專(zhuān)利名稱(chēng)：棱帶平面鏡的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種光學(xué)元件，尤其是涉及一種用于照明的棱帶平面鏡。
在人工光源照明中，其重要方面是照明均勻性，如人們常用的臺(tái)燈要想獲得工作面的照明均勻，目前國(guó)內(nèi)外還沒(méi)有很好解決?？茖W(xué)試驗(yàn)表明，照度均勻分布的好與壞，不僅直接影響視覺(jué)效果，而且對(duì)視覺(jué)疲勞會(huì)產(chǎn)生明顯差異，科學(xué)試驗(yàn)還表明，當(dāng)照度分布均勻性達(dá)到60％以上時(shí)，人眼的適應(yīng)性及視覺(jué)效果影響不大，而當(dāng)其均勻性小于50％時(shí)，人眼的視覺(jué)效果和視覺(jué)疲勞會(huì)明顯變差和加重。對(duì)現(xiàn)有面市的國(guó)內(nèi)外高級(jí)臺(tái)燈進(jìn)行測(cè)試表明，沒(méi)有一種臺(tái)燈在Φ400mm范圍內(nèi)的照度均勻能超過(guò)50％?？梢?jiàn)人工光源的這種弊端還難于解決。
本實(shí)用新型的目的是提供一種照明均勻和受光面大的棱帶平面鏡。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型棱帶平面鏡是利用光線通過(guò)非平面光學(xué)棱鏡時(shí)，會(huì)發(fā)生偏折，其偏折角度β的大小與進(jìn)出棱鏡兩平面間的夾角α、棱鏡材料的折射率η和不同波長(zhǎng)的光線有關(guān)。這里所述的偏折出射棱鏡平面的入射光的入射角í應(yīng)小于布魯斯特角ì0。根據(jù)這一原理，就可以按需要的光線偏折角β進(jìn)行計(jì)算得到相應(yīng)的夾角為α的三角棱鏡。
為了增大受光面和盡量減少光線在棱鏡中光能的損失，將上述所得的三角棱鏡微型化處理并將其連續(xù)延伸，即構(gòu)成一種特殊的光學(xué)元件——棱帶平面鏡。
上述棱帶平面鏡，根據(jù)單個(gè)人工光源，其光能和照度分布總是中間高，邊緣低，隨其距離的增大而光照度卻按平方的速率加倍減弱，出現(xiàn)照度不均勻，影響視覺(jué)效果。該棱帶平面鏡可以通過(guò)改變棱帶角讓光線發(fā)生偏折，把單個(gè)人工光源中間高光能分布的一部分有效地讓其偏折到邊緣光能相對(duì)薄弱的區(qū)域，同樣只要對(duì)棱帶角進(jìn)行變換調(diào)整，對(duì)光源外圍出射的光線又可以讓其遠(yuǎn)離中間的光線向內(nèi)發(fā)生偏折，對(duì)那些遠(yuǎn)離照面的、效果無(wú)望的光線進(jìn)行內(nèi)聚而得到充分利用。實(shí)現(xiàn)了棱帶平面鏡對(duì)光能照度的分布起到了調(diào)整的效果，從而提高了照明度的均勻性。
所述的棱帶平面鏡根據(jù)用光的需要，可以對(duì)棱角進(jìn)行不同的變更設(shè)計(jì)，它既可以讓光線發(fā)散，又可以讓光線會(huì)聚，同時(shí)又可以讓一部分光線發(fā)散的同時(shí)又讓另一部分光線會(huì)聚或發(fā)生全反射，其變化甚大，可以廣泛用于燈光照明和舞臺(tái)探照燈的聚光及控制該棱帶平面鏡實(shí)現(xiàn)燈光藝術(shù)偏轉(zhuǎn)等。
所述棱帶平面鏡，通常用注塑成型的方法制成，為了進(jìn)一步減少光能在界面上的損失，可將入、出射面鍍覆相應(yīng)的透光膜，達(dá)到以極少的光能損失，而讓光線根據(jù)需要發(fā)生偏折。
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作說(shuō)明如下


圖1是本實(shí)用新型棱帶平面鏡的示意圖。
圖2、圖3和圖4是本實(shí)用新型棱帶平面鏡實(shí)施例的示意圖。
如
圖1所示的棱帶平面鏡，在鏡面基片1的上面設(shè)有許多三角棱鏡2組成棱帶，由若干棱帶排列組成一個(gè)整體的棱帶平面鏡，這些棱帶上的棱角根據(jù)用光需要和獲得更佳的光能分布或得到更好的光學(xué)像質(zhì)，可以對(duì)棱角進(jìn)行不同的變更設(shè)計(jì)。
圖2是本實(shí)用新型用于點(diǎn)光源(如白熾燈)的棱帶平面鏡的實(shí)施例。
圖3是本實(shí)用新型用于帶狀光源(如直管型、U、H型等熒光燈)的棱帶平面鏡的實(shí)施例。
圖4是本實(shí)用新型用于環(huán)形光源的棱帶平面鏡的實(shí)施例。
通過(guò)圖2和圖3實(shí)施例表明，該棱帶平面鏡可將垂直光源中心高度為300mm時(shí)，Φ500mm范圍內(nèi)照明視場(chǎng)之照度均勻性提高20％-30％；如采用圖4實(shí)施例的棱帶平面鏡后的照度均勻性可以達(dá)到80％。
權(quán)利要求1.一種棱帶平面鏡，它包括一塊連同表面上有棱鏡的基片，該基片表面上的棱鏡用于光線發(fā)生偏折，其特征在于上述基片上的棱鏡是三角棱鏡。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述棱帶平面鏡，其特征在于棱帶上的棱角是隨偏折需要而設(shè)計(jì)不同的角度。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述棱帶平面鏡，其特征在于棱鏡的出入射面鍍覆相應(yīng)的透光膜。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述棱帶平面鏡，其特征在于基片連同棱鏡由注塑成型制造。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種棱帶平面鏡,它利用光線通過(guò)非平面光學(xué)棱鏡時(shí)發(fā)生偏折的原理,實(shí)現(xiàn)一種相應(yīng)的三角棱鏡,將其微型化處理并將其延伸,即構(gòu)成這種特殊的棱帶平面鏡。該棱帶平面鏡可以根據(jù)用光的需要,對(duì)棱角進(jìn)行不同的變更設(shè)計(jì),它既可讓光線發(fā)散,又可讓光線會(huì)聚,同時(shí)又可讓一部分光線發(fā)散的同時(shí)又讓另一部分光線會(huì)聚或發(fā)生全反射,其變化甚大,可廣泛用于燈光照明和舞臺(tái)探照燈的聚光及控制該棱帶平面鏡實(shí)現(xiàn)燈光偏轉(zhuǎn)等。
文檔編號(hào)G02B5/02GK2439676SQ0024056
公開(kāi)日2001年7月18日 申請(qǐng)日期2000年10月9日 優(yōu)先權(quán)日2000年10月9日
發(fā)明者王保安, 羅曉延 申請(qǐng)人:王保安