[发明专利]用于投影显示器的基于磷光体的灯

说明书

本申请相关的交叉引用

本申请要求2012年7月19日提交的美国临时专利申请第61/673,357号以及2013年6月12日提交的美国临时专利申请第61/834,119的优先权。

背景技术

现已知用于投影显示器的不同类型光源。已知光源使用电弧灯、LED，以及磷光体作为光源。LED光源因其寿命长且低能耗而令人满意。白色LED因其比将红色、绿色以及蓝色LED混合在一起更简单且更便宜而被特别用于影显示器。但是，投影仪的输出受限于该LED的亮度。为了提高亮度，已提出将部分未使用的LED输出循环回至LED本身以增强投影仪的亮度。

根据功率处理能力，可以将由激光激发的磷光体材料大致分为三类：

-磷光体粉末由通过有机材料如胶、环氧树脂等结合在一起的磷光体粉末组成，以使得能够通过将所述材料放在基质例如玻璃、金属等上面而形成薄层。必须注意为磷光体提供足够的散热并且防止激光束燃烧到胶。

-陶瓷磷光体由通过无机材料如玻璃等结合在一起的磷光体粉末组成并且通常为固体形式。陶瓷磷光体可以形成为陶瓷磷光体薄片并且，由于没有使用胶，而可以在更高激光功率下承受更高温度。

-液体磷光体由具有悬浮于液体中的磷光体粉末的室(cell)组成。可以使磷光体流动以使热量迅速消除，提高该系统的功率处理能力。

参考图1，投影显示器中使用的另一种光源是基于磷光体的光源。图1显示安装在散热片12上的磷光体材料10。激光输出14被导向至磷光体10的表面，以激发磷光体材料并发出光束16。磷光体激发光源也采用循环。

发明内容

基于磷光体的灯包括磷光体材料和激发源，其可能是激光或LED，或是两者。优选地，这种灯包括循环圈以反射并循环高角度的光以增强亮度。

优选地，当激发源为激光时，激光输出束被导向为朝向分束器，其将激光束重新导向为穿过循环圈孔至磷光体材料上。由磷光体材料发出的从孔射出的光穿过分束器作为灯的输出。可替换地，使用透镜将循环圈周围的激光束重新导向为朝向磷光体材料。

优选地，在循环圈周围设置多个激发激光，并且旨在将它们的输出导向至磷光体材料上或者朝向相对的壁，其中输出反射在磷光体材料上。

这样的灯可以用作投影系统的一部分。在一个实施方案中，作为投影系统的光源。可替换地，投影系统可以使用传统光源，并且磷光体材料被涂覆于色盘上且由该光源激发。

附图说明

图1是现有技术磷光体光源的侧面截面示意图；

图2是采用磷光体涂覆LED的混合光源的侧面截面示意图；

图3是采用循环的另一个混合光源的侧面截面示意图；

图4是采用LED和激光两者激发磷光体并且具有循环的另一个混合光源的侧面截面示意图；

图5是混合光源另一个实施方案的侧面截面示意图；

图6是混合光源另一个实施方案的侧面截面示意图；

图7是使用根据本发明的光源的投影系统的侧面截面示意图；

图8是使用根据本发明的光源的另一个投影系统的侧面截面示意图；

图9是根据本发明的光源的另一个实施方案的侧面截面示意图；

图10和11是根据本发明的光源的另外两个实施方案的侧面截面示意图；

图12是根据本发明的采用光管的光源的另一个实施方案的侧面截面示意图；

图13-16是根据本发明的采用光管的光源的另外的实施方案的侧面截面示意图；

图17是根据本发明的光源的另一个实施方案的侧面截面示意图；

图18是看向循环圈方向时磷光体源的视图，示明激发激光的阵列；

图19是根据本发明的光源的另一个实施方案的侧面截面示意图；

图20是看向循环圈方向时磷光体源的视图，示明激发激光的另一种阵列；

图21是根据本发明的光源的另一个实施方案的侧面截面示意图；

图22是看向磷光体光源方向时循环圈的视图，显示激发激光的另一种阵列；

图23(a)-23(c)是根据本发明的磷光体构造的侧视示意图；

图24是根据本发明的光源的可替换实施方案的示意图；

图25是图24的光源的可替换实施方案的示意图；

图26和27是使用光管的图24光源的可替换实施方案的示意图；

图28是图24光源的可替换实施方案的示意图；