具有束成形光学元件的光产生器件制造技术

一种光产生系统(1000)，包括：被配置为提供光源光(11)的多个光源(10)；细长发光体(100)，其具有限定细长发光体(100)的长度(L)的第一面(141)和第二面(142)，细长发光体包括一个或多个侧面(140)，细长发光体(100)包括辐射输入面(111)并且第二面(142)包括第一辐射出射窗口(112)，其中辐射输入面(111)被配置为与多个光源(10)成光接收关系，其中细长发光体(100)包括被配置为将光源光(11)的至少一部分转换成发光材料光(8)的发光材料(120)，以及束成形光学元件(224)。成形光学元件(224)。成形光学元件(224)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有束成形光学元件的光产生器件


[0001]本专利技术涉及一种光产生系统，诸如用于在投影仪中使用或用于在舞台照明中使用，或者用于使用于显微镜或内窥镜照明。本专利技术还涉及包括这种光产生系统的照明器、照明系统或投影系统。

技术介绍

[0002]发光集中器在本领域中是已知的。例如，WO2006/054203描述了一种光发射器件，包括发射波长范围为>220nm至<550nm的光的至少一个LED，以及无光学接触地朝向该至少一个LED放置的至少一个转换结构，其将来自至少一个LED的光至少部分地转换成波长范围>300nm至≤1000nm的光，其中该至少一个转换结构具有>1.5且<3的折射率n和比率A：E>2:1且<50000:l，其中A和E被定义如下：至少一个转换结构包括至少一个入射表面和至少一个出射表面，在入射表面由至少一个LED发射的光可以进入该转换结构，在出射表面光可以离开该至少一个转换结构，至少一个入射表面中的每一个具有入射表面面积，(多个)入射表面面积被编号为A1...A
n
，并且(多个)至少一个入射表面中的每一个具有出射表面面积，(多个)出射表面面积被编号为E1...E
n
，并且(多个)至少一个入射表面面积中的每一个的总和A为A＝A1+A2...+A
n
，以及(多个)至少一个出射表面面积中的每一个的总和E为E＝E1+E2...+E
n
。
[0003]EP3008380A公开了一种光发射器件，包括适合用于发射具有第一光谱分布的光的光源，包括彼此相对布置的第一光输入表面和第一光出射表面的第一光导，并且还包括相对于第一光输入表面垂直延伸的端表面，以及包括相对于彼此垂直延伸的第二光输入表面和第二光出射表面的第二光导。第一光导适合用于接收光，将光引导至第一光出射表面，并将出自第一光出射表面的光耦合到第二光导中，并将另一部分光耦合出端表面。第二光导适合用于接收耦合出第一光导的光，转换至少一部分光，并将经转换的光耦合出第二光出射表面。
[0004]US2016/266297A公开了一种光发射器件，其包括分别用于发射具有第一和第二光谱分布的光的第一和第二光源，分别包括第一光输入表面和第一光出射表面的第一和第二光导，相应光导的光输入表面和光出射表面相对于彼此以一定角度延伸。第一和第二光导被配置为分别将接收到的光的一部分转换为具有第三和第四光谱分布的光，并且分别将具有第三和第四光谱分布的光的至少一部分从第一和第二光出射表面中耦合出来。
[0005]WO2019/016006A公开了一种照明器件，包括多组，每组一个或多个光源，被配置为提供光源光；以及多个发光元件，每个发光元件包括细长发光体，该细长发光体具有用于接收光源光的辐射输入面，每个发光元件包括用于将光源光的至少一部分转换成发光材料光的发光材料，并且每个发光元件具有用于发光材料光的发光元件出射窗口。发光元件被配置成相邻发光体之间的平均距离大于相邻发光元件出射窗口之间的最短发光元件出射窗口距离的配置，从而限定了相邻发光体之间的间隙。
[0006]US2007/280622A公开了一种合并了光导的投影系统。光导包括当用第一波长的光
照射时能够发射第二波长的光的材料，其中第一波长不同于第二波长。光导还包括出射面，该出射面具有在第二波长下反射的第一部分和在第二波长下透射的第二部分。当用第一波长的光照射光导时，该材料将第一波长的光的至少一部分转换成第二波长的光。从出射面的第二部分离开的第二波长的大部分光被光导全内反射。
[0007]US2008/079910A公开了一种包含照明系统的投影系统，该照明系统具有能够产生第一波长范围内的光的至少第一非相干光源。照明系统还包括含有荧光材料的体，当被第一波长范围的光照射时，该荧光材料发射不同于第一波长范围的第二波长范围的光。该系统还包括至少一种第二荧光材料，其吸收第一和第二波长范围中的至少一个波长范围内的光，并发射第三波长范围内的光。体具有提取面积，并且第二或第三波长范围中的至少一些光在体内被内部地反射到提取面积。来自提取面积的光照射至少一个成像器件。

技术实现思路

[0008]高亮度光源适用于各种应用，包括聚光灯、舞台照明、前照灯和数字光投影、以及(荧光)显微镜和内窥镜等。为此，可以使用所谓的光集中器，其中较短波长光在高度透明的发光材料中被转换为更长的波长。这种发光材料的细长发光体可以被LED照射以在该棒内产生更长的波长。将以波导模式停留在发光材料(诸如(三价铈)掺杂石榴石)中的经转换的光，然后可以从(较小)表面之一提取，从而导致强度增益。
[0009]在实施例中，光集中器(或“发光集中器”)可以包括(透明)磷光体材料(例如高折射率石榴石)的矩形条或棒，能够将蓝光转换成绿光或黄光并且将此绿光或黄光收集在小光学扩展量(
é
tendue)输出束中。矩形条可以具有六个表面，在条的长度上的四个大表面形成四个侧壁，两个较小的表面在条的端部，其中这些较小的表面之一形成提取所期望的光的“头部”(nose)。
[0010]例如在蓝光辐射下，蓝光激发磷光体，之后磷光体开始在所有方向上发射绿光，例如当使用一些含铈的石榴石应用时。由于磷光体一般来说被嵌入在高折射率条中，经转换的(绿)光的主要部分被捕获到高折射率条中并且例如经由全内反射(TIR)而被波导到条的头部，在该头部处(绿)光可以离开条。所产生的(绿)光量与被泵浦到条中的蓝光量成比例。条越长，可以被应用来泵浦磷光体材料的蓝光LED越多，并且蓝光LED的数目越多，增加了可以使用的在条的头部离开的(绿)光的亮度。然而，经磷光体转换的光可以被分成两个部分。
[0011]第一部分由第一类光线组成，这些光线可以以大于反射临界角的角度射到条的侧壁。这些第一光线可以被捕获在高折射率条中，并将横穿到条的头部，在该头部处它可以作为系统所期望的光离开。一般来说，发光材料光的至少一部分可以直接从辐射出射面逸出(没有全内反射)。由第二光线组成的第二部分(“第二光线”)可以以小于反射临界角的角度射到条的侧壁。这些第二光线不会被捕获在条中，而是将在条的侧壁处离开条。这些第二光线可能会被反射回到石榴石中，但是在这种情况下，这些光线将始终以小于总反射角的角度进入石榴石，将直接穿过石榴石并在对面的侧壁处离开条。如此，这些第二光线可能永远不会引导到条的头部。这些第二光线原则上被丢失并且可能会限制这种照明系统的效率。通常，44％的经转换的光可能会被捕获并且可能会在条的头部处离开条，而56％的经转换的光可能会在条的侧壁处丢失。
[0012]所谓的高流明密度(HLD)系统可以包括细长发光体，其中蓝光被转换以创建用于
剧院照明、投影机等的高强度光源。
[0013]相对于一些现有技术系统，用于产生光的细长发光体的光学扩展量可能不适合所期望的应用，例如在期望用于液晶显示器(LCD)系统的情况中。此外，例如，可能本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种光产生系统(1000)，包括：
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多个光源(10)，被配置为提供光源光(11)；
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细长发光体(100)，所述细长发光体(100)具有限定所述细长发光体(100)的长度(L)的第一面(141)和第二面(142)，所述细长发光体包括一个或多个侧面(140)，所述细长发光体(100)包括辐射输入面(111)并且所述第二面(142)包括第一辐射出射窗口(112)，其中所述辐射输入面(111)被配置为与所述多个光源(10)成光接收关系，其中所述细长发光体(100)包括发光材料(120)，所述发光材料(120)被配置为将所述光源光(11)的至少一部分转换成发光材料光(8)，其中所述第二面(142)与所述辐射输入面(111)具有不等于0
°
且不等于180
°
的角度(α)，并且其中所述第二面(142)具有第二面表面面积(A1)；
‑
束成形光学元件(224)，所述束成形光学元件(224)包括辐射入射窗口(211)，所述辐射入射窗口(211)与所述第一辐射出射窗口(112)光学耦合并且被配置为接收所述转换器光(101)的至少一部分，其中所述第一辐射出射窗口(112)具有比所述第二面表面面积(A1)小的第一辐射出射窗口表面面积(A2)，并且其中未被光学耦合到所述束成形光学元件(224)的所述第二面表面面积(A1)包括第一反射元件(150)，其中所述束成形光学元件(224)包括部分束成形光学元件，所述部分束成形光学元件被配置作为沿着与所述束成形光学元件(224)的对称平面(134)平行的平面(132)相交的束成形光学元件。2.根据权利要求1所述的光产生系统(1000)，其中所述第一辐射出射窗口(112)关于所述第二面(142)被不对称地定位。3.根据权利要求2所述的光产生系统(1000)，其中所述细长发光体(100)具有折射率n1，其中所述束成形光学元件(224)具有折射率n2，并且其中0.75*n1≤n2≤1.1*n1。4.根据前述权利要求中任一项所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：C，
申请(专利权)人：昕诺飞控股有限公司，
类型：发明
国别省市：