发明名称 集合及聚光装置,供集合及聚光电磁辐射之系统,以及反折电磁辐射之光学装置及方法
摘要 光学装置系藉耦合一折回目的本身之电磁辐射于一光源发射之电磁辐射而增加该电磁辐射的亮度。该光学装置系包括电磁辐射源,该电磁辐射源负有一第一宽度;一具有第一输入端与一反光端之第一光导管,该第一输入端系具有一第二宽度;一第二光导管系以平行该第一光导管方式配置,该第二光导管系更进一步具有一与该第一光导管之第一输入端并列的第二输入端及一输出端,该第二输入端系具有一第三宽度;一第一反光器系具有一第一光轴及一第一聚焦点在该第一光轴上;及一第二反光器,该反光器系具有一第二光轴及一第二聚焦点在该第二光轴上,该第二反光器系以大致对称于该第一反光器方式配置,这样,该第一光轴系大致与该第二光轴共线。该源系位于大致邻近该第一反光器之第一聚焦点处,所产生之幅照光线系自该第一反光器反射至该第二反光器及大致会合该第二聚焦点;该第一及第二光导管之输入端系邻近于该第二反光器之第二聚焦点,以收集该电磁辐射。
申请公布号 TW578022 申请公布日期 2004.03.01
申请号 TW090126175 申请日期 2001.10.23
申请人 科俊光源科技公司 发明人 肯尼诗K 李
分类号 G02B6/42;F21V8/00 主分类号 G02B6/42
代理机构 代理人 陈长文 台北市松山区敦化北路二○一号七楼
主权项 1.一种集合及聚光装置,包括: 一电磁辐射源,该源系具有第一宽度; 一第一光导管,该管系具有一第一输入端及一反射 端,该输入端系具有第二宽度; 一第二光导管,该管系平行于该第一光导管,该第 二光导管系更进一步具有一第二输入端并列于该 该第一光导管之第一输入端及具有一输出端,该第 二输入端系具有第三宽度; 一第一反光器,该器系具有第一光轴及第一聚焦点 在该第一光轴上; 一第二反光器,该器系具有第二光轴及第二聚焦点 在该第二光轴上,该第二反光器之配置系大致对称 于该第一反光器,这样,该第一光轴系与该第二光 轴同在一轴线上; 该源系配置于大致邻近该第一反光器第一聚焦点 之处,以使产生之辐射线自该第一反光器反射至该 第二反光器及大致聚光于该第二聚焦点; 一辅助反光器,该器之构造与配置系使至少一部份 之不直接撞击该第一反光器的辐射经该第一反光 器的第一聚焦点反射至该第一反光器,以增加该聚 合射线之通量强度;及 其中该光导管之第一及第二输入端系配置于大致 邻近该第二反光器之第二聚焦点处,以集合该电磁 辐射。2.如申请专利范围第1项之集合及聚光装置, 其中该第一宽度系大致等于该第二及第三宽度之 和。3.如申请专利范围第1项之集合及聚光装置,其 中该第一宽度系小于该第二及第三宽度之和。4. 如申请专利范围第1项之集合及聚光装置,其中该 第一宽度系大于该第二及第三宽度之和。5.如申 请专利范围第1项之集合及聚光装置,其中该第二 宽度系大致等于该第三宽度。6.如申请专利范围 第1项之集合及聚光装置,其中该第二宽度系大致 二倍于该第三宽度。7.如申请专利范围第1项之集 合及聚光装置,其中该第一及第二光导管系大致呈 锥形之光导管。8.如申请专利范围第1项之集合及 聚光装置,其中该第一及第二反光器系具有一涂层 ,该涂层系仅反射一预定之电磁辐射光谱部份。9. 如申请专利范围第8项之集合及聚光装置,其中该 涂层系仅反射目视辐射,一预定辐射带,或一特定 颜色辐射。10.如申请专利范围第1项之集合及聚光 装置,其中该第一及第二光导管系包括至少一部份 大致呈旋转椭球形表面。11.如申请专利范围第1项 之集合及聚光装置,其中该第一及第二光导管系包 括至少一部份大致呈旋转环形表面。12.如申请专 利范围第1项之集合及聚光装置,其中该第一及第 二光导管系包括至少一部份大致呈旋转球形表面 。13.如申请专利范围第1项之集合及聚光装置,其 中该第一及第二光导管系包括至少一部份大致呈 旋转抛物形表面。14.如申请专利范围第1项之集合 及聚光装置,其中: 该第一反光器系包括至少一部份大致呈旋转椭球 形表面;及 该第二反光器系包括至少一部份大致呈旋转双曲 线形表面。15.如申请专利范围第1项之集合及聚光 装置,其中: 该第一反光器系包括至少一部份大致呈旋转双曲 线形表面;及 该第二反光器系包括至少一部份大致呈旋转椭球 形表面。16.如申请专利范围第1项之集合及聚光装 置,其中该辅助反光器系包括一球形向后反射之反 光器,该反光器系以相对第一反光器方式配置在源 之一侧,以通过第一反光器第一聚焦点自远离第一 反光器之方向反射电磁辐射至第一反光器。17.如 申请专利范围第1项之集合及聚光装置,其中该源 系包括一发光之弧光灯。18.如申请专利范围第17 项之集合及聚光装置,其中该弧光灯系包括选自一 组包括一氙气灯,一金属卤素灯,一HID灯,一水银灯, 或高压水银灯之灯。19.如申请专利范围第1项之集 合及聚光装置,其中该源系包括一白炽灯。20.如申 请专利范围第1项之集合及聚光装置,系更进一步 包括一波导管,该波导管配置于大致邻近该第二光 导管之输出端处,该波导管系选自一组包括一单一 芯光纤,一光纤束,一保险光纤束,一多角形杆,一中 空反射光导管,或一均化器之波导管。21.如申请专 利范围第20项之集合及聚光装置,其中该波导管之 截面系可为一圆形波导管,一多角形波导管,一锥 形波导管或前述形状组合之波导管之截面。22.如 申请专利范围第1项之集合及聚光装置,其中该第 一及第二光导管系系包括选自石英,玻璃,塑胶或 丙烯之材料。23.如申请专利范围第1项之集合及聚 光装置,系更进一步包括一光纤,该光纤系藉该第 二光导管输出端发射之辐射照明,该光纤系释放该 集合与聚光之辐射提供一需要位置之照明。24.如 申请专利范围第1项之集合及聚光装置,系更进一 步包括: 一聚光透镜;该透镜系可配置于大致邻近该第二光 导管之输出端处; 一影像投影系统,该系统系可配置于大致邻近于该 聚光透镜一输出端处; 一影像,该影像系集合与聚光在该光学耦合元件之 辐射照明,该投影系统系释放该集合与聚光之辐射 显示该影像。25.一种供集合及聚光电磁辐射之系 统,该系统系包括: 一电磁辐射源,该源系具有第一宽度; 一第一光导管,该管系具有一第一输入端及一反射 端,该输入端系具有第二宽度; 一第二光导管,该管系平行于该第一光导管,该第 二光导管系更进一步具有一第二输入端并列于该 该第一光导管之第一输入端及具有一输出端,该第 二输入端系具有第三宽度; 一第一反光器,该器系具有第一光轴及第一聚焦点 在该第一光轴上; 一第二反光器,该器系具有第二光轴及第二聚焦点 在该第二光轴上,该第二反光器之配置系大致对称 于该第一反光器,这样,该第一光轴系与该第二光 轴同在一轴线上; 该源系配置于大致邻近该第一反光器第一聚焦点 之处,以使产生之辐射线自该第一反光器反射至该 第二反光器及大致聚光于该第二聚焦点; 一辅助反光器,该器之构造与配置系使至少一部份 之不直接撞击该第一反光器的辐射经该第一反光 器的第一聚焦点反射至该第一反光器,以增加该聚 合射线之通量强度;及 其中该光导管之第一及第二输入端系配置于大致 邻近该第二反光器之第二聚焦点处,以集合该电磁 辐射。26.如申请专利范围第25项之集合及聚光电 磁辐射系统,其中该第一宽度系大致等于该第二及 第三宽度之和。27.如申请专利范围第25项之集合 及聚光电磁辐射系统,其中该第一宽度系小于该第 二及第三宽度之和。28.如申请专利范围第25项之 集合及聚光电磁辐射系统,其中该第一宽度系大于 该第二及第三宽度之和。29.如申请专利范围第25 项之集合及聚光电磁辐射系统,其中该第二宽度系 大致等于该第三宽度。30.如申请专利范围第25项 之集合及聚光电磁辐射系统,其中该第二宽度系大 致二倍于该第三宽度。31.如申请专利范围第25项 之集合及聚光电磁辐射系统,其中该第一及第二光 导管系大致呈锥形之光导管。32.如申请专利范围 第25项之集合及聚光电磁辐射系统,其中该第一及 第二光导管系具有一涂层,该涂层系仅反射一预定 之电磁辐射光谱部份。33.如申请专利范围第32项 之集合及聚光电磁辐射系统,其中该涂层系仅反射 目视辐射,一预定辐射带,或一特定颜色辐射。34. 如申请专利范围第25项之集合及聚光电磁辐射系 统,其中该第一及第二光导管系包括至少一部份大 致呈旋转椭球形表面。35.如申请专利范围第25项 之集合及聚光电磁辐射系统,其中该第一及第二光 导管系包括至少一部份大致呈旋转环形表面。36. 如申请专利范围第25项之集合及聚光电磁辐射系 统,其中该第一及第二光导管系包括至少一部份大 致呈旋转球形表面。37.如申请专利范围第25项之 集合及聚光电磁辐射系统,其中该第一及第二光导 管系包括至少一部份大致呈旋转抛物形表面。38. 如申请专利范围第25项之集合及聚光电磁辐射系 统,其中: 该第一反光器系包括至少一部份大致呈旋转椭球 形表面;及 该第二反光器系包括至少一部份大致呈旋转双曲 线形表面。39.如申请专利范围第25项之集合及聚 光电磁辐射系统,其中该辅助反光器系包括一球形 向后反射之反光器,该反光器系以相对第一反光器 方式配置在源之一侧,以通过第一反光器第一聚焦 点自远离第一反光器之方向反射电磁辐射至第一 反光器。40.如申请专利范围第25项之集合及聚光 电磁辐射系统,其中该源系包括一发光之弧光灯。 41.如申请专利范围第40项之集合及聚光电磁辐射 系统,其中该弧光灯系包括选自一组包括一氙气灯 ,一金属卤素灯,一HID灯,一水银灯,或高压水银灯之 灯。42.如申请专利范围第25项之集合及聚光电磁 辐射系统,其中该源系包括一白炽灯。43.如申请专 利范围第25项之集合及聚光电磁辐射系统,系更进 一步包括一波导管,该波导管配置于大致邻近该第 二光导管之输出端处,该波导管系选自一组包括一 单一芯光纤,一光纤束,一保险光纤束,一多角形杆, 一中空反射光导管,或一均化器之波导管。44.如申 请专利范围第43项之集合及聚光电磁辐射系统,其 中该波导管之截面系可为一圆形波导管,一多角形 波导管,一锥形波导管或前述形状组合之波导管之 截面。45.如申请专利范围第25项之集合及聚光电 磁辐射系统,其中该第一及第二光导管系系包括选 自石英,玻璃,塑胶或丙烯之材料。46.如申请专利 范围第25项之集合及聚光电磁辐射系统,系更进一 步包括一光纤,该光纤系藉该第二光导管输出端发 射之辐射照明,该光纤系释放该集合与聚光之辐射 提供一需要位置之照明。47.如申请专利范围第25 项之集合及聚光电磁辐射系统,系更进一步包括: 一聚光透镜,该透镜系可配置于大致邻近该第二光 导管之输出端处; 一影像投影系统,该系统系可配置于大致邻近于该 聚光透镜一输出端处; 一影像,该影像系集合与聚光在该光学耦合元件之 辐射照明,该投影系统系释放该集合与聚光之辐射 显示该影像。48.一种反折电磁辐射之光学装置,其 中该电磁辐射系藉一源发射回其本身以增加该源 之亮度,该装置系包括: 一电磁辐射源,该源系具有第一宽度; 一第一光导管,该管系具有一第一输入端及一反射 端,该输入端系具有第二宽度; 一第二光导管,该管系平行于该第一光导管,该第 二光导管系更进一步具有一第二输入端并列于该 第一光导管之第一输入端及具有一输出端,该第二 输入端系具有第三宽度; 一第一反光器,该器系具有第一光轴及第一聚焦点 在该第一光轴上; 一第二反光器,该器系具有第二光轴及第二聚焦点 在该第二光轴上,该第二反光器之配置系大致对称 于该第一反光器,这样,该第一光轴系与该第二光 轴同在一轴线上; 该源系配置于大致邻近该第一反光器第一聚焦点 之处,以使产生之辐射线自该第一反光器反射至该 第二反光器及大致聚光于该第二聚焦点; 一辅助反光器,该器之构造与配置系使至少一部份 之不直接撞击该第一反光器的辐射经该第一反光 器的第一聚焦点反射至该第一反光器,以增加该聚 合射线之通量强度;及 其中该光导管之第一及第二输入端系配置于大致 邻近该第二反光器之第二聚焦点处,以集合该电磁 辐射。49.如申请专利范围第48项之光学装置,其中 该第一宽度系大致等于该第二及第三宽度之和。 50.如申请专利范围第48项之光学装置,其中该第一 宽度系小于该第二及第三宽度之和。51.如申请专 利范围第48项之光学装置,其中该第一宽度系大于 该第二及第三宽度之和。52.如申请专利范围第48 项之光学装置,其中该第二宽度系大致等于该第三 宽度。53.如申请专利范围第48项之光学装置,其中 该第二宽度系大致二倍于该第三宽度。54.如申请 专利范围第48项之光学装置,其中该第一及第二光 导管系大致呈锥形之光导管。55.如申请专利范围 第48项之光学装置,其中该第一及第二光导管系具 有一涂层,该涂层系仅反射一预定之电磁辐射光谱 部份。56.如申请专利范围第55项之光学装置,其中 该涂层系仅反射目视辐射,一预定辐射带,或一特 定颜色辐射。57.如申请专利范围第48项之光学装 置,其中该第一及第二光导管系包括至少一部份大 致呈旋转椭球形表面。58.如申请专利范围第48项 之光学装置,其中该第一及第二光导管系包括至少 一部份大致呈旋转环形表面。59.如申请专利范围 第48项之光学装置,其中该第一及第二光导管系包 括至少一部份大致呈旋转球形表面。60.如申请专 利范围第48项之光学装置,其中该第一及第二光导 管系包括至少一部份大致呈旋转抛物形表面。61. 如申请专利范围第48项之光学装置,其中: 该第一反光器系包括至少一部份大致呈旋转椭球 形表面;及 该第二反光器系包括至少一部份大致呈旋转双曲 线形表面。62.如申请专利范围第48项之光学装置, 其中该电磁辐射源发射之电磁辐射之一部份系直 接撞击该第一反光器及该电磁辐射之一部份系不 直接撞击该第一反光器及其中该系统系更进一步 包括一辅助反光器,该辅助反光器之构造与配置系 使至少一部份之不直接撞击该第一反光器的辐射 经该第一反光器的第一聚焦点反射至该第一反光 器,以增加该聚合射线之通量强度。63.如申请专利 范围第48项之光学装置,其中该辅助反光器系包括 一球形向后反射之反光器,该反光器系以相对第一 反光器方式配置在源之一侧,以通过第一反光器第 一聚焦点自远离第一反光器之方向反射电磁辐射 至第一反光器。64.如申请专利范围第48项之光学 装置,其中该源系包括一发光之弧光灯。65.如申请 专利范围第64项之光学装置,其中该弧光灯系包括 选自一组包括一氙气灯,一金属卤素灯,一HID灯,一 水银灯,或高压水银灯之灯。66.如申请专利范围第 48项之光学装置,其中该源系包括一白炽灯。67.如 申请专利范围第48项之光学装置,系更进一步包括 一波导管,该波导管配置于大致邻近该第二光导管 之输出端处,该波导管系选自一组包括一单一芯光 纤,一光纤束,一保险光纤束,一多角形杆,一中空反 射光导管,或一均化器之波导管。68.如申请专利范 围第67项之光学装置,其中该波导管之截面系可为 一圆形波导管,一多角形波导管,一锥形波导管或 前述形状组合之波导管之截面。69.如申请专利范 围第48项之光学装置,其中该第一及第二光导管系 系包括选自石英,玻璃,塑胶或丙烯之材料。70.如 申请专利范围第48项之光学装置,系更进一步包括 一光纤,该光纤系藉该第二光导管输出端发射之辐 射照明,该光纤系释放该集合与聚光之辐射提供一 需要位置之照明。71.如申请专利范围第48项之光 学装置,系更进一步包括: 一聚光透镜,该透镜系可配置于大致邻近该第二光 导管之输出端处; 一影像投影系统,该系统系可配置于大致邻近于该 聚光透镜一输出端处; 一影像,该影像系集合与聚光在该光学耦合元件之 辐射照明,该投影系统系释放该集合与聚光之辐射 显示该影像。72.一种反折电磁辐射之方法,其中该 电磁辐射系藉一源发射回其本身以增加该源之亮 度,该方法系包括以下步骤: 配置该电磁辐射源于一第一反光器之一聚焦点处, 该源系具有一第一宽度; 产生辐射线,该辐射线系藉该源产生; 反射该辐射线,该反射系藉该第一反光器反射至一 第二反光器; 聚合该辐射线于该第二反光器之一聚焦点; 配置一第一光导管,该光导管系具有一第一输入端 及一反射端,该第一输入端系更进一步具有一第二 宽度,及一第二光导管,该第二光导管系具有一第 二输入端及一输出端,该第二输入端系更进一步具 有一第三宽度,这样,该第一及第二输入端系大致 邻近于该第二反光器之聚焦点,及其中该第一宽度 系大致等于该二宽度及该第三宽度之和;及 通过该第二反光器反射之该辐射线,该动作系藉通 过该第一及第二光导管之第一及第二输入端方式 行之; 输出辐射线,该辐射线系经通过该第二光导管输出 ;及 反射辐射线,该辐射线系经通过该第一光导管向该 第二及第一反光器反射,而回至该源。73.如申请专 利范围第72项之反折电磁辐射之方法,其中该第一 及第二反光器系包括至少一部份大致呈旋转抛物 形表面。74.如申请专利范围第73项之反折电磁辐 射之方法,其中该第一及第二反光器系包括至少一 部份大致呈旋转椭球形表面。75.如申请专利范围 第73项之反折电磁辐射之方法,其中: 该第一反光器系包括至少一部份大致呈旋转椭球 形表面;及 该第二反光器系包括至少一部份大致呈旋转双曲 线形表面。图式简单说明: 图1系用于本发明一实例之使用抛物面反光器集合 及聚光的装置示意图; 图2用于本发明一实例之使用椭面反光器集合及聚 光的装置示意图; 图3系根据本发明第一实例之用以反折一光源发射 之电磁辐射于其本身的一光学装置示意图; 图4(a)系图3所示实例中该光导管之详图; 图4(b)图4(a)所示不同长度之光导管实例; 图5系图3所示实例之至一波导管的输出;及 图6系图3所示实例之至一投影系统之输出;及 图7根据本发明第二实例之用以反折一光源发射之 电磁辐射于其本身的一光学装置示意图。
地址 美国