ЛИНЗА

Полезная модель относится к собирающим оптическим устройствам, предназначенным для подачи светового сигнала, и может применяться для работы с источниками света, излучающими заранее сформированный световой поток, например светодиодами.
Известна линза Френеля (Карякин Н.А., Световые приборы прожекторного и проекторного типов, М., 1966). Линза, включающая внутреннюю линейчатую поверхность и внешнюю поверхность, содержащую сферический и периферийный участки. Периферийные участки в линзе Френеля выполнены ребристыми - конденсорная часть.
Недостатком существующей цилиндрической линзы Френеля, применяемой в сочетании с источниками света, излучающими заранее сформированный световой поток, является наличие в ее конструкции конденсорной части, так как с появлением указанных источников света, например светодиодов, имеющих собственную линзу и излучающих заранее сформированный световой поток, необходимость в кондесорной части отпала, потому, что световой поток распространяется и попадает сразу на формирующую поверхность линзы, откуда распространяется в соответствии с требуемыми параметрами. Кроме того, линза Френеля имеет сложную поверхность, усложняющую обслуживание.
Прототипом заявленного устройства является линза (патент RU №73090 заявка №2008100710/22, приоритет от 09.01.2008, патентовладелец Доброборский Д.И., опубликовано 10.05.2008). Известная линза содержит внутреннюю линейчатую поверхность и внешнюю поверхность, внешняя поверхность содержит сферический и периферийный участки, при этом поверхность периферийного участка параллельна внутренней прямолинейной поверхности и выполнена с постоянным сечением.
Недостатком известного технического решения недостаточность восприятия светового потока при обзоре на углах более 50 градусов по обе стороны от оптической оси.
Задачей полезной модели является создание линзы для применения в сочетании с источниками света, излучающими заранее сформированный световой поток, например светодиодами, для использования в концевых фонарях для обозначения габаритов.
Техническим результатом является увеличение сфокусированности светового пучка по краям линзы при использовании с источниками света, расположенными в фокальной плоскости линзы.
Поставленная задача и указанный технический результат достигаются тем, что линза, включающая внутреннюю линейчатую поверхность, и внешнюю поверхность, согласно полезной модели представляет собой тело вращения, находящее в секторе не более 140° градусов, полученное вращением фигуры, образованной сечением плоско-выпуклой линзы с прямоугольными приливами, при этом отношение радиуса вращения к радиусу кривизны линзы составляет 1,5-5÷1,8. При этом линза может быть выполнена из стекла с коэффициентом преломления 1,47÷2,05.
Выполнение линзы в виде тела вращения, образованного сечением плоско-выпуклой линзы с прямоугольными приливами, находящегося в секторе не более 140° градусов, где отношение радиуса вращения к радиусу кривизны линзы составляет 1,5÷1,8, позволяет формирующей поверхности линзы эффективно формировать световой поток на углах более 50 градусов влево и вправо от оптической оси, то есть при боковом обзоре эффективность восприятия свечения источника света перед линзой увеличивается за счет увеличения фокальной поверхности при сохранении габаритных посадочных размеров. При этом линза может быть выполнена из стекла с коэффициентом преломления, 1,47÷2,05 восприятие светового потока при таком выполнении конструкции линзы.
Устройство поясняется чертежами, где на фиг. 1. схематично изображены конструкция линзы и распространение светового потока от источника цвета, излучающего заранее сформированный световой поток; фиг. 2 - пример выполнения линзы в двух проекциях.
Линза включает внутреннюю линейчатую поверхность 1 и внешнюю поверхность 2. Линза представляет собой тело вращения, находящее в секторе не более 140°. Тело линзы получено вращением фигуры, образованной сечением плоско-выпуклой линзы 3 с прямоугольными приливами 4 по обе стороны от сечения плоско-выпуклой части линзы 3. Фокальная плоскость 5 линзы располагается в плоско-выпуклой части 3 линзы, за которым располагают источник света 6. Отношение радиуса вращения тела линзы к радиусу кривизны плоско-выпуклой части линзы составляет 1,5÷1,8. Линза может быть выполнена из стекла с коэффициентом преломления 1,47÷2,05.
Пример работы исполнения и работы линзы следующий. Линза представляет собой тело вращения в секторе 140°. Радиус вращения тела линзы составляет 47,0 мм, радиус кривизны плоско-выпуклой части линзы составляет 29,06 мм, при этом отношение радиуса вращения тела линзы к радиусу кривизны плоско-выпуклой части линзы составляет 1,62. Линзу фиксируют к конструктивным элементам за счет прямоугольных приливов 4. Световой поток от источника света 6 проходит внутреннюю поверхность 1 линзы, попадая на плоско-выпуклую часть 3 линзы, меняет свое направление и выходит через внешнюю поверхность 2, в дальнейшем распространяется в соответствии с характеристиками линзы. За счет обеспечения пропорций радиусов вращения и кривизны сфокусированность по краям линзы в сравнении прототипом увеличивается, что позволяет более эффективно использовать световую энергию применяемых источников освещения. Заявленные отношения получены эмпирически и представляют собой оптимальные параметры для достижения технического результата при соблюдении условия обеспечении габаритных размеров.
При сохранении габаритных и посадочных размеров, фокальная часть 5 линзы больше по сравнению с прототипом, что улучшает сфокусированность светового пучка по краям линзы, увеличивая эффективность распределения света. Благодаря выполнению линзы в форме тела вращения и отсечения его сектора достигается улучшение сфокусированности светового пучка по краям, что обеспечивает лучшее визуальное восприятие.