NO860827L - Belysningssystemreflektor. - Google Patents

Description

Den foreliggende oppfinnelse vedrører en forbedret reflektor for anvend-else i belysningssystemer og, særlig, bruken av reflektoren for flytende krystallysventilprojektorer.

Utviklingen av flytende krystallysventilen har åpnet døren til vesentlig fremgang innenfor teknikkens stand med høykvalitets storskjermprojek-torsystemer. Detaljene ved operasjonen og bruken av slike projektorer er beskrevet eksempelvis i US-patent nr. 3.824.002, med tittel "Alternating Current Liquid Crystal Light Val ve", bevilget 16. juli 1974 til T. D. Beard og overdratt til assignataren for den foreliggende oppfinnelse. Systemet anvender en kraftig lyskilde, slik som en xenon-buelampe til å belyse en flytende krystallys ventil gjennom kollimerende og polariserende optikk. Xenon-buelampen anvendes med en elliptisk reflektor til å belyse systemets lysventiler.

Selv om reflektoren som anvendes i det tidligere nevnte projeserings-system gir lys av tilfredsstillende jevnhet, har behovet for projeserings-systemer med høyere bildekvalitet, innbefattende økt lysstyrke og kontrast, medført ytterligere anstrengelser for å gi forbedrete projeser-ingslyskilder.

En tidligere kjent løsning på problemet med jevn belysning av et bildeplan er vist i US-patent nr. 1.275.120 hvor en omdreiningsoverflate frembringes av et ellipsesnitt med dets hovedakse forskjøvet til å bringe en ring med andre brennpunkter. For imidlertid å oppnå en brukbar jevnhet i intensiteten over filmen eller aperturene, er det nødvendig effektivt å defokusere ved å plassere filmen og aperturen i en avstand fra det andre brennpunktet i det optiske systemet, hvilket er et uaksep-tabelt krav for moderne tids projektorsystemer.

Wilkinson U.S. patent nr. 3.720.460 forbedrer relativt det system som er omhandlet i det foregående patent ved å anvende en omdreiningsoverflate som danner en enkelt elliptisk segmentreflektor med sin akse forskjøvet til en forutbestemt vinkel A relatert til: 1) interfokalavstanden for reflektoren, og 2) aperturstørrelsen for å frembringe forutbestemt intensitet over den belyste apertur. I essensen oppnås siktemålene ved rotasjonen av segmentet for en ellipse som danner en reflektoroverflate om den genererende aksen for ellipsen som passerer gjennom det første brennpunkt og i en slik vinkel at en ring av brennpunkter omskriver aperturen som er belyst av lyskilden og reflektoren. Hvor lyskilden er ujevn i stråling langs sin lengde, slik det er vanlig for bueutladnings-lamper hvor intensiteten for buen er større ved en av elektrodene, blir buene som er umiddelbart hosliggende) den elektroden bildedannet ved aperturens ytterende. Selv om Wilkinsons lampereflektor gir en forutbestemt intensitetsfordeling over en belyst apertur, slik som filmport-aperturen i et spillefilmprojeseringssystem, blir jevnheten og virknings-gradnivåene som kreves for visse applikasjoner, slik som flytende krystallysventilprojeseringssystemet som er beskrevet ovenfor, ikke oppnådd med Wilkinsons reflektor. Dessuten kan ytterligere optiske komponenter, innbefattende en overføringslinse, kreves i Wilkinsons system for å projesere bildet på aperturen, hvorved det totale systemets virkningsgrad reduseres.

Det som således ønskes er å tilveiebringe en forbedret belysningssystemreflektor i hvilken jevnheten i belysningsfordelingen over en apertur økes vesentlig relativt tidligere kjente systemer og hvor den den totale kollektorvirkningsgrad for systemet i hvilket reflektoren anvendes også økes.

Den foreliggende oppfinnelse vedrører en belysningssystemreflektor som tilveiebringer økt energi til en apertur med høy jevnhet og ved høye virkningsgrader, idet reflektoren er særlig tilpasset for bruk i flytende krystallysventilprojeseringssystemer. En utladningslampe anvendes i forbindelse med en elliptisk reflektor, hvor aksen for reflektoren mellom det primære og sekundære brennpunkt er vippet i en vinkel relativt lampens akse. Ellipsens akse er forskjøvet fra (i det etterfølgende også benevnt "vertikalt forskjøvet") for å lette beskrivelsen relativt tegning-ene) lampeaksen i en forutbestemt grad, idet kombinasjonen av vippe og vertikalforskyvning er virksom til å øke belysningsjevnheten og virkningsgraden på systemets apertur. Andre systemparametre, slik som kastedistanse, kjeglevinkel, og lampedimensjoner påvirker også jevnheten og virkningsgraden, idet en typisk konstruksjon i hvilken parametre er valgt for å tilveiebringe et optimalisert system er angitt. En data-maskinprogramsimulering kan anvendes for parametervalget.

For en bedre forståelse av oppfinnelsen samt ytterligere trekk og formål med denne, skal det henvises til en etterfølgende beskrivelse som skal leses i forbindelse med den vedlagte tegning hvor:

Fig. 1 illustrerer det tidligere kjente Wilkinsonsystemet.

Fig. 2 viser et tverrsnitt av reflektoren konstruert ifølge den foreliggende oppfinnelses lære.

Fig. 3 illustrerer et negativt desentrert ellipsesegment.

Fig. 4 viser kurvesegmentet i fig. 3.

Fig. 5 viser et tverrsnitt av en reflektor dannet ifølge den foreliggende oppfinnelses lære. Fig. 6 illustrerer geometrien for å beregne kildens bildeforskyvning

tilveiebragt ved en formet lampeomhylning, og

Fig. 7a og 7b illustrerer en datamaskinsimulering av et fullt reflektortverrsnitt og en buelampe anvendt i forbindelse med dette. Fig. 1 illustrerer det tidligere kjente Wilkinson projeseringslyskilde og optisk system. Særlig har en reflektor 10 som er nesten elliptisk i form, en lyskilde 13 som omfatter buen fra en gassutladningslampe som har en betydelig lengde L og er plassert i det første brennpunkt fj som vist. Reflektoren 10 er i realiteten en omdreiningsoverflate for linjen S rundt reflektoren akse A. Linjen S er et segment av en ellipse med dens hovedakse M passerende gjennom det første brennpunktet fj og soni skjærer aksen A i en avviksvinkel a. Nettoresultatet er at det andre brennpunktet for den ellipseformete reflektoren 10 ikke er et enkelt punkt, men en ring av brunnpunktet f2Msom ligger i planet P. Vinkelen A velges til å være lik en vinkel hvis tangent i alt vesentlig er lik halvparten av den maksimale tverrdimensjon av en tilhørende apertur 15 over interfokalavstanden for ellipsen. Typisk strekker avviksvinkelen a seg fra en 1/2 til 3°.

Gitt parametrene for systemet innbefattende lyskildens strålingsgradient, buelengden L og rotas jons vinkelen a, gir systemet lysenergi gjennom aperturen 15 med en relativt jevn intensitet.

Den foreliggende oppfinnelse forbedrer relativt Wilkinsonsystemet ved å øke både oppsamlingsvirkningsgraden og jevnheten ved energifordeling på en apertur på den måte som skal beskrives i det etterfølgende.

Før det gås inn i særlig detalj med hensyn til den foreliggende oppfinnelse, er visse generelle betraktninger angitt. I essens er der en naturlig konflikt mellom motstående krav og konstruksjonen av en elliptisk eller quasi-elliptisk reflektor for et belysningssystem. Ideelt håpes det å oppsamle 100% av lyset fra en lyspære med 100% jevnhet innenfor en adskilt foreskrevet apertur. Imidlertid er det klart at dette betyr at belysningsmønsteret ideelt bør være i form av en trinnfunksjon som ikke er fysisk mulig. Avsmalningen av kanten for det aktuelle mønster kan enten tillates å finne sted utenfor oppsamlingsaperturen som gir jevnhet på bekostning av virkningsgrad eller innenfor aperturen som gir virkningsgrad på bekostning av jevnhet. Den beste måten å oppnå høy virkningsgrad er klart å plassere en punktkilde i det første brennpunktet for reflektoren som er en omdreiningsellipse. Samtlige lys vil bli oppsamlet og levert til det andre brennpunktet. Virkningsgrad vil være 100%, men jevnheten vil være 0% fordi samtlige lys konsentreres mot midten av aperturen. For å forbedre jevnheten, kan oppsamlingsaperturen beveges bort fra det andre brennpunktet. Generelt oppnås den ønskede forbedring best ved å bevege aperturen mot det første brennpunktet. Når man gjør dette, blir bildet for punktkilden defokusert og til sist dekker den uklare sirkelen hele oppsamlingsaperturen. Ved dette punkt er jevnhet bedre med lyset dekkende hele aperturen, men det er ikke akseptabelt for mange anvendelser. Hvis man forsøker å forbedre jevnheten ytterligere ved ytterligere bevegelse av aperturen, vil lyset spille over grensen og virkningsgraden vil begynne å avta.

Den foreliggende oppfinnelse er blitt tilveiebragt for å overvinne de ovenstående utfordringer og å forbedre de tidligere nevnte kjente teknikker. Som det vil bli forklart med henvisning til fig. 2, har datamaskinsimuleringer vist at et antall av parametere påvirker den totale virkningsgrad og jevnheten for et belysningsreflektorsystem i tillegg til de som er angitt av Wilkinson. Virkningsgrad (og jevnhet) avhenger eksempelvis i en stor grad av kjeglevinkel, lampestørrelse (ettersom lampestørrelsen ikke er en punktkilde, men opptar et bestemt volum), og kastedistansen. Men andre systemparametre som innbefatter radiusen for aperturavstanden mellom brennpunktene for ellipsen, eksentrisiteten for ellipsen, lampebestrålningens avskjæringsvinkel, forskyvningen av kilden fra første ellipsebrennpunktet, etc, påvirker også virkningsgraden og jevnheten. Visse av disse parametre er bestemt av begrensningene som legges på belysningsreflektorsystemet, dvs. apertur-størrelsen kan forutbestemmes samt kastedistansen av den fysiske konfigurasjon for systemet i hvilket reflektoren anvendes. Selv om et datamaskinprogram for simulering av reflektorkonstruksjonen kan anvendes til å optimalisere de variable parametre for å tilveiebringe, basert på visse gitte inngangsparametre, en reflektor som optimaliserer oppsamlingsvirkningsgraden og belysningsjevnheten, har man funnet at passende verdier for en av de variable parametre, den vertikale forskyvning av ellipseaksen fra lampen, eller optisk akse, i betydelig grad vil øke virkningsgraden og jevnheten uansett de verdier som velges for de øvrige parametre (innenfor forutbestemte grenser). I tillegg vil passende valg av den variable helningsparameter også forøke systemets yteevne.

Fig. 2 viser et tverrsnitt av en del av en reflektor 18 og en kurve 20 som er et segment av en ellipse. Geometrien som anvendes ved konstru-ering av reflektoren 18 ifølge den foreliggende oppfinnelses lære er også vist. Skjæringspunktet 21 for ellipseaksen 22 og reflektordelen 20 er hevet (desentrert) med en avstand DH over systemtet optiske aske (dvs. hovedellipsen er forskjøvet i en grad DH fra den optiske aksen A. Ellipsedelen 20 blir så dreiet om den optiske aksen A i en vinkel 0 om den venstre side aksielle avskjæring. Kurven 20 over den vippede ellipseaksen 22 er så et delvis tverrsnitt av den massive reflektor. Omdreiningsoverflaten er således et snitt av en ellipse som er blitt vippet, desentrert og så rotert om den optiske aksen.

Ettersom ligningen for en ellipse med et koordinatsystems origo ved dens senter er:

blir omdreiningsoverflaten for ellipsen beskrevet i fig. 2 oppnådd ved å substituere for y. Koordinattransformasjonen for den nye reflektorligningen er:

For å realisere konstruksjonen av reflektoren, er det nødvendig å forenkle ligning (3) for å generere reflektorens omdreiningsoverflate. Den forenklede ligning av formen: kan utledes. Uten å gå i detalj med beregningen,

Selv om fig. 2 angir at desentreringen skjer over den optiske aksen A, plasseres ellipsen fortrinnsvis under Jden optiske aksen (negativ desentrering) for å bringe belysningsk^ilden 26 nærmere ellipsens kurve. Denne Løsning er vist i fig. 3, hvor punkter 1 (r^=DH) og 2 angir hvor kurven krysser r-aksen (z=0). Punktene 3 og 4 betegner hvor kurven krysser z-aksen (r=0), idet kurven mellom disse to punkter anvendes til å beregne reflektorkonstruksjonen. Fig. 4 viser den relevante del av kurven som anvendes til å generere reflektoroverflaten (avslutningspunktet for kurven 20 satt til 0 = 45° for å vise den typiske belysningsavskjæringsvinkel som gitt av en valgt belysningpære). Rotasjon av denne kurve om z-aksen generer den ønskede reflektoroverflaten. Fig. 5 viser, for illustrerende formål, en tegning (ikke fullstendig målestokk) av et reflektortverrsnitt fremstilt i overensstemmelse med den foreliggende oppfinnelses lære med typiske dimensjoner innbefattet (bakre åpningsdimensjon for innføring av en buelampe 26 er innbefattet i fig. 7a). Etter refleksjon vekk fra den elliptiske overflaten, rettes lysstrålene mot aperturplanet 24 som vist i fig. 2 og 5. Et mål på systemytelse er gitt ved å evaluere hver stråle på aperturen ifølge hvorvidt den ligger innenfor aperturen 25 med diameter d eller ikke. Virkningsgraden defineres så som forholdet mellom antallet stråler som passerer gjennom aperturen 25 og det totale antall av stråler som genereres av buelampen 26. Jevnhet (eller ikke-jevnhet) defineres i sin tur som energifordel-ingen over aperturen eller

Når således ligningen (4) nærmer seg null, er jevnheten lik 100%. Både jevnhet og virkningsgrad er en funksjon av tidligere nevnte system-parametere.

Det bør bemerkes at reflektoren som er konstruert ifølge den foreliggende oppfinnelses lære kan operere direkte inn i aperturen 25 uten behovet for en inntrengende belysningsoverføringslinse. Fordeler er at kostnaden og lystapet knyttet til bruken av overføringslinse unngås. Ettersom akseptable jevnhetsnivåer ved relativt lang kastedistanse kan oppnås, er en meget virkningsfull konstruksjon således tilveiebragt.

Fig. 2 illustrerer også en idealisert versjon av belysningskilden 26 plassert på den optiske aksen a, en avstand ZqfF^ra ^en første ellipsens brennpunkt 28. Belysningskilden 26 er i realiteten er forenklet versjon av buen 29 som er stukket mellom katoden 3 og anoden 32 for buelampen 34 anvendt (fig. 7a) i systemreflektoren.

Man har oppdaget at omhylningsformen 40 som omgir buen 29 vil i realiteten ha en virkning lignende den negative desentrering. Særlig er det blitt oppdaget at det er mulig (i visse tilfeller) å konstruere lampeomhylningen 40 til effektivt å gi den ønskede negative desentrering av reflektoren uten faktisk forskyvning av reflektoren.

En beregning for å estimere ekvivalent desentrering bevirket av en reell lampeomhylning følger. Hvis lampen er i form av konsentriske kuler sentrert på kilden, vil lyset så bli sendt gjennom uten noe avvik og der vil ikke bli noen kildeforskyvning. Hvis omhylninger er av eggform, slik at krumningssenteret for overflaten er forskjøvet fra buen 29, kan bildet av buen så forskyves fra selve buen (forskyvning av buebildekilden fra den optiske aksen er ekvivalent med fysisk å forskyve reflektoren fra den optiske aksen).

Betrakt to sirkler med radius R og R + T, (fig. 6) hvor tykkelsen T mellom sirklene er tykkelsen for omhylningen 40. Belysnings eller buekilden 26 er plassert i en avstand r fra den innvendige overflaten av omhylningen 40, slik at avstanden fra kilden til de felles sentra (krum-ningssenter 27) er R-r. En horisontal akse trekkes gjennom kilden 26 og den øvre delen av fig. 6 dreies om denne aksen. Dette genererer en omhylning som er lik den faktiske buelampepæreomhylningen vist i fig. 7a.

Som vist i fig. 6 genererer brytningen av kildestrålene gjennom omhylningen 40 et bilde 46 på kilden som forskyves fra kilden 26. Bildeforskyvningen bevirkes av den bueformete lampeomhylningen 40. Forskyvningen skjer i et gitt tverrsnitt og retningen avhenger av den spesielle orientering av tverrsnittet. Størrelsen av denne forskyvning D bestemmes som følger:

Fra sinuslovene,

Antar man at vinklene er små, kan det konkluderes at:

Bemerk også at vinkelinkrementet relativt senteret for sirklene ettersom strålen passerer gjennom tykkelsen T er lik:

Derfor går strålen ut av omhylningen i den nyn koordinaten definert av vinkelen:

Når strålen passerer gjennom tykkelsen T ankommer den på den ytre overflaten med innfallsvinkel 0 -AØ,

n

og forlater med innfallsvinkel 0 - nAØ, som er lik:

Ligningene (8) og (9) gir posisjonen og retningen av strålen ettersom den forlater den ytre omhylningen 40. Dette kan anvendes til å projesere strålen bakover til det punkt hvor den skjærer den vertikale aksen. Dette er posisjonen for kildens bilde. Ved trigonometri kan avstanden fra senteret for de to sirkelene til bildet beregnes:

Som forventet, når vi velger n = 1,0 eller T = 0,0, får vi en bildedistanse lik R-r, den samme som kildedistansen.

For å få forskyvningen av bildet 46 fra kilden 26, subtraheres kildedistansen R-r fra bildedistansen. Et uttrykk med en komplisert nevner blir resultatet og ved tilnærming av multiplikatoren (R-r) i nevneren med 1,0, gir følgende omtrentlige uttrykk for kildeforskyvningen D:

Denne forsvinner, som den bør, når n = 1, T = 0, eller r = R.

Måten denne vil bli anvendt er som. følger. Anta at maksimal lampe-innerradius er lik r, tykkelsen er T, og indeksen er n. Hvis det således ønskes å oppnå en forskyvning D, bør krumningsradiusen for den indre omhylningsoverflaten velges lik:

Anta eksempelvis at pærediameteren er 38 mm, den ytre radius er da 19 mm. Hvis tykkelsen er 3 mm, er den innvendige radius r lik 16 mm. Anta at brytningsindeksen for omhylningen er 1,46 og den ønskede forskyvning er 0,2 mm. Krumningsradiusen for den innvendige overflaten bør da være lik:

mens radiusen for den ytre overflaten vil være 33 mm. Denne geometri er grovt hva som er vist i fig. 7a og vil forskyve en kilde med 0,2 mm. Ved små ønskede reflektordesentreringer som opptrer ved små kasteavstander CTHRO, kan kildeforskyvningen bevirket av lampeomhylningen anvendes i stedet for en faktisk fysisk forskyvning. For relativt lange kasteavstander (dvs. 71,12 cm eller større) er den ønskede desentrering, typisk ca. 0,78 mm, og stor nok til å overskygge bildeforskyvningen bevirket av lampeomhylningen, hvorved fysisk forskyvning fortsatt kreves. I dette sistnevnte tilfellet trenger bidraget til kildeforskyvningen av lampeomhylningen ikke å tas i betraktning. I de fleste situasjoner hvor flytende krystallysventilprojektorer anvendes, er kastedistansen CTHRO tilstrekkelig lang til å overskygge pæren som bevirket bildeforskyvningen.

Som angitt ovenfor, er et datamaskinprogram blitt frembragt som reagerer på forskjellige inngangsparametre, innbefattende helning 0 og desentrering DH, for å gi en optimalisert reflektorsimulering slil at lys generert av kilden (aperturlampe) reflekteres til aperturen i alt vesentlig jevnt i energifordeling, idet oppsamlingsvirkningsgraden på aperturen holdes relativt høy. Selv om datamaskinprogrammet i og for seg ikke ansees som en del av den foreliggende oppfinnelse, er visse av resul-tatene fra datamaskinsimuleringen angitt i det etterfølgende for å illustrere flerheten ved ytterligere reflektorparametere som bevirker jevnhet og virkningsgrad og som bør vurderes ved reflektorkonstruksjon. Typisk inngangsparametere som anvendes i programmet med hensyn til ellipsen (se fig. 2-4) og som påvirker jevnhet og virkningsgrad er: eksentrisitet (c/a); kastedistanse (CTHRO); kjeglevinkel (a); ellipsediameter (2a); den tidligere bemerkede desentrering (DH); og helning (0); aperturforskyvning (ZAP); kildeforskyvning (Zqff)» aperturstørrelse (d); og brennpunkt-til-brennpunkt separering (avstand mellom første ellipse brennpunkt 28 og andre ellipsebrennpunkt 31). Inngangsparametere relatert til kilden 26 (se fig. 4) omfatter lampediameter; og lampe-belysningsavskjæringsvinkel (XLU - XLU2). Ved datamaskinoptimalisering, ble belysningssystemet omkonstruert for forskjellige kjeglevinkler, kastedistanser, lampestørreiser, eksentrisiteter, brennpunkt-til-brennpunkt avstander, desentreringer og vipninger. Mål på jevnhet og virkningsgrad ble tilveiebragt, idet den beregnede virkningsgrad ble multiplisert med en nominell verdi (typisk 0,7) for å ta i betraktning energi som genereres utenfor beregningsmodellen.

Blant andre observasjoner, har man forvisset seg at ettersom gap-størrelsen (distansen mellom elektroder 30 og^ 32, fig. 7a) øker, vil oppsamlingsvirkningsgraden minske p.g.a. buestørrelse; ettersom lampe-omhylningsstørrelsen øker, minsker virkningsgraden ettersom lampeomhylningen vil blokkere noe av lys fra reflektoren til aperturen; at virkningsgraden øker med større kjeglevinkler (kjeglevinkelen begrenset av konstruksjonen av den tilveiebragte projektorlinse, eksempel, i flytende krystallventilprojektorsystemet) og at virkningsgrad og jevnhet minsker med meget lange og korte kastedistanser CTHRO.

Konstruksjonsdata for reflektoren vist i fig. 5 som er blitt fremstilt ifølge denne følger:

Ovennevnte data ble generert ved først å anta et kast av 88,9 cm, en 5°kjeglevinkel og anvendelsen av en 2,2 KW lampe som genererer 80000 lumen. Oppsamlingsvirkningsgraden lik 0,79 x 0,7 = 0,54 og jevnhet lik 0,06 ansees å være en utmerket reflektorkonstruksjon.

Typiske områder for disse parametre for å gi et meget virkningsfullt belysningssystem med høy jevnhet på aperturene angitt i den høyre kolonnen. Områdene i ytelsesfaktorer er også angitt. Variasjonen og parameterene i ovennevnte områder vil gi en belysningssystemreflektor som tilfredsstiller kravene for flytende krystallysventilprojektorsystemer. Helningen og desentreringskonseptene som er beskrevet ovenfor og valget av de andre reflektorparameterene kan også anvendes til å konstruere reflektorer for bruk i andre projektorsystemer, slik som spillefilmbilde-projektorer. Fig. 7a illustrerer et mer detaljert riss av reflektorkonstruksjonen vist i fig. 5, hvor buelampen 34 er sentrert på den optiske aksen A. Refleksjon av strålene 50, 52 ... 88 som kommer fra bue 29 ved hjelp av reflektor 18 er også vist. Fig. 7b er en forstørrelse av katoderegionen og viser belysningsbuen 29 representert ved en "ildkule", eller kilde 26 for datamaskinsimulerings-formål og representerer den maksimale lysstyrken for lys frembragt av buen (buen omfatter i realiteten lys som har en intensitetsgradient som varierer fra den maksimale hosliggende katode 30 til en mindre intensitet hosliggende anoden 32). Posisjonen av en av strålene 50 (vinkelY) og dens retning er også vist i fig. 7b. Datamaskinsimuleringen antar at lampebelysningsavskjeringsvinklene er XLU og XLU2, hvor stråler som kommer fra kilden 26 mellom disse to vinkler reflekteres fra den indre overflaten av reflektoren 18.

Den foreliggende oppfinnelse tilveiebringer således en teknikk for å forbedre virkningsgrad og jevnhetskarakteristika for belysningssystemets buereflektorer anvendt i flytende krystallysventilprojektorsystemer og andre typer av projeksjonssystemer. I essens bestemmes formen av reflektoren til å gi maksimal virkningsgrad og jevnhet gitt visse forut bestemte parametre, slik som den fysiske konfigurasjon av lampen og kastedistansen som kreves i reflektorsystemet. Langs parameterene som kan varieres, gitt de faste, forutbestemte parametre, helningen av ellipseaksen fra den optiske aksen, og forskyvningen eller desentreringen av ellipsen fra den optiske aksen, bidrar betydelig til økt virkningsgrad og jevnheter, sistnevnte i større grad enn førstnevnte. Andre parametere kan justeres til å oppnå kombinasjon av parametere som gir den optimale ytelse. I dette henseende, selv om kjeglevinkel, lampestørrelse og kastedistanse er blitt bestemt til i betydelig grad å påvirke virkningsgraden og jevnheten, er de mindre utsatt for å være variable ettersom de generelt bestemmes av andre systembegrensninger.

Et viktig trekk ved den foreliggende oppfinnelse er oppdagelsen at lampeomhylningsstørrelsen kan influere desentreringsparameteren og med en riktig konstruksjon for mindre kastedistanser, kan fysisk forskyvning av ellipseoverflaten til å oppfylle desentreringskravet elimineres.

Selv om oppfinnelsen er blitt beskrevet med henvisning til dens fore-trukne utførelsesform, vil det forstås av fagfolk at forskjellige endringer kan foretas og ekvivalenter kan substitueres for elementer derav uten å avvike fra oppfinnelsens sanne ide og omfang. I tillegg kan mange modifikasjoner gjøres for å tilpasse til en spesiell situasjon uten å avvike fra dens vesentlige lære.

Claims (12)

1. Belysningssystem for frembringelse av en i alt vesentlig jevn lysfordeling over en apertur (25), innbefattende en lyskilde (26) som utgjør en lampe (34) som har et par av adskilte elektroder (30, 32) som frembringer en region av lys (29) mellom disse som har en intensitetsgradient som varierer fra en maksimal intensitet hosliggende en elektrode og en mindre intensitet hosliggende den andre elektroden, idet nevnte adskilte elektroder (30, 32) og regionen av lys (29) mellom disse generelt faller på en linje som definerer systemets akse i nevnte belysningssystem, karakterisert ved en reflektor (18) som danner en elliptisk omdreiningsoverflate om en langsgående systemakse (A) sammen-fallende med en linje mellom nevnte elektroder (30, 32) gjennom nevnte region av lys (29), idet aksen (22) for nevnte elliptiske overflate er forskjøvet med en forutbestemt avstand (DH) fra og vippet i en vinkel (0) relativt systemaksen (A) forut for rotasjon av denne, i en grad hvor en relativt jevn lysfordeling (50 t.o.m. 88) skjer over aperturen (25).

2. System som angitt i krav 1, karakterisert ved at aksen (22) for nevnte elliptiske overflate (18) er forskjøvet fra (D) og vippet til en forutbestemt vinkel (0) fra systemaksen (A) forut for dreining om nevnte systemakse (A) til å øke mengden av lysfordelingen over nevnte apertur (25).

3. System som angitt i krav 2, karakterisert ved at nevnte elliptiske overflate (18) er konfigurert basert på kastedistanse (CTHRO), kjeglevinkel (a), eksentrisitet (c/a), ellipsediameter (2a), aperturforskyvning (ZAP), kildeforskyvning (Zqff )°6 aperturstørrelse (d).

4. System som angitt i krav 2, karakterisert ved at formen av nevnte adskilte elektroder (30, 32) er begrenset innenfor en omhylning (40) som er slik at bildet (46) av lyset (26) hosliggende nevnte elektrode er forskjøvet derfra.

5. System som angitt i krav 1, karakterisert ved at nevnte region med maksimum intensitet fra nevnte lyskilde (26) er forskjøvet fra det første brennpunkt (28) for nevnte elliptiske overflate ved en forutbestemt størrelse (Zqff ) ^ å øke jevnheten i lysfordelingen over nevnte apertur (25).

6. System som angitt i krav 1, karakterisert ved at nevnte apertur (25) og det første brennpunktet (28) hos nevnte elliptiske overflate er adskilt forut for rotasjon om nevnte langsgående akse en valgt distanse (DH+(a-c)sinØ) for å øke jevnheten i lysfordelingen over nevnte apertur (25).

7. System som angitt i krav 1, karakterisert ved at vinkelen (G) mellom en linje som strekker seg fra ytterenden av nevnte apertur (25) til ytterenden av nevnte reflektor (18) og aksen i nevnte system (A) velges forut for rotasjon om nevnte langsgående akse for å øke jevnheten av lysfordelingen over nevnte apertur (25).

8. System som angitt i krav 1, karakterisert ved at nevnte forskjøvne forutbestemte distanse (DH) er i området fra ca. 0,688 til ca. 0,888 mm.

9. System som angitt i krav 2, karakterisert ved at nevnte vinkel (0) er i området fra ca. 0,374 til ca. 0,574 grader.

10. System som angitt i krav 1, karakterisert ved at forskyvningen (DH) øker lysoppsamlingsvirkningsgraden på nevnte apertur (25).

11. System som angitt i krav 6, karakterisert ved at nevnte valgte distanse er slik at bildeforskyvningen som frembringes av nevnte lampes omhylning er tilstrekkelig i seg selv til å gi den ønskede forskyvning (DH) av nevnte skjæringspunkt.

12. System som angitt i krav 1, karakterisert ved at nevnte belysningssystem anvendes i et flytende krystallysventilprojektor-system.