HU222335B1

HU222335B1 - Polarizált vagy polarizálatlan fényt kibocsátó fényforrás, továbbá ilyen fényforrást használó fénykibocsátó összeállítás

Info

Publication number: HU222335B1
Application number: HU9904122A
Authority: HU
Inventors: Dale S. Walker
Original assignee: Fusion Lighting, Inc.
Priority date: 1996-12-20
Filing date: 1997-12-16
Publication date: 2003-06-28
Also published as: AU5792798A; KR20000069587A; IL130156A; IL130156A0; US5949180A; EP0978134A4; EP0978134A1; WO1998028766A1; HUP9904122A2; CA2273871A1; JP2001507163A; HUP9904122A3; TW359846B; ZA9711275B

Abstract

A találmány tárgya polarizált vagy polarizálatlan fényt kibocsátófényforrás (10A), amelynek belső üreget (12) hatá- roló, fényáteresztőkülső burája (11), plazmaállapotúvá gerjeszthető, és ilyen állapotábanfényt kibocsátó tulajdonságú töltőanyaga (23), továbbá elektródái (24,25) vannak. A találmány tárgya emellett az ilyen fényforrást (10A)használó, elektromágneses energiaforrással ellátott fénykibocsátóösszeállítás is. A találmány szerinti fényforrás egyik lehetségeskiviteli alakjának lényege, hogy a külső burán (11) belül elrendezett,üreget (20) határoló, hővisszaverő és fényvisszaverő tulajdonságúbelső hüvelye van, a töltőanyag (23) ezen belső hüvely által határoltüregben (20) van elrendezve, az elektródák (24, 25) a külső burán (11)kívül vannak elrendezve, továbbá a plazmaállapotúvá gerjesztetttöltőanyagból (23) kilépő fény a külső burából (11) a belső hüvelyáltal határolt üregen (20) keresztül távozón van irányítva. Atalálmány szerinti fénykibocsátó összeállítás lényege abban áll, hogya fényforrásnak (10A) külső burába (11) illeszkedő, üreget (20)határoló belső hüvelye van, a töltőanyag (23) ezen belső hüvely általhatárolt üregben (20) van elrendezve, a plazmaállapotúvá gerjesztetttöltőanyagból (23) kilépő fény a külső burából (11) a belső hüvelyáltal határolt üregen (20) keresztül távozón van irányítva, továbbá azelektromágneses energiaforrás (100) által elektromágneses energiávaltáplált elektródák (24, 25) a külső burán (11) kívül vannakelrendezve. ŕ

Description

A találmány tárgya polarizált vagy polarizálatlan fényt kibocsátó fényforrás (10A), amelynek belső üreget (12) határoló, fényáteresztő külső burája (11), plazmaállapotúvá geijeszthető, és ilyen állapotában fényt kibocsátó tulajdonságú töltőanyaga (23), továbbá elektródái (24, 25) vannak. A találmány tárgya emellett az ilyen fényforrást (10A) használó, elektromágneses energiaforrással ellátott fénykibocsátó összeállítás is.

A találmány szerinti fényforrás egyik lehetséges kiviteli alakjának lényege, hogy a külső burán (11) belül elrendezett, üreget (20) határoló, hővisszaverő és fényvisszaverő tulajdonságú belső hüvelye van, a töltőanyag (23) ezen belső hüvely által határolt üregben (20) van elrendezve, az elektródák (24, 25) a külső burán (11) kívül vannak elrendezve, továbbá a plazmaállapotúvá geqesztett töltőanyagból (23) kilépő fény a külső burából (11) a belső hüvely által határolt üregen (20) keresztül távozón van irányítva.

A találmány szerinti fénykibocsátó összeállítás lényege abban áll, hogy a fényforrásnak (10A) külső burába (11) illeszkedő, üreget (20) határoló belső hüvelye van, a töltőanyag (23) ezen belső hüvely által határolt üregben (20) van elrendezve, a plazmaállapotúvá geqesztett töltőanyagból (23) kilépő fény a külső burából (11) a belső hüvely által határolt üregen (20) keresztül távozón van irányítva, továbbá az elektromágneses energiaforrás (100) által elektromágneses energiával táplált elektródák (24,25) a külső burán (11) kívül vannak elrendezve.

HU 222 335 B1

A leírás terjedelme 12 oldal (ezen belül 4 lap ábra)

HU 222 335 Bl

A találmány tárgya polarizált vagy polarizálatlan fényt kibocsátó fényforrás, amelynek belső üreget határoló, fényáteresztő külső burája, plazmaállapotúvá gerjeszthető, és ilyen állapotában fényt kibocsátó tulajdonságú töltőanyaga, továbbá elektródái vannak. A találmány tárgya emellett az ilyen fényforrást használó, elektromágneses energiaforrással ellátott fénykibocsátó összeállítás is.

A megvilágításon alapuló berendezésekben a hagyományos fehéren izzó, illetve fluoreszcens izzók mellett gyakran használnak nagy teljesítményű fényforrásokat is. A nagy teljesítményű fényforrások közé tartoznak az úgynevezett gázkisülésű izzólámpák, amelyek elektródákat, valamint működés közben elpárolgó és gáz-halmazállapotúvá váló töltőanyagot határoló üvegburával rendelkeznek. Az US-5,404,076 számú szabadalmi leírás olyan nagy teljesítményű elektródamentes izzólámpát mutat be, amely gerjeszthető töltőanyagként ként, szelént vagy ezen anyagok egyéb vegyületeit tartalmazza.

Képek nagy felületen történő megjelenítéséhez, például tévéképernyők vagy számítógép-monitorok esetén kivetítőrendszereket alkalmaznak. Előrevetítő rendszerek esetén például a kép forrásából kilépő képsugarat adott szögben álló, fényvisszaverő felülettel ellátott leképezőemyő elülső oldalára vetítik, amely ezután a képet az ernyő előtt elhelyezkedő néző irányába veri vissza. Hátulról vetítő rendszerek esetén a képsugarat ugyanakkor adott szögben álló, fényáteresztő kialakítású leképezőemyő hátoldalára vetítik rá, amely ezután a képet az ernyő előtt ülő néző irányában átengedi.

Az US-6,181,386 számú szabadalmi leírás optikai képek megjelenítésére olyan eljárást mutat be, ahol a képsugarat optikai úton vezetik végig. Az optikai útra olyan optikai eszközt helyeznek, amelyről a képsugár először visszaverődik, majd egy későbbi időpillanatban a kép láthatóvá tétele érdekében azon áthatol.

Egy adott kivetítőrendszerben a kép forrásának leképezéséhez nagy intenzitású és előnyösen rendkívül hatékony fényforrást kell alkalmazni, amely fényforrás előnyösen kis apertúrával rendelkezik, és így a „pontszerű” fényforrást jól közelíti. Ha egy optikai képet kivetítéssel jelenítenek meg, akkor a képsugár bizonyos esetekben az optikai úton elhelyezett optikai elemen megy keresztül. A már említett US-6,181,386 számú amerikai szabadalom olyan kivetítőrendszert vázol fel, amelyben a képet először legalább egy optikai elem visszaveri, majd egy későbbi időpillanatban a kép megjelenítése céljából átereszti. Amikor a fénysugár az útjába helyezett optikai elembe ütközik, intenzitása csökken. Éppen ezért, a fénysugár útjában elhelyezett optikai elemet tartalmazó kivetítőrendszerekben megnövelt hatékonyságú és nagy intenzitású fényt szolgáltató megvilágítóeszközre van szükség.

Az US-5,833,360 számú szabadalmi leírás olyan rendkívül nagy teljesítményű, polarizált fényt szolgáltató fényfonást mutat be, amely nem az adott polaritással rendelkező visszatükrözött fényt a fényforrásba vezeti vissza.

A jelen találmánnyal célunk egy megnövelt hatékonyságú és nagy intenzitású, polarizált vagy polarizálatlan fényt szolgáltató fényforrás továbbfejlesztett változatának megvalósítása, valamint az általunk kifejlesztett fényforrásokat használó fénykibocsátó összeállítás kidolgozása.

Kitűzött célunkat a találmány szerint olyan fényforrásokkal sikerült elérnünk, melyek egyik lehetséges kiviteli alakjánál a külső bura egy hosszirányban elnyúló, üreget határoló cső formájában van kialakítva, amelynek belsejében ugyancsak üreget határoló belső hüvely van elrendezve. A belső hüvely által határolt üregben plazmaállapotúvá geijeszthető, és ilyen állapotában fényt kibocsátó tulajdonságú töltőanyag van. A töltőanyag gerjesztésére szolgáló elektródák célszerűen a külső burán kívül vannak elrendezve, azonban a találmány szerinti fényforrás egy lehetséges másik kiviteli alakjánál az elektródák a belső hüvely és a külső bura közé esnek. A plazmaállapotúvá gerjesztett töltőanyag által kibocsátott fény a külső burából a belső hüvely által határolt üregen keresztül, legalább egy kicsiny nyíláson vagy apertúrán keresztül távozón van irányítva.

A találmány szerinti fényforrások egy lehetséges további kiviteli alakjának hengeres helyett gömb alakú külső burája van, amelynek belsejében kicsiny apertúrával ellátott belső hüvely van elrendezve. A belső hüvely által határolt üregben plazmaállapotúvá gerjeszthető, és ilyen állapotában fényt kibocsátó tulajdonságú töltőanyag van. A töltőanyag gerjesztésére szolgáló elektródák célszerűen a külső burán kívül vannak elrendezve, azonban a találmány szerinti fényforrás egy lehetséges újabb kiviteli alakjánál az elektródák a belső hüvely és a külső bura közé is elhelyezhetők.

A belső hüvelynek fényvisszaverő tulajdonságú belső felülete van, amit borítás formájában vagy a hüvely anyagának tulajdonságait kihasználva magából a hüvely anyagából alakítunk ki.

A találmány szerinti fényforrás egy lehetséges további kiviteli alakjánál a plazmaállapotúvá gerjesztett töltőanyag által kibocsátott fénysugár a külső burából a belső hüvely mindkét végénél kiléphet. A találmány szerinti fényforrás egy lehetséges másik kiviteli alakjánál a belső hüvely mindössze egyik végén nyitott, ily módon a kibocsátott fénysugár a fényforrásból csupán a belső hüvely által határolt üreg egyik végén léphet ki.

A találmány szerinti fényforrás egy lehetséges újabb kiviteli alakjánál a belső hüvely a külső bura anyagából van kialakítva. Egy lehetséges másik kiviteli alaknál a belső hüvely és a külső bura a belső hüvely teljes hosszában érintkezik egymással. Ezen utóbbi kiviteli alaknál a belső hüvelyt a külső bura belső felületén rétegleválasztással hozhatjuk létre. A találmány szerinti fényforrás egy lehetséges további kiviteli alakjánál a belső hüvely és a külső bura koncentrikusan, egymástól távközzel elválasztva helyezkedik el, és a két elem között egy meghatározott térfogatú, előnyösen gáz-halmazállapotú anyagot tartalmazó térrész van.

A belső hüvely előnyösen 415 °C és 3600 °C hőmérsékletek között hőálló, például szilárd vagy porózus kerámiaanyagból van. A belső hüvely anyagát annak ter2

HU 222 335 Β1 mikus és fényvisszaverő tulajdonságainak, valamint a plazmával való esetleges kémiai reakcióinak szem előtt tartásával választjuk meg. A külső burának mindössze a magas vagy alacsony nyomással kapcsolatos követelményeknek kell megfelelnie.

Kitűzött célunkat olyan fénykibocsátó összeállítás kidolgozásával értük el, amelynél a fényforrásnak külső burába illeszkedő, üreget határoló belső hüvelye van, a töltőanyag ezen belső hüvely által határolt üregben van elrendezve, a plazmaállapotúvá gerjesztett töltőanyagból kilépő fény a külső burából a belső hüvely által határolt üregen keresztül távozón van irányítva, továbbá az elektromágneses energiaforrás által elektromágneses energiával táplált elektródák a külső burán kívül vannak elrendezve. Az általunk megvalósított fénykibocsátó összeállítás egy lehetséges másik kiviteli alakjánál az elektromágneses energiaforrás által táplált elektródák a külső bura és a belső hüvely között vannak elrendezve.

Az általunk megvalósított fénykibocsátó összeállítás egy lehetséges újabb kiviteli alakja reflektorral és abban elrendezett, a kívánt tulajdonságokkal rendelkező fényt áteresztő, a nem kívánt tulajdonságokkal rendelkező fényt pedig a fényforrásba visszaverő képességű reflexiós szűrővel van felszerelve.

Az általunk megvalósított fénykibocsátó összeállításoknál az elektromágneses energiaforrás az elektródákat rádiófrekvenciás energiával táplálja, bár erre a célra bármilyen frekvenciájú sugárzás megfelelő, amennyiben azzal a fényforrás külső buráján belül lévő töltőanyag plazmaállapotúvá geijeszthetó.

A találmány szerinti fényforrás lehetséges kiviteli alakjait a továbbiakban a csatolt rajzra hivatkozással mutatjuk be részletesebben, ahol az

- 1. ábra az általunk megvalósított fényforrás egy lehetséges kiviteli alakjának felnagyított oldalnézete; a

- 2. ábra az 1. ábrán vázolt kiviteli alak hosszmetszete; a

- 3. ábra az 1. és 2. ábrán bemutatott kiviteli alak felnagyított térbeli rajza; a

- 4. ábra az általunk megvalósított fényforrás egy lehetséges másik kiviteli alakjának hosszmetszete; az

- 5. ábra a 4. ábrán vázolt kiviteli alak 5-5 metszete; a

- 6. ábra a találmány szerinti fényforrás 1 -3. ábrákon vázolt kiviteli alakja külső burájának térbeli rajza; a

- 7. ábra a találmány szerinti fényforrás 4. és 5. ábrán vázolt kiviteli alakja külső burájának térbeli rajza; a

- 8. ábra a találmány szerinti fényforrás egy lehetséges további kiviteli alakjának hosszmetszete; a

- 9. ábra a 8. ábrán vázolt kiviteli alak 9-9 metszete; a

- 10. ábra a találmány szerinti fényforrás egy lehetséges még további kiviteli alakjának hosszmetszete; a

-11. ábra a találmány szerinti fényforrás egy lehetséges még további kiviteli alakjának hosszmetszete; a

- 12. ábra a találmány szerinti fényforrás egy lehetséges még további kiviteli alakjának hosszmetszete; a

- 13. ábra a találmány szerinti fényforrás egy lehetséges még további kiviteli alakjának hosszmetszete; a

- 14. és 15. ábra a találmány szerinti fényforrásokban alkalmazott elektródák legvalószínűbb elrendezéseit mutatja; a

- 16. és 17. ábra a találmány szerinti fényforrás gömb alakú lehetséges kiviteli alakjainak keresztmetszete; míg a

- 18. ábra olyan elrendezést mutat be, amelyben a találmány szerinti fényforrás egyik lehetséges kiviteli alakja került felhasználásra.

Az 1-3. ábrák a találmány szerinti 10A fényforrás egy lehetséges kiviteli alakját mutatják, melynek 12 üreget befoglaló 11 külső burája van. A12 üreget all külső bura henger alakú 13 belső felülete határolja. All külső burának félgömb alakú, zárt 14 végrésze van. All külső bura félgömb alakú 14 végrészével átellenes 14’ végrésze 15 lemezzel van lezárva, ahogyan azt az 1. és 2. ábra mutatja. All külső bura a 14, 14’ végrészek között hosszirányban elnyúló henger alakú 16 külső felület formájában van kialakítva, amint azt az 1-3. ábrák mutatják

Amint azt a korábbiakban említettük, a 10A fényforrás ezen kiviteli alakjának félgömb formájú 14 végrésze van. Mindazonáltal nyilvánvaló, hogy ehelyett tetszőleges egyéb formájú végrészek is alkalmazhatók, melyek közül néhányat a 2-13. és 15-16. ábrákon bemutatandó lehetséges kiviteli alakokkal szemléltetünk majd. A félgömb alakú 14 végrészt célszerűen olyan egyéb kialakítással is helyettesíthetjük, amely eltérő optikai tulajdonságokkal rendelkezik. A 10A fényforrás lehetséges kiviteli alakjai közé tartozik a lemez, a lencse, a fényvezető, és így tovább, formájában kialakított végrésszel rendelkező fényforrás is. Ehhez hasonlóan a 15 lemezt ugyancsak helyettesíthetjük fényvezetővel, félgömb alakú végrésszel, vagy ezekhez hasonló elemmel. Itt jegyezzük meg, hogy az 1-13., a 15. és a 16. ábrákon szemléltetett, a későbbiekben részletesen ismertetésre kerülő példakénti kiviteli alakok számos jellemzője átvihető az egyik kiviteli alakról a másikra.

A 12 üregben henger alakú 17 belső hüvely van elrendezve, amely célszerűen hőálló anyagból, például kerámiaanyagból van kialakítva, és ily módon működés közben a 12 üregben kialakuló plazma által keltett magas hőmérsékletnek nagy mértékben ellenáll. A 17 belső hüvelynek általában henger alakú 18 külső felülete, valamint ugyancsak henger alakú 19 belső felülete van. Annak ellenére, hogy a 17 belső hüvelynek hőállónak kell lennie, nem szükséges, hogy az egyben nyomásvagy vákuumálló is legyen. Ilyen esetekben all külső burának kell túlnyomásnak vagy vákuumnak egyaránt ellenálló anyagból készülnie, attól függően, hogy a 10A fényforrást milyen üzemmódban használjuk.

HU 222 335 BI

A 17 belső hüvely henger alakú 20 üreget határol és nyitott 21,22 végrészekkel rendelkezik. A 17 belső hüvely 20 ürege és a 11 külső bura 12 ürege ként, szelént vagy egyéb töltőanyagot 23 tartalmaz, amelyek működés során plazmaállapotúvá gerjeszthetők. All külső bura hengeres 16 külső felületén kívül 24, 25 elektródákból álló elektródapár van elrendezve, amint azt az 1. és 2. ábra mutatja.

Annak ellenére, hogy az 1. és 2. ábrán a 17 belső hüvelyt a 21,22 nyitott végrészekkel ábrázoltuk, a lehetséges kiviteli alakok tárgyalásából nyilvánvalóvá válik majd, hogy nem szükséges egyidejűleg mindkét végnek nyitottnak lennie.

A 23 töltőanyag plazmaállapotúvá gerjesztéséhez szükséges energiát a 24, 25 elektródák biztosítják. Mivel ezek all külső burán kívül helyezkednek el, működés közben a plazmaállapotú 23 töltőanyag rendkívül intenzív hősugárzásának egyáltalán nincsenek kitéve. Bár az 1. és 2. ábrán a 24, 25 elektródák a 10A fényforrásnak all külső buráján kívül vannak, azok a 10A fényforrás belsejében is elhelyezhetők, amint azt a későbbiekben a 12. és 17. ábrán bemutatandó kiviteli alakok kapcsán tárgyaljuk majd. Továbbmenve, az 1. és

2. ábrán a 24, 25 elektródákat csupán elvi szinten ábrázoltuk, tényleges kialakításuk görbülő vagy sík lemezek formájában történik, amint azt a 14. és 15. ábra kapcsán mutatjuk majd be.

Az 1. ábrán vázolt 26 fénysugár a 10A fényforrásból az átlátszó 15 lemezen keresztül lép ki, és ezután - például egy vetítőrendszerben - megvilágításra használható. Annak ellenére, hogy az 1. ábrán megint csak az átlátszó 15 lemezt tüntettük fel, a 15 lemez helyett optikai és mechanikai elemek széles skáláját alkalmazhatjuk, amint azt a következőkben bemutatandó különböző lehetséges kiviteli alakoknál részletezzük majd. Továbbmenve, a 17 belső hüvely előnyösen magas hőmérsékletnek ellenálló, ráadásul fényvisszaverő tulajdonságú kerámiaanyagból van. A 17 belső hüvely anyagául szolgáló kerámia előnyösen speciális reflektor alakját veszi fel, vagy fehér, illetve egyéb színű, vagy olyan felületet formáz, amely a plazmaállapotúvá gerjesztett 23 töltőanyag által kibocsátott fényt visszaveri vagy elnyeli, majd a rendkívül magas hatásfok fenntartása érdekében ezt követően újra kibocsátja azt. A plazmaállapotúvá gerjesztett 23 töltőanyagból kilépő fénysugár végezetül a 22 nyitott végrészen keresztül távozik. A 21 nyitott végrész mögött, például az ott kilépő fénysugárnak a 20 üregbe történő visszavezetése végett ugyancsak elrendezhetünk egy reflektort. Egy lehetséges másik kiviteli alaknál a 21 nyitott végrész lehet zárt is. Bármelyik kiviteli alakot tekintjük is, annak ellenére, hogy a plazmaállapotúvá gerjeszthető 23 töltőanyag azokban nagy térfogatot foglal el, az általa kibocsátott fény csupán a 22 nyitott végrész kicsiny felületén léphet ki. Az általánosság szintjén maradva elmondhatjuk, hogy vetítőrendszerekben célszerű pontszerű vagy egyéb, kicsiny apertúrával rendelkező fényforrást alkalmazni. Az általunk továbbfejlesztett fényforrásokban alkalmazott 20 üreggel és nyitott 22 végrésszel a pontszerű fényforrást sokkal jobban tudjuk közelíteni.

Az 1. ábrán vázolt rádiófrekvenciás 100 energiaforrás a 24, 25 elektródákra rádiófrekvenciás (vagy egyéb, arra alkalmas frekvenciájú) jelet ad, ily módon a 24, 25 elektródák a 12, 20 üregekben lévő 23 töltőanyagot rádiófrekvenciás energiával sugározzák be. Rádiófrekvenciástól eltérő frekvenciájú energia ugyancsak alkalmazható, amennyiben azzal a 23 töltőanyag plazmaállapotúvá geijesztése megvalósítható.

A 4. és 5. ábrán a találmány szerinti fényforrás egy lehetséges másik kiviteli alakját jelentő 10B fényforrás látható. Amint a 4. és 5. ábráról jól látható, a 10B fényforrás 27 külső burájának általában hengeres kialakítású 28 külső felülete és egymással átellenesen elhelyezkedő 29, 30 végrészei vannak. A 27 külső burának általában hengeres kialakítású 31 belső felülete, valamint az átellenes 29, 30 végrészeken 32, 33 belső felületei vannak. A 27 külső burának töltőanyagot, például ként, szelént vagy egyéb plazmaállapotúvá gerjeszthető töltőanyagot befogadó 34 ürege van. A 10A és a 10B fényforrások 11 külső buráját, illetve 27 külső buráját a 6. és 7. ábra szemlélteti.

A 27 külső bura 34 üregében henger alakú, hőálló 35 belső hüvely van elrendezve, melynek hengeres kiképzésű 36 belső felülete, ugyancsak hengeres kiképzésű 37 külső felülete, valamint egymással átellenesen elhelyezkedő 38, 39 végfelületei vannak.

A 4. ábrán vázolt 10B fényforrásból a plazmaállapotúvá gerjesztett 40 töltőanyag által kibocsátott fény a külső bura 29, 30 végrészein, igény szerint, egymástól ellentétes irányokban léphet ki. Az 1-3. ábrákon bemutatott 10A fényforrásban létrejövő plazmához hasonlóan, a plazmát a 10B fényforrás esetén is a 27 külső bura 34 üregében lévő gáz-halmazállapotú, például kén, szelén vagy egyéb ehhez hasonló 40 töltőanyagnak a 24, 25 elektródák általi gerjesztésével állítjuk elő. A 24, 25 elektródák a 10B fényforrás esetén is a 27 külső bura külső felületén kívül vannak elrendezve, ily módon azok a plazmaállapotúvá gerjesztett 40 töltőanyag által sugárzott intenzív hőnek egyáltalán nincsenek kitéve.

A 8. és 9. ábra a találmány szerinti fényforrásnak egy lehetséges további kiviteli alakját jelentő 10C fényforrást szemlélteti. Felépítését tekintve a 10C fényforrás hasonló a 4. és 5. ábrán bemutatott 10B fényforráshoz, az egyetlen különbség az, hogy a 10C fényforrásnál a 27 külső bura és a 35’ belső hüvely között térrész van kiképezve.

A 10. ábrán a találmány szerinti fényforrás egy lehetséges még további kiviteli alakját képező 10D fényforrás látható, amely felépítését tekintve a 4. és 5. ábrán vázolt 10B fényforráshoz hasonló, míg 27 külső burája a 8. és 9. ábrán vázolt 10C fényforrás 27 külső burájával egyezik meg. Mindazonáltal a 10D fényforrásnál a 27 külső bura 34 üregében 46 belső felülettel lezárt 43 végű, félig nyitott 42 belső hüvely van elrendezve. A félig nyitott 42 belső hüvelynek 45 nyitott vége van. A 27 külső bura 34 üregében a 24, 25 elektródákkal plazmaállapotúvá geqeszthető 48 töltőanyag, például kén található.

Amint a 10. ábráról látható, a félig nyitott 42 belső hüvelynek általában hengeres kialakítású 47 belső fe4

HU 222 335 Bl lülete van, amely a 42 belső hüvely teljes hosszában végighúzódik. A félig nyitott 42 belső hüvelynek általában hengeres kialakítású, a 27 külső bura 31 belső felületét követő és azzal célszerűen érintkező 49 külső felülete van. A 8-9., valamint a 10. ábrákon bemutatott 10C fényforrás, illetve 10D fényforrás esetén az 50 fénysugár a 27 külső burát a megfelelő ábrákon nyilakkal jelzett irányokban hagyhatja el.

All. ábrán a találmány szerinti fényforrás egy lehetséges további kiviteli alakját jelentő 10E fényforrás látható, amely hasonló a 10A-10D fényforrásokhoz, de azoktól eltérően sík 51, 52 végekkel, valamint hengeres kialakítású 53 külső burával rendelkezik, amelynek belső felületét, valamint sík 52 végét egyaránt 54 belső hüvely borítja. Az 54 belső hüvelyt különböző eljárásokkal hozhatjuk létre, például a kerámiaanyag felületre való leválasztásával. Teljesen nyilvánvaló, hogy kerámia, vagy egyéb anyagokból kialakított belső hüvelyek alkalmazásakor a találmány szerinti 10A-10E fényforrások lehetséges kiviteli alakjai hasonló módon készülhetnek. A 10E fényforrás által a kibocsátott fényt plazmaállapotúvá gerjesztett 55 töltőanyag szolgáltatja.

A12. ábrán a találmány szerinti fényforrás egy lehetséges további kiviteli alakját megvalósító 10F fényforrás látható, amely hasonló a 11. ábrán vázolt 10E fényforráshoz, és ugyanolyan sík 51,52 végekkel, valamint 53’ külső burával rendelkezik, mint a 10E fényforrás. A 10F fényforrás 56, 57 elektródái ugyanakkor az 53’ külső burán belül helyezkednek el, és olyan 58 borítás formájában megvalósított belső hüvely határolja őket, amely működés közben védelmet biztosít számukra a 10F fényforrásban lévő plazmaállapotúvá gerjeszthető 59 töltőanyag által keltett intenzív hővel szemben. A 10F fényforrás kapcsán bemutatott belső elektródaelrendezés a találmány szerinti 10A-10E fényforrásokban ugyancsak alkalmazható, amennyiben azoknál a 24,25 elektródák, valamint a plazmaállapotúvá geijeszthető 23, 40, 48, 55 töltőanyagok között hőszigetelő hüvelyt vagy hőszigetelő borítást alakítunk ki.

A 13. ábrán egy találmány szerinti olyan 10G fényforrás látható, amelynek az előbbiekben bemutatott 10A-10F fényforrásoktól eltérően húzott üvegből kialakított 60 külső burája van. A10G fényforrás 60 külső burája 61 fényvezetővel van ellátva. Az 50 fénysugár a 60 külső burából ezen 61 fényvezetőn keresztül lép ki. A 60 külső burán belül olyan 62 lencse is helyet kapott, amely működés közben plazmaállapotúvá gerjesztett 63 töltőanyagból kilépő fényt fókuszál a 61 fényvezetőre. A 10G fényforrásnak a 10E és 10F fényforrások 54 belső hüvelyéhez, illetve 58 borításához hasonlóan a 60 külső bura belső felületén egy belső hüvelyt megvalósító 64 belső borítása van. Az elmondottakból teljesen nyilvánvaló, hogy a találmány szerinti 10A-10G fényforrások előállítása egymástól lényegesen különböző eljárásokkal történhet.

A 14. és 15. ábrán 65A, 65B, illetve 66A, 66B elektródákból álló elektródaelrendezések láthatók, melyek az

1-13. ábrákon bemutatott 10A-10G fényforrásoknál, valamint a 16-17. ábrához kapcsolódóan a későbbiekben részletezésre kerülő 1 OH-101 fényforrásoknál alkalmazott elvi elektródaelrendezések gyakorlatban megvalósított kiviteli alakjai. Nyilvánvaló, hogy a 10A-10I fényforrásokban tetszőleges elektródaelrendezést alkalmazhatunk anélkül, hogy azzal a találmány alapgondolatától eltérnénk. Ennek megfelelően elmondhatjuk, hogy a 10A-10I fényforrások mindegyikénél létezik egy belső, hőálló és hőszigetelő borítás vagy kerámiahüvely, amely célszerűen hatékonyan visszaveri a plazmaállapotú fényforrás által kibocsátott intenzív fényt. Ezen borítás vagy belső hüvely védi továbbá a külső burát a magas hőmérsékletektől. Magát a külső burát célszerűen úgy alakítjuk ki, hogy az egyaránt kibírja a plazma állapotától függően szükséges magas vagy alacsony nyomásokat is. Ezen kialakítással lehetőségünk nyílik arra is, hogy a külső burát alacsonyabb olvadáspontú anyagból készítsük, minek hatására hatékonyabb lesz a fény külső burából való kilépése. Továbbmenve, az említett belső hüvely alkalmazásával a plazmaállapotúvá gerjesztett töltőanyag által kibocsátott fény a külső burán belül mindaddig sorozatosan visszaverődik, amíg egy kicsiny nyíláson át azt el nem hagyja. Ezáltal egyszerűen megvalósítottuk a vetítőrendszerekben szükséges pontszerű fényforrást is.

A 16. és 17. ábrán a találmány szerinti fényforrások lehetséges további kiviteli alakjait képező 10H és 101 fényforrások láthatók, melyek a külső bura egy lehetséges újabb alakját szemléltetik. A 16. ábrán vázolt 10H fényforrásnak hengeres helyett gömb alakú 67 külső burája van. A 10H fényforrásnak 69 apertúrával ellátott, fényvisszaverő és hőszigetelő 68 borítása van, amely a 67 külső burát szigeteli el, és védi a 67 külső burán belül lévő plazmaállapotúvá gerjesztett 70 töltőanyagtól. A 10H fényforrás 71 elektródái a 67 külső burán kívül vannak elrendezve. A 17. ábrán vázolt 101 fényforrás alakja a 10H fényforrás alakjával teljesen megegyező, azaz annak ugyancsak gömb alakú 67’ külső burája van. A 101 fényforrásban azonban a 68 borítás helyett 72 reflektort alkalmazunk, továbbá annak 73 elektródáit a 72 reflektor és a 67’ külső bura között rendezzük el. Ezen kiviteli alak a 10A-10G fényforrásokkal együtt azt illusztrálja, hogy a találmány szerinti 10A-10I fényforrásoknak különböző alakja és felépítése lehet.

A 18. ábrán a találmány szerinti fénykibocsátó összeállítás egyik gyakorlatban megvalósított kiviteli alakját szemléltetjük. Ebben célszerűen a 10D fényforrást alkalmazzuk, mindazonáltal a 18. ábrán vázolt összeállításban az előzőekben bemutatott 10A-10I fényforrások bármelyike felhasználható. A 18. ábrán vázolt összeállításnál a félig nyitott 42 belső hüvelyt körülvevő 27 külső burát belső 104 fényvisszaverő felülettel ellátott 102 fényszóró burájában helyeztük el. A fény a 10D fényforrásból a 27 külső bura 45 nyitott végén keresztül a 102 fényszóró által körülvett 106 térfogatba jut, ahol fényvisszaverő tulajdonságú 108 reflexiós szűrőn megy keresztül. A 108 reflexiós szűrő a kívánt frekvenciájú fénysugarakat átereszti, az egyéb frekvenciájú fénysugarakat pedig a 27 külső burán belülre visszaveri, melyeket ezt követően a plazmaállapotúvá gerjesztett 48 töltőanyag célszerűen újra elnyel, majd ismételten kibocsát. Az áteresztett fény fényvisszaverő tulajdonságú 110 polarizálószűrőn

HU 222 335 Bl megy keresztül, amely csak a kívánt polarizációjú fénysugarakat ereszti át, a többi komponenst pedig a 108 reflexiós szűrőn keresztül a 27 külső burán belülre veri vissza, ahol azok újra elnyelődnek. A 18. ábrán vázolt összeállítást előszeretettel olyan eszközökben alkalmazzuk, melyek polarizált fényt igényelnek. Ilyen rendszernek felel meg például az US-6,390,626 számú szabadalmi leírásban ismertetett vetítőlámpa-elrendezés.

A területen járatos szakember számára nyilvánvaló, hogy a most bemutatott kiviteli alakoktól különböző, azonban ugyancsak a találmányi alapgondolaton alapuló, és az igényelt oltalmi körön belül eső további fényforrások szintén kifejleszthetők. Éppen ezért az itt bemutatott kiviteli alakok mindössze illusztrációs célra szolgálnak, és a fényforrások kialakítására nézve semmilyen korlátozást nem jelentenek.

Claims

1. Fényt kibocsátó fényforrás, amelynek belső üreget határoló, fényáteresztő külső burája, plazmaállapotúvá gerjeszthető, és ilyen állapotában fényt kibocsátó tulajdonságú töltőanyaga, továbbá elektródái vannak, azzal jellemezve, hogy a külső burán (11, 27, 53, 60, 67) belül elrendezett, üreget (20) határoló, hővisszaverő és fényvisszaverő tulajdonságú belső hüvelye (17, 35, 35’, 42, 54) van, a töltőanyag (23, 40, 48, 55, 63, 70) ezen belső hüvely (17, 35, 35’, 42, 54) által határolt üregben (20) van elrendezve, az elektródák (24, 25, 71) a külső burán (11, 27, 53, 60, 67) kívül vannak elrendezve, továbbá a plazmaállapotúvá gerjesztett töltőanyagból (23, 40, 48, 55, 63, 70) kilépő fény a külső burából (11, 27, 53,60,67) a belső hüvely (17,35,35’, 42,54) által határolt üregen (20) keresztül távozón van irányítva.

2. Az 1. igénypont szerinti fényforrás, azzal jellemezve, hogy a belső hüvely (17, 35, 35’, 42, 54) kerámiaanyagból van.

3. A 2. igénypont szerinti fényforrás, azzal jellemezve, hogy a belső hüvely (17, 35, 35’, 42, 54) egy porózus kerámiatartály.

4. Az 1-3. igénypontok bármelyike szerinti fényforrás, azzal jellemezve, hogy a belső hüvely (17, 35, 35’, 42, 54) anyaga 415 °C és 3600 °C hőmérsékletek között hőálló.

5. Az 1-4. igénypontok bármelyike szerinti fényforrás, azzal jellemezve, hogy a külső bura (11, 27, 53, 60) hengeres alakú.

6. Az 1-4. igénypontok bármelyike szerinti fényforrás, azzal jellemezve, hogy a külső bura (11, 27, 53, 60) által határolt belső üreg (12,34) hengeres alakú.

7. Az 1-4. igénypontok bármelyike szerinti fényforrás, azzal jellemezve, hogy a külső bura (67) gömb alakú.

8. Az 1-4. igénypontok bármelyike szerinti fényforrás, azzal jellemezve, hogy a külső bura (67) által határolt belső üreg gömb alakú.

9. Az 1-4. igénypontok bármelyike szerinti fényforrás, azzal jellemezve, hogy a külső burának (60) előreugró fényvezetője (61) van.

10. Az 1-9. igénypontok bármelyike szerinti fényforrás, azzal jellemezve, hogy a belső hüvely (17, 35, 35’, 42, 54) fényvisszaverő bevonattal van ellátva.

11. Az 1-10. igénypontok bármelyike szerinti fényforrás, azzal jellemezve, hogy a belső hüvely (35’) és a külső bura (27) koncentrikusan, egymástól távközzel elválasztva van elrendezve.

12. A 11. igénypont szerinti fényforrás, azzal jellemezve, hogy a külső bura (27) és a belső hüvely (35’) között gáz-halmazállapotú anyagot tartalmazó térrész (41) van.

13. Fényt kibocsátó fényforrás, amelynek belső üreget határoló, fényáteresztő külső burája, plazmaállapotúvá gejjeszthető, és ilyen állapotában fényt kibocsátó tulajdonságú töltőanyaga, továbbá elektródái vannak, azzal jellemezve, hogy külső burán (53’, 67’) belül elrendezett, üreget határoló, hővisszaverő és fényvisszaverő tulajdonságú belső hüvelye van, a töltőanyag (59) ezen belső hüvely által határolt üregben van elrendezve, az elektródák (56, 57,73) a külső bura (53’, 67’) és a belső hüvely között vannak elrendezve, továbbá a plazmaállapotúvá gerjesztett töltőanyagból (59) kilépő fény a külső burából (53’, 67’) a belső hüvely által határolt üregen keresztül távozón van irányítva.

14. Az 1-12. igénypontok bármelyike szerinti, vagy a 13. igénypont szerinti fényforrás, azzal jellemezve, hogy a töltőanyag (23,40,48, 55, 59, 63, 70) rádiófrekvenciás energiával geijeszthető tulajdonságú.

15. Polarizált fényt kibocsátó fényforrás, amelynek belső üreget határoló, hosszirányban elnyúló hengeres, légmentesen zárt, fényáteresztő külső burája, plazmaállapotúvá geijeszthető, és ilyen állapotában fényt kibocsátó tulajdonságú töltőanyaga, továbbá elektródái vannak, azzal jellemezve, hogy a légmentesen zárt külső burába (11, 27, 53, 60, 67) illeszkedő, üreget (20) határoló belső hüvelye (17, 35, 35’, 42, 54) van, a töltőanyag (23, 40, 48, 55, 63, 70) ezen belső hüvely (17, 35, 35’, 42, 54) által határolt üregben (20) van elrendezve, az elektródák (24, 25, 71) a külső burán (11, 27, 53, 60, 67) kívül vannak elrendezve, továbbá a plazmaállapotúvá gerjesztett töltőanyagból (23, 40, 48, 55, 63, 70) kilépő fény a külső burából (11, 27, 53, 60, 67) a belső hüvely (17, 35, 35’, 42, 54) által határolt üreg (20) legalább egyik végével szomszédosán távozón van irányítva.

16. A 15. igénypont szerinti fényforrás, azzal jellemezve, hogy a belső hüvelynek (17, 35, 35’, 42, 54) az üreget (20, 34) határoló belső felületén (19, 36,46,47) fényvisszaverő réteg van.

17. A 15. vagy a 16. igénypont szerinti fényforrás, azzal jellemezve, hogy a külső burának (27) gömb alakú része van.

18. A 15. vagy a 16. igénypont szerinti fényforrás, azzal jellemezve, hogy a külső bura (11, 27, 53, 60) által határolt belső üreg (12, 34) hengeres alakú.

19. A 15. vagy a 16. igénypont szerinti fényforrás, azzal jellemezve, hogy a külső bura (67) által határolt belső üreg gömb alakú.

20. A 15. vagy a 16. igénypont szerinti fényforrás, azzal jellemezve, hogy a külső burának (60) előreugró fényvezetője (61) van.

HU 222 335 BI

21. A 15-20. igénypontok bármelyike szerinti fényforrás, azzal jellemezve, hogy a belső hüvely (17, 35) két végén nyitott, egymással ellentétes irányokba fénysugarat átengedő kialakítású.

22. A 15-21. igénypontok bármelyike szerinti fényforrás, azzal jellemezve, hogy a belső hüvely (17, 35, 54) a külső burával (11,27,53) teljes hosszában érintkezőn van elrendezve.

23. A 15-22. igénypontok bármelyike szerinti fényfonás, azzal jellemezve, hogy a külső bura (53) legalább egyik vége (52) tompán zárt.

24. A15-23. igénypontok bármelyike szerinti fényforrás, azzal jellemezve, hogy a belső hüvely (54) egyik vége tompán zárt.

25. A15-24. igénypontok bármelyike szerinti fényforrás, azzal jellemezve, hogy a külső bura (27) a belső hüvelyt (35’) annak teljes hosszában hézagosán veszi körül.

26. A 15-25. igénypontok bármelyike szerinti fényforrás, azzal jellemezve, hogy a belső hüvely (17, 35, 35’, 42, 54) anyaga legalább 425 °C-nál magasabb hőmérsékleten hőálló.

27. A15-26. igénypontok bármelyike szerinti fényforrás, azzá/ jellemezve, hogy a belső hüvely (17, 35, 35’, 42, 54) kerámiaanyagból van.

28. Fényforrás, amelynek belső üreget határoló, hosszirányban elnyúló hengeres, légmentesen zárt, fényáteresztő külső burája, plazmaállapotúvá gerjeszthető, és ilyen állapotában fényt kibocsátó tulajdonságú töltőanyaga, továbbá elektródái vannak, azzal jellemezve, hogy a légmentesen zárt külső burába (53’, 67’) illeszkedő, üreget határoló belső hüvelye van, a töltőanyag (59) ezen belső hüvely által határolt üregben van elrendezve, az elektródák (56, 57, 73) a külső bura (53’, 67’) és a belső hüvely között vannak elrendezve, továbbá a plazmaállapotúvá gerjesztett töltőanyagból (59) kilépő fény a külső burából (53’, 67’) a belső hüvely által határolt üreg legalább egyik végével szomszédosán távozón van irányítva.

29. Fénykibocsátó összeállítás, amelynek elektromágneses energiaforrása és fényforrása van, ahol a fényforrásnak belső üreget határoló, fényáteresztő külső burája, plazmaállapotúvá gerjeszthető, és ilyen állapotában fényt kibocsátó tulajdonságú töltőanyaga, továbbá elektródái vannak, azzal jellemezve, hogy a fényforrásnak (10A, 10B, 10C, 10D, 10E, 10G, 10H) külső burába (11, 27, 53, 60, 67) illeszkedő, üreget (20) határoló belső hüvelye (17, 35, 35’, 42, 54) van, a töltőanyag (23, 40, 48, 55, 63, 70) ezen belső hüvely (17, 35, 35’, 42, 54) által határolt üregben (20) van elrendezve, a plazmaállapotúvá gerjesztett töltőanyagból (23, 40, 48, 55, 63, 70) kilépő fény a külső burából (11,27,53,60,67) a belső hüvely (17, 35, 35’, 42, 54) által határolt üregen (20) keresztül távozón van irányítva, továbbá az elektromágneses energiaforrás (100) által elektromágneses energiával táplált elektródák (24, 25, 71) a külső burán (11, 27, 53, 60, 67) kívül vannak elrendezve.

30. A 29. igénypont szerinti összeállítás, azzal jellemezve, hogy fényforráshoz (10A, 10B, 10C, 10D, 10E, 10G, 10H) csatlakozó, a fényforrás (10A, 10B, 10C,

10D, 10E, 10G, 10H) által kibocsátott fényt terelő kialakítású fényszórója (102) van.

31. A 29. vagy a 30. igénypont szerinti összeállítás, azzal jellemezve, hogy a fényszóróban (102) a kívánt tulajdonságokkal rendelkező fényt áteresztő, a nem kívánt tulajdonságokkal rendelkező fényt a fényforrásba (10A, 10B, 10C, 10D, 10E, 10G, 10H) visszaverő képességű reflexiós szűrő (108) van elrendezve.

32. A 29-31. igénypontok bármelyike szerinti összeállítás, azzal jellemezve, hogy a belső hüvely (17, 35, 35’, 42, 54) kerámiaanyagból van.

33. A 29-32. igénypontok bármelyike szerinti összeállítás, azzal jellemezve, hogy a külső burának (60) előreugró fényvezetője (61) van.

34. A 29-33. igénypontok bármelyike szerinti összeállítás, azzal jellemezve, hogy a belső hüvely (17, 35, 35’, 42, 54) anyaga 415 °C és 3600 °C hőmérsékletek között hőálló.

35. A 29-34. igénypontok bármelyike szerinti összeállítás, azzal jellemezve, hogy a külső bura (11, 27, 53, 60) hengeres alakú.

36. A 29-34. igénypontok bármelyike szerinti összeállítás, azzal jellemezve, hogy a külső bura (11, 27, 53, 60) által határolt belső üreg (12,34) hengeres alakú.

37. A 29-34. igénypontok bármelyike szerinti összeállítás, azzal jellemezve, hogy a külső bura (67) gömb alakú.

38. A 29-34. igénypontok bármelyike szerinti összeállítás, azzal jellemezve, hogy a külső bura (67) által határolt belső üreg gömb alakú.

39. A 29-38. igénypontok bármelyike szerinti összeállítás, azzal jellemezve, hogy a belső hüvely (17, 35, 35’, 42, 54) fényvisszaverő bevonattal van ellátva.

40. A 29-39. igénypontok bármelyike szerinti összeállítás, azzal jellemezve, hogy a belső hüvely (35’) és a külső bura (27) koncentrikusan, egymástól távközzel elválasztva van elrendezve.

41. A 40. igénypont szerinti összeállítás, azzal jellemezve, hogy a külső bura (27) és a belső hüvely (35’) között gáz-halmazállapotú anyagot tartalmazó térrész (41) van.

42. Fénykibocsátó összeállítás, amelynek elektromágneses energiaforrása és fényforrása van, ahol a fényforrásnak belső üreget határoló, fényáteresztő külső burája, plazmaállapotúvá gerjeszthető, és ilyen állapotában fényt kibocsátó tulajdonságú töltőanyaga, továbbá elektródái vannak, azzal jellemezve, hogy a fényforrásnak (10F, 101) külső burába (53’, 67’) illeszkedő, üreget (20) határoló belső hüvelye van, a töltőanyag (59) ezen belső hüvely által határolt üregben van elrendezve, a plazmaállapotúvá gerjesztett töltőanyagból (59) kilépő fény a külső burából (53’, 67’) a belső hüvely által határolt üregen keresztül távozón van irányítva, továbbá az elektromágneses energiaforrás (100) által elektromágneses energiával táplált elektródák (56, 57, 73) a külső bura (53’, 67’) és a belső hüvely között vannak elrendezve.

43. A 29-41. igénypontok bármelyike szerinti vagy a 42. igénypont szerinti összeállítás, azzal jellemezve, hogy az elektromágneses energia rádiófrekvenciás energia.