发光设备的制造方法_4

文档序号:9925126阅读:来源:国知局
入表面31是互相平行并且相对的表面。
[0074] 此外,第一光导3可W包括透明材料、发光材料、石恼石、光集中材料、或者其组合, 合适的材料和石恼石在上面进行了描述。第一光导3基本上在纵向方向上(主要在平行于第 一其它表面的方向上)将光引导到第一端部表面。
[0075] 在实施例中,第一光导3是用于将光引导到出射表面并且适于或者能够将具有一 个光谱分布的光转换为具有不同光谱分布的光的光导。因此,在实施例中,第一光导3是透 明光导并且包括适于将具有某个光谱分布的光转换为具有另一光谱分布的光的材料。适于 将具有某个光谱分布的光转换为具有另一光谱分布的光的运一材料可W被设置在第一光 导3的表面处,但是在实施例中其被嵌入在第一光导3中。
[0076] 在备选实施例中,第一光导3是透明光导,其将由固态光源发射的光引导到出射表 面,并且其中第一光导3不将光转换为具有另一光谱分布的光。例如,透明光导可W包括透 明基板,固态光源可W被外延生长在该透明基板上。基板在实施例中是单晶基板,诸如例如 蓝宝石基板。光源的透明的生长基板因此在运些实施例中是光集中透明光导。
[0077] 发光设备1还包括第一光学元件91,其用于对通过第一其它表面33、34、35W及36 从第一光导3禪合出的光进行成形,否则(假设不存在第一光学元件)该光将被损失。第一光 学元件91在运一示例中被设置为邻近至少一个第一其它表面、在至少一个第一其它表面 处、或者在至少一个第一其它表面上。换言之,第一光导3在运一示例中被设置在第一光学 元件91中。第一光导3可W(但不需要必定)被设置在第一光学元件91的中屯、处。注意,在图1 所示的实施例中,否则会损失的大部分光通过第一其它表面中的仅两个第一其它表面(即 第一光导3的第一其它表面33和34)被禪合出来。因此,在运一实施例中和相似的实施例中, 第一光学元件91不需要必定适于对从第一光导3的所有第一其它表面禪合出的光进行成 形。
[007引第一光学元件91可W(借助于非限制性示例)是反射器、抛物面反射器、具有全内 反射的光学元件、复合集中器、复合抛物面集中器、透镜、透镜阵列、折射元件、衍射元件、W 及运些元件的任何组合。
[0079] 在备选实施例中,第一光学元件可W被提供为复合光学元件,和/或第一光学元件 可能仅被提供为邻近一些且因此不是所有第一其它表面、在一些且因此不是所有第一其它 表面处、或者在一些且因此不是所有第一其它表面上。在运种实施例中,还可行的是,第一 光学元件可W是复合光学元件,其包括不同类型的光学元件,例如使得第一其它表面中的 每个或者一些第一其它表面可W被提供有不同类型的光学元件。在又一些实施例中,第一 光学元件还可W具有不止一个一一例如两个、Ξ个、或者四个一一光学腔室,例如使得第一 光导的每个第一其它表面可W被分配有第一光学元件的一个单独的光学腔室。
[0080] 然而,在所示的实施例中,第一光学元件91是包括端部表面911和两个抛物面侧表 面912、913、^及在抛物面侧表面912、913之间延伸的两个平坦侧表面的反射器。合适的备 选方案是旋转对称抛物面反射器。
[0081] 第一光导3的相对于并且平行于第一光出射表面32延伸的第一其它表面36在实施 例中被设置为邻近第一光学元件91的端部表面911。第一光学元件91的端部表面911在运一 实施例中充当将通过运一第一其它表面36逃逸的光反射回到第一光导3中的反射器。抛物 面侧表面912、913对通过第一其它表面33、34和35从第一光导3禪合出的光进行成形,W便 形成第一成形光81,并且在与从第一光出射表面32禪合出的光被发射的方向基本上对应的 方向上,将第一成形光81从发光设备1导向出来。
[0082] 发光设备1在运一实施例中还包括用于对通过第一光出射表面32从第一光导3禪 合出的光进行成形的第二光学元件92。第二光学元件92可W(借助于非限制性示例)是反射 器、抛物面反射器、具有全内反射的光学元件、复合集中器、复合抛物面集中器、透镜、透镜 阵列、衍射元件、折射元件、W及其任何组合。第二光学元件92可W (但不需要必定)是与第 一光学元件91相同类型的光学元件。
[0083] 在图1和图2所示的实施例中,第二光学元件92是包括端部表面(光通过其出射)、 两个抛物面侧表面、W及在抛物面侧表面之间延伸的两个平坦侧表面的反射器。合适的备 选方案是旋转对称抛物面反射器。第二光学元件92被设置为邻近第一光出射表面32并且从 第一光出射表面32延伸,W便对通过第一光出射表面32从第一光导3禪合出的光进行成形, 从而形成第二成形光82。
[0084] 参照图1和图2,根据本发明的实施例的发光设备通常如下工作。具有第一光谱分 布的第一光13由第一光源21、22、23、24、25中的每个光源发射。具有第一光谱分布的第一光 13接着在第一光输入表面31处禪合到第一光导3中。具有第一光谱分布的第一光13的至少 一部分被光导3转换为具有第二光谱分布的第二光14。主要由具有第二光谱分布的第二光 组成并且从而在图中用附图标记14表示的光在第一光出射表面32处从第一光导3被禪合出 来。同时,主要由具有第一光谱分布的第一光组成并且从而在图上用附图标记13表示的光 经由第一其它表面33、34、35和36中的至少一个第一其它表面从第一光导3被禪合出来。
[0085] 在备选实施例中,光导是透明的并且光导因此不将光转换到另一光谱分布。在运 一实施例中,光的一部分经由第一光出射表面32从第一光导3被禪合出来,并且光的一部分 经由第一其它表面33、34、35、W及36中的至少一个第一其它表面从第一光导3被禪合出来。 从第一其它表面33、34、35、^及36中的至少一个第一其它表面被禪合出来的光13由第一光 学元件91进行成形,使得提供了第一成形光81。同时,从第一光出射表面32禪合出的第二光 14由至少一个第二光学元件92进行成形,使得提供了第二成形光82。第一成形光81和第二 成形光82由发光设备1发射,从而形成组合光束,该组合光束包括不同的光形状、光分布、W 及光谱分布的组合。形成所发射的光束的不同的光形状、光分布、W及光谱分布依赖于第一 光导3 W及第一和第二光学元件91和92的性质。
[0086] 现在转到图3至图5,示出了根据本发明的发光设备的Ξ个其它不同实施例,其图 示了用于对从第一光导3的第一光出射表面32禪合出的光进行成形的第二光学元件的不同 示例。
[0087] 图3所示的发光设备101包括第二光学元件921,第二光学元件921具有被提供在第 一光导3的第一光出射表面32上的透镜的形式。
[0088] 图4所示的发光设备102包括第二光学元件922,第二光学元件922具有被提供为邻 近第一光导3的第一光出射表面32并且延伸向第一光出射表面32的两侧W便也被设置在第 一光学元件91前方的透镜阵列的形式。因此,提供了第二光学元件922,其还适于对由第一 光学元件91成形的所有第一成形光81进行成形。运一效果可W在备选方案中使用合适尺寸 的一个单透镜获得。
[0089] 图5所示的发光设备103包括第二光学元件923,第二光学元件923具有被提供为邻 近第一光导3的第一光出射表面32并且延伸向第一光出射表面32的两侧W便也被部分设置 在第一光学元件91前方的透镜的形式。因此,提供了第二光学元件923,其还适于对由第一 光学元件91成形的第一成形光81的一部分进行成形。运一效果可W在备选方案中使用透镜 的合适尺寸的阵列获得。
[0090] 如图3至图5所示,光学元件(为透镜或者透镜阵列)被示出为凸透镜。然而,无妨的 是,它们可W是凹透镜,或者特别地在透镜阵列的情形下,是凸透镜和凹透镜的混合。
[0091] 现在转到图6,示出了根据本发明的发光设备104的另一实施例的侧视图。发光设 备104与图1所示的和上文描述的发光设备的不同在于,其进一步包括第Ξ光学元件93,第 Ξ光学元件93被设置在第一和第二光学元件91和92前方,W便对由第一光学元件91成形的 第一成形光81的至少一部分和由第二光学元件92成形的第二成形光82的至少一部分进一 步成形。
[0092] 第Ξ光学元件93可W(借助于非限制性示例)是反射器、抛物面反射器、全内反射 器、复合集中器、复合抛物面集中器、透镜、W及透镜阵列。第Ξ光学元件93可W (但不需要 必定)是与第一光学元件91和/或第二光学元件92相同类型的光学元件。
[0093] 在备选实施例中,第Ξ光学元件93可W被设置和/或提供有如下尺寸,使得其被提 供用于仅对由第一光学元件91成形的第一成形光81的至少一部分或者由第二光学元件92 成形的第二成形光82的至少一部分进行成形。
[0094] 现在转到图7,示出了根据本发明的发光设备105的另一实施例的侧视图。发光设 备105与图1所示的和上文描述的发光设备的不同在于,其进一步包括被设置在第一光学元 件91和第一光导3之间的发光元件90。发光元件90可W包括诸如憐光体之类的一种或者多 种发光材料,该发光材料可W被设置在层状或者图案化结构中。合适的发光材料在上文进 行了描述。
[00M]发光元件90通常被设置为邻近第一其它表面33、34、35、^及36中的至少一个第一 其它表面(在图7所示的实施例中由第一其它表面35例示)。发光元件90将通过第一其它表 面33、34、35、^及36中的至少一个第一其它表面从第一光导3禪合出的光13的一部分转换 为具有不同光谱分布的光,在运一实施例中仅通过第一其它表面中的仅一个第一其它表面 从第一光导3禪合出的光13被转换。因此,由第一光学元件91成形的并且从第一光学元件91 发射的第一成形光由分别具有两个不同光谱分布的光811和812组成。
[0096] 因此,在图7所示的实施例中,第一光学元件91适于提供具有第Ξ光谱分布的第一 成形光811、812,第Ξ光谱分布在运里是光811和812的相应光谱分布的组合,并且第二光学 元件92适于提供具有不同于第一成形光81U812的第Ξ光谱分布的第四光谱分布的第二成 形光82。
[0097] 在备选实施例中,发光元件90可W被提供为例如发光层或者涂层,其被提供在第 一光学元件91的内表面上、和/或第一其它表面33、34、35、^及36中的一个或者多个第一其 它表面上、和/或第一光源21上。发光元件90还可W备选地是任何其它种类的波长转换元 件。其备选地或者附加地,第一光导的每个第一其它表面33
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