光输出设备和方法技术

本发明专利技术涉及一种光输出设备（１０，５０，７０），该设备包括：第一光源（１２ａ，５２ａ，７２ａ）；第二光源（１２ｂ，５２ｂ，７２ｂ）；以及部分透明镜（１６，５６，７６）。该设备的特征在于部分透明镜在操作期间接收第一和第二光源发射的基本上所有光，并且反射第一光源发射的光的一部分而透射第二光源发射的光的一部分，以及反之亦然，从而来自第一光源的光在部分透明镜处的反射／透射之后完全叠加于来自第二光源的光上。本发明专利技术还涉及一种光输出方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种光输出设备，该设备包括第一光源；第二光源；以及部分透明 镜。本专利技术还涉及一种光输出方法。
技术介绍
在美国专利申请US 2006/0274421A1 (Okamitsu等人)中公开了通过
提 到的类型的光输出设备。具体而言，结合US2006/0274421A1中的图la，描述了一种包括发 光阵列对的固态光源。发光阵列输出直接传向目标表面的光线，而其它射线产生由其它射 线入射于其上的光学混合元件产生的组合辐射。光学混合元件可以是半反射镜，该半反射 镜将其它射线的发射基本上拆分成反射射线和透射射线，这些射线被混合使得它们相互叠 加。然而，US 2006/0274421A1的图Ia的固态光源的问题在于直接传向目标表面的光 线造成在目标表面的不均勻混合。
技术实现思路
本专利技术的目的在于至少部分地克服这一问题并且提供一种具有改进的混合的光 输出设备。根据以下描述将变得清楚的这一和其它目的由根据所附独立权利要求的一种光 输出设备和方法实现。根据本专利技术的一个方面，提供一种光输出设备，该设备包括第一光源；第二光 源；以及部分透明镜，其中部分透明镜在设备的操作期间接收第一和第二光源发射的基本 上所有光，并且反射第一光源发射的光的一部分而透射第二光源发射的光的一部分，以及 反之亦然，从而来自第一光源的光在部分透明镜处的反射/透射之后完全叠加于来自第二 光源的光上。由于第一和第二光源发射的所有光撞击部分透明镜，所以可以实现理想混合。另 外，无需添加一个或多个发散器，这意味着可以提供高度准直的光束。在本专利技术的有利实施例中，部分透明镜为半透明或者半反射镜(也就是说，反射 入射光的约一半而透射另一半)，第一和第二光源对称地布置于部分透明镜的各侧上，和/ 或第一和第二光源具有基本上相同的辐射模式。另外，第一光源优选地适合于发射具有第一波长光谱的光，而第二光源适合于发 射具有与第一波长光谱不同的第二波长光谱的光。以这一方式可以有利地混合两种不同颜 色或者有色光和白光。优选地，第一和第二光源中的各光源包括至少一个发光二极管(LED)。各光源的 LED可以有相同或者不同颜色。LED的益处包括高效率、使用寿命长等。然而，在一些实施 例中可以代之以使用诸如激光器、荧光灯、TL管等其它光源。另外优选地，本设备还包括适合于至少部分地准直第一和第二光源的光的准直装4置，从而在操作期间第一和第二光源的基本上所有至少部分准直的光入射于部分透明镜 上。在一个实施例中，在设备的操作期间，第一和第二光源的至少部分准直的光入射 于部分透明镜上，从而产生第一和第二混合光束，其中光输出设备还包括用于将第一和第 二混合光束中的一个混合光束重引向另一混合光束的方向的平面镜。在这一实施例中，准 直可以包括两个半复合抛物面聚光器(CPC)(各CPC分别用于各光源)，尽管可以使用其它 准直装置，比如普通CPC或者卡塞格伦准直器。通过优化准直角度和在准直装置与部分透 明镜之间的角度，可以最小化光输出设备的尺寸。在这一实施例中，设备优选地包括适合于 聚焦叠加的光的至少一个透镜，以便有利地恢复损失的集光率。代替透镜，专门适配的镜可 以用来聚焦光。在另一实施例中，准直装置包括两个抛物面镜，其中部分透明镜布置于两个抛物 面镜之间，并且其中第一光源在一个抛物面镜与该一个抛物面镜的焦点之间布置于该一个 抛物面镜的光轴上，而第二光源在另一抛物面镜与该另一抛物面镜的焦点之间布置于该另 一抛物面镜的光轴上。在这一实施例中，无需透镜，但是该设备优选地包括适合于准直叠加 的光的辅助准直装置。在混合之后的后准直具有的优点在于该设备保持为小。代替抛物面 镜，可以使用诸如椭球、多面镜等其它形状。在又一实施例中，该设备还包括附加光源，该设备的光源布置于两行中，各行分别 在部分透明镜的各侧上，从而提供线性光输出设备。根据本专利技术的一个方面，提供一种光输出方法，该方法包括借助部分透明镜，接 收第一光源和第二光源发射的基本上所有光；并且借助部分透明镜，反射第一光源发射的 光的一部分而透射第二光源发射的光的一部分，以及反之亦然，从而来自第一光源的光在 部分透明镜处的反射/透射之后完全叠加于来自第二光源的光上。本专利技术这一方面的优点 和特征类似于本专利技术的上述方面的优点和特征。附图说明现在将参照示出了本专利技术当前优选实施例的附图更详细地描述本专利技术的这些和 其它方面。图1是根据本专利技术一个实施例的光输出设备的示意横截面侧视图。图2是图1中的设备的半CPC的透视图。图3是根据本专利技术另一实施例的光输出设备的示意横截面侧视图。图4是图3中的设备的示意底视图。图5是用于图3和图4中的设备的可选准直器的透视图。图6是根据本专利技术又一实施例的光输出设备的示意透视图。图7a是图6中的设备的示意底视图。图7b是图6和图7a中的设备的一种变形的示意底视图。图8是根据本专利技术的光输出方法的流程图。具体实施例方式图1是根据本专利技术一个实施例的光输出设备10的示意横截面侧视图。5光输出设备10包括两个光源(具体为两个LED 12a、12b)以及两个半CPC 14a、 14b、半透明镜16、平面镜18和出口孔20。LED 1加、12b为不同颜色(包括白色)。LED 1 例如可以适合于发射红光而另一 LED 12b可以适合于发射绿光以便混合红光和绿光。LED 1加、12b例如可以是顶发射LED。 两个LED 1加、12b具有相同辐射模式。半CPC是由镜对半地切割的CPC构成的准直器。借助(全)内反射来实现镜的功 能。在图2中图示了半CPC的透视图。平面部分为镜，而弯曲部分为半个CPC。半CPC不 具有如CPC的相同角分布，但是最大准直角度相同。在本设备中，优选地使用半CPC而不 是CPC，因为这允许准直器更近地放置在一起，这又减少设备10的尺寸。设备10的半CPC 14a、14b为相等尺寸和形状。半透明或者半反射镜16通常透射入射光的一半而反射入射光的另一半以产生如 下混合光，该混合光包括来自各LED 1加、12b的基本上相等数量的光。半透明镜16可以有 利地由在各侧面上具有25%反射器的衬底组成。在设备10中，LED 12a、12b如图1中所示位于半CPC 14a、14b的入口 22a、22b，并 且两个半CPC 14a、14b以镜像方式朝着半透明镜16布置。放置图1中的半CPC 14a、14b 使得半CPC之一的最多发散出射射线如从辐射模式^a、26b所见恰好错过另一个半CPC的 出口表面Ma、Mb。另外，如从图1的透视图所见，半CPCHa、14b的出口表面Ma、Mb布置 成相对于彼此约90度，而半透明镜16布置成相对于出口表面约45度。另外，参照光源的 辐射模式26a(虚线)J6b (点线)(在由半CPC Ha、14b准直之后)以及光源(和半CPC) 和半透明镜16的放置，设定半透明镜16的尺寸，使得光源发射的所有光(如由半CPC 14a、 14b成形)撞击半透明镜16。另外，如图1中所示，平面镜18布置成平行于半透明镜16，平 面镜18的一端邻接出口表面Ma、24b之一的一端。设定平面镜18的尺寸，使得经过镜16 透射的来自CPC 14a的光和镜16反射的来自CPC 14b的光撞击平面镜18至少一次。在光输出设备10的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光输出设备（１０，５０，７０），包括：　　第一光源（１２ａ，５２ａ，７２ａ）；　　第二光源（１２ｂ，５２ｂ，７２ｂ）；以及　　部分透明镜（１６，５６，７６），　　其特征在于：　　所述部分透明镜在操作期间接收由所述第一和第二光源发射的基本上所有光，并且反射由所述第一光源发射的光的一部分而透射由所述第二光源发射的光的一部分，以及反之亦然，从而来自所述第一光源的光在所述部分透明镜处反射／透射之后完全叠加于来自所述第二光源的光上。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：RP范戈尔科姆，AJ里杰克，MJJ雅克，
申请(专利权)人：皇家飞利浦电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：NL