КОМПАКТНАЯ ОПТИЧЕСКАЯ СИСТЕМА И ЛИНЗЫ ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ РАВНОМЕРНОГО КОЛЛИМИРОВАННОГО СВЕТА

1. Оптическая система для формирования по существу коллимированного света в прямом направлении, причем оптическая система имеет длинную ось и короткую ось, которые ортогональны друг другу, и прямое направление перпендикулярно длинной оси и короткой оси, причем оптическая система содержит:
по меньшей мере, один источник света;
цилиндрическую линзу с боковым излучением оптически соединенную, по меньшей мере, с одним источником света, цилиндрическая линза с боковым излучением выполнена с возможностью перенаправления части света, излученного, по меньшей мере, одним источником света, в свет, излучаемый в боковом направлении, которое перпендикулярно прямому направлению и параллельно длинной оси;
по меньшей мере, один отражатель, расположенный с возможностью приема света, излучаемого в боковом направлении, от цилиндрической линзы с боковым излучением и перенаправления света в по существу прямом направлении, отражатель выполнен так, чтобы по существу равномерное освещение создавалось на выходной плоскости оптической системы и свет был по существу коллимирован в прямом направлении относительно плоскости, образованной прямым направлением и короткой осью; и
цилиндрическую линзу Френеля, соединенную для принятия прямо направленного света, по меньшей мере, от одного отражателя, причем цилиндрическая линза Френеля по существу коллимирует прямо направленный свет относительно плоскости, образованной прямым направлением и длинной осью.
2. Оптическая система по п.1, в которой имеются два отражателя с цилиндрической линзой с боковым излучением, расположенной между двумя отражателями.
3. Оптическая система по п.1. в которой, по меньшей мере, один источника света представляет собой множество источников света, расположенных параллельно короткой оси.
4. Оптическая система по п.3, в которой источниками света являются светодиоды.
5. Оптическая система по п.1, в которой цилиндрическая линза с боковым излучением имеет форму поперечного сечения линзы с боковым излучением вдоль плоскости, образованной прямым направлением и длинной осью, и в которой цилиндрическая линза с боковым излучением имеет ту же форму поперечного сечения в каждой точке вдоль короткой оси.
6. Оптическая система по п.1, в которой форма поперечного сечения цилиндрической линзы с боковым излучением содержит верхний участок и нижний участок, причем верхний участок имеет V-образную форму, причем каждая сторона «V» включает в себя отражающую поверхность на внутренней стороне «V» и преломляющую поверхность на наружной стороне «V», причем нижний участок имеет преломляющую поверхность, которая продолжается в виде плавной кривой от преломляющей поверхности V-образной формы до нижней поверхности, причем форма поперечного сечения цилиндрической линзы с боковым излучением дополнительно содержит полость, в которой расположены источники света.
7. Оптическая система по п.1, в которой цилиндрическая линза Френеля имеет форму поперечного сечения линзы Френеля вдоль плоскости, образованной прямым направлением и короткой осью, и в которой линза Френеля имеет ту же форму поперечного сечения в каждой точке вдоль длинной оси.
8. Оптическая система по п.1, в которой, по меньшей мере, один отражатель является, по меньшей мере, одним ступенчатым отражателем с множеством фокусных расстояний, имеющим множество поверхностей отражателя, расположенных на различных расстояниях от цилиндрической линзы с боковым излучением и на различных высотах относительно прямого направления, множество поверхностей отражателя имеют различные фокусные расстояния, которые изменяются исходя из удаленности и высоты каждой поверхности отражателя, в которой конфигурация фокусного расстояния, удаленность от цилиндрической линзы с боковым излучением и высота каждой поверхности отражателя создают по существу равномерное освещение на выходной плоскости оптической системы и по существу коллимируют свет в прямом направлении.
9. Оптическая система по п.8, в которой множество поверхностей отражателя соединены.
10. Оптическая система по п.1, в которой свет, по существу коллимированный отражателем, имеет угловую расходимость ±15° или менее, и в которой цилиндрическая линза Френеля, по существу коллимирующая свет, создает свет с угловой расходимостью ±15° или менее.
11. Цилиндрическая линза с боковым излучением, имеющая оптическую ось, горизонтальную ось, которая ортогональна оптической оси, и центральную ось, которая ортогональна оптической оси и горизонтальной оси, причем цилиндрическая линза с боковым излучением содержит:
нижнюю поверхность, причем оптическая ось параллельна нижней поверхности;
полость, в которой может быть расположен один или более источников света; и
отражающую поверхность, которая является плоскостью;
первую преломляющую поверхность, которая является плоскостью и наклонена под углом относительно центральной оси линзы; и
вторую преломляющую поверхность, продолжающуюся от нижней поверхности к первой преломляющей поверхности;
в которой свет, входящий в линзу из полости и падающий непосредственно на отражающую поверхность, отражается от отражающей поверхности к первой преломляющей поверхности и преломляется первой преломляющей поверхностью к выходу из линзы в направлении, по существу параллельном оптической оси; и в которой свет, входящий в линзу из полости и падающий непосредственно на вторую преломляющую поверхность, преломляется второй преломляющей поверхностью для выхода из линзы в направлении, по существу параллельном оптической оси;
в которой цилиндрическая линза с боковым излучением имеет форму поперечного сечения вдоль плоскости, образованной центральной осью и оптической осью, и имеет такую же форму поперечного сечения в каждой точке вдоль горизонтальной оси.
12. Цилиндрическая линза с боковым излучением по п.11, в которой вторая преломляющая поверхность продолжается в виде плавной кривой от нижней поверхности до первой преломляющей поверхности.
13. Цилиндрическая линза с боковым излучением по п.11, в которой полость выполнена имеющей светодиоды, расположенные внутри.
14. Цилиндрическая линза с боковым излучением по п.11, в которой отражающая поверхность отражает с полным внутренним отражением.
15. Цилиндрическая линза с боковым излучением по п.11, в которой отражающей поверхностью является первая отражающая поверхность, причем цилиндрическая линза с боковым излучением содержит:
вторую отражающую поверхность, которая является плоскостью и которая образует V-образную форму с первой отражающей поверхностью;
третью преломляющую поверхность, которая является плоскостью и наклонена под углом относительно центральной оси линзы; и
четвертую преломляющую поверхность, продолжающуюся от нижней поверхности до третьей преломляющей поверхности;
в которой свет, входящий в линзу из полости и падающий непосредственно на вторую отражающую поверхность, отражается от второй отражающей поверхности к третьей преломляющей поверхности и преломляется третьей преломляющей поверхностью для выхода из линзы в направлении, по существу встречно-параллельном оптической оси; и в которой свет, входящий в линзу из полости и падающий непосредственно на четвертую преломляющую поверхность, преломляется четвертой преломляющей поверхностью для выхода из линзы в направлении, по существу встречно-параллельном оптической оси.