[發明專利]光輸出設備和方法

有效

• 申請號: 200980121690.3
• 申請日: 2009-06-05
• 公開（公告）號: CN102057214A
• 公開（公告）日: 2011-05-11
• 發明（設計）人: R·P·范戈爾科姆;A·J·里杰克;M·J·J·雅克
• 申請（專利權）人: 皇家飛利浦電子股份有限公司
• 主分類號: F21V7/00
• 分類號: F21V7/00
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 吳立明

技術領域

本發明涉及一種光輸出設備，該設備包括：第一光源；第二光源；以及部分透明鏡。本發明還涉及一種光輸出方法。

背景技術

在美國專利申請US?2006/0274421A1(Okamitsu等人)中公開了通過技術領域提到的類型的光輸出設備。具體而言，結合US2006/0274421A1中的圖1a，描述了一種包括發光陣列對的固態光源。發光陣列輸出直接傳向目標表面的光線，而其它射線產生由其它射線入射于其上的光學混合元件產生的組合輻射。光學混合元件可以是半反射鏡，該半反射鏡將其它射線的發射基本上拆分成反射射線和透射射線，這些射線被混合使得它們相互疊加。

然而，US?2006/0274421A1的圖1a的固態光源的問題在于直接傳向目標表面的光線造成在目標表面的不均勻混合。

發明內容

本發明的目的在于至少部分地克服這一問題并且提供一種具有改進的混合的光輸出設備。

根據以下描述將變得清楚的這一和其它目的由根據所附獨立權利要求的一種光輸出設備和方法實現。

根據本發明的一個方面，提供一種光輸出設備，該設備包括：第一光源；第二光源；以及部分透明鏡，其中部分透明鏡在設備的操作期間接收第一和第二光源發射的基本上所有光，并且反射第一光源發射的光的一部分而透射第二光源發射的光的一部分，以及反之亦然，從而來自第一光源的光在部分透明鏡處的反射/透射之后完全疊加于來自第二光源的光上。

由于第一和第二光源發射的所有光撞擊部分透明鏡，所以可以實現理想混合。另外，無需添加一個或多個發散器，這意味著可以提供高度準直的光束。

在本發明的有利實施例中，部分透明鏡為半透明或者半反射鏡(也就是說，反射入射光的約一半而透射另一半)，第一和第二光源對稱地布置于部分透明鏡的各側上，和/或第一和第二光源具有基本上相同的輻射模式。

另外，第一光源優選地適合于發射具有第一波長光譜的光，而第二光源適合于發射具有與第一波長光譜不同的第二波長光譜的光。以這一方式可以有利地混合兩種不同顏色或者有色光和白光。

優選地，第一和第二光源中的各光源包括至少一個發光二極管(LED)。各光源的LED可以有相同或者不同顏色。LED的益處包括高效率、使用壽命長等。然而，在一些實施例中可以代之以使用諸如激光器、熒光燈、TL管等其它光源。

另外優選地，本設備還包括適合于至少部分地準直第一和第二光源的光的準直裝置，從而在操作期間第一和第二光源的基本上所有至少部分準直的光入射于部分透明鏡上。

在一個實施例中，在設備的操作期間，第一和第二光源的至少部分準直的光入射于部分透明鏡上，從而產生第一和第二混合光束，其中光輸出設備還包括用于將第一和第二混合光束中的一個混合光束重引向另一混合光束的方向的平面鏡。在這一實施例中，準直可以包括兩個半復合拋物面聚光器(CPC)(各CPC分別用于各光源)，盡管可以使用其它準直裝置，比如普通CPC或者卡塞格倫準直器。通過優化準直角度和在準直裝置與部分透明鏡之間的角度，可以最小化光輸出設備的尺寸。在這一實施例中，設備優選地包括適合于聚焦疊加的光的至少一個透鏡，以便有利地恢復損失的集光率。代替透鏡，專門適配的鏡可以用來聚焦光。

在另一實施例中，準直裝置包括兩個拋物面鏡，其中部分透明鏡布置于兩個拋物面鏡之間，并且其中第一光源在一個拋物面鏡與該一個拋物面鏡的焦點之間布置于該一個拋物面鏡的光軸上，而第二光源在另一拋物面鏡與該另一拋物面鏡的焦點之間布置于該另一拋物面鏡的光軸上。在這一實施例中，無需透鏡，但是該設備優選地包括適合于準直疊加的光的輔助準直裝置。在混合之后的后準直具有的優點在于該設備保持為小。代替拋物面鏡，可以使用諸如橢球、多面鏡等其它形狀。

在又一實施例中，該設備還包括附加光源，該設備的光源布置于兩行中，各行分別在部分透明鏡的各側上，從而提供線性光輸出設備。

根據本發明的一個方面，提供一種光輸出方法，該方法包括：借助部分透明鏡，接收第一光源和第二光源發射的基本上所有光；并且借助部分透明鏡，反射第一光源發射的光的一部分而透射第二光源發射的光的一部分，以及反之亦然，從而來自第一光源的光在部分透明鏡處的反射/透射之后完全疊加于來自第二光源的光上。本發明這一方面的優點和特征類似于本發明的上述方面的優點和特征。

附圖說明

現在將參照示出了本發明當前優選實施例的附圖更詳細地描述本發明的這些和其它方面。

圖1是根據本發明一個實施例的光輸出設備的示意橫截面側視圖。

圖2是圖1中的設備的半CPC的透視圖。