TW202115342A - 用於智能頭燈和聚光燈的雷射磷光體光源 - Google Patents
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Abstract
一種雷射激發的磷光體光源和方法包括散熱器；複數個雷射器，各安裝成與散熱器熱接觸，其中複數個雷射器之各者發射一或多個第一(例如，藍色)波長。具有兩端和至少一側面的晶體磷光棒可操作地耦接以接收來自複數個雷射器之一或多者之雷射光。棒發射一或多個更長波長的光。複合拋物面聚光器(CPC)接收來自晶體磷光棒的光。光源輸出輸出光束，其包括來自第一晶體磷光棒之一或多個更長波長的光和一或多個第一(例如，藍色)波長的光。一些實施例包括不同顏色的多個磷光體光源、及/或不使用磷光體的藍色光源。
Description
本申請書主張，包括根據35 U.S.C.第119(e)節，標題為「用於智能頭燈和聚光燈的雷射磷光體光源」之由Y.P.Chang等人申請於2018年10月5日提交的美國臨時專利申請第62/766,209號的優先權，在此全文引用作為參考。
本申請書涉及：
-Y.P.Chang等人於2019年6月14日提交之標題為「具有高強度輸出機制的照明系統及其操作方法」的PCT專利申請書PCT/US2019/037231；
-Y.P.Chang等人於2019年7月11日提交之標題為「具有晶體磷光體機制的照明系統及其操作方法」的美國專利申請書16/509,085；
-Y.P.Chang等人於2019年7月11日提交之標題為「具有高強度投射機制的照明系統及其操作方法」的美國專利申請書16/509,196；
-Kenneth Li等人於2019年4月22日提交之標題為「雷射激發的晶體磷光球光源」的美國臨時專利申請書62/837,077；
-Y.P.Chang等人於2019年5月28日提交之標題為「使用單DMD與智能頭燈整合的雷射雷達」的美國臨時專利申請書62/853,538；
-Kenneth Li等人於2019年7月8日提交之標題為「使用雙折射反射鏡的垂直腔面發射雷射」的美國臨時專利申請書62/856,518；
-Kenneth Li等人於2019年7月8日提交之標題為「雷射激發的磷光體光源和具有光回收功能的方法」的美國臨時專利申請書62/871,498；
-Chun-Nien Liu等人於2019年6月5日提交之標題為「用於自動駕駛的雷射嵌入式智慧雷射頭燈之方案」的美國臨時專利申請書62/857,662；
-Kenneth Li等人於2019年7月11日提交之標題為「使用運動鏡和復古反射鏡減少斑點」的美國臨時專利申請書62/873,171；
-Kenneth Li等人於2019年6月17日提交之標題為「使用雷射激發增強LED強度輪廓」的美國臨時專利申請書62/862,549；
-Kenneth Li等人於2019年7月16日提交之標題為「使用雷射激發增強LED強度輪廓」的美國臨時專利申請書62/874,943；
-Kenneth Li等人於2019年8月1日提交之標題為「通過集中再利用提高漫射光之亮度的系統和方法」的美國臨時專利申請書62/881,927；
-Kenneth Li等人於2019年9月3日提交標題為「通過集中再利用增加漫射光之亮度」的美國臨時專利申請書62/895,367之；及
-Lion Wang等人於2019年9月20日提交之標題為「用於投射顯示的RGB雷射光源」的美國臨時專利申請書62/903,620；它們中的每一個均通過引用整體併入本文。
本發明涉及光源之領域，並且更具體地涉及用於產生具有來自一或多個雷射器及/或發光二極體(LED)的藍光以及使用晶體形式之磷光體從藍色雷射光降頻轉換後之發光光之高強度光的方法和裝置。
藉由引用併入的PCT專利申請書PCT/US2019/037231描述一種照明系統，其包括波導，具有配置以接收雷射光的第一端、配置以從雷射光產生發光光的發光部分、與第一端相對之配置以使發光光通過的第二端、與第一端相鄰的輸入裝置，配置以收集雷射光以傳播到第一端；與第二端相鄰的輸出裝置，配置以將至少一些雷射光反射回發光部分，並通過輸出表面將發光引導離開第二端。在一實施例中，輸入裝置包括光均化器，配置以接收雷射光並向波導的第一端提供雷射光之空間均勻的強度分佈。在另一實施例中，散熱器設置在波導附近，並配置以藉由發光光的產生來消散在波導內產生的熱量。
藉由引用併入的美國專利申請書16/509,085描述一種照明系統，其包括：雷射器陣列組件，包括：配置以產生雷射光的雷射器；晶體磷光體波導，與雷射器相鄰並且在雷射光中，配置以：基於接收雷射光而產生發光光，並且將發光光引導遠離基端；及複合拋物面聚光器(CPC)，耦接至基端相對
的晶體磷光體波導，配置以：收集晶體磷光體波導的發光光，從晶體磷光體波導中提取發光光。
藉由引用併入的美國專利申請書16/509,196描述一種照明系統，其包括輸入裝置，配置以產生第一發光光束；泵浦組件，光學地耦接至輸入裝置，配置以將泵浦光束投射到輸入裝置中；聚焦透鏡，與第一發光光束對準，用以聚焦由泵浦光束增強後的第一發光光束作為輸出光束；及輸出裝置，光學地耦接至聚焦透鏡，配置以：從聚焦透鏡接收輸出光束，並從投射裝置投射由輸出光束形成的應用輸出。
1998年3月10日授予Hed的美國專利5,727,108，標題為「高效複合拋物面聚光器和光纖供電的點光源」，在此引用作為參考。專利5,727,108描述一種複合拋物面聚光器(CPC)，其可以用作光學連接器或類似的管理系統，或者簡單地用作聚光器或甚至用作聚光燈。CPC具有中空體，形成有輸入孔和輸出孔、以及壁，將輸入孔與輸出孔連接並且從孔之較小的橫截面區域轉向較大之孔的橫截面區域。壁由透明電介質材料的連續細長棱鏡組成，使得從輸入口孔到輸出孔的單次反射發生在棱鏡內，因此可以避免純反射鏡的損失。
Nazmi Sellami和Tapas K.Mallick發表之標題為「PV交叉化合物拋物面聚光器的光學效率研究」的期刊文章(應用能源，2013年2月，第102卷，868-876頁)(通過引用併入本文)描述靜態太陽能聚光器，提出藉由減少太陽能電池面積來降低建築集成光伏(BIPV)之成本之挑戰的解決方案。在這項研究中，使用MATLAB開發3-D射線追蹤碼，以便確定3D交叉複合拋物面聚光器(CCPC)的光電池在光射線之不同入射角下的理論光效率和光通量分佈。
在本領域中需要具有複數個顏色的高亮度光源。
本發明提出一種結合藍光的雷射激發磷光體光源及相應的方法。
在照明工業中，光源的亮度是代表光源之最重要及最基本的參數之一。例如，弧光燈比鹵素燈亮，且鹵素燈比白熾燈亮。發光二極體(LED)光源能夠填充弧光燈和鹵素燈之間的區域，因此，它們不適用於許多高亮度應用。直到最近，雷射激發的磷光體光源才開始增加亮度，從而在許多市場上增加了應用數量並擴大了LED的使用範圍。光源之磷光體部分的散熱仍然是高功率和高
效率操作的主要問題。本發明揭露一種照明系統，其中來自雷射激發之晶體磷光棒系統的光與藍色光源混合，在各種實施例中，藍色光源可以是LED光源或雷射光源，從而使白光輸出光束產生受控量的藍光，從而實現具有選定(及/或可選)所需色溫的光輸出。
一些實施例包括雷射激發的磷光體光源和方法，其包括散熱器；複數個雷射器，各安裝成與散熱器熱接觸，其中複數個雷射器之各者發射一或多個第一(例如，藍色)波長。具有兩端和至少一側面的晶體磷光棒可操作地耦接以接收來自複數個雷射器之一或多者之雷射光。棒發射一或多個更長波長的光。複合拋物面聚光器(CPC)接收來自晶體磷光棒的光。在一些實施例中，CPC包括諸如由Nazmi Sellami和Tapas K.Malick(上文引用)的期刊文章「PV交叉化合物拋物面聚光器的光學效率研究」中所描述的結構。光源輸出輸出光束，其包括來自第一晶體磷光棒之一或多個更長波長的光和一或多個第一(例如，藍色)波長的光。一些實施例包括不同顏色的多個磷光體光源、及/或不使用磷光體的藍色光源。
100:系統
142:透鏡
110:雷射激發晶體磷光棒系統
118:光輸出
113:光束整形器
158:光輸出
130:頻率-選擇反射器
190:輸出
140:透鏡系統
200:系統
150:藍光LED源
230:頻率-選擇反射器
112:晶體磷光棒
232:氣隙
121:散熱器
238:棱鏡
122:藍光雷射器
239:棱鏡
120:雷射器陣列
236:頻率-選擇光學濾波器-反射器
111:反射器
151:散熱器
233:輸入面
152:藍色LED
234:輸入面
141:透鏡
235:輸出面
237:面
753:空間濾波器
300:系統
752:藍色雷射器
340:CPC光束整形器
801:系統
358:光
820:藍光雷射光源陣列
390:輸出光束
821:散熱器
351:CPC
810:雷射激發分段晶體磷光棒系統
400:系統
490:輸出光
852:藍色雷射光源
457:氣隙
832:棱鏡反射器
500:系統
812:分段
550:藍光雷射光源
813:透明段
552:藍色雷射器
811:頻率-選擇光學濾波器
558:藍光
890:輸出光束
554:擴散器
802:系統
553:空間濾波器
812R:分段
556:孔
812G:分段
557:反射表面
812Y:分段
600:系統
810’:雷射激發分段晶體磷光棒系統
690:輸出光束
701:系統
820’:藍光雷射光源陣列
720:藍光雷射光源陣列
122':雷射器
730:頻率-選擇濾波器-反射器光束組合器
890':複合輸出光束
803:系統
712:晶體磷光棒
833:傾斜反射器
732:透明棒棱鏡
901:系統
752:藍色雷射器
910:雷射組合棱鏡頂玻璃棒系統
790:輸出光束
731:頻率-選擇濾波器-反射器
912:玻璃導光管
754:擴散器
920:藍光雷射光源陣列
922:雷射器
1120:晶體磷光棒系統
930:鋸齒對
1130:晶體磷光棒系統
921:散熱器
1112:CPC光束整形器
930:鋸齒結構
1122:CPC光束整形器
902:系統
1132:CPC光束整形器
910’:雷射激發棱鏡頂玻璃棒系統
1150:公用散熱器
1250:散熱器板
912':導光管
1153:空間濾波器-反射器
903:系統
1140:雷射器陣列
940:雷射組合棱鏡上下玻璃棒系統
1142:電接腳
1141:雷射器
925:藍光雷射光源陣列
1200:四色光源系統
926:藍光雷射光源陣列
1210:散熱器
923:輸入雷射光
1220:散熱器
924:輸入雷射光
1213:導熱板
1000:系統
1211:散熱片
1010:棱鏡頂晶體棒系統
1212:熱管
1020:藍光雷射光源陣列
1221:散熱片
1012:導光管
1223:導熱板
1030:V形凹槽
1310:車輛
1022:藍色雷射器
1320:光源系統
1021:散熱器
1300:車輛系統
1023':雷射光
1410:投射機
1013:CPC
1420:光源系統
1100:四色光源系統
1400:圖像投射系統
1000:藍光系統
1440:空間光調節器
1110:晶體磷光棒系統
第一圖係為根據本發明的一些實施例之系統100的橫截面方塊圖，系統100使用具有複合拋物面聚光器(CPC)光束整形器113的雷射激發晶體磷光棒系統110、具有透鏡系統140的藍光LED源150、及使用頻率-選擇光學濾波器-反射器131的頻率-選擇反射器130。
第二圖係為根據本發明的一些實施例之系統200的橫截面方塊圖，系統200使用具有CPC光束整形器113的雷射激發晶體磷光棒系統110、具有透鏡系統140的藍光LED源150、及頻率-選擇反射器230，其使用氣隙232來促進晶體磷光棒系統110中的全內反射(TIR)。
第三圖係為根據本發明的一些實施例之系統300的橫截面方塊圖，系統300使用具有CPC光束整形器113的雷射激發晶體磷光棒系統110、具有CPC光束整形器340的藍光LED源150、及使用頻率-選擇光學濾波器-反射器131的頻率-選擇反射器130。
第四圖係為根據本發明的一些實施例之系統400的橫截面方塊圖，系統400使用具有CPC光束整形器113的雷射激發晶體磷光棒系統110、具
有CPC光束整形器340的藍光LED源150、及頻率-選擇反射器230，其使用氣隙232來促進晶體磷光棒系統110中的全內反射(TIR)。
第五A圖係為根據本發明的一些實施例之系統500的橫截面方塊圖，系統500使用具有CPC光束整形器113的雷射激發晶體磷光棒系統110、具有CPC光束整形器340的藍光雷射光源550、及使用頻率-選擇光學濾波器-反射器131的頻率-選擇反射器130。
第五B圖係為根據本發明之一些實施例之空間濾波器553的透視方塊圖。
第六圖係為根據本發明的一些實施例之系統600的橫截面方塊圖，系統600使用具有CPC光束整形器113的雷射激發晶體磷光棒系統110、具有CPC光束整形器340的藍光雷射光源550、及頻率-選擇反射器230，其使用氣隙232來促進晶體磷光棒系統110中的全內反射(TIR)。
第七A圖係為根據本發明的一些實施例之系統701的橫截面方塊圖，系統701使用具有CPC光束整形器113的雷射激發晶體磷光棒系統710、藍光雷射光源陣列720、及頻率-選擇反射器730。
第七B圖係為根據本發明的一些實施例之系統702的橫截面方塊圖，系統702使用具有CPC光束整形器113的雷射激發晶體磷光棒系統710、具有擴散器754及/或空間濾波器753的藍光雷射光源陣列720、及頻率-選擇反射器730。
第八A圖係為根據本發明的一些實施例之系統801的橫截面方塊圖，系統801使用具有CPC光束整形器113的雷射激發分段晶體磷光棒系統810、藍光雷射光源陣列820、及附加藍色雷射光源852棱鏡反射器832、及頻率-選擇反射器811。
第八B圖係為根據本發明的一些實施例之系統802的橫截面方塊圖，系統802使用具有CPC光束整形器113的雷射激發分段晶體磷光棒系統810’(其使用各具有不同磷光體的分段，這些分段吸收藍光並將光的頻率下轉換為複數個不同顏色波長之一或多者)、藍光雷射光源陣列820’、及附加藍色雷射光源852棱鏡反射器832、及頻率-選擇反射器811。
第八C圖係為根據本發明的一些實施例之系統803的橫截面方
塊圖，系統803使用具有CPC光束整形器113的雷射激發分段晶體磷光棒系統810、藍光雷射光源陣列820、及附加藍色雷射光源852、傾斜反射器833、及頻率-選擇反射器811。
第九A圖係為根據本發明的一些實施例之系統901的橫截面方塊圖，系統901使用具有CPC光束整形器113的雷射組合棱鏡頂玻璃棒系統910、及藍光雷射光源陣列920。
第九B圖係為根據本發明的一些實施例之系統902的橫截面方塊圖，系統902使用具有CPC光束整形器113的雷射組合棱鏡頂玻璃棒系統910’、及藍光雷射光源陣列920。
第九C圖係為根據本發明的一些實施例之系統903的透視方塊圖，系統903使用具有CPC光束整形器113的雷射組合棱鏡頂玻璃棒系統940、及藍光雷射光源陣列925及926。
第十圖係為根據本發明的一些實施例之系統1000的橫截面方塊圖，系統1000使用具有CPC光束整形器113的棱鏡頂晶體棒系統1010、及藍光雷射光源陣列1020。
第十一圖係為根據本發明的一些實施例之四色光源系統1100的透視方塊圖，四色光源系統1100使用藍光系統1000、以及使用藍色雷射泵浦並使用CPC光束整形器和散熱器1111輸出不同顏色輸出的複數個晶體磷光棒系統1110、1120、1130。
第十二A圖係為根據本發明的一些實施例之四色光源系統1200的分解透視方塊圖，四色光源系統1200使用四色光源系統1100及複數個散熱器1210及1220。
第十二B圖係為根據本發明的一些實施例之四色光源系統1200的透視方塊圖，四色光源系統1200使用四色光源系統1100及複數個散熱器1210及1220。
第十三圖係為根據本發明的一些實施例之使用車輛1310中之光源系統1320之車輛系統1300的方塊圖。
第十四圖係為根據本發明的一些實施例之使用投射機1410中之光源系統1420之圖像投射系統1400的方塊圖。
儘管下面的詳細描述出於說明的目的包含許多細節，但是本領域的通常技術人員將理解，對以下細節的許多變化和變更都在本發明的範圍內。使用具體實例來說明具體的實施方式；然而，申請專利範圍中描述的本發明不僅僅限於這些實例，而是包括所附申請專利範圍的全部範圍。因此，闡述了本發明的以下較佳實施例，而不會損失任何一般性，並且不對所要求保護的發明施加限制。此外，在以下對較佳實施例的詳細描述中，參考了構成其一部分的附圖，並且在附圖中以圖示的方式示出了可能實施本發明的特定實施例。應當理解，在不脫離本發明之範圍的情況下，可能利用其他實施例並且可能進行結構上的改變。在圖中顯示並且在此描述的實施例可能包括並非在所有特定實施例中都包括的特徵。特定實施例可能僅包括所描述之所有特徵的子集，或者特定實施例可能包括所描述的所有特徵。
附圖中出現之參考編號的前導數字通常對應於其中首次引入此元件的附圖編號，使得貫穿全文使用相同的參考編號來指出現在多個圖中的相同元件。信號和連接可能用相同的參考編號或標籤來指示，並且通過在說明書之上下文中的使用，實際含義將是清楚的。
本文中引用的某些標記可能是與申請人或受讓人有或沒有關係之第三方的普通法或註冊商標。這些標記的使用是為了提供示例性的使能揭露，並且不應解釋為將要求保護之主題的範圍限制為與這些標記關聯的材料。
第一圖係為根據本發明的一些實施例之系統100的橫截面方塊圖，系統100使用具有複合拋物面聚光器(CPC)光束整形器113的雷射激發晶體磷光棒系統110、具有透鏡系統140的藍光LED源150、及使用頻率-選擇光學濾波器-反射器131的頻率-選擇反射器130。
在一些實施例中，具有黃色發光磷光體的晶體磷光棒112被從棒112之一或多側向棒112發射雷射光的一或多個藍色雷射器(例如，在一些實施例中，具有安裝在散熱器121上之複數個藍光雷射器122的雷射器陣列120)激發。在其他實施例中，晶體棒112除了黃色發光磷光體之外或作為替代，還包括複數個磷光體，諸如紅色發光和綠色發光磷光體，以提供改善的顯色性。
在一些實施例中，反射器111附接至棒112的基端(在第一圖1
左端)，且複合拋物面聚光器(CPC)113光學地耦接至晶體磷光棒112與基端相對的光輸出端。CPC 113係配置以收集來自晶體磷光棒112的發光光，並從晶體磷光體波導110投射出發光光118。在一些實施例中，CPC 113用於晶體磷光棒112的輸出端，與替代的輸出耦合裝置相比，以更高的效率和更低的發散角耦合光輸出。端反射器111用以將向左傳播的光反射回棒112中，以通過棒112的前端向圖中的右側發射。
在一些實施例中，由於來自晶體棒112的光主要由比用以泵浦晶體棒112中之磷光體之藍色雷射光更長的波長組成，為了提供用於調節色溫的所需藍光，包括散熱器151和一或多個藍色LED 152的藍色LED組件150與準直透鏡組件140(在某些實施例中包括透鏡141和142)一起使用，用於調整來自藍色LED組件150之藍光的輸出發散角，使得藍光與CPC 113的輸出發散角匹配。然後，使用波長組合器130將光輸出118和158組合為單個輸出190，波長組合器130包括頻率-選擇反射濾波器-反射器131，其透射更長的波長，例如黃光(或在其他實施例中為紅、橙、黃及/或綠光)並反射較短的波長，例如藍光。在一些實施例中，與來自雷射激發之晶體磷光棒系統110的更長波長相比，通過改變來自藍色LED組件150之藍光的量來調節色溫(即，較長波長和較短波長的相對量)。在一些實施例中，輸出的白光用作汽車頭燈應用的光源。在一些其他實施例中，輸出的白光用於照亮汽車頭燈中的成像器或投射機，例如數位光投射機(DLP，例如，在一些實施例中，是德州儀器的DLP®數位鏡面顯示器(DMD))、液晶顯示器(LCD)成像器/投射機、或矽基液晶(LCOS)成像器/投射機，從而可以根據路況需要改變空間輸出光圖案的形狀。
在一些實施例中，晶體磷光棒112包括玻璃磷光棒或任何其他嵌入磷光材料的合適光波導。在一些實施例中，CPC 113是空心的，而在其他實施例中，CPC 113是透明的實心。在一些實施例中，當使用固體CPC 113時，在棒112和CPC 113之間使用透明的光學環氧樹脂或膠水，使得在晶體棒112和CPC 113之間之界面處的反射將最小化。在一些實施例中，端反射器111包括放置在棒112旁邊的單獨反射器，而在其他實施例中，端反射器111是直接設置在棒112上的反射塗層。
儘管在附圖中出於說明的目的，以不同的寬度顯示指示較短波長
(例如藍色)光束和較長波長(例如黃色)光束的箭頭，但是在一些較佳實施例中，使兩個光束的軸線、形狀、尺寸和發散角相等或基本相等，使得穿過光束區域之光的色溫基本恆定。
第二圖係為根據本發明的一些實施例之系統200的橫截面方塊圖，系統200使用具有CPC光束整形器113的雷射激發晶體磷光棒系統110、具有透鏡系統140的藍光LED源150、及頻率-選擇棱鏡組件光束組合器230，其使用氣隙232來促進晶體磷光棒系統110中的類似全內反射(TIR)的功能，其顯示另一實施例，其中頻率-選擇光學濾波器-反射器131被棱鏡組件231代替，其中如圖所示使用棱鏡238和239之間的頻率-選擇光學濾波器-反射器236，通過較長波長(例如黃色)的光118並反射來自藍色LED 152之較短波長(例如藍色)的光158。兩個棱鏡238和239與頻率-選擇光學濾光器塗層236(虛線所示)一起形成棱鏡組件光束組合器230。在一些實施例中，這種光束組合器230的使用與第一圖的系統100相比減少了組件和系統200的尺寸。在一些實施例中，磷光棒系統110和光束組合器230之間的氣隙232用於促進全內反射(TIR)，以便光束組合器230還充當波導，引導來自輸入面233的黃光和來自輸入面234的藍光至輸出面235，用於將組合的輸出光290耦接至外部應用。在一些實施例中，藍色LED組件150(其包括散熱器151和藍色LED 152)與準直透鏡組件140(其包括準直透鏡141和142)一起使用，如以上針對第一圖所述。
在其他實施例中(未示出)，棱鏡組件光束組合器230被配置以向上透射較短波長(例如，藍色)的光並且向上反射較長波長(例如，黃色)的光，使得組合的輸出光束從光束組合器230的面237(第二圖中的頂面)發射。本發明包括第一、三、四、五、及六圖的類似替代實施例(使用頻率-選擇光學濾波器-反射器，其將較短波長(例如，藍色)的光向上透射，並將較長波長(例如黃色)的光向上反射。
第三圖係為根據本發明的一些實施例之系統300的橫截面方塊圖，系統300使用具有CPC光束整形器113的雷射激發晶體磷光棒系統110、具有CPC光束整形器340的藍光LED源150、及使用頻率-選擇光學濾波器-反射器131的頻率-選擇光束組合器130。系統300是又一實施例，其中藍色LED組件150的輸出(而不是由準直透鏡組件140整形)通過CPC 340耦接(在一些實
施例中，CPC 340與用於晶體磷光棒112的CPC 113基本相同)，使得較長波長(例如黃色)的光118和較短波長(例如藍色)的光358的輸出發散基本相同。在一些實施例中，然後使用使黃光通過並反射藍光的頻率-選擇濾光器-反射器光束組合器130將輸出組合成單個輸出光束390。在一些實施例中，使藍色LED 152的橫截面尺寸與磷光棒112的橫截面輸出端基本相同。
第四圖係為根據本發明的一些實施例之系統400的橫截面方塊圖，系統400使用具有CPC光束整形器113的雷射激發晶體磷光棒系統110、具有CPC光束整形器340的藍光LED源150、及頻率-選擇反射器230，其使用氣隙232來促進晶體磷光棒系統110中的全內反射(TIR)，其顯示另一實施例，其中第三圖的頻率-選擇光學濾波器-反射器131被由兩個棱鏡238與239組成的棱鏡組件光束組合器230(如第二圖所示)以及棱鏡之間的頻率-選擇光學濾波器-反射器236所取代，如第二圖所示，通過黃光118並從藍色LED 152反射藍光158。再次，在一些實施例中，光束組合器230的使用減小了元件和系統400的尺寸。在一些實施例中，光束組合器230的所有六個表面被光學拋光以在所有表面上提供TIR，從而允許有效波導操作。類似於第二圖所示的實施例，氣隙232用於促進TIR，使得棱鏡組件光束組合器230還用作波導，將黃光和藍光從輸入面引導到輸出面以將輸出光490耦接至外部應用。在一些實施例中，CPC 351和光束組合器230之間的氣隙457類似地用於促進全內反射(TIR)，使得光束組合器230(如第二圖所示)進一步充當波導，引導來自輸入面233的黃光和來自輸入面234(見第二圖)的藍光到輸出面235(見第二圖)，以將組合的輸出光490耦接至外部應用。
第五A圖係為根據本發明的一些實施例之系統500的橫截面方塊圖，系統500使用具有CPC光束整形器113的雷射激發晶體磷光棒系統110、具有CPC光束整形器340的藍光雷射光源550、及使用頻率-選擇光學濾波器-反射器131的頻率-選擇反射器130，其顯示系統的另一實施例，其中由一或多個藍色雷射器552提供藍光558，而不是來自如第一、二、三、及四圖所示的一或多個藍色LED 152。在一些實施例中，擴散器554(及/或空間濾波器553)散射藍色雷射光，使得其更均勻地填充CPC 351的輸入面。結果，在一些實施例中，CPC 351的輸出在強度上將更加均勻。由於擴散器554將在向前和向後傳播方向上散
射光，所以在一些實施例中，將向後散射的光反射回向前輸出傳播方向是有利的。在一些實施例中，可選的空間濾波器553，其具有一或多個孔556(如第五B圖所示)，各對應於一或多個輸入的藍色雷射光束558之其一者，其允許藍色雷射光向上傳遞到擴散器554上，但在其餘區域具有反射表面557(再次參見五B圖)，以將反向光向後(向上)反射到向前，以提高效率。
第五B圖係為根據本發明之一些實施例之空間濾波器553的透視方塊圖。在一些實施例中，空間濾波器553具有一或多個孔556，各對應於藍色雷射器552的一或多個輸入藍色雷射光束558之其一者，其允許藍色雷射光束558向上穿過空間濾波器553在擴散器554上，但是在整個區域的其餘部分具有反射表面557，用於將來自擴散器554的反向光反射回向前，以提高效率。
第六圖係為根據本發明的一些實施例之系統600的橫截面方塊圖，系統600使用具有CPC光束整形器113的雷射激發晶體磷光棒系統110、具有CPC光束整形器340的藍光雷射光源550、及頻率-選擇棱鏡組件光束組合器230，其使用氣隙232來促進晶體磷光棒系統110中的全內反射(TIR)，奇顯示另一實施例，其中第五圖的頻率-選擇濾波器-反射器光束組合器130被由兩個棱鏡238和239形成的棱鏡組件光束組合器230(如以上針對第二圖所述)以及夾在棱鏡之間的頻率-選擇光學濾波器236代替，使來自晶體磷光棒系統110的黃光通過，並反射來自藍色雷射器組件550的藍光。這種光束組合器230的使用減小元件的尺寸。再次，類似於第四圖所示，氣隙457用以促進TIR，使得棱鏡組件光束組合器230還用作波導，將黃光和藍光從輸入面引導至輸出面以將輸出光束690耦接至外部應用。第六圖所示的其他元件如上所述。
第七A圖係為根據本發明的一些實施例之系統701的橫截面方塊圖，系統701使用具有CPC光束整形器113的雷射激發晶體磷光棒系統710、藍光雷射光源陣列720(包括第一複數個一或多個藍光雷射器122，其將其雷射光束投射到晶體磷光棒712中)、及頻率-選擇濾波器-反射器光束組合器730，其顯示本發明的另一實施例，其中使用所示的成角度透明棒棱鏡732將由一或多個藍色雷射器752(將它們的雷射光束投射到成角度的透明棒棱鏡732中)產生的藍光輸出與晶體磷光棒712的黃光輸出組合，在一些實施例中，其中晶體磷光棒712的折射率與成角度透明棒棱鏡732相同或基本相同，是在所有三個光學界面側拋
光的45度角棱鏡，用作晶體磷光棒712的延續，但帶有藍色反射塗層731(可通過較長波長(例如黃色)的光並反射傾斜界面處的短波長(例如藍色)光。在一些實施例中，晶體磷光棒712與第一圖的晶體磷光棒112基本相似，除了在右端(如第七A圖所示)的輸出面成一定角度(例如，在一些實施例中是45度)以與玻璃棱鏡(透明棒)732接觸之外。在一些實施例中，藍光雷射光源陣列720與第一圖的藍光雷射光源陣列120基本相似，除了使用來自最右邊的一或多個藍色雷射器的藍光而不進行波長轉換外，以將選定數量的藍光添加到輸出中以實現輸出光束790的所需色溫。來自晶體磷光棒712的黃光被透明棒732引導到CPC113。來自雷射器752的藍光被頻率-選擇濾波器-反射器731反射以與來自晶體磷光棒712的黃光組合。同樣，在一些實施例中，可在透明棒732和CPC 113之間放置可選的擴散器754及/或可選的空間濾波器753(見第七B圖)，使得藍光輸出型態在傳播軸、尺寸、形狀和發散角方面，將與黃光輸出型態基本相同。在一些實施例中，使用一或多個藍色LED代替藍色雷射器752。
第七B圖係為根據本發明的一些實施例之系統702的橫截面方塊圖，系統702使用具有CPC光束整形器113的雷射激發晶體磷光棒系統710、具有擴散器754及/或空間濾波器753的藍光雷射光源陣列720、及頻率-選擇濾波器-反射器光束組合器730。在一些實施例中，如第五A圖和第五B圖所示和所述，擴散器754及/或空間濾波器753分別基本上類似於擴散器554及/或空間濾波器553，並當將複數個雷射器用於雷射光源752時，提供在CPC 113的輸入面上均勻地分佈雷射光束並減少斑點的基本相似功能。
第八A圖係為根據本發明的一些實施例之系統801的橫截面方塊圖，系統801使用具有CPC光束整形器113的雷射激發分段晶體磷光棒系統810、藍光雷射光源陣列820(包括安裝在散熱器821上的一或多個藍光雷射器122，將輸出投射到分段812的一或多層中)、及可選藍色雷射光源852(將輸出投射到棱鏡反射器832中並通過棱鏡反射器832)、及頻率-選擇濾波器反射器811，其顯示另一實施例，其中雷射激發的分段晶體磷光棒系統810(在一些實施例中，這可被認為是「一維」光子晶體棒)被用來產生和組合雷射器的藍色雷射光輸出122和磷光體產生的光輸出。在一些實施例中，頻率-選擇濾波器-反射器光束組合器830包括直角棱鏡832，其位於系統801的一端(第八A圖中的左手端)，
其中藍色雷射器852的藍光輸出被重定向到系統801之輸出的右側傳播方向。在一些實施例中，複合棒810的其餘部分包括由透明部分(例如，在一些實施例中，透明段813)隔開的一或多層透明晶體磷光體段812，使得每個磷光體層或段812被其相應的藍色雷射光122激發。第八A圖中示出了具有三個磷光體層/段812的示範系統。在一些實施例中，將透射藍光、反射黃光的頻率-選擇光學濾波器811放置在直角棱鏡832與棒812的筆直部分之間，使所有可能開始向左傳播的黃光都向右反射回並射向輸出光束890。指向棱鏡832之藍色雷射光852的輸出向右反射到系統801的輸出傳播方向。來自雷射器852的藍光光束必須穿過一或多層磷光體812，使得來自雷射器852之輸出藍光光束的一部分被轉換為黃光，並且剩餘的藍光將貢獻至輸出光束890。每個磷光層被其相應的藍色雷射光和黃光激發，此黃光沿一個傳播方向(即，向左)指向輸出890，並若它在另一個傳播方向上開始，則由波長選擇濾波器-反射器811反射回輸出。同樣，CPC 113用以從複合棒系統810提取輸出光，此複合棒系統810之輸出光束890相較於從複合棒系統810發射的光具有較小的發散角和較大的面積。
第八B圖係為根據本發明的一些實施例之系統802的橫截面方塊圖，系統802使用具有CPC光束整形器113的雷射激發分段晶體磷光棒系統810’(其使用各摻雜不同磷光體的分段812R、812G、及/或812Y，其吸收來自雷射器122'的藍光並將此光的頻率下轉換為不同的顏色波長(具有比藍光更低的頻率和更長的波長)，例如轉換成紅色(例如，在一些實施例中，具有約620nm的中心波長)、綠色(例如，在一些實施例中，具有約520nm的中心波長)或黃色(例如，在一些實施例中，具有約580nm的中心波長))、藍光雷射光源陣列820’(在一些實施例中，具有獨立的雷射器122'，其分別將輸出投射到分段812R、812G、及/或812Y中，並使用脈衝電信號分別及/或成組地選擇性驅動)、及附加藍色雷射光源852及棱鏡反射器832(其中來自附加藍色雷射光源852的光被擴散並投射到棱鏡反射器832中並通過棱鏡反射器832)、及頻率-選擇濾波器-反射器811。作為上述第八A圖之實施例的替代或補充，諸如第八B圖所示的其他實施例也可配置為提供其他彩色輸出，因為磷光體的每個層或分段812(例如，在一些實施例中，包括吸收藍色雷射光並發射紅光的分段812R、吸收藍色雷射光並發射綠光的分段812G、及/或吸收藍色雷射光並發射黃光的分段812Y)可藉由使用其
他彩色磷光體(例如剛剛描述之吸收藍色雷射光並將頻率下轉換為更長波長的紅色、綠色等的磷光體，或包括來自青色、綠色、黃色、橙色和/或紅色之各種陰影之波長的寬光譜)被單獨選擇及/或定制，以提供具有複數個可能顏色之一或多個的光。當這些不同的磷光體用於磷光體段812R、812G、及/或812Y時，輸出光束890'將包括各種波長之總發射的組合。在一些實施例中，雷射器陣列820'的雷射器122'也可被順序地、單一地或組合地單獨地驅動，使得產生順序中的各種顏色(在一些實施例中，作為脈衝，以足夠高的頻率輸出，以使人眼看不到閃爍-例如，在某些實施例中，高於60赫茲)(可選地，各具有不同的可選強度)，並且可實現順序顏色系統。例如，在一些實施例中，使用脈衝電信號來驅動各個藍色雷射器，使得紅光的脈衝(來自從最左邊的藍色雷射器122'驅動之分段812R，其持續時間被選擇性地控制以在複合輸出光束890'中提供所需量的紅光)、綠光的脈衝(來自從中間藍色雷射器122'驅動的分段812G，其持續時間被選擇性控制以在複合輸出光束890'中提供所需量的綠光)、黃光的脈衝(來自從最右邊的藍色雷射器122'驅動的分段812Y，其持續時間被選擇性地控制以在複合輸出光束890'中提供所需量的黃光)、及/或藍光的脈衝(來自雷射器852，與來自磷光體空間序列的紅、綠和黃光混合-在第八B圖中從左到右排列-其持續時間被選擇性地控制以在複合輸出光束890'中提供所需量的藍-白光-這種光束由驅動各個藍色雷射器122'和852的各種持續時間及/或定時的電脈衝形成)產生複合輸出光束890’。
第八C圖係為根據本發明的一些實施例之系統803的橫截面方塊圖，系統803使用具有CPC光束整形器113的雷射激發分段晶體磷光棒系統810、藍光雷射光源陣列820(將輸出投影到分段812中)、及附加藍色雷射光源852(將輸出投影到傾斜反射器833上)、及頻率-選擇濾波器-反射器811，其顯示本發明的另一實施例，其中，第八A圖和第八B圖中所示的直角棱鏡832被第八C圖中的45度鏡子833代替，用於向「一維」光子晶體棒810的輸出反射藍色雷射光。在一些實施例中，此實施例的其他方面如針對第八A和八B圖所述。
第九A圖係為根據本發明的一些實施例之系統901的橫截面方塊圖，系統901使用具有CPC光束整形器113的雷射組合棱鏡頂玻璃棒系統910、及藍光雷射光源陣列920。在一些實施例中，玻璃導光管912被用來收集來自複
數個雷射器922的輸出並將其重定向到輸出傳播方向(第九A圖中的向右)。在一些實施例中，具有複數個鋸齒對930的鋸齒玻璃導光管結構912被設計用於光的重定向，使得使用全內反射(TIR)結構來簡化製造並提高效率。在一些實施例中，每個雷射器922被安裝在各自的散熱器921上(或在其他實施例(未示出)中，全部都在公用散熱器上)，並且每個雷射器922的雷射光束輸出垂直地指向最初遇到之鋸齒結構930左側的頂面，使得光將朝下側反射，然後反射到下一個鋸齒的左側平面，但以較淺的角度入射到此平面，從而光通過全內反射在導光管912中向右以越來越淺的角度組合並向右傳播。例如，最左邊雷射器922的輸出垂直地指向最左邊鋸齒的左側並且反射到導光管912的底部。在全內反射的情況下，光然後被反射回到第二個鋸齒之左平面的頂部，並以較淺的角度以向導光管的輸出進行全內反射來被此表面反射。類似地，第二雷射器922從左側的輸出被反射三次(藉由第二鋸齒的左平面、藉由底面和藉由第三鋸齒的左平面)，其輸出指向導光管912的輸出(右端)。其他雷射器922的輸出類似地反射並向右重定向到導光管912的輸出。CPC 113用以限制輸出發散角。在一些實施例中，可將未示出的可選擴散器放置在導光管912和CPC 113之間，以增加輸出光束強度的均勻性。在各種實施例中，玻璃導光管可以具有各種折射率；例如，在一些實施例中，具有折射率為1.5的玻璃，或者在其他實施例中，具有折射率為1.82的高折射率玻璃。
第九B圖係為根據本發明的一些實施例之系統902的橫截面方塊圖，系統902使用具有CPC光束整形器113的雷射激發棱鏡頂玻璃棒系統910’、及藍光雷射光源陣列920。在一些實施例中，在導光管912'的頂表面處使用如圖所示的不對稱鋸齒形狀。在一些實施例中，第九B圖所示之實施例的其他態樣與第九A圖的相應態樣相同。
第九C圖係為根據本發明的一些實施例之系統903的透視方塊圖，系統903使用具有CPC光束整形器113的雷射組合棱鏡上下玻璃棒系統940、及藍光雷射光源陣列925及926。在一些實施例中，系統903在操作上與第九A圖的系統901相似，除了將V形凹槽棱鏡結構施加在頂側和正面上，以及分別在輸入雷射器陣列925和926、分別來自棱鏡上下玻璃棒系統940的底側和後側之輸入雷射光923和924之外。
第十圖係為根據本發明的一些實施例之系統1000的橫截面方塊圖，系統1000使用具有CPC光束整形器1013的棱鏡頂晶體棒系統1010、及藍光雷射光源陣列1020。在第十圖的實施例中，在導光管1012的頂面上製造複數個V形凹槽1030。在一些實施例中，對於每個V形凹槽1030，一或多個相應的藍色雷射器1022(在一些實施例中，每個在散熱器1021上，或者在其他實施例中(未示出)，全部在公用散熱器上)與指向V形凹槽之中心之每個雷射器1022的輸出一起放置，使得光束的一半反射到左側(例如，雷射光1023')，且光束的一半反射到右側。兩種反射都是在V形凹槽1030處的全內反射。從V形凹槽1030的一側(如第十圖所示的右側)的反射直接指向導光管的輸出。從V形凹槽1030的另一側(如第十圖所示的左側)的反射指向導光管的左端，在此放置了端反射器111以通過在導光管底部的全內反射將所有光向後反射(向右)朝向導光管1012的輸出端。類似於第九A圖所示的實施例，CPC 1013用於限制輸出發散角。在一些實施例中，可選的擴散器及/或空間光濾波器(這裡未示出，但是與上述圖第五A和第五B圖所示的擴散器554和空間光濾波器553在結構和功能上相似)被放置在導光管1012與CPC 1013之間，提高了輸出強度的均勻性。
第十一圖係為根據本發明的一些實施例之四色光源系統1100的透視方塊圖，四色光源系統1100使用藍光系統1000(例如上述和第十圖所示)、連同多個晶體磷光棒系統1110、1120和1130，每個都使用藍色雷射泵浦並輸出不同顏色的光輸出，且每個都包括其各自的CPC光束整形器1112、1122和1132，以及公用散熱器1150。(一些實施例包括底側散熱器1150，並且在頂側還包括類似的散熱器(這裡未示出，但是參見第十二B圖的散熱器板1250)。)在一些實施例中，四色光源系統1100包括用於紅色(晶體磷光棒系統1110)、綠色(晶體磷光棒系統1120)、和黃色(晶體磷光棒系統1130)的三色雷射激發晶體磷光棒系統，以及增加用於藍光輸出的結構化玻璃棒系統1000。在一些實施例中，具有四(4)行的六(6)個雷射器的二維(2D)四乘六(4×6)雷射器陣列各用以驅動這三個晶體磷光棒系統1110(包括晶體磷光棒1111和CPC 1112)、1120(包括晶體磷光棒1121和CPC 1122)、和1130(包括晶體磷光棒1131和CPC 1132)，和結構化玻璃導光管1000(如第十圖10所示和所述)，其中每行六個雷射器用於激發相應的晶體磷光棒系統1110、1120和1130以及結構化玻璃
導光管1000。如所示，紅光、綠光、黃光和藍光輸出全部使用各自的CPC 1112、1122、1132和1013耦接到系統之外。在某些實施例中，如第五A和第五B圖所示和所述，基本上類似於擴散器554和空間濾波器553並且提供基本相似功能的組合擴散器/空間濾波器-反射器1153被放置在雷射器陣列1140和晶體磷光棒系統1110、1120和1130以及藍光系統1000之間，其具有使藍色雷射光束通過的孔(例如第五B圖的孔556)和反射表面(例如第五B圖的反射表面557)以將向下傳播的光反射回相應的晶體磷光棒系統1110、1120和1130和藍光系統1000。在一些實施例中，雷射器陣列1140包括由電接腳1142驅動的複數個雷射器1141，其用以將泵浦(雷射)光提供到各自晶體磷光棒系統1110、1120和1130以及藍光系統1000中。在一些實施例中，使用四乘六陣列的雷射器，使得六個雷射器驅動各自晶體磷光棒系統1110、1120和1130以及藍光系統1000之各者。
第十二A圖係為根據本發明的一些實施例之四色光源系統1200的分解透視方塊圖，四色光源系統1200使用四色光源系統1100及複數個散熱器1210及1220。在一些實施例中，四色光源系統1200包括頂側散熱器1210和底側散熱器1220。在一些實施例中，頂側散熱器1210包括導熱板1213(例如作為銅板)，用以將熱量傳遞到複數個散熱片1211的複數個熱管1212(在一些實施例中，散熱片1211位於遠離四色光源系統1100的位置，以使得輸出光的路由更容易，並且使用風扇(未示出)來增加穿過散熱片1211的空氣流動以改善冷卻)。在一些實施例中，底側散熱器1220包括直接連接到複數個散熱片1221的導熱板1223(例如銅板)(在一些實施例中，使用風扇(未示出)來增加穿過散熱片1221的空氣流以改善冷卻)。在一些實施例中，頂側和底側散熱器均被實現為散熱器1210，而在其他實施例中，頂側和底側散熱器均被實現為散熱器1220。
第十二B圖係為根據本發明的一些實施例之組合四色光源系統1200的透視方塊圖，四色光源系統1200使用四色光源系統1100及複數個散熱器1210及1220，其顯示了系統的完整結構。注意，如第十二B中所示，與第十一圖的視圖相比，四色光源系統1100是上下顛倒的。在一些實施例中，二維(2D)雷射器陣列1140被安裝在具有熱管1212的散熱器1210上。熱管1212非常有效地將熱量從導熱板1213傳遞到遠端散熱片系統1211用於有效冷卻。在其他實施例中，可使用其他冷卻方法，包括使用從雷射散熱器1150(參見第十一圖)到遠
端散熱片之熱量的液體傳遞進行主動製冷。在一些實施例中，添加風扇以增加冷卻效率。在一些實施例中，散熱器板1250(在一些實施例中是散熱器1223的一部分)與系統1100相反的一側熱接觸作為散熱器1150。在一些實施例中，組合的散熱器板1250和散熱器1223與晶體磷光棒和結構化玻璃導光管接觸，使得熱量通過使用散熱片1221散發並冷卻。可添加未顯示的風扇，以實現更有效的冷卻，從而提高系統效率。所示的其他元件如本說明書以上的其他附圖中所述。
第十三圖係為根據本發明的一些實施例之使用車輛1310中之光源系統1320之車輛系統1300的方塊圖。在各種實施例中，車輛1310是汽車、或卡車、或諸如飛行機或直升機之類的飛機。在一些這樣的實施例中，光源系統1320包括一或多個如上所述的且在第一圖至第十二B圖中示出的光源系統。
第十四圖係為根據本發明的一些實施例之使用投射機1410中之光源系統1420之圖像投射系統1400的方塊圖。在各個實施例中，投射機1410是電影投影儀、探照燈、舞檯燈投影儀等。在一些實施例中，投射機1410包括一或多個空間光調節器1440(例如德州儀器的DLP®、DMD、LCD、LCOS等)和透鏡系統1430。在一些這樣的實施例中，光源系統1420包括一或多個如上所述的並且在第一圖至第十二B圖中示出的光源系統。在一些實施例中，複數個空間光調節器1440，每個空間光調節器1440分別與第十一、十二A和十二B圖之系統1100的有色輸出光束之其一者成對。
如本文所用，「藍光」包括在400nm至500nm的範圍內對人眼都呈藍色的波長，「綠光」包括在500nm至570nm的範圍內對人眼都呈綠色的波長，「窄帶黃光」包括在570nm至590nm範圍內的波長，「寬帶黃光」包括在500nm至700nm範圍內對人眼都呈黃色的波長，「黃光」包括對人眼都呈黃色的「窄帶黃光」及/或「寬帶黃光」，而「紅光」包括在600nm至700nm範圍內對人眼都呈紅色的波長。
如本文所用，「波長-選擇光學濾波器」在相同的折射率下與「頻率-選擇光學濾波器」同義，其中光的波長與光的頻率以及光傳播通過的折射率成反比。由於頻率不會隨著折射率的變化而變化，因此在本文中主要使用術語「頻率-選擇光學濾波器」。
在一些實施例中，本發明提出一種晶體磷光棒光源(例如，如第
一、二、三、四、五A、五B、六、七A、七B、八A、八B、及/或八C圖所示)，其包括：散熱器；第一複數個雷射器，各安裝成與散熱器熱接觸，其中第一複數個雷射器之各者發射一或多個第一波長的雷射光；第一晶體磷光棒，具有第一端、與第一端相對的第二端以及至少一側面，可操作地耦接以從第一複數個雷射器之一或多者接收一或多個第一波長的雷射光，並用以發射一或多個第二波長的光，其中一或多個第二波長之各者比一或多個第一波長長；及第一複合拋物面聚光器(CPC)，其佈置以從第一晶體磷光棒的第二端接收一或多個第二波長的光，其中光源輸出第一輸出光束，其包括來自第一晶體磷光棒之一或多個第二波長的光和一或多個第一波長的光。
在晶體磷光棒光源的一些實施例中，一或多個第一波長的光是藍色的。
在晶體磷光棒光源的一些實施例中，一或多個第二波長的光是黃色的。
在晶體磷光棒光源的一些實施例中，一或多個第二波長的光包括紅色的光和綠色的光。
晶體磷光棒光源的一些實施例(如第一及二圖所示)更包括藍色LED光源，其包括發射藍光的一或多個LED，藍光包括一或多個第一波長的光；一組一或多個透鏡，配置以準直來自發射藍光之一或多個LED的藍光；及光束組合器，其將來自發射藍光之一或多個LED的藍光與來自第一晶體磷光棒的一或多個第二波長的光進行組合。
晶體磷光棒光源的一些實施例(如第一圖所示)更包括藍色LED光源，其包括發射藍光的一或多個LED，藍光包括一或多個第一波長的光；一組一或多個透鏡，配置以準直來自發射藍光之一或多個LED的藍光；及光束組合器，其將來自發射藍光之一或多個LED的藍光與來自第一晶體磷光棒的一或多個第二波長的光進行組合，其中光束組合器包括使一或多個第二波長的光通過並反射一或多個第一波長的光的頻率-選擇光學濾波器-反射器。
晶體磷光棒光源的一些實施例(如第二圖所示)更包括藍色LED光源，其包括發射藍光的一或多個LED，藍光包括一或多個第一波長的光；一組一或多個透鏡，配置以準直來自發射藍光之一或多個LED的藍光；及光束組合
器，其將來自發射藍光之一或多個LED的藍光與來自第一晶體磷光棒的一或多個第二波長的光進行組合，其中光束組合器包括一對棱鏡，其將頻率-選擇光學濾波器-反射器夾在中間，頻率-選擇光學濾波器-反射器使一或多個第二波長的光通過並反射一或多個第一波長的光。
晶體磷光棒光源的一些實施例(如第三及四圖所示)更包括藍色LED光源，其包括發射藍光的一或多個LED，藍光包括一或多個第一波長的光；第二CPC，佈置以接收來自藍色LED光源的光並輸出包括來自藍色LED光源之一或多個第一波長之光的中間光束；及光束組合器，其組合來自第二CPC的光和來自第一CPC的光。
晶體磷光棒光源的一些實施例(如第三圖所示)更包括藍色LED光源，其包括發射藍光的一或多個LED，藍光包括一或多個第一波長的光；第二CPC，佈置以接收來自藍色LED光源的光並輸出包括來自藍色LED光源之一或多個第一波長之光的中間光束；及光束組合器，其將來自發射藍光之一或多個LED的藍光與來自第一晶體磷光棒的一或多個第二波長的光進行組合，其中光束組合器包括使一或多個第二波長的光通過並反射一或多個第一波長的光的頻率-選擇光學濾波器-反射器。
晶體磷光棒光源的一些實施例(如第四圖所示)更包括藍色LED光源，其包括發射藍光的一或多個LED，藍光包括一或多個第一波長的光；第二CPC，佈置以接收來自藍色LED光源的光並輸出包括來自藍色LED光源之一或多個第一波長之光的中間光束；及光束組合器，其將來自發射藍光之一或多個LED的藍光與來自第一晶體磷光棒的一或多個第二波長的光進行組合，其中光束組合器包括一對棱鏡，其將頻率-選擇光學濾波器-反射器夾在中間，頻率-選擇光學濾波器-反射器使一或多個第二波長的光通過並反射一或多個第一波長的光。
晶體磷光棒光源的一些實施例(如第四圖所示)更包括藍色LED光源，其包括發射藍光的一或多個LED，藍光包括一或多個第一波長的光；第二CPC，佈置以接收來自藍色LED光源的光並輸出包括來自藍色LED光源之一或多個第一波長之光的中間光束、及光束組合器，其將來自發射藍光之一或多個LED的藍光與來自第一晶體磷光棒的一或多個第二波長的光進行組合，其中光束組合器包括一對棱鏡，其將頻率-選擇光學濾波器-反射器夾在中間，頻率-選擇光
學濾波器-反射器使一或多個第二波長的光通過並反射一或多個第一波長的光，且其中光源被佈置為使得在第一CPC和光束組合器之間存在氣隙，並且使得在第二CPC和光束組合器之間存在氣隙。
晶體磷光棒光源的一些實施例(如第五A、五B及六圖所示)更包括藍光雷射源，其包括一或多個雷射器，雷射器發射包括一或多個第一波長之光的藍光；第二CPC，佈置以接收來自藍色雷射光源的光並輸出包括來自藍光雷射源之一或多個第一波長之光的中間光束；及光束組合器，其組合來自第二CPC的光和來自第一CPC的光。
晶體磷光棒光源的一些實施例(如第五A、五B及六圖所示)更包括藍光雷射源，其包括一或多個雷射器，雷射器發射包括一或多個第一波長之光的藍光；空間濾波器-反射器，其包括反射表面和穿過反射表面的一或多個孔；擴散器，其中空間濾波器-反射器的一或多個孔使來自藍光雷射源的一或多個雷射器的光通過，並且其中反射表面反射從擴散器反向散射的光；第二CPC，佈置以接收來自擴散器的光並輸出包括來自藍光雷射源之一或多個第一波長之光的中間光束；及光束組合器，其組合來自第二CPC的光和來自第一CPC的光。
晶體磷光棒光源的一些實施例(如第五A圖所示)更包括藍光雷射源，其包括一或多個雷射器，雷射器發射包括一或多個第一波長之光的藍光；空間濾波器-反射器，其包括反射表面和穿過反射表面的一或多個孔；擴散器，其中空間濾波器-反射器的一或多個孔使來自藍光雷射源的一或多個雷射器的光通過，並且其中反射表面反射從擴散器反向散射的光；第二CPC，佈置以接收來自擴散器的光並輸出包括來自藍光雷射源的一或多個第一波長之光的中間光束；及光束組合器，其將來自發射藍光之一或多個LED的藍光與來自第一晶體磷光棒的一或多個第二波長的光進行組合，其中光束組合器包括使一或多個第二波長的光通過並反射一或多個第一波長的光的頻率-選擇光學濾波器-反射器。
晶體磷光棒光源的一些實施例(如第六圖所示)更包括藍光雷射源，其包括一或多個雷射器，雷射器發射包括一或多個第一波長之光的藍光；空間濾波器-反射器，其包括反射表面和穿過反射表面的一或多個孔；擴散器，其中空間濾波器-反射器的一或多個孔使來自藍光雷射源的一或多個雷射器的光通過，並且其中反射表面反射從擴散器反向散射的光；第二CPC，佈置以接收來自
擴散器的光並輸出包括來自藍光雷射源的一或多個第一波長之光的中間光束；及光束組合器，其將來自發射藍光之一或多個LED的藍光與來自第一晶體磷光棒的一或多個第二波長的光進行組合，其中光束組合器包括一對棱鏡，其將頻率-選擇光學濾波器-反射器夾在中間，頻率-選擇光學濾波器-反射器使一或多個第二波長的光通過並反射一或多個第一波長的光。
晶體磷光棒光源的一些實施例(如第六圖所示)更包括藍光雷射源，其包括一或多個雷射器，雷射器發射包括一或多個第一波長之光的藍光；空間濾波器-反射器，其包括反射表面和穿過反射表面的一或多個孔；擴散器，其中空間濾波器-反射器的一或多個孔使來自藍光雷射源的一或多個雷射器的光通過，並且其中反射表面反射從擴散器反向散射的光；第二CPC，佈置以接收來自擴散器的光並輸出包括來自藍光雷射源的一或多個第一波長之光的中間光束；及光束組合器，其將來自發射藍光之一或多個LED的藍光與來自第一晶體磷光棒的一或多個第二波長的光進行組合，其中光束組合器包括一對棱鏡，其將頻率-選擇光學濾波器-反射器夾在中間，頻率-選擇光學濾波器-反射器使一或多個第二波長的光通過並反射一或多個第一波長的光，且其中光源被佈置為使得在第一CPC和光束組合器之間存在氣隙，並且使得在第二CPC和光束組合器之間存在氣隙。
在晶體磷光棒光源的一些實施例中(如第一圖所示)，第一晶體磷光棒包括反射器，安裝至第一晶體磷光棒與第一CPC相對的第一端。
晶體磷光棒光源的一些實施例(如第七A和七B圖所示)更包括透明棒，具有與第一輸出光束之傳播方向成銳角的第一面、基本垂直於第一輸出光束之傳播方向的第二面、及基本垂直於第二面的第三面；及藍光源，可操作地耦接以將藍光通過第三面引導至透明棒中，其中第一晶體磷光棒包括安裝在第一晶體磷光棒之第一端的反射器，其中第一晶體棒的第二端與第一輸出光束的傳播方向成銳角，並通過位於第一晶體磷光棒與透明棒之間的頻率-選擇光學濾波器連接到透明棒的第一面，且其中透明棒的第二面連接至第一CPC。
晶體磷光棒光源的一些實施例(如第七A和七B圖所示)更包括透明棒，具有與第一輸出光束之傳播方向成銳角的第一面、基本垂直於第一輸出光束之傳播方向的第二面、及基本垂直於第二面的第三面；一或多束藍色雷射
光的來源；空間濾波器-反射器，包括反射表面和穿過反射表面的一或多個孔；及擴散器，其中空間濾波器-反射器的一或多個孔使來自一或多束藍色雷射光的來源的光通過，並且其中反射表面反射從擴散器反向散射的光，其中擴散器可操作地耦接以將藍光通過第三面引導至透明棒中，其中第一晶體磷光棒包括安裝在第一晶體磷光棒之第一端的反射器，且其中第一晶體磷光棒相對於第一端的第二端與第一輸出光束的傳播方向成銳角，並通過位於第一晶體磷光棒與透明棒之間的頻率-選擇光學濾波器連接到透明棒的第一面，且其中透明棒的第二面連接至第一CPC。
晶體磷光棒光源的一些實施例(如第八A、八B、及八C圖所示)更包括傾斜反射器，配置以將藍光引導至第一晶體磷光棒的第一端中；頻率-選擇光學濾波器-反射器，可操作地耦接至第一晶體磷光棒的第一端，並配置以使來自傾斜反射器的藍光通過並反射一或多個第二波長的光，其中第一晶體磷光棒包括與複數個透明段交替的複數個磷光體摻雜段，且其中複數個磷光體摻雜段各接收來自第一複數個雷射器之一或多者的雷射光。
晶體磷光棒光源的一些實施例(如第八A、八B、及八C圖所示)更包括傾斜反射器，配置以將藍光引導至第一晶體磷光棒的第一端中；頻率-選擇光學濾波器-反射器，可操作地耦接至第一晶體磷光棒的第一端，並配置以使來自傾斜反射器的藍光通過並反射一或多個第二波長的光，其中第一晶體磷光棒包括與複數個透明段交替的複數個磷光體摻雜段，且其中複數個磷光體摻雜段各接收來自第一複數個雷射器之一或多者的雷射光，並發射比來自第一複數個雷射器之一或多者之一或多個第一波長長的複數個不同顏色波長之一或多者之其一者的光。
在晶體磷光棒光源的一些實施例中(如第八C圖所示)，傾斜反射器包括鏡子。
在晶體磷光棒光源的一些實施例中(如第八A及八B圖所示)，傾斜反射器包括棱鏡。
晶體磷光棒光源的一些實施例(如第十一、十二A、及十二B圖所示)更包括第二晶體磷光棒，其具有第一端、與第一端相對的第二端以及至少一側面，可操作地耦接以從複數個雷射器之一或多者接收一或多個第一波長的
雷射光，並用以發射一或多個第三波長的光，其中一或多個第三波長之各者比一或多個第一波長長並不同於一或多個第二波長；及第二複合拋物面聚光器(CPC)，其佈置以從第二晶體磷光棒的第二端接收一或多個第三波長的光，其中光源輸出第二輸出光束，其包括來自第二晶體磷光棒之一或多個第三波長的光和一或多個第一波長的光。
晶體磷光棒光源的一些實施例(如第十一、十二A、及十二B圖所示)更包括第二晶體磷光棒，其具有第一端、與第一端相對的第二端以及至少一側面，可操作地耦接以從複數個雷射器之一或多者接收一或多個第一波長的雷射光，並用以發射一或多個第三波長的光，其中一或多個第三波長之各者比一或多個第一波長長並不同於一或多個第二波長；第二複合拋物面聚光器(CPC)，其佈置以從第二晶體磷光棒的第二端接收一或多個第三波長的光，其中光源輸出第二輸出光束，其包括來自第二晶體磷光棒之一或多個第三波長的光和一或多個第一波長的光；第三晶體磷光棒，其具有第一端、與第一端相對的第二端以及至少一側面，可操作地耦接以從複數個雷射器之一或多者接收一或多個第一波長的雷射光，並用以發射一或多個第四波長的光，其中一或多個第四波長之各者比一或多個第一波長長並不同於一或多個第二波長且不同於一或多個第三波長；及第三複合拋物面聚光器(CPC)，其佈置以從第三晶體磷光棒的第二端接收一或多個第三波長的光，其中光源輸出第三輸出光束，其包括來自第三晶體磷光棒之一或多個第四波長的光和一或多個第一波長的光。
本發明的另一(例如，次級)光源的一些實施例(如第九A、九B、及十圖所示)更包括散熱器；第一複數個雷射器，各安裝成與散熱器熱接觸，其中第一複數個雷射器之各者發射一或多個第一波長的雷射光；第一透明棒，具有：第一端、與第一端相對的第二端、至少一第一平面側面，可操作地耦接以接收來自第一複數個雷射器之一或多者之一或多個第一波長的雷射光，至少一第一V形凹槽側面，與第一平面側面相對並具有複數個V形凹槽，其中複數個V形凹槽之各者係配置以將來自第一複數個雷射器之一或多者的光以相對於第一面的第一斜角朝向第一平面側面反射，其中光接著從第一平面側面反射然後以比第一斜角淺的第二斜角入射到V形凹槽之另一者上；及第一複合拋物面聚光器(CPC)，其佈置以從第一透明棒的第二端接收一或多個第一波長的光，其中光
源輸出第一輸出光束，其包括第一複數個雷射器的光。
次級光源的一些實施例(如第十一、十二A、及十二B圖所示)更包括第一晶體磷光棒，其具有第一端、與第一端相對的第二端以及至少一側面，可操作地耦接以從第一複數個雷射器之一或多者接收一或多個第一波長的雷射光，並用以發射一或多個第二波長的光，其中一或多個第二波長之各者比一或多個第一波長長；第一複合拋物面聚光器(CPC)，其佈置以從第一晶體磷光棒的第二端接收一或多個第二波長的光，其中光源輸出第一輸出光束，其包括來自第一晶體磷光棒之一或多個第二波長的光和一或多個第一波長的光；第二晶體磷光棒，其具有第一端、與第一端相對的第二端以及至少一側面，可操作地耦接以從複數個雷射器之一或多者接收一或多個第一波長的雷射光，並用以發射一或多個第三波長的光，其中一或多個第三波長之各者比一或多個第一波長長並不同於一或多個第二波長；第二複合拋物面聚光器(CPC)，其佈置以從第二晶體磷光棒的第二端接收一或多個第三波長的光，其中光源輸出第二輸出光束，其包括來自第二晶體磷光棒之一或多個第三波長的光和一或多個第一波長的光；第三晶體磷光棒，其具有第一端、與第一端相對的第二端以及至少一側面，可操作地耦接以從複數個雷射器之一或多者接收一或多個第一波長的雷射光，並用以發射一或多個第四波長的光，其中一或多個第四波長之各者比一或多個第一波長長並不同於一或多個第二波長且不同於一或多個第三波長；及第三複合拋物面聚光器(CPC)，其佈置以從第三晶體磷光棒的第二端接收一或多個第三波長的光，其中光源輸出第三輸出光束，其包括來自第三晶體磷光棒之一或多個第四波長的光和一或多個第一波長的光。
在一些實施例中，本發明提出一種晶體磷光棒光源方法，包括：冷卻各與散熱器熱接觸的第一複數個雷射器；從第一複數個雷射器發射第一組雷射光束，其中第一組雷射光束之各者都包括一或多個第一波長的光；將第一組雷射光束接收到第一晶體磷光棒中，第一晶體磷光棒具有第一端、與第一端相對的第二端以及至少一側面，可操作地耦接以從第一複數個雷射器之一或多者接收一或多個第一波長的雷射光，並用以發射一或多個第二波長的光，其中一或多個第二波長之各者比一或多個第一波長長；將一或多個第二波長的光耦接至第一複合拋物面聚光器(CPC)，第一複合拋物面聚光器佈置以從第一晶體磷光棒的第二
端接收一或多個第二波長的光；及從第一CPC輸出第一輸出光束，第一輸出光束包括來自第一晶體磷光棒之一或多個第二波長的光以及一或多個第一波長的附加光。
方法的一些實施例更包括冷卻與散熱器熱接觸的第一晶體磷光棒。
應當理解，以上描述僅是示範性的，而不是限制性的。儘管在前面的描述中已經闡明了本文描述之各種實施例的許多特徵和優點，以及各種實施例之結構和功能的細節，但是許多其他實施例和對細節的改變對於本領域技術人員而言在查看以上描述後是顯而易見的。因此，本發明的範圍應該參考所附申請專利範圍以及這些申請專利範圍所享有之等同物的全部範圍來確定。在所附申請專利範圍中，術語「包括」和「其中」分別用作相應術語「包含」和「其中於」的簡明英語等效。此外，術語「第一」、「第二」、和「第三」等僅用作標籤，並不旨在對其對象施加數字要求。
100:系統
110:雷射激發晶體磷光棒系統
111:反射器
112:晶體磷光棒
113:光束整形器
118:光輸出
120:雷射器陣列
121:散熱器
122:藍光雷射器
130:頻率-選擇反射器
131:頻率-選擇光學濾波器-反射器
140:透鏡系統
141:透鏡
142:透鏡
150:藍光LED源
151:散熱器
152:藍色LED
158:光輸出
190:輸出
Claims (32)
- 一種晶體磷光棒光源，包含：一散熱器；一第一複數個雷射器，各安裝成與該散熱器熱接觸，其中該第一複數個雷射器之各者發射一或多個第一波長的雷射光；一第一晶體磷光棒，其具有一第一端、與該第一端相對的一第二端以及至少一側面，可操作地耦接以從該第一複數個雷射器之一或多者接收該一或多個第一波長的該雷射光，並用以發射一或多個第二波長的光，其中該一或多個第二波長之各者比該一或多個第一波長長；及一第一複合拋物面聚光器(CPC)，其佈置以從該第一晶體磷光棒的該第二端接收該一或多個第二波長的光，其中該光源輸出一第一輸出光束，其包括來自該第一晶體磷光棒之一或多個第二波長的光和該一或多個第一波長的光。
- 如申請專利範圍第1項之光源，其中該一或多個第一波長的光是藍色的。
- 如申請專利範圍第2項之光源，其中該一或多個第二波長的光是黃色的。
- 如申請專利範圍第2項之光源，其中該一或多個第二波長的光包括紅色的光和綠色的光。
- 如申請專利範圍第1項之光源，更包含：一藍色LED光源，其包括發射藍光的一或多個LED，該藍光包括該一或多個第一波長的光；一組一或多個透鏡，配置以準直來自發射藍光之該一或多個LED的藍光；及一光束組合器，其將來自發射藍光之該一或多個LED的藍光與來自第一晶體磷光棒的一或多個第二波長的光進行組合。
- 如申請專利範圍第1項之光源，更包含：一藍色LED光源，其包括發射藍光的一或多個LED，該藍光包括該一或多個第一波長的光；一組一或多個透鏡，配置以準直來自發射藍光之該一或多個LED的藍光；及一光束組合器，其將來自發射藍光之該一或多個LED的藍光與來自第一晶體磷光棒的一或多個第二波長的光進行組合，其中該光束組合器包括使該一或多個第二波長的光通過並反射該一或多個第一波長的光的一頻率-選擇光學濾波器-反射器。
- 如申請專利範圍第1項之光源，更包含：一藍色LED光源，其包括發射藍光的一或多個LED，該藍光包括該一或多個第一波長的光；一組一或多個透鏡，配置以準直來自發射藍光之該一或多個LED的藍光；及一光束組合器，其將來自發射藍光之該一或多個LED的藍光與來自該第一晶體磷光棒的一或多個第二波長的光進行組合，其中該光束組合器包括一對棱鏡，其將一頻率-選擇光學濾波器-反射器夾在中間，該頻率-選擇光學濾波器-反射器使該一或多個第二波長的光通過並反射該一或多個第一波長的光。
- 如申請專利範圍第1項之光源，更包含：一藍色LED光源，其包括發射藍光的一或多個LED，該藍光包括該一或多個第一波長的光；一第二CPC，佈置以接收來自該藍色LED光源的光並輸出包括來自該藍色LED光源之該一或多個第一波長之光的一中間光束；及一光束組合器，其組合來自該第二CPC的光和來自該第一CPC的光。
- 如申請專利範圍第1項之光源，更包含：一藍色LED光源，其包括發射藍光的一或多個LED，該藍光包括該一或多個第一波長的光；一第二CPC，佈置以接收來自該藍色LED光源的光並輸出包括來自該藍色LED光源之該一或多個第一波長之光的一中間光束；及一光束組合器，其將來自發射藍光之該一或多個LED的藍光與來自該第一晶體磷光棒的一或多個第二波長的光進行組合，其中該光束組合器包括使該一或多個第二波長的光通過並反射該一或多個第一波長的光的一頻率-選擇光學濾波器-反射器。
- 如申請專利範圍第1項之光源，更包含：一藍色LED光源，其包括發射藍光的一或多個LED，該藍光包括該一或多個第一波長的光；一第二CPC，佈置以接收來自該藍色LED光源的光並輸出包括來自該藍色LED光源之該一或多個第一波長之光的一中間光束；及一光束組合器，其將來自發射藍光之該一或多個LED的藍光與來自該第一晶體磷光棒的一或多個第二波長的光進行組合，其中該光束組合器包括一對棱鏡，其將一頻率-選擇光學濾波器-反射器夾在中間，該頻率-選擇光學濾波器-反射器使該一或多個第二波長的光通過並反射該一或多個第一波長的光。
- 如申請專利範圍第1項之光源，更包含：一藍色LED光源，其包括發射藍光的一或多個LED，該藍光包括該一或多個第一波長的光；一第二CPC，佈置以接收來自該藍色LED光源的光並輸出包括來自該藍色LED光源之該一或多個第一波長之光的一中間光束；及一光束組合器，其將來自發射藍光之該一或多個LED的藍光與來自該第一晶體磷光棒的一或多個第二波長的光進行組合，其中該光束組合器包括一對棱鏡，其將一頻率-選擇光學濾波器-反射器夾在中間，該頻率-選擇光學濾波器-反射器使該一或多個第二波長的光通過並反射該一或多個第一波長的光，且其中光源被佈置為使得在該第一CPC和該光束組合器之間存在氣隙，並且使得在該第二CPC和該光束組合器之間存在氣隙。
- 如申請專利範圍第1項之光源，更包含：一藍光雷射源，其包括一或多個雷射器，該雷射器發射包括該一或多個第一波長之光的藍光；一第二CPC，佈置以接收來自該藍色雷射光源的光並輸出包括來自該藍光雷射源之一或多個第一波長之光的一中間光束；及一光束組合器，其組合來自該第二CPC的光和來自該第一CPC的光。
- 如申請專利範圍第1項之光源，更包含：一藍光雷射源，其包括一或多個雷射器，該雷射器發射包括該一或多個 第一波長之光的藍光；一空間濾波器-反射器，其包括一反射表面和穿過該反射表面的一或多個孔；一擴散器，其中該空間濾波器-反射器的該一或多個孔使來自該藍光雷射源的該一或多個雷射器的光通過，並且其中該反射表面反射從該擴散器反向散射的光；一第二CPC，佈置以接收來自該擴散器的光並輸出包括來自該藍光雷射源的該一或多個第一波長之光的一中間光束；及一光束組合器，其組合來自該第二CPC的光和來自該第一CPC的光。
- 如申請專利範圍第1項之光源，更包含：一藍光雷射源，其包括一或多個雷射器，該雷射器發射包括該一或多個第一波長之光的藍光；一空間濾波器-反射器，其包括一反射表面和穿過該反射表面的一或多個孔；一擴散器，其中該空間濾波器-反射器的該一或多個孔使來自該藍光雷射源的該一或多個雷射器的光通過，並且其中該反射表面反射從該擴散器反向散射的光；一第二CPC，佈置以接收來自該擴散器的光並輸出包括來自該藍光雷射源的該一或多個第一波長之光的一中間光束；及一光束組合器，其將來自發射藍光之該一或多個LED的藍光與來自該第一晶體磷光棒的一或多個第二波長的光進行組合，其中該光束組合器包括使該一或多個第二波長的光通過並反射該一或多個第一波長的光的一頻率-選擇光學濾波器-反射器。
- 如申請專利範圍第1項之光源，更包含：一藍光雷射源，其包括一或多個雷射器，該雷射器發射包括該一或多個第一波長之光的藍光；一空間濾波器-反射器，其包括一反射表面和穿過該反射表面的一或多個孔；一擴散器，其中該空間濾波器-反射器的該一或多個孔使來自該藍光雷 射源的該一或多個雷射器的光通過，並且其中該反射表面反射從該擴散器反向散射的光；一第二CPC，佈置以接收來自該擴散器的光並輸出包括來自該藍光雷射源的該一或多個第一波長之光的一中間光束；及一光束組合器，其將來自發射藍光之該一或多個LED的藍光與來自該第一晶體磷光棒的一或多個第二波長的光進行組合，其中該光束組合器包括一對棱鏡，其將一頻率-選擇光學濾波器-反射器夾在中間，該頻率-選擇光學濾波器-反射器使該一或多個第二波長的光通過並反射該一或多個第一波長的光。
- 如申請專利範圍第1項之光源，更包含：一藍光雷射源，其包括一或多個雷射器，該雷射器發射包括該一或多個第一波長之光的藍光；一空間濾波器-反射器，其包括一反射表面和穿過該反射表面的一或多個孔；一擴散器，其中該空間濾波器-反射器的該一或多個孔使來自該藍光雷射源的該一或多個雷射器的光通過，並且其中該反射表面反射從該擴散器反向散射的光；一第二CPC，佈置以接收來自該擴散器的光並輸出包括來自該藍光雷射源的該一或多個第一波長之光的一中間光束；及一光束組合器，其將來自發射藍光之該一或多個LED的藍光與來自該第一晶體磷光棒的一或多個第二波長的光進行組合，其中該光束組合器包括一對棱鏡，其將一頻率-選擇光學濾波器-反射器夾在中間，該頻率-選擇光學濾波器-反射器使該一或多個第二波長的光通過並反射該一或多個第一波長的光，且其中光源被佈置為使得在該第一CPC和該光束組合器之間存在氣隙，並且使得在該第二CPC和該光束組合器之間存在氣隙。
- 如申請專利範圍第1項之光源，其中該第一晶體磷光棒包括一反射器，該反射器安裝至該第一晶體磷光棒與該第一CPC相對的第一端。
- 如申請專利範圍第1項之光源，更包含：一透明棒，具有與該第一輸出光束之傳播方向成銳角的一第一面、基本 垂直於該第一輸出光束之傳播方向的一第二面、及基本垂直於該第二面的一第三面；及一藍光源，可操作地耦接以將藍光通過該第三面引導至該透明棒中，其中該第一晶體磷光棒包括安裝在該第一晶體磷光棒之該第一端的一反射器，其中，該第一晶體棒的該第二端與該第一輸出光束的傳播方向成銳角，並通過位於該第一晶體磷光棒與該透明棒之間的一頻率-選擇光學濾波器連接到該透明棒的該第一面，且其中，該透明棒的該第二面連接至該第一CPC。
- 如申請專利範圍第1項之光源，更包含：一透明棒，具有與該第一輸出光束之傳播方向成銳角的一第一面、基本垂直於該第一輸出光束之傳播方向的一第二面、及基本垂直於該第二面的一第三面；一或多束藍色雷射光的來源；一空間濾波器-反射器，包括一反射表面和穿過該反射表面的一或多個孔；及一擴散器，其中該空間濾波器-反射器的該一或多個孔使來自該一或多束藍色雷射光的來源的光通過，並且其中該反射表面反射從該擴散器反向散射的光，其中該擴散器可操作地耦接以將藍光通過該第三面引導至該透明棒中，其中該第一晶體磷光棒包括安裝在該第一晶體磷光棒之一第一端的一反射器，且其中該第一晶體磷光棒相對於該第一端的一第二端與該第一輸出光束的傳播方向成銳角，並通過位於該第一晶體磷光棒與該透明棒之間的一頻率-選擇光學濾波器連接到該透明棒的該第一面，且其中該透明棒的該第二面連接至該第一CPC。
- 如申請專利範圍第1項之光源，更包含：一傾斜反射器，配置以將藍光引導至該第一晶體磷光棒的該第一端中；一頻率-選擇光學濾波器-反射器，可操作地耦接至該第一晶體磷光棒的 該第一端，並配置以使來自該傾斜反射器的藍光通過並反射該一或多個第二波長的光，其中該第一晶體磷光棒包括與複數個透明段交替的複數個磷光體摻雜段，且其中該複數個磷光體摻雜段各接收來自該第一複數個雷射器之一或多者的雷射光。
- 如申請專利範圍第1項之光源，更包含：一傾斜反射器，配置以將藍光引導至該第一晶體磷光棒的該第一端中；一頻率-選擇光學濾波器-反射器，可操作地耦接至該第一晶體磷光棒的該第一端，並配置以使來自該傾斜反射器的藍光通過並反射該一或多個第二波長的光，其中該第一晶體磷光棒包括與複數個透明段交替的複數個磷光體摻雜段，且其中該複數個磷光體摻雜段各接收來自該第一複數個雷射器之一或多者的藍雷射光，並發射比來自該第一複數個雷射器之一或多者之該一或多個第一波長長的複數個不同顏色波長之一或多者之其一者的光。
- 如申請專利範圍第21項之光源，其中該傾斜反射器包括一鏡子。
- 如申請專利範圍第21項之光源，其中該傾斜反射器包括一棱鏡。
- 如申請專利範圍第1項之光源，更包含：一第二晶體磷光棒，其具有一第一端、與該第一端相對的一第二端以及至少一側面，可操作地耦接以從該複數個雷射器之一或多者接收該一或多個第一波長的該雷射光，並用以發射一或多個第三波長的光，其中該一或多個第三波長之各者比該一或多個第一波長長並不同於該一或多個第二波長；及一第二複合拋物面聚光器(CPC)，其佈置以從該第二晶體磷光棒的該第二端接收該一或多個第三波長的光，其中該光源輸出一第二輸出光束，其包括來自該第二晶體磷光棒之一或多個第三波長的光和該一或多個第一波長的光。
- 如申請專利範圍第1項之光源，更包含：一第二晶體磷光棒，其具有一第一端、與該第一端相對的一第二端以及 至少一側面，可操作地耦接以從該複數個雷射器之一或多者接收該一或多個第一波長的該雷射光，並用以發射一或多個第三波長的光，其中該一或多個第三波長之各者比該一或多個第一波長長並不同於該一或多個第二波長；一第二複合拋物面聚光器(CPC)，其佈置以從該第二晶體磷光棒的該第二端接收該一或多個第三波長的光，其中該光源輸出一第二輸出光束，其包括來自該第二晶體磷光棒之一或多個第三波長的光和該一或多個第一波長的光；一第三晶體磷光棒，其具有一第一端、與該第一端相對的一第二端以及至少一側面，可操作地耦接以從該複數個雷射器之一或多者接收該一或多個第一波長的該雷射光，並用以發射一或多個第四波長的光，其中該一或多個第四波長之各者比該一或多個第一波長長並不同於該一或多個第二波長且不同於該一或多個第三波長；及一第三複合拋物面聚光器(CPC)，其佈置以從該第三晶體磷光棒的該第二端接收該一或多個第三波長的光，其中該光源輸出一第三輸出光束，其包括來自該第三晶體磷光棒之一或多個第四波長的光和該一或多個第一波長的光。
- 如申請專利範圍第1項之光源，更包含：一車輛，其中該車輛使用該光源作為該車輛之一頭燈系統的一部分。
- 如申請專利範圍第1項之光源，更包含：一投射機，其中該投射機使用該光源作為該投射機之一照明系統的一部分。
- 一種光源，包含：一散熱器；一第一複數個雷射器，各安裝成與該散熱器熱接觸，其中該第一複數個雷射器之各者發射一或多個第一波長的雷射光；一第一透明棒，具有：一第一端，一第二端，與第一端相對，至少一第一平面側面，可操作地耦接以接收來自該第一複數個雷 射器之一或多者之一或多個第一波長的雷射光，至少一第一V形凹槽側面，與該第一平面側面相對並具有複數個V形凹槽，其中該複數個V形凹槽之各者係配置以將來自該第一複數個雷射器之一或多者的光以相對於該第一面的一第一斜角朝向該第一平面側面反射，其中光接著從該第一平面側面反射然後以比該第一斜角淺的一第二斜角入射到該V形凹槽之另一者上；及一第一複合拋物面聚光器(CPC)，其佈置以從該第一透明棒的該第二端接收該一或多個第一波長的光，其中該光源輸出一第一輸出光束，其包括該第一複數個雷射器的光。
- 如申請專利範圍第28項之光源，更包含：一第一晶體磷光棒，其具有一第一端、與該第一端相對的一第二端以及至少一側面，可操作地耦接以從該第一複數個雷射器之一或多者接收該一或多個第一波長的該雷射光，並用以發射一或多個第二波長的光，其中該一或多個第二波長之各者比該一或多個第一波長長；一第一複合拋物面聚光器(CPC)，其佈置以從該第一晶體磷光棒的該第二端接收該一或多個第二波長的光，其中該光源輸出一第一輸出光束，其包括來自該第一晶體磷光棒之一或多個第二波長的光和該一或多個第一波長的光；一第二晶體磷光棒，其具有一第一端、與該第一端相對的一第二端以及至少一側面，可操作地耦接以從該複數個雷射器之一或多者接收該一或多個第一波長的該雷射光，並用以發射一或多個第三波長的光，其中該一或多個第三波長之各者比該一或多個第一波長長並不同於該一或多個第二波長；一第二複合拋物面聚光器(CPC)，其佈置以從該第二晶體磷光棒的該第二端接收該一或多個第三波長的光，其中該光源輸出一第二輸出光束，其包括來自該第二晶體磷光棒之一或多個第三波長的光和該一或多個第一波長的光；一第三晶體磷光棒，其具有一第一端、與該第一端相對的一第二端以及至少一側面，可操作地耦接以從該複數個雷射器之一或多者接收該一或多個第一波長的該雷射光，並用以發射一或多個第四波長的光，其中該一或多個 第四波長之各者比該一或多個第一波長長並不同於該一或多個第二波長且不同於該一或多個第三波長；及一第三複合拋物面聚光器(CPC)，其佈置以從該第三晶體磷光棒的該第二端接收該一或多個第三波長的光，其中該光源輸出一第三輸出光束，其包括來自該第三晶體磷光棒之一或多個第四波長的光和該一或多個第一波長的光。
- 如申請專利範圍第29項之光源，更包含：一投射機，其中該投射機使用該光源作為該投射機之一照明系統的一部分。
- 一種晶體磷光棒光源方法，包含：冷卻各與一散熱器熱接觸的一第一複數個雷射器；從該第一複數個雷射器發射一第一組雷射光束，其中該第一組雷射光束之各者都包括一或多個第一波長的光；將該第一組雷射光束接收到一第一晶體磷光棒中，該第一晶體磷光棒具有一第一端、與該第一端相對的一第二端以及至少一側面，可操作地耦接以從該第一複數個雷射器之一或多者接收該一或多個第一波長的該雷射光，並用以發射一或多個第二波長的光，其中該一或多個第二波長之各者比該一或多個第一波長長；將一或多個第二波長的光耦接至一第一複合拋物面聚光器(CPC)，該第一複合拋物面聚光器佈置以從該第一晶體磷光棒的該第二端接收該一或多個第二波長的光；及從該第一CPC輸出一第一輸出光束，該第一輸出光束包括來自該第一晶體磷光棒之一或多個第二波長的光以及該一或多個第一波長的附加光。
- 如申請專利範圍第31項之方法，進一步包含：冷卻與一散熱器熱接觸的該第一晶體磷光棒。
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