Prisma belysning
Prismabelysning är användningen av prismor för att förbättra ljusfördelningen i ett utrymme. Det används vanligtvis för att distribuera dagsljus , och är en form av anidolisk belysning .
Prismabelysning var populärt från introduktionen på 1890-talet fram till 1930-talet, då billiga elektriska lampor var vanliga och prismabelysning blev omoderna. Medan massproduktion av prismabelysningssystem avslutades runt 1940, har 2010-talet sett en återupplivning med nya material.
Hur det fungerar
Det mänskliga ögats reaktion på ljus är icke-linjär : halvering av ljusnivån halverar inte den upplevda ljusstyrkan i ett utrymme, det får det bara att se svagare ut. Om ljuset omfördelas från de ljusaste delarna av ett rum till det mörkaste, ser rummet därför ljusare ut överlag, och mer utrymme kan ges en användbar och bekväm belysningsnivå (se före- och efterbilder från en artikel från 1899 nedan). Detta kan minska behovet av artificiell belysning.
Refraktion och total intern reflektion inuti optiska prismor kan böja ljusstrålar. Denna böjning av ljuset gör att det kan omfördelas.
Många små prismor kan sammanfogas vid kanterna till ett ark. Ett prismaark är ungefär som en linjär Fresnel-lins , men varje ås kan vara identisk. Till skillnad från en Fresnel-lins är ljuset inte avsett att fokuseras, utan används för anidolbelysning .
Enkelt hängande prisma från ett valvljus , som visar total inre reflektion
Två olika recept av prismaplattor, som visar deras olika brytning av ljuset. Vinkeln på det inkommande ljuset skiljer sig, men den utgående vinkeln för det utgående ljuset är densamma (optimalt, nästan horisontellt).
Typer
Däcksprismor förde ljus genom de övre däcken på fartyg och spred det i däcken nedanför. Likaså på land användes prismor i trottoarljus för att tända källare och valv.
Prismaplattor användes vertikalt, vanligtvis som en akterspegel ovanför ett fönster eller en dörr. De byggdes också in i fasta och rörliga baldakiner, sluttande glasrutor och takfönster . De böjer ljuset uppåt, så att det tränger djupare in i rummet, snarare än att lysa upp golvet nära fönstret.
Moderna prismatiska paneler är i huvudsak en akrylversion av de gamla glasprismaplattorna. Precis som glasplattor kan de monteras på justerbara skärmtak. Kanalpaneler använder slitsar som reflekterar ljus internt. Holografiska optiska element kan också användas för att omdirigera ljus.
Dagsljusomdirigerande fönsterfilm (DRF) är ett tunt, flexibelt plåt-och-stick-ark, med det optiska skiktet vanligtvis gjort av akryl. Det finns två typer av film. En del film är gjuten med små prismor, vilket gör en flexibel prismatisk miniatyrpanel med skala och sticka. Annan film är gjuten med tunna nästan horisontella hålrum som sticker ut in i eller genom akrylen; slitsarna reflekterar ljus som träffar deras övre ytor uppåt. Brytningen minimeras för att undvika färgning av ljuset. De reflektionsbaserade filmerna är mer genomskinliga (båda är genomskinliga) , men de tenderar att skicka ljuset upp i taket, inte djupare in i rummet. Refraktionsbaserade filmer är genomskinliga snarare än genomskinliga, men ger finare kontroll över riktningen för den utgående ljusstrålen; filmen kan tillverkas i en mängd olika prismaformer för att bryta ljus i en mängd olika vinklar.
Tillverkning och reparation
Äldre glaselement gjuts och kan vara skurna och polerade. Prismaplattor gjordes ofta av enkla prismor sammanfogade med zink, bly eller elektroglaserade kopparremsor (snarare som de metoder som användes för att sammanfoga traditionella europeiska målat glas ). Trottoarprismor gjuts i ett stycke som linser med en eller flera prisma, och sattes in i lastbärande ramar. Dagsljusomdirigerande film är gjord av akryl .
Skadade prismaplattor kan repareras, och eftersom de kom i standardutförande finns det en räddningsmarknad för ersättningar. Ersättningar för gjutgods i ett stycke kan beställas. Försvagade prismaplattor kan förstärkas med dolda stänger, ungefär som de som används för att förstärka målat glas.
Arkitektonisk design
Sofistikerade system för belysning av olika typer av utrymmen med prismaplattor utvecklades. I allmänhet var målet att skicka det tillgängliga ljuset över rummet nästan horisontellt. Ett företag sålde plattor med nio recept, vilket gav olika brytningsvinklar . Olika recept användes ofta i olika delar av samma fönsterspegel, ibland för att sprida ljuset vertikalt och ibland för att böja ljus horisontellt runt hinder som pelare.
Prismorplattor har ibland utarbetade konstnärliga mönster ingjutna på utsidan; Frank Lloyd Wright skapade över fyrtio prismaplattor.
Prismabelysning fungerar mer effektivt i ljusa, öppna utrymmen. Vissa tror att det bidrog till trenden bort från mörka, uppdelade viktorianska interiörer till öppen planlösning, ljusa. [ citat behövs ] Borttagningen eller täckningen av gamla prisma akterspegelsljus lämnar ofta karaktäristiskt höga skyltutrymmen över skyltfönster (se bilder).
Dagsljusomdirigerande fönsterfilm tillverkades ursprungligen av en omdirigerande film och en bländningsreducerande spridande film, ofta placerade på olika invändiga ytor av ett dubbelglasfönster, men integrerade enkla filmer finns nu tillgängliga. Vissa dagsljusomdirigerande filmer reflekterar inkommande ljus uppåt från små nästan horisontella reflektorer, så vid höga solvinklar böjer de det skarpt och kastar det uppåt till taket, där ett typiskt tak sprider dagsljuset något djupare in i rummet. Andra dagsljusomdirigerande filmer bryter ljuset i valfri specificerad vinkel och skickar det helst nästan horisontellt in i rummet. Omdirigerande filmer kan användas som ersättning för ogenomskinliga persienner.
Galleri
En vy utifrån av en sådan butik ( vidare vy , närmare vy )