SK500412014U1

SK500412014U1 - Zariadenie na vytvorenie intenzívneho farebného svetelného zväzku kruhového prierezu s homogénnym rozložením intenzity a s malou rozbiehavosťou 0 až 10°

Info

Publication number: SK500412014U1
Application number: SK50041-2014U
Authority: SK
Inventors: Viktor Dubec; Ek Pavol Kuboĺ
Original assignee: Kvant Spol. S R.O.
Priority date: 2014-04-16
Filing date: 2014-04-16
Publication date: 2015-10-02
Also published as: SK7391Y1; EP2933673A1

Abstract

Zariadenie podľa technického riešenia zahŕňa zdroj svetla (ZS) s najmenej dvomi multimódovými laserovými diódami, vyžarujúcimi v červenej (R), zelenej (G) alebo modrej (B) oblasti spektra, pričom jednotlivé zväzky majú samostatne regulovateľnú intenzitu a sú pospájané do jedného skolimovaného, koncentrického zväzku pomocou dichroických zrkadiel (DZ) a upravené do približne štvorcového prierezu s pomerom strán menším ako 1 : 1,5. Takýto laserový zväzok je vedený do optickej sústavy (OS) obsahujúcej šošovku (S) a achromatický optický dublet (OD) s ohniskovou vzdialenosťou väčšou, ako je ohnisková vzdialenosť šošovky (S), pričom optický dublet (OD) je osvetlený až k svojim okrajom, čím dochádza k vzniku plnofarebného svetelného zväzku s kruhovým prierezom, malou rozbiehavosťou a homogénnym rozložením intenzity svetla v priereze. Výhodou uvedeného riešenia je súčasné dosiahnutie nízkej rozbiehavosti svetelného zväzku (0° až 10°), homogénne rozloženie intenzity svetla v priereze.

Description

Zariadenie na vytvorenie intenzívneho farebného svetelného zväzku kruhového prierezu s homogénnym rozložením intenzity a s malou rozbiehavosťou 0 až 10°

Oblasť techniky

Technické riešenie sa týka zariadenia na vytvorenie intenzívneho farebného svetelného zväzku kruhového prierezu s homogénnym rozložením intenzity svetla a s malou rozbiehavosťou 0 až 10°.

Doterajší stav techniky

V súčasnosti sa na vytvorenie intenzívneho svetelného zväzku s kruhovým prierezom využívajú výbojky, tradičné vláknové žiarovky a LED (light emitting dióde) zdroje, ktorých svetlo je usmernené pomocou jednej šošovky alebo sústavy šošoviek .

Nevýhodou doterajších zariadení je to, že sa nedá dosiahnuť intenzívny farebný svetelný zväzok s nízkou rozbiehavosťou a súčasne s vysokou účinnosťou premeny elektrickej energie na svetelnú, plynulým miešaním farieb, homogénnym rozložením intenzity svetla, ostrým ohraničením, vysokou intenzitou a vysokou životnosťou. Pri použití LED zdroja je účinnosť premeny dodávanej energie na svetlo vysoká, miešanie farieb plynulé a životnosť dosahujúca 20 000 hodín, ale rozbiehavosť svetelného zväzku zriedka dosahuje hodnoty menšie ako 10° a intenzita zväzku s rastúcou vzdialenosťou od jeho stredu relatívne rýchlo klesá.

Pri použití žiarovky alebo výbojky dosahuje rozbiehavosť hodnoty v niektorých prípadoch až 1°, avšak za cenu zníženia výkonu o viac ako 50% spôsobenú orezávaním, ďalej takýto zdroj svetla neumožňuje plynulé miešanie farieb, je obvykle intenzívnym zdrojom tepla a vyžaduje posun optických prvkov (preostrenie) na účelom dosiahnutia homogénneho rozloženia intenzity v určitej konkrétnej vzdialenosti od zdroja svetla.

Veľmi nízka rozbiehavosť svetelného zväzku a súčasne vysoká intenzita sa dosahuje pri laserových zdrojoch svetla. Vysoká intenzita sa dosahuje napríklad spájaním zväzkov z laserových diód rovnakej farby ukladaním rovnobežne a tesne vedľa seba pomocou sústavy zrkadiel, ktoré je popísané v európskom patente EP 2 043 211 BI, avšak doteraz nie je známe zariadenie na dosiahnutie homogénneho rozloženia intenzity zväzku, s kruhovým prierezom, s ostrými okrajmi, a so súčasne nízkou rozbiehavosťou.

Podstata technického riešenia

Tieto nevýhody do značnej miery odstraňuje zariadenie na vytvorenie intenzívneho farebného svetelného zväzku kruhového prierezu s homogénnym rozložením intenzity a s malou rozbiehavosťou 0 až 10°, ktorého podstata spočíva vtom, že ako zdroj svetla sa použijú výkonné multimódové laserové diódy rôznej farby. Multimódové laserové diódy generujú žiarenie v červenej, zelenej a modrej časti optického spektra, pričom v každej z týchto častí optického spektra žiari najmenej jedna multimódová laserová dióda. Intenzita multimódových laserových diód sa môže plynulo nastavovať.

Tieto tri farby sú postačujúce na vytvorenie bieleho svetla a takmer neobmedzeného množstva farebných odtieňov. Na dosiahnutie homogénneho rozloženia intenzity zväzku, s kruhovým prierezom, s ostrými okrajmi, a so súčasne nízkou rozbiehavosťou však postačujú aj dve laserové diódy na vytvorenie množstva farebných odtieňov, ktoré je ale obmedzené optickým spektrom vyžarovaným takýmito dvoma laserovými diódami.

Žiarenie z týchto multimódovýcb laserových diód je skolimované pomocou optickej sústavy, ktorá zahrňuje najmenej jednu šošovku a najmenej jeden optický dublet s ohniskovou vzdialenosťou dlhšou ako je ohnisková vzdialenosť šošovky, pričom osvetľuje najmenej 90% plochy optického dubletu. Šošovka a optický dublet majú vzájomnú vzdialenosť menšiu alebo rovnú ako je súčet ich ohniskových dĺžok. Svetelný zdroj obsahuje planámu dichroickú optiku na spájanie svetelných zväzkov rôznych farieb (frekvencií) do jedného farebného koncentrického zväzku, pričom zväzky jednotlivých farieb sú v tomto výslednom zväzku vycentrované (koncentrické). Na skolimovanie svetelných zväzkov svetelný zdroj obsahuje pre každú multimódovú laserovú diódu asferickú šošovku.

Rozbiehavosť výstupného svetelného zväzku 0° sa dosiahne vtedy, keď sa ohniská šošovky a optického dubletu prekrývajú.

Rozbiehavosť a farebný odtieň výstupného svetelného zväzku sa môžu plynulo nastavovať plynulou zmenou vzdialenosti medzi šošovkou a optickým dubletom.

Svetelný zväzok vchádzajúci do optickej sústavy môže mať štvorcový prierez s pomerom strán menším ako 1:1,5.

Optický dublet môže obsahovať kruhovú apretúru a numerickú apertúru väčšiu ako 0,2.

Pri použití dvoch alebo viacerých laserových diód rovnakej farby (frekvencie) sa na spojenie žiarenia z týchto dvoch alebo viacerých diód do jedného koncentrického zväzku môže použiť polarizačná kocka alebo polarizačné zrkadlo. Polarizačná kocka a polarizačné zrkadlo sú optické prvky, ktoré prepúšťajú svetlo jednej polarizácie a odrážajú svetlo polarizácie kolmej. Ak má jeden z dvoch zväzkov jednu polarizáciu (svetlo z laserových diód je prirodzene lineárne polarizované) a druhému zväzku sa polarizácia otočí o 90° použitím optických prvkov otáčajúcich polarizačnú rovinu (napr. polvlnové platničky alebo optické polarizačné rotátory) a takého zväzky vchádzajú do polarizačnej kocky (resp. platničky), týmto spôsobom je možné vytvoriť jeden koncentrický zväzok z dvoch. Alternatívne sa tieto zväzky z dvoch alebo viacerých laserových diód umiestnia rovnobežne a tesne vedľa seba pomocou sústavy zrkadiel.

V prípade, že výsledný obdĺžnikový tvar zväzku má pomer strán väčší ako 1:1,5, upraví sa šírka zväzku v jednom smere pomocou teleskopu zloženého z valcových šošoviek cylindrického teleskopu na tvar čo najbližší štvorcu (resp. menší ako 1:1,5). Namiesto teleskopu je alternatívne možné použiť pár anamorťných priziem (optické hranoly určené na transformáciu eliptického zväzku na okrúhly).

Takýto zväzok prechádza následne optickou sústavou vytvorenou zo šošovky, (postačuje obyčajná sférická šošovka) a optického dubletu (optický dublet, resp. achromatická šošovka, je sústava dvoch šošoviek navrhnutých tak, aby sa minimalizovala farebná chyba takejto sústavy) s ohniskovou vzdialenosťou väčšou ako je ohnisková vzdialenosť šošovky. Laserový zväzok po prechode šošovkou vytvorí rozbiehavý zväzok približne štvorcového prierezu, ktorý môže byť mierne deformovaný sférickou chybou šošovky a ktorý následne osvetlí takmer celú plochu optického dubletu (minimálne 90% jeho plochy). Keďže optický dublet má kruhovú apertúru, malá časť žiarenia odpovedajúca rohom štvorcového prierezu svetla sa na tejto apertúre oreže.

Osvetlenie optického dubletu po takmer celej svojej ploche (minimálne 90% jeho plochy) je výhodné na dosiahnutie homogénneho rozloženia intenzity vo výstupnom svetelnom zväzku a na dosiahnutie kruhového prierezu s ostrými okrajmi vo výstupnom svetelnom zväzku. Toto osvetlenie je dosiahnuté výberom šošovky s dostatočne krátkou ohniskovou vzdialenosťou, pretože čím je menšia jej ohnisková vzdialenosť, tým väčšiu časť dubletu zväzok osvetľuje.

Homogénne kruhové rozloženie intenzity s ostrými okrajmi je dosiahnuté po 1-10 metroch a ostáva takéto aj po niekoľko sto metroch.

Kruhový prierez výstupného svetelného zväzku je možné dosiahnuť aj vložením kruhovej apertúry do priestoru medzi šošovku a optickým dub letom. Táto apretúra musí byť pritom dostatočne malá, aby orezala zväzok so štvorcovým prierezom na zväzok s okrúhlym prierezom. Nevýhodou tohto riešenia je strata výkonu žiarenia orezávaním na tejto apertúre.

Vzájomná vzdialenosť medzi šošovkou s krátkou ohniskovou vzdialenosťou a optickým dubletom sa volí tak, aby ich ohniská boli v tesnej blízkosti, čím sa dosiahne výstupný svetelný zväzok s rozbiehavosťou dosahujúcou hodnotu až 0°. Zmenšením tejto vzájomnej vzdialenosti sa rozbiehavosť svetelného zväzku zväčšuje až po hodnotu 10°. Pri zmene vzájomnej vzdialenosti musí byť stále dodržaná podmienka, že dublet musí byť osvetlený po takmer celej svojej ploche (minimálne 90%). Rozloženie intenzity vo výstupnom svetelnom zväzku po 1-10 metroch ostáva pri zmene jeho rozbiehavosti kruhové a homogénne.

Použitím sférického optického dubletu s numerickou apertúrou väčšou ako 0,1 sa začne prejavovať sférická chyba, ktorá prispieva k zvýrazneniu okrajov svetelného zväzku. V prípade použitia sférického optického dubletu s numerickou apertúrou väčšou ako 0,2 už nie je nutné, aby bol optický dublet osvetlený na 90% svojej plochy a kruhový prierez svetelného zväzku bude dosiahnutý vplyvom sférickej chyby po niekoľkých metroch aj bez orezania na apertúre.

Použitie optického dubletu je výhodné kvôli korekcii chromatickej (farebnej) chyby. V prípade použitia jednoduchej šošovky by mal svetelný zväzok rozličnú rozbiehavosť pre modrú, zelenú a červenú farbu.

Výhodou tohto riešenia je súčasné dosiahnutie nízkej rozbiehavosti (0° až 10°) a ostrej ohraničenosti svetelného zväzku kruhového prierezu, homogénne rozloženie intenzity svetla v priereze, vysoká účinnosť premeny dodávanej elektrickej energie na svetlo (až 25 %), vysoká životnosť zdroja svetla (viac ako 20 000 hodín) a plynulé miešanie farieb v prípade použitia laserových diód viacerých farieb.

Prehľad obrázkov na výkresoch

Na obrázkoch 1 až 3 je znázornené zariadenie na vytvorenie intenzívneho farebného svetelného zväzku kruhového prierezu s homogénnym rozložením intenzity a s malou rozbiehavosťou.

Obrázok 4 znázorňuje prierez svetelného zväzku vytvoreného zariadením podľa technického riešenia spolu s grafom priebehu intenzity svetla v priereze zväzku.

Príklady uskutočnenia

Príklad 1

Technické riešenie znázornené na obr. 1 predstavuje zariadenie, v ktorom v zdroji svetla ZS sú použité tri multimódové laserové diódy žiariace v červenej R (výkon 700 mW), zelenej G (výkon 1 W) a modrej B (výkon 1,5 W) oblasti svetelného spektra. Laserové zväzky týchto diód sú najprv skolimované asférickými šošovkami AS s ohniskovou vzdialenosťou 4,6 mm do rovnobežných zväzkov s prierezom približne l,2x5mm a následne pospájané do jedného koncentrického zväzku pomocou odrazov na troch dichroických zrkadlách DZ. Teleskop €S CT, umiestnený v osi zväzku, pozostávajúci z dvoch valcových šošoviek s ohniskovou vzdialenosťou f =-6,4 mm a f= 25 mm vo vzájomnej vzdialenosti (20 +/- 5) mm, upravuje šírku zväzku v jednom smere v pomere 1:3,9, pričom smer zväzku ostáva bez zmeny. Na výstupe z takéhoto teleskopu GS CT má zväzok štvorcový prierez s rozmerom približne 5x5 mm.

Takto vytvorený laserový zväzok je vedený do optickej sústavy OS, pozostávajúcej zo sférickej rozptylnej šošovky S s ohniskovou vzdialenosťou f=(-15)mm a sférického, vzduchom oddeleného, achromatického optického dubletu OD s priemerom 100 mm s ohniskovou vzdialenosťou 260 mm. Tieto šošovky sú umiestnené na jednej osi totožnej s osou laserového zväzku vystupujúceho zo zdroja svetla ZS. Vzájomná vzdialenosť šošovky S a optického dubletu OD je približne (240+/-10) mm. Na výstupe z optickej sústavy je vytvorený biely svetelný zväzok s priemerom 100 mm, ktorého priemer sa so vzdialenosťou nemení, resp. má rozbiehavosť 0°. Vo vzdialenosti 3 až 150 metrov má ostré okraje a homogénne rozloženie svetelnej intenzity. Po skrátení vzájomnej vzdialeností šošovky S a dubletu OD o 15 mm sa rozbiehavosť vytvoreného svetelného zväzku zväčšila na 1°. Zmenou intenzity jednotlivých laserových diód sa plynulo miešajú farby vo výstupnom svetelnom zväzku, bez vplyvu na jeho priemer a rozbiehavosť. Vypnutím dvoch z troch diód sa dosiahne monochromatický svetelný zväzok, bez vplyvu na jeho priemer a rozbiehavosť.

Príklad 2

Zmenou šošovky S v príklade 1 za rozptylnú šošovku s ohniskovou vzdialenosťou f = (-20) mm a zmenou vzdialenosti šošovky S a optického dubletu OD na 150mm je dosiahnutá rozbiehavosť 10°.

Príklad 3

Zmenou šošovky S v príklade 1 za spojnú šošovku s ohniskovou vzdialenosťou f = 25 mm a zmenou vzdialenosti šošovky S a optického dubletu OD na približne (280+/-10) mm je dosiahnutá rozbiehavosť 0°.

Príklad 4

Zmenou optického dubletu OD v príklade 1 za lepený optický dublet OD s ohniskovou vzdialenosťou 50 mm a priemerom 30 mm a nastavením vzájomnej vzdialenosti šošovky S a optického dubletu OD na (35+/-5) mm je dosiahnutý svetelný zväzok s kruhovým prierezom, homogénnym rozložením intenzity svetla v priereze zväzku a jeho rozbiehavosť je 0,2°.

Príklad 5

Technické riešenie znázornené na obr. 2 predstavuje usporiadanie rovnaké ako v príklade 1 s tým, že namiesto jednej červenej diódy R sa použijú dve Rg a Rj, umiestnené paralelne vedľa seba a skolimované asférickými šošovkami ASn a AS, do dvoch rovnobežných zväzkov. Jeden červený zväzok prechádza po skolimovaní asférickou šošovkou AS, cez polarizačnú kocku PK a to bez akejkoľvek zmeny. Druhý červený zväzok prechádza po skolimovaní asférickou šošovkou ASn optickým polarizačným rotátorom OR, ktorý otočí rovinu jeho polarizácie o 90°. Následne je odrazený zrkadlom o 90° smerom do polarizačnej kocky (tej istej, cez ktorú prvý červený zväzok prešiel bez zmeny), v ktorej sa opäť odrazí pod uhlom 90°, pretože má otočenú polarizáciu. Týmto vznikne jeden koncentrický červený zväzok s výkonom rovným dvojnásobku výkonu jediného červeného zväzku z jednej diódy. Ďalšie optické prvky z príkladu a ich usporiadanie ostávajú nezmenené.

Príklad 6

Technické riešenie znázornené na obr. 3 predstavuje usporiadanie rovnaké ako v príklade 1 s tým, že namiesto jednej zelenej diódy G sa použijú dve Go a Gj_, umiestnené paralelne vedľa seba a skolimované asférickými šošovkami ASj a AS₄ do dvoch rovnobežných zväzkov. Zväzky z laserových diód R, B a Gn sú skolimované pomocou asférických šošoviek AS a pospájané pomocou dichroických filtrov DZ identicky ako v Príklade 1. Takýto zväzok následne prechádza polarizačnou kockou PK bez zmeny, pretože žiarenie z laserových diód je prirodzene lineárne polarizované. Zväzok Gi prechádza po kolimácii asferickou šošovkou AS₄ cez optický rotátor OR. ktorý jeho rovinu polarizácie otočí a tento zväzok je následne odrazený v polarizačnej kocke PK rovnakým smerom ako ostatné zväzky. Ďalšie optické prvky z Príkladu 1 a ich usporiadanie ostávajú nezmenené.

Príklad 7

Na obr. 4 je zobrazené technické riešenie s dvoma laserovými diódami rôznej farby, pričom zväzok z modrej diódy B po kolimácii asférickou šošovkou AS₂ s ohniskovou vzdialenosťou

4,6 mm prechádza dichroickým zrkadlom DZ3 a zväzok zo zelenej diódy G po kolimácii asférickou šošovkou AS3 s ohniskovou vzdialenosťou 4,6 mm je odrazený dichroickým zrkadlom DZ3 rovnakým smerom ako zväzok z modrej diódy B. Ďalšie optické prvky ostávajú rovnaké ako v príklade 1. Neprítomnosť červenej laserovej diódy limituje farebné spektrum výstupného svetelného zväzku, ale nie jeho geometrické vlastnosti.

Príklad 8

Na obr. 5 je znázornený prierez svetelného zväzku vytvorený zariadením podľa príkladu 5, v ktorom boli ako zdroj svetla použité dve laserové diódy so žiarivým výkonom po 700 mW žiariace v červenej, jedna dióda s výkonom 1 W žiariaca v zelenej a jedna s výkonom 3,5 W žiariaca v modrej oblasti svetelného spektra. Žiarenie dvoch červených laserových diód bolo spojené do jedného koncentrického zväzku pomocou polarizačnej kocky, pričom žiarenie jednej s týchto diód bolo polarizačné upravené optickým polarizačným rotátorom. Optická sústava OS bola identická so sústavou uvedenou v Príklade 1. Rozbiehavosť zväzku bola nastavená na 0,1°. Priebeh intenzity svetla v oblasti svetelného spektra je označený sýtozelenou čiarou.

Technické riešenie podľa obrázku 1 je teda dané zariadením na vytvorenie intenzívneho svetelného zväzku kruhového prierezu, s homogénnym rozložením intenzity a s malou rozbiehavosťou 0-10°, vyznačujúce sa tým, že ako zdroj svetla je použitá sústava výkonných multimódových laserových diód, za použitia šošoviek, prípadne dichroických zrkadiel, na vytvorenie svetelného zväzku približne štvorcového prierezu (pomer strán menej ako 1:1,5), ktorý následne prechádza optickou sústavou OS obsahujúcou najmenej jednu šošovku S a optický dublet OD s ohniskovou vzdialenosťou dlhšou ako je ohnisková vzdialenosť šošovky S, ktorých vzájomná vzdialenosť je nastavená tak, aby ich ohniská boli v tesnej blízkosti na dosiahnutie rozbiehavosti blízkej 0° a ďalej optický dublet OD je až k okrajom osvetlený svetlom vychádzajúcim zo šošovky S, na ktorého kruhovej apertúre sa malá časť žiarenia odpovedajúca rohom štvorcového prierezu svetla oreže.

Za účelom flexibilného nastavenia zariadenia je výhodné vybaviť zariadenie možnosťou zmeny vzájomnej vzdialenosti medzi Šošovkou S a optickým dubletom OD, čím sa umožní plynulá zmena rozbiehavosti výstupného svetelného zväzku. Možnosť zmeny vzájomnej vzdialenosti môže byť dosiahnutá tým, že šošovka S je pohyblivá relatívne k optickému dubletu pozdĺž svojej optickej osi alebo opticky dublet je pohyblivý pozdĺž svojej optickej osi relatívne k šošovke, pripadne oba prvky S a OD sú pohyblivé. Na zmenu vzájomnej vzdialenosti môže byť zariadenie vybavene zodpovedajúcimi ovládacími prvkami pre používateľov. Za účelom plynulého nastavenia farebného odtieňu výstupného svetelného zväzku je ďalej možné zariadenie vybaviť ovládacími prvkami pre používateľov na nastavenie intenzity jednotlivých diód.

Priemyselná využiteľnosť

Technické riešenie možno využiť v osvetľovacej technike pre divadlá, koncertné sály a exteriérové koncertné podujatia, veľké štadióny, najmä tie, kde je potrebná nízka rozbiehavosť svetelného zväzku z dôvodu dobrej viditeľnosti na veľkú vzdialenosť. Vysoká efektivita premeny elektrickej energie na svetelnú je výhodou pri použití na miestach, kde je možné využívať len záložné zdroje na prevádzku reflektorov alebo v uzavretých miestnostiach. Vložením efektových prvkov (výrezy, difrakčné štruktúry) tesne pred optický dublet je možné dosiahnuť zmenu tvaru výstupného zväzku, prípadne jeho rozdelenie do viacerých svetelných zväzkov. Technické riešenie je možné použiť všade tam, kde je potrebné vytvoriť laserový zväzok s homogénnym kruhovým rozložením intenzity s malou rozbiehavosťou.

Zoznam vzťahových značiek:

- svetelný zdroj - ZS

- multimódové laserové diódy - R, G, B

- dichroické zrkadlo - DZ

- optická sústava - OS

- optický dublet - OD

- šošovka - S

- asférické šošovky - AS₀, AS], AS₂, AS₃

- planáma dichroická optika - DZ -teleskop—GS

- polarizačná kocka - PK

- polarizačný rotátor - OR

- teleskop - CT

Claims

NÁROKY NA OCHRANU

'. Zariadenie na vytvorenie intenzívneho farebného svetelného zväzku kruhového prierezu, s homogénnym rozložením intenzity a s malou rozbiehavosťou 0 až 10°, vyznačujúce sa tým, že pozostáva z:

svetelného zdroja (ZS) zahŕňajúceho:

• najmenej dve multimódové laserové diódy (R, G, B) na generovanie laserových zväzkov rôznej farby, • optické prvky - asférické šošovky(AS) a dichroické zrkadlá (DZ), cez ktoré vedie v uvedenom poradí dráha laserových zväzkov generovaných multimódovými laserovými diódami (R, G. B), na vytvorenie jedného skolimovaného svetelného zväzku z čiastkových zväzkov generovaných laserovými diódami (R, G, B), a ďalej • teleskop (CT) na úpravu šírky skolimovaného svetelného zväzku z dichroických zrkadiel (DZ) na požadovanú šírku svetelného zväzku na výstupe zo svetelného zdroja (ZS),

- optickej sústavy (OS) napojenej na svetelný zdroj (ZS) zahŕňajúcej:

• najmenej jednu šošovku (S) na rozptýlenie svetelného zväzku vstupujúceho do optickej sústavy (OS) zo svetelného zdroja (ZS), pričom šošovka (S) je umiestnená na osi totožnej s osou laserového zväzku vystupujúceho zo zdroja svetla (ZS), a • najmenej jeden optický dublet (OD) osvetlený svetelným zväzkom z šošovky (S), pričom svetelný zdroj (ZS) a optická sústava (OS) sú vzájomne usporiadané na osvetľovanie najmenej 90% plochy optického dubletu laserovým zväzkom vychádzajúcim zo svetelného zdroja (ZS) a prechádzajúcim šošovkou (S), pričom ohnisková vzdialenosť optického dubletu (OD) je dlhšia ako ohnisková vzdialenosť šošovky (S), ktoré sú umiestnené vo vzájomnej vzdialenosti menšej alebo rovnej ako je súčet ich ohniskových dĺžok.
2. Zariadenie podľa nároku 1, vyznačujúce sa tým, že svetelný zdroj (ZS) obsahuje planámu dichroiekú optiku (DZ) na spájanie svetelných zväzkov rôznych farieb frekvencii do jedného farebného koncentrického zväzku.
3. Zariadenie podľa nároku 1, vyznačujúce sa tým, že svetelný zdroj (ZS) obsahuje multimódové laserové diódy (R), (G) a (B) generujúce žiarenie v červenej, zelenej a modrej časti optického spektra.
4. Zariadenie podľa nároku 1, vyznačujúce sa tým, že svetelný zdroj (ZS) obsahuje pre každú multimódovú laserovú diódu (R), (G) a (B) asférické šošovky (AS|), (AS₂) a (AS3) na skolimovanie svetelných zväzkov.
5. Zariadenie podľa nároku 1, vyznačujúce sa tým, že svetelný zdroj (ZS) obsahuje najmenej dve z multimódových laserových diód (R, G, B) rovnakej farby frekvencie, ktorých zväzky sú po skolimovaní asférickými šošovkami (ASj) (AS2) spojené polarizačné pomocou polarizačnej kocky (PK).

• · · · • · β «

• · ·
6. Zariadenie podľa nároku 1, vyznačujúce sa tým, že rozbiehavosť výstupného svetelného zväzku je nastaviteľná v rozsahu 0° až 10° vzájomnou zmenou vzdialenosti medzi šošovkou (S) a optickým dubletom (OD).
7. Zariadenie podľa nároku 1, vyznačujúce sa tým, že intenzita jednotlivých multimódových laserových diód (R), (G) a (B) a tým aj farebný odtieň výstupného svetelného zväzku sú plynulo nastaviteľné.
8. Zariadenie podľa nároku 1, vyznačujúce sa tým, že svetelný zväzok vchádzajúci do optickej sústavy (OS) má štvorcový prierez s pomerom strán menším ako 1:1,5.
9. Zariadenie podľa nároku 1, vyznačujúce sa tým, že šošovka (S) je sférická rozptyľujúca asférická šošovka (AS).
10. Zariadenie podľa nároku 1, vyznačujúce sa tým, že optický dublet (OD) má kruhovú apretúru.
11. Zariadenie podľa nároku 1, vyznačujúce sa tým, že optický dublet (OD) má numerickú apertúru väčšiu ako 0,2.
12. Zariadenie podľa nároku 1, vyznačujúce sa tým, že medzi asférickou šošovkou (AS) a polarizačnou kockou (PK) je umiestnený optický polarizačný rotátor (OR) na otočenie roviny polarizácie laserového zväzku po skolimovaní asférickou šošovkou (AS).