專利名稱：具有延伸的中心透鏡的集光器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種照明裝置，其照明光閘并且將光閘的影像投影到目標表面。照明裝置包括產生光的光源模塊、限定光閘的孔隙和適合于在目標表面處投影光閘的投影系統(tǒng)。本發(fā)明還涉及一種集光器，其用于收集由光源發(fā)射的光且將所收集的光轉換為光束。集光器包括沿著光源的光軸對準的中心透鏡部分，其中中心透鏡包括中心入射表面和中心出射表面。集光器還具有圍繞中心透鏡的至少 一部分的外圍透鏡部分。外圍透鏡包括外圍入射表面、外圍反射表面和外圍出射表面。
背景技術：
發(fā)光二極管(LED)由于其相對低的能量消耗、長的壽命和電子調光的能力而在與照明應用有關的方面越來越多地得到使用。LED被成功用于照明應用中以供全面照明，諸如用于照明寬闊區(qū)域或用于產生寬闊光束(例如，用于娛樂行業(yè))的染色燈/泛光燈。然而，LED目前尚未在與光應用系統(tǒng)有關的方面得到成功使用，在光應用系統(tǒng)中，可產生影像并將影像投影到目標表面。在與娛樂照明有關的情況下尤其如此，在娛樂照明中，高需求的流明(lumen)輸出和高的影像質量都是必需的。LED投影系統(tǒng)尚不能夠滿足這些需求。投影系統(tǒng)中的光通常被收集到光閘中，在光閘中產生影像，接著成像光學系統(tǒng)將光閘投影到目標表面上。W00198706、US6227669和US6402347公開了照明系統(tǒng)，其包括排列在平面陣列中的數(shù)個LED，其中將會聚透鏡定位在LED的前面以便聚焦光，從而(例如)照明預定區(qū)域/閘或用于將來自二極管的光耦合到光纖中。US5309277、US6227669、W00198706、JP2006269182A2、EP1710493 A2、US6443594 公開了照明系統(tǒng)，其中將來自數(shù)個LED的光定向至共同焦點或聚焦區(qū)域，例如，通過使LED相對于光軸傾斜(JP2006269182 A2、W00198706、US5309277)或通過使用定位在每個LED前方的單獨折射構件(US6443594、US7226185B、EP1710493)來定向。W006023180公開了一種投影系統(tǒng)，其包括具有多個數(shù)量的LED的LED陣列，其中將來自LED的光定向至目標區(qū)域?？梢詫ED安裝到如圖Ia中所示的彎曲底座的表面或安裝到如圖Ib中所示的平面底座的表面。US 2008/0304536公開了一種高強度照明設備，其包括外殼；彎曲的支撐盤，其具有基于二極管或激光的集成光源的陣列，所述陣列安置在外殼內與支撐盤附連。每個光源包括光管(tube)，光管的一端處具有激光或二極管芯片。每個光管都具有位于與芯片相對的一端上的至少一個凹形出射表面，其中凹形出射表面使從每個光源發(fā)射的光會聚到外殼內的焦點。彎曲支撐盤的形狀使各個焦點會聚到具有共焦平面的光束中?？烧{整的二次光學元件安置在外殼中，位于焦平面后方以便產生光束透射的各種角度。激光可以是二極管激光，而二極管可以是發(fā)光二極管(LED)。將LED封裝到光管中,其中在一個實施方案中,光管具有反射表面和混合的出射表面?；旌系某錾浔砻姘▋炔壳蛐尉劢乖屯獠繏佄锞€形聚焦元件。球形聚焦元件216和拋物線形聚焦元件217與218經過配置以將發(fā)射光聚焦到同一焦點。將LED封裝到光管中，光管在光學上減少LED的有效發(fā)光面積并因此難以維持穿過整個光學系統(tǒng)的光學擴展量(etendue)。此外，難以設計光管的聚焦性質，這是因為聚焦是由混合的出射表面來執(zhí)行，這約束了設計選擇，因為只有兩個表面部分可以被調整。另一問題在于以下事實現(xiàn)今使用的高功率LED通常需要冷卻，但在將LED封裝到光管中時很難提供冷卻。US 2009/022552公開了一種具有復合彎曲表面的光源調制裝置,其包括光分布復合折射表面、基礎表面、反射表面和光調制復合折射表面，其中光分布復合折射表面具有第一折射表面和第二折射表面，且光調制復合折射表面具有第三折射表面和第四折射表面。光源調制裝置經特定定形以使得從光源發(fā)射且與其法線方向形成小于光分布基準角的角度的光線從第一折射表面穿過第三折射表面，所述第三折射表面調制所述光線的出射角；并且從光源發(fā)射且與其法線方向形成大于光分布基準角的角度的光線從第二折射表面?zhèn)鬟f到反射表面，且由此經反射穿過第四折射表面，所述第四折射表面調制所述光線的出射角。因此，從光源調制裝置發(fā)射的出射光線是準直且均勻的。US 7，798，677公開了一種用于沿著投影系統(tǒng)的光軸發(fā)射光的照明單元，其包括LED晶粒和準直透鏡。準直透鏡包括中心部分和外圍部分。中心部分具有第一光透射表面和與第一光透射表面相對的第二光透射表面。在中心部分周圍的外圍部分具有耦合到第一光透射表面以形成用于設置LED晶粒的凹槽的內折射壁、與內折射壁相對的外反射壁，和連接到第二光透射表面和外反射壁的折射表面。準直透鏡的中心部分和外圍部分是橢圓的且相對于光軸是旋轉不對稱的，且都適合于提供橢圓形光束?，F(xiàn)有技術器材試圖通過增加盡可能多的光源來增加流明輸出。然而，結果是關于功率消耗相對光輸出的效率非常低。此外，大量的光會損失掉，這是因為現(xiàn)有技術器材通常只將光束的光的中心部分耦合穿過光閘以便提供對光閘的均勻照明，從而再次降低了效率。燈具中的空間通常是有限的，因而難以將許多光源配裝到現(xiàn)有技術器材中，(例如)因為與光源相關聯(lián)的光學組件通常會占據(jù)大量的空間。另一方面在于以下事實顏色偽像通常出現(xiàn)在具有不同顏色光源的器材的輸出中。其原因在于以下事實用于舞臺照明的高性能LED具有5-12_2和甚至更高的較大矩形晶粒面積。這意味著，不可能將主要光學元件模擬到點源，因為在主要光學元件與LED晶粒之間的大小比率可以變得相當小。此外，矩形形狀也可以在輸出中成像為矩形光斑。與放電燈相比，這些光斑配合度不佳，以至于不能順利地填滿舞臺照明儀器的圓形光點輪廓。發(fā)明描述本發(fā)明的目標是解決或最小化上述問題中的至少一些問題。這個目標可以由獨立權利要求界定的本發(fā)明來實現(xiàn)。在示出本發(fā)明的附圖的詳細描述中公開了本發(fā)明的益處和優(yōu)點。附屬權利要求界定本發(fā)明的不同實施方案。 附圖描述圖Ia和圖Ib示出包括數(shù)個LED的現(xiàn)有技術照明系統(tǒng)；圖2a和圖2b示出根據(jù)本發(fā)明的照明裝置；圖3a和圖3b示出根據(jù)本發(fā)明的照明裝置中的光源和光收集構件的不同設置；圖4示出在已使光源和光收集構件傾斜并且以偏移方式定位的情況下的設置；圖5a和圖5b示出根據(jù)本發(fā)明的照明裝置的實施方案；
圖6a和圖6b示出用于圖5a和圖5b中所示的照明裝置中的冷卻模塊；圖7a至圖7e示出用于圖5a和圖5b中的照明裝置中的光源和集光器；圖8a和圖8b示出根據(jù)本發(fā)明的集光器；圖9a和圖9e對根據(jù)本發(fā)明的集光器與根據(jù)現(xiàn)有技術的集光器的性能進行比較；圖IOa至圖IOf示出根據(jù)本發(fā)明的其它集光器；圖Ila至圖Ilj示出用于使NRS透鏡最優(yōu)化的方法的不同方面和結果；以及

圖12a至圖12b示出根據(jù)本發(fā)明的另一集光器。

圖Ia示出使用多個數(shù)量的LED的現(xiàn)有技術投影系統(tǒng)的實施例并且示出由W006023180所公開的投影系統(tǒng)。投影系統(tǒng)100包括光產生元件(LEDs) 102a、102b和102c，其經布置以分別沿著軸106a、106b和106c向目標區(qū)域108發(fā)射光104a、104b、104c并且經定向以使得在目標區(qū)域108的中心處相交。目標區(qū)域108對應于產生影像的物體的位置。包括一個或多個透鏡的光收集單元109用于收集來自每個光產生元件102a、102b和102c的光104a、104b、104c。光產生元件102a、102b和102c具有相關聯(lián)透鏡IlOaUlOb和IlOc0例如，在光產生元件102a、102b和102c為LED的情況下，相關聯(lián)透鏡IlOaUlOb和IlOc為由封裝LED的材料形成的半球形透鏡。光收集單元109包括聚光透鏡112a、112b和112c。光產生元件102a具有相關聯(lián)透鏡IlOa和聚光透鏡112a以收集發(fā)射光104a。一般沿著軸106a將所收集的光114a定向至成像透鏡單元116a。將成像透鏡單元116a定位在目標區(qū)域108與聚光透鏡112a之間以將聚光透鏡112a的影像傳遞到接近目標區(qū)域108的位置。光產生元件102a的影像也可以在成像透鏡單元116a處由光收集光學元件109和與光產生元件102a相關聯(lián)的任何其它透鏡來形成。其它光產生元件102b和102c分別具有各自的光收集透鏡110b、112b和110c、112c，其將發(fā)射光104b和104c定向至各自的成像透鏡單元116b和116c。成像透鏡單元116b和116c將來自光收集光學元件的輸出的影像(換句話說，聚光透鏡112b和112c的影像)傳遞到目標區(qū)域108。聚光透鏡112a、112b和112c的影像在目標區(qū)域108處重疊且實質上填充或可能甚至稍微過度填充目標區(qū)域108。所傳遞的光118a和118c —般分別沿著軸106a和106c傳播。使軸106a和106c在目標區(qū)域108的軸的周圍傾斜，目標區(qū)域的軸與軸106b—致，但在其它實施例中，目標區(qū)域的軸可以與軸106b不同。軸106a和106c的傾斜允許所傳遞的光118a和118c填充在目標區(qū)域108處可用的角空間。每個通道的光收集光學元件112與那個通道的相應成像透鏡單元116共軸，因此光在每個照明通道中沿著單軸106從光產生元件102傳播到目標108。軸106a、106b、106c可以經定位以穿過目標108的中心且經徑向地定向以便適應與每個照明通道相關聯(lián)的光學元件的切向尺寸。這個布置增加了在目標108處接收的照明光的強度。因此，可以將光產生元件102a、102b、102c安裝到球形彎曲底座103的表面，其中曲率半徑近似地集中在目標108的中心處。可以將物鏡120定位在目標108與成像透鏡單元16之間以使得所傳遞的光118a和118c保持在用于使目標區(qū)域成像的成像系統(tǒng)的接受光錐區(qū)內。然而，W006023180公開也可以將光產生元件單獨地與示出為103的虛曲面成切線地安裝。圖Ib公開W06023180所公開的照明系統(tǒng)的另一實施方案?？梢詫⒐猱a生元件102a、102b、102c安裝在平面底座122上。光產生元件102a、102b、102c —般沿著其各自的發(fā)射軸106a、106b、106c發(fā)射光104a、104b、104c。發(fā)射軸106a、106b、106c是平行的且在每個照明通道中的光104a、104b、104c由各自的光收集單元112a、112b和112c收集。將所收集的光定向至示出為單透鏡的各自成像透鏡單元124a、124b和124c?？梢越咏上裢哥R單元124a、124b和124c來使光產生元件102a、102b、102c成像。成像透鏡單元124a、124b和124c將光收集單元112a、112b、112c的最靠近的透鏡的各自影像傳遞到接近目標區(qū)域108的位置。位于目標軸126以外的成像透鏡單元124a和124c軸向地偏移，即，成像透鏡單元 124a、124c的光軸128a、128c相對于入射光104a、104c的軸106a、106c偏移。因此，在穿過成像透鏡單元124a、124c后，所傳遞的光118a、118c 一般沿著軸130a、130c傳播，所述軸130a、130c不與目標軸126平行。在圖8至圖10中示出根據(jù)本發(fā)明的集光器，且鑒于圖2至圖7和圖11至圖12中的照明系統(tǒng)來描述根據(jù)本發(fā)明的集光器。光學領域的技術人員將認識到一些示出的光線是說明本發(fā)明所依據(jù)的原理而不是說明確切精準的光線。圖2a和圖2b示出根據(jù)本發(fā)明的照明裝置200的橫截面圖。圖2a示出照明裝置的一般設置，而圖2b示出設置的其它細節(jié)。照明裝置包括光源模塊201、孔隙203和投影系統(tǒng)205。光源模塊產生沿著主光軸209向孔隙203傳播的光束(由粗虛線207示出)。相對于光源模塊而言，孔隙203位于光軸的上游。投影系統(tǒng)205收集通過孔隙203的光，并且將孔隙203的影像投影到與投影系統(tǒng)間隔給定距離的目標表面(未示出)上。因此，可在孔隙203處定位產生影像的物體(未示出)，由此將所產生的影像投影到目標表面。因此，這個孔隙界定物體平面且限制物體直徑。產生影像的物體可以(例如)是圖案、LCD、DMD、LCOS或能夠操縱光束的任何物體。光源模塊包括數(shù)個光源211a_211c和數(shù)個光收集構件213a_213c。光收集構件收集光源的光且產生源光束(為簡單起見在圖2a中未示出)。源光束沿著源光軸215a_215c傳播,且源光軸沿著主光軸匯合在共同體積217中。共同體積為主光軸附近的體積，其中至少一個源光軸與穿過主光軸的平面相交，且其中至少一個源光軸與穿過至少另一源光軸的平面相交。源光軸可以在一個實施方案中在主光軸處相交于共同焦點，但是在其它實施方案中未必相交于共同焦點且因此可以相交于共同會聚體積。投影系統(tǒng)205具有相對于主光軸的接受角。相對于主光軸的接受角界定光束相對于主光軸可以具有的最大角度，以便光束由投影系統(tǒng)投影。具有相對于主光軸的較大角度的光束將在光學系統(tǒng)中損失掉。球對稱投影系統(tǒng)的接受角如下得出
r n a(Dil\— = arctan-
2 I / J其中a是投影系統(tǒng)的接受角，且f是投影系統(tǒng)205的所得焦距。D是投影系統(tǒng)的入射光瞳的直徑，其中將入射光瞳的直徑定義為投影系統(tǒng)的限制直徑，如從物體平面203直到第一透鏡的前方的所見直徑。投影系統(tǒng)的限制直徑由投影系統(tǒng)的所得接受區(qū)界定。盡管將投影系統(tǒng)示出為單一透鏡，但是本領域技術人員將理解投影系統(tǒng)可以包括任何數(shù)量的透鏡和其它光學元件，甚至可以是具有可變焦距的變焦距系統(tǒng)。因此，投影系統(tǒng)的所得焦距和所得接受區(qū)由投影系統(tǒng)的光學元件界定，并且本領域技術人員將能夠根據(jù)自己的普通技能而確定這些光學元件。
圖2b示出由光源和光收集構件產生的源光束，且為簡單起見在圖2b的圖式中將源光束與光源211c和光收集構件213c相關聯(lián)加以不出。本領域技術人員將理解相似的描述可以應用于其它光源21 Ia和211b以及光收集構件213a和213b，且將能夠將這個教示應用于這些光源。此外，可以在其它設置中使用另一數(shù)量的光源。光收集構件213c包括沿著源光軸215c對準的中心透鏡219c，和至少部分地圍繞中心透鏡的外圍透鏡221c。中心透鏡219c收集由光源211c產生的光的第一部分且產生第一源光束部分223c (由點線不出)。外圍透鏡收集由光源21 Ic產生的光的第二部分且產生第二源光束部分225c(由虛線不出)。中心透鏡還適合于使光源211c在近似地位于投影光學元件的孔隙與入射光瞳之間的位置處成像。因此，可以在起始于孔隙前面的較小距離處且終止于投影系統(tǒng)的入射光瞳后面的較小距離處的位置中形成光源的影像。在孔隙前面的較小距離不超過孔隙的橫截面，且在入射光瞳后面的較小距離不超過入射光瞳的橫截面。因此，可使 光學系統(tǒng)最優(yōu)化以提供對孔隙的均勻照明且同時由投影系統(tǒng)收集大量光。在一個實施方案中，光源的影像可以經定位接近于孔隙，由此在孔隙平面處形成光源的鮮明對比的輪廓。接近于孔隙的位置不超過在孔隙前面大于孔隙的橫截面的距離和在孔隙后面大于孔隙的直徑的距離。在光源在其橫截面處具有均勻光分布時和/或在光源的形狀實質上與孔隙的形狀相同(例如，都為圓形)時，這是有利的。在一個實施方案中，光源是LED晶粒，且中心透鏡經設計以使得LED晶粒的影像被放置在接近孔隙處，且影像足夠大以使得光源的影像可精準投射在孔隙上。在其它實施方案中，影像可以遠離孔隙，由此在孔隙處形成光源的散焦影像。在光源的形狀與孔隙的形狀不相同的情形下，這是有利的，因為有可能獲得散焦影像，其中使光源的輪廓散焦以便在光源的形狀與孔隙的形狀之間產生更接近的匹配(例如，矩形光源和圓形孔隙或反之亦然)。在一個實施方案中，光源的影像可以經定位接近于投影系統(tǒng)的入射光瞳，由此投影系統(tǒng)收集由光源的中心部分形成的幾乎大部分光。進一步實現(xiàn)投影系統(tǒng)不可以在目標表面處使光源的影像成像。接近于入射光瞳的位置不超過在入射光瞳前面大于孔隙的橫截面的距離和在入射光瞳后面大于孔隙的直徑的距離。中心透鏡也可以適合于使光源的影像失真。失真可以是本領域中已知的任何光學象差或失真，例如，桶形失真(其中放大率隨著與光軸的距離而減少)、枕形失真(其中放大率隨著與光軸的距離而增加)、球形失真、球面象差等。此外，中心透鏡可以適合于在接近孔隙平面處提供非球形聚焦或影像失真。因此，在孔隙附近處形成光源的影像，且因此光源的輪廓至少在孔隙處可見。此外，中心透鏡可以是不旋轉對稱的以便補償正方形或矩形晶粒，且以這種方式實現(xiàn)孔隙中的光分布與光學效率之間的最佳折衷。外圍透鏡部分221c還適合于使第二光束部分近似地集中在投影光學元件的孔隙與入射光瞳之間。因此，外圍透鏡將收集來自光源的最外面的光束，且將這些光束重定向至孔隙以使得由外圍光束收集的實質上所有的光位于孔隙內且在投影光學元件的接受角內穿過孔隙。在一個實施方案中，可以使第二光束部分集中在接近于孔隙處，同時將光源的影像定位在接近于入射光瞳處，由此光的大部分外圍部分可以用于照明孔隙和光源的影像(如果在目標表面處進一步避免)。圖3a示出用于根據(jù)本發(fā)明的照明裝置中的光源211和其相應的光收集構件213的實施例。來自光源和光收集構件的光形成沿著源光軸215傳播的光源光束。
光收集構件213包括收集由光源產生的光的中心部分301，且產生第一源光束部分223 (由點線示出)的中心透鏡部分219。中心透鏡219包括中心入射表面303和中心出射表面305，這兩個表面使中心光束301折射以使得以沿著源光軸215的距離形成光源的影像307。中心透鏡部分可以適合于提供光源的放大、縮小或I比I的影像。第一源光束部分223具有相對于源光軸215的發(fā)散角β。第一源光束相對于源光軸的發(fā)散角β由中心透鏡的光學性質和光源的大小來定義。光收集構件213也包括至少部分地圍繞中心透鏡部分219的外圍透鏡部分221。外圍透鏡221包括入射表面311、出射表面313和反射表面315。由光源產生的光的第二部分309通過入射表面311進入外圍透鏡；此后，光的第二部分309由反射表面315反射且通過出射表面313退出外圍透鏡。反射表面315上的反射可以例如基于全內反射或反射表面可以包括反射涂層。因此，外圍透鏡收集由光源211產生的光的第二 (外圍)部分309且產 生第二源光束部分225 (由虛線示出)。入射表面、反射表面和表面曲率之間的關系定義第二源光束的外觀，且第二光源光束具有相對于源光軸215的發(fā)散角Y。盡管好像是第二源光束的內部光線和外部光線具有相對于源光軸215的相同發(fā)散角，但是本領域技術人員將認識到外圍透鏡可以適合于為內部光線和外部光線提供不同的發(fā)散角。光收集構件的中心部分和外圍部分可以經設計以具有不同的發(fā)散角，和/或孔隙中的強度分布。因此，兩個部分的特定設計和組合可以用于控制孔隙中的光分布。第二光束部分225在所示步驟中適合于在接近孔隙處稍微圍繞光源的影像307，且在這種情形下，第二光束部分可以補償光源形狀與孔隙之間的潛在的不匹配，例如，在光源是矩形且孔隙是圓形的情況下。在這種情形下，第二源光束部分225可以填滿孔隙中的缺失的部分。現(xiàn)今，例如將大多數(shù)LED實施為矩形以便匹配顯示系統(tǒng)/視頻投影儀的需求。與這種情況不同，與娛樂照明有關的孔隙通常是圓形。因此，有可能用有效方式形成娛樂投影裝置。應理解，可以通過調整外圍透鏡部分221的光學性質增加或減少使光源的影像延伸的第二光束的量。圖3b示出圍繞光源的影像的第二光束的量已增加的情形。因此，與圖3a中第二光束的發(fā)散角Y相比，第二光束的發(fā)散角Y2已減少。例如，也可以將第二光束集中在光源的影像的中心處以便在中心處形成“熱”點。在這種情形下，第二光束的發(fā)散角增加。圖4示出圖3a中所示的光源211定位于相對于主光軸209偏移和傾斜的位置處的情形，如圖2a中對于光源215a和215c的情況。使光源光軸215相對于主光軸成角度δ。由于源光軸215相對于主光軸209成角度,第一源光束部分223相對于主光軸209的最大發(fā)散角ε增加。將最大發(fā)散角ε定義為源光軸215相對于主光軸209的角δ與第一源光束相對于源光軸的發(fā)散角β的和。以相似方式，第二源光束部分225相對于主光軸209的最大發(fā)散角ζ增加,且將最大發(fā)散角ζ定義為源光軸215相對于主光軸209的角δ與第一源光束相對于源光軸的發(fā)散角Y的和。本領域技術人員將進一步認識到，對于位于源光軸與主光軸之間的光線，第一源光束部分223和第二光束部分225相對于主光軸209的發(fā)散角將減少。在本發(fā)明的一個實施方案中，以第一源光束部分和第二源光束部分的最大發(fā)散角ε和(小于投影系統(tǒng)205相對于主光軸的接受角α/2的方式使光源相對于主光軸傾斜。這確保了投影系統(tǒng)205能夠收集光。在一個實施方案中，光源經進ー步定位以使得在入射光瞳401處第一源光束部分相對于主光軸的最大距離/高度dl小于由投影系統(tǒng)的所得接受區(qū)界定的高度D/2。在一個實施方案中，在入射光瞳401處第二源光束部分相對主光軸的最大距離/高度d2是相似的，且也小于由投影系統(tǒng)的所得接受區(qū)界定的高度D/2。這確保了在光線也位于投影系統(tǒng)的接受角內的情況下，光線撞擊投影系統(tǒng)的入射光瞳且因此也由投影系統(tǒng)收集。本領域技術人員將認識到，可以例如通過使光收集構件213或投影系統(tǒng)205的光學性質最優(yōu)化、通過使光源的傾斜和定位最優(yōu)化、通過調適孔隙等來實現(xiàn)這些需求。盡管在所示設置中，影像307相對于主光軸209成角度，但是也可能調整中心透鏡部分的光學性質以使得影像垂直于主光軸。這可以例如通過使中心透鏡部分傾斜來實現(xiàn)。 為簡單起見，圖3a、圖3b和圖4示出ー個光源，但是本領域技術人員將認識到可以使用多個光源。此外，諸圖只示出少數(shù)設置，且本領域技術人員將能夠建構在權利要求書的保護范圍內的其它實施方案。圖5a和圖5b示出根據(jù)本發(fā)明的照明裝置的可能實施方案，其中圖5a和圖5b分別示出照明裝置的透視圖和橫截面圖。照明裝置在本文中實施為適合于將圖案成像到目標表面上的圖案投影儀500。圖案投影儀包括如上文所述進行布置的光源模塊501、孔隙503和投影系統(tǒng)505。光源模塊包括數(shù)個LED，其安裝到冷卻模塊507 (在圖6a和圖6b中進ー步詳細地示出)上并且在數(shù)個TIR (全內反射)透鏡509的下方。光源模塊還包括風扇形式的吹風構件(511)，其適合于迫使空氣朝向冷卻模塊背側上的數(shù)個冷卻葉片。TIR透鏡充當光收集構件且收集LED的光井將來自LED的光定向至孔隙和投影系統(tǒng)，如上文所述。圖案投影儀500包括圖案盤513，圖案盤515包括安裝于如娛樂照明領域中已知的旋轉傳送帶517上的數(shù)個圖案515。例如，圖案盤可以按US5402326、US6601973、US6687063或US2009/0122548中所述來實施，所述專利以引用方式并入本文?？梢酝ㄟ^使傳送帶旋轉而將每個圖案移動到孔隙503中。投影系統(tǒng)適合于在目標表面(未示出)處形成圖案的影像，并且包括數(shù)個光學透鏡519。
所示出的圖案投影儀還包括色輪521，所述色輪521包括數(shù)個濾光片523 (例如，分色濾光片、彩色凝膠等等)，所述濾光片也可以定位到光束中。色輪可用于光源產生白色光束的情況，并且可以用于形成光束的特定顔色。然而，色輪是可選的，因為在光源具有不同顔色且適合于執(zhí)行如動態(tài)照明領域中已知的加色混合的情況下，可以省略色輪。這可(例如)通過設置數(shù)個紅色、緑色和藍色LED來實現(xiàn)，其中顔色混合是基于不同顔色的強度。不同顔色的強度可以例如由眾所周知的脈沖寬度調制(PWM)方法，或通過調整穿過每個彩色LED的直流(DC)電流來控制。圖6a和圖6b不出用于圖5a和圖5b中所不的圖案投影儀中的光源模塊501的透視正視圖。圖6a和圖6b示出分別具有LED和不具有LED的光模塊。光源模塊包括具有第一側面的冷卻模塊507，第一側面包括數(shù)個平面安裝表面601a-601f，LED和其相應的TIR透鏡(509a-509f)是被安裝到所述平面安裝表面。中心安裝表面601a垂直于光軸安裝，且LED和TIR透鏡509a經定位以使得主光軸經過LED和TIR透鏡509a。使外圍安裝表面601b-601f相對于安裝表面601a成角度，且將來自LED的光定向至孔隙。外圍安裝表面的角度經確定以使得LED發(fā)射的光將在如上文所述的投影系統(tǒng)的接受角和橫截面內撞擊投影系統(tǒng)。平面安裝表面使得以下成為可能即將LED安裝在固定到平面安裝表面的平面電路板上。結果與曲面安裝表面的情況大不相同，由LED產生的熱量可盡可能地從電路板耗散，并非常容易穿過平面安裝表面而耗散掉，從而在電路板與平面安裝表面之間的大接觸表面上提供緊密接觸。使不同的安裝表面進ー步互連，從而發(fā)生以下情況可以使來自鄰近LED的熱量穿過鄰近安裝表面至少部分地耗散棹。這是適用于使用不同的彩色LED并且可能周期性地關閉ー些LED的情況。接通的LED可以在這種情況下使用與關閉的LED相關的安裝表面和散熱區(qū)域，由此可以耗散更多熱量。冷卻模塊的與第一側面相對的第二側面包括數(shù)個冷卻葉片，其改善LED的冷卻效應。圖7a至圖7e示出用于圖5和圖6中所示的圖案投影儀中的LED模塊。圖7a示出透視圖、圖7b示出側視圖、圖7c示出俯視圖、圖7d示出沿著圖7b的線A-A截取的橫截面圖，且圖7e示出沿著圖7c的線B-B截取的橫截面圖。將LED晶粒701安裝在金屬芯電路板703上，且由透鏡架705將TIR透鏡509固定至金屬芯電路板。透鏡架包括至少部分地圍繞TIR透鏡509的主體部分707。透鏡架還包括數(shù)個嚙合鉤709，其從主體707突出且適合于與TIR透鏡的上部部分嚙合。因此，TIR透鏡定位在主體內部且由嚙合鉤709固定。主體705經由兩個固定孔711，由兩個螺絲、釘子、鉚釘或類似物713固定至電路板。在所示實施方案中，固定孔在主體707中內部地延イ申，但是也可以從主體向外地延伸。電路板包括兩個導線(ー個負導線715-和ー個正導線715+)，可以將用于驅動LED的電功率連接到這兩個導線。TIR透鏡實施為收集由LED發(fā)射的光的集光器，且包括中心透鏡部分，其沿著LED軸的光軸對準且具有中心入射表面和中心出射表面。TIR透鏡也具有圍繞中心透鏡的至少一部分的外圍透鏡。外圍透鏡包括外圍入射表面、外圍反射表面和外圍出射表面。圖8a不出根據(jù)本發(fā)明的本發(fā)明的的ー個方面的集光器800。集光器收集由光源801發(fā)射的光且將所收集的光轉換為光束。集光器包括沿著光源的光軸805對準的中心透鏡部分803和圍繞中心透鏡803的至少一部分的外圍透鏡部分807。外圍透鏡部分包括外圍入射表面809、外圍反射表面811和外圍出射表面813。由光源發(fā)射的光的外圍部分815通過外圍入射表面進入外圍透鏡部分，且在通過外圍出射表面813離開外圍透鏡之前由外圍反射表面反射。因此，將發(fā)射光的外圍部分轉換為第二光束部分817。中心透鏡部分包括中心入射表面819和中心出射表面821。由光源發(fā)射的光823的中心部分通過中心入射表面819進入中心透鏡且通過中心出射表面821離開中心透鏡，由此將發(fā)射光的中心部分轉換為第一光束部分825。中心透鏡也包括定位在中心入射表面與中心出射表面之間的延伸部分827 (標示為劃痕區(qū)域)。延伸部分從外圍出射表面813突出且將中心出射表面抬高至高于外圍出射表面的一定距離處?？梢岳鐚⒌谝还馐糠趾偷诙馐糠盅刂廨S耦合穿過孔隙829。與傳統(tǒng)的集光器相比，這個集光器已減少橫截面尺寸。可以通過為中心透鏡部分提供延伸部分來減少集光器的橫截面尺寸，因為可以在不改變中心透鏡部分的光學性質的情況下，減少外圍部分所界定的橫截面尺寸。因此，有可能定位多個數(shù)量的光源在陣列中靠、攏且增加效率，因為可以耦合穿過孔隙的光的量増加。為了以有效方式在由投影光學元件界定的有限接受角內將來自若干源和集光器的光組合到孔隙中，需要集光器用最小可能的發(fā)散角在孔隙中遞送光。為了從集光器的中心部分獲得最小的發(fā)散角，透鏡應該具有盡可能長的焦距且經定位以成像源作為無窮大。這意味著移動透鏡更遠離光源會減少來自中心部分的發(fā)散角。移動具有最大直徑的固定TIR透鏡的外圍出射表面813更遠離孔隙會減少來自外圍出射表面的光的最大發(fā)散角。因此，為了在有限發(fā)散角內遞送來自源的最大光，集光器的中心部分應該具有相對于外圍部分延伸的中心透鏡部分。在一個實施方案中，中心透鏡部分適合于以沿著光軸的距離提供光源的影像831。以這種方式，可以用將由光源發(fā)射的光的大部分中心部分耦合穿過孔隙的方式來照明孔隙829。提供穿過孔隙829的光的非常有效的內耦合。進ー步有可能形成投影系統(tǒng)，其中將大部分的中心光耦合到投影系統(tǒng)(在圖8中未示出)中。光源的影像可以由第二光束部分來精準投射。這可用于沿著光軸使光源的形狀不同于孔隙的形狀的情況，因為第二光束部分可以用于填滿光源的影像的缺失的部分。中心透鏡部分也可以適合于使所述光源的影像失真。以這種方式有可能使光源的影像變形以使得光源的影像與孔隙的形狀匹配。外圍透鏡部分可以適合于使外圍部分集中在沿著所述光軸的一定距離處。以這種方式有可能沿著光軸提供“熱”點。在另ー實施方案中，外圍透鏡部分和中心透鏡部分可以適合于在孔隙829中如所期望實現(xiàn)特定組合的光分布。圖8b示出與下部模制工具851和上部模制工具853相關聯(lián)的集光器800。沿著集光器的中心軸845將模制工具移動到一起，且此后將集光器材料填充(未示出)到兩個模制工具之間的空腔中。延伸部分的外表面843的側滑角CJK外圍入射表面809的側滑角Ψ和外圍反射入射表面811的角ω相對于集光器的中心軸845成至少I度。這確保了可以移動模制工具遠離彼此而不破壞集光器。圖9a至圖9c比較根據(jù)本發(fā)明的集光器與根據(jù)現(xiàn)有技術的集光器，且示出將來自光源的光耦合穿過孔隙的情形的基本原理。根據(jù)本發(fā)明的集光器800在圖9a至圖9d中用實線示出，且不同于集光器800的現(xiàn)有技術集光器的部分用點線901示出。在圖8中描述根據(jù)本發(fā)明的集光器800的原理，且第一光束部分825在所示情形中適合于在孔隙829處提供光源的影像，光源的影像與孔隙的大小匹配。第二光束部分817也適合于與孔隙的大小匹配。因此，由集光器收集的大部分光沿著光軸805傳播且因此耦合穿過孔隙829。圖9a示出具有與根據(jù)本發(fā)明的集光器800相同橫截面尺寸的根據(jù)現(xiàn)有技術的集光器901的中心部分的第一光束部分903 (以點線示出)?？梢钥闯?，來自現(xiàn)有技術集光器的第一光束部分903大于在孔隙平面處孔隙的大小，且因此這個光損失棹。由現(xiàn)有技術集光器901形成的光源的影像905經拉開遠離孔隙。圖9b示出現(xiàn)有技術集光器的中心部分具有與根據(jù)本發(fā)明的集光器的中心部分相同的光學特性的情形。在這種情形下，現(xiàn)有技術集光器的外圍部分907在高度和橫截面上 都更大。因此，有可能在使用根據(jù)本發(fā)明的集光器800時，在給定區(qū)域中定位更大數(shù)量的光源和集光器。在需要將來自多個光源的光耦合穿過孔隙且由投影系統(tǒng)投影時，這是有用的，因為可以在投影系統(tǒng)的接受角和橫截面的范圍內匯聚更多光。由現(xiàn)有技術集光器的外圍部分形成的第二光束909 (以點線示出)將在孔隙處增加，從而導致光的損失。圖9c示出現(xiàn)有技術集光器的中心部分具有與根據(jù)本發(fā)明的集光器的中心部分相同的光學特性的情形。在這種情形下，現(xiàn)有技術集光器適合于具有與根據(jù)本發(fā)明的集光器的橫截面相同的橫截面。因此，外圍部分907的入射表面909和反射表面911改變以便將發(fā)射光的外圍部分定向至孔隙829?，F(xiàn)有技術集光器的外圍部分907在所示出的附圖中適合于使光913集中以使得光穿過孔隙829。與來自根據(jù)本發(fā)明的集光器的外圍部分的最外面的光束817的發(fā)散角相比，來自外圍部分907的最外面的光束913相對于光軸的發(fā)散角增加。因此，有可能在使用根據(jù)本發(fā)明的集光器800時，在給定區(qū)域中定位更大數(shù)量的光源和集光器。在需要將來自多個數(shù)量的光源的光耦合 穿過孔隙且由投影系統(tǒng)投影吋，這是有用的，因為可以在投影系統(tǒng)的接受角和橫截面的限度內匯聚更多光。由現(xiàn)有技術集光器的外圍部分形成的第二光束909 (以點線示出)將在孔隙處增加，從而導致光的損失。圖9d和圖9e分別對應于圖9a和圖9b,不同之處在于外圍透鏡部分的出射表面已成角度以便使第二光束部分聚焦更遠。已鑒于在接近孔隙處形成光源的影像的情況來描述實施方案；然而，本領域技術人員將理解，有可能以相似方式對于重疊和不相重疊的光束部分執(zhí)行本發(fā)明。本領域技術人員將進一步認識到，光束或光學影像的寬度不具有完全清晰的邊緣，且可以用例如如常用方法所定義的許多不同方式獲得寬度，所述常用方法諸如D4 σ、10/90或20/80刀形邊緣、l/e2、FWHM 和 D86。圖IOa至圖IOf示出根據(jù)本發(fā)明的集光器的不同實施方案的透視圖。集光器適合于收集由光源(未示出)發(fā)射的光井將所收集的光轉換為光束。集光器包括沿著光源的光軸1005對準的中心透鏡部分1003和圍繞中心透鏡的至少一部分的外圍透鏡部分1007。中心透鏡包括中心入射表面(不可見)和中心出射表面1021，且外圍透鏡包括外圍入射表面(不可見)、外圍反射表面1011和外圍出射表面1013。以與圖8和圖9中所示相似的方式，光源被定位在中心透鏡下面的空腔中且由外圍透鏡的一部分圍繞。由光源發(fā)射的光的中心部分通過中心入射表面進入中心透鏡且通過中心出射表面1021離開中心透鏡。以這種方式，將發(fā)射光的中心部分轉換為具有第一橫截面光分布的第一光束部分。由光源發(fā)射的光的外圍部分通過外圍入射表面進入外圍透鏡，且在通過外圍出射表面1013離開外圍透鏡之前由外圍反射表面1011反射。以這種方式，將發(fā)射光的外圍部分轉換為具有第二橫截面光分布的第二光束部分。第一橫截面光分布和第二橫截面光分布界定光如何在光束中分布且可以例如由定位在光束中的檢測器來測量且示出為漸變映射。或者，可以將第一橫截面光分布和第二橫截面光分布示出在坐標系中，所述坐標系示出沿著穿過光束的路徑的強度。在這個實施方案中，中心透鏡和外圍透鏡相互適合于將由光源發(fā)射的光轉換為具有實質圓形和旋轉對稱的橫截面光分布的共同光束，其中共同光束包括第一光束部分和第二光束部分。結果是，有可能在光源相對于光源的光軸旋轉不對稱的情形下，提供具有旋轉對稱的光分布的光束?？梢詫崿F(xiàn)此舉，因為使中心透鏡和外圍透鏡相互適合以使得第一光分布與第二光分布的和是實質上相對于光軸旋轉對稱的。在光源相對于光源的光軸旋轉不對稱的情形下，中心透鏡通常使沿著光軸的光源形狀成像且外圍部分可以接著適合于補償具有旋轉不對稱形狀的光源?？梢酝ㄟ^調適外圍部分以在光源影像的周圍分布光的外圍部分來實現(xiàn)此舉。因此，與光源的原始光分布相比，所得光束的截面光分布將更為旋轉對稱或圓形的。因此，有可能將由具有旋轉不對稱形 狀的光源發(fā)射的光轉換為圓形光束。具有旋轉不對稱形狀的光源可以具有任何旋轉不対稱的形狀，且例如是正方形、三角形、矩形或任何其它多邊形的形狀。中心透鏡和外圍透鏡適合于彼此補充，由此使所述第一橫截面光分布和所述第二橫截面光分布在局部范圍內彼此相反。在一個實施方案中，可以使第一橫截面光分布和第ニ橫截面光分布在局部范圍內彼此相反。第二橫截面光分布相對于第一橫截面光分布在局部范圍內相反意味著第一橫截面光分布和第二橫截面光分布的光強度指數(shù)在兩個橫截面光分布的至少ー些相應區(qū)域中分別是較高和較低的。中心透鏡可以相對于光軸是旋轉不對稱的，且適合于使第一橫截面光分布失真。結果是，中心部分將發(fā)射光的中心部分的光分布修改為更具有旋轉對稱性的第一光分布。通常將由光源發(fā)射的大部分光發(fā)射到中心部分中，且因此提供旋轉不對稱中心透鏡的效應是相對較大的。在這個實施方案中，外圍透鏡可以適合于將光的外圍部分分布到旋轉不對稱中心透鏡不可以使發(fā)射光的中心部分失真的區(qū)域上。事實上，外圍透鏡通常也是相對于光軸旋轉不對稱的，且適合于使第二橫截面光分布失真。失真可以是本領域中已知的任何光學象差或失真，例如，桶形失真(其中放大率隨著與光軸的距離而減少)、枕形失真(其中放大率隨著與光軸的距離而增加)、球形失真、球形象差等?？梢酝ㄟ^提供旋轉不対稱的中心入射表面和/或旋轉不対稱的中心出射表面來使旋轉不対稱的中心透鏡變得旋轉不對稱?？梢酝ㄟ^提供旋轉不対稱的外圍入射表面和/或旋轉不對稱的外圍反射表面來使旋轉不對稱的外圍透鏡變得旋轉不對稱。圖IOa至圖IOf示出不同實施方案且示出中心透鏡1003和外圍透鏡1007如何可以是光束対稱的以及適合于彼此補充。集光器的最終設計取決于光源的形狀和光分布。集光器可以經設計以使用根據(jù)本發(fā)明的方法在孔隙處提供圓形光束且形成旋轉不対稱的光束。方法包括以下步驟〇提供如本領域中已知且如上文所述的包括中心透鏡部分和外圍透鏡部分的集光器。〇通過旋轉對稱地調整至少外圍入射表面、外圍反射表面、外圍出射表面、中心入射表面和/或中心出射表面的曲率來最大化在孔隙處光束的光輸出。此后，通過旋轉不對稱地調整至少外圍入射表面、外圍反射表面、外圍出射表面、中心入射表面和/或中心出射表面的曲率來使在孔隙處光束的橫截面光分布的圓度最優(yōu)化。使光束的橫截面光分布的圓度最優(yōu)化的步驟包括以下步驟獲得所述光束的橫截面光分布的圓度，且旋轉不對稱地調整至少ー個所述表面的曲率是基于所述獲得的圓度。可以重復這個步驟許多次或直到實現(xiàn)足夠的圓形光束。這個方法使得可能以有效方式設計集光器的形狀，因為需要執(zhí)行較少的計算。通過首先使用對表面的旋轉對稱的調整來使集光器最優(yōu)化使得可能使用現(xiàn)有技術方法，且旋轉不對稱的調整的起始點是已經針對總光輸出進行最優(yōu)化的集光器，且旋轉不對稱的集光器的光輸出最有可能也是高的。以下實施例描述方法的可能實施方案且只充當說明實施例且不限制權利要求書的保護范圍。
實施例通過使用如圖IOa至圖IOf中所示的集光器來改善圖5a和圖5b的照明裝置的顏色混合。在下文中，集光器稱作NRS TIR透鏡(非旋轉對稱的TIR透鏡)。因此，TIR透鏡經過修改以投影更圓的光斑且提供較好的顔色混合。然而，模擬圖5a和圖5b的具有7個LED、7個TIR透鏡和二次光學元件的整個照明裝置被認為是不切實際的，エ序在每個最優(yōu)化步驟中將耗費幾分鐘。代替地，單ー NRS TIR透鏡由來自25mm0閘的數(shù)據(jù)最優(yōu)化，從而將姆個步驟減少到 6-9秒。 通過首先針對圖5a和圖5b的照明裝置的光閘中的最大發(fā)光輸出將如圖8a中所示的旋轉對稱的TIR透鏡最優(yōu)化來查找NRS TIR透鏡設計。然而，本領域技術人員認識到，可以將本領域中已知的任何基本旋轉對稱的TIR透鏡設計用作起始點(例如，如US2，254，961 或 US 2009/022552 所公開)。在這個步驟之后，應用修改以補償正方形的晶粒影像且針對圓度來使光斑最優(yōu)化。模擬設置在圖Ila中示出且包括LED光源1101和TIR透鏡1103，其使光聚焦到垂直于Z軸定向的25X25mm2檢測器屏幕1107。具有圓形25mm0孔1107的吸收表面位于檢測器前方。模擬在由發(fā)明者程序設計的光線跟蹤軟件中被執(zhí)行且經設計以使這些種類的修改更容易地應用。將以下機械限制應用于透鏡的形狀 在距透鏡底部11. 5mm的高度處，圍繞Z軸的最大半徑被設置為16mm ； 透鏡底部是內半徑和外半徑分別是8. 875mm和9. 125mm的平環(huán)形狀,其被放置在距LED光源的起源O. 5mm的高度處，LED光源的起源被定義為最高的發(fā)光表面的中心；· LED的起源被放置在距光閘102. 87mm處； 側滑角被限制為≥2°以促進注入成型制造。TIR透鏡首先是作為由以下公式定義的兩個參數(shù)表面而產生
權利要求
1.ー種集光器，其用于收集由光源發(fā)射的光且將所述收集的光轉換為光束，所述集光器包括 〇沿著所述光源的光軸對準的中心透鏡部分，所述中心透鏡包括中心入射表面和中心出射表面；由所述光源發(fā)射的所述光的中心部分通過所述中心入射表面進入所述中心透鏡，并且通過所述中心出射表面離開所述中心透鏡，由此將所述發(fā)射光的所述中心部分轉換為第一光束部分； 〇圍繞所述中心透鏡的至少一部分的外圍透鏡部分，所述外圍透鏡包括外圍入射表面、外圍反射表面和外圍出射表面；由所述光源發(fā)射的所述光的外圍部分通過所述外圍入射表面進入所述外圍透鏡，并且在通過所述外圍出射表面離開所述外圍透鏡之前由所述外圍反射表面發(fā)射，由此將所述發(fā)射光的所述外圍部分轉換為第二光束部分； 其特征在干所述中心透鏡包括定位在所述中心入射表面與所述中心出射表面之間的延伸部分，所述延伸部分從所述外圍出射表面突出并且將所述中心出射表面抬高至高于所述外圍出射表面的一定距離處。
2.根據(jù)權利要求I所述的集光器，其特征在于所述中心透鏡適合于將所述光源在沿著所述光軸的一定距離處成像。
3.根據(jù)權利要求2所述的集光器，其特征在于所述光源的所述影像由所述第二光束部分來精準投射。
4.根據(jù)權利要求2至3所述的集光器，其特征在于所述中心透鏡進ー步適合于放大或縮小所述光源的所述影像。
5.根據(jù)權利要求2至4所述的集光器，其特征在于所述中心透鏡進一歩適合于使所述光源的所述影像失真。
6.根據(jù)權利要求I至5所述的集光器，其特征在于所述外圍透鏡適合于使所述外圍部分集中在沿著所述光軸的一定距離處。
7.根據(jù)權利要求I至6所述的集光器，其特征在于所述中心透鏡和所述外圍透鏡相互適合以將由所述光源發(fā)射的所述光轉換為共同光束，所述共同光束具有實質上圓形并且旋轉對稱的橫截面光分布，其中所述共同光束包括所述第一光束部分和所述第二光束部分。
8.根據(jù)權利要求7所述的集光器，其特征在于所述中心透鏡和所述外圍透鏡適合于彼此補充，由此使所述第一光束部分的所述第一橫截面光分布和所述第二光束部分的所述第二橫截面光分布在局部范圍內彼此相反。
9.根據(jù)權利要求I至9所述的集光器，其特征在于所述中心透鏡相對于所述光軸是旋轉不対稱的，并且適合于使所述第一橫截面光分布失真。
10.根據(jù)權利要求I至10所述的集光器，其特征在于所述外圍透鏡相對于所述光軸是旋轉不對稱的，且適合于使所述第二橫截面光分布失真。
11.根據(jù)權利要求I至10所述的集光器，其特征在干以下至少ー個相對于所述光軸是旋轉不對稱的 〇所述外圍入射表面； 〇所述外圍反射表面； 〇所述外圍出射表面；〇所述中心入射表面和/或 〇所述中心出射表面；
12.根據(jù)權利要求I至11所述的集光器，其特征在于所述延伸部分的外表面相對于所述集光器的中心軸成至少2度的角度。
13.根據(jù)權利要求I至12所述的集光器，其特征在于所述外圍入射表面相對于所述集光器的所述中心軸成至少2度的角度。
14.根據(jù)權利要求I至13所述的集光器，其特征在于所述外圍反射表面相對于所述集光器的所述中心軸成至少2度的角度。
15.根據(jù)權利要求I至14所述的集光器，其特征在于所述集光器由聚合物制成。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種集光器，其用于收集由光源發(fā)射的光并將所收集的光轉換為光束。集光器包括沿著光源的光軸對準的中心透鏡部分，其中中心透鏡包括中心入射表面和中心出射表面。集光器還具有圍繞中心透鏡的至少一部分的外圍透鏡部分。外圍透鏡包括外圍入射表面、外圍反射表面和外圍出射表面。中心透鏡另外包括定位在中心入射表面與中心出射表面之間的延伸部分，所述延伸部分從外圍出射表面突出并且將中心出射表面抬高至高于外圍出射表面的一定距離處。
文檔編號F21V5/04GK102695915SQ201080060235
公開日2012年9月26日 申請日期2010年12月20日 優(yōu)先權日2009年12月21日
發(fā)明者D·喬根森, J·蓋德加德, T·詹森 申請人:馬丁專業(yè)公司