專利名稱：提高波長轉(zhuǎn)換元件的亮度的裝置的制作方法
提高波長轉(zhuǎn)換元件的亮度的裝置
背景技術(shù)：
解剖學(xué)上，眼睛可以被分成兩個(gè)不同的部分一前段和后段。前段包括晶狀體并從角膜(角膜內(nèi)皮)的最外層延伸到晶狀體囊的后部。后段包括晶狀體囊后面的眼睛部分。后段從前透明面(hyaloid face)(玻璃體的一部分)延伸到視網(wǎng)膜，后透明面與視網(wǎng)膜直接接觸。后段遠(yuǎn)大于前段。后段包括玻璃體一透明無色的凝膠狀物質(zhì)。它構(gòu)成了眼睛體積的大約三分之二，在出生前就給出了其形態(tài)和形狀。玻璃體包括1%的膠原和鈉透明質(zhì)酸鹽以及99%的水。玻璃體的前界面是前透明面，其接觸晶狀體的后囊部，同時(shí)后透明面構(gòu)成其后界面并與視網(wǎng)膜接觸。玻璃體不是像水狀體一樣自由流動的，并且具有正常的解剖學(xué)連接位。這些位中的一個(gè)是玻璃體基底，其是在鋸狀緣上面的大約3-4毫米寬的帶。視神經(jīng)頭、黃斑以及血管弓(vascular arcade)也是連接位。玻璃體的主要作用是使視網(wǎng)膜處于適當(dāng)位置，保持球形的完整和形狀，吸收運(yùn)動引起的震動，并且在后面給晶狀體以支持。與水狀體相反 ， 玻璃體不是連續(xù)被替換。玻璃體隨著年齡在稱為脫水收縮的過程中變成更流動性的。脫水收縮導(dǎo)致玻璃體收縮，這可以對其正常連接位施加壓力或拉力。如果施加了足夠的拉力，玻璃體可從其視網(wǎng)膜連接拉其本身，產(chǎn)生視網(wǎng)膜裂縫或孔洞。稱作玻璃體-視網(wǎng)膜手術(shù)的各種外科手術(shù)通常在眼睛的后段中進(jìn)行。玻璃體-視網(wǎng)膜手術(shù)適于處理后段的許多嚴(yán)重狀況。玻璃體-視網(wǎng)膜手術(shù)治療以下疾病，諸如年齡相關(guān)黃斑變性(AMD)、糖尿病性視網(wǎng)膜病以及糖尿病性玻璃體出血、黃斑裂孔、視網(wǎng)膜脫落、視網(wǎng)膜前膜、CMV視網(wǎng)膜炎以及許多其他眼科疾病。外科醫(yī)生利用顯微鏡和設(shè)計(jì)來提供后段的清晰圖像的特殊透鏡來執(zhí)行玻璃體-視網(wǎng)膜手術(shù)。長度僅一毫米左右的若干微小切口形成在睫狀體平坦部的鞏膜上。外科醫(yī)生通過切口插入微外科手術(shù)器械，例如照亮眼睛內(nèi)部的光纖光源、手術(shù)期間維持眼睛形狀的輸液管、以及切割和去除玻璃體的器械。在這種外科手術(shù)期間，眼睛內(nèi)的適當(dāng)照明是重要的。典型地，細(xì)光纖插入眼睛中以提供照明。光源，諸如鹵素鎢燈或高壓弧光燈(金屬鹵化物，Xe)，可用來產(chǎn)生由光纖傳入眼睛內(nèi)的光。光穿過若干光學(xué)元件(典型地，透鏡、反射鏡和衰減器)，并且傳輸?shù)綄⒐鈧魅胙劬?nèi)的光纖?；」鉄舻膬?yōu)點(diǎn)是小的發(fā)射面積(< I毫米)、接近日光的色溫、以及一般比鹵素?zé)舾L的壽命(即，400小時(shí)對50小時(shí))?；」鉄舻娜秉c(diǎn)是高成本、功率隨時(shí)間下降、系統(tǒng)的復(fù)雜性以及在系統(tǒng)壽命中需要換燈若干次。為了克服鹵素鎢燈和高壓弧光燈的一些限制，其他光源，諸如發(fā)光二極管(LED)，可用來產(chǎn)生通過光纖傳輸?shù)窖劬χ械墓?。可以以相?dāng)?shù)偷某杀竞蛷?fù)雜性提供基于LED的照明器，并且其顯示出50，000到100，000小時(shí)的特征壽命，這使得能夠在器械的整個(gè)壽命期間操作眼科纖維照明器，而只有非常小的輸出下降，并且不需要更換LED。但是，LED光源通常與相當(dāng)?shù)柠u素鎢燈和高壓弧光燈相比表現(xiàn)出更低的發(fā)光效率和更小的光通量。


圖I是眼睛的剖視圖，示出眼睛的內(nèi)部解剖結(jié)構(gòu)；圖2是示范性內(nèi)照明器的示意圖，示范性內(nèi)照明器示為照亮圖I的眼睛的內(nèi)部區(qū)域；圖3是可以與圖2的內(nèi)照明器一起使用的示范性光泵的示意性部分剖視圖；圖4是使用反射光學(xué)元件和布置在波長轉(zhuǎn)換元件的相反兩側(cè)的一對分色元件的示范性光泵的示意性部分剖視圖；圖5是圖4的示范性光泵的示意性部分剖視圖，分色元件之一從波長轉(zhuǎn)換元件移開；圖6是使用反射光學(xué)元件和與波長轉(zhuǎn)換元件相鄰地布置的分色元件的示范性光泵的示意性部分剖視圖；圖7是圖6的示范性光泵的示意性部分剖視圖，分色元件從波長轉(zhuǎn)換元件移開； 圖8是采用圖5的光泵和圖7的光泵的特征的示范性光泵的示意性部分剖視圖；以及圖9是光學(xué)耦合到光纖的示范性光泵的示意性部分剖視圖。
具體實(shí)施例方式現(xiàn)在參考下面的論述以及附圖，詳細(xì)展示所公開的系統(tǒng)和方法的示范性方案。雖然附圖表示某些可行方案，但是附圖不一定是按比例的，某些特征可能被夸大、去除或部分切段以更好地圖示和說明本公開。此外，于此開始的描述并不意味著是詳盡的，或以其他方式將權(quán)利要求限制或約束到附圖所示和下面的詳細(xì)描述所公開的精確形式和結(jié)構(gòu)。圖I示出眼睛20的解剖結(jié)構(gòu)，其包括角膜22、虹膜24、瞳孔26、晶狀體28、晶狀體囊30、小帶(zonule) 32、睫狀體34、鞏膜36、玻璃體區(qū)38、視網(wǎng)膜40、黃斑42和視神經(jīng)44。角膜22是在眼睛20的表面上的透明圓頂狀結(jié)構(gòu)，其作為讓光進(jìn)入眼睛的窗口。對應(yīng)于眼睛的有色部分的虹膜24是環(huán)繞瞳孔26的肌肉，其放松和收縮以控制進(jìn)入眼睛20的光量。瞳孔26是虹膜24中的圓形中心開口。晶狀體28是眼睛20內(nèi)的結(jié)構(gòu)，其幫助將光聚焦在視網(wǎng)膜40上。晶狀體囊30是彈性袋，其包封晶狀體30，當(dāng)眼睛聚焦于不同距離處的物體上時(shí)彈性袋幫助控制晶狀體28的形狀。小帶32是將晶狀體囊30連接至眼睛20內(nèi)部的細(xì)長韌帶，將晶狀體28保持在適當(dāng)位置。睫狀體34是連接到晶狀體28的肌肉區(qū)域，其收縮和放松以控制晶狀體的大小用于聚焦。鞏膜36是維持眼睛形狀的眼睛20的堅(jiān)韌最外層。玻璃體區(qū)域38是大的充滿凝膠體的部分，位于靠眼睛20后部，幫助維持眼睛的曲率。視網(wǎng)膜40是在眼睛20后部的光敏神經(jīng)層，其接收光并且將其轉(zhuǎn)換為信號發(fā)送到大腦。斑點(diǎn)42是在眼睛20后部的區(qū)域，其包括用于發(fā)現(xiàn)所見圖像中的精細(xì)細(xì)節(jié)的感受器。視神經(jīng)44將信號從眼睛20傳輸?shù)酱竽X。參見圖2，示出了用于照亮眼睛20內(nèi)部的眼科內(nèi)照明器46穿過鞏膜36插入玻璃體區(qū)域38中。內(nèi)照明器46可包括手持件48和探針50。探針50可通過鞏膜36中的切口插入眼睛20中。探針50可以包括光纖線，用于在各種眼內(nèi)手術(shù)諸如玻璃體-網(wǎng)膜外科手術(shù)期間傳輸來自光源的光以照亮眼睛20的玻璃體區(qū)域38內(nèi)部。內(nèi)照明器46可以使用多種光源，諸如鹵素鎢燈、高壓弧光燈(金屬鹵化物，Xe)以及發(fā)光二極管(LED)。光泵可以與內(nèi)照明器46 —起使用以幫助提高光的亮度，尤其是當(dāng)利用LED光源時(shí)。圖3-9示出了可以與內(nèi)照明器46 —起使用的光泵的各種構(gòu)造。參見圖3，光泵52可以包括接收來自光源56的光的波長轉(zhuǎn)換元件(WCE) 54。波長轉(zhuǎn)換元件54可以具有大致平坦的板狀結(jié)構(gòu)，雖然也可以使用其它形狀，例如，以適應(yīng)生產(chǎn)條件限制或優(yōu)化光學(xué)性能。第一分色元件60布置為鄰近波長轉(zhuǎn)換元件54的第一側(cè)面58，第二分色元件64布置為鄰近波長轉(zhuǎn)換元件54的第二側(cè)面62。在所示的示范性結(jié)構(gòu)中，分色元件60和64示為接合波長轉(zhuǎn)換元件54，但是分色元件之一或二者可以與波長轉(zhuǎn)換元件間隔開。光泵52還可以包括沿波長轉(zhuǎn)換元件54的側(cè)邊緣68布置的反射光學(xué)元件66。反射光學(xué)元件66可以接合波長轉(zhuǎn)換元件54，如圖3所示，或者可以與波長轉(zhuǎn)換元件54間隔開。光源56可包括一個(gè)或多個(gè)單色LED，其配置為在較窄波長范圍內(nèi)發(fā)光，例如紫外光(UV)、紫光或藍(lán)光。當(dāng)利用單色LED時(shí)，光源56產(chǎn)生的較窄光帶一般不適于照明。為了產(chǎn)生具有更寬波長范圍的光，來自光源56的光的至少一部分被引導(dǎo)到波長轉(zhuǎn)換元件54上，在那里光被轉(zhuǎn)換為具有更寬波長范圍的光。
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波長轉(zhuǎn)換元件54可具有各種結(jié)構(gòu)。術(shù)語“波長轉(zhuǎn)換元件”在此使用時(shí)一般是指由能夠?qū)⑻囟ǚ秶姶挪ㄗV內(nèi)的電磁輻射轉(zhuǎn)換到電磁波譜內(nèi)的另一范圍的材料形成的任何結(jié)構(gòu)，該轉(zhuǎn)換包括但不限于從高能光子(例如，粒子射線、X射線、紫外線和低波長可見光)到低能光子的降頻轉(zhuǎn)換，或者從低能光子(例如，紅外線、近紅外線或可見紅光)到高能光子的升頻轉(zhuǎn)換?？梢允褂萌魏魏线m類型的用于產(chǎn)生照明的波長轉(zhuǎn)換元件。根據(jù)波長轉(zhuǎn)換元件54所用的材料類型，用于轉(zhuǎn)換的發(fā)光過程可以基于慢發(fā)射(磷光)或快發(fā)射(熒光)。為方便起見，具有由光源56產(chǎn)生的范圍內(nèi)的波長的光在下文中稱為“未轉(zhuǎn)換光”，而具有由波長轉(zhuǎn)換元件54產(chǎn)生的范圍內(nèi)的波長的光在下文中稱為“已轉(zhuǎn)換光”。此外，具有由光源56產(chǎn)生的范圍內(nèi)的波長的光(即，未轉(zhuǎn)換光)在所有附圖中由實(shí)線表示，具有由波長轉(zhuǎn)換元件54產(chǎn)生的范圍內(nèi)的波長的光(即，已轉(zhuǎn)換光)在所有附圖中由虛線表示。波長轉(zhuǎn)換元件54可用于例如將來自光源56的UV/紫/藍(lán)光照射通過熒光或磷光轉(zhuǎn)換為寬波段光或白光。熒光/磷光通常發(fā)生在所有方向(即，各向同性地)，而不是沿特定光束路徑(即，定向地)。此外，不是從光源56到達(dá)波長轉(zhuǎn)換元件54的所有未轉(zhuǎn)換光都被轉(zhuǎn)換到期望的波長范圍。而是，部分光可能被朝向光源56往回反射，或者可能完全穿過波長轉(zhuǎn)換元件54。這些現(xiàn)象都降低了光泵52的工作效率。光泵52的工作效率可以通過使用分色兀件60和64以及反射光學(xué)兀件66來改善。為幫助改善波長轉(zhuǎn)換元件54的轉(zhuǎn)換效率，第一分色元件60可配置為允許來自光源56的未特?fù)Q光穿過第一分色元件60到波長轉(zhuǎn)換元件54，并且將已轉(zhuǎn)換光反射回到波長轉(zhuǎn)換元件54上。第二分色元件64可配置為允許已轉(zhuǎn)換光穿過分色元件64，并且將未轉(zhuǎn)換光反射回到波長轉(zhuǎn)換元件54上。此外，反射光學(xué)元件66可以配置為寬波帶反射器，將已轉(zhuǎn)換光和未轉(zhuǎn)換光兩者都反射回到波長轉(zhuǎn)換兀件54上。分色兀件60和64以及反射光學(xué)兀件66 —起用來幫助防止未轉(zhuǎn)換光逃逸出波長轉(zhuǎn)換元件54，從而可以增加波長轉(zhuǎn)換元件54的轉(zhuǎn)換效率。通過最小化從波長轉(zhuǎn)換元件54的側(cè)邊緣68和第一側(cè)面58發(fā)射(即，朝向光源56)的已轉(zhuǎn)換光的量，第一分色元件60和反射光學(xué)元件66還一起用來幫助引導(dǎo)已轉(zhuǎn)換光從波長轉(zhuǎn)換元件54的前面出來(即，遠(yuǎn)離光源56)。參見圖4，示出另一構(gòu)造的光泵152。光泵152可包括更好地控制從光泵152發(fā)射的已轉(zhuǎn)換光束的大小和方向的特征。光泵152可以配置為類似于圖3所示的光泵52，除了反射光學(xué)兀件166取代反射光學(xué)兀件66 (圖3)之外。反射光學(xué)兀件166可配置為將已轉(zhuǎn)換光和未轉(zhuǎn)換光兩者都反射回到波長轉(zhuǎn)換元件54上的寬波段反射器。光泵152還包括波長轉(zhuǎn)換元件54以及分色元件60和64，其每個(gè)都以與前面關(guān)于光泵52 (圖3)描述的相同的大體方式配置和操作。
反射光學(xué)元件166可以具有相對于波長轉(zhuǎn)換元件54大致凹陷形狀。反射光學(xué)元件166包括近端168和相對遠(yuǎn)端170。近端168可以沿光泵152的光軸172軸向布置在波長轉(zhuǎn)換元件54的大致附近或超過它。遠(yuǎn)端170可沿光軸172布置在離波長轉(zhuǎn)換元件54比近端168與波長轉(zhuǎn)換元件54之間的距離更大的距離處。由于反射光學(xué)元件166的曲率，近端168和光軸172之間的距離大于遠(yuǎn)端170和光軸172之間的距離。第二分色元件64可沿光軸172設(shè)置在反射光學(xué)元件166的近端168和遠(yuǎn)端170之間。參見圖5，示出另一配置的光泵252。光泵252可配置為類似于圖4所示的光泵152，除了第二分色元件264可取代第二分色元件64(圖4)之外。第二分色元件264可配置為允許已轉(zhuǎn)換光穿過分色元件264，并且將未轉(zhuǎn)換光反射回到波長轉(zhuǎn)換元件54上。光泵252還包括波長轉(zhuǎn)換元件54、第一分色元件60 (圖4)和反射光學(xué)元件166 (圖4)，其每個(gè)都以與前面關(guān)于光泵152 (圖4)描述的相同的大體方式配置和操作。第二分色元件264可具有相對于波長轉(zhuǎn)換元件54大致凹陷的形狀。第二分色元件264 —般從波長轉(zhuǎn)換兀件54移開,這樣分色兀件沒有部分與波長轉(zhuǎn)換兀件54接觸。在圖5所示的示范性構(gòu)造中，基本上整個(gè)第二分色元件264位于比反射光學(xué)元件166的遠(yuǎn)端170離波長轉(zhuǎn)換元件54更遠(yuǎn)的距離處。第二分色元件264也可以相對于反射光學(xué)元件166的遠(yuǎn)端170位于沿光軸272的其它位置處，可包括離波長轉(zhuǎn)換元件54更近或更遠(yuǎn)的位置。例如，第二分色元件264的全部或一部分可以沿光軸272位于波長轉(zhuǎn)換元件54和反射光學(xué)元件166的遠(yuǎn)端170之間。第二分色元件264的大小可以形成為不交疊反射光學(xué)元件166，如圖5所示，或者可以形成為交疊反射光學(xué)元件166，在這種情況下，第二分色元件264的端部266將在比反射光學(xué)元件166的遠(yuǎn)端170離光軸272更遠(yuǎn)的距離處。參見圖6，示出另一配置的光泵352。光泵352可以包括更好地控制來自光源56的光到達(dá)第一分色元件60的入射角并且增加到達(dá)波長轉(zhuǎn)換元件54的未轉(zhuǎn)換光的量的特征。光泵352可以配置為類似于圖3所示的光泵52，除了反射光學(xué)元件366取代反射光學(xué)元件66 (圖3)之外。光泵352還可包括波長轉(zhuǎn)換元件54和第一分色元件60，其每個(gè)都以與前面關(guān)于光泵52(圖3)描述的相同的大體方式配置和操作。雖然圖6未示出，但是光泵352還可包括第二分色元件64，其以與前面描述的相同的大體方式配置和操作。分色光學(xué)元件，例如第一分色元件60，一般具有有限的入射角范圍，在該范圍內(nèi)到達(dá)分色元件的光將被允許通過光學(xué)元件。以容許范圍以外的入射角到達(dá)的光一般將被反射離開分色元件。例如，在圖6中，以小于Θ ^的入射角到達(dá)第一分色元件60的來自光源56的未轉(zhuǎn)換光將穿過第一分色元件60到達(dá)波長轉(zhuǎn)換元件54。以大于Θ ^的入射角到達(dá)的未轉(zhuǎn)換光將被反射離開第一分色元件60，不到達(dá)波長轉(zhuǎn)換元件54。反射光學(xué)元件366可用于將反射的未轉(zhuǎn)換光重新引導(dǎo)回到分色元件60。反射光學(xué)元件366可以配置為僅反射未轉(zhuǎn)換光，或者可配置為將已轉(zhuǎn)換光和未轉(zhuǎn)換光兩者都反射回到第一分色元件60上的寬波段反射器。
反射光學(xué)元件366可以具有相對于波長轉(zhuǎn)換元件54大致凹陷的形狀。反射光學(xué)元件366包括近端368和相對的遠(yuǎn)端370。近端368可以沿光泵352的光軸372軸向布置在波長轉(zhuǎn)換元件54的大致附近。遠(yuǎn)端370可以沿光軸372布置在離波長轉(zhuǎn)換元件54比近端368到波長轉(zhuǎn)換元件54的距離更大的距離處。由于反射光學(xué)元件366的曲率，近端368到光軸372的距離大于遠(yuǎn)端370到光軸372的距離。第一分色元件64可以沿光軸372位于反射光學(xué)元件166的近端368和遠(yuǎn)端370之間。參見圖7，示出另一配置的光泵452。光泵452可以配置為類似于圖6所示的光泵352，除了第一分色元件460可以取代第一分色元件60 (圖6)之外。第一分色元件460可以配置為允許未轉(zhuǎn)換光穿過分色元件460，并且將已轉(zhuǎn)換光反射回到波長轉(zhuǎn)換元件54上。光泵452還包括波長轉(zhuǎn)換兀件54和反射光學(xué)兀件366 (圖6),其每個(gè)都以與前面關(guān)于光泵352(圖6)描述的相同的大概方式配置和操作。波長轉(zhuǎn)換元件54可貼附到光學(xué)透明支承構(gòu)件454。雖然圖7未示出，但是光泵452還可以包括第二分色元件64，其基本以與前面描述的相同的方式配置和操作。第一分色元件460可以具有相對于波長轉(zhuǎn)換元件54大致凹陷的形狀。第一分色 元件460 —般從波長轉(zhuǎn)換元件54移開，從而分色元件沒有部分接觸波長轉(zhuǎn)換元件54。在圖7所示的示范性結(jié)構(gòu)中，基本上整個(gè)第一分色元件460位于比反射光學(xué)元件366的遠(yuǎn)端370離波長轉(zhuǎn)換元件54更遠(yuǎn)的距離處。第一分色元件460也可以位于相對于反射光學(xué)元件366的遠(yuǎn)端370沿光軸472的其它位置處，可包括離波長轉(zhuǎn)換元件54更近或更遠(yuǎn)的位置。例如，第一分色元件460的全部或一部分可以沿光軸472位于波長轉(zhuǎn)換元件54和反射光學(xué)元件366的遠(yuǎn)端370之間。第一分色元件460的大小可形成為不交疊反射光學(xué)元件366，如圖7所示，或者可形成為交疊反射光學(xué)元件366，在該情況下，第一分色元件460的端部466將在比反射光學(xué)元件366的遠(yuǎn)端370離光軸472更遠(yuǎn)距離處。參見圖8，示出另一配置的光泵552。光泵552結(jié)合了光泵252 (圖5)和光泵452(圖7)的特征。每個(gè)光學(xué)元件可以如前面關(guān)于光泵252和光泵452大體描述的那樣配置和操作。光泵552的光軸572對應(yīng)于光泵252的光軸272和光泵452的光軸472。參見圖9,不出了將光泵662連接到內(nèi)照明器46的光纖664的機(jī)構(gòu)。光泵662可以包括多種結(jié)構(gòu)。在一示范性結(jié)構(gòu)中，光泵662配置為類似于光泵352 (圖6)，并且可以包括波長轉(zhuǎn)換元件54、第一分色元件60、第二分色元件64和反射光學(xué)元件366，其每個(gè)以前述大體方式配置和操作。第一分色光學(xué)元件60可配置為通過來自光源56的未轉(zhuǎn)換光且將已轉(zhuǎn)換光反射回到波長轉(zhuǎn)換元件54上。第二分色光學(xué)元件64可配置為通過從波長轉(zhuǎn)換元件54發(fā)射的已轉(zhuǎn)換光且將未轉(zhuǎn)換光反射回到波長轉(zhuǎn)換元件54上。反射光學(xué)元件366可用于將來自第一分色光學(xué)元件60的所反射的未轉(zhuǎn)換光重新引導(dǎo)到分色元件60。反射光學(xué)元件366可以配置為僅反射未轉(zhuǎn)換光，或者可以配置為將已轉(zhuǎn)換光和未轉(zhuǎn)換光兩者都反射回到第一分色元件60上的寬波段反射器。光泵662可以包括位于第二分色兀件64和光纖664之間的入射角敏感兀件666。入射敏感元件666可以配置為阻斷從第二分色元件64離開的、入射角超過預(yù)定界限的已轉(zhuǎn)換光的通過。光纖664包括最大發(fā)射角668,其是相對于光纖軸668的角度,光可以以該角進(jìn)入光纖并沿其長度行進(jìn)?？梢曰诠饫w的最大接受角確定光纖664的數(shù)值孔徑(NA)。入射敏感元件666可以配置為具有與光纖664的數(shù)值孔徑相適應(yīng)的數(shù)值孔徑，這將幫助確保從入射敏感兀件666離開的光能夠進(jìn)入光纖664并且在光纖664內(nèi)行進(jìn)。將理解，這里描述的示范性亮度增強(qiáng)裝置具有廣泛的應(yīng)用。選擇和描述前述結(jié)構(gòu)是為了示范方法和裝置的原理以及某些實(shí)際應(yīng)用。前面的描述使得本領(lǐng)域其他技術(shù)人員能夠以各種結(jié)構(gòu)和各種修改利用方法和裝置，如適于所構(gòu)思的特定使用那樣。按照專利法規(guī)的規(guī)定，已經(jīng)以示范性結(jié)構(gòu)說明和圖示了所公開的插接站(docking station)的原理和操作方法。本方法和裝置的范圍 旨在由以下權(quán)利要求定義。但是必須理解，很清楚，所公開的對接站(docking station)可以以具體說明和示范不同的其他方式實(shí)踐而不偏離其思想或范圍。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)理解，在此描述的結(jié)構(gòu)的各種替代可用于實(shí)踐權(quán)利要求而不脫離下面的權(quán)利要求中所定義的精神和范圍。所公開的插接站(docking station)的范圍應(yīng)不參考以上描述而確定，而是應(yīng)該代替地參考所附權(quán)利要求以及這些權(quán)利要求的等價(jià)物的完全范圍而確定。預(yù)期并意圖的是，未來發(fā)展將發(fā)生在所論述的技術(shù)中，而且所公開的系統(tǒng)和方法將結(jié)合到這種未來例子中。此外，權(quán)利要求中所用的所有術(shù)語旨在具有它們最寬的合理解釋和它們的普通含義，如本領(lǐng)域技術(shù)人員所理解的那樣，除非在此給出了明確的相反指示。尤其是，單數(shù)冠詞的使用，例如“一個(gè)”、“該”、“所述”，等等，應(yīng)該理解為描述一個(gè)或多個(gè)所指示的元件，除非權(quán)利要求描述了相反的明確限制。下列權(quán)利要求旨在限定裝置的范圍，在這些權(quán)利要求和它們的等價(jià)物的范圍內(nèi)的方法和裝置被該范圍涵蓋。總而言之，應(yīng)理解，裝置能夠修改和變化，僅由下列權(quán)利要求限定。
權(quán)利要求
1.一種照明裝置，包括 波長轉(zhuǎn)換元件，該波長轉(zhuǎn)換元件操作來接收來自光源的第一波長范圍的光，并且將該光轉(zhuǎn)換為第二波長范圍，該波長轉(zhuǎn)換元件具有第一面、與第一面相對的第二面以及在該第一和第二面之間延伸的側(cè)邊緣；以及 反射光學(xué)元件，鄰近該波長轉(zhuǎn)換元件的側(cè)邊緣布置，該反射光學(xué)元件配置為朝向該波長轉(zhuǎn)換元件反射回至少第一波長范圍的光。
2.如權(quán)利要求I所述的照明裝置，其中，該反射光學(xué)元件包括沿該照明裝置的光軸布置在第一軸點(diǎn)的第一區(qū)域和沿該照明裝置的光軸布置在第二軸點(diǎn)的第二區(qū)域，從該第一軸點(diǎn)到該波長轉(zhuǎn)換元件的沿光軸的距離小于從該第二軸點(diǎn)到該波長轉(zhuǎn)換元件的沿光軸的距離，從該第一軸點(diǎn)到該反射光學(xué)元件的第一區(qū)域的距離大于從該第二軸點(diǎn)到該反射光學(xué)元件的第二區(qū)域的距離。
3.如權(quán)利要求2所述的照明裝置，還包括鄰近該波長轉(zhuǎn)換元件布置的分色元件，該反射光學(xué)元件包括近端和相對的遠(yuǎn)端，從該反射光學(xué)元件的遠(yuǎn)端到該波長轉(zhuǎn)換元件的沿光軸的距離大于從該反射光學(xué)元件的近端到該波長轉(zhuǎn)換元件的沿光軸的距離，其中基本整個(gè)分色元件設(shè)置在該波長轉(zhuǎn)換元件和該反射光學(xué)元件的遠(yuǎn)端之間。
4.如權(quán)利要求3所述的照明裝置，其中，該分色元件配置為阻斷具有第一波長范圍和第二波長范圍之一的光的通過，并且允許剩余波長范圍的光的通過。
5.如權(quán)利要求3所述的照明裝置，其中，該分色元件的至少一部分接合該波長轉(zhuǎn)換元件。
6.如權(quán)利要求2所述的照明裝置，還包括鄰近該波長轉(zhuǎn)換元件布置的分色元件，該反射光學(xué)元件包括近端和相對的遠(yuǎn)端，從該反射光學(xué)元件的遠(yuǎn)端到該波長轉(zhuǎn)換元件的沿光軸的距離大于從該反射光學(xué)元件的近端到該波長轉(zhuǎn)換元件的沿光軸的距離，其中該分色元件的至少一部分沿光軸設(shè)置在離該波長轉(zhuǎn)換元件比從該波長轉(zhuǎn)換元件到該反射光學(xué)元件的遠(yuǎn)端沿光軸的距離更大的距離處。
7.如權(quán)利要求6所述的照明裝置，其中，該分色元件配置為阻斷具有第一波長范圍和第二波長范圍之一的光的通過，并且允許剩余波長范圍的光的通過。
8.如權(quán)利要求2所述的照明裝置，還包括 第一分色元件，布置為鄰近該波長轉(zhuǎn)換元件的第一面，該第一分色元件配置為允許第一波長范圍的光通過，并且阻斷第二波長范圍的光的通過； 第二分色元件，布置為鄰近該波長轉(zhuǎn)換元件的第二面，該第二分色元件配置為阻斷第一波長范圍的光的通過，并且允許第二波長范圍的光的通過；且 其中，該波長轉(zhuǎn)換元件布置在該第一和第二分色元件之間。
9.如權(quán)利要求8所述的照明裝置，還包括鄰近該第二分色元件布置的入射角敏感元件，該入射角敏感元件配置為允許以小于或等于預(yù)定入射角的角度入射該入射角敏感元件的光通過，并且阻斷以大于該預(yù)定入射角的角度入射的光通過。
10.如權(quán)利要求I所述的照明裝置，其中，該反射光學(xué)元件的至少一部分接合該波長轉(zhuǎn)換元件。
11.如權(quán)利要求I所述的照明裝置，其中，基本整個(gè)該反射光學(xué)元件從該波長轉(zhuǎn)換元件移開。
12.如權(quán)利要求I所述的照明裝置，其中，該反射光學(xué)元件配置為朝向該波長轉(zhuǎn)換元件反射回第二波長范圍的光。
13.如權(quán)利要求I所述的照明裝置，其中，該反射光學(xué)元件包括相對于該波長轉(zhuǎn)換元件凹陷的區(qū)域。
14.一種照明裝置，包括 波長轉(zhuǎn)換元件，該波長轉(zhuǎn)換元件操作來接收來自光源的第一波長范圍的光，并且將該光轉(zhuǎn)換為第二波長范圍，該波長轉(zhuǎn)換元件包括用于接收來自光源的光的第一面、與該第一面相對的第二面以及在該第一和第二面之間延伸的側(cè)邊緣； 鄰近該波長轉(zhuǎn)換元件的第一面布置的第一分色元件； 鄰近該波長轉(zhuǎn)換元件的第二面布置的第二分色元件；以及 鄰近該波長轉(zhuǎn)換元件的側(cè)邊緣布置的反射光學(xué)元件，該反射光學(xué)元件配置為朝向該波長轉(zhuǎn)換元件反射第一波長范圍的光和第二波長范圍的光中的至少一種。
15.如權(quán)利要求14所述的照明裝置，其中，該第一分色元件配置為通過第一波長范圍的光并且反射第二波長范圍的光。
16.如權(quán)利要求15所述的照明裝置，其中，該第一分色元件布置在光源和該波長轉(zhuǎn)換元件之間。
17.如權(quán)利要求14所述的照明裝置，其中，該第二分色元件配置為通過第二波長范圍的光并且反射第一波長范圍的光。
18.如權(quán)利要求17所述的照明裝置，其中，該波長轉(zhuǎn)換元件布置在光源和該第二分色元件之間。
19.如權(quán)利要求14所述的照明裝置，其中，該第一分色元件和該第二分色元件之一接合 該波長轉(zhuǎn)換元件，并且剩余的分色元件設(shè)置為離開該波長轉(zhuǎn)換元件。
20.如權(quán)利要求14所述的照明裝置，其中，該第一和第二分色元件都接合該波長轉(zhuǎn)換元件。
21.如權(quán)利要求14所述的照明裝置，其中，該第一和第二分色元件都設(shè)置為離開該波長轉(zhuǎn)換元件。
22.如權(quán)利要求14所述的照明裝置，其中，該反射光學(xué)元件接合該第一和第二分色元件中的至少一個(gè)。
23.如權(quán)利要求14所述的照明裝置，其中，基本整個(gè)該反射光學(xué)元件從該波長轉(zhuǎn)換元件移開。
24.如權(quán)利要求14所述的照明裝置，其中，該反射光學(xué)元件包括相對于該波長轉(zhuǎn)換元件凹陷的區(qū)域。
全文摘要
公開一種提高波長轉(zhuǎn)換元件的亮度的示范性照明裝置。該照明裝置包括波長轉(zhuǎn)換元件，其可操作來接收來自光源的第一波長范圍的光，并且將該光轉(zhuǎn)換為第二波長范圍。該波長轉(zhuǎn)換元件包括第一面、與第一面相對的第二面以及在第一和第二面之間延伸的側(cè)邊緣。反射光學(xué)元件布置為鄰近該波長轉(zhuǎn)換元件的側(cè)邊緣。反射光學(xué)元件配置為朝向該波長轉(zhuǎn)換元件反射至少第一波長范圍的光。
文檔編號F21V9/16GK102893083SQ201180017252
公開日2013年1月23日 申請日期2011年3月10日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月31日
發(fā)明者M·J·帕帕克, C·霍維瑟 申請人:愛爾康研究有限公司