High efficiency non-imaging optics

Details High efficiency non-imaging optics High efficiency non-imaging optics

G - Physics

02

B

G02B 19/00 (2006.01) F21V 7/04 (2006.01) F24J 2/10 (2006.01) G02B 17/00 (2006.01) G02B 17/08 (2006.01) H01L 31/052 (2006.01)

Patent

CA 2402687

A highly efficient optical device comprises two opposing active non-spherical optical surfaces defined by a two-dimensional representation that is symmetrically extended to provide a three-dimensional device. A focal area, spaced apart from the optical surface and non-contiguous therewith, is defined by the two opposing active optical surfaces. The active optical surfaces each have a continuous second derivative, and the optical surfaces are defined by a polynomial with an order at least about twenty. The optical device may comprise a transparent dielectric core, and the optical surfaces may be formed on the core. A receiver may be situated at the focal area to provide a concentrator. An extended light source such as an LED may be situated at the focal area, to provide a collimator. Faceted embodiments can provide a low aspect optical device. In some embodiments a diffuser may be used to transform incident radiation into a predetermined shape.

L'invention se rapporte à un dispositif optique haute efficacité comportant deux surfaces optiques, non sphériques, actives, opposées, définies par une représentation bidimensionnelle qui est symétriquement disposée de manière à constituer un dispositif tridimensionnel. Une surface focale, située à distance de la surface optique et non contiguë à celle-ci, est définie par les deux surfaces optiques actives opposées. Les surfaces actives opposées possèdent chacune une dérivée seconde continue, et les surfaces optiques sont définies par un polynôme qui est au moins d'ordre vingt. Le dispositif optique peut comporter un noyau diélectrique transparent et les surfaces optiques peuvent être formées sur le noyau. Un récepteur peut être situé sur la surface focale de manière à constituer un concentrateur. Une source de lumière étendue telle qu'une diode électroluminescente peut être située sur la surface focale, de manière à constituer un collimateur. Des réalisations du dispositif comportant des facettes peuvent constituer un dispositif optique à faible rapport de forme. Dans certaines réalisations, un diffuseur peut être utilisé pour transformer le rayonnement incident et lui donner une forme préétablie.

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