DE10143134A1 - light integrator - Google Patents

light integrator

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Lichtintegrator, der ein vierkantiges Rohr hat, das innen beschichtet ist. Die Beschichtung ist eine Verspiegelung, die durch PECVD, thermisches CVD oder PICVD aufgebracht ist. Weiter betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines Lichtintegrators, wobei das vierkantige Rohr durch Pressen oder Umformen aus einem Rohr oder durch Vakuumschrumpfen aus einem Rohr hergestellt wird und das vierkantige Rohr beschichtet wird. Schließlich betrifft die vorliegende Erfindung die Verwendung eines Lichtintegrators zur Herstellung eines homogenisierten Lichtfeldes in einem System zur digitalen Lichtverarbeitung.The present invention relates to a light integrator that has a square tube that is coated on the inside. The coating is a reflective coating applied by PECVD, thermal CVD or PICVD. The present invention further relates to a method for producing a light integrator, the square tube being produced by pressing or forming from a tube or by vacuum shrinking from a tube and the square tube being coated. Finally, the present invention relates to the use of a light integrator for producing a homogenized light field in a system for digital light processing.

Description

Die folgende Erfindung betrifft einen Lichtintegrator und ein Verfahren zu dessen Herstellung. The following invention relates to a light integrator and a method for the same Production.

Bei der digitalen Lichtverarbeitung ist es notwendig, das von der Lichtquelle erzeugte Lichtfeld zu homogenisieren und zu formen. Das homogenisierte Lichtfeld wird ganz oder selektiv reflektiert und projiziert. Das Lichtfeld kann vor der Homogenisierung oder danach in die Grundfarben zerlegt werden. Durch die Zerlegung in die Grundfarben wird eine farbige Projektion ermöglicht. In digital light processing, it is necessary that the one generated by the light source Homogenize and shape the light field. The homogenized light field becomes whole or selectively reflected and projected. The light field can before homogenization or afterwards broken down into the basic colors. By breaking it down into the Basic colors enable a colored projection.

Das Lichtfeld wird gewöhnlich durch einen Integrator homogenisiert. Der Integrator nimmt das Licht auf und gleicht die Intensitäten durch mehrfache interne Reflektion aus. Aus EP-A-0 691 552 A2 ist eine Vorrichtung zur gleichmäßigen Beleuchtung eines Lichtventils bekannt. Die Vorrichtung besteht aus Lichtquelle, Linse, Integrator, Blende und Lichtventil. The light field is usually homogenized by an integrator. The integrator absorbs the light and balances the intensities through multiple internal reflection out. From EP-A-0 691 552 A2 is a device for uniform lighting a light valve known. The device consists of light source, lens, integrator, Aperture and light valve.

Der bekannte Integrator ist ein innenverspiegeltes vierkantiges Rohr oder ein nicht verspiegelter vierkantiger, transparenter Stab. Das vierkantige Rohr wird hergestellt, in dem vier längliche Platten von einer Seite verspiegelt werden und die Platten zu einem vierkantigen Rohr befestigt werden. The known integrator is an internally mirrored square tube or not mirrored square, transparent rod. The square tube is made in which four elongated plates are mirrored from one side and the plates are closed be attached to a square tube.

Die zusammengesetzten Integratoren weisen eine begrenzte thermische Stabilität bis etwa 80°C auf. Sie sind aufwändig in der Herstellung. Aus einzelnen Platten lassen sich Integratoren mit veränderter Querschnittsgeometrie entlang der Mittelachse nicht oder nur eingeschränkt herstellen. Die massiven Stäbe weisen Nachteile bezüglich Verschmutzung der Stirnflächen und hoher Empfindlichkeit gegenüber äußeren mechanischen Beschädigungen auf. The composite integrators have limited thermal stability up to about 80 ° C. They are complex to manufacture. From individual plates integrators with changed cross-sectional geometry along the Do not produce the central axis or only produce it to a limited extent. The massive bars point Disadvantages with regard to dirt on the end faces and high sensitivity against external mechanical damage.

Aufgabe der folgenden Erfindung besteht darin, einen hohlen Lichtintegrator mit hoher thermischer Stabilität und ein wirtschaftliches und umweltschonendes Verfahren zu dessen Herstellung bereitzustellen. The object of the following invention is to have a hollow light integrator high thermal stability and an economical and environmentally friendly To provide processes for its production.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird gelöst durch einen Lichtintegrator, der ein Rohr enthält, das innen beschichtet ist. Das Rohr ist vierkantig und besteht vorzugsweise aus einem Stück. Der erfindungsgemäße Lichtintegrator weist eine hohe thermische Stabilität auf und ist günstig in der Herstellung. Integratoren mit veränderter Querschnittsgeometrie können so herstellt werden. Erfindungsgemäß kann der Lichtintegrator von innen beschichtet werden. The object of the present invention is achieved by a light integrator which contains a tube that is coated on the inside. The tube is square and exists preferably in one piece. The light integrator according to the invention has a high thermal stability and is inexpensive to manufacture. Integrators with modified cross-sectional geometry can be produced in this way. According to the invention the light integrator can be coated from the inside.

Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung betrifft einen Lichtintegrator, wobei das Rohr aus Glas oder Glaskeramik besteht. Mit diesen Materialien werden sehr gute Ergebnisse erzielt. A preferred embodiment of the invention relates to a light integrator, wherein the Pipe made of glass or glass ceramic. Using these materials will be very good Results achieved.

Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung betrifft einen Lichtintegrator, wobei die Beschichtung eine Verspiegelung ist. Die Verspiegelung ist für die optische Anwendung besonders vorteilhaft. A preferred embodiment of the invention relates to a light integrator, the Coating is a mirror. The mirroring is for the optical Application particularly advantageous.

Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung betrifft einen Lichtintegrator, wobei die Beschichtung eine Kaltlichtverspiegelung ist. Die Verspiegelung ist für die optische Anwendung besonders vorteilhaft und durch den Kaltlichteffekt werden nachfolgende Bauteile vor Wärme geschützt. A preferred embodiment of the invention relates to a light integrator, the Coating is a cold light mirror. The mirroring is for the optical Application particularly advantageous and due to the cold light effect are the following Components protected from heat.

Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung betrifft einen Lichtintegrator, wobei die Verspiegelung durch PECVD, thermisches CVD oder PICVD aufgebracht ist. Diese Verfahren haben sich erfindungsgemäß für die Beschichtung sehr bewährt. A preferred embodiment of the invention relates to a light integrator, the Mirroring by PECVD, thermal CVD or PICVD is applied. This Methods according to the invention have proven very useful for the coating.

Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung betrifft einen Lichtintegrator, wobei die Verspiegelung durch eine aufgebrachte Metallschicht oder Metall- und Schutzschicht erzeugt wird. A preferred embodiment of the invention relates to a light integrator, the Mirroring through an applied metal layer or metal and protective layer is produced.

Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung betrifft einen Lichtintegrator, wobei die Beschichtung ein dielektrisches Interferenzpaket ist. Diese Beschichtung besteht aus alternierend hoch- und niedrigbrechenden Materialien, wodurch die gewünschte Spiegeloberfläche erzeugt wird. Beispielsweise können SiO2 und TiO2 Schichten eingesetzt werden. A preferred embodiment of the invention relates to a light integrator, the coating being a dielectric interference package. This coating consists of alternating high and low refractive index materials, which creates the desired mirror surface. For example, SiO 2 and TiO 2 layers can be used.

Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung betrifft einen Lichtintegrator, wobei der Integrator auf der Eintrittsseite eine Platte mit einer Lichteintrittsöffnung enthält und die Platte innenseitig verspiegelt ist. Zurückreflektiertes Licht wird im Innern des Integrators an der Eintrittsseite reflektiert und bleibt im System weitgehend erhalten. A preferred embodiment of the invention relates to a light integrator, the Integrator on the entry side contains a plate with a light entry opening and the inside of the plate is mirrored. Back-reflected light is emitted inside the Integrators reflected on the entry side and largely remains in the system.

Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Lichtintegrators, wobei das vierkantige Rohr durch Pressen oder Umformen aus einem runden Rohr oder durch Vakuumschrumpfen aus einem runden Rohr hergestellt wird und das vierkantige Rohr beschichtet wird. A preferred embodiment of the invention relates to a method for manufacturing a light integrator, the square tube by pressing or forming from a round tube or by vacuum shrinking from a round tube is produced and the square tube is coated.

Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Lichtintegrators, wobei das runde Rohr beschichtet wird und durch Pressen oder Umformen oder Vakuumschrumpfen das beschichtete vierkantige Rohr hergestellt wird. A preferred embodiment of the invention relates to a method for manufacturing a light integrator, whereby the round tube is coated and by pressing or forming or vacuum shrinking the coated square tube will be produced.

Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Lichtintegrators, wobei auf der Eintrittsseite eine Platte mit einer Lichteintrittsöffnung durch mechanische Befestigung, Aufkleben, Aufschmelzen, cold fusion oder durch Glaslot befestigt wird. A preferred embodiment of the invention relates to a method for manufacturing of a light integrator, a plate with a Light entry opening through mechanical fastening, gluing, melting, cold fusion or attached by glass solder.

Erfindungsgemäß ist die Verwendung eines monolithischen Integrators zur Herstellung eines homogenisierten Lichtfeldes vorgesehen. According to the invention, the use of a monolithic integrator for Production of a homogenized light field provided.

Erfindungsgemäß ist die Verwendung eines Lichtintegrators in einem System zur digitalen Lichtverarbeitung vorgesehen. Ein System zur digitalen Lichtverarbeitung ist ein digitaler Projektor. According to the invention, the use of a light integrator in a system is digital light processing provided. A system for digital light processing is a digital projector.

Die Erfindung wird weiter anhand einer Zeichnung erklärt. Die Zeichnung besteht aus Fig. 1. Fig. 1 zeigt einen schematischen Aufbau zur Erzeugung eines homogenen Lichtfeldes. Die Lichtquelle (1) erzeugt Lichtstrahlen (2). Die Lichtstrahlen werden gebündelt und treten durch die Öffnung der Platte (3) in den Lichtintegrator (4). Die Platte (3) ist optional an der Eintrittseite des Lichtintegrators (4) angebracht. Im Lichtintegrator (4) werden die Lichtstrahlen (2) durch mehrfache Reflexion homogenisiert. Die homogenisierten Lichtstrahlen (2) treffen auf ein Farbrad (5). Durch das Farbrad wird das homogenisierte Licht in die drei Grundfarben zerlegt. Die zerlegten Lichtfarben werden durch eine Linse (6) gebündelt und auf ein bildgebendes Element (7) abgebildet. The invention is further explained on the basis of a drawing. The drawing consists of Fig. 1. Fig. 1 shows a schematic structure for generating a homogeneous light field. The light source ( 1 ) generates light beams ( 2 ). The light beams are bundled and pass through the opening of the plate ( 3 ) into the light integrator ( 4 ). The plate ( 3 ) is optionally attached to the entry side of the light integrator ( 4 ). In light integrator (4) the light rays (2) are homogenized by multiple reflection. The homogenized light rays ( 2 ) hit a color wheel ( 5 ). The homogenized light is broken down into the three basic colors by the color wheel. The separated light colors are bundled by a lens ( 6 ) and imaged on an imaging element ( 7 ).

Claims (13)

1. Lichtintegrator, enthaltend ein Rohr, das innen beschichtet ist. 1. Light integrator, containing a tube that is coated on the inside. 2. Lichtintegrator nach Anspruch 1, wobei das Rohr vorzugsweise aus einem Stück besteht, vierkantig ist und aus Glas oder Glaskeramik besteht. 2. Light integrator according to claim 1, wherein the tube is preferably made of one There is a piece, is square and consists of glass or glass ceramic. 3. Lichtintegrator nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Beschichtung eine Verspiegelung ist. 3. Light integrator according to claim 1 or 2, wherein the coating Mirroring is. 4. Lichtintegrator nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Verspiegelung durch PECVD, thermisches CVD oder PICVD aufgebracht ist. 4. Light integrator according to at least one of claims 1 to 3, wherein the Mirroring by PECVD, thermal CVD or PICVD is applied. 5. Lichtintegrator nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Verspiegelung durch eine aufgebrachte Metallschicht oder Metall- und Schutzschicht erzeugt wird. 5. Light integrator according to at least one of claims 1 to 3, wherein the Mirroring by an applied metal layer or metal and Protective layer is generated. 6. Lichtintegrator nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Beschichtung ein dielektrischer Multilayer ist. 6. Light integrator according to at least one of claims 1 to 4, wherein the Coating is a dielectric multilayer. 7. Lichtintegrator nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4 und 6, wobei die Beschichtung als Kaltlichtspiegel ausgebildet ist. 7. Light integrator according to at least one of claims 1 to 4 and 6, wherein the Coating is designed as a cold light mirror. 8. Lichtintegrator nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der Integrator auf der Eintrittsseite eine Platte mit einer Lichteintrittsöffnung enthält und die Platte innenseitig verspiegelt ist. 8. Light integrator according to at least one of claims 1 to 6, wherein the Integrator on the entry side contains a plate with a light entry opening and the plate is mirrored on the inside. 9. Verfahren zur Herstellung eines Lichtintegrators nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei das vierkantige Rohr durch Pressen oder Umformen aus einem Rohr oder durch Vakuumschrumpfen aus einem Rohr hergestellt wird und das vierkantige Rohr beschichtet wird. 9. A method for producing a light integrator according to at least one of the Claims 1 to 7, wherein the square tube by pressing or forming made from a tube or by vacuum shrinking from a tube and the square tube is coated. 10. Verfahren zur Herstellung eines Lichtintegrators nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei das Rohr beschichtet wird und durch Pressen oder Umformen oder Vakuumschrumpfen das beschichtete vierkantige Rohr hergestellt wird. 10. A method for producing a light integrator according to at least one of the Claims 1 to 8, wherein the tube is coated and by pressing or Forming or vacuum shrinking the coated square tube will be produced. 11. Verfahren zur Herstellung eines Lichtintegrators nach Anspruch 9 oder 10, wobei auf der Eintrittsseite eine Platte mit einer Lichteintrittsöffnung durch mechanische Befestigung, Aufkleben, Aufschmelzen, cold fusion oder durch Glaslot befestigt wird. 11. A method for producing a light integrator according to claim 9 or 10, a plate with a light inlet opening through on the inlet side mechanical fastening, gluing, melting, cold fusion or through Glass solder is attached. 12. Verwendung eines Lichtintegrators nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 7 zur Herstellung eines homogenisierten Lichtfeldes. 12. Use of a light integrator according to at least one of claims 1 to 7 for producing a homogenized light field. 13. Verwendung eines Lichtintegrators nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 7 in einem System zur digitalen Lichtverarbeitung. 13. Use of a light integrator according to at least one of claims 1 to 7 in a system for digital light processing.
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