KR20100053630A - 조명 장치 - Google Patents

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KR20100053630A
KR20100053630A KR1020107005193A KR20107005193A KR20100053630A KR 20100053630 A KR20100053630 A KR 20100053630A KR 1020107005193 A KR1020107005193 A KR 1020107005193A KR 20107005193 A KR20107005193 A KR 20107005193A KR 20100053630 A KR20100053630 A KR 20100053630A
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light
mixing rod
mixing
lighting device
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KR1020107005193A
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English (en)
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라몬 피. 반 고르콤
마틴 제이. 제이. 자크
길버트 엠. 버비크
마르셀리누스 피. 씨. 엠. 크리즌
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코닌클리즈케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이.
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    • F21Y2115/00—Light-generating elements of semiconductor light sources
    • F21Y2115/10—Light-emitting diodes [LED]

Abstract

상이한 파장의 빛을 제공하는 복수의 광원(102, 111, 119, 120, 1403, 1408, 1410, 1410, 1508, 1510, 및 1512), 수신단(103 및 1402) 및 출력단(114 및 1404)을 갖는 제1 시준 수단(collimating means; 104, 1400, 및 1500) - 상기 광원은 상기 수신단에 배열되고, 상기 시준 수단은 상기 복수의 광원 각각에 대한 하위 시준기(106, 107, 및 108)로서 배열되는 한 세트의 다이크로익 필터(a set of dichroic filters; 109, 110, 115, 116, 117, 118, 1409, 1411, 1413, 1509, 1511, 및 1513)를 포함하며, 각 광원에 대하여, 상기 하위 시준기는 자신의 광원으로부터의 빛을 시준하고, 상기 각 광원의 상기 다이크로익 필터는 상이한 파장의 인접한 광원으로부터의 빛을 투과하여, 혼합되고 시준된 빛이 상기 출력단에서 반출되도록 함 - , 및 수신단(1805) 및 출력단(1806)을 갖는 혼합 막대(1604, 1704, 1804, 및 1904)를 포함하는 조명 장치(1600, 1700, 1800, 및 1900)가 개시되고, 상기 제1 시준 수단은 색 혼합광(color mixed light)이 상기 혼합 막대의 상기 출력단에서 반출되는(outputtable) 것을 가능하도록 상기 제1 시준 수단의 상기 출력단으로부터 상기 혼합 막대의 상기 수신단까지의 광 커플링이 활성화되도록 배열된다

Description

조명 장치{LIGHTING DEVICE}
본 발명은 조명 장치에 관한 것이다.
원하는 색 온도(color temperature)의 백색광을 제공하기 위하여 다양한 기술이 적용되고 있다. 하나의 예는 WO 2006/129220 A1에 개시된 다이크로익 혼합기(dichroic mixer) 및 시준기(collimator)를 사용하는 것으로, 다이크로익 필터는 상이한 색의 빛을 방출하는 복수의 LED로부터 나온 빛을 혼합하고 시준하도록 사용된다. 혼합된 출력광의 집합(aggregated mixed ouput light)은 모든 상이한 색을 갖고, 그러므로 백색광으로 여겨진다. 그러나, 제공된 광 패턴(light pattern) 상에서의 색 분포(color distribution)가 균일하지 않아 광 패턴의 소정 부분에서 변색이 일어나는 문제가 여전히 존재한다.
위의 관점에서, 본 발명의 목적은 위에서 논의된 문제를 해결하거나 적어도 감소시키는 것이다. 특히, 본 발명의 목적은 감소된 변색이라는 점에서 향상된 광 패턴을 제공하는 것이다.
제1 색 혼합(color mixing)의 시준(collimation) 특성이 제2 색 혼합에서의 색 혼합을 향상시키므로, 본 발명은 혼합 막대(mixing rod)에서의 시준도 또한 제공된 상태에서의 제1 색 혼합 및 제2 색 혼합의 조합이 특히 유리하다는 이해에 기초한다. 그러므로, 색 혼합 집합의 놀라운 효과는 본 발명에 따른 조명 장치의 전체적인 혼합 특성이, 단일 구성 요소로 여겨지는 다이크로익 혼합기 및 혼합 막대의 혼합 특성을 합한 것으로부터 예측된 혼합 특성보다 뛰어나다는 것이다. 수신된 광은 제1 색 혼합기(color mixer)에 의해 어느 정도 시준되기 때문에, 추가적이지만 선택적인 특징으로서 발명자는 혼합 막대가 수신 영역보다 작은 출구 영역을 가지는 것이 가능하다는 것을 발견해왔다. 혼합 막대의 이 특성이 소정의 변색을 제공함에도 불구하고, 혼합 막대는 더 짧게 만들어질 수 있으며, 제2 시준기는 제2 선택적인 시준기의 사용 및 형식에 의존하여 적용되기 쉬울 것이고, 제2 시준기의 크기 또한 감소될 수 있다.
본 발명의 제1 특징에 따르면, 상이한 파장의 빛을 제공하는 복수의 광원, 수신단 및 출력단을 갖는 제1 시준 수단 - 상기 광원은 상기 수신단에 배열되고, 상기 시준 수단은 상기 복수의 광원 각각에 대한 하위 시준기로서 배열되는 한 세트의 다이크로익 필터를 포함하는 조명 장치가 제공되며, 각 광원에 대하여, 상기 하위 시준기는 자신의 광원으로부터의 빛을 시준하고, 상기 각 광원의 상기 다이크로익 필터는 상이한 파장의 인접한 광원으로부터의 빛을 투과하여, 혼합되고 시준된 빛이 상기 출력단에서 반출되도록 함 - , 및 수신단 및 출력단을 갖는 혼합 막대를 포함하고, 상기 제1 시준 수단은 색 혼합광(color mixed light)이 상기 혼합 막대의 상기 출력단에서 반출되는(outputtable) 것이 가능하도록 상기 제1 시준 수단의 상기 출력단으로부터 상기 혼합 막대의 상기 수신단까지의 광 커플링이 활성화되도록 배열된다.
이는 오직 다이크로익 혼합기만 사용하거나 또는 비슷한 크기의 혼합 막대만을 사용하는 것과 비교할 때 향상된 색 혼합을 제공한다.
조명 장치는 상기 혼합 막대의 상기 출력단에 배열되는 제2 시준 수단을 더 포함할 수 있다. 이는 조명 장치로부터의 시준된 광 출력을 제공한다.
혼합 막대는 일반적인 광 전파 방향(light propagation direction)을 따르는 위치에 단면을 가질 수 있고, 이 단면은 혼합 막대의 수신단의 단면보다 작다. 본 명세서에서 단면은 혼합 막대의 광학 동작부(optically operative part)의 일반적인 광 방향(light direction)과 직각 방향인 단면으로 해석될 수 있다. 혼합 막대의 수신단의 단면보다 작은 단면에서의 위치는 혼합 막대의 출력단에 존재할 수 있다.
혼합 막대는 면(facets)을 가진다. 혼합 막대는 절곡되거나, 구부러지거나, 또는 휘어질 수 있어서 혼합 막대를 통하는 광 전파 길이(light propagation length)는 혼합 막대의 외부 치수(outer dimensions)보다 길다.
일반적으로, 청구항에 사용된 모든 용어는 본 명세서에서 명백하게 정의되지 않는 한 기술 분야의 통상의 의미에 따라 해석되어야 한다. 모든 "요소, 장치, 구성요소, 방법, 단계 등"은 특별히 명백하게 언급되지 않는한, 요소, 장치, 구성요소, 방법, 단계의 적어도 하나의 예로 해석되어야 한다. 본 명세서에 개시된 임의의 방법의 단계는 명백히 언급되지 않는한, 개시된 정확한 순서로 수행될 필요는 없다.
본 발명의 다른 목적, 특징, 및 장점은 도면뿐만 아니라 첨부된 종속항 및 다음의 상세한 설명으로부터 표현될 것이다.
본 발명의 추가적인 목적, 특징, 및 장점은 첨부된 도면뿐만 아니라 예시적인 본 발명의 바람직한 실시예의 상세한 설명을 통해 이해될 것이지만, 이에 한정되는 것은 아니며, 동일한 참조 번호는 비슷한 구성 요소에 대하여 사용될 것이다.
도 1 및 2는 다이크로익 혼합기의 예시적인 실시예를 도식적으로 도시하는 도면.
도 3 내지 10은 혼합 막대의 예시적인 실시예를 도식적으로 도시하는 도면.
도 11 내지 13은 시준기의 예시적인 실시예를 도식적으로 도시하는 도면.
도 14 내지 15는 다이크로익 혼합기의 대안적인 실시예를 도시하는 도면.
도 16은 본 발명에 따른 조명 장치에 대한 원리를 도식적으로 도시하는 도면.
도 17 내지 19는 본 발명에 따른 조명 장치의 예시적인 실시예를 도시하는 도면.
도 20 내지 22는 카세그레인(Cassegrain) 시준기의 대안적인 실시예를 도시하는 도면.
도 1 내지 15에서는 본 발명에 따른 조명 장치를 형성하기 위한 요소가 도시된다. 여러 예가 주어지지만, 간결함을 위하여 오직 상이한 요소의 예시적인 변형만이 명시적으로 개시되며, 예를 들면 유사한 구조(geometry) 등에 의한 개시된 요소의 변형뿐만 아니라 개시된 요소의 다른 배열(constellations)도 도 16 내지 19에 논의된 본 발명에 따른 조명 장치의 실시예로서 동등하게 가능하다는 것은 당업자에게 용이하게 이해될 것이다.
도 1은 복수의 광원(102)을 포함하는 광 유닛(100)을 도시하는데, 광 유닛(100)이 선호되는 색 온도를 가지며 본질적으로 백색인 광을 제공할 수 있도록 각 광원은 상이한 파장 영역을 갖는다. 선호되는 색 온도를 달성하기 위한 광원(102)의 선택 및 제어는 현재 기술상 알려져 있고, 본 발명의 일부가 아니다. 그러나, 이해를 돕기 위하여, 광원(102)은 각각 예를 들면 적색광, 녹색광, 및 청색광을 제공하는 발광 다이오드(LEDs)를 포함하는 것이 바람직할 수 있다는 점을 주의해야 한다. 광원(102)은 광 유닛(100)의 시준 수단(104)의 수신단(103)에 배열된다.
그러므로, 광 유닛(100)은 광원(102)의 각각에 대한 하위 시준기(sub-collimator; 106, 107, 및 108)를 포함하는 시준 수단(104)을 포함한다. 본 발명의 이해를 위하여, 하위 시준기(106)를 살펴본다. 하위 시준기(106)는 대응하는 광원(111)으로부터 방출되는 빛에 대해 반사성을 갖는 시준 요소(109 및 110)를 포함한다. 시준 요소(109 및 110)는 다이크로익 필터인 것이 바람직하다. 그러므로, 이러한 필터, 즉 시준 요소(109 및 110)는 다른 색의 빛을 투과시킬 수 있고, 따라서 공간에서 하위 시준기를 중첩되게 하여 도 1에 도시된 콤팩트한 구조를 가능하게 할 수 있다. 만약 광원(111)이 예를 들어 적색광을 방출한다면, 시준 요소는 적색광을 반사하지만, 녹색광 및 청색광을 다소 투과시킨다. 이러한 필터는 각 측면에 16-층
Figure pct00001
및
Figure pct00002
필터가 있는 유리판에 의하여 달성될 수 있다. 이 필터는 예를 들면 적색광과 같은 600nm보다 대략 조금 긴 파장을 갖는 빛을 반사하지만, 예를 들면 녹색광 및 청색광과 같은 600nm보다 짧은 파장의 가시광은 이 필터를 투과할 수 있다. 광원(111)으로부터 온 빛의 두 예시적인 광선(112 및 113)을 살펴보면, 도 1의 왼쪽 광선(112)은 대응하는 시준 요소(109)에 의해 반사되어 시준 수단(104)의 출력단(114)으로 나갈 것이고, 도 1의 오른쪽 광선(113)은 인접한 시준 요소(115)를 통해 전달되고 대응하는 시준 요소(110)에 의해 반사되며 그 다음 인접하는 시준 요소(117)를 통해 전달되어 시준 수단(104)의 출력단(114)으로 나갈 것이다. 인접한 시준 요소(115 및 117)의 특성에 의해, 적색광은 그들을 투과할 수 있다. 예를 들면, 시준 요소(115)는 녹색광을 반사하지만, 적색광은 투과시킨다. 이하에서 설명되듯이, 예를 들면 각 측면에 14-층
Figure pct00003
및
Figure pct00004
필터가 있는 유리판과 같은 시준 요소(115)는 선택적으로 대역 저지 형식의 필터(band stop type filter)일 수 있으므로 또한 청색광도 투과시킬 수 있다.
유사한 방법으로, 광원(119)으로부터 온 빛, 예를 들면 녹색광은 인접한 시준 요소(110 및 117)를 단순히 투과하지만 시준 요소(115 및 116)에 의해 시준되고, 광원(120)으로부터의 빛, 예를 들면 청색광은 인접한 시준 요소(110 및 116)를 단순히 투과하는 동안 시준 요소(117 및 118)에 의해 시준된다. 그러므로, 원하는 특성을 갖는 빛의 집합이 시준 수단(104)의 출력단(114)에서 방출된다. 그러므로, 예를 들면 각 측면에 12-층
Figure pct00005
및
Figure pct00006
필터가 있는 유리판에 의한 시준 요소는 청색광은 반사하고, 적색광 및 녹색광은 투과시킬 수 있다.
도 2는 도 1에서 논의된 것과 유사한 형태의 광 유닛(200)을 도식적으로 도시하지만, 약간 더 콤팩트한 구조를 갖는다. 도 2에 도시되는 실시예의 모든 하위 시준기는 공통된 출력 영역, 즉 도 1에서 도시된 바와 같이 오직 부분적으로만 중첩되는 대신 광 유닛(200)의 출력단에서 전체적으로 중첩되는 출력 영역을 갖는다.
도 1 및 2는 WO 2006/12920 A1에도 개시되어 있는 빛의 다이크로익 혼합 및 시준에 대한 원리를 도시하는데, 간결함을 위하여 본 명세서에서 구조 및 변형(versions)에 대하여 추가적으로 설명을 하지는 않지만, 위의 언급된 문서는 본 명세서에서 참조된다. 그러나, 도 13 및 14를 참조하여 다이크로익 혼합기의 추가적인 실시예가 이하에서 개시된다.
도 3 내지 10은 혼합 막대의 상이한 실시예, 즉 혼합 막대를 통하는 빛의 경로를 따라 반복적인 내부 반사에 의하여 빛이 혼합되는 광학적으로 연장된 요소의 사시도를 도시하고 있다. 혼합 막대는, 반사가 전반사(total internal reflection; TIR)에 의존하는 투광성 재료(translucent material)로 형성되거나, 반사 쉘(reflective shell), 또는 반사 막(reflective coating)과 같은 반사 서라운딩 쉘(reflective surrounding shell)과 투광성 재료의 조합으로 형성될 수 있다.
도 3은 원통형의 혼합 막대를 도시한다. 도 4는 본 명세서에서 6각형의 혼합 막대로 도시되는, 면을 갖는 혼합 막대를 도시한다. 그러나 면의 수 및 면의 분포는 임의의 적절한 방법으로 선택될 수 있다.
도 5는 출력 영역보다 큰 수신 영역을 갖는 혼합 막대를 도시하는데, 이는 혼합을 강화한다. 이러한 혼합의 강화는, 이하의 도 16 내지 19를 참조하여 더 설명되는 바와 같이, 혼합 막대에 의해 수신되는 빛이 이미 다이크로익 혼합기에 의해 어느 정도 시준되기 때문에 가능하게 된다. 또한, 도 5의 혼합 막대도 면을 갖지만, 혼합을 강화하기 위하여 출력 영역보다 큰 수신 영역을 갖는 특징은 또한 면이 없는 혼합 막대에도 적용 가능하다.
도 6은 혼합 막대를 따르는 위치의 영역보다 큰 수신 영역을 갖는 혼합 막대를 도시하는데, 이 또한 혼합을 강화한다. 도 6의 혼합 막대 또한 면을 갖지만, 혼합을 강화하기 위하여 혼합 막대를 따르는 위치에서의 영역보다 큰 수신 영역을 갖는 특징은 또한 면이 없는 혼합 막대에도 적용 가능하다. 혼합 막대를 따르는 위치는 혼합 막대를 따르는 임의의 적절한 위치로 선택될 수 있다.
도 7은 도 5에서 도시된 혼합 막대와 같이 혼합을 강화하기 위하여 출력 영역보다 큰 수신 영역을 갖는 혼합 막대를 도시하지만, 도 7에서의 혼합 막대는 또한 곧은 부분(a straight part)도 갖는다. 도 8은 또한 혼합을 강화하기 위하여 출력 영역보다 큰 수신 영역을 갖는 혼합 막대를 도시하는데, 도 8에서의 혼합 막대는 도 7에서 도시된 혼합 막대와 같이 곧은 부분을 갖지만, 단면은 원형으로 되어 있다.
도 9는 혼합 막대를 따르는 위치 및 출력 영역보다 큰 수신 영역을 갖는 혼합 막대를 도시하는데, 이는 또한 혼합을 강화한다. 혼합 막대는 또한 제1 위치 및 출력단 사이의 제2 위치에서 더 큰 단면을 갖는다. 도 9의 혼합 막대는 원형 단면을 갖지만, 혼합을 강화하기 위하여 혼합 막대를 따르는 제1 위치에서의 영역보다 큰 수신 영역, 제1 위치 및 출력단 사이의 혼합 막대를 따르는 제2 위치에서의 더 큰 단면을 갖는 특징은 또한 면이 있는 혼합 막대에도 적용 가능하다. 혼합 막대를 따르는 제1 및 제2 위치는 혼합 막대를 따르는 임의의 적절한 위치로 선택될 수 있다.
도 10은 혼합 막대를 통하는 광 전파 길이를 혼합 막대의 외부 치수보다 길게 하기 위하여 절곡된 광 경로(a folded light path)를 갖는 혼합 막대를 도시한다. 도 10은 면 및 출력 영역보다 큰 수신 영역을 갖는 혼합 막대를 도시한다. 그러나, 광 경로를 절곡하는 것은 도 3 내지 9에서 논의된 혼합 막대의 임의의 특징과 함께 적용할 수 있다. 혼합 막대를 통하는 광 전파 길이를 혼합 막대의 외부 치수보다 길게 하기 위하여, 혼합 막대는 또한 구부러지거나 휘어질 수 있다.
도 11 내지 13은 본 발명에 따른 조명 장치로부터의 출력으로서 시준된 빛이 요구될 때 적용되는 선택적인 시준기의 예를 도시한다. 혼합 막대에 대하여, 시준기는 반사가 전반사(TIR)에 의존하는 투광성 재료로 형성되거나, 반사 쉘, 또는 반사 막과 같은, 반사 서라운딩 쉘과 투광성 재료의 조합으로 형성될 수 있다.
도 11은 포물선 시준기의 사시도를 도시한다. 도 12는 카세그레인 시준기의 단면도를 도시한다. 카세그레인 시준기의 추가적인 예는 도 20 내지 22에서 도시된다. 도 20은 포물선 거울(2002) 및 광 반사 콘(a light reflecting cone; 2004)을 포함하는 카세그레인 시준기(2000)를 도시한다. 이 시준기(2000)에 대하여, 광 수신단(2006)에서 수신된 빛은 적어도 미세하게 시준될 필요가 있고, 그렇지 않으면 소정의 빛은 반사 콘(2004)을 빗나갈 수 있다. 예시적인 광선(2008)이 도시된다. 도 21은 포물선 거울(2102) 및 굴곡 거울(a curved mirror; 2104)을 포함하는 카세그레인 시준기(2100)를 도시한다. 이 시준기(2100)에 대하여, 광 수신단(2106)에서 수신된 빛은 적어도 미세하게 시준될 필요가 있고, 그렇지 않으면 소정의 빛은 굴곡 거울(2104)을 빗나갈 수 있다. 예시적인 광선(2108)이 도시된다. 도 22는 포물선 거울(2202), 유리 또는 아크릴 유리 본체(2203), 및 거울(2204)을 포함하는 카세그레인 시준기(2200)를 도시한다. 이 시준기(2300)에 대하여, 리세스부(a recess) 또는 적어도 굴절 표면(refractive surface; 2207)이 제공되기 때문에 광 수신단(2206)에서 수신된 빛은 필수적으로 시준될 필요는 없다. 예시적인 광선(2208)이 도시된다. 도 13은 시준 렌즈의 단면도를 도시한다. 당업자가 용이하게 이해할 수 있는 바와 같이 렌즈는 도 13에서 도시된 것보다 더 복잡한 굴절 요소의 구조를 가질 수도 있다.
도 14 및 15는 도 1 및 2, 그리고 WO 2006/129220 A1에서 논의된 다이크로익 혼합기와 유사한 기능을 갖는 다이크로익 혼합기의 추가적인 실시예를 도시한다. 그러나, 혼합기의 콤팩트화(compactness) 및 다이크로익 혼합기로부터의 광 출력의 품질로 인하여, 도 1 및 2, 그리고 WO 2006/129220 A1에서 논의된 1차원 분포 대신 2차원 접근에 기초하여 광원을 위치시키는 것이 유리하다는 것을 발명자가 발견하였다. 도 14 및 15에서 논의된 실시예에서, 세 개의 광원 및 여섯 개의 측면을 갖는 시준 장치(six-sided collimating means)가 사용된다. 그러나, 네 개의 광원 및 네 개의 측면을 갖는 시준 장치, 네 개의 광원 및 여덟 개의 측면을 갖는 시준 장치 등과 같이 임의의 적당한 수의 광원 및 측면을 갖는 시준 장치도 적용 가능하다. 광원의 갯수 및 측면의 갯수는 서로 배수(1,2,3,...)인 것이 편리하다.
도 14a는 실시예에 따른 다이크로익 혼합기(1400)의 측면도를 도시한다. 실시예에 따른 다이크로익 혼합기(1400)는 도 1에서 논의된 실시예의 광원 및 필터의 3차원 배열로 고려될 수 있지만, 서라운딩 반사기(a surrounding reflector; 1406)는 하위 시준기의 일부가 된다. 다이크로익 혼합기는 광원(1403)이 위치하는 수신단(1402)과, 혼합되고 시준된 광이 반출되는 출력단(1404)을 갖는다. 도 14b는 광원 측으로부터 바라본 다이크로익 혼합기(1400)의 도면이다. 도 14c는 다이크로익 혼합기(1400)의 사시도이다. 도 14d는 도 14a의 A-A선을 따르는 다이크로익 혼합기(1400)의 단면도로서, 서라운딩 반사기(1406), 제1 광원(1408) 및 이에 대응하여 제1 파장 영역 내에서 동작하는 다이크로익 필터(1409), 제2 광원(1410) 및 이에 대응하여 제2 파장 영역 내에서 동작하는 다이크로익 필터(1411), 제3 광원(1412) 및 이에 대응하여 제3 파장 영역 내에서 동작하는 다이크로익 필터(1413)를 도시하고 있다. 각 다이크로익 필터(1409, 1411, 및 1413)는 서라운딩 반사기(1406)와 함께 관련 광원에 대한 하위 시준기를 형성한다. 이는 도 14a의 B-B선을 따르는 다이크로익 혼합기(1400)의 단면도인 도 14e를 살펴볼 때 알 수 있다. 도 14d 및 도 14e 간의 관계는 상대적인 비율(scale)이라는 것을 알아야 한다. 그러므로, 모든 하위 시준기는 동일한 출력 영역을 공유함을 알 수 있다.
도 15a는 실시예에 따른 다이크로익 혼합기(1500)의 측면도를 도시한다. 실시예에 따른 다이크로익 혼합기(1500)는 도 2에서 논의된 실시예의 광원 및 필터의 3차원 배열로 고려될 수 있지만, 서라운딩 반사기(1506)는 하위 시준기의 일부가 된다. 다이크로익 혼합기는 광원(1503)이 위치하는 수신단(1502)과, 혼합되고 시준된 광이 반출되는 출력단(1504)을 갖는다. 도 15b는 광원 측으로부터 바라본 다이크로익 혼합기(1500)의 도면이다. 도 15c는 다이크로익 혼합기(1500)의 사시도이다. 도 15d는 다이크로익 필터(1509, 1511, 및 1513)가 보이도록 서라운딩 반사기의 일부가 제거된 다이크로익 혼합기(1500)의 3차원 도면을 도시한다. 도 15e는 도 15a의 A-A선을 따르는 다이크로익 혼합기(1500)의 단면도로서, 서라운딩 반사기(1506), 제1 광원(1508) 및 이에 대응하여 제1 파장 영역 내에서 동작하는 다이크로익 필터(1509), 제2 광원(1510) 및 이에 대응하여 제2 파장 영역 내에서 동작하는 다이크로익 필터(1511), 제3 광원(1512) 및 이에 대응하여 제3 파장 영역 내에서 동작하는 다이크로익 필터(1513)를 도시하고 있다. 각 다이크로익 필터(1509, 1511, 및 1513)는 서라운딩 반사기(1506)와 함께 관련 광원에 대한 하위 시준기를 형성한다. 이는 도 15a의 B-B선을 따르는 다이크로익 혼합기(1500)의 단면도인 도 15f를 살펴볼 때 알 수 있다.
도 16은 본 발명에 따른 조명 장치(1600)의 원리를 도식적으로 도시하는데, 혼합되고 시준된 빛을 혼합 막대(1604)로 제공하는 다이크로익 광 혼합기(1602)를 포함하며, 혼합 막대(1604)에서는 이 빛이 더 혼합되어 출력된다. 만약 시준된 빛이 요구되면, 혼합 막대(1604)는 빛을 선택적인 시준기(1606)로 출력한다. 다이크로익 광 혼합기(1602)는 도 1, 2, 14, 또는 15에 도시되거나 또는 WO 2006/129220에 개시된 임의의 다이크로익 광 혼합기일 수 있다. 혼합 막대(1604)는 도 3 내지 10에서 논의된 임의의 혼합 막대일 수 있고, 시준기는, 예를 들어 도 11 내지 13에서 논의된 임의의 시준기와 같은 임의의 적절한 시준기일 수 있다.
도 17 내지 19는 도 16에서 논의된 바에 따른 조합의 예를 도시한다. 위의 상세한 설명에서 개시된 바를 활용할 때 당업자가 용이하게 이해할 수 있는 바와 같이, 복수의 다른 조합 및 변형이 동등하게 가능하지만, 간결성을 위하여 본 명세서에서는 생략된다.
도 17은, 도 3에 도시된 바와 같은 원통형의 혼합 막대(1704)와 함께, 예를 들면 도 2에서 도시된 바와 같은 광원(1702)을 포함하는 다이크로익 혼합기를 갖는 조명 장치(1700)를 도시하고 있다.
도 18은, 출력단(1806)보다 수신단(1805)에서 더 큰 영역을 갖는 혼합 막대(1804)와 함께, 예를 들어 도 15에 도시된 바와 같은 다이크로익 혼합기(1802)를 갖는 조명 장치(1800)를 도시하고 있다. 혼합 막대(1804)의 출력단(1806)에서, 시준된 출력광을 제공하기 위하여 시준기(1808)가 부착된다. 시준기(1808)는, 예를 들면 도 12에서 개시된 것과 같은 카세그레인 시준기이다.
도 19는, 예를 들면 도 14에 도시된 바와 같은 다이크로익 혼합기(1902)를 갖는 조명 장치(1900)를 도시하고 있는데, 다이크로익 혼합기는 외부 치수가 감소하도록 절곡된 광 경로를 갖고 수신단 영역보다 작은 출력단 영역을 갖는 혼합 막대(1904)로 혼합되고 시준된 빛을 제공한다. 혼합 막대(1904)는, 예를 들면 포물선 시준기와 같은 시준기(1906)로 빛을 제공한다.
본 발명은 많은 실시예와 함께 주로 기술되었다. 그러나, 당업자에게 용이하게 이해될 수 있기 때문에, 첨부된 특허청구범위에 의해 정의된 바와 같이 본 발명의 범주 내에서 위에서 기술된 것 이외의 다른 실시예가 동등하게 가능하다.

Claims (6)

  1. 조명 장치(1600, 1700, 1800, 및 1900)로서,
    상이한 파장의 빛을 제공하는 복수의 광원(102, 111, 119, 120, 1403, 1408, 1410, 1410, 1508, 1510, 1512);
    수신단(103 및 1402) 및 출력단(114 및 1404)을 갖는 제1 시준 수단(collimating means; 104, 1400, 및 1500) - 상기 광원은 상기 수신단에 배열되고, 상기 시준 수단은 상기 복수의 광원 각각에 대한 하위 시준기(106, 107, 및 108)로서 배열되는 한 세트의 다이크로익 필터(a set of dichroic filters; 109, 110, 115, 116, 117, 118, 1409, 1411, 1413, 1509, 1511, 및 1513)를 포함하며, 각 광원에 대하여, 상기 하위 시준기는 자신의 광원으로부터의 빛을 시준하고, 상기 각 광원의 상기 다이크로익 필터는 상이한 파장의 인접한 광원으로부터의 빛을 투과하여, 혼합되고 시준된 빛이 상기 출력단에서 반출되도록 함 - ; 및
    수신단(1805) 및 출력단(1806)을 갖는 혼합 막대(1604, 1704, 1804, 및 1904)
    를 포함하고,
    상기 제1 시준 수단은 색 혼합광(color mixed light)이 상기 혼합 막대의 상기 출력단에서 반출되는(outputtable) 것이 가능하도록 상기 제1 시준 수단의 상기 출력단으로부터 상기 혼합 막대의 상기 수신단까지의 광 커플링이 활성화되도록 배열되는, 조명 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 혼합 막대의 상기 출력단에 배열되는 제2 시준 수단(1606, 1808, 및 1906)을 더 포함하는, 조명 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 혼합 막대는 일반적인 광 전파 방향(general light propagation direction)을 따르는 위치에서의 단면이 상기 혼합 막대의 상기 수신단에서의 단면보다 작은 면적을 갖는, 조명 장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 단면이 상기 혼합 막대의 상기 수신단에서의 단면보다 작은 면적을 갖는 상기 위치는 상기 혼합 막대의 상기 출력단에 존재하는, 조명 장치.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 혼합 막대는 면(facets)을 갖는, 조명 장치.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 혼합 막대는 절곡되거나, 구부러지거나, 또는 휘어져서 상기 혼합 막대를 통하는 광 전파 길이(light propagation length)가 상기 혼합 막대의 외부 치수보다 긴, 조명 장치.
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