專利名稱：雙燈照明系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及采用兩個燈來實現(xiàn)有效的亮度并延長燈壽命的照明系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在通常的照明系統(tǒng)中，在燈的亮度與燈的壽命之間存在一種折衷。為了實現(xiàn)有效的亮度，通常要采用更高瓦特數(shù)的燈，以犧牲燈的壽命為代價。因此，采用以更高瓦特數(shù)燈為照明系統(tǒng)的裝置壽命較短，需要對燈進行代價較高的更換。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種照明系統(tǒng)，它采用兩個燈來實現(xiàn)有效的亮度和更長的燈壽命。該照明系統(tǒng)包括兩個產(chǎn)生白光的燈；勻光桿，具有位于所述兩個燈之間的軸線，所述勻光桿用于在輸入端接收來自所述兩個燈的白光并將白光從與所述輸入端相反的輸出端導出；以及兩個反射鏡，所述反射鏡靠近所述勻光桿的輸入端并朝相應(yīng)的燈傾斜，以將來自所述兩個燈的白光反射到所述勻光桿的輸入端中。


本發(fā)明將參考附圖進行說明，在附圖中圖1示出了根據(jù)本發(fā)明一種示例性實施例采用兩個低瓦特數(shù)燈的照明系統(tǒng)；圖2示出了圖1的照明系統(tǒng)以及來自兩個燈的光路；圖3示出了對于根據(jù)本發(fā)明一種示例性實施例采用兩個低瓦特數(shù)燈的兩種示例性照明系統(tǒng)，光通量與來自單個高瓦特數(shù)燈的通量之比的曲線圖；圖4示出了根據(jù)本發(fā)明一種示例性實施例采用兩個低瓦特數(shù)燈的照明系統(tǒng)的幾何示意圖。
具體實施例方式
本發(fā)明提供了一種照明系統(tǒng)，它采用兩個燈來實現(xiàn)有效的亮度和更長的燈壽命。如圖1所示，照明系統(tǒng)包括兩個燈10、兩個傾斜反射鏡20，以及勻光桿(integrator rod)30。在本發(fā)明的一種示例性實施例中，兩個燈每個都包括低瓦特數(shù)的弧光燈，例如超高性能(UHP)燈，它產(chǎn)生瓦特數(shù)約在100到120瓦之間的白光19，可以從荷蘭Eindhoven的Philips獲得。這種瓦特數(shù)的燈的壽命會比單燈照明系統(tǒng)中常用的、瓦特數(shù)約為180到200瓦的燈長得多。燈10包括反射器12來對光進行會聚和導向。光是通過在兩個電極14之間形成電弧而產(chǎn)生的。這些電極之間的距離被稱為電弧長度(arc length)，通常取為幾個標準的電弧長度之一。
勻光桿30布置在兩個燈10之間，使得勻光桿30的軸線31離開兩個燈10中每一個的距離基本相等，勻光桿30沿軸線31方向偏離燈10。勻光桿具有基本上透明的輸入端32，該輸入端32基本上垂直于軸線31并定位為朝向燈10?；旧贤该鞯妮敵龆?4基本上垂直于軸線31并定位為遠離燈10。雖然圖1所示勻光桿具有方形截面，但是圓柱形勻光桿也在本發(fā)明所考慮到的范圍內(nèi)。
兩個反射鏡20相互靠近地布置在這些燈10之間，并沿勻光桿30的軸線31略微偏離。反射鏡20各自具有基本上平的矩形反射表面從底部邊緣21延伸到頂部邊緣22。底部邊緣21布置為靠近勻光桿30的輸入端32。在本發(fā)明的一種示例性實施例中，這些反射鏡20的底部邊緣21在勻光桿30的軸線31處相交。這些反射鏡相對于勻光桿30的軸線31傾斜，以將來自各個燈10的白光19優(yōu)化為反射到勻光桿30的輸入端32中，這將在下面更詳細地說明。
如圖2所示，來自燈10的白光11被引導到各個反射鏡20上靠近其底部邊緣21的位置26(示于圖3中)處。來自各個反射鏡20的反射光29在輸入端32進入勻光桿30，經(jīng)過積分的光束39基本上沿軸線31離開勻光桿30的輸出端34。
發(fā)明人已經(jīng)確定，經(jīng)過積分的光束39的光通量隨著燈的電弧長度而改變，也隨著反射鏡20與勻光桿30的角度(稱為反射鏡半角，因為它是兩個反射鏡20之間夾角的一半)而改變。圖3分別示出了對于電弧長度為1.0mm和1.3mm的燈，在反射鏡半角范圍內(nèi)，經(jīng)過積分的光束39的光通量與單個燈的光通量之比的計算曲線41、42。應(yīng)當明白，對于不同的電弧長度，峰值通量是在不同的半角處產(chǎn)生的。
圖4示出了本發(fā)明的照明系統(tǒng)的幾何示意圖。θ角25是勻光桿的軸線31(圖3中未示出)與反射鏡20之一之間的角度。矢量B表示燈10之一產(chǎn)生的白光11，其長度等于燈10的焦距，并離開與勻光桿30的軸線31垂直的水平軸向β角27。β角27為45度。因此，矢量中分別與軸線31垂直和平行的分量Bx和By各等于矢量B的大小除以。
有若干個相互沖突的幾何因素可以影響反射鏡20的最佳角度以及燈10對反射鏡20和勻光桿30的最佳位置。這些因素包括有限的光束尺寸、被勻光桿外側(cè)阻擋的光線、反射離開反射鏡的錯過勻光桿輸入端的光線。發(fā)明人已經(jīng)用系統(tǒng)分析程序確定了反射鏡20的角度和燈10的位置。對于兩種示例性電弧長度，計算得到的反射鏡20與勻光桿30軸線31夾角的最佳值在表A中給出為θ。燈的最佳位置以Δx和Δy給出，其中Δx是計算得到的最佳位置沿垂直于(并遠離)勻光桿30軸線31的方向離矢量B原點的距離，所述矢量B的大小等于燈10的焦距，并與勻光桿30的軸線31成45度角。與之類似，Δy是計算得到的最佳位置沿平行于勻光桿30軸線31(并遠離勻光桿30)的方向離矢量B原點的距離。
表A


對于具有1.0mm和1.3mm的電弧長度以及表A所列反射鏡角度和位置的照明系統(tǒng)，計算得到的光通量分別是使用同樣燈的單燈照明系統(tǒng)的144.34％和126.88％。
前文已經(jīng)對實施本發(fā)明的某些可能情況進行了說明。在本發(fā)明的范圍和精神以內(nèi)，可以有許多其他的實施方式。因此，前面的說明應(yīng)當被認為是示例性的而不是限制性的，本發(fā)明的范圍由權(quán)利要求及其等同物的整個范圍來給出。
權(quán)利要求
1.一種照明系統(tǒng)，包括兩個產(chǎn)生白光的燈；勻光桿，具有位于所述兩個燈之間的軸線，所述勻光桿用于在輸入端接收來自所述兩個燈的白光并將白光從與所述輸入端相反的輸出端導出；以及兩個反射鏡，所述反射鏡靠近所述勻光桿的輸入端并朝相應(yīng)的所述燈傾斜，以將來自所述兩個燈的白光反射到所述勻光桿的輸入端中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的照明系統(tǒng)，其中，所述反射鏡相對于所述勻光桿以約40度到約45度之間的角度傾斜。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的照明系統(tǒng)，其中，所述兩個反射鏡在其相應(yīng)的邊緣處基本上在所述勻光桿的軸線上相交。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的照明系統(tǒng)，其中，所述燈具有約1.0mm的電弧長度，所述反射鏡與所述勻光桿的軸線形成約40.5度到41.5度之間的角度。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的照明系統(tǒng)，其中，所述燈具有約1.0mm的電弧長度，所述反射鏡與所述勻光桿的軸線形成約41度的角度。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的照明系統(tǒng)，其中，所述燈朝向相應(yīng)反射鏡上靠近所述勻光桿輸入端的位置。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的照明系統(tǒng)，其中，所述燈布置在離所述相應(yīng)反射鏡上所述燈所朝向的位置的距離小于所述燈的焦距。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的照明系統(tǒng)，其中，所述燈布置在偏離相應(yīng)矢量終點的位置處，所述相應(yīng)矢量以所述相應(yīng)反射鏡上所述燈朝向的位置為原點、與所述勻光桿的軸線夾角為45度、且長度等于所述燈的焦距，所述燈的布置位置離所述勻光桿的輸入端距離約為0.315mm，沿所述勻光桿軸線方向距離約為13.85mm。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的照明系統(tǒng)，其中，所述燈具有約1.3mm的電弧長度，所述反射鏡與所述勻光桿的軸線形成約41.5度到42.5度之間的角度。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的照明系統(tǒng)，其中，所述燈具有約1.3mm的電弧長度，所述反射鏡與所述勻光桿的軸線形成約42度的角度。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的照明系統(tǒng)，其中，所述燈朝向相應(yīng)反射鏡上靠近所述勻光桿輸入端的位置。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的照明系統(tǒng)，其中，所述燈布置為離所述相應(yīng)反射鏡上所述燈所朝向的所述位置的距離小于所述燈的焦距。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的照明系統(tǒng)，其中，所述燈布置在偏離相應(yīng)矢量終點的位置處，所述相應(yīng)矢量以所述相應(yīng)反射鏡上所述燈所朝向的位置為原點、與所述勻光桿的軸線夾角為45度、且長度等于所述燈的焦距，所述燈的布置位置離所述勻光桿的輸入端距離約為1.05mm，沿所述勻光桿軸線方向距離約為12.95mm。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的照明系統(tǒng)，其中，每個燈的瓦特數(shù)低于提供同樣亮度的單燈系統(tǒng)。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種照明系統(tǒng)，它包括兩個產(chǎn)生白光的燈(10)；勻光桿(30)，具有位于所述兩個燈(10)之間的軸線(31)，所述勻光桿用于在輸入端(32)接收來自所述兩個燈(10)的白光并將白光從與所述輸入端相反的輸出端(34)導出；以及兩個反射鏡(20)，所述反射鏡靠近所述勻光桿(30)的輸入端(32)并朝相應(yīng)的所述燈(10)傾斜，以將來自所述兩個燈(10)的白光反射到所述勻光桿(30)的輸入端中。
文檔編號F21V8/00GK1957200SQ200480043160
公開日2007年5月2日 申請日期2004年7月7日 優(yōu)先權(quán)日2004年5月26日
發(fā)明者艾斯特爾·索恩·小霍爾 申請人:湯姆遜許可證公司