DE3521599C1

DE3521599C1 - Device for generating focused light for conventional light sources

Info

Publication number: DE3521599C1
Application number: DE19853521599
Authority: DE
Inventors: Gernot 8000 München Kleinhenz
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1985-06-15
Filing date: 1985-06-15
Publication date: 1986-12-04

Abstract

The invention relates to a device for generating focused light with the use of at least one conventional light source. In order to produce a pinpointed transformation of the light of a punctiform light source, use is made of the geometrical properties of ellipsoids. The invention provides that the light of the light source (1) is projected at one of the focal points (F1, F2) of an ellipsoid (2). The ellipsoid (2) is made from a light-transmitting material such as, for example, glass. The ellipsoid has light entry openings corresponding to the number of the light sources (1) employed, and light exit openings (4). The midpoints of the light exit openings (4) are located at the point of intersection of the respective axis or plane at which the light is focused, and the surface of the ellipsoid (2). With the exception of the light entry and light exit openings, the ellipsoid is silvered. <IMAGE>

Description

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine einfache Vorrichtung zur Erzeugung linien. oder flächenhaft gebündelten Lichts unter Verwendung mindestens einer konventionellen Lichtquelle zu schaffen. The object of the present invention is to provide a simple device for generating lines. or areally bundled light using at least one one conventional light source.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird die Vorrichtung gemäß der Erfindung derart ausgebildet, daß für die drei Halbachsen des Rotationsellipsoides die Bedingung a = b < c gilt, daß außerhalb des Ellipsoides eine oder mehrere thermische Lichtquellen angeordnet sind, daß jeder Lichtquelle ein optisches Element zugeordnet ist, das die Lichtquelle am Ort mindestens einer der Brennpunkte des Ellipsoides abbildet, daß die Außenverspiegelung des Ellipsoides hierzu Lichteintrittsöffnungen aufweist, die zwischen den Scheiteln des Ellipsoides angeordnet sind und daß sich mindestens eine Licht-Austrittsöffnung an einem der in Richtung der langen Halbachse c liegenden Scheitel des Ellipsoides befindet. The device according to the invention is used to achieve this object designed in such a way that the condition for the three semiaxes of the ellipsoid of revolution a = b <c it holds that one or more thermal light sources outside the ellipsoid are arranged that each light source is assigned an optical element which the light source depicts at least one of the focal points of the ellipsoid at the location, that the exterior mirroring of the ellipsoid has light entry openings for this purpose, which are arranged between the vertices of the ellipsoid and that are at least a light exit opening on one of the lying in the direction of the long semiaxis c Vertex of the ellipsoid is located.

Eine zweite Lösung sieht vor, daß für die drei Halbachsen des Rotationsellipsoides die Bedingung a = b > c gilt, daß außerhalb des Ellipsoides eine oder mehrere thermische Lichtquellen angeordnet sind, daß die Außenverspiegelung des Ellipsoides Lichteintrittsöffnungen aufweist, die zwischen den Scheiteln des Ellipsoides angeordnet sind, daß optische Elemente vorgesehen sind, welche die Lichtquellen auf einer Linie abbilden, die durch die Rotation der Brennpunkte der y-z-bzw. x-z-Schnittebene des Ellipsoides um die z-Achse entsteht und daß die Austrittsöffnung aus einem rund um das Ellipsoid in der x-y-Ebene verlaufenden Streifen besteht, wobei die Halbachsen a auf der x-Achse, b auf der y-Achse und c auf der z-Achse eines Karteischen Koordinatensystems liegen. A second solution provides that for the three semiaxes of the ellipsoid of revolution the condition a = b> c holds that outside the ellipsoid one or more thermal light sources are arranged that the external mirroring of the ellipsoid Has light entry openings which are arranged between the vertices of the ellipsoid are that optical elements are provided which the light sources on a line map that by the rotation of the focal points of the y-z or. x-z cutting plane of the Ellipsoid arises around the z-axis and that the exit opening from a round there is a strip running around the ellipsoid in the x-y plane, with the semiaxes a on the x-axis, b on the y-axis and c on the z-axis of a tabular coordinate system lie.

Eine dritte Lösung sieht vor, daß für die Halbachsen des Ellipsoides die Bedingung a > b > c gilt, daß außerhalb des Ellipsoides eine oder mehrere thermische Lichtquellen angeordnet sind, daß die Außenverspiegelung des Ellipsoides Lichteintrittsöffnungen aufweist, die zwischen den Scheiteln des Ellipsoides angeordnet sind, daß jeder Lichtquelle ein optisches Element zugeordnet ist, welches die Lichtquelle am Ort mindestens einer der Brennpunkte der Hauptschnitt-Ellipsen abbildet und daß in der Außenverspiegelung mindestens eine Lichtaustrittsöffnung an einem Scheitelpunkt oder am Umfang des Ellipsoides dort vorgesehen ist, wo die dem jeweiligen Brennpunkt zugeordnte linien- oder flächenhafte Lichtverdichtung entsteht. A third solution provides that for the semi-axes of the ellipsoid the condition a> b> c holds that outside the ellipsoid one or more thermal light sources are arranged that the external mirroring of the ellipsoid Has light entry openings which are arranged between the vertices of the ellipsoid are that each light source is assigned an optical element, which the light source maps at least one of the focal points of the main section ellipses at the location and that in the exterior mirroring, at least one light exit opening at an apex or is provided on the circumference of the ellipsoid where the respective focal point Associated linear or areal light compression is created.

Durch diese Maßnahmen erhält man eine einfache Vorrichtung zur Erzeugung eines gebündelten Lichtstrahles mit dem Vorteil, daß die Strahlung so lenkbar ist, daß sie mit einem Bestrahlungsgut in Wechselwirkung treten kann. Hierzu eignet sich besonders das langgestreckte Rotationsellipsoid. Dieses erfüllt die Bedingung, daß die Halbachse a = b < c sind. These measures result in a simple device for generating a bundled light beam with the advantage that the radiation can be steered so that it can interact with an object to be irradiated. This is suitable especially the elongated ellipsoid of revolution. This satisfies the condition that the semi-axis a = b <c.

Man kann eine Lichtquelle, wie zum Beispiel Sterne, Scheinwerfer usw. bezüglich ihrer Eigenschaften, wie der Helligkeitsverteilung, der räumlichen Aufteilung der einzelnen Wellenlängen und dergleichen differenzierter betrachten, erforschen und untersuchen. Anders ausgedrückt, kann man diejenigen Photonen von den anderen selektieren, die ein bestimmtes Raumgebiet durchqueren. Dieses Raumgebiet läßt sich durch die Wahl des Ellipsoids und die Form und Größe der Austrittsöffnung bestimmen. So lassen sich zum Beispiel bei einer kreisflächigen Austrittsöffnung des langgestreckten Rotationsellipsoids diejenigen Photonen selektieren, die das Raumgebiet innerhalb einer Kugelfläche mit dem Mittelpunkt des jeweiligen Brennpunktes durchqueren. One can use a light source, such as stars, headlights etc. with regard to their properties, such as the brightness distribution, the spatial Consider the division of the individual wavelengths and the like in a more differentiated manner, explore and investigate. In other words, one can get those photons from select the others that cross a certain area of space. This area of space can be determined by the choice of the ellipsoid and the shape and size of the outlet opening determine. For example, with a circular outlet opening of the elongated ellipsoid of revolution select those photons that produce the Spatial area within a spherical surface with the center of the respective focal point traverse.

Beim zusammengedrückten Rotationsellipsoid, dessen Halbachsen die Bedingung a = b > c erfüllen, läßt sich dieses Raumgebiet zum Beispiel in die Form eines Torus bringen, in dem die Austrittsfläche dem Bereich des Ellipsoids geschnitten, mit der x-y-Ebene und einer vorgegebenen Breite einnimmt. In the compressed ellipsoid of revolution, whose semiaxes the Condition a = b> c can be met, this spatial area can be, for example, in the Bring the shape of a torus in which the exit surface corresponds to the area cut of the ellipsoid, occupies with the x-y plane and a predetermined width.

Beim allgemeinen Ellipsoid mit den Bedingungen der Halbachsen a > b > c läßt sich dieses Raumgebiet in die Form einer Kreisfläche bringen, das nur Photonen selektiert, die die Kreisfläche schneiden und sich gleichzeitig in derselben Ebene bewegen, in der sich auch die Kreisfläche befindet. Das heißt, das Ellipsoid emitiert nur Photonen, die sich in einer vorher festgelegten Ebene bewegen. For the general ellipsoid with the conditions of the semiaxes a> b> c, this area of space can be brought into the form of a circular area, that only selected photons that intersect the circular area and at the same time move into move on the same plane in which the circular area is located. That is, that Ellipsoid only emits photons that move in a predetermined plane.

Damit lassen sich differenzierte Raumgebiete gestalten, die volumenhaft aber auch flächenartig sein können. This allows differentiated spatial areas to be designed that are voluminous but can also be flat.

Man kann das Ellipsoid auch zur Erzeugung von Interferenzen verwenden, indem man die Austrittsöffnungen leicht aus ihrer definierten Lage versetzt. Hiermit läßt sich der Betrag der Verschiebungen der Wellenlängen insbesondere der Betrag der stetigen Änderung der erzeugten Phasendifferenz innerhalb der Austrittsflächen manipulieren. Diese Beeinflussung ist auch vom Einfallswinkel der Photonen im jeweiligen Brennpunkt abhängig. The ellipsoid can also be used to generate interference, by moving the outlet openings slightly out of their defined position. Herewith the amount of the shifts in the wavelengths, in particular the amount the constant change in the generated phase difference within the exit surfaces manipulate. This influence is also from the angle of incidence of the photons in the respective Focus dependent.

Gibt man den Schnittflächen der Lichteintrittsöffnungen die Form einer Konvexlinse, so läßt sich mit dem Ellipsoid zugleich das Licht der punktförmigen Lichtquelle bündeln und zudem kann die Brechung beim Eintreten des Lichtes der Lichtquelle in dem Ellipsoid damit ausgeglichen werden. The shape of the cut surfaces of the light entry openings is given a convex lens, the light of the point-shaped Bundle the light source and also the refraction when the light of the light source enters be balanced in the ellipsoid.

Die Lage und Zahl der Eintrittsflächen auf dem Ellipsoid ist von der Zahl der verwendeten Lichtquellen und dem Einfallswinkel des Lichtes abhängig. Der Einfallswinkel des Lichtes zur jeweiligen Achse oder Ebene, in die das Licht gebündelt wird, soll dabei kleiner sein als der Winkel zur dazu senkrechten Ebene. The position and number of the entry surfaces on the ellipsoid is from the number of light sources used and the angle of incidence of the light. The angle of incidence of the light to the respective axis or plane in which the light is is bundled, should be smaller than the angle to the perpendicular plane.

Die Breite bzw. der Durchmesser der Austrittsöffnungen sollte betragsmäßig gleich sein dem Durchmesser des Bereiches bei dem das verwendete Licht am stärksten bündelbar ist (Brennpunktbereich). The width or the diameter of the outlet openings should be in terms of amount be equal to the diameter of the area where the light used is strongest can be bundled (focal area).

Der Abstand der vom Ellipsoid emitierten Photonen zur jeweilige Achse oder Ebene und deren Divergenz dazu ist umso kleiner je kleiner der Durchmesser bzw. The distance between the photons emitted by the ellipsoid and the respective axis or plane and its divergence is the smaller the smaller the diameter respectively.

die Breite der Austrittsöffnungen ist.is the width of the exit openings.

Die Form des Ellipsoids, das heißt das Verhältnis der Halbachsen zueinander, ist im wesentlichen von der Art der Anwendung abhängig, jedoch wird die Annäherung der Photonen an die jeweilige Achse oder Ebene nicht beeinflußt, abgesehen von der Zahl der Reflexionen, die hierfür nötig sind. The shape of the ellipsoid, that is, the ratio of the semi-axes to each other, is essentially dependent on the type of application, however does not affect the approach of the photons to the respective axis or plane, apart from the number of reflections that are necessary for this.

Je größer das Verhältnis von großer zu kleiner Halbachse ist, umso weniger Reflexionen eines Photons sind nötig, damit es sich der jeweiligen Achse oder Ebene annähert. The greater the ratio of the major and minor semiaxes, the greater fewer reflections of a photon are needed to make it move along the respective axis or plane approximates.

Um fertigungstechnischen Anforderungen und der Art der Anwendung gerecht zu werden, sollte das Verhältnis der größten zur kleinsten Halbachse zwischen 1,1 zu 1 und 6 zu 1 liegen. To manufacturing requirements and the type of application to be fair, the ratio of the largest to the smallest semi-axis should be between 1.1 to 1 and 6 to 1.

Die Größe des Ellipsoids ist von der Leistung und Anzahl der verwendeten Lichtquellen und der damit verbundenen Erwärmung der Spiegelschicht abhängig, das heißt je größer das Ellipsoid ist, umso kleiner ist die Erwärmung der Spiegelschicht. The size of the ellipsoid depends on the power and number used Light sources and the associated heating of the mirror layer depends on that means the larger the ellipsoid, the lower the heating of the mirror layer.

Um das erzeugte Lichtbündel von übermäßig divergenten Lichtquanten zu säubern, kann in einiger Entfernung von der Austrittsöffnung eine Blende angebracht werden, die die entsprechenden Photonen absorbiert. Around the generated light bundle of excessively divergent light quanta To clean, a screen can be attached some distance from the outlet opening which absorbs the corresponding photons.

Um die gewünschte Annäherung der Photonen an die jeweilige Achse oder Ebene zu erzielen, muß die Formtreue und Oberflächenbeschaffenheit des Ellipsoids so exakt wie technisch machbar sein. About the desired approximation of the photons to the respective axis or plane must be true to the shape and surface finish of the ellipsoid be as precise as technically feasible.

Um Leistungsverlust und der Erwärmung des Ellipsoids vorzubeugen, soll der Reflexionskoeffizient der Spiegelschicht an der oberen Grenze liegen, was derzeit 99,9% bedeutet. Außerdem sollte hierfür auch der Absorptionskoeffizient des verwendeten Substrats des Ellipsoids so klein wie möglich gehalten werden. To prevent loss of performance and heating of the ellipsoid, the reflection coefficient of the mirror layer should be at the upper limit, what currently means 99.9%. In addition, the absorption coefficient should also be used for this of the substrate used for the ellipsoid should be kept as small as possible.

Damit die Photonen in einem Brennpunkt gebündelt werden können, sollte die Lichtwelle punktförmig sein oder paralleles Licht aussenden. So that the photons can be bundled in a focal point, should the light wave can be point-like or emit parallel light.

Der erreichbare Brennpunktbereich des verwendeten Lichtes soll für die Mehrzahl der Photonen möglichst punktförmig sein, das heißt eine möglichst geringe Ausdehnung besitzen, sollte jedoch innerhalb einer Kugelfläche mit einem Durchmesser von 0,1 mm liegen. The achievable focal range of the light used should be for the majority of the photons should be as punctiform as possible, that is, as few as possible Have expansion, but should be within a spherical surface with a diameter 0.1 mm.

Dem jeweiligen Brennpunkt des Ellipsoids sollte der Punkt des Brennpunktbereichs der Lichtwelle genau überlagert werden, der .die größte mittlere Intensität besitzt. Auch kann man das Ellipsoid aus einem Substrat anfertigen, das die Polarisationsrichtung des vorher polarisierten Lichts so stark dreht, daß die betragsmäßig gewünschte Änderung der PolarisationsriChtung der Photonen in Abhängigkeit von der Lage der Austrittspunkte stattfindet. The respective focal point of the ellipsoid should be the point of the focal area the light wave that has the greatest mean intensity. The ellipsoid can also be made from a substrate showing the direction of polarization of the previously polarized light rotates so strongly that the desired amount Change in the polarization direction of the photons depending on the position of the Exit points takes place.

Man ist bei der Anwendung auch nicht unbedingt an das sichtbare Spektrum elektromagntischer Wellen gebunden. You are not necessarily in the visible spectrum when using it bound by electromagnetic waves.

Speziell beim langgestreckten Rotationsellipsoid sollten die Bereiche um die beiden kleinen Halbachsen nicht verspiegelt werden, um einer Erwärmung des Ellipsoids vorzubeugen, indem die unerwünschten Photonen entweichen können. Especially with the elongated ellipsoid of revolution, the areas around the two small semi-axes are not mirrored to avoid heating of the Preventing ellipsoids by allowing the unwanted photons to escape.

Anhand der Zeichnung nach den F i g. 1 und 2 wird die Erfindung näher erläutert. Es zeigt F i g. 1 ein langgestrecktes Rotationsellipsoid mit vier Eintritts- und zwei Austrittsöffnungen; F i g. 2 die geometrische Konfiguration eines langgestreckten Rotationsellipsoids. Based on the drawing according to FIGS. 1 and 2 the invention is closer explained. It shows F i g. 1 an elongated ellipsoid of revolution with four entry and two outlet openings; F i g. 2 the geometric configuration of an elongated Ellipsoids of revolution.

Um eine gezielte Transformation des Lichtes einer punktförmigen Lichtquelle zu bewirken, werden die geometrischen Eigenschaften von Ellipsoiden benützt Dazu gibt es drei Arten von Ellipsoiden, die hierfür Anwendung finden. Im langgestreckten Rotationsellipsoid, bei dem die Bedingung für die Halbachsen a = b < c gilt, wird der parallel gebündelte Lichtstrahl mittels mehrfacher Reflexion von Photonen an den verspiegelten Innenwandungen erzeugt, nachdem der vorher erzeugte Brennpunkt des zu bündelnden Lichtes 1 mit einem der beiden Brennpunkte F 1, F2 des Ellipsoids 2 zusammenfällt Der so umgeformte Lichtstrahl tritt durch eine Lichtaustrittsöffnung, die nicht verspiegelt ist, nahe der großen Halbachse Zdes Ellipsoids aus. A targeted transformation of the light from a point light source To effect this, the geometric properties of ellipsoids are used there are three types of ellipsoids that can be used for this. In the elongated Ellipsoid of revolution, for which the condition for the semiaxes a = b <c applies, becomes the parallel bundled light beam by means of multiple reflection of photons generated on the mirrored inner walls after the previously generated focal point of the light 1 to be bundled with one of the two focal points F 1, F2 of the ellipsoid 2 coincides The thus reshaped light beam passes through a light exit opening, which is not mirrored, near the major semi-axis Z of the ellipsoid.

Das langgestreckte Rotationsellipsoid hat die Eigenschaft, daß die Flächennormale in jedem Punkt seiner Oberfläche gleichzeitig die Winkelhalbierende der beiden Geraden ist die den betreffenden Punkt auf der Oberfläche gemeinsam enthalten und durch den Brennpunkt Pl bzw. F2 verlaufen. Diese Eigenschaft ist mit dem Reflexionsgesetzt, bei dem Einfalls- und Ausfallswinkel gleich sind, identisch. Das bedeutet, daß jedes einfallende Photon, das einen Brennpunkt des Ellipsoids schneidet, immer wieder in Brennpunkte reflektiert wird. Dies bewirkt, daß sich ein solches Photon sehr schnell der großen Halbachse (Z-Achse des Ellipsoids) annähert, und daß der Einfallswinkel zweier Photonen zueinander, die einen Brennpunkt schneiden sehr schnell kleiner wird. The elongated ellipsoid of revolution has the property that the Surface normals in every point of its surface are the bisector at the same time the two straight lines contain the point in question on the surface together and pass through the focal point Pl or F2. This property is associated with the law of reflection, where the angles of incidence and reflection are the same, are identical. That means that each incident photon that intersects a focal point of the ellipsoid, over and over again is reflected in focal points. This causes such a photon very much rapidly approaches the major semi-axis (Z-axis of the ellipsoid), and that the angle of incidence two photons to each other that intersect a focal point very quickly smaller will.

Für das zusammengedrückte, in der Figur nicht dargestellte Rotationsellipsoid mit der Bedingung für die Halbachsen a = h> c ist die Flächennormale auf seiner Oberfläche so ausgerichtet, daß sich jedes einfallende Photon, das einen Punkt der Brennkreislinie des Ellipsoids schneidert, der x-y-Ebene annähert. Die Brennkreislinie entsteht durch die Rotation der beiden Brennpunkte der Ellipse mit den Halbachsen b und c um die Z-Achse und liegt in der x-y-Ebene. Der Durchmesser der Brennkreislinie ist gleich dem Abstand der beiden Brennpunkte der Ellipse mit den Halbachsen b und c. For the compressed ellipsoid of revolution not shown in the figure with the condition for that Semi-axes a = h> c is the surface normal on its Surface oriented so that each incident photon that hits a point of the Focal circle line of the ellipsoid intersects, the x-y plane approximates. The focal circle line arises from the rotation of the two focal points of the ellipse with the semiaxes b and c about the Z-axis and lies in the x-y-plane. The diameter of the focal circle line is equal to the distance between the two focal points of the ellipse with the semiaxes b and c.

Daraus folgt, daß ein beliebiger senkrecht zur x-y-Ebene gelegener Schnitt durch den Nullpunkt des kartesischen Koordinatensystems das Ellipsoid in einer Ellipse und die Brennkreislinie in zwei Punkten, nämlich den Brennpunkten dieser Ellipse schneidet.From this it follows that an arbitrary one is perpendicular to the x-y plane Section through the zero point of the Cartesian coordinate system the ellipsoid in an ellipse and the focal circle line in two points, namely the focal points this ellipse intersects.

Beim allgemeinen Ellipsoid mit der Bedingung für die Halbachsen a < b < c sind die Flächennormalen so ausgerichtet, daß sich Photonen, die sich innerhalb der Schnittebene bewegen und einen der beiden zugehörigen Brennpunkte schneiden derjenigen Achse annähern, auf der sich die Brennpunkte befinden, das heißt, daß sich die Photonen für die x-y-Schnittebene der y-Achse annähern und daß sie sich für die x-Z- und y-Z-Schnittebene der Z-Achse annähern. Die Photonen, die sich nicht in der Schnittebene bewegen und einen der beiden zugehörigen Brennpunkte schneiden, nähern sich derjenigen Ebene an, die zur Schnittebene senkrecht ist und gleichzeitig die Verbindungsgerade der beiden zugehörigen Brennpunkte enthält, das heißt, daß sich die betreffenden Photonen für die y-Z-Schnittebene der x-y-Ebene annähern und daß sie sich für die x-y- und Z-x-Schnittebene der y-Z-Ebene annähern. Als Schnittebenen werden dabei die drei Ebenen bezeichnet, mit denen das Ellipsoid geschnitten, die drei charakteristischen Ellipsen mit den jeweiligen Halbachsen ab/bc und ca ergibt. Die drei Schnittebenen sind somit die x-y- die y-z und die z-x-Ebene. Als zur Schnittebene zugehörige Brennpunkte werden dabei diejenigen Punkte bezeichnet, die die Brennpunkte der Ellipse sind, die durch den Schnitt des Ellipsoids mit der entsprechenden Schnittebene entsteht. In the case of the general ellipsoid with the condition for the semi-axes a <b <c the surface normals are aligned in such a way that photons that are move within the cutting plane and one of the two associated focal points intersect the axis on which the focal points are located, the means that the photons for the x-y cutting plane approach the y-axis and that they approach the Z-axis for the x-Z and y-Z cutting planes. The photons that do not move in the cutting plane and one of the two associated focal points intersect, approach the plane that is perpendicular to the cutting plane and at the same time contains the straight line connecting the two associated focal points, the means that the photons in question are for the y-Z cutting plane of the x-y plane approach and that they approach the y-Z plane for the x-y and Z-x cutting planes. The three planes with which the ellipsoid is defined as section planes cut, the three characteristic ellipses with the respective semi-axes ab / bc and approx. The three cutting planes are therefore the x-y, the y-z and the z-x plane. The focal points associated with the cutting plane are those points denotes, which are the foci of the ellipse, which are through the intersection of the ellipsoid with the corresponding cutting plane arises.

In der Fig. 1 sind neben den Eintrittsöffnungen 3, deren Schnittflächen entweder kugelförmig mit einem der Brennpunkte als Mittelpunkt oder konvex als Linsen ausgebildet sind, die beiden Austrittsöffnungen 4 gezeigt. Die punktförmigen Lichtquellen, im vorliegenden Falle 1, werden durch die Linsenwirkung der Eintrittsöffnungen so gebündelt, daß der Brennpunkt der gebündelten Lichtquelle mit jeweils einem Brennpunkt Pl, F2 des Ellipsoids zusammenfällt Die Austrittsöffnungen liegen dabei an denjenigen Stellen, an denen die ZAchse den Umfang des Ellipsoids 2 durchstößt. Es gibt im vorliegenden Fall damit zwei Austrittsöffnungen 4. Dort tritt der jeweils emitierte Lichtstrahl 6 aus. In Fig. 1, in addition to the inlet openings 3, their cut surfaces either spherical with one of the focal points as the center or convex as lenses are formed, the two outlet openings 4 are shown. The point light sources, in the present case 1, the lens effect of the inlet openings so bundled that the focal point of the bundled light source with one focal point Pl, F2 of the ellipsoid coincides. The outlet openings are located on those Places where the Z-axis penetrates the circumference of the ellipsoid 2. There is in the In the present case, there are two outlet openings 4. There, the one emitted in each case occurs Light beam 6 off.

In Fig. 2 zeigen die stark umrandeten Linien die jeweiligen Schnittflächen x-y, y-z. Außerdem sind zwei Strahlen konstruiert, von denen der eine nicht durch einen der Brennpunkte verläuft und sich damit auch nicht einer der Achsen annähern kann, während ein anderer, der durch den Brennpunkt Fi verläuft, im Brennpunkt F2 reflektiert wird, und von da aus wiederum zum Brennpunkt Pl gelangt und zwar solange, bis sich der Lichtstrahl der Z-Achse soweit genähert hat, daß er durch eine der Austrittsöffnungen austreten kann. In Fig. 2, the heavily bordered lines show the respective cut surfaces x-y, y-z. In addition, two rays are constructed, one of which does not go through runs through one of the focal points and therefore does not approach one of the axes can, while another, which passes through the focal point Fi, is in the focal point F2 is reflected, and from there in turn arrives at the focal point Pl as long as until the light beam has approached the Z-axis so far that it passes through one of the Outlet openings can emerge.

Claims

Claims: 1. Device for generating bundled light with an externally mirrored ellipsoid of revolution made of transparent material, d a D u rch g e k e n n -z e i c h n e t that for the three semiaxes of the ellipsoid of revolution the condition a = b <c holds that outside the ellipsoid one or more Thermal light sources are arranged in that each light source has an optical element is assigned that the light source at least one of the focal points of the location Ellipsoids shows that the exterior mirroring of the ellipsoid has light entry openings for this purpose has, which are arranged between the vertices of the ellipsoid and that at least one light exit opening on one of the in the direction of the long semiaxis c lying vertex of the ellipsoid is located 2. device for generating bundled Light according to the preamble of claim 1, characterized in that for the three semiaxes of the ellipsoid of revolution -the condition a = b> c holds that outside of the ellipsoid one or more thermal light sources are arranged that the External mirroring of the ellipsoid has light entry openings between the vertices of the ellipsoid are arranged that optical elements are provided are which image the light source on a line created by the rotation of the Focal points of the y-z or x-z cutting plane of the ellipsoid around the z-axis are created and that the exit opening is from a one extending around the ellipsoid in the x-y plane Strip consists, with the semi-axes a on the x-axis, b on the y-axis and c lie on the z-axis of a Cartesian coordinate system.

3. Device for generating bundled light with an externally mirrored one Ellipsoid made of transparent material, characterized in that for the semi-axis of the ellipsoid the condition a <b <c applies that outside the ellipsoid one or more thermal light sources are arranged that the exterior mirroring of the ellipsoid has light entry openings between the vertices of the Ellipsoids are arranged so that each light source is assigned an optical element is which is the light source at the location of at least one of the focal points of the main section ellipses maps, and that in the external mirroring at least one light exit opening is provided at a vertex or on the circumference of the ellipsoid where the Linear or areal light compression assigned to the respective focal point 4. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that that the light entry openings (3) have cut surfaces in the form of a convex lens.

5. Device according to one of the preceding claims, characterized in that that the angle of incidence of the light to the respective axis or plane in which the light is bundled is smaller than the angle to the perpendicular plane.

6. Device according to one of the preceding claims, characterized in that that the dimensions of the light exit openings are approximately equal to the diameter of the image of the light source at the location of a focal point of the ellipsoid.

7. Device according to one of the preceding claims, characterized in that that the ratio of the largest to the smallest semiaxis of the ellipsoid (2) in the area is between 1.1 to 1 and 6 to 1.

8. Device according to one of the preceding claims, characterized in that that after the outlet aperture diaphragms are arranged.

9. Apparatus according to claim 2, characterized.

draws that areas of the ellipsoid in the direction of the semi-minor axes are not mirrored.

The invention relates to a device for generating bundled Light with an externally mirrored ellipsoid of revolution made of transparent material.

From the German patent 7 15 373 a condenser is known, which consists of an elongated ellipsoid of revolution. This ellipsoid is made of transparent Material designed as an externally mirrored solid body.

There is a radiation source and at a focal point a modulator in the other focal point, so that the radiation source in the focal point 4 the transmission optics is mapped. The lateral boundary surfaces of the glass body are spherical surfaces.

From the German patent 8 43 025 there is also a mirror arrangement to compress the radiation emanating from a radiation source or parts thereof Radiation in a narrow area that does not coincide with the radiation source and for returning the items to be irradiated from a material placed in the irradiation site transmitted or reflected radiation component to the location of the radiation source known, the at least two single and double curved playing surface parts contains. The track belongs to at least one of the curved reflective surface parts a strict or slightly deformed ellipse around the trace of the radiation source as a focal point, while the trace of at least one other curved specular Part of the area does not belong to the same ellipse. This is to achieve that the radiation emanating from a radiation source is directed so that it is in a relatively narrow area that does not coincide with the radiation source is compressed in order to interact there with a material to be irradiated.

Furthermore, in DE-OS 22 58 923 an optical system for bundling or collection of radiant energy described with at least two of an optical Mirror surfaces assigned to the axis. One has a large number of these mirror surfaces of corresponding pixels that are a certain distance from the own optical axis of the system.

The other mirror surface is designed in such a way that it also a plurality of mutually corresponding specific distances from the optical axis of the system having pixels, which with the pixels of the first-mentioned Mirror surface coincide. This makes a mirror system essentially arbitrary selectable opening while avoiding shadowing from one of its components achieved, whereby achromatic aberrations are largely avoided.