[发明专利]具有准直机构的、利用发光二极管的光重复循环照明装置

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2010年1月19日提交的临时申请No.61/296,171和2010年1月7日提交的临时申请No.61,292,949的优先权，通过引用将这两个临时申请合并于此。

发明内容

本发明涉及具有准直机构的、利用发光二极管(下文中称为“LED”)的光重复循环照明装置(例如闪光灯)，该装置使用例如白光荧光物质作为发光部件的一部分。

附图说明

图1示出本发明最广义形式的实施例。

图2描述使用反射重复循环环的本发明的实施例。

图3示出用单件的“反射锥形体”代替图2中的环的实施例。

图4和5描述对图2和图3的变形，其中使用激光器来增强光输出。

具体实施方式

现在参照附图，图1示出本发明的一个实施例，该实施例是利用白色荧光物质所发射的光作为光源的闪光灯，闪光灯被配置成使得所发射的光的一部分被重复循环以增加其亮度。该系统的输出经由投射透镜出射。

参照图1，使用发光二极管，或者使用例如白光荧光物质的“LED”11，其中用LED或激光器等泵浦白光荧光物质。优选地，但不唯一地，荧光物质发射蓝光或紫外光。

LED耦合至导光管“12”。虽然导光管被描绘成椎形，但根据设计选择的需要，其可以是直的并且可以是实心或空心的。导光管的内部输出表面的至少一部分可以涂覆有反射表面，使得仅有一部分输出光通过孔“13”离开由导光管和LED形成的系统。该涂层优选为银，但可以是任何根据波长而定的涂层。内部的涂层布置可以根据设计选择而改变。孔的形状可以改变并且可以是例如，圆形、矩形、方形等。通过多个反射器“14”来形成孔。

在特定实施例中，可以通过例如“涂装”来涂覆导光管的内部，其中，选择彩色涂覆以便增强由LED发射的所期望的色彩。例如，对从LED发射的蓝色光进行反射的涂层增强蓝光的重复循环，这会增强其它颜色的投射。

在特别优选的实施例中，LED包括由LED发射的蓝光所驱动的白光荧光物质。当光在导光管中重复循环时，重复循环的蓝光被荧光物质再吸收并被作为红光和绿光而再次发射。所得到的被重复循环的光具有较低的蓝光输出，同时伴随有较高的红光和绿光输出。

如果需要或必须有较高的功率输出，则布置多个LED来与一个或更多的荧光物质部分相结合，并配置成使得所发射的光被导入至导光管进行重复循环，并被引向透镜系统15。

在此处未描述的进一步的实施例中，使用棱镜、导光管或本领域已知的其它装置可以汇聚来自多个LED的输出，从而提供导致在屏幕“16”(即输出点)处的更高输出的波导。

替代对彩色LED进行组合而使用来自白光荧光物质的光以产生白色输出光的优点涉及以下事实：白光LED使用波长更短、带隙更宽的LED来泵浦荧光物质，该荧光物质由此可以在更高的节温下运转，从而降低对热沉的要求。使用单独的白光LED，消除了复用多个有色光LED来产生白光的需要。此外，有很多厂商生产白光LED。另外，使用多个较小的蓝光LED或UV LED来泵浦具有较大面积的荧光物质层，能够获得较大的发射面积。最终的发射区域不含有会降低重复循环效率的LED间的空白/暗条/吸收缝。

从其它附图可以看到本发明的进一步实施例。图2示出布置重复循环环22来增加来自LED或荧光物质21的亮度。光被引导至可以包括多个透镜的透镜系统23。透镜系统收集光，将其形成为光束，而未被收集的光经由环22重复循环到LED。被反射的光重复循环以用于提高输出。理想的是，透镜系统与重复循环环一体化。特别优选的是系统中的环和透镜是玻璃的或塑料的。在特别优选的实施例中，前述的环是球形的环，该球形的环将LED的图像形成回到LED上，由此完成重复循环的过程。

在图3示出的进一步的实施例中，重复循环系统包括优选为玻璃或塑料的单件结构32。选择性地使一部分光通过透镜34而被准直为输出光束33。一部分光经由32重复循环回到LED 31。和其它系统一样，LED可以是有色LED或覆盖有白光荧光物质的LED。

当需要或必须有更高的输出时，布置激光器来泵浦发光荧光物质从而发射更高光强的光。图4示出除了使用激光器45以外与图2所示类似的实施例。可以对图3做出相同的改变，由此得到图5所示的实施例。

在涉及激光器的实施例中用到的荧光物质可以由发射波长为例如，蓝光或紫外光或红外激光的激光器来泵浦。红外激光在能量上更为有效。

此处描述了本发明的多种实施例，然而，本领域技术人员应当理解还有许多其它的其它实施例，这些实施例全都包括于此。

所用到的术语和表述被用作描述性词汇而并非限定，并非意图用这些术语或表述来排除所示出和描述的特征或其一部分的等效内容，应当认识到在本发明范围内可以有多种变形。