[發(fā)明專利]光發(fā)生系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710053484.X
• 申請(qǐng)日: 2015-07-28
• 公開（公告）號(hào): CN107065111B
• 公開（公告）日: 2018-09-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: D·R·阿德馬;G·希爾;J·馬
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 克里斯蒂數(shù)字系統(tǒng)美國有限公司
• 主分類號(hào): G02B7/00
• 分類號(hào): G02B7/00;G02B26/00
• 代理公司: 北京三友知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11127
• 代理人: 王小東

本發(fā)明涉及光發(fā)生系統(tǒng)。該光發(fā)生系統(tǒng)包括：散熱器；位于散熱器上的發(fā)光材料，其至少一部分繞軸線圓形對(duì)稱，散熱器和發(fā)光材料是不能旋轉(zhuǎn)的；固定光源，其配置為生成激勵(lì)光，激勵(lì)光配置為激勵(lì)發(fā)光材料以產(chǎn)生發(fā)射光，激勵(lì)光的入射路徑與發(fā)光材料的軸線形成第一角度，第一角度大于0°且小于90°；以及光學(xué)器件，其配置為相對(duì)于發(fā)光材料繞發(fā)光材料的軸線旋轉(zhuǎn)，并包括：第一反射鏡，其位于軸線上并與軸線形成第二角度，第一反射鏡進(jìn)一步位于激勵(lì)光的入射路徑上，第二角度大于0°且小于90°；以及平行于第一反射鏡的第二反射鏡，第一反射鏡配置為朝向第二反射鏡反射激勵(lì)光，以及第二反射鏡配置為朝向發(fā)光材料反射激勵(lì)光。

本申請(qǐng)是申請(qǐng)日為2015年7月28日、申請(qǐng)?zhí)枮?01510551094.6以及發(fā)明名稱為“具有旋轉(zhuǎn)光學(xué)器件的旋轉(zhuǎn)靜態(tài)發(fā)光材料”的發(fā)明專利申請(qǐng)的分案申請(qǐng)。

技術(shù)領(lǐng)域

本說明書總體涉及光發(fā)生系統(tǒng)，具體地涉及具有旋轉(zhuǎn)光學(xué)器件的旋轉(zhuǎn)靜態(tài)發(fā)光材料。

背景技術(shù)

在激光器-發(fā)光材料照明系統(tǒng)中，產(chǎn)品性能的一個(gè)限制因素是對(duì)發(fā)光材料(例如熒光體)的冷卻。將熒光體置于旋轉(zhuǎn)輪上的其中一個(gè)好處是，它將入射能量分布至更大的區(qū)域，有效地降低了熱密度。然而，當(dāng)旋轉(zhuǎn)的液體冷卻式熒光體輪用于高功率應(yīng)用時(shí)，必須包含使用旋轉(zhuǎn)密封件的冷卻液體。旋轉(zhuǎn)密封件壽命有限，壽命可能小于用于照明源或用于投影應(yīng)用所需的壽命。此外，在發(fā)光材料的光點(diǎn)的高能量密度可導(dǎo)致材料性能的降低。

發(fā)明內(nèi)容

大體上，本發(fā)明涉及一種具有旋轉(zhuǎn)光學(xué)器件的旋轉(zhuǎn)靜態(tài)發(fā)光材料。激勵(lì)光(包括但不限于激光)的輸入路徑(和替代地，輸出路徑)和光的輸出路徑是沿著光學(xué)器件的旋轉(zhuǎn)軸線固定的，該光學(xué)器件繞不能旋轉(zhuǎn)的發(fā)光材料和散熱器旋轉(zhuǎn)，從而將發(fā)光材料產(chǎn)生的光分散至散熱器的表面上，使得靜態(tài)散熱器可以用來冷卻發(fā)光材料，所述靜態(tài)散熱器例如為水箱、熱管、蒸汽室、散熱片等。旋轉(zhuǎn)靜態(tài)發(fā)光材料的至少一部分具有圓形對(duì)稱性，并且旋轉(zhuǎn)光學(xué)器件與旋轉(zhuǎn)靜態(tài)發(fā)光材料同軸；使用馬達(dá)等使旋轉(zhuǎn)光學(xué)器件圍繞發(fā)光材料旋轉(zhuǎn)。激勵(lì)光沿著旋轉(zhuǎn)軸線在光學(xué)器件處被接收，并且當(dāng)光學(xué)器件旋轉(zhuǎn)時(shí)，該光學(xué)器件傳送激勵(lì)光至旋轉(zhuǎn)靜態(tài)發(fā)光材料，在旋轉(zhuǎn)靜態(tài)發(fā)光材料上掃出一圈激勵(lì)光。激勵(lì)光激發(fā)發(fā)光材料，發(fā)光材料又發(fā)射光；該光由旋轉(zhuǎn)光學(xué)器件收集，所述旋轉(zhuǎn)光學(xué)器件將發(fā)光材料產(chǎn)生的光傳送回到旋轉(zhuǎn)軸線，在旋轉(zhuǎn)軸線，光離開光學(xué)器件，例如朝向收集光學(xué)器件和/或投影光學(xué)器件，使得可以從發(fā)射光中產(chǎn)生圖像，如在投影儀系統(tǒng)中。由于激勵(lì)光沿著旋轉(zhuǎn)軸線被收集并且所發(fā)射的光沿著旋轉(zhuǎn)軸線離開光學(xué)器件，所以激光器和收集光學(xué)器件的位置是固定的。另外，由于發(fā)光材料是旋轉(zhuǎn)靜態(tài)的，所以發(fā)光材料位于旋轉(zhuǎn)靜態(tài)散熱器上；因此散熱器可以使用包括水箱的旋轉(zhuǎn)靜態(tài)散熱器來冷卻，避免使用旋轉(zhuǎn)密封件。由于光學(xué)器件使得激勵(lì)光通過掃出一個(gè)圓的方式等照射發(fā)光材料，發(fā)光材料處產(chǎn)生的熱量也分散至所述圓上，從而防止熱量積聚在發(fā)光材料的一個(gè)點(diǎn)上，而不旋轉(zhuǎn)發(fā)光材料。散熱器/發(fā)光材料可平行和/或垂直于光學(xué)器件線性移動(dòng)，使得激勵(lì)光在發(fā)光材料上掃出螺旋型形狀，以進(jìn)一步分散發(fā)光材料上產(chǎn)生的熱量。在一些實(shí)施方式中，固定光源可以是偏離軸線的，并且旋轉(zhuǎn)光學(xué)器件包括兩個(gè)平行的反射鏡。在其他實(shí)施方式中，發(fā)光材料可包括薄盤激光器的增益材料；在一些這些實(shí)施方案中，本文中描述的系統(tǒng)可以包括一個(gè)或多個(gè)后向反射器，所述后向反射器配置為將從薄盤激光器的反射鏡反射的光循環(huán)回到增益材料以進(jìn)一步產(chǎn)生光。

在本說明書中，元件可以被描述為“配置為”執(zhí)行一個(gè)或多個(gè)功能或“配置用于”這樣的功能。在一般情況下，配置為執(zhí)行或配置用于執(zhí)行功能的元件配置為執(zhí)行該功能，或者是適合于執(zhí)行該功能，或者適應(yīng)于執(zhí)行該功能，或可操作以執(zhí)行該功能，或以其他方式能夠執(zhí)行該功能。

應(yīng)當(dāng)理解，對(duì)于本說明書的目的，語言“X、Y和Z中的至少一個(gè)”和“X、Y和Z中的一個(gè)或多個(gè)”，可以被解釋為僅X、僅Y、僅Z，或兩個(gè)或多個(gè)項(xiàng)目X、Y和Z的任何組合(例如，XYZ、XYY、YZ、ZZ，等)。當(dāng)出現(xiàn)語言“至少一個(gè)......”和“一個(gè)或多個(gè)......”時(shí)，類似的邏輯可應(yīng)用于兩個(gè)或更多項(xiàng)目。