CN1471647A - 使用带有透镜的光导管的光线收集和会聚系统 - Google Patents

使用带有透镜的光导管的光线收集和会聚系统 Download PDF

Info

Publication number
CN1471647A
CN1471647A CNA01816028XA CN01816028A CN1471647A CN 1471647 A CN1471647 A CN 1471647A CN A01816028X A CNA01816028X A CN A01816028XA CN 01816028 A CN01816028 A CN 01816028A CN 1471647 A CN1471647 A CN 1471647A
Authority
CN
China
Prior art keywords
reverberator
electromagnetic radiation
collection
focus
coupling element
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CNA01816028XA
Other languages
English (en)
Inventor
肯尼思・K・利
肯尼思·K·利
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Wavien Inc
Cogent Light Technologues Inc
Original Assignee
Wavien Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Wavien Inc filed Critical Wavien Inc
Publication of CN1471647A publication Critical patent/CN1471647A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0005—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being of the fibre type
    • G02B6/0006—Coupling light into the fibre
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B19/00—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics
    • G02B19/0004—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics characterised by the optical means employed
    • G02B19/0028—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics characterised by the optical means employed refractive and reflective surfaces, e.g. non-imaging catadioptric systems
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B19/00—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics
    • G02B19/0033—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics characterised by the use
    • G02B19/0047—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics characterised by the use for use with a light source
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24—Coupling light guides
    • G02B6/42—Coupling light guides with opto-electronic elements
    • G02B6/4298—Coupling light guides with opto-electronic elements coupling with non-coherent light sources and/or radiation detectors, e.g. lamps, incandescent bulbs, scintillation chambers
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24—Coupling light guides
    • G02B6/42—Coupling light guides with opto-electronic elements
    • G02B6/4201—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details
    • G02B6/4204—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details the coupling comprising intermediate optical elements, e.g. lenses, holograms
    • G02B6/4206—Optical features

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Optical Elements Other Than Lenses (AREA)
  • Non-Portable Lighting Devices Or Systems Thereof (AREA)
  • Optical Couplings Of Light Guides (AREA)
  • Projection Apparatus (AREA)

Abstract

一种用于大数值口径的收集和会聚系统的光耦合元件。所述光耦合元件包括具有曲面的透镜和锥形光导管。所述曲面减小了照在所述光耦合元件输入端的光线入射角，从而明显减小菲涅耳反射。通过将电磁辐射源布置在第一反射器的第一焦点上，而使所述辐射源产生从所述第一反射器反射的辐射光线，其中该光线会聚在第二反射器的第二焦点上，可以将辐射源发射的电磁辐射收集并聚焦在目标上。所述光耦合元件的位置使透镜的中心基本上接近第二反射器的第二焦点，且所述曲面在第二反射器和所述中心之间。从所述第二反射器反射的会聚辐射光线经过所述透镜的曲面，并到达所述中心。

Description

使用带有透镜的光导管的光线收集和会聚系统
相关申请
本申请要求2000年9月20日提交的临时申请No.60/234168的优先权。
技术领域
本发明涉及一种将遍布在较宽收集角内的光线收集并会聚到小目标上的照明和投影系统。
背景技术
将电磁辐射收集、会聚并耦合到目标上，比如标准波导，例如单纤维或纤维束，或将电磁辐射输出到投影仪的均质器中的系统的目的是使在目标处的电磁辐射亮度最大。现已有几种将灯发出的光线收集并会聚的普通系统，用于这种照明和投影应用。
美国专利4757431(’431专利)描述了一种光学收集和会聚系统，在此通过引用而包括其内容，该系统采用离轴球形凹面反射器增强照射小目标的通量和到达所述小目标的可收集的通量密度。美国专利5414600(’600专利)提供了另外一种光学收集和会聚系统，在此通过引用而包括其内容，该专利描述了椭圆凹面反射器的应用。类似地，美国专利5430634(’634专利)描述了环形凹面反射器的使用，在此通过引用而包括其内容。
’431、’600和’634专利中的系统提供了接近1∶1(等大)的图像而且保持了来自光源的亮度。然而，随着为提高所收集的光线量而反射器收集角的增加，这些系统丧失了1∶1的(单位)放大倍数，因此会降低整个投影系统的性能。因此，在这些系统中，提高收集效率降低了所形成的图像质量。
针对这一问题，在已知的光学收集和会聚系统中，美国专利申请09/604921提供了一种双抛物面的反射器系统，在此通过引用而包括其内容，该系统在很多方面相对于其它已知系统是有益的，包括对于小尺寸的光源获得1∶1的放大倍数。
所述光学收集和会聚系统，如图1(a)所示，使用了两个通常对称的抛物面反射器10，11，它们的位置使经过第一反射器10反射的光被第二反射器11的相应部分接收。具体而言，从光源12，例如弧光灯，发出的光被第一抛物面反射器10收集，并沿朝向第二反射器11的光轴校准。所述第二反射器11接收经过校准的光束，并将这束光聚焦在位于焦点上的所述目标13上。
为了有利于这种光学系统的描述，图1中包括从光源12发出的四种不同光线(a，b，c和d)的光路。当从垂直于所述灯轴的方向看时，从弧光灯输出的光对着约90°的锥角，如图1(a)所示。当从平行于所述灯轴的方向看时，从弧光灯输出的光对着约180°的锥角，如图1(b)所示。光线a和b指示了所述锥角的范围。
图1中的光学系统可以结合第一抛物面反射器10使用反向反射器14，而捕获从所述光源12中发出的沿远离第一抛物面反射器10的方向的辐射，并将所捕获的辐射反射而通过所述光源12。具体而言，所述反向反射器14通常为球形，焦点基本上位于所述光源12附近(即，在所述第一抛物面反射器的焦点处)朝向第一抛物面反射器，从而提高经过校准的反射光线的强度。
上述双抛物面光学系统的一个缺点是形成了大输入角，导致数字口径高达1.0。其结果是，部分光线以相对于所述目标表面非常大的入射角到达所述目标13。这样高的入射角产生菲涅尔反射，从而造成损失。
在美国申请No.09/669841中，描述了一种双椭圆面反射器系统，该系统对于小尺寸的光源目标可以提供1∶1的放大倍数，在此通过引用而包括其内容。这种光学收集和会聚系统，如图2所示，使用了两个通常对称的椭圆面反射器20，21，它们的位置使经过第一反射器20反射的光被第二反射器21的相应部分接收。具体而言，从光源22发出的光被第一椭圆面反射器20收集，聚焦于光轴25上，并向第二反射器21发散。第二反射器21接收发散光束，将这束光聚焦在位于焦点上的所述目标23上。
从图2中可以看出，双椭圆面系统具有与双抛物面系统同样的缺点，当光线以大的入射角到达目标时，产生菲涅尔反射。与上述系统相同，高的入射角导致菲涅尔反射，从而造成损失。
在图3中，可以看到双椭圆面系统的另一实施例。这种双椭圆面系统与上述双抛物面系统和双椭圆面系统的缺点相同，当光线以大的入射角到达目标时，也会产生菲涅尔反射。
在图4中，示出了用于上述系统的带有平输入表面42的锥形光导管40。如图4所示，被第二反射器41反射的光线a′，b′，c′和d′会聚在锥形光导管40的平面42上。光导管40的锥度将大输入角变换成较小的输出角。所述角度的变换程度取决于锥度。对于具体的系统，输出角是通过匹配输出设备与光导管而进行设计的。从图4中可以看出，在光导管40的输入平面42上，在光线a′和d′之间的输入角接近180°，即，90°的入射角。由于菲涅尔反射，这种高入射角将会造成很大损失。对于没有涂层的玻璃或石英光导管，菲涅尔反射损失在入射角大于约75度时非常明显。
因此，有必要提供一种将来自小光源的光线耦合到照明和投影系统的方法，并降低由于菲涅尔反射造成的损失。
发明内容
一种用于大数值口径收集和会聚系统的光耦合元件。所述光耦合元件包括具有中心和曲面的透镜。所述光耦合元件基本上位于光纤、光纤束或均质器的输入端。所述曲面减小了到达所述光耦合元件输入端的光的入射角，因此，大大降低了菲涅尔反射。
具体而言，一种收集和会聚系统，包括电磁辐射源和光耦合元件，所述光耦合元件被从辐射源发出的电磁辐射的至少一部分照亮。所述光耦合元件包括透镜和锥形光导管，所述透镜具有中心和绕中心分布的曲面。具有第一光轴和第一焦点的第一反射器布置成基本上对称地面向具有第二光轴和在所述第二光轴上的第二焦点的第二反射器，因此，所述第一光轴和第二光轴基本上是共线的。为了产生辐射光线，所述辐射源基本上位于靠近第一反射器的第一焦点的位置，所述辐射光线被第一反射器向第二反射器反射，基本上会聚在所述第二焦点上。所述透镜中心基本上位于靠近第二反射器的第二焦点的位置，所述曲面基本上位于所述中心和第二反射器之间，用于收集电磁辐射并将其传递到所述锥形光导管。
通过将电磁辐射源置于第一反射器的焦点上，电磁辐射源发出的电磁辐射被收集并聚焦到目标上，因此，第一反射器产生从第一反射器反射的辐射光线，该光线基本上会聚在第二反射器的焦点上。基本上半球或环形的光耦合元件设置成使光耦合元件的中心基本上靠近第二反射器的焦点，借此从第二反射器反射的所述会聚的辐射光线基本上通过所述光耦合元件的基本上弯曲的表面，到达第二反射器的焦点。
从下面结合附图的对优选实施例的详细描述中，可以进一步理解本发明的上述及其它特征和优点。
附图说明
图1(a)是用于本发明的实施例的光学收集和会聚系统示意图；
图1(b)是沿反射器轴线方向观察，图1(a)所述实施例的灯和第一反射器的细节；
图2是用于本发明的实施例的光学收集和会聚系统示意图；
图3是图2所示光学收集和会聚系统变体的示意图；
图4是现有锥形光导管的示意图；
图5是根据本发明的实施例的具有在光导管输入端的半球形透镜的锥形光导管示意图；
图6(a)是根据本发明的实施例的具有连接于一块光学玻璃的球形透镜的锥形光导管示意图；
图6(b)是沿反射器轴线方向观察，图6(a)所示实施例的光耦合元件的细节；以及
图7是用于投影系统的本发明实施例的示意图。
具体实施方式
在图5中，示出了用于将电磁辐射501发射到光耦合元件502的收集和会聚系统500，该光耦合元件502包括连接于锥形光导管504的透镜503，锥形光导管504的截面可以是圆形、方形、矩形或一般为多边形。
具体而言，所述收集和会聚系统500具有电磁辐射501的辐射源506和光耦合元件502，所述光耦合元件502被至少部分从辐射源506发出的电磁辐射501照亮。透镜503具有中心507和绕所述中心507分布的曲面505。具有第一光轴509a和位于第一光轴509a上的第一焦点510的第一反射器508a位于辐射源506周围，使得辐射源506基本上位于靠近反射器508a第一焦点510的位置。具有第二光轴509b和位于第二光轴509b上的第二焦点511的第二反射器508b基本上与第一反射器508a对称地布置。第一光轴509a基本上与第二光轴509b共线。
辐射源506产生电磁辐射光线501，并被第一反射器508a反射到第二反射器508b，从而基本上会聚在第二焦点511。中心507基本上位于靠近第二反射器508b的第二焦点511的位置，且曲面505基本上位于中心507和第二反射器508b之间，以收集电磁辐射501。在一个实施例中，曲面505基本上是非球形的。在另一个实施例中，曲面505基本上绕所述中心507径向分布。在第三个实施例中，曲面505基本上是环形的。在优选实施例中，透镜503基本上是半球形的。
相对于光耦合元件502的大角度的光照射到透镜503的曲面505上，大致与曲面505正交。因此，在光耦合元件502的曲面505上的光点大小相对于例如平面减小了。所以，可以使用更小的输入端。作为选择，大的输入表面积导致了较高的能量容差阈值。例如，代替石英，在某些特定应用中可以使用BK7玻璃和其它更低熔点的材料。
取决于特定的应用场合，锥形光导管504的锥形过渡部分可以是直的或弯曲的。透镜503和锥形光导管504可以做成一体，或分别加工后组装在一起。如果透镜503和锥形光导管504是单独件，透镜503和锥形光导管504之间的折射指数应匹配。锥形光导管504上可有涂层，也可以没有涂层。锥形光导管504的输出表面可以是曲面以便与特定的应用场合适当匹配。
第一和第二反射器508a和508b可以涂有仅反射电磁辐射谱中预定部分的涂层。例如，所述涂层仅反射可见光辐射、预定波段的辐射、或特定颜色的辐射。第一和第二反射器508a和508b可以是大体上椭圆、环形、球形或抛物形回转面的一部分。
在另一个实施例中，设置附加反射器512，以至少反射不直接照射第一反射器508a的那部分电磁辐射的一部分，使其回到第一反射器508a通过第一反射器508a的第一焦点510，从而增加会聚光线的通量强度。在优选实施例中，附加反射器512是球形反向反射器，位于与第一反射器508a相对的辐射源506一侧，反射从辐射源506发出的远离第一反射器508a的电磁辐射501，使其通过第一反射器508a的第一焦点510朝向第一反射器508a。
在一个实施例中，辐射源506是发光的弧光灯。辐射源506可以是，例如氙灯、金属卤化物灯、HID灯或水银灯。在另一个替代实施例中，辐射源506是白炽灯。
在一个实施例中，被光耦合元件502收集和会聚的所述电磁辐射501被耦合到波导513，例如单芯光纤、光纤束、熔结光纤束、多边形棒、中空反射光导管、或均质器。波导513的截面可以是圆形、多边形、锥形及其组合。光耦合元件502和波导513可以使用例如石英、玻璃、塑料或丙烯酸纤维等材料制成。
在一个实施例中，光纤514被光学耦合元件502和/或波导5 13收集和会聚的电磁辐射501照亮。光纤514传输并释放收集和会聚的电磁辐射501，而在需要的位置提供照明。
在图6中示出了本发明的另一个实施例。它包括平截的球面605，其曲率中心607位于锥形光导管604的输入端。当沿着所述反射器的光轴观察时，所述球面605对着180°的弧，如图6(b)所示，但当沿着与所述反射器光轴正交的方向观察时，对着例如90°的较小弧，如图6(a)所示。因此，球面605的接收角大致与灯的发射角匹配，当沿着所述反射器光轴观察时，灯的发射角约为180°，但当沿着与所述反射器光轴正交的方向观察时，灯的发射角约为90°。
图6中示出的实施例比图5中示出的实施例易于制造，因为它需要更少的材料，需要将较小的表面加工到光学质量。在图6示出的进一步改进的实施例中，球面605可以改进以减小象差。例如，可使用非球面和其它适当的表面。
在图7中示出了使用图5所示的本发明实施例的投影系统。会聚透镜705基本上与锥形光导管704的输出端703串连。基本上与会聚透镜705串连的投影系统706被光耦合元件702收集、会聚并经过会聚透镜705的电磁辐射照亮。投影系统706传输并释放所收集和会聚的电磁辐射701，而在需要的位置形成投影图像。
根据本发明的实施例，一种用于收集从电磁辐射源发出的电磁辐射，并将收集到的电磁辐射聚焦到目标上的方法如下。电磁辐射源位于第一反射器的焦点上。辐射光线由辐射源生成。辐射光线被第一反射器反射。辐射光线会聚在第二反射器的焦点上。基本上半球形的光学耦合元件设置成其中心基本上靠近第二反射器的焦点。被反射器反射的辐射光线通过光学耦合元件的大体上弯曲的表面到达第二反射器的焦点。
虽然已经详细描述了本发明，但本发明并不仅限于上述的特定实施例。显然，本领域的技术人员可以从在此描述的特定实施例作出很多应用和修改，而不脱离本发明的思想。

Claims (30)

1.一种收集和会聚系统，包括：
电磁辐射源；
由所述辐射源发出的电磁辐射的至少一部分照亮的光学耦合元件，所述光学耦合元件包括透镜和锥形光导管，所述透镜具有中心和绕所述中心分布的曲面；
第一反射器，具有第一光轴和在所述第一光轴上的第一焦点；
第二反射器，具有第二光轴和在所述第二光轴上的第二焦点，所述第二反射器基本上与所述第一反射器对称地设置，而使所述第一光轴和所述第二光轴共线；
所述辐射源位于所述第一反射器的所述第一焦点附近，产生辐射光线，所述光线从所述第一反射器反射到所述第二反射器，且基本上会聚在所述第二焦点；以及
其中，所述中心位于所述第二反射器的所述第二焦点附近，且所述曲面位于所述中心和所述第二反射器之间，以收集所述电磁辐射。
2.如权利要求1所述的收集和会聚系统，其特征在于，所述曲面基本上是非球面。
3.如权利要求1所述的收集和会聚系统，其特征在于，所述曲面基本上绕所述中心径向地分布。
4.如权利要求1所述的收集和会聚系统，其特征在于，所述透镜是一个半球。
5.如权利要求1所述的收集和会聚系统，其特征在于，所述第一和第二反射器具有涂层，该涂层仅反射电磁辐射谱的预定部分。
6.如权利要求5所述的收集和会聚系统，其特征在于，所述涂层仅反射可见光辐射、预定波段的辐射、或特定颜色的辐射。
7.如权利要求1所述的收集和会聚系统，其特征在于，所述第一和第二反射器包括基本上为椭圆形回转表面的至少一部分。
8.如权利要求1所述的收集和会聚系统，其特征在于，所述第一和第二反射器包括基本上为环形回转表面的至少一部分。
9.如权利要求1所述的收集和会聚系统，其特征在于，所述第一和第二反射器包括基本上为球形回转表面的至少一部分。
10.如权利要求1所述的收集和会聚系统，其特征在于，所述第一和第二反射器包括基本上为抛物线形回转表面的至少一部分。
11.如权利要求1所述的收集和会聚系统，其特征在于，所述电磁辐射源发射的一部分电磁辐射直接照射在所述第一反射器上，一部分电磁辐射不直接照射在所述第一反射器上，且所述系统还包括附加反射器，该附加反射器制作并布置成反射不直接照射在所述第一反射器上的那部分电磁辐射的至少一部分，使其经过所述第一反射器的第一焦点朝向所述第一反射器，从而增加会聚光线的光通量强度。
12.如权利要求11所述的收集和会聚系统，其特征在于，所述附加反射器包括球形反向反射器，它设置在所述辐射源的与所述第一反射器相对的一侧，用于反射所述辐射源沿远离所述第一反射器的方向发射的电磁辐射，使其经过所述第一反射器的第一焦点朝向所述第一反射器。
13.如权利要求1所述的收集和会聚系统，其特征在于，所述辐射源包括发光的弧光灯。
14.如权利要求13所述的收集和会聚系统，其特征在于，所述弧光灯包括从包括氙灯、金属卤化物灯、HID灯，或水银灯的组中选择的灯。
15.如权利要求1所述的收集和会聚系统，其特征在于，所述辐射源包括白炽灯。
16.如权利要求1所述的收集和会聚系统，其特征在于，所述光耦合元件还包括从包括单芯光纤、光纤束、熔结光纤束、多边形棒、中空反射光导管、或均质器的组中选择的波导。
17.如权利要求16所述的收集和会聚系统，其特征在于，所述波导的横截面是从包括波导、多边形波导、锥形波导及其组合的组中选择的。
18.如权利要求1所述的收集和会聚系统，其特征在于，所述光耦合元件包括从包括石英、玻璃、塑料或丙烯酸纤维中选择的材料。
19.如权利要求1所述的收集和会聚系统，其特征在于，还包括光纤，所述光纤被所述光耦合元件处收集和会聚的辐射照亮，所述光纤释放出所收集和会聚的辐射，以在所需位置提供照明。
20.如权利要求1所述的收集和会聚系统，其特征在于，还包括：
设置在所述锥形光导管输出端附近的会聚透镜；
设置在所述会聚透镜输出侧附近的图像投影系统；
被所述光耦合元件处收集和会聚的辐射照亮的图像，所述投影系统释放出所收集和会聚的辐射，以显示图像。
21.一种光学装置，用于收集电磁辐射源发射的电磁辐射并将所述收集的电磁辐射聚焦在光耦合元件上，所述装置包括：
电磁辐射源；
由所述辐射源发出的电磁辐射的至少一部分照亮的光学耦合元件，所述光学耦合元件包括透镜和锥形光导管，所述透镜具有中心和绕所述中心分布的曲面；
第一反射器，具有第一光轴和在所述第一光轴上的第一焦点；
第二反射器，具有第二光轴和在所述第二光轴上的第二焦点，所述第二反射器基本上与所述第一反射器对称地设置，而使所述第一光轴和所述第二光轴共线；
所述辐射源位于所述第一反射器的所述第一焦点附近，产生辐射光线，所述光线从所述第一反射器反射到所述第二反射器，且基本上会聚在所述第二焦点；以及
其中，所述中心位于所述第二反射器的所述第二焦点附近，且所述曲面位于所述中心和所述第二反射器之间，以收集所述电磁辐射。
22.如权利要求21所述的光学装置，其特征在于，还包括附加反射器，所述附加反射器制作并布置成反射不直接照射在所述第一反射器上的那部分电磁辐射的至少一部分，使经过所述第一反射器的第一焦点朝向所述第一反射器，从而增加会聚光线的光通量强度。
23.如权利要求22所述的光学装置，其特征在于，所述附加反射器包括球形反向反射器，它设置在所述辐射源的与所述第一反射器相对的一侧，用于反射所述辐射源沿远离所述第一反射器的方向发射的电磁辐射，使其经过所述第一反射器的第一焦点朝向所述第一反射器。
24.如权利要求21所述的光学装置，其特征在于，所述第一和第二反射器包括基本上为椭圆形回转表面的至少一部分。
25.如权利要求21所述的光学装置，其特征在于，所述第一和第二反射器包括基本上为环形回转表面的至少一部分。
26.如权利要求21所述的光学装置，其特征在于，所述第一和第二反射器包括基本上为球形回转表面的至少一部分。
27.如权利要求21所述的光学装置，其特征在于，所述第一和第二反射器包括基本上为抛物线形回转表面的至少一部分。
28.一种用于收集电磁辐射源发射的电磁辐射、并将所述收集的电磁辐射聚焦在目标上的方法，所述方法包括步骤：
将所述电磁辐射源布置在第一反射器的焦点处；
由所述辐射源产生辐射光线；
由所述第一反射器朝第二反射器反射所述辐射光线；
将所述辐射光线会聚在所述第二反射器的焦点处；
设置基本上为半球形的光耦合元件，使所述光耦合元件的中心基本上接近所述第二反射器的焦点；以及
使所述第二反射器反射的辐射光线经过所述光耦合元件的基本上弯曲的表面，且朝向所述第二反射器的第二焦点。
29.如权利要求28所述的用于收集电磁辐射的方法，其特征在于，所述第一和第二反射器包括基本上为抛物线形回转表面的至少一部分。
30.如权利要求28所述的用于收集电磁辐射的方法，其特征在于，所述第一和第二反射器包括基本上为椭圆形回转表面的至少一部分。
CNA01816028XA 2000-09-20 2001-09-20 使用带有透镜的光导管的光线收集和会聚系统 Pending CN1471647A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US23416800P 2000-09-20 2000-09-20
US60/234,168 2000-09-20

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN1471647A true CN1471647A (zh) 2004-01-28

Family

ID=22880229

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNA01816028XA Pending CN1471647A (zh) 2000-09-20 2001-09-20 使用带有透镜的光导管的光线收集和会聚系统

Country Status (10)

Country Link
US (1) US6619820B2 (zh)
EP (1) EP1319194A2 (zh)
JP (1) JP2004510179A (zh)
KR (1) KR20030068132A (zh)
CN (1) CN1471647A (zh)
AU (1) AU2001296269A1 (zh)
CA (1) CA2422705A1 (zh)
MX (1) MXPA03002399A (zh)
TW (1) TW542882B (zh)
WO (1) WO2002025329A2 (zh)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005109046A1 (fr) * 2004-05-11 2005-11-17 Xiaoling Luo Miroir a faces courbes
CN102419814A (zh) * 2005-10-24 2012-04-18 科格内克斯科技和投资公司 用于符号体系读取器的集成照明组件
CN104808421A (zh) * 2014-01-16 2015-07-29 台达电子工业股份有限公司 光积分模块及其适用的光学系统
US10222611B2 (en) 2014-01-16 2019-03-05 Delta Electronics, Inc. Light integration module and optical system employing same
CN110967844A (zh) * 2019-12-30 2020-04-07 东莞东聚电子电讯制品有限公司 一种球形光学对准机构

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2437059A1 (en) * 2001-02-21 2002-09-26 Wavien, Inc. Illumination system using filament lamps
CN100403161C (zh) * 2001-04-25 2008-07-16 威维恩有限公司 用于投影显示器的光回收利用系统以及使用该系统的偏振光回收利用方法
TW576933B (en) * 2001-05-25 2004-02-21 Wavien Inc Collecting and condensing system, method for collecting electromagnetic radiation emitted by a source, tapered light pipe (TLP), numerical aperture (NA) conversion device, and portable front projection system
US7131736B2 (en) * 2002-05-17 2006-11-07 Bierhuizen Serge J A Efficient illumination systems for reduced étendue color video projection systems
US6839095B2 (en) * 2002-05-17 2005-01-04 Infocus Corporation Single-path color video projection systems employing reflective liquid crystal display devices
US7213947B2 (en) * 2002-10-04 2007-05-08 Wavien, Inc. Multiple output illumination using reflectors
JP4972883B2 (ja) * 2005-06-17 2012-07-11 株式会社日立製作所 光学ユニットおよび投射型映像表示装置
US7434946B2 (en) 2005-06-17 2008-10-14 Texas Instruments Incorporated Illumination system with integrated heat dissipation device for use in display systems employing spatial light modulators
US7973996B2 (en) * 2005-12-09 2011-07-05 Scram Technologies, Inc. Optical system for a digital light projection system including a 3-channel LED array light engine
US7508590B2 (en) * 2005-12-09 2009-03-24 Scram Technologies, Inc. Optical system for a digital light projection system including 3-channel and 4-channel LED array light engines
US7376303B2 (en) * 2006-07-20 2008-05-20 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Optical coupling assembly
JP4276250B2 (ja) * 2006-10-11 2009-06-10 株式会社ミツバ ターンランプ付きドアミラー
US8760507B2 (en) * 2008-08-05 2014-06-24 Inspectron, Inc. Light pipe for imaging head of video inspection device
JP5381348B2 (ja) * 2009-06-02 2014-01-08 セイコーエプソン株式会社 光源装置、照明系、プロジェクター
CN115494050B (zh) * 2022-11-15 2023-03-10 四川碧朗科技有限公司 一种微光收集方法、微光收集装置及发光菌微光检测模组

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4757431A (en) 1986-07-01 1988-07-12 Laser Media Off-axis application of concave spherical reflectors as condensing and collecting optics
GB8629989D0 (en) * 1986-12-16 1987-01-28 Pa Management Consultants Fibre optic coupling
FR2640040B1 (fr) 1988-12-05 1994-10-28 Micro Controle Procede et dispositif de mesure optique
US5430634A (en) * 1992-08-03 1995-07-04 Cogent Light Technologies, Inc. Concentrating and collecting optical system using concave toroidal reflectors
US5414600A (en) * 1993-07-30 1995-05-09 Cogent Light Technologies, Inc. Condensing and collecting optical system using an ellipsoidal reflector
US5857041A (en) 1995-01-17 1999-01-05 Remote Source Lighting International Optical coupler and method utilizing optimal illumination reflector
EP0864897A3 (en) * 1997-02-27 1998-10-28 Canon Kabushiki Kaisha Light source device, illuminating system and image projecting apparatus

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005109046A1 (fr) * 2004-05-11 2005-11-17 Xiaoling Luo Miroir a faces courbes
CN102419814A (zh) * 2005-10-24 2012-04-18 科格内克斯科技和投资公司 用于符号体系读取器的集成照明组件
CN104808421A (zh) * 2014-01-16 2015-07-29 台达电子工业股份有限公司 光积分模块及其适用的光学系统
CN109375458A (zh) * 2014-01-16 2019-02-22 台达电子工业股份有限公司 光积分模块及其适用的光学系统
US10222611B2 (en) 2014-01-16 2019-03-05 Delta Electronics, Inc. Light integration module and optical system employing same
CN110967844A (zh) * 2019-12-30 2020-04-07 东莞东聚电子电讯制品有限公司 一种球形光学对准机构

Also Published As

Publication number Publication date
WO2002025329A2 (en) 2002-03-28
US6619820B2 (en) 2003-09-16
WO2002025329A3 (en) 2003-04-10
KR20030068132A (ko) 2003-08-19
TW542882B (en) 2003-07-21
CA2422705A1 (en) 2002-03-28
JP2004510179A (ja) 2004-04-02
MXPA03002399A (es) 2004-09-10
EP1319194A2 (en) 2003-06-18
AU2001296269A1 (en) 2002-04-02
US20020039293A1 (en) 2002-04-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1471647A (zh) 使用带有透镜的光导管的光线收集和会聚系统
CN1208649C (zh) 使用双椭球反射镜将光源的光耦合到目标
US7618158B2 (en) Illumination system using filament lamps
CN1211604C (zh) 电磁辐射会聚和收集系统
CN101493572B (zh) 用抛物面反射器为投影系统耦合来自小光源的光
US6856727B2 (en) Coupling of light from a non-circular light source
CN1228566C (zh) 利用级联抛物面反射镜的收集和聚集光学系统
CN1160527C (zh) 用于收集和会聚电磁辐射的光学系统
JP3058251B2 (ja) 照明光学装置
US6565235B2 (en) Folding an arc into itself to increase the brightness of an arc lamp
JPH11149901A (ja) 発光管及びそれを用いた光源装置
US6672740B1 (en) Condensing and collecting optical system using parabolic reflectors or a corresponding ellipsoid/hyperboloid pair of reflectors
CN1355893A (zh) 改善从小弧光灯到更大目标的光的耦合
CN1359477A (zh) 用于收集和会聚光的系统
US7213947B2 (en) Multiple output illumination using reflectors
EP1914573A2 (en) Coupling of light from a light source to a target using dual ellipsoidal reflectors

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication