NL1026932C2 - Verlichtingseenheid. - Google Patents

Verlichtingseenheid. Download PDF

Info

Publication number
NL1026932C2
NL1026932C2 NL1026932A NL1026932A NL1026932C2 NL 1026932 C2 NL1026932 C2 NL 1026932C2 NL 1026932 A NL1026932 A NL 1026932A NL 1026932 A NL1026932 A NL 1026932A NL 1026932 C2 NL1026932 C2 NL 1026932C2
Authority
NL
Netherlands
Prior art keywords
reflector
light
retro
rod integrator
reflected
Prior art date
Application number
NL1026932A
Other languages
English (en)
Other versions
NL1026932A1 (nl
Inventor
Kirill Sokolov
Original Assignee
Samsung Electronics Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from KR1020030082337A external-priority patent/KR20050025538A/ko
Application filed by Samsung Electronics Co Ltd filed Critical Samsung Electronics Co Ltd
Publication of NL1026932A1 publication Critical patent/NL1026932A1/nl
Application granted granted Critical
Publication of NL1026932C2 publication Critical patent/NL1026932C2/nl

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0096Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the lights guides being of the hollow type
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03BAPPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B21/00Projectors or projection-type viewers; Accessories therefor
    • G03B21/14Details
    • G03B21/20Lamp housings
    • G03B21/2006Lamp housings characterised by the light source
    • G03B21/2026Gas discharge type light sources, e.g. arcs
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03BAPPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B21/00Projectors or projection-type viewers; Accessories therefor
    • G03B21/14Details
    • G03B21/20Lamp housings
    • G03B21/2066Reflectors in illumination beam
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N9/00Details of colour television systems
    • H04N9/12Picture reproducers
    • H04N9/31Projection devices for colour picture display, e.g. using electronic spatial light modulators [ESLM]
    • H04N9/3141Constructional details thereof
    • H04N9/315Modulator illumination systems
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21VFUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V7/00Reflectors for light sources
    • F21V7/0025Combination of two or more reflectors for a single light source

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Non-Portable Lighting Devices Or Systems Thereof (AREA)

Description

Titel: VERLICHTINGSEENHEID 5 Beschrijving
Het huidige inventieve concept heeft betrekking op een verlichtingseenheid die een licht uitzendt dat wordt gegenereerd door een lichtbron in één richting, meer in het bijzonder op een verlichtingseenheid met een etendue 10 van licht dat wordt uitgezonden door een lichtbron die dynamisch kan worden geregeld.
Over het algemeen wordt een verlichtingseenheid algemeen gebruikt als lichtbron van een beeldprojectie inrichting voor het vormen van een beeld voor het gebruik 15 van een beeldvormende inrichting, zoals een vloeibare kristallenscherm inrichting of een digitale micro-spiegel inrichting, die zelf geen mogelijkheid hebben om licht uit te zenden.
Om een maximale lichtdoelmatigheid in een beeldpro-20 jectie inrichting te bereiken, moet een etendue van licht van de lichtbron minder of gelijk zijn aan de etendue grens van een beeldvormende inrichting. Anders zal de etendue van de lichtbron en die van de beeldvormende inrichting ongelijk zijn waardoor lichtverlies zal optre-25 den. Hier heeft etendue betrekking op een geometrische eigenschap van een optische inrichting die is gerelateerd aan de bundeldivergentie en de dwarsafmeting van een bun del. Hoe geringer de etendue is hoe hoger de optische dichtheid en hoe beter de helderheid.
30 Een algemene verlichtingseenheid omvattende een lichtbron voor het genereren van licht en een reflector voor het reflecteren van licht in één richting, heeft een 1026932- 2 voorbepaalde etenduewaarde. De etendue kan gemakkelijk worden berekend door het vermenigvuldigen van het dwars-oppervlak van de bundel bij een vaste hoek van de bundel bij een doel waarbij de bundel wordt ontvangen. Wanneer 5 bijvoorbeeld een elliptische reflector een eerste brandpunt heeft en een tweede brandpunt wordt gebruikt als een reflector waarbij een lichtbron in het eerste brandpunt wordt geplaatst, kan de etendue worden berekend door het meten en vermenigvuldigen van het dwarsoppervlak en de 10 vaste hoek van de bundel bij het tweede focuspunt.
Algemene verlichtingseenheden hebben structuren zo- i als geïllustreerd in figuur 1 tot figuur 3 met een geringe etendue.
Onder verwijzing naar figuur 1 omvat een algemene 15 verlichtingseenheid een ellipsoïde reflector 11 met een eerste brandpunt fi en een tweede brandpunt f2, een lichtbron 12 die in het eerste brandpunt fi is geplaatst van de ! ellipsoïde reflector 11 en een retro-reflector 15 die is geplaatst tegenover de ellipsoïde reflector 11. De licht-20 bron 12 bevindt zich.tussen de retro-reflector 15 en ellipsoïde reflector 11. De retro-reflector 15 is sferisch.
Een apparatuur 15a waardoor de invallende bundel wordt gezonden is gevormd in het centrum van de retro-reflector 15.
25 Ongeveer de helft van bundel 14 die door de licht bron 12 wordt uitgezonden (dichte lijn) wordt rechtstreeks geprojecteerd op de ellipsoïde reflector 11, en een deel van bundel 16 (onderbroken lijn) wordt geprojecteerd op de retro-reflector 15. De bundel 16 die direct 30 op de ellipsoïde reflector 11 wordt geprojecteerd wordt gereflecteerd op een spiegeloppervlak 11a en passeert door apparatuur 15a en wordt gefocusseerd op een tweede 1026932- 3 focuspunt f2. Anderzijds wordt de bundel die op de retro-reflector 15 wordt geprojecteerd gereflecteerd naar lichtbron 12 en passeert door lichtbron 12 richting de ellipsoïde reflector 11. De gereflecteerde bundel 16 5 wordt door ellipsoïde reflector 11 gereflecteerd en passeert door apparatuur 15a en wordt op tweede focuspunt f2 gefocusseerd.
Bij een lichtbron met zo een structuur is een verza-melhoek Θ van de ellipsoïde reflector 11 ongeveer 90°, 10 wat ongeveer 30° minder bedraagt dan een verzamelhoek van 120° van een verlichtingseenheid zonder retro-reflector 15, waardoor een vaste hoek σ wordt verminderd en de etendue wordt gereduceerd.
In een beeldvormende inrichting met boven beschreven 15 structuur vermeerdert de additionele retro-reflector 15 de vervaardigingkosten en compliceert verder het vervaar- digingproces dat is benodigd voor het juiste uitlijnen j van de retro-reflector. Het is verder moeilijk om dynamisch de etendue te regelen omdat de afmeting van een ap-20 paratuur vast is. Tevens wordt ongeveer de helft van het licht dat van een lichtbron uitgezonden naar de lichtbron terug geprojecteerd dat de levensduur van de lichtbron vermindert.
Figuur 2 toont een andere algemene verlichtingseen-25 heid die een parabolische spiegel 21 omvat met één focuspunt, een lichtbron 22 die is geplaatst in het focuspunt van de parabolische spiegel 21 en een retro-reflector 25 die tegenover een deel van de parabolische reflector 21 is geplaatst. De lichtbron 22 is opgesteld tussen de re-30 tro-reflector 25 en de parabolische reflector 21. De retro-reflector 25 wordt op één deel van de optische as van 1026932- 4 het systeem gevormd. De parabolische reflector 21 wordt zo opgesteld dat de verzamelhoek Θ 120° bedraagt.
De parabolische reflector 21 reflecteert het deel van de bundel die in het bereik van de verzamelhoek Θ is 5 geprojecteerd. Ongeveer de helft van een gereflecteerde bundel 24 (doorgetrokken lijn) wordt direct geprojecteerd op een doel 23.
De rest van de bundel 26 (onderbroken lijn) wordt op de retro-reflector 25 geprojecteerd. Deze bundel wordt 10 terug gereflecteerd naar de parabolische reflector 21. De terug gereflecteerde bundel passeert de lichtbron 22 en vervolgt richting het andere spiegeloppervlak van de parabolische reflector 21. Deze bundel vervolgt dan richting doel 23 volgens hetzelfde pad als bundel 24.
15 Bij een verlichtingseenheid met een dergelijke structuur is .het mogelijk om de dwarsdoorsnede van de bundel die op het doel 23 wordt geprojecteerd te vermin- j deren waardoor de etendue wordt verminderd.
In zo een verlichtingseenheid is het echter moeilijk 20 om dynamisch de etendue te regelen omdat de afmeting van de retro-ref lector vast is. Verder zal ongeveer de helft van het totaal door de lichtbron uitgezonden licht worden teruggereflecteerd naar de lichtbron opdat de levensduur van de lichtbron vermindert.
25 Figuur 3 illustreert nog een ander type verlich tingseenheid, die een parabolische reflector 31 omvat met één focuspunt, een lichtbron 32 die is geplaatst in het focuspunt van de parabolische reflector 31 en een retro-reflector 35 die tegenover is geplaatst van een vooraf 30 bepaald deel van de omtrek van de parabolische reflector 31. De lichtbron 32 is opgesteld tussen de retro- >1-026932- 5 reflector 35 en de parabolische reflector 31. Een apparatuur 35a waardoor een geprojecteerde bundel passeert wordt het centrum van de retro-reflector 35 gevormd. De parabolische reflector 31 heeft een verzamelhoek Θ van 5 120°.
De parabolische reflector 31 reflecteert het deel van de bundel die in het bereik van de verzamelhoek Θ wordt geprojecteerd. Een deel van de gereflecteerde bundel 34 (doorgetrokken lijn) beweegt richting de appara-10 tuur 35a, passeert door de apparatuur 35a en wordt direct afgebeeld oppervlak doel 33.
De rest van de bundel 36 (onderbroken lijn) wordt geprojecteerd op retro-reflector 35. Deze bundel wordt teruggereflecteerd naar parabolische spiegel 31, passeert 15 de lichtbron 32 en vervolgt richting het andere spiegel-oppervlak van parabolische reflector 31. De bundel wordt vervolgens teruggereflecteerd en vervolgt richting doel 33 langs hetzelfde pad als bundel 34.
In een verlichtingseenheid met een dergelijke struc- i 20 tuur is het mogelijk om de doorsnede van de op het doel i geprojecteerde bundel te verminderen door de etendue wordt verminderd.
In zo een verlichtingseenheid is het echter moeilijk om dynamisch de etendue te regelen omdat de afmeting van 25 de retro-reflector vast is. Verder zal ook ongeveer de helft van het uitgezonden licht van de lichtbron in de lichtbron worden gereflecteerd dat de levensduur . van de lichtbron vermindert.
De uitvinding verschaft een verlichtingseenheid met 30 geringe vervaardigingkosten, een eenvoudig assemblagepro-ces, en waarbij minimale effecten op de lichtbron optre- 1026932- 6 den, waarbij de etendue dynamisch geregeld wordt door het variëren van de afmeting van een apparatuur.
Verdere aspecten en voordelen van de uitvinding zullen in een deel van de beschrijving worden uiteengezet 5 die hier volgt en in een ander deel blijken uit de beschrijving of kunnen worden geleerd door de praktijk van het algemeen inventieve concept.
Volgens een aspect van de uitvinding wordt een ver-lichtingseenheid verschaft die een lichtbron omvat voor 10 het genereren en uitzenden van licht, een concave reflector die het licht in een vooraf bepaalde richting reflecteert, waarbij een apparatuur in het lichtpad is ge- ' i plaatst dat is gereflecteerd door de concave reflector. j
De retro-reflector heeft een apparatuur die een deel van 15 het licht doorlaat en een spiegeldeel dat de rest van het licht reflecteert richting de concave reflector.
Volgens een ander aspect van de uitvinding wordt een i verlichtingseenheid verschaft die verder een variabele eenheid omvat waarbij de breedte van de apparatuur wordt i i 20 gevarieerd, waardoor dynamisch de hoeveelheid licht wordt j geregeld die terug wordt gereflecteerd van het spiegelop-pervlak.
Volgens nog een ander aspect van de uitvinding wordt een verlichtingseenheid verschaft die verder een staafin-25 tegrator omvat die is opgesteld in het lichtpad dat wordt gereflecteerd door de concave reflector. De staafintegrator mixt en zendt het licht uit.
Bovengenoemde en andere kenmerken en voordelen van de uitvinding zullen duidelijker worden door het in de-30 tail beschrijving van voorbeeld uitvoeringsvormen onder verwijzing naar de tekeningen, waarbij: 10269323 7
Figuur 1 een doorsnede is van een verlichtingseen-heid met gebruik van conventionele ellipsoïde reflector;
Figuur 2 een schematisch diagram is van een verlich-tingseenheid met gebruik van een conventionele paraboli-5 sche reflector;
Figuur 3 een schematisch diagram is van een verlich-tingseenheid die een andere conventionele parabolische reflector benut;
Figuur 4 een schematisch diagram is van een verlich-10 tingseenheid volgens een uitvoeringsvorm van de uitvinding;
Figuur 5 een schema illustreert waarbij de verandering van lichtflux met betrekking tot de verandering in de afmeting van de apparatuur van de retro-reflector 15 wordt weergegeven in figuur 4;
Figuur 6 een schematisch diagram is van een verlich-tingseenheid volgens een andere uitvoeringsvorm van de uitvinding;
Figuur 7 een perspectief weergave is van een 20 staafintegrator en een retro-reflector van de verlich-tingseenheid die in figuur 6 is weergegeven;
Figuur 8 een dwarsdoorsnede is van een ander voorbeeld van een staafintegrator zoals in figuur 6 is weergegeven; en 25 Figuur 9 een schematische afbeelding is van een ver- lichtingseenheid volgens een andere uitvoeringsvorm van de uitvinding.
In het navolgende zal worden verwezen naar uitvoeringsvormen van de uitvinding waarbij voorbeelden zijn 30 geïllustreerd in de begeleidende tekeningen en verwij-zingscijfers verwijzen naar soortgelijke elementen. De 1026932- 8 uitvoeringsvormen hieronder beschreven zijn ter toelichting van de uitvinding door verwijzing naar de figuren.
Onder verwijzing naar figuur 4 omvat een verlich-tingseenheid volgens een uitvoeringsvorm van de uitvin-5 ding een lichtbron 41 voor het genereren en uitzenden van licht, een concave reflector 42 waarbij uitgezonden licht naar een vooraf bepaalde richting wordt uitgestuurd en een retro-reflector 45 die tegenover de concave reflector 42 is opgesteld. De lichtbron 41 bevindt zich tussen de 10 retro-reflector 45 en de concave reflector 42. De lichtbron 41 is opgesteld tussen de retro-reflector 45 en de concave reflector 42. De retro-reflector 45 bevindt zich in het pad van de bundel die wordt gereflecteerd vanuit de concave reflector 42 en heeft een apparatuur 46 waar-15 bij een deel van de bundel wordt doorgelaten en een spie-geloppervlak 47 waarbij een resterend deel van de bundel wordt gereflecteerd. Het spiegeloppervlak 47 kan vlak zijn zodat de hoek een rechte hoek maakt met de optische as van de concave reflector 42. De apparatuur 4 6 heeft 20 een rechthoekige of cirkelvormige doorsnede en bevindt zich in het centrum van het spiegeloppervlak 47.
De verlichtingseenheid volgens de uitvinding kan een variabele eenheid 50 omvatten voor het genereren van de breedte van apparatuur 46. De variabele eenheid 50 kan 25 een aandrij finrichting 51 omvatten en een regelaar 55. De variabele eenheid 50 varieert de afmeting van de apparatuur 4 6 volgens het type van een optisch systeem, bijvoorbeeld een projectie apparaat dat de verlichtingseenheid benut. In dit geval is het mogelijk om dynamisch de 30 bundel te regelen die terug wordt gereflecteerd van het spiegeloppervlak 47 door het variëren van de afmeting van apparatuur 46.
1026932- 9
De concave reflector 42 kan een ellipsoïde reflector omvatten met een eerste focuspunt fi en een tweede focuspunt f2· In dit geval wordt lichtbron 41 op eerste focuspunt fi geplaatst en wordt de bundel uitgezonden van de 5 lichtbron 41 en gereflecteerd door de concave reflector en focusseert op het tweede focuspunt f2. De retro-I reflector 45 wordt op het tweede focuspunt f2 geplaatst.
De lichtbron 41 kan een booglamp omvatten die licht genereert door te ontladen. De booglamp kan een metaal 10 halide bijvoorbeeld een xenonlamp zijn.
De booglamp (Ga) voldoet bij voorkeur aan de conditie van vergelijking 1.
! 0,7 < Ga < 3 [mm] .......... (1)
In het navolgende zal de beweging van de verlich-15 tingseenheid volgens een uitvoeringsvorm van de uitvinding in detail worden beschreven.
Het merendeel van de bundel dat van de lichtbron 41 wordt uitgezonden wordt direct op de concave reflector geprojecteerd en gereflecteerd naar het tweede focuspunt 20 f2. De bundel wordt niet gegenereerd van een punt licht bron van de boogafstand in lichtbron 41. Zelfs wanneer een ellipsoïde reflector wordt gebruikt voor een concave reflector 42 zal de gereflecteerd bundel niet geheel richting het tweede focuspunt vervolgen maar waaiert 25 breed uit rond het tweede focuspunt f2 zoals is geïllustreerd.
Een deel van de gereflecteerde bundel 43 (doorgetrokken lijn) wordt direct in de apparatuur 46 geprojecteerd. De rest van de bundel 44 (onderbroken lijn) wordt 30 geprojecteerd op het spiegeloppervlak 47 en terug gereflecteerd naar de concave reflector 42. De bundel wordt dan door de concave reflector 42 gereflecteerd richting 1026932- 10 de retro-reflector 45 langs een verschillende pad. Vervolgens wordt een deel van de bundel doorgelaten door apparatuur 46 en wordt de rest van de bundel gereflecteerd door het spiegeloppervlak 47. Bijna de gehele bundel 5 wordt gereflecteerd door de concave reflector 42 en doorgelaten door apparatuur 46 door het herhalen van het re-flectieproces.
Het is mogelijk om de dynamische afmeting van de apparatuur 46 te regelen met een variabele eenheid 50. 10 Daardoor is tevens mogelijk om de vaste hoek σ van de bundel te regelen die wordt doorgelaten door de apparatuur 46. Aangezien de vaste hoek σ omgekeerd evenredig is met de hoeveelheid van de bundel die terug gereflecteerd wordt van de retro-reflector 45, is het mogelijk om de 15 hoeveelheid terug gereflecteerde bundel richting lichtbron 41 te verminderen.
De lichtbron volgens een uitvoeringsvorm van de uitvinding kan daarom de belasting van de lichtbron 41 verminderen en voorkomen dat de levensduur van de lichtbron 20 41 wordt verkort. Verder kan de verlichtingseenheid wor den gebruikt in projectsystemen waarbij minder etendue wordt benodigd, bijvoorbeeld een projectiesysteem voor het afbeelden van kleurenbeelden met een kleurenwiel.
Figuur 5 is een diagram dat de lichtflux in verhou-25 ding met de afmeting van de apparatuur in de retro-reflector weergeeft zoals in figuur 4 weergegeven. Hierbij illustreert lijn A een geval waarbij de verlichtingseenheid een apparatuur heeft met een spiegelend oppervlak. Een lijn B heeft betrekking op een verandering van 30 lichtflux wanneer de verlichtingseenheid een absorberend 1026932- 11 oppervlak heeft voor het absorberend van de geprojecteerde bundel in plaats van een spiegeloppervlak.
Zoals in figuur 5 is weergegeven is een relatieve verandering van lichtflux gering in de verlichtingseen-5 heid volgens een uitvoering van de huidige uitvinding met een spiegelend oppervlak zelfs indien de afmeting van de apparatuur klein is. Anderzijds bij een algemeen type verlichtingseenheid met een absorberend oppervlak (niet weergegeven) bij een geringe apparatuur, is de lichtflux 10 zeer klein en wanneer de apparatuur groot is, is de lichtflux ongeveer hetzelfde als dat van een verlichtingseenheid volgens de uitvoeringsvorm van de uitvinding.
Onder verwijzing naar figuur 6 omvat een verlich-15 tingseenheid volgens een andere uitvoering van de uitvinding een lichtbron 61 die licht genereert en uitzendt, een concave reflector 62 voor het richten van het uitgezonden licht in een vooraf bepaalde richting, en een re-tro-reflector 65 met een staaf integrator 70 die tegen-20 over de concave reflector 62 is geplaatst. De lichtbron 61 en de staaf integrator 71 bevinden zich tussen de re-tro-reflector 65 en de concave reflector 62. De verlichtingseenheid omvat tevens een variabele eenheid 80 voor het variëren van de apparatuur 66 van de retro-reflector 25 65.
De verlichtingseenheid van de uitvinding verschilt van de verlichtingseenheid van de vorige uitvoeringsvorm omdat de verlichtingseenheid van de huidige uitvoeringsvorm de staafintegrator 70 omvat.
30 De andere componenten van de verlichtingseenheid van de uitvoering omvat een lichtbron 61, de concave reflec- 10269325 12 tor 62 en de retro-reflector 65 zijn hetzelfde als die zijn beschreven onder verwijzing naar figuur 4.
De staafintegrator 70 is opgesteld in een pad van de bundel die wordt gereflecteerd van de concave reflector 5 62, wat de bundel uniform maakt door het mengen van de stralen van de bundel. De staafintegrator 70 van een in-voeruiteinde 70a, een spiegelend vlak 70b omvat voor het reflecteren en geleiden van de bundel die door het invoer uiteinde 70a wordt doorgelaten, en een uitvoeruiteinde 10 70c voor het uitzenden van de bundel die wordt gereflec teerd en gemengd in het spiegelvlak 70b.
De staafintegrator 70 kan een staaf 71 zijn met een rechthoekige vorm, zoals in figuur 7 is weergegeven. De staaf 71 kan bestaan uit glas of plastik met een hogere j 15 refractie index dan de omgeving. Daardoor vervolgt de bundel die door het invoeruiteinde 70a wordt doorgelaten richting het uitvoereinde 70c en wordt totaal gereflecteerd door het spiegelvlak 70b wegens de relatie tussen de invallende hoek en de refractie index van staaf 71 en 20 de buitenomgeving. Door dit proces wordt de ongelijkmatige bundel diè door de lichtbron 61 wordt geprojecteerd en totaal gereflecteerd teruggemixed binnen de staafintegrator 70 dat in een uniforme bundel resulteert.
De staafintegrator 70 kan tevens een holle buis 75 25 omvatten en een spiegelvlak 70b dat is opgesteld aan de binnenkant van de holle buis 75, zoals in figuur 8 is weergegeven. De bundel die door het invoeruiteinde 70a wordt doorgelaten en gereflecteerd door spiegelvlak 70b vervolgt aan de binnenzijde en wordt daardoor een unifor-30 me bundel.
Onder verwijzing naar figuur 6 wordt de retro-reflector 65 tegenover de uitvoeruiteinde 70c van 1026932- 13 staafintegrator 70 geplaatst en regelt de uitgezonden bundel. De afmeting van de apparatuur 66 is geringer dan die van het uitvoeruiteinde 70c. Het deel van de bundel dat uit de uitvoeruiteinde 70c wordt uitgezonden wordt 5 daardoor gereflecteerd door het spiegelende oppervlak 67 een passeert door de staafintegrator 70 en vervolgt richting de concave reflector 62. Het andere deel van de bundel wordt doorgelaten door apparatuur 66. Door herhaling van dit reflectieproces wordt nagenoeg de gehele bundel 10 doorgelaten van de lichtbron 61 en gereflecteerd door de concave reflector 62 en doorgelaten door apparatuur 66.
Bij de verlichtingseenheid volgens de uitvinding omvattende staafintegrator, is het mogelijk om de bundel die door lichtbron 61 wordt uitgezonden uniform te maken 15 en tevens het regelen van de vaste hoek van de bundel die wordt doorgelaten door apparatuur 66.
Onder verwijzing naar figuur 9 omvat een verlichtingseenheid van nog een andere uitvoeringsvorm van de | uitvinding een lichtbron 161 voor het genereren en uit- | 20 zenden van licht, een concave reflector 162 voor het richten van de uitgezonden licht in een vooraf bepaalde richting, een retro-reflector 165 met een apparatuur 166 en de spiegeloppervlak 167, en een staafintegrator 170. Een lichtbron 161 bevindt zich tussen de retro-reflector 25 165 en de concave reflector 162. De retro-reflector 165 is opgesteld aan uiteinden van de staafintegrator 170. De verlichtingseenheid omvat tevens een variabele eenheid 180 waarbij de breedte van de apparatuur 166 wordt gevarieerd.
30 De verlichtingseenheid van deze uitvoeringsvorm ver schilt van die van de verlichtingseenheid van de voorgaande uitvoeringsvorm door de opstelling van staafinte- 10209325 14 grator 170. De overblijvende delen van de verlichtings-eenheid, omvattende lichtbron 161, de concave reflector 162, de retro-reflector 165 en de variabele eenheid 180 hebben dezelfde structuur en functie zoals onder verwij-5 zing naar figuur 4 en figuur 8 is weergegeven.
De staafintegrator 170 wordt geplaatst in het pad van de bundel die wordt uitgezonden door apparatuur 166 en mengt de bundel waardoor de bundel uniform wordt. Een deel van de bundel dat hierbij afwijkt van het invoerui-10 teinde van de staafintegrator 170 wordt terug gereflecteerd van de spiegelende oppervlak 167 richting concave reflector 162.
Bij een verlichtingseenheid van de boven beschreven structuur is het mogelijk om dynamisch de etendue te re-15 gelen door het variëren van de afmeting van de apparatuur van de retro-reflector waardoor de optische dichtheid vanuit het verzamelde licht wordt verhoogd.
Met een grote vaste hoek σ vermindert de belasting van de lichtbron en wordt voorkomen dat de levensduur van 20 de lichtbron verkort wordt door het reduceren van de hoeveelheid licht die wordt terug gereflecteerd naar de lichtbron.
De verlichtingseenheid kan worden gebruikt in pro-jectiesystemen waarbij een minder grote etendue wordt be-25 nodigd, bijvoorbeeld een projectiesysteem voor het afbeelden van kleurenbeelden met een kleurenwiel omdat het mogelijk is om de etendue te reduceren door het verminderen van de vaste hoek.
De verlichtingseenheid met de staafintegrator kan 30 een uniforme bundel uitzenden waarvan de etendue verminderd is. De structuur van zo een verlichtingseenheid is f026932- ! 15 compact waardoor de vervaardigingkosten worden verminderd en een assemblageproces wordt vereenvoudigd.
Hoewel een enkele uitvoeringsvorm van de uitvinding zijn weergegeven en beschreven zal door de vakman worden 5 begrepen dat hierop wijzigingen kunnen worden toegepast zonder af te wijken van de principes en de gedachten van het algemene inventieve concept, waarvan de omvang wordt bepaald in de bijgesloten conclusies en zijn equivalenten.
10 15 20 25 30 1026932-

Claims (11)

1. Een verlichtingseenheid omvattende: een lichtbron voor het uitzenden van licht; een concave reflector voor het reflecteren van 5 het licht dat wordt uitgezonden door de lichtbron in een vooraf bepaalde richting; een retro-reflector met een spiegeloppervlak voor het reflecteren van het licht terug in de richting van de concave reflector, waarbij een apparatuur is 10 aangebracht op een focuspunt van het licht dat wordt gereflecteerd door de concave reflector, en waarbij de apparatuur een deel van het gereflecteerde licht doorlaat.
2. Verlichtingseenheid volgens conclusie 1, waarbij de 15 concave reflector een elliptische reflector is met een eerste focuspunt en een tweede focuspunt en waarbij de lichtbron nagenoeg is opgesteld in het eerste focuspunt en de retro-reflector is geplaatst op het tweede focuspunt.
3. Verlichtingseenheid volgens conclusie 1, verder omvattende een variabele eenheid voor het dynamisch regelen van het licht dat wordt gereflecteerd door een spiegelvlak door het variëren van een afmeting van de apparatuur.
4. Verlichtingseenheid volgens conclusie 1, waarbij het spiegeloppervlak is opgesteld in een rechte hoek ten opzichte van de optische as van de concave reflector en waarbij de apparatuur van het spiegelend oppervlak een rechthoekige of cirkelvormige vorm heeft.
5. Verlichtingseenheid volgens conclusie 1, waarbij de lichtbron een booglamp is voor het genereren van licht door boogontlading. 1026932*:
6. Verlichtingseenheid volgens conclusie 5, waarbij een boogafstand (Ga) van de booglamp voldoet aan de volgende vergelijking: 0,7 < Ga < 3 [mm] .......... (1)
7. Verlichtingseenheid volgens conclusie 1, verder om vattende een staafintegrator die is opgesteld in een pad van het licht dat wordt gereflecteerd door de concave reflector en waarbij de staafintegrator het licht mengt en uitzendt.
8. Verlichtingseenheid volgens conclusie 7, waarbij de retro-reflector is opgesteld aan een uiteinde van de staaf integrator en waarbij een deel van het licht dat door de staafintegrator wordt geprojecteerd terug gereflecteerd wordt richting de concave reflec- 15 tor.
9. Verlichtingseenheid volgens conclusie 7, waarbij de retro-reflector is opgesteld aan een invoeruiteinde van de staafintegrator en een deel van het licht dat afwijkt van het invoeruiteinde van de staafintegra- 20 tor gereflecteerd kan worden terug naar de concave reflector.
10. Verlichtingseenheid volgens conclusie 7, waarbij de staafintegrator een rechthoekige staaf omvat die is vervaardigd van glas of plastik en waarbij het ge- 25 projecteerde licht geheel wordt terug gereflecteerd in de staafintegrator van de zijde van de staafintegrator wegens het verschil van de reflectie index van de rechthoekige staaf en de omgeving.
11. Verlichtingseenheid volgens conclusie 7, waarbij de 30 staafintegrator een holle buis omvat en een spiegel vlak dat is gevormd aan de binnenzijde van de holle buis en waarbij het geprojecteerde licht wordt gere- 1026932- flecteerd door het spiegeloppervlak en in de buis vervolgt voor het verschaffen van een uniform licht. i 5 10 i i j 15 20 25 I026932~ 30
NL1026932A 2003-09-08 2004-08-31 Verlichtingseenheid. NL1026932C2 (nl)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US50068803P 2003-09-08 2003-09-08
US50068803 2003-09-08
KR1020030082337A KR20050025538A (ko) 2003-09-08 2003-11-19 조명장치
KR20030082337 2003-11-19

Publications (2)

Publication Number Publication Date
NL1026932A1 NL1026932A1 (nl) 2005-03-09
NL1026932C2 true NL1026932C2 (nl) 2006-04-25

Family

ID=36648442

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NL1026932A NL1026932C2 (nl) 2003-09-08 2004-08-31 Verlichtingseenheid.

Country Status (3)

Country Link
JP (1) JP2005085768A (nl)
CN (1) CN100371768C (nl)
NL (1) NL1026932C2 (nl)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009020484A1 (en) * 2007-05-21 2009-02-12 Light Prescriptions Innovators, Llc Led luminance-augmentation via specular retroreflection, including collimators that escape the etendue limit
US20090002998A1 (en) * 2007-06-29 2009-01-01 Christie Digital Systems Canada, Inc. Reflective iris
US8011810B2 (en) 2007-12-26 2011-09-06 Christie Digital Systems Usa, Inc. Light integrator for more than one lamp
US7712924B2 (en) 2007-12-26 2010-05-11 Christie Digital Systems Usa, Inc. Optical device for adjusting the F-number of an elliptical lamp
CN101604113B (zh) * 2008-06-13 2011-03-30 中强光电股份有限公司 投影光学系统及用于投影光学系统的光量控制组件
CN103423655A (zh) * 2013-07-12 2013-12-04 深圳市福田区青少年科技教育协会 一种节电台灯
JP6659240B2 (ja) * 2015-06-01 2020-03-04 株式会社ユーテクノロジー Led照明装置
WO2017090675A1 (ja) * 2015-11-27 2017-06-01 三菱電機株式会社 光源装置、照明装置及び車両用灯具
JP2021112219A (ja) * 2018-04-11 2021-08-05 ソニーグループ株式会社 医療用システム、医療用光源装置及び医療用光源装置における方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH342540A (fr) * 1955-07-15 1959-11-30 Perret Samuel Leon Projecteur de radiations
EP1098536A2 (en) * 1999-11-05 2001-05-09 Texas Instruments Incorporated Colour recapture for projection systems
US20010008470A1 (en) * 1999-12-30 2001-07-19 Dewald Duane Scott Rod integrators for light recycling
US20010040806A1 (en) * 2000-03-17 2001-11-15 Yoshio Okazaki Light unit with improved heat dissipation
GB2378499A (en) * 2001-08-10 2003-02-12 Central Research Lab Ltd A lamp for a projection system
EP1496709A1 (en) * 2003-07-08 2005-01-12 Samsung Electronics Co., Ltd. An illumination unit for a projector

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DD207826A3 (de) * 1982-08-02 1984-03-14 Christfried Symanowski Reflektorsystem fuer beleuchtungsoptiken
JPH0743786A (ja) * 1993-07-30 1995-02-14 Toshiba Lighting & Technol Corp 絞り機構及び投光装置
KR0135834B1 (ko) * 1994-10-28 1998-04-24 김광호 램프의 그림자를 없애기 위한 이중 반사경을 구비한 광원 장치
JPH09152553A (ja) * 1995-11-30 1997-06-10 Mitsubishi Electric Corp 光源装置及びこれを用いた投写型表示装置
CN1177075A (zh) * 1996-09-19 1998-03-25 杨维纲 聚光装置
DE19652745A1 (de) * 1996-12-18 1998-06-25 Lewinson Edwarda Beleuchtungsvorrichtung regelbarer Intensität mit einem Lichtleiter
US5842767A (en) * 1997-03-11 1998-12-01 Farlight Corporation Highly efficient illuminator and method of use thereof
US6312144B1 (en) * 2000-03-21 2001-11-06 Cogent Light Technologies, Inc. Optical system having retro-reflectors
JP2003202523A (ja) * 2001-11-02 2003-07-18 Nec Viewtechnology Ltd 偏光ユニット、該偏光ユニットを用いた偏光照明装置及び該偏光照明装置を用いた投写型表示装置
CN1431540A (zh) * 2002-01-07 2003-07-23 大億科技股份有限公司 具有光导管的偏振光转换装置
JP3589225B2 (ja) * 2002-02-08 2004-11-17 セイコーエプソン株式会社 プロジェクタ

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH342540A (fr) * 1955-07-15 1959-11-30 Perret Samuel Leon Projecteur de radiations
EP1098536A2 (en) * 1999-11-05 2001-05-09 Texas Instruments Incorporated Colour recapture for projection systems
US20010008470A1 (en) * 1999-12-30 2001-07-19 Dewald Duane Scott Rod integrators for light recycling
US20010040806A1 (en) * 2000-03-17 2001-11-15 Yoshio Okazaki Light unit with improved heat dissipation
GB2378499A (en) * 2001-08-10 2003-02-12 Central Research Lab Ltd A lamp for a projection system
EP1496709A1 (en) * 2003-07-08 2005-01-12 Samsung Electronics Co., Ltd. An illumination unit for a projector

Also Published As

Publication number Publication date
CN100371768C (zh) 2008-02-27
JP2005085768A (ja) 2005-03-31
NL1026932A1 (nl) 2005-03-09
CN1624524A (zh) 2005-06-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7306352B2 (en) Illuminator
JP4808893B2 (ja) 画像投影装置及び集光システム
NL1028966C2 (nl) Projectiebeeldscherm.
JP5244612B2 (ja) レーザ・ベースのプロジェクタにおける色混合ロッド・インテグレータ
NL1028962C (nl) Projectiebeeldscherm.
NL1030170C2 (nl) Belichtingseenheid met reflecterende collimator en beeldprojectiesysteem voorzien van een dergelijke eenheid.
US6962426B2 (en) Recirculation of reflected source light in an image projection system
US6499863B2 (en) Combining two lamps for use with a rod integrator projection system
US7522792B2 (en) Optical element, laser light source, and two-dimensional image forming apparatus
NL1026932C2 (nl) Verlichtingseenheid.
US20050052873A1 (en) Illuminator
US7628492B2 (en) Projection display with direct light source cooling means
CN100510948C (zh) 光源单元和用它的投影型显示装置
US7502534B2 (en) Retro-reflective type light pipe, illumination device including the same and projection display including the illumination device
US20060033886A1 (en) Projection-type image display apparatus
WO2007072334A1 (en) Rod integrator that reduces speckle in a laser-based projector
US20080259285A1 (en) Illumination optical system and image projection device
CN113272705A (zh) 准直器透镜、光源装置和图像显示装置
JP4175069B2 (ja) ロッドインテグレータ及びプロジェクタ
JP4562687B2 (ja) 集光光学系及び画像投写装置
JPH0829873A (ja) 平行光源
JP2006139202A (ja) 光パイプ及び照明光学装置及び光学装置
TWI412867B (zh) 以雷射為基礎之投射器中的色彩混合桿積算器
US20090237626A1 (en) Projection optical system and light amount adjusting component used in the same
JP2003279886A (ja) インテグレータ、照明光学系および投写型画像表示装置

Legal Events

Date Code Title Description
AD1A A request for search or an international type search has been filed
RD2N Patents in respect of which a decision has been taken or a report has been made (novelty report)

Effective date: 20060224

PD2B A search report has been drawn up
MM Lapsed because of non-payment of the annual fee

Effective date: 20150901