NL1031476C2

NL1031476C2 - Verlichtingseenheid en beeldprojectie-inrichting voorzien van verlichtingseenheid.

Info

Publication number: NL1031476C2
Application number: NL1031476A
Authority: NL
Inventors: Kye-Hoon Lee; Jong-Hoi Kim; Won-Yong Lee; Young-Chol Lee
Original assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Priority date: 2005-03-30
Filing date: 2006-03-30
Publication date: 2011-01-04
Also published as: US20060221310A1; KR20060106545A; US7828448B2; NL1031476A1; KR100694117B1

Description

Titel: Verlichtingseenheid en beeldprojectie-inrichting voorzien van verlichtingseenheid

Verwijzing naar gerelateerde octrooiaanvrage

Deze aanvrage roept prioriteit in van Amerikaanse voorlopige octrooiaanvrage nr. 60/666,181, ingediend op 30 maart 2005 en Koreaanse octrooiaanvrage nr. 10-2005-0045200, ingediend op 27 mei 2005 bij het Koreaanse bureau voor intellectuele eigendom. Hetgeen is geopenbaard in 5 genoemde octrooiaanvragen is in zijn geheel opgenomen in dit document middels verwijzing.

Achtergrond van de uitvinding 1. Vakgebie d van de uitvinding

De uitvinding heeft betrekking op een verlichtingseenheid die in 10 staat is de efficiëntie van het verzamelen van door een lichtbron uitgezonden licht te verhogen en een beeldprojectie-inrichting voorzien van deze verlichtingseenheid.

2. Beschrijving van de stand der techniek

In het algemeen zijn beeldprojectie-inrichtingen voorzien van een 15 lichtbron die licht uitzendt en een optisch verlichtingssysteem dat door de lichtbron uitgezonden licht doorlaat. Verlichtingseenheden worden algemeen gebruikt voor beeldprojectie-inrichtingen die een beeld creëren met behulp van een beeldvormingsinrichting zoals een liquid crystal display (LCD) inrichting of een digitaal lichtverwerkingspaneel (DLP) voorzien van 20 een tweedimensionaal array van microspiegels.

Een metaal-halidelamp of een super hoge spanning kwiklamp is toegepast als een lichtbron van de verlichtingseenheid. Aangezien de levensduur van deze lampen ten hoogste enige duizenden uren bedraagt, moeten de lampen frequent worden vervangen. Om dit probleem op te 25 lossen, is een studie uitgevoerd met betrekking tot het gebruik van een 1-0 3 t 4 7 6 2 compacte lichtemitterende inrichting, zoals een licht-emitterende diode (LED) met een relatief langere levensduur. Aangezien een LED licht divergent uitstraalt, moet een verlichtingseenheid het door de LED uitgezonden licht opvangen en collimeren zodat het licht in één richting kan 5 propageren.

De LED zendt in het algemeen minder licht uit dan de metaal-halidelamp of de super hoge spanning kwiklamp. Aldus, moet een array van LED modules worden gebruikt als een lichtbron van beeldprojectie-inrichtingen.

10 Om door een LED uitgezonden licht te collimeren omvatten de LED

modules in het algemeen lenzen. Het array van LED modules dat algemene lenzen gebruikt heeft een lage efficiëntie zoals hieronder zal worden toe gelicht.

Het product van een lichtemitterend oppervlak en een ruimtehoek 15 van het door de LED uitgezonden licht is een behouden grootheid, welke wordt aangeduid als "etendue". Aangezien de etendue behouden is, moet het product van het lichtemitterende oppervlak en de ruimtehoek van het door de LED uitgezonden licht gelijk zijn aan het product van het oppervlak van de beeldvormingsinrichting en de ruimtehoek van inval van de 20 beeldvormingsinrichting. De etendue van de beeldvormingsinrichting is geometrisch bepaald.

Wanneer een array van LED modules wordt gebruikt is het lichtemitterend oppervlak van de LED modules groter dan het lichtemitterende oppervlak van één LED module omdat het 25 lichtemitterende oppervlak proportioneel toeneemt met het aantal LED modules.

De ruimtehoek van emissie van elke LED module is identiek aan de ruimtehoek van emissie van het array van LED modules, en het oppervlak van de beeldvormingsinrichting is vast. Volgens behoud van 30 etendue is de ruimtehoek van inval van de beeldvormingsinrichting groter 3 wanneer het array van LED modules wordt toegepast dan wanneer één LED module wordt toegepast. Aldus, bestaat er licht buiten het bereik van ruimtehoeken waar licht effectief kan worden geprojecteerd door een projectielens en treedt er verlies van licht op, waardoor de lichtefficiëntie 5 wordt verminderd. Bijgevolg is de helderheid van de beeldvormingsinrichting beperkt ondanks een groter aantal LEDs.

Samenvatting van de uitvinding

De huidige uitvinding verschaft een verlichtingseenheid die in staat is de efficiëntie van het verzamelen van door een lichtbron 10 uitgezonden licht te verhogen en een beeldprojectie-inrichting voorzien van deze verlichtingseenheid.

Volgens een aspect van de uitvinding is een verlichtingseenheid verschaft omvattende: een eerste reflecterend oppervlak dat daarop vallend licht reflecteert; een lichtemitterende inrichting die verlichtingslicht 15 genereert en uitzendt; en een tweede reflecterend oppervlak dat door de lichtemitterende inrichting uitgezonden licht reflecteert naar een lichtbronoppervlak dat de lichtemitterende inrichting omvat.

Het eerste reflecterende oppervlak kan een brandpunt hebben, en de lichtemitterende inrichting kan in of nabij het brandpunt van het eerste 20 reflecterende oppervlak zijn geplaatst.

Ten minste een van het eerste en het tweede reflecterende oppervlak kan zijn geselecteerd uit de groep bestaande uit een parabolisch reflecterend oppervlak, een sferisch reflecterend oppervlak en een elliptisch reflecterend oppervlak.

25 Het eerste reflecterende oppervlak kan een parabolisch reflecterend oppervlak zijn en het tweede reflecterende oppervlak kan een sferisch reflecterend oppervlak zijn. Een sferisch middelpunt van het tweede reflecterende oppervlak en het brandpunt van het eerste reflecterende oppervlak kunnen samenvallen.

4

De lichtemitterende inrichting kan een organische licht-emitterende diode (OLED) of een lichtemitterende diode (LED) zijn.

De verlichtingseenheid kan een transparante lichtcollector omvatten met een lichtinvaloppervlak, waarbij het tweede reflecterende 5 oppervlak is gevormd op een bepaald deel van het lichtinvaloppervlak, en een buitenzij deoppervlak waarop het eerste reflecterende oppervlak is gevormd.

De lichtcollector kan een lichtgeleidingsdeel omvatten dat door het eerste reflecterende oppervlak gereflecteerd licht geleidt.

10 Het lichtinvaloppervlak van de lichtcollector kan concaaf zijn en een vooraf bepaald optisch medium of een luchtlaag kan aanwezig zijn tussen de lichtemitterende inrichting en het lichtinvaloppervlak van de lichtcollector.

Het lichtinvaloppervlak van de lichtcollector kan een concave 15 koepelvorm hebben.

De verlichtingseenheid kan een tweedimensionaal array omvatten van de lichtcollectoren en een veelvoud van de lichtemitterende inrichtingen die respectievelijk corresponderen met elk van de lichtcollectoren.

Volgens een ander aspect van de uitvinding is een beeldprojectie-20 inrichting verschaft omvattende: tenminste een verlichtingseenheid; een beeldvormingsinrichting die in reactie op een ingangsbeeldsignaal een beeld genereert gebruikmakend van door de verlichtingseenheid uitgezonden licht; en een projectielenseenheid die het door de beeldvormingsinrichting gevormde beeld vergroot en projecteert, waarbij de verlichtingseenheid 25 omvat: een eerste reflecterend oppervlak dat daarop vallend licht reflecteert; een lichtemitterende inrichting die verlichtingslicht genereert en uitzendt; en een tweede reflecterend oppervlak dat door de lichtemitterende inrichting uitgezonden licht reflecteert naar een lichtbronoppervlak dat de lichtemitterende inrichting omvat.

5

De ten minste ene verlichtingseenheid kan een veelvoud van de verlichtingseenheden omvatten die licht van verschillende kleuren uitzenden, waarbij de beeldprojectie-inrichting voorts een kleursamenvoegingsprisma omvat dat het door het veelvoud van 5 verlichtingseenheden uitgezonden licht van verschillende kleuren dusdanig samenvoegt dat het samengevoegde licht van verschillende kleuren langs één optisch pad propageert.

De beeldprojectie-inrichting kan voorts een lichtintegrator omvatten die het door het veelvoud van verlichtingseenheden uitgezonden 10 licht van verschillende kleuren transformeert in uniform licht.

De beeldvormingsinrichting kan zijn geselecteerd uit de groep die bestaat uit een transmissie liquid crystal display inrichting, een reflectie liquid crystal display inrichting en een reflectie-beeldvormingsinrichting omvattende een array van microspiegels die selectief het door de 15 verlichtingseenheden uitgezonden licht reflecteren om een beeld te vormen.

De verlichtingseenheid kan een transparante lichtcollector omvatten die een concaaf koepelvormig lichtinvalvlak heeft en een lichtgeleidingsdeel dat door het eerste reflecterende oppervlak gereflecteerd licht geleidt. Het tweede reflecterende oppervlak kan zijn gevormd op een 20 bepaald deel van het lichtinvaloppervlak van de lichtcollector waar licht van de lichtemitterende inrichting op valt, het eerste reflecterende oppervlak kan zijn gevormd op een buitenzijdeoppervlak van de lichtcollector, en een vooraf bepaald optisch medium of een luchtlaag kan aanwezig zijn tussen de lichtemitterende inrichting en het lichtinvaloppervlak van de lichtcollector. 25 De ten minste ene verlichtingseenheid kan een veelvoud van de verlichtingseenheden omvatten die licht van verschillende kleuren uitzenden. De beeldprojectie-inrichting kan voorts omvatten: een kleursamenvoegingsprisma dat het door het veelvoud van verlichtingseenheden uitgezonden licht dusdanig samenvoegt dat het 30 samengevoegde licht van verschillende kleuren langs één optisch pad 6 propageert; en een lichtintegrator die het door het veelvoud van verlichtingseenheden uitgezonden licht transformeert in uniform licht. De beeldvormingsinrichting kan zijn geselecteerd uit de groep die bestaat uit een transmissie liquid crystal display inrichting, een reflectie liquid crystal 5 display inrichting en een reflectie-beeldvormingsinrichting omvattende een array van microspiegels die selectief het door de verlichtingseenheden uitgezonden licht reflecteren om een beeld te vormen.

Korte beschrijving van de figuren 10 De bovenstaande en andere aspecten en voordelen van de uitvinding zullen duidelijk worden door het in detail beschrijven van voorbeeldsuitvoeringsvormen daarvan, onder verwijzing naar de bijgevoegde tekening waarin

Fig. 1 een perspectivisch aanzicht is van een verlichtingseenheid 15 zoals geopenbaard in Amerikaanse octrooiaanvrage nr. 11/119,918;

Fig. 2 een aanzicht in doorsnede is langs de lijn II-II van Fig. 1;

Fig. 3 een conceptweergave is die essentiële elementen van een verlichtingseenheid volgens een uitvoeringsvorm van de huidige uitvinding toont; 20 Fig. 4 een perspectivisch aanzicht is van de verlichtingseenheid uit

Fig. 3;

Fig. 5 en 6 dwarsdoorsneden zijn van verlichtingseenheden volgens andere uitvoeringsvormen van de huidige uitvinding;

Fig. 7 een perspectivisch aanzicht is van verlichtingseenheden 25 volgens een uitvoeringsvorm van de huidige uitvinding die zijn gevormd als een array; en

Fig. 8 t/m 10 bovenaanzichten zijn van beeldprojectie-inrichtingen voorzien van de verlichtingseenheid volgens uitvoeringsvormen van de huidige uitvinding.

30 7

Gedetailleerde beschrijving van de uitvinding

De huidige uitvinding zal nu vollediger worden beschreven onder verwijzing naar de bijgevoegde tekeningen waarin voorbeelduitvoeringsvormen van de uitvinding zijn getoond.

5 Een verlichtingseenheid volgens de huidige uitvinding heeft een beteren lichtverzamelefficiëntie dan een conventionele verlichtingseenheid geopenbaard in Amerikaanse octrooiaanvrage nr. 11/119,918 getiteld "Illumination unit using LED and an image projecting apparatus employing the same", waarvan de aanvrage van de huidige uitvinding tevens 10 gerechtigde is.

Fig. 1 is een perspectivisch aanzicht van een verlichtingseenheid 50 zoals geopenbaard in Amerikaanse octrooiaanvrage nr. 11/119,918. Fig. 2 is een doorsnede langs de lijn II-II van Fig. 1. Onder verwijzing naar Fig. 1 en 2 omvat de verlichtingseenheid 50 een lichtemitterende diode (LED) 15 module 10 en een transparante staaf 20. De staaf 20 omvat een parabolisch reflecterend oppervlak 21 en een lichtgeleidingsdeel 24 dat door het parabolisch reflecterend oppervlak 21 gereflecteerd licht geleid. Een uitsparing 23 is gevormd in een oppervlak van de staaf 20 waarop licht invalt. Het lichtgeleidingsdeel 24 heeft een rechthoekige doorsnede.

20 De LED module 10 omvat een LED chip 11 die licht uitzendt. De LED module 10 kan voorts een koepelvormige lens of kap 12 omvatten. De LED-module 10 is geplaatst op een brandpunt van het parabolisch reflecterende oppervlak 21.

Licht dat is uitgezonden door de LED chip 11 en invalt op het 25 parabolische reflecterende oppervlak 21 wordt door het parabolische reflecterende oppervlak 21 gereflecteerd om te worden gecollimeerd tot in hoofdzaak parallel licht en wordt dan door het lichtgeleidingsdeel 24 geleid om uit de verlichtingseenheid te worden uitgezonden.

In de verlichtingseenheid 50 wordt licht fa dat invalt op het 30 parabolisch reflecterende oppervlak 21, tussen het licht dat door de LED

8 chip 11 wordt uitgezonden, gecollimeerd tot in hoofdzaak parallel licht. Het licht La wordt naar een lichtuittredeoppervlak 20' van de staaf 20 geleid in een lengterichting van het lichtgeleidingsdeel 24. Licht £b dat is uitgezonden door de LED chip 11 en zich voort plant buiten de regio van het 5 parabolisch reflecterende oppervlak 21 (rechterzijde van LED chip 11 in Fig.

1) wordt niet tot parallel licht gecollimeerd omdat het direct het lichtgeleidingsdeel binnentreedt zonder aan het parabolisch reflecterend oppervlak 21 te reflecteren. Dientengevolge is het moeilijk om het licht £b op te vangen waardoor de lichtopvangefficiëntie wordt gereduceerd.

10 Een verlichtingseenheid volgens de huidige uitvinding kan echter licht dat buiten het parabolisch reflecterend oppervlak 21 propageert en direct in het lichtgeleidingsdeel propageert om de lichtverzamelefficiëntie te verhogen.

Fig. 3 is een conceptweergave die essentiële elementen van een 15 verlichtingseenheid 100 volgens een uitvoeringsvorm van de huidige uitvinding toont. Fig. 4 is een perspectivisch aanzicht van de verlichtingseenheid 100 van Fig. 3.

Onder verwijzing naar Fig. 3 en 4 omvat de verlichtingseenheid 100 een eerste reflecterend oppervlak 120 dat daarop invallend licht 20 reflecteert, een lichtemitterende inrichting 130 die licht genereert en uitzendt en een tweede reflecterende oppervlak 140 dat licht Lb reflecteert. Het licht Lb is licht dat wordt uitgezonden door de lichtemitterende inrichting 130 en propageert buiten de regio van het eerste reflecterende oppervlak 120. Het Lb wordt gereflecteerd door het tweede reflecterende 25 oppervlak naar een lichtbronoppervlak (zie 131 in Fig. 5 en 6) dat een lichtemissieoppervlak 130a van de lichtemitterende inrichting 130 omvat.

Het eerste reflecterende oppervlak 120 is gekromd en heeft een brandpunt. Het eerste reflecterende oppervlak kan worden geselecteerd uit de groep die bestaat uit een parabolisch reflecterend oppervlak, een sferisch 30 reflecterend oppervlak en een elliptisch reflecterend oppervlak. Het eerste 9 reflecterende oppervlak 120 reflecteert het licht van de lichtemitterende inrichting 130 en collimeert dat licht tot in hoofdzaak parallel licht.

De lichtemitterende inrichting 130 kan zijn geplaatst in of nabij het brandpunt van het eerste reflecterende oppervlak 120. De 5 lichtemitterende inrichting 130 kan een lichtemitterende device chip omvatten, zoals een LED of een organische lichtemitterende diode (OLED), welke ook wel een organische electro luminicente (EL) inrichting wordt genoemd.

De lichtemitterende inrichting 130 kan reflecterende 10 eigenschappen hebben zodat het extern opvallend licht kan reflecteren. Aangezien de lichtemitterende inrichtingchip zoals de LED een glad oppervlak heeft, heeft het een vooraf bepaalde reflectantie. Dat wil zeggen, de lichtemitterende inrichting 130 kan de basis reflecterende eigenschappen van de lichtemitterende inrichtingchip hebben.

15 De lichtemitterende inrichting 130 kan, additioneel aan dergelijke basis reflecterende eigenschappen, tevens een reflectieve laag omvatten (niet getoond) om de reflectantie van extern licht dat daarop invalt verder te vergroten. De reflectieve laag kan bijvoorbeeld zijn gevormd tussen een substraat van de lichtemitterende inrichting 130 en een halfgeleiderlaag die 20 op het substraat is gestapeld. In dit geval kan de efficiëntie van het reflecteren van licht door middel van het tweede reflecterende oppervlak 140 na de lichtemitterende inrichting 130 en het reflecteren van licht door middel van de lichtemitterende inrichting 130 naar het eerste reflecterende oppervlak 120 verder worden vergroot.

25 Aangezien de lichtemitterende inrichting 130 geen puntlichtbron maar een oppervlaktelichtbron, kan een deel van het door het tweede reflecterende oppervlak 140 gereflecteerde licht invallen buiten de regio van de lichtemitterende inrichting 130. Aldus kan de lichtemitterende inrichting 130 zijn geplaatst op een basis 135 zoals getoond in Fig. 5 en 6 en kan in dit 30 geval de basis 135 een reflecterend oppervlak hebben dat het licht 10 reflecteert dat door het tweede reflecterende oppervlak 140 is gereflecteerd en invalt op de basis 135 naar het eerste reflecterende oppervlak 120. Verwijzend naar Fig. 5 en 6 kan het lichtbronoppervlak 131 het lichtemissie oppervlak 130a van de lichtemitterende inrichting 130 of de som regio van 5 het lichtemitterende inrichting 130a en de invallende lichtreflecterende regio 135a van de basis 135.

Het tweede reflecterende oppervlak 140 reflecteert het licht Lb dat buiten de regio van het eerste reflecterende oppervlak 120 propageert naar het lichtbronoppervlak 131 dat de lichtemitterende inrichting 130 omvat 10 zodat het door het lichtbronoppervlak 131 gereflecteerde licht naar het eerste reflecterende oppervlak 120 propageert. Een onderbroken lijn in Fig.

3 geeft een mogelijk lichtpad weer van licht dat buiten de regio van het eerste reflecterende oppervlak 120 propageert zodat het afgegeven licht collimatie als parallel licht ontbeert wanneer het tweede reflecterende 15 oppervlak 140 niet aanwezig is.

Het tweede reflecterende oppervlak 140 kan worden geselecteerd uit de groep die bestaat uit een parabolisch reflecterend oppervlak, een sferisch reflecterend oppervlak en een elliptisch reflecterend oppervlak zoals het eerste reflecterende oppervlak 120.] 20 Een aanzienlijk deel van het door het tweede reflecterende oppervlak 140 gereflecteerde licht dat naar de lichtemitterende inrichting 130 wordt geleid en dan naar het eerste reflecterende oppervlak 120 wordt door het eerste reflecterende oppervlak 120 gecollimeerd tot parallel licht.

Aangezien de verlichtingseenheid 100 volgens de huidige 25 uitvinding het tweede reflecterende oppervlak 140 omvat voor het reflecteren en toevoeren van het licht Lb dat in de regio voorbij het eerste reflecterende oppervlak propageert terug naar de lichtemitterende inrichting 130, heeft de verlichtingseenheid 100 een hogere lichtverzamelefficiëntie dan de verlichtingseenheid die is geopenbaard in 30 Amerikaanse octrooiaanvrage nr. 11/119,918.

11

Het propageren van licht met betrekking tot het eerste en tweede reflecterende oppervlak 120 en 140 volgens verscheidene uitvoeringsvormen van de huidige uitvinding zal nu worden uitgelegd vanuit het standpunt van het collimeren van door de verlichtingseenheid 100 uitgezonden licht dat in 5 hoofdzaak parallelle lichtstralen.

Het eerste reflecterende oppervlak 120 kan bijvoorbeeld een parabolisch reflecterende oppervlak zijn en het tweede reflecterende oppervlak 140 kan een sferisch reflecterende oppervlak zijn. De lichtemitterende inrichting 130 kan op of nabij een brandpunt van het 10 eerste reflecterende oppervlak 120 zijn geplaatst of op een sferisch middelpunt van het tweede reflecterende oppervlak 140. Het brandpunt van het eerste reflecterende oppervlak 120 en het sferische middelpunt van het tweede reflecterende oppervlak 140 kunnen identiek zijn aan elkaar, in welk geval de lichtemitterende inrichting 130 op het brandpunt van het 15 eerste reflecterende oppervlak 120 en in het sferische middelpunt van het tweede reflecterende oppervlak 140 zijn geplaatst.

In dit geval wordt licht La uitgezonden door de lichtemitterende inrichting 130 die in het brandpunt van het eerste reflecterende oppervlak 120 is geplaatst en na het parabolische eerste reflecterende oppervlak 120 20 propageert gereflecteerd en gecollimeerd door het eerste reflecterende oppervlak tot in hoofdzaak parallel licht. Het licht Lb dat is uitgezonden door de lichtemitterende inrichting 130 en naar het sferische tweede reflecterende oppervlak 140 propageert wordt door het tweede reflecterende oppervlak 140 gereflecteerd en gefocusseerd op de lichtemitterende 25 inrichting 130. Het gefocusseerde licht wordt door de lichtemitterende inrichting 130 gereflecteerd om divergerend naar het eerste reflecterende oppervlak 120 te propageren en wordt dan door het eerste reflecterend oppervlak 120 gecollimeerd tot in hoofdzaak parallel licht om zich in dezelfde richting voort te planten als het licht La dat door de 12 lichtemitterende inrichting 130 is uitgezonden en direct op het eerste reflecterende oppervlak 120 invalt.

Wanneer het eerste reflecterende oppervlak 120 een parabolisch reflecterend oppervlak is en het tweede reflecterende oppervlak 140 een 5 sferische reflecterend oppervlak is kan op deze manier door de lichtemitterende inrichting 130 uitgezonden divergent licht wordt gecollimeerd tot in hoofdzaak parallel licht voor het maximaliseren van de hoeveelheid licht die effectief door de verlichtingseenheid 100 wordt uitgezonden.

10 Zelfs wanneer het eerste reflecterende oppervlak 120 een parabolisch reflecterend oppervlak is en de lichtemitterende inrichting 130 is geplaatst in het brandpunt van het eerste reflecterende oppervlak 120, wordt het door de lichtemitterende inrichting 130 uitgezonden licht door het eerste reflecterende oppervlak 120 gecollimeerd tot in hoofdzaak parallel 15 licht, maar niet perfect parallel licht, aangezien de lichtemitterende inrichting 130 geen puntlichtbron maar een oppervlaktelichtbron. Aangezien de lichtemitterende inrichting 130 een oppervlaktelichtbron is, wordt ondanks het sferische tweede reflecterende oppervlak 140 niet al het door het tweede reflecterende oppervlak 140 gereflecteerde licht 20 gefocusseerd op één punt van de lichtemitterende inrichting 130. Evengoed wordt een groot percentage van het licht gefocusseerd op de lichtemitterende inrichting 130.

In de verlichtingseenheid wordt het licht dat is gegenereerd en uitgezonden door de lichtemitterende inrichting 130 gecollimeerd tot in 25 hoofdzaak parallel licht. De termijn "in hoofdzaak parallel licht" omvat hier nagenoemd parallel licht dat een divergentiehoek of een convergentiehoek heeft binnen een bereik waarin het licht kan worden verzameld door daarop volgende optische componenten.

Verscheidene uitvoeringsvormen zijn mogelijk binnen de 30 combinatie waarbij elk van het eerste reflecterende oppervlak 120 en het 13 tweede reflecterende oppervlak 140 kan zijn geselecteerd uit één van een parabolisch reflecterende oppervlak en sferisch reflecterend oppervlak of een elliptisch reflecterend oppervlak.

Het eerste reflecterende oppervlak 120 kan bijvoorbeeld een 5 sferisch reflecterend oppervlak zijn voor het reflecteren van divergent licht dan is uitgezonden door de lichtemitterende inrichting 130 die is geplaatst in of nabij een brandpunt van het eerste reflecterende oppervlak 120 en voor het collimeren van het gereflecteerde licht tot in hoofdzaak parallel licht.

Het eerste reflecterende oppervlak 120 kan een elliptisch 10 reflecterend oppervlak zijn voor het reflecteren van divergent licht dat is uitgezonden door de lichtemitterende inrichting 130 die in of nabij een brandpunt van het eerste reflecterende oppervlak 120 is geplaatst en voor het collimeren van het gereflecteerde licht tot in hoofdzaak parallel licht.

Zoals bekend is heeft een ellips twee brandpunten. Aldus zal 15 divergent licht dat is uitgezonden door de lichtemitterende inrichting 130 die is geplaatst in één brandpunt en dat invalt op het elliptisch reflecterend oppervlak door het elliptisch reflecterende oppervlak worden gereflecteerd om te worden gefocusseerd op het andere brandpunt van het elliptische reflecterende oppervlak.

20 Dienovereenkomstig kan wanneer het eerste reflecterende oppervlak 120 een elliptisch reflecterende oppervlak is met twee brandpunten die ver van elkaar liggen door het eerste reflecterende oppervlak 120 gereflecteerd licht worden gecollimeerd tot bijna parallel licht. Aldus wanneer het eerste reflecterende oppervlak 120 een elliptisch 25 reflecterende oppervlak is dat nagenoeg een parabolisch reflecterende oppervlak is het door het eerste reflecterende oppervlak 120 gereflecteerde licht worden gecollimeerd tot in hoofdzaak parallel licht. Tevens kan wanneer het eerste reflecterende oppervlak 120 een elliptisch reflecterende oppervlak dat bijna een sferisch reflecterende oppervlak is, door het eerste 30 reflecterende oppervlak 120 gereflecteerd licht worden gecollimeerd tot in 14 hoofdzaak parallel licht. Het sferische reflecterende oppervlak is een elliptische reflecterende oppervlak waarvan de twee brandpunten met elkaar samenvallen. Dienovereenkomstig kan zelfs wanneer het eerste reflecterende oppervlak 120 een elliptisch reflecterend oppervlak is van de 5 lichtemitterende inrichting 130 invallend licht worden gecollimeeerd tot in hoofdzaak parallel licht. De ratio van in hoofdzaak parallel licht dat kan worden verzameld verandert met de elliptisiteit van het eerste reflecterende oppervlak 120.

Het tweede reflecterende oppervlak 140 kan een parabolisch 10 reflecterend oppervlak zijn, een elliptisch reflecterend oppervlak of, meest bij voorkeur, een sferisch reflecterend oppervlak. Hoewel de hoeveelheid van door het parabolische of elliptische tweede reflecterende oppervlak 140 gereflecteerde licht naar het lichtbronoppervlak 131 dat de lichtemitterende inrichting 130 omvat en gericht naar een gereflecteerd door het eerste 15 reflecterende oppervlak 120 om tot in hoofdzaak parallel licht te worden gecollimeerd minder is dan de hoeveelheid van gecollimeerd in hoofdzaak parallel licht dat wordt verkregen door het gebruik van het sferische tweede reflecterende oppervlak 140 kan de algehele lichtverzamelefficiëntie flink worden vergroot met het gebruik van het tweede reflecterende oppervlak 20 140 in vergelijking tot het geval waarin het tweede reflecterende oppervlak 140 niet wordt gebruikt.

Bij het beschrijven van de reflecterende oppervlakken 120 en 140 geeft de term "parabolisch oppervlak" niet uitsluitende een parabolisch oppervlak weer met een conische tijdscoëfficiënt K van -1. De term 25 "parabolisch oppervlak" zoals hierin gebruikt geeft een A-sferisch oppervlak weer met een conische tijdscoëfficiënt K tussen -0,4 en - 2,5, bij voorkeur tussen -0,7 en -1,6. De conische tijdscoëfficiënt K voor het parabolische oppervlak kan geschikt worden gekozen binnen het hierboven genoemde bereik voor het collimeren van door de lichtemitterende inrichting 130 15 uitgezonden licht binnen een bereik van stralingshoeken die resulteren in effectieve verlichting van een object.

De verlichtingseenheid 100 zoals hierboven geconstrueerd staat toe dat het door de lichtemitterende inrichting 130 uitgezonden divergente licht 5 La dat propageert naar het eerste reflecterende oppervlak 120 wordt gereflecteerd en gecollimeerd door het eerste reflecterende oppervlak 120. Het gereflecteerde licht wordt gevormd als parallel licht in overeenstemming met de structuur van het eerste reflecterende oppervlak 120.

10 Aangezien het door het lichtemitterende inrichting 130 uitgezonden licht Lb dat niet naar het eerste reflecterende oppervlak 120 propageert niet kan gecollimeerd in een conventionele verlichtingseenheid wordt de lichtverzamelefficiëntie verslechterd. Om dit probleem op te lossen omvat de verlichtingseenheid 100 van de huidige uitvinding het tweede 15 reflecterende oppervlak 140 dat het licht Lb naar het lichtbronoppervlak 131 reflecteert zodat het door het lichtbronoppervlak 131 gereflecteerde licht naar het eerste reflecterende oppervlak 120 kan worden geleid, waarbij het door het eerste reflecterende oppervlak 120 wordt gevormd tot parallel licht.

20 De verlichtingseenheid 100 kan de lichtverzamelefficiëntie vergroten door tenminste een deel van het licht Lb dat niet wordt geproduceerd als parallel licht in een conventionele verlichtingseenheid, naar het lichtbronoppervlak 131 terug te reflecteren door middel van het tweede reflecterende oppervlak 140.

25 Bij gevolg kan de verlichtingseenheid 100 volgens de huidige uitvoeringsvorm een hogere lichtverzamelefficiëntie bereiken dan de verlichtingseenheid 100 die is geopenbaard in Amerikaanse octrooiaanvrage nr. 11/119,918, die is ingediend door de aanvrage van de huidige uitvinding.

Fig. 5 en 6 zijn aanzichten in dwarsdoorsnede van 30 verlichtingseenheden 100 volgens de andere uitvoeringsvormen.

16

Onder verwijzing naar Fig. 5 en 6 omvat de verlichtingseenheid 100 een transparante lichtcollector 110 met een lichtinvaloppervlak 125 waarop licht van de lichtemitterende inrichting 130 invalt. Het tweede reflecterende oppervlak 140 kan worden gevormd op een bepaald gebied van 5 het lichtinvaloppervlak 125 van de lichtcollector 110 en het eerste reflecterende oppervlak 120 kan worden gevormd op een buitenzijdeoppervlak van de lichtcollector 110.

Het lichtinvaloppervlak 125 is concaaf. Het lichtinvaloppervlak kan een concave koepelvorm hebben. In dit geval kan de lichtemitterende 10 inrichting 130 zijn geplaatst op een brandpunt van het eerste reflecterende oppervlak 120 en van het tweede reflecterende oppervlak 140 zijn gevormd met een koepelvorm op een bepaald deel van het lichtinvaloppervlak 125. De lichtemitterende inrichting 130 is geplaatst op de basis 135 en de basis 135 is gekoppeld met de lichtcollector 110. De basis 135 kan een reflecterend 15 oppervlak hebben dat door het tweede reflecterende oppervlak 140 gereflecteerde licht naar het eerste reflecterende oppervlak 120 kan reflecteren zoals hierboven beschreven. Het oppervlak van de basis 135 kan zijn gecoat om licht te reflecteren.

In de verlichtingseenheid 100 volgens de huidige uitvoeringsvorm 20 kan een vooraf bepaald optisch medium 137 met een berekeningsindex groter dan lucht aanwezig zijn tussen de lichtemitterende inrichting 130 en het lichtinvaloppervlak 125 zoals getoond in Fig. 5. Als alternatief kan een luchtlaag 137 zijn gevuld tussen de lichtemitterende inrichting 130 en het lichtinvaloppervlak 125 zoals getoond in Fig. 6.

25 Het optische medium 137 kan een koepellens of kap van de lichtemitterende inrichting 130 zijn. Het optische medium 130 kan een medium zijn dat additioneel is gevuld tussen de lichtemitterende inrichting 130 en het lichtinvaloppervlak 125. Wanneer de lichtemitterende inrichting 130 een koepellens of kap omvat en het optische medium 137 aanwezig is, 30 kan de berekeningsindex van het optische medium 137 gelijk zijn aan de 17 berekeningsindex van de transparante lichtgeleider 110 of kan tussen de berekeningsindex van de koepellens of kap en de berekeningsindex van de transparante lichtcollector 110 liggen.

In de verlichtingseenheid 100 volgens de huidige uitvinding kan de 5 lichtcollector 110 voorts een lichtgeleidingsdeel 150 omvatten dat zich uitstrekt van het transparante lichaam van de lichtgeleider 110 het lichtgeleidingsdeel 150 geleidt door het eerste reflecterende oppervlak 120 gereflecteerde en tot parallel licht gecollimeerde licht. Het lichtgeleidingsdeel 150 kan een rechthoekige dwarsdoorsnede hebben.

10 Het lichtgeleidingsdeel 150 kan een stopvorm hebben om het oppervlak van de doorsnede van het lichtgeleidingsdeel 150 ten opzichte van het deel van de lichtcollector 110 waar de lichtemitterende inrichting 130 is gekoppeld te verminderen. Dat wil zeggen, de lichtemitterende inrichting 130 kan naar beneden toe uitsteken uit de lichtcollector 110 zodat de 15 lichtemitterende inrichting 130 is verzet onder het lichtgeleidingsdeel 150. Er bestaat het gebied dat naar het lichtgeleidingsdeel 150 propagerend licht tegenhoudt, namelijk het tweede reflecterende oppervlak 140. Aldus om licht op een centrum van een lichtuittredeoppervlak van het lichtgeleidingsdeel 152 te focusseren moet niet een bovenste deel van het 20 lichtuittredeoppervlak van het lichtgeleidingsdeel 152, het lichtgeleidingsdeel 150 zijn getrapt.

De mate waarin het lichtgeleidingsdeel 150 is getrapt ten opzichte van het deel van de lichtcollector 110 waar de lichtemitterende inrichting 130 is gekoppeld kan passend worden bepaald binnen een bereik dat 25 toestaat dat licht uniform wordt uitgezonden van het gehele lichtuitredeoppervlak van het lichtgeleidingsdeel 150 de asmeting van het licht tegenhoudend gebied van het tweede reflecterende oppervlak 120 in achtnemend.

Wanneer het lichtgeleidingsdeel 150 is getrapt boven het deel van 30 de lichtcollector 110 waar de lichtemitterende inrichting 130 is gekoppeld, 18 kunnen modules van de lichtemitterende inrichting 130 en de lichtcollector 110 eenvoudiger in een array worden geplaatst en kan een meer uniforme lichtverdeling worden bereikt op een uittredeoppervlak van het array van de lichtcollectoren.

5 Aangezien een LED minder licht uitzendt dan een conventionele metaal-halidelamp of een superhoge spanning kwiklamp, kan de lichtemitterende inrichting 130 een array van LED's omvatten.

Aldus kan de verlichtingseenheid 100 volgende de huidige uitvinding zijn gevormd als een array zoals getoond in Fig. 7. Fig. 7 is een 10 perspectivisch aanzicht van verlichtingseenheden 100 volgens een uitvoeringsvorm van de huidige uitvinding gevormd als een array. Onder verwijzing naar Fig. 7 omvat de verlichtingseenheid 100 een tweedimensionaal array van modules van lichtemitterende inrichtingen 130 en lichtcollectoren 110 waarin een veelvoud van lichtcollectoren 110 in twee 15 dimensies zijn geplaatst en een veelvoud van lichtemitterende inrichtingen 130 die met de respectievelijke lichtcollectoren 130 corresponderen. De lichtemitterende inrichting 130 en de basis 135 configureren een lichtemitterende module.

Aangezien de verlichtingseenheid 100 het meeste door de 20 lichtemitterende inrichting 130 uitgezonden licht kan collimeren tot in hoofdzaak parallel licht door tenminste een deel van het door de lichtemitterende inrichting 130 uitgezonden licht dat verloren kan gaan te hergebruiken door middel van het tweede reflecterende oppervlak, kan de verlichtingseenheid 100 een hoge lichtverzamelefficiëntie hebben en aldus 25 worden gebruikt als een verlichtingsbron voor verscheidene systemen. De verlichtingseenheid 100 kan bijvoorbeeld worden gebruikt als een verlichtingsbron voor beeldprojectie-inrichtingen of als een koplamp voor voertuigen.

19

Een beeldprojectie-inrichting gebruik makend van de verlichtingseenheid 100 als een verlichtingslichtbron volgens verscheidene uitvoeringsvormen van de huidige uitvinding zal nu worden toegelicht.

Fig. 8 is een bovenaanzicht van een beeldprojectie-inrichting die de 5 verlichtingseenheid 100 volgens een uitvoeringsvorm van de huidige uitvinding toepast.

Onder verwijzing naar Fig. 8 omvat de beeldprojectie-inrichting eerste t/m derde verlichtingseenheden 100R, 100G, en 100B, een beeldvormingsinrichting die een beeld vormt in reactie op een beeldsignaal 10 gebruikmakend van de eerste t/m derde verlichtingseenheden 100R, 100G en 100B invallende licht en een projectielenseenheid 250 die het door de beeldvormingsinrichting gevormde beeld vergroot en projecteert op een scherm s.

De eerste t/m derde verlichtingseenheden 100R, 100G en 100B 15 kunnen elke een verlichtingseenheid 100 zijn van een array vorm zoals getoond in Fig. 7. Dat wil zeggen elk van de eerste t/m derde verlichtingseenheden 100R, 100G en 100B kan een tweedimensionaal array van lichtcollectoren 110 en lichtemitterende inrichtingen 130 die met elk van de lichtcollectoren 110 corresponderen omvatten.

20 Aangezien de lichtemitterende inrichting zoals een LED minder licht uitzendt dan een metaal-halidelamp of een superhoge spanning kwiklamp kan een array van lichtemitterende inrichtingen worden gebruikt.

De eerste t/m derde verlichtingseenheden 100R, 100G en 100B 25 kunnen respectievelijk rood licht, groen licht en blauw licht uitzenden.

Wanneer de eerste t/m derde verlichtingseenheid 100R, 100G en 100B verschillende kleuren licht uitzenden kan voorts een kleurensyntheseprisma 210, bijvoorbeeld een X-cube prisma, worden gebruikt voor het samenvoegen van de verschillende kleuren licht die door 30 de eerste t/m derde verlichtingseenheden 100R, 100G en 100B zijn 20 uitgezonden, zodat de samengevoegde kleuren licht langs één enkel optisch pad kunnen propageren. De beeldprojectie-inrichting volgens de huidige uitvinding kan een enkele verlichtingseenheid omvatten die witlicht uitzendt en, in dat geval, is het kleurensyntheseprisma 201 niet 5 noodzakelijk.

De beeldprojectie-inrichting volgens de huidige uitvinding kan voorts een lichtintegrator omvatten die invallend licht transformeert in uniform licht. De lichtintegrator integreert licht dat langs hetzelfde optische pad invalt na emissie vanuit de eerste t/m derde verlichtingseenheden 100R, 10 100G en 100B en dat wordt samengevoegd zodanig dat het licht uniform is.

De lichtintegrator kan een rechthoekige parallellepipedum vormige lichttunnel 205 zijn zoals getoond in Fig. 8. De rechthoekige parallellepipedum vormige luchttunnel 205 kan hol zijn of een blok optisch medium. Een paar vliegenoog lenzen (zie 320 in Fig. 9) kan worden gebruikt 15 als de lichtintegrator in plaats van de lichttunnel 205.

De eerste t/m derde verlichtingseenheden 100R, 100G en 100B hebben een lichtuittredeoppervlak en de lichttunnel 205 heeft een lichtintredeoppervlak. Het lichtuittredeoppervlak van de eerste t/m derde verlichtingseenheden 100R, 100G en 100B en het lichtintredeoppervlak van 20 de lichttunnel 205 kunnen gelijke vormen hebben. Het lichtuittredeoppervlak van de eerste t/m derde verlichtingseenheden 100R, 100G en 100B en het lichtintredeoppervlak van de lichttunnel 205 kunnen een rechthoekige vorm hebben met dezelfde aspectratio als de beeldvormingsinrichting 200.

25 Hiertoe zijn de lichtgeleidingsdelen 150 van de lichtcollectoren 110 in elk van de eerste t/m derde verlichtingseenheden 100R, 100G en 100B geplaatst in een tweedimensionaal array voor het vormen van een rechthoekige vorm met dezelfde aspectratio als de lichttunnel 205.

De beeldprojectie-inrichting volgens de huidige uitvinding kan 30 voorts een condensorlens 203 omvatten langs een optisch pad tussen het 21 kleurensyntheseprisma 201 en de lichttunnel 205 voor het condenseren van licht dat is uitgezonden door de eerste t/m derde lichtbroneenheden 10a, 10b en 10c en is samengevoegd door het kleurensyntheseprisma 201 om het licht langs een enkel optisch pad te geleiden zodanig dat het gecondenseerde licht 5 een gereduceerde bundelafmeting heeft en invalt op de lichttunnel 205.

In de huidige uitvoeringsvorm is de beeldvormingsinrichting een reflecterende beeldvormingsinrichting die invallend uniform licht regelt voor elke pixel om een beeld te produceren.

In Fig. 8 is de reflecterende beeldvormingsinrichting een digitaal 10 lichtverwerkingspaneel (DLP) 200 of een digitale microspiegelinrichting (DMD) met een array van microspiegels. De reflecterende beeldvormingsinrichting kan een reflecterende liquid cristal display (LCD) zijn. Als alternatief kan de beeldvormingsinrichting een transmissie LCD zijn.

15 Het DLP paneel 200 omvat een tweedimensionaal array van onafhankelijk gestuurde microspiegels en creëert een beeld door de hoek van gereflecteerd licht voor elk pixel te wijzigen op basis van een ingangsbeeldsignaal.

Wanneer de beeldvormingsinrichting een reflecterende 20 beeldvormingsinrichting is kan een optische padaanpasser zijn geplaatst tussen de lichttunnel 205 en de reflecterende beeldvormingsinrichting om het propagatiepad van invallend licht te wijzigen door van de lichttunnel 205 invallend licht naar de reflecterende beeldvormingsinrichting te leiden en door de reflecterende beeldvormingsinrichting gereflecteerd licht naar de 25 projectielens 250 te leiden. Wanneer de reflecterende beeldvormingsinrichting het DLP paneel 200 is, kan een totale interne reflectie (TIR) prisma 70 worden gebruikt als de optische padaanpasser zoals getoond in Fig. 8.

Een relay lens 207 kan zijn geplaatst tussen de lichtintegrator en 30 de optische padaanpasser, dat wil zeggen tussen de lichttunnel 205 en het 22 TIR prisma 70 om van de lichtintegrator uitgezonden licht te schalen in overeenstemming met het effectieve oppervlak van de beeldvormingsinrichting.

In de beeldprojectie-inrichting volgens de huidige uitvoeringsvorm 5 wordt op het DLP paneel 200 gevormd licht dat beeldinformatie bevat doorgelaten door het TIR prisma 70 en naar de projectielenseenheid 250 gericht en vergroot de projectielenseenheid 250 het op het DLP paneel 200 gevormde beeld en projecteert het op het scherm s.

Fig. 9 is een bovenaanzicht van een beeldprojectie-inrichting 10 gebruikmakend van de verlichtingseenheid 100 volgens een andere uitvoeringsvorm van de huidige uitvinding. In de tekeningen worden gelijke elementen aangeduid door dezelfde verwijzingscijfers en zal een gedetailleerde uitleg daarvan niet worden gehaald.

Onder verwijzing naar Fig. 9 omvat de beeldprojectie-inrichting 15 volgens een andere uitvoeringsvorm van de huidige uitvinding een reflecterende LCD 300 als een beeldvormingsinrichting, in afwijking met de beeldprojectie-inrichting getoond in Fig. 8. D volgens een andere uitvoeringsvorm van de huidige uitvinding een reflecterende LCD 300 als een beeldvormingsinrichting, in afwijking met de beeldprojectie-inrichting 20 getoond in Fig. 8. De beeldprojectie-inrichtingen volgens de huidige uitvoeringsvorm kan een paar vliegenooglenzen 23 omvatten die zijn voorzien van een array van een veelvoud van lenscellen met de vorm van een convexe lens of cilindrische lenscellen als de lichtintegrator. Als alternatief kan de lichttunnel 205 ( zie Fig. 8) worden gebruikt als de 25 lichtintegrator in plaats van de vliegenooglenzen 320.

De reflecterende LCD 300 reflecteert selectief invallend uniform verlichtingslicht voor elk pixel om een beeld te kunnen vormen. De reflecterende LCD 300 vormt een beeld door het wijzigen van de polarisatietoestand van invallend licht voor elke pixel op basis van een 30 beeldsignaal om aan of uit te schakelen dat licht wordt gereflecteerd.

23

Wanneer de beeldvormginsinrichting de reflecterende LCD 300 is, kan een polarisatiebundelscheider 310 worden gebruikt als een optische padaanpasser om het propagatiepad van invallend licht te wijzigen. De polarisatiebundelscheider 310 wijzigt het propagatiepad van invallend licht 5 door licht met een polarisatie dat invalt van de eerste t/m de derde verlichtingseenheden 100R, 100G, en 100B naar de reflecterende LCD 300 te leiden en licht met een andere polarisatie dat door de reflecterende LCD 300 wordt gereflecteerd naar de projectielenseenheid 250 te leiden.

Om lichtefficiëntie te vergroten kan een polarisatieconversie-10 eenheid 330 in een optisch pad worden geplaatst tussen de vliegenooglenzen 320 en de polarisatiebundelscheider 310 zodat door de eerste t/m derde verlichtingseenheden 100R, 100G en 100B uitgezonden licht dat invalt op de polarisatiebundelscheider 310 een enkele polarisatie heeft. De polarisatieconversie-eenheid 330 converteert het meeste niet gepolariseerde 15 licht dat daarop invalt tot licht met een specifieke polarisatie door licht te scheiden op basis van polarisatie met behulp van een veelvoud van kleine polarisatiebundelscheiders en het plaatsen van een half-lambda plaat in slechts één optisch pad van licht met een vooraf bepaalde polarisatie. De polarisatieconversie-eenheid is op zich bekend.

20 Fig. 10 is een bovenaanzicht van een beeldprojectie-inrichting die gebruikt maakt van de verlichtingseenheid 100 volgens een nog andere uitvoeringsvorm van de huidige uitvinding.

Onder verwijzing naar Fig. 10 omvat de beeldprojectie-inrichting volgens een nog andere uitvoeringsvorm van de huidige uitvinding een 25 transmisse LCD 380 als een beeldvormingsinrichting in afwijking met de beeldprojectie-inrichting getoond in Fig. 9. Wanneer de transmissie LCD 380 wordt toegepast als de beelvormingsinrichting is de polarisatiebundelscheider 310 (zie Fig. 9) die fungeert als de optische padaanpasser niet noodzakelijk.

24

De transmissie LCD 380 vormt een beeld door het wijzigen van de polarisatietoestand van invallend uniform licht voor elke pixel op basis van een beeldsignaal om aan of uit te schakelen dat licht wordt doorgelaten.

De verlichtingseenheid 100 kan worden toegepast in verscheidene 5 beeldprojectie-inrichtingen zoals hierboven beschreven.

Zoals hierboven beschreven, kan de verlichtingseenheid en de beeldprojectie-inrichting voorzien van de verlichtingseenheid het meeste door de lichtemitterende inrichting uitgezonden licht collimeren tot in hoofdzaak parallel licht en dus een hoge lichtverzameleffïciëntie verzekeren 10 zonder lenzen te gebruiken door een tweede reflecterend oppervlak te gebruiken dat door de lichtemitterende inrichting uitgezonden licht dat buiten het gebied van het eerste reflecterende oppervlak propageert terug naar het eerste reflecterende oppervlak te reflecteren via de lichtemitterende inrichting.

15 Hoewel deze uitvinding in het bijzonder is getoond en beschreven onder verwijzing naar voorbeeldsuitvoeringen daarvan, zal het duidelijk zijn voor de vakman, dat wijzigingen kunnen worden aangebracht in de vorm en details zonder af te wijken van het wezen en de omvang van de huidige uitvinding zoals gedefinieerd in de bijgevoegde conclusies.

20 103 14 7 6

Claims

1. Verlichtingseenheid omvattende: een eerste reflecterend oppervlak dat daarop vallend licht reflecteert; een lichtemitterende inrichting die verlichtingslicht genereert en 5 uitzendt; en een tweede reflecterend oppervlak dat door de lichtemitterende inrichting uitgezonden licht reflecteert naar een lichtbronoppervlak dat de lichtemitterende inrichting omvat.

2. Verlichtingseenheid volgens conclusie 1, waarbij het tweede reflecterende oppervlak licht dat buiten een regio van het eerste reflecterende oppervlak propageert terug naar het lichtbronoppervlak reflecteert.

3. Verlichtingseenheid volgens conclusie 1 of 2, waarbij het door het tweede reflecterende oppervlak gereflecteerde licht naar het lichtbronoppervlak wordt geleid en vervolgens naar het eerste reflecterende oppervlak.

4. Verlichtingseenheid volgens conclusie 1, 2 of 3, waarbij het eerste reflecterende oppervlak een brandpunt heeft en de lichtemitterende inrichting in of nabij het brandpunt van het eerste reflecterende oppervlak is geplaatst.

5. Verlichtingseenheid volgens conclusie 4 of een der conclusies 1-3, waarbij ten minste een van het eerste en het tweede reflecterende oppervlak is geselecteerd uit de groep bestaande uit een parabolisch reflecterend 1031476 oppervlak, een sferisch reflecterend oppervlak en een elliptisch reflecterend oppervlak.

6. Verlichtingseenheid volgens conclusie 4 of een der overige 5 voorgaande conclusies, waarbij het eerste reflecterende oppervlak een parabolisch reflecterend oppervlak is en het tweede reflecterende oppervlak een sferisch reflecterend oppervlak is.

7. Verlichtingseenheid volgens conclusie 6 of een der conclusies 1-5, 10 waarbij een sferisch middelpunt van het tweede reflecterende oppervlak en het brandpunt van het eerste reflecterende oppervlak samenvallen.

8. Verlichtingseenheid volgens conclusie 1, 7 of een der overige voorgaande conclusies, waarbij de lichtemitterende inrichting een 15 organische lichtemitterende diode (OLED) is of een lichtemitterende diode (LED) of arrays daarvan.

9. Verlichtingseenheid volgens een der conclusies 1-8, omvattende een transparante lichtcollector met een lichtinvaloppervlak, waarbij het tweede 20 reflecterende oppervlak is gevormd op een bepaald deel van het lichtinvaloppervlak, en een buitenzijdeoppervlak waarop het eerste reflecterende oppervlak is gevormd.

10. Verlichtingseenheid volgens conclusie 9, waarbij de lichtcollector 25 een lichtgeleidingsdeel omvat dat door het eerste reflecterende oppervlak gereflecteerd licht geleidt.

11. Verlichtingseenheid volgens conclusie 9 of 10, waarbij het lichtinvaloppervlak van de lichtcollector concaaf is en een vooraf bepaald optisch medium of een luchtlaag aanwezig is tussen de lichtemitterende inrichting en het lichtinvaloppervlak van de lichtcollector.

12. Verlichtingseenheid volgens conclusie 9, 10 of 11, waarbij het 5 lichtinvaloppervlak van de lichtcollector een concave koepelvorm heeft.

13. Verlichtingseenheid volgens conclusie 9, 10, 11 of 12, omvattende een tweedimensionaal array van de lichtcollectoren en een veelvoud van de lichtemitterende inrichtingen die respectievelijk corresponderen met elk van 10 de lichtcollectoren.

14. Beeldprojectie-inrichting omvattende: ten minste een verlichtingseenheid volgens een der conclusies 1-8; een beeldvormingsinrichting die in reactie op een 15 ingangsbeeldsignaal een beeld genereert gebruikmakend van door de verlichtingseenheid uitgezonden licht; en een projectielenseenheid die het door de beeldvormingsinrichting gevormde beeld vergroot en projecteert.

15. Beeldprojectie-inrichting volgens conclusie 14, waarbij de verlichtingseenheid een transparante lichtcollector omvat met een lichtinvaloppervlak, waarbij het tweede reflecterende oppervlak is gevormd op een bepaald deel van het lichtinvaloppervlak, en een buitenzijdeoppervlak waarop het eerste reflecterende oppervlak is gevormd. 25

16. Beeldprojectie-inrichting volgens conclusie 15, waarbij de lichtcollector een lichtgeleidingsdeel omvat dat door het eerste reflecterende oppervlak gereflecteerd licht geleidt.

17. Beeldprojectie-inrichting volgens conclusie 15 of 16, waarbij het lichtinvaloppervlak van de lichtcollector concaaf is en een vooraf bepaald optisch medium of een luchtlaag aanwezig is tussen de lichtemitterende inrichting en het lichtinvaloppervlak van de lichtcollector. 5

18. Beeldprojectie-inrichting volgens conclusie 15, 16 of 17, waarbij het lichtinvaloppervlak van de lichtcollector een concave koepelvorm heeft.

19. Beeldprojectie-inrichting volgens een der conclusies 15-18, waarbij 10 de verlichtingseenheid een tweedimensionaal array omvat van de lichtcollectoren en een veelvoud van de lichtemitterende inrichtingen die respectievelijk corresponderen met elk van de lichtcollectoren.

20. Beeldprojectie-inrichting volgens conclusie 15 of een der overige 15 conclusies 14-19, waarbij de ten minste ene verlichtingseenheid een veelvoud van de verlichtingseenheden omvat die licht van verschillende kleuren uitzenden, waarbij de beeldprojectie-inrichting voorts een kleursamenvoegingsprisma omvat dat het door het veelvoud van verlichtingseenheden uitgezonden licht van verschillende kleuren dusdanig 20 samenvoegt dat het samengevoegde licht van verschillende kleuren langs één optisch pad propageert.

21. Beeldprojectie-inrichting volgens conclusie 20, voorts omvattende een lichtintegrator die het door het veelvoud van verlichtingseenheden 25 uitgezonden licht van verschillende kleuren transformeert in uniform licht.

22. Beeldprojectie-inrichting volgens conclusie 19 of een overige der conclusies 14-21, waarbij de beeldvormingsinrichting is geselecteerd uit de groep die bestaat uit een transmissie liquid crystal display inrichting, een 30 reflectie liquid crystal display inrichting en een reflectie- beeldvormingsinrichting omvattende een array van microspiegels die selectief het door de verlichtingseenheden uitgezonden licht reflecteren om een beeld te vormen.

23. Beeldprojectie-inrichting volgens conclusie 14, waarbij de verlichtingseenheid een transparante lichtcollector omvat die een concaaf koepelvormig liehtinvalvlak heeft en een lichtgeleidingsdeel dat door het eerste reflecterende oppervlak gereflecteerd licht geleidt, waarbij het tweede reflecterende oppervlak is gevormd op een 10 bepaald deel van het lichtinvaloppervlak van de lichtcollector waar licht van de lichtemitterende inrichting op valt, het eerste reflecterende oppervlak is gevormd op een buitenzij deoppervlak van de lichtcollector, en een vooraf bepaald optisch medium of een luchtlaag aanwezig is tussen de lichtemitterende inrichting en het lichtinvaloppervlak van de lichtcollector, 15 waarbij de ten minste ene verlichtingseenheid een veelvoud van de verlichtingseenheden omvat die licht van verschillende kleuren uitzenden, waarbij de beeldprojectie-inrichting voorts omvat: een kleursamenvoegingsprisma dat het door het veelvoud van verlichtingseenheden uitgezonden licht dusdanig samenvoegt dat het 20 samengevoegde licht van verschillende kleuren langs één optisch pad propageert; en een lichtintegrator die het door het veelvoud van verlichtingseenheden uitgezonden licht transformeert in uniform licht, waarbij de beeldvormingsinrichting is geselecteerd uit de groep 25 die bestaat uit een transmissie liquid crystal display inrichting, een reflectie liquid crystal display inrichting en een reflectie-beeldvormingsinrichting omvattende een array van microspiegels die selectief het door de verlichtingseenheden uitgezonden licht reflecteren om een beeld te vormen.

24. Beeldprojectie-inrichting volgens conclusie 23, waarbij elk van de verlichtingseenheden een tweedimensionaal array van de lichtcollectoren omvat en een veelvoud van de lichtemitterende inrichtingen die respectievelijk corresponderen met elk van de lichtcollectoren. 5 1031476