JP3137848B2 - 光キューブモジュール - Google Patents
光キューブモジュールInfo
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- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/24—Coupling light guides
- G02B6/42—Coupling light guides with opto-electronic elements
- G02B6/4298—Coupling light guides with opto-electronic elements coupling with non-coherent light sources and/or radiation detectors, e.g. lamps, incandescent bulbs, scintillation chambers
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- Optics & Photonics (AREA)
- Non-Portable Lighting Devices Or Systems Thereof (AREA)
- Light Guides In General And Applications Therefor (AREA)
- Optical Couplings Of Light Guides (AREA)
- Investigating, Analyzing Materials By Fluorescence Or Luminescence (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は光源、特に光放射体を収
容し、光パイプにより容器から光を導くモジュール光源
に関する。
容し、光パイプにより容器から光を導くモジュール光源
に関する。
【０００２】
【従来の技術】多数の光システムは高強度の光源が光放
射体から分離した特定位置に誘導されることを必要とす
る。光ファイバケーブルは集中した光ビームを最小限の
必要な空間と比較的低い光損失で所望の位置に導く有効
な手段である。それにもかかわらずこのようなシステム
の光損失は重要であり、比較的高強度のランプ光源は十
分な出力の生成を必要とされる。
射体から分離した特定位置に誘導されることを必要とす
る。光ファイバケーブルは集中した光ビームを最小限の
必要な空間と比較的低い光損失で所望の位置に導く有効
な手段である。それにもかかわらずこのようなシステム
の光損失は重要であり、比較的高強度のランプ光源は十
分な出力の生成を必要とされる。
【０００３】主要な４種類の光源が典型的にこのような
システムで使用される。
システムで使用される。
【０００４】これらは、以下のものを含んでいる。
【０００５】１．透明な石英（溶融シリカ）エンベロー
プ内のキセノンアークランプ。キセノンアークランプで
は光エネルギは典型的に外部円錐型または非球面の反射
器により集められる。
プ内のキセノンアークランプ。キセノンアークランプで
は光エネルギは典型的に外部円錐型または非球面の反射
器により集められる。
【０００６】２．内部集積反射器と透明な出口窓を有す
るセラミック容器で密封されているキセノンアーク。
るセラミック容器で密封されているキセノンアーク。
【０００７】３．エネルギをアークから光ファイバケー
ブルに投影する多重の正のレンズを有する透明な石英容
器のキセノンアークランプ。
ブルに投影する多重の正のレンズを有する透明な石英容
器のキセノンアークランプ。
【０００８】４．単一の光パイプを有する透明な石英容
器中のキセノンアークランプ。
器中のキセノンアークランプ。
【０００９】前述の種類のランプが通常、種々の応用で
有効であるが、これらは多数の欠点を有する。上記の
１，３，４で使用される石英容器は比較的製造するのに
高価であり、破損しやすい。これはある応用では使用が
制限され、または高価な堅牢な取付け装置を必要とし、
これは寸法と重量を増加させる。さらに石英アークラン
プの破損の危険性は安全性の問題を提起する。また、ラ
ンプＮｏ．１の構造で必要な外部反射器は価格と寸法を
非常に増大し、これらの部品は使用場所で交換されると
き整列されなければならない。Ｎｏ．２は多くの場合、
アークの熱不安定性と集中効率が限定される欠点をも
つ。ランプＮｏ．３は整列と製造が比較的困難であり、
屈折レンズの限定された集中能力から生じる高い損失に
よって非常に効率的な光源にはならない。同様に、単一
の光パイプを有するＮｏ．４は最適量のエネルギを集め
ない。またＮｏ．１，３，４では透明な石英容器から放
射する高強度の可視またはＵＶ放射による安全性の問題
がある。さらにＮｏ．１，２，３，４はそれほど効率的
ではなく、光出力の強度を制御する手段がほとんど、ま
たは全くない。またＮｏ．１，２では冗長度を得るた
め、より複雑であり、高価で大きなスペースを必要と
し、効率的ではない構造を必要とする。
有効であるが、これらは多数の欠点を有する。上記の
１，３，４で使用される石英容器は比較的製造するのに
高価であり、破損しやすい。これはある応用では使用が
制限され、または高価な堅牢な取付け装置を必要とし、
これは寸法と重量を増加させる。さらに石英アークラン
プの破損の危険性は安全性の問題を提起する。また、ラ
ンプＮｏ．１の構造で必要な外部反射器は価格と寸法を
非常に増大し、これらの部品は使用場所で交換されると
き整列されなければならない。Ｎｏ．２は多くの場合、
アークの熱不安定性と集中効率が限定される欠点をも
つ。ランプＮｏ．３は整列と製造が比較的困難であり、
屈折レンズの限定された集中能力から生じる高い損失に
よって非常に効率的な光源にはならない。同様に、単一
の光パイプを有するＮｏ．４は最適量のエネルギを集め
ない。またＮｏ．１，３，４では透明な石英容器から放
射する高強度の可視またはＵＶ放射による安全性の問題
がある。さらにＮｏ．１，２，３，４はそれほど効率的
ではなく、光出力の強度を制御する手段がほとんど、ま
たは全くない。またＮｏ．１，２では冗長度を得るた
め、より複雑であり、高価で大きなスペースを必要と
し、効率的ではない構造を必要とする。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】したがって、コンパク
トで、容易に堅牢化することができ、高い効率の光源を
与え、低いパワーレベルで高いレベルの光集中を生成す
る光源を提供することが望ましい。さらに廉価で製造が
容易であり、使用場所での整列と交換が容易であり既存
のアークランプシステムと比較して軽重量で低いパワー
の必要条件を満たす光源を提供することが望ましい。さ
らに外部反射器を除去し既存のキセノンアークランプよ
りも安全な光源を提供することが望ましい。
トで、容易に堅牢化することができ、高い効率の光源を
与え、低いパワーレベルで高いレベルの光集中を生成す
る光源を提供することが望ましい。さらに廉価で製造が
容易であり、使用場所での整列と交換が容易であり既存
のアークランプシステムと比較して軽重量で低いパワー
の必要条件を満たす光源を提供することが望ましい。さ
らに外部反射器を除去し既存のキセノンアークランプよ
りも安全な光源を提供することが望ましい。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明によると、容器内
に光放射体を含んだ光の集収と誘導用の光源が与えられ
る。容器は実質上、光放射体を包囲し、空洞を収容する
本体を含んでいる。また複数の光パイプは本体を通って
延在するように配置され、各光パイプは空洞内に位置す
る第１の端部と本体の外部に延在する第２の端部を有
し、光パイプは空洞の内部から外部に光を伝送する。
に光放射体を含んだ光の集収と誘導用の光源が与えられ
る。容器は実質上、光放射体を包囲し、空洞を収容する
本体を含んでいる。また複数の光パイプは本体を通って
延在するように配置され、各光パイプは空洞内に位置す
る第１の端部と本体の外部に延在する第２の端部を有
し、光パイプは空洞の内部から外部に光を伝送する。
【００１２】本発明の別の実施例によると、通路を横切
る光の強度を制御する方法は複数の光モジュールを提供
するステップを含み、各モジュールは光源と、内部に光
源をもつ空洞を具備する容器を含んでいる。次に光は各
空洞内から結合器ユニットに接続する１以上の光パイプ
に誘導される。各空洞からの光は結合器ユニットを使用
して単一の通路に結合される。次に、光は結合器ユニッ
トから単一の出力光パイプに導かれ、出力光パイプの光
強度は１以上の光源をオンまたはオフに選択的に切換え
ることにより制御される。
る光の強度を制御する方法は複数の光モジュールを提供
するステップを含み、各モジュールは光源と、内部に光
源をもつ空洞を具備する容器を含んでいる。次に光は各
空洞内から結合器ユニットに接続する１以上の光パイプ
に誘導される。各空洞からの光は結合器ユニットを使用
して単一の通路に結合される。次に、光は結合器ユニッ
トから単一の出力光パイプに導かれ、出力光パイプの光
強度は１以上の光源をオンまたはオフに選択的に切換え
ることにより制御される。
【００１３】結果として、本発明は堅牢で製造が容易で
廉価である高い強度の光源を提供する。またモジュール
化された光モジュールは冗長度と光強度制御を有する組
立てを与える。
廉価である高い強度の光源を提供する。またモジュール
化された光モジュールは冗長度と光強度制御を有する組
立てを与える。
【００１４】
【実施例】本発明の種々の利点は後述の説明と添付図面
を参照して当業者に明白になるであろう。図１を参照す
ると、本発明による光源システム10が示されている。光
源は多数の応用で使用されることができる高強度の光ビ
ームを生成する。例えばより詳細に後述するように、特
有の性質のために光源が軍事用または堅牢であることを
要する応用では便利である。これらの応用は光バルブ投
影ディスプレイ（大型スクリーンおよびヘルメット取付
け装置）、航空機ヘッドダウンディスプレイ、太陽シミ
ュレーション、計器照明、天井／ドア照明、テールライ
ト等を含む自動車照明を含んでいる。通常、本発明の光
源システム10はキセノンアークランプまたはその他の高
強度の光源が現在使用されているあらゆる応用で使用さ
れることができる。
を参照して当業者に明白になるであろう。図１を参照す
ると、本発明による光源システム10が示されている。光
源は多数の応用で使用されることができる高強度の光ビ
ームを生成する。例えばより詳細に後述するように、特
有の性質のために光源が軍事用または堅牢であることを
要する応用では便利である。これらの応用は光バルブ投
影ディスプレイ（大型スクリーンおよびヘルメット取付
け装置）、航空機ヘッドダウンディスプレイ、太陽シミ
ュレーション、計器照明、天井／ドア照明、テールライ
ト等を含む自動車照明を含んでいる。通常、本発明の光
源システム10はキセノンアークランプまたはその他の高
強度の光源が現在使用されているあらゆる応用で使用さ
れることができる。
【００１５】より詳細に説明すると、光源システム10は
複数の光ファイバケーブル14に沿って光出力を生成する
１以上の光キューブ12を具備する。光ファイバケーブル
からの光は全ての光キューブからの出力を単一の出力フ
ァイバ束18に沿った単一の出力に結合する結合器／ラン
ダム化ユニット16中で結合される。“ランダム化”手段
が発光エネルギを混合し、特定の光パイプにより受けら
れるアークのエネルギの特定部から生じる輝度の変化を
滑らかにするために使用されることが理解されよう。こ
の出力ファイバ束18は必要とされるとき特定の光学シス
テムに導かれる。このシステム10の重要な利点は組込ま
れた冗長度を与えることである。またファイバ18の光出
力は１以上のモジュール12をオンまたはオフに切換える
ことにより変化されることができる。光キューブ12の１
つが図２の断面図で詳細に示されている。図２で示され
ているように光キューブ12はセラミックまたは他の高温
で高強度の不透明の材料から構成される固体本体22の容
器を含んでいる。外部の構造が図面を容易にするために
キューブとして示されているが６角形または８角形等の
他の形態でもよい。キューブの内部は球形の空洞24であ
り、その内部には光源26が位置されている。好ましい実
施例では光源は１対の電極28,30 により与えられる電流
によって駆動されるキセノンアークである。これは交流
または直流である。電極は本体22の反対側に配置され、
アーク26付近のキューブ中心近くで終端している。キセ
ノンアークの場合では空洞24はキセノンガスで充満され
る。電極28,30 は電極と電気接触する手段を与えるため
に本体22の外部に突出する。さらに、光源が電気的に付
勢されたプラズマ生成手段より成り、容器が本体を通っ
て空洞中に延在する正および負の電極をさらに具備し、
付勢されるとき２つの電極間でプラズマを生成するガス
を空洞が含む構成とすることもできる。
複数の光ファイバケーブル14に沿って光出力を生成する
１以上の光キューブ12を具備する。光ファイバケーブル
からの光は全ての光キューブからの出力を単一の出力フ
ァイバ束18に沿った単一の出力に結合する結合器／ラン
ダム化ユニット16中で結合される。“ランダム化”手段
が発光エネルギを混合し、特定の光パイプにより受けら
れるアークのエネルギの特定部から生じる輝度の変化を
滑らかにするために使用されることが理解されよう。こ
の出力ファイバ束18は必要とされるとき特定の光学シス
テムに導かれる。このシステム10の重要な利点は組込ま
れた冗長度を与えることである。またファイバ18の光出
力は１以上のモジュール12をオンまたはオフに切換える
ことにより変化されることができる。光キューブ12の１
つが図２の断面図で詳細に示されている。図２で示され
ているように光キューブ12はセラミックまたは他の高温
で高強度の不透明の材料から構成される固体本体22の容
器を含んでいる。外部の構造が図面を容易にするために
キューブとして示されているが６角形または８角形等の
他の形態でもよい。キューブの内部は球形の空洞24であ
り、その内部には光源26が位置されている。好ましい実
施例では光源は１対の電極28,30 により与えられる電流
によって駆動されるキセノンアークである。これは交流
または直流である。電極は本体22の反対側に配置され、
アーク26付近のキューブ中心近くで終端している。キセ
ノンアークの場合では空洞24はキセノンガスで充満され
る。電極28,30 は電極と電気接触する手段を与えるため
に本体22の外部に突出する。さらに、光源が電気的に付
勢されたプラズマ生成手段より成り、容器が本体を通っ
て空洞中に延在する正および負の電極をさらに具備し、
付勢されるとき２つの電極間でプラズマを生成するガス
を空洞が含む構成とすることもできる。
【００１６】複数の光パイプ32は本体22を通って容器20
の内部24に突出する。各光パイプ32はキセノンアーク26
に近接して配置される入口端部34を有する。光パイプ32
は任意の透明の耐熱材料で作られてもよく、好ましい実
施例ではこれらは溶融石英（溶融シリカ）で作られる。
また好ましい実施例では光パイプ32は固体で断面が円形
である。しかしながら、空洞内にキセノンガスを含むよ
うに透明な窓を有する中空構造であるか断面が非円形
（例えば、正方形または長方形）である光パイプを使用
することが可能である。また、光パイプは例えばコーン
型であるかまたはテーパーを有する等の、全長にわたっ
て一貫していない断面を有することもできる。好ましい
実施例では入口の端部34は平らである。しかしながら、
凸面または凹面である入口端部を使用することが可能で
ある。簡単に言うと、光パイプの形態、構成、数および
位置は特定の応用の所望の出力に適合するように調整さ
れることができる。
の内部24に突出する。各光パイプ32はキセノンアーク26
に近接して配置される入口端部34を有する。光パイプ32
は任意の透明の耐熱材料で作られてもよく、好ましい実
施例ではこれらは溶融石英（溶融シリカ）で作られる。
また好ましい実施例では光パイプ32は固体で断面が円形
である。しかしながら、空洞内にキセノンガスを含むよ
うに透明な窓を有する中空構造であるか断面が非円形
（例えば、正方形または長方形）である光パイプを使用
することが可能である。また、光パイプは例えばコーン
型であるかまたはテーパーを有する等の、全長にわたっ
て一貫していない断面を有することもできる。好ましい
実施例では入口の端部34は平らである。しかしながら、
凸面または凹面である入口端部を使用することが可能で
ある。簡単に言うと、光パイプの形態、構成、数および
位置は特定の応用の所望の出力に適合するように調整さ
れることができる。
【００１７】例えば、図３を参照すると、本発明による
光モジュール34の実施例が示されている。光モジュール
34は球形の空洞38を有するセラミック本体36を含んでい
る。電極28,30 は図２において前述したものと同一であ
る。球形空洞38はミラー表面40で１つの半球上を被覆さ
れている。このミラーの表面40は詳細に前述した光源26
と類似する光源42から発生する光を反射する。光源42か
らの光は１対の矢印44,46 により示されている方向を含
んだ全方向で外方に放射する。即ち、光線44はミラー表
面に垂直方向で光源42から放射される光を表し、光源方
向に同一の通路を辿って反射される。この光は光パイプ
48に入る。同様に、光線46は光源42からの光路がミラー
表面40に垂直に入射し同一の通路に沿って光パイプ50に
再帰反射することを表している。勿論、光は図２に関す
る前述の方法に類似する方法で光源42から直接光パイプ
48,50 に入る。従って、ミラー表面40は光パイプ48,50
に入る光強度の増大効果を与えることが認められる。同
様の増大効果はミラー表面の反対側の空洞38内に位置さ
れる付加的な光パイプと同様にミラー表面40から反射さ
れる光により光パイプ52に対して達成される。また光パ
イプ自体は表面上（入口と出口面を除く）に反射性被覆
を有することができる。
光モジュール34の実施例が示されている。光モジュール
34は球形の空洞38を有するセラミック本体36を含んでい
る。電極28,30 は図２において前述したものと同一であ
る。球形空洞38はミラー表面40で１つの半球上を被覆さ
れている。このミラーの表面40は詳細に前述した光源26
と類似する光源42から発生する光を反射する。光源42か
らの光は１対の矢印44,46 により示されている方向を含
んだ全方向で外方に放射する。即ち、光線44はミラー表
面に垂直方向で光源42から放射される光を表し、光源方
向に同一の通路を辿って反射される。この光は光パイプ
48に入る。同様に、光線46は光源42からの光路がミラー
表面40に垂直に入射し同一の通路に沿って光パイプ50に
再帰反射することを表している。勿論、光は図２に関す
る前述の方法に類似する方法で光源42から直接光パイプ
48,50 に入る。従って、ミラー表面40は光パイプ48,50
に入る光強度の増大効果を与えることが認められる。同
様の増大効果はミラー表面の反対側の空洞38内に位置さ
れる付加的な光パイプと同様にミラー表面40から反射さ
れる光により光パイプ52に対して達成される。また光パ
イプ自体は表面上（入口と出口面を除く）に反射性被覆
を有することができる。
【００１８】図４を参照すると、セラミック本体56の内
部の空洞60に突出する複数の光パイプ58および、セラミ
ック本体56と電極28,30 を具備する光モジュール54の別
の実施例の斜視図が示されている。この実施例では光パ
イプ58が単一平面（電極と同じ平面）に沿って配置され
る図３の光パイプ50,52 に対照的な複数の平面で本体中
56に配置されていることが明白である。また、この実施
例では空洞60の全表面は図３に関して前述されているよ
うな光の増大効果を与えるために反射ミラー表面64で被
覆されている。勿論、この増大効果を達成するために光
パイプは２つの光パイプが相互に直線形ではなく、従っ
て、光が光源62からミラー表面64に反射し、光パイプ58
に戻ることを可能にすることを確実にするように光パイ
プが配置されることに留意すべきである。
部の空洞60に突出する複数の光パイプ58および、セラミ
ック本体56と電極28,30 を具備する光モジュール54の別
の実施例の斜視図が示されている。この実施例では光パ
イプ58が単一平面（電極と同じ平面）に沿って配置され
る図３の光パイプ50,52 に対照的な複数の平面で本体中
56に配置されていることが明白である。また、この実施
例では空洞60の全表面は図３に関して前述されているよ
うな光の増大効果を与えるために反射ミラー表面64で被
覆されている。勿論、この増大効果を達成するために光
パイプは２つの光パイプが相互に直線形ではなく、従っ
て、光が光源62からミラー表面64に反射し、光パイプ58
に戻ることを可能にすることを確実にするように光パイ
プが配置されることに留意すべきである。
【００１９】光パイプ数の増加は光モジュール54からの
光出力の総効率を大きくするが、セラミック本体56に配
置されることができる光パイプ数には制限がある。図２
でよく分かるように、光パイプの総数は光源周辺で利用
できる空間によって決定される。従って利用できる光パ
イプの総数は（単位光パイプ当りの光強度に影響する）
光源に対する近接度と光パイプ直径を含んだ多数の要素
によって決定される。従って、全体的な光出力はより多
数の光パイプを含むことにより利用できるが、光パイプ
数の増加はある点で光源からの光パイプの距離の増加を
必要とし、これは各光パイプにより伝送される光強度を
減少する反作用の効果をもつ。
光出力の総効率を大きくするが、セラミック本体56に配
置されることができる光パイプ数には制限がある。図２
でよく分かるように、光パイプの総数は光源周辺で利用
できる空間によって決定される。従って利用できる光パ
イプの総数は（単位光パイプ当りの光強度に影響する）
光源に対する近接度と光パイプ直径を含んだ多数の要素
によって決定される。従って、全体的な光出力はより多
数の光パイプを含むことにより利用できるが、光パイプ
数の増加はある点で光源からの光パイプの距離の増加を
必要とし、これは各光パイプにより伝送される光強度を
減少する反作用の効果をもつ。
【００２０】図５を参照すると、本発明による光源モジ
ュール66の別の実施例が示されている。この実施例は２
次元でのみ示されている点を除いて本質的に図４で示さ
れているものと同一である。さらに、しかしながらこの
実施例では電極28と30は１対のソケット68,70 に挿入さ
れるように構成され、これはワイヤ72,74 により電流源
（図示せず）に接続される。従って、光源モジュール66
は迅速で効率的な方法でソケット68,70 に容易に挿入さ
れることができる。また好ましい実施例では電極は付加
的な設置固定装置を必要とすることなくモジュール66全
体を保持するのに十分な強さのロッドを構成している。
ュール66の別の実施例が示されている。この実施例は２
次元でのみ示されている点を除いて本質的に図４で示さ
れているものと同一である。さらに、しかしながらこの
実施例では電極28と30は１対のソケット68,70 に挿入さ
れるように構成され、これはワイヤ72,74 により電流源
（図示せず）に接続される。従って、光源モジュール66
は迅速で効率的な方法でソケット68,70 に容易に挿入さ
れることができる。また好ましい実施例では電極は付加
的な設置固定装置を必要とすることなくモジュール66全
体を保持するのに十分な強さのロッドを構成している。
【００２１】ミラー被覆64はコールドミラー（可視エネ
ルギを反射し赤外線エネルギを透過する）、アルミニウ
ム、銀、ロジウム等のような種々のミラー被覆の１つを
具備する。代りに、拡散被覆が使用されてもよい。例え
ばキセノンアークではアークにより生成される放射エネ
ルギの半分以上は赤外線領域にある。このほとんどのエ
ネルギは必要ならばコールドミラー被覆を有する空洞内
部を被覆することにより減少されることができる。ま
た、光キューブ20は空気流または対流または水冷却によ
り冷却されることができる。
ルギを反射し赤外線エネルギを透過する）、アルミニウ
ム、銀、ロジウム等のような種々のミラー被覆の１つを
具備する。代りに、拡散被覆が使用されてもよい。例え
ばキセノンアークではアークにより生成される放射エネ
ルギの半分以上は赤外線領域にある。このほとんどのエ
ネルギは必要ならばコールドミラー被覆を有する空洞内
部を被覆することにより減少されることができる。ま
た、光キューブ20は空気流または対流または水冷却によ
り冷却されることができる。
【００２２】キセノン放射エネルギの約１０％が紫外線
領域にあることに注意すべきである。多数のディスプレ
イシステムに通常不利なこのエネルギは光パイプのドー
ピングまたはフィルタの挿入により除去される。しかし
ながら、ある応用ではこのエネルギが所望される。また
空洞内のキセノンガスは特定のスペクトル領域で強化さ
れた出力を与えるようにドープされてもよい。
領域にあることに注意すべきである。多数のディスプレ
イシステムに通常不利なこのエネルギは光パイプのドー
ピングまたはフィルタの挿入により除去される。しかし
ながら、ある応用ではこのエネルギが所望される。また
空洞内のキセノンガスは特定のスペクトル領域で強化さ
れた出力を与えるようにドープされてもよい。
【００２３】また空洞60はある応用では最適の形状では
なく、別の形状が使用される可能性もある。実際、ある
場合には空洞の形状は性能と独立しており、充満ガス
（例えばキセノン）を含む以外に機能的にモジュール動
作に入らない。
なく、別の形状が使用される可能性もある。実際、ある
場合には空洞の形状は性能と独立しており、充満ガス
（例えばキセノン）を含む以外に機能的にモジュール動
作に入らない。
【００２４】図６は空洞形状とは独立した（方形光パイ
プを使用する）３組のパイプを示している。図７はパイ
プの１つと電極との関係の代りの図を示している。図６
と７は電極に近接する光パイプ位置を示している。ある
応用ではキセノンに加えて特定の充満ガスがスペクトル
的に、量子的に光出力を調整することに使用される。
プを使用する）３組のパイプを示している。図７はパイ
プの１つと電極との関係の代りの図を示している。図６
と７は電極に近接する光パイプ位置を示している。ある
応用ではキセノンに加えて特定の充満ガスがスペクトル
的に、量子的に光出力を調整することに使用される。
【００２５】前述の説明から本発明はキセノンアークラ
ンプの通常のガラスエンベロープを除去し、外部反射器
の使用を避けるので、非常に堅牢で容易に製造すること
ができる光源を提供する。さらに本発明の光源は合理的
な価格で構成され、広範囲の光強度とスペクトルの必要
条件に容易に適合されることができる。また、本発明は
低パワーレベルで比較的高レベルの光集中を生成する高
い効率の光源を提供する。また、本発明は現在のアーク
ランプシステムと比較して使用場所での整列と交換が容
易であり軽量で、必要なパワーも少ない。
ンプの通常のガラスエンベロープを除去し、外部反射器
の使用を避けるので、非常に堅牢で容易に製造すること
ができる光源を提供する。さらに本発明の光源は合理的
な価格で構成され、広範囲の光強度とスペクトルの必要
条件に容易に適合されることができる。また、本発明は
低パワーレベルで比較的高レベルの光集中を生成する高
い効率の光源を提供する。また、本発明は現在のアーク
ランプシステムと比較して使用場所での整列と交換が容
易であり軽量で、必要なパワーも少ない。
【００２６】当業者は明細書と図面と特許請求の範囲を
考察した後、他の利点が本発明の使用から得られ、変形
が本発明の技術的範囲を逸脱することなく行われること
を認識するであろう。
考察した後、他の利点が本発明の使用から得られ、変形
が本発明の技術的範囲を逸脱することなく行われること
を認識するであろう。
【図１】本発明によるモジュール光源システムの概略
図。
図。
【図２】本発明による対称的に配置された光パイプを利
用している単一の光キューブの１実施例の断面図。
用している単一の光キューブの１実施例の断面図。
【図３】キューブ内部の光パイプと反対の反射表面を使
用する光キューブの別の実施例の断面図。
用する光キューブの別の実施例の断面図。
【図４】光キューブで３次元に配置された光パイプを有
する光キューブを使用した本発明の別の実施例の斜視
図。
する光キューブを使用した本発明の別の実施例の斜視
図。
【図５】反射性の球形空洞内に複数の光パイプを使用し
た本発明の付加的な実施例の概略図。
た本発明の付加的な実施例の概略図。
【図６】３つの方形光パイプが３組の配置で利用される
空洞形態と独立している特定の１構造の概略図。
空洞形態と独立している特定の１構造の概略図。
【図７】電極付近の光パイプの１つの概略図。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−172102（ＪＰ，Ａ) 米国特許3770338（ＵＳ，Ａ) 米国特許3681592（ＵＳ，Ａ) 米国特許3751655（ＵＳ，Ａ) 米国特許4757427（ＵＳ，Ａ) 西独国特許出願公開3434536（ＤＥ, Ａ１) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G02B 6/00 F21V 8/00 G02B 6/42
Claims (8)
- 【請求項１】 高強度の光源と、 前記高強度の光源を実質的に包囲する容器と、ここで前
記容器は封止された固体の高温で高強度の不透明なセラ
ミック材料で構成されている本体を含み、ハウジングを
形成する球形の空洞を含み、前記高強度の光源は球形の
空洞の内部に配置され、 球形の空洞内に配置された前記高強度の光源に近接して
位置する第１の端部と前記本体の外部に延在する第２の
端部とをそれぞれ有し、前記固体の高強度の不透明な本
体を通過して延在するように配置された、光を内部から
空洞外部に伝送する複数の光パイプとを具備し、ここで
配置された高強度の光源は電気的に付勢されたプラズマ
生成手段より成り、そしてこの容器が本体を通って空洞
中に延在する正及び負の電極をさらに具備し、前記空洞
は付勢されるとき２つの電極間でプラズマを生成するガ
スを含み、そして前記第１の端部は空洞の内側に前記プ
ラズマに近接して突出し、ここで前記ガス、電極および
光パイプは総て前記空洞内に集積され、そして前記光パ
イプは前記ガス内に延伸していることを特徴とする光の
収集および誘導用装置。 - 【請求項２】 光源がキセノンアークランプである請求
項１記載の装置。 - 【請求項３】 空洞の内部表面が実質上前記光源により
生成される光を反射する請求項１記載の装置。 - 【請求項４】 空洞表面が選択的に光波長を反射する材
料で被覆されている請求項１記載の装置。 - 【請求項５】 前記本体の前記外部が多数の側面の多面
体である請求項１記載の装置。 - 【請求項６】 前記空洞が実質上球形である請求項１記
載の装置。 - 【請求項７】 前記光パイプが溶融石英で構成されてい
る請求項１記載の装置。 - 【請求項８】 前記光パイプが平坦な入口表面を有する
請求項ｌ記載の装置。
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| JP06293360A Expired - Fee Related JP3137848B2 (ja) | 1993-11-29 | 1994-11-28 | 光キューブモジュール |
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- 1994-11-28 JP JP06293360A patent/JP3137848B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1994-12-17 TW TW083111819A patent/TW345621B/zh active
-
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