相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用

本申請(qǐng)是國際申請(qǐng)，其要求2015年2月16日提交的美國申請(qǐng)no.14/623,016的優(yōu)先權(quán)和益處，該美國申請(qǐng)以其整體通過引用并入本文。

背景技術(shù)：

投影和顯示光學(xué)器件應(yīng)用通常要求具有低集光率（étendue）的光源以便高效地耦合到給定光學(xué)系統(tǒng)中或者提供指定射束圖案。實(shí)現(xiàn)此的一種方式是通過與光致發(fā)光磷光體組合地利用激光器。該方法可以稱為激光激活的遠(yuǎn)程磷光體（larp）技術(shù)。來自激光器的較短波長初級(jí)光激勵(lì)（泵浦）磷光體以發(fā)射較長波長次級(jí)光（波長轉(zhuǎn)換）。使用波長轉(zhuǎn)換的顯著優(yōu)點(diǎn)在于，可以選擇磷光體組分使得系統(tǒng)發(fā)射白光。此外，這樣的系統(tǒng)可以具有比非相干光源低得多的集光率，所述非相干光源諸如高功率發(fā)光二極管（led）。

在larp應(yīng)用中，實(shí)現(xiàn)來自磷光體的經(jīng)轉(zhuǎn)換光的高輻射率所需要的高泵浦通量具有局部加熱泵浦區(qū)中的磷光體的非意圖后果。這種加熱減少了磷光體的量子效率，并且由此對(duì)經(jīng)轉(zhuǎn)換光的最終輻射率寄予苛刻限制。為了解決該問題，已經(jīng)使用了若干方法。一種解決方案是與高熱導(dǎo)率襯底組合地使用以高熱導(dǎo)率陶瓷形式的波長轉(zhuǎn)換器。通過在高溫下燒結(jié)大量無機(jī)磷光體顆粒直至顆粒彌散并且沾粘在一起以形成單片部件而形成陶瓷波長轉(zhuǎn)換器。典型地，經(jīng)燒結(jié)的部件具有接近該材料的理論密度的密度，盡管在一些應(yīng)用中期望的是維持某種多孔性以便增強(qiáng)燒結(jié)。相比于通過在硅樹脂中分散單獨(dú)的磷光體顆粒而形成的波長轉(zhuǎn)換器，陶瓷波長轉(zhuǎn)換器具有大得多的熱導(dǎo)率。

在透射式larp幾何結(jié)構(gòu)的情況下，其中初級(jí)激光器光入射在波長轉(zhuǎn)換器的一側(cè)上并且來自轉(zhuǎn)換器的次級(jí)光從相對(duì)側(cè)發(fā)射，因?yàn)橐r底需要是光學(xué)上透明以及熱傳導(dǎo)的，所以優(yōu)選的是藍(lán)寶石襯底。透射式larp配置在許多l(xiāng)arp應(yīng)用中是合期望的，因?yàn)樗鼈円筝^少的光學(xué)組件并且具有不太復(fù)雜的光學(xué)配置。這使它們對(duì)于要求緊湊larp源的應(yīng)用而言是有利的，所述應(yīng)用諸如機(jī)動(dòng)車、移動(dòng)電話以及其它投影/光照應(yīng)用。

為了增加光源的輻射率，還可以向透射式larp系統(tǒng)添加二色性反射器使得在向前方向上發(fā)射更多光。由于光回收，這可以有效地使經(jīng)轉(zhuǎn)換光的輻射率加倍。然而，二色性反射器還可能對(duì)集光率具有不利影響。例如，如果二色性反射器放置在襯底上，經(jīng)回收的次級(jí)光可能看起來具有較大的有效斑尺寸，從而顯著地增加源集光率。即便人們可以消除波長轉(zhuǎn)換器中的散射，經(jīng)回收的光也可能看起來處在與向前定向的發(fā)射不同的景深下，從而再次有效地增加源集光率。

使用陶瓷波長轉(zhuǎn)換器和透明襯底時(shí)出現(xiàn)的另一個(gè)問題是通過全內(nèi)反射（tir）而俘獲的次級(jí)光的損失。變得被俘獲的輻射的部分取決于襯底和傳播介質(zhì)的相對(duì)折射率并且通常非常大。在磷光體-空氣的情況下，所發(fā)射的輻射中的僅18%將存在于臨界角椎體內(nèi)并且直接離開進(jìn)入到空氣中。為了增加提取，要求散射以便回收該輻射，但是這將由于tir的多個(gè)循環(huán)以及向傳播介質(zhì)中散射而導(dǎo)致增加的源斑尺寸。在不存在散射的情況下，來自波長轉(zhuǎn)換器的被俘獲的發(fā)射將最終通過側(cè)面離開從而完全損失。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供了一種光源，其最小化用于larp配置以及特別地用于透射式larp配置的斑尺寸擴(kuò)展和tir俘獲。更具體地，本發(fā)明提供了具有低集光率以用于向投影系統(tǒng)和其它顯示光學(xué)器件應(yīng)用中耦合的光源。

盡管本發(fā)明對(duì)于透射式larp配置特別有用，但是它還具有用于反射式配置的優(yōu)點(diǎn)，在反射式配置中，從初級(jí)激光器泵浦光入射于其上的相同側(cè)發(fā)射次級(jí)光。特別地，本發(fā)明準(zhǔn)許使用外部反射器回收向后定向的次級(jí)和初級(jí)光，并且克服了與將高反射且熱傳導(dǎo)涂層直接放置到陶瓷波長轉(zhuǎn)換器表面上相關(guān)聯(lián)的技術(shù)問題。

依照本發(fā)明的目標(biāo)，提供了一種光源，其包括發(fā)射初級(jí)光的半導(dǎo)體器件、具有反射涂層的熱傳導(dǎo)光學(xué)器件、以及具有前表面和后表面的波長轉(zhuǎn)換器。光學(xué)器件安裝到波長轉(zhuǎn)換器的后表面，并且初級(jí)光在發(fā)射區(qū)中撞擊在波長轉(zhuǎn)換器上。波長轉(zhuǎn)換器將初級(jí)光的至少部分轉(zhuǎn)換成從轉(zhuǎn)換器的前表面和后表面發(fā)射的次級(jí)光，并且光學(xué)器件將從后表面發(fā)射的次級(jí)光反射回到發(fā)射區(qū)中。

依照本發(fā)明的另一個(gè)目標(biāo)，光源具有透射式配置，由此來自半導(dǎo)體器件的初級(jí)光透射通過光學(xué)器件并且定向到波長轉(zhuǎn)換器的后表面上。

依照本發(fā)明的另外的目標(biāo)，光源具有反射式配置，由此來自半導(dǎo)體器件的初級(jí)光定向到轉(zhuǎn)換器的前表面上。

附圖說明

圖1是處于透射式配置中的本發(fā)明的光源的實(shí)施例的示意性圖示。

圖2是處于透射式配置中的本發(fā)明的光源的另一個(gè)實(shí)施例的示意性圖示。

圖3是圖2中所示的實(shí)施例的光學(xué)器件的圖案化表面的頂視圖。

圖4是使用與圖1中所示的光學(xué)器件類似的半球狀光學(xué)器件的處于反射式配置的本發(fā)明的光源的另外的實(shí)施例的示意性圖示。

圖5是使用與圖2中所示的光學(xué)器件類似的光學(xué)器件的處于反射式配置的本發(fā)明的光源的又一個(gè)實(shí)施例的示意性圖示。

具體實(shí)施方式

為了更好地理解本發(fā)明以及它的其它和另外的目標(biāo)、優(yōu)點(diǎn)和能力一起，參照結(jié)合上述附圖考慮的以下公開內(nèi)容和所附權(quán)利要求。

如本文中所用，陶瓷波長轉(zhuǎn)換器是指固體、經(jīng)燒結(jié)的多晶光致發(fā)光材料。陶瓷波長轉(zhuǎn)換器不包括含有分散在有機(jī)或無機(jī)基質(zhì)中的磷光體材料的顆粒的波長轉(zhuǎn)換器。

對(duì)磷光體、led、激光器或轉(zhuǎn)換材料的顏色的引用一般是指其發(fā)射顏色，除非以其它方式指定。因而，藍(lán)色led發(fā)射藍(lán)光，黃色磷光體發(fā)射黃光等等。

依照本發(fā)明的光源100的第一實(shí)施例在圖1中以透射式配置示出。半導(dǎo)體器件112發(fā)射初級(jí)光的射束140。半導(dǎo)體器件優(yōu)選地是半導(dǎo)體激光器，例如，垂直腔表面發(fā)射激光器（vcsel），其在電磁頻譜的藍(lán)色區(qū)中發(fā)射。射束140通過可選的透鏡116而聚焦到光學(xué)器件104上。在該實(shí)施例中，光學(xué)器件104是包括光學(xué)透明的熱傳導(dǎo)材料的半球體。優(yōu)選地，光學(xué)器件包括藍(lán)寶石，但是可以使用其它熱傳導(dǎo)的光學(xué)透明材料，諸如氮化鋁（aln）、釔鋁石榴石（yag）、y2o3、摻雜的zro2、mgal2o4（尖晶石）、alon、sio2、bn、sic、zno或者sno2。優(yōu)選地，光學(xué)器件材料的熱傳導(dǎo)率大于1wm^-1k^-1并且更優(yōu)選地大于10wm^-1k^-1。光學(xué)器件104粘接到陶瓷波長轉(zhuǎn)換器106的后表面110。在該實(shí)施例中，轉(zhuǎn)換器106是優(yōu)選地具有平盤或矩形形式的陶瓷波長轉(zhuǎn)換器。轉(zhuǎn)換器106包括磷光體，所述磷光體將由半導(dǎo)體器件112發(fā)射的初級(jí)光轉(zhuǎn)換成具有不同波長的次級(jí)光。優(yōu)選地，磷光體是鈰激活的石榴石磷光體，其可以由化學(xué)式a3b5o12:ce表示，其中a是y、sc、la、gd、lu或tb，并且b是al、ga或sc。更優(yōu)選地，磷光體是以下中的至少一個(gè)：y3al5o12:ce、(y,gd)3al5o12:ce和lu3al5o12:ce。為了實(shí)現(xiàn)用于波長轉(zhuǎn)換器的顏色坐標(biāo)或頻譜成分的寬范圍，可以使用其它磷光體，包括鋁酸鋇鎂、氮化物和氮氧化物，其可以摻雜有其它稀土離子，包括eu²⁺、pr³⁺和dy³⁺。陶瓷波長轉(zhuǎn)換器可以通過數(shù)個(gè)常規(guī)陶瓷形成技術(shù)而形成，包括混合磷光體顆粒與有機(jī)粘合劑、模制期望的形狀、以及燒凈有機(jī)粘合劑接著進(jìn)行最終高溫?zé)Y(jié)以形成單片式部件。

來自半導(dǎo)體器件112的初級(jí)光撞擊在波長轉(zhuǎn)換器106上，其中它在反射區(qū)118內(nèi)轉(zhuǎn)換為次級(jí)光。發(fā)射區(qū)118在轉(zhuǎn)換器106的前表面107上的范圍形成源斑，所述源斑可以例如耦合到投影系統(tǒng)中。發(fā)射區(qū)118內(nèi)的次級(jí)光的發(fā)射一般是各向同性的，從而使至少一些次級(jí)光從轉(zhuǎn)換器106的后表面110以及從前表面107發(fā)射。為了增加從前表面107發(fā)射的次級(jí)光的量并且改進(jìn)光源100的效率，半球狀光學(xué)器件104的彎曲表面109具有反射涂層102，所述反射涂層102將從后表面110發(fā)射的次級(jí)光反射回到發(fā)射區(qū)118中。因?yàn)樵搶?shí)施例是透射式配置，所以反射涂層102還必須能夠允許來自半導(dǎo)體器件112的初級(jí)光穿過以進(jìn)入光學(xué)器件104。因而，在該配置中，反射涂層102包括二色性涂層，所述二色性涂層反射較長波長次級(jí)光，但是透射較短波長初級(jí)光。所發(fā)射的次級(jí)光然后出現(xiàn)在向前方向上，連同未被吸收的初級(jí)光?？商鎿Q地，諸如增強(qiáng)金屬涂層之類的高反射涂層可以應(yīng)用于光學(xué)器件104以便在大頻譜范圍之上提供更寬角度的反射性，同時(shí)僅其中初級(jí)光射束140入射于光學(xué)器件104上的區(qū)可能要求二色性涂層，所述二色性涂層可以具有較弱的角度要求，從而允許經(jīng)擴(kuò)展的頻譜范圍。金屬化還將準(zhǔn)許半球狀光學(xué)器件直接焊接或者金屬粘接到具有類似形狀腔體的熱沉以用于最佳的熱傳導(dǎo)。在反射式配置的情況下，通過高反射金屬化涂層或者寬帶電介質(zhì)涂層（包括初級(jí)和次級(jí)光波長二者）對(duì)半球體的完全涂敷將是適當(dāng)?shù)模ɡ?，圖4）。

波長轉(zhuǎn)換器106大概以在切過半球體的中心點(diǎn)的平面為中心。半球狀光學(xué)器件104上的反射涂層102的存在基本上形成具有主軸124的半球狀反射鏡，其中其曲率中心位于發(fā)射區(qū)118中。在發(fā)射區(qū)118的中心處（即，在主軸124上的曲率中心附近）從后表面110發(fā)射的次級(jí)光射線120從反射涂層102逆反射（retro-reflect）回到相同點(diǎn)。從離軸點(diǎn)從發(fā)射區(qū)118發(fā)射的次級(jí)光射線122反射回到其在發(fā)射區(qū)118上的鏡像點(diǎn)，假設(shè)角度不是過陡的話。這是由于半球狀反射鏡的焦距為r/2而發(fā)生，其中r是曲率半徑，隱含著1:1放大，但是圖像反轉(zhuǎn)。在較陡角度下并且離軸發(fā)射的射線將由于象差而不總是返回到轉(zhuǎn)換器106的發(fā)射區(qū)118。無論如何，該布置由于光回收而應(yīng)當(dāng)提供光源的輻射率方面將近兩倍的增加。

作為另外的優(yōu)點(diǎn)，期望的向前定向的次級(jí)光108直接來自于波長轉(zhuǎn)換器而沒有穿過諸如襯底之類的附加元件。在具有適當(dāng)?shù)捏w積散射或表面結(jié)構(gòu)化特征的情況下，光提取可以利用陶瓷波長轉(zhuǎn)換器而接近100%。在薄膜波長轉(zhuǎn)換器的情況下，少量的塊狀或表面散射也可以提供接近于100%的提取效率。通過向薄膜波長轉(zhuǎn)換器應(yīng)用強(qiáng)工程化表面散射層，可以利用在遠(yuǎn)場(chǎng)角度下的最小顏色變化而實(shí)現(xiàn)部分轉(zhuǎn)換larp磷光體組裝件。此外，光源100的最終源斑尺寸由轉(zhuǎn)換器106的前表面107上的發(fā)射區(qū)118的面積精確地確定，這提供了低源集光率。在薄膜轉(zhuǎn)換或透明陶瓷轉(zhuǎn)換器的情況下，可以實(shí)現(xiàn)最小的源斑尺寸，因?yàn)榈腕w積散射暗示著由于橫向散射所致的最小斑擴(kuò)展。

該實(shí)施例的附加方面是通過半球狀光學(xué)器件104對(duì)初級(jí)光的強(qiáng)聚焦。這可以用于通過使透鏡116的焦點(diǎn)匹配于半球狀光學(xué)器件104的中心點(diǎn)而獲得盡可能小的斑尺寸。一旦匹配，聚焦的初級(jí)光射線就可以在沒有折射的情況下進(jìn)入半球體；初級(jí)光斑尺寸將受衍射限制，如由準(zhǔn)直的瑞利區(qū)130所指示?？商鎿Q地，人們還可以使用半球體來提供聚焦功率，從而減少針對(duì)外部初級(jí)光光學(xué)器件所要求的聚焦功率。在該情況下，人們可以大概將半球體視為具有焦點(diǎn)f的透鏡，所述焦點(diǎn)f位于距半球體的彎曲表面109的距離f處。對(duì)于近軸射線，焦距通過以下給定

。

因而，人們可以調(diào)節(jié)外部透鏡和其它光學(xué)器件的焦距和距離以實(shí)現(xiàn)波長轉(zhuǎn)換器上的期望斑尺寸和分布。這允許人們實(shí)現(xiàn)期望初級(jí)光斑尺寸和最大初級(jí)光強(qiáng)度之間的良好折衷，從而導(dǎo)致在達(dá)到熱淬火極限之前用于最高可實(shí)現(xiàn)源輻射率的最佳源集光率。該配置還準(zhǔn)許通過從不同方向部分準(zhǔn)直的激光器二極管的直接泵浦，從而簡(jiǎn)化了由多個(gè)激光器二極管泵浦的larp配置中通常要求的射束組合元件。

在圖2中示出了本發(fā)明的第二實(shí)施例。光源200的基本配置類似于在圖1中示出的透射式配置。由半導(dǎo)體器件112發(fā)射的初級(jí)光的射束140通過透鏡116而聚焦到熱傳導(dǎo)光學(xué)器件204上。初級(jí)光穿過光學(xué)器件204以撞擊在粘接到光學(xué)器件204的波長轉(zhuǎn)換器106的后表面110上。轉(zhuǎn)換器106將初級(jí)光的至少部分轉(zhuǎn)換成具有不同波長的次級(jí)光。優(yōu)選地，光學(xué)器件204包括光學(xué)透明材料，諸如藍(lán)寶石，以便不散射初級(jí)光或次級(jí)光。在該實(shí)施例中，光學(xué)器件204具有以厚度t的平板的形式的主體230，并且具有面向半導(dǎo)體器件112的圖案化表面234。圖案化表面234包括角隅棱鏡反射器210的2d陣列以用于在向前方向上逆反射回來向后定向的光。光學(xué)器件204可以通過若干方法制備，包括激光器加工、碾磨、蝕刻、或者用于在陶瓷材料中形成形狀的其它方法。具有角隅棱鏡陣列的光學(xué)器件204還可以由模制的透明多晶陶瓷（諸如yag和納米?；难趸X）制成。這樣的材料具有通過模制過程制備的優(yōu)點(diǎn)。角隅棱鏡反射器210的陣列還可以是分離模制的部分；然而，經(jīng)模制的材料必須緊密地匹配主體230的折射率并且必須通過類似地折射率匹配的材料而粘接到主體230。粘接材料還可以具有不同的折射率，假設(shè)粘接線粗細(xì)遠(yuǎn)小于準(zhǔn)許主體與角隅棱鏡陣列的界面處的最小tir和強(qiáng)倏逝耦合的一個(gè)波長。

角隅棱鏡的外表面涂敷有反射涂層202，所述反射涂層202至少反射由轉(zhuǎn)換器106發(fā)射的次級(jí)光。在該實(shí)施例中，反射涂層202是二色性涂層，所述二色性涂層透射初級(jí)光而同時(shí)反射次級(jí)光。定心在圖案化表面234上的平坦區(qū)226稍微大于入射初級(jí)光射束140的面積，并且沒有角隅棱鏡以便準(zhǔn)許向轉(zhuǎn)換器106上的恰當(dāng)聚焦或成像。這可以在圖3中更好地看到，圖3示出了圖案化表面234的頂視圖。平坦區(qū)226還涂敷有反射涂層202。角隅棱鏡表面應(yīng)當(dāng)處在關(guān)于主體230的表面的平面的45度角度處。優(yōu)選地，陣列應(yīng)當(dāng)包括連續(xù)的角隅棱鏡，其中各角隅棱鏡之間具有可忽略的空間。優(yōu)選的是，陣列具有比λ/2更好并且優(yōu)選地比λ/5更小的光學(xué)磨光平滑度。出于制造目的，跨整個(gè)圖案化表面234應(yīng)用單個(gè)二色性涂層是最合期望的。

角隅棱鏡陣列的目的是在與它們所來自的方向相同的方向上逆反射回來從轉(zhuǎn)換器106向后發(fā)射的次級(jí)光射線。角隅棱鏡具有以下性質(zhì)：它們將在任何角度下逆反射光。經(jīng)反射的射束橫向偏移約角隅棱鏡尺寸。因而，該實(shí)施例將向后發(fā)射的次級(jí)光回收到向前方向，其中僅具有斑尺寸方面的小增加。如果入射初級(jí)光斑（泵浦斑）直徑dp選擇為使得它剛好適合于平坦區(qū)226中，來自發(fā)射區(qū)118的向后定向的輻射（包括經(jīng)散射的初級(jí)光或次級(jí)光）可以被二色性涂敷的平坦區(qū)226反射到泵浦斑外部，可能地使該斑擴(kuò)展到像3dp那么多但是不超過3dp。然而，該輻射將是總向后定向的輻射的小部分。t/dp的比率越大，從平坦的二色性涂敷區(qū)反射的向后發(fā)射的射線的立體角越小。更特別地，如果t>>dp，入射在平坦區(qū)上的輻射的部分大概為(dp/2t)²，這可以遠(yuǎn)小于1。輻射的其余部分將入射在角隅棱鏡元件上。最多地，入射在角隅棱鏡元件上的輻射將移位s，其是陣列的間距。例如，如果dp=250μm并且間距s=25μm，那么斑擴(kuò)展將最多為dp+2s=300μm。優(yōu)選地，對(duì)于該實(shí)施例，t>dp并且s<<dp。更優(yōu)選地，dp為至少5s，并且甚至更優(yōu)選地，dp為至少10s。經(jīng)回收的斑的擴(kuò)展實(shí)際上將是疊加在最終發(fā)射斑直徑ds上的分布，其中發(fā)射斑已經(jīng)由于散射而大于泵浦斑dp。因而，發(fā)射斑內(nèi)的經(jīng)回收的輻射部分甚至可以更大。

用于本發(fā)明的光源的其它可能的光學(xué)器件包括自由形式光學(xué)表面，所述自由形式光學(xué)表面可以用于優(yōu)化經(jīng)回收的斑分布和/或泵浦聚焦。衍射結(jié)構(gòu)（諸如2d光子晶格）也可以用于提供工程化逆反射輪廓。這樣的異常反射可以利用光學(xué)天線或其它金屬材料結(jié)構(gòu)的亞波長非均勻陣列而工程化。而且，本發(fā)明不限于透射式應(yīng)用。通過利用完全反射涂層涂敷光學(xué)器件并且通過將半導(dǎo)體器件放置在轉(zhuǎn)換器前方使得初級(jí)光射束直接照耀到轉(zhuǎn)換器上而顛倒初級(jí)光射束的方向，人們可以使用該方法來用于反射式配置。這樣的反射式配置的示例在圖4和5中示出。

參照?qǐng)D4，示出了根據(jù)本發(fā)明的處于反射式配置中的光源的實(shí)施例。光源100'采用如圖1中的半球狀光學(xué)器件104。然而，在該實(shí)施例中，半導(dǎo)體器件112在離軸位置處放置于轉(zhuǎn)換器106'的前方，這不干擾從發(fā)射區(qū)118發(fā)出的向前定向的次級(jí)光108。通過使射束140反射離開二色性分束器150，半導(dǎo)體器件112發(fā)射的初級(jí)光射束140定向到轉(zhuǎn)換器106'上。二色性分束器150透射向前定向的次級(jí)光108，從而允許收集/聚焦它以用于在投影系統(tǒng)、光學(xué)纖維等中使用。半球狀光學(xué)器件104的彎曲表面109上的反射涂層102在該配置中可以是完全反射的，因?yàn)椴恍枰缤干涫脚渲弥校▓D1）那樣透射初級(jí)光射束140。優(yōu)選地，反射涂層102是高反射金屬涂層，諸如銀涂層。向后發(fā)射的次級(jí)光通過光學(xué)器件104的反射涂層102而逆反射回到發(fā)射區(qū)118中，由此增加向前定向的次級(jí)發(fā)射的強(qiáng)度。

在該實(shí)施例中，轉(zhuǎn)換器106'具有已經(jīng)沉積在半球狀光學(xué)器件104的平坦表面144上的薄磷光體膜的形式。優(yōu)選地，該膜在整個(gè)平坦表面144之上延伸并且具有小于20微米的厚度。薄膜磷光體轉(zhuǎn)換器106'可以通過各種各樣的方法來沉積，包括脈沖激光沉積（pld）、濺射、離子射束、cvd、mocvd。這些方法還可以允許使用轉(zhuǎn)換材料，諸如gan、zno、以及要求外延膜并且可以允許uv中的激發(fā)以及可見中的發(fā)射的各種各樣的其它半導(dǎo)體材料。

圖5是根據(jù)本發(fā)明的處于反射式配置中的光源的另一個(gè)實(shí)施例。如圖4中那樣，半導(dǎo)體器件112在離軸位置中放置于轉(zhuǎn)換器106'的前方以便不干擾向前定向的次級(jí)光108。類似于圖2，光源200'采用具有圖案化表面234的光學(xué)器件204，其包括角隅棱鏡反射器210的2d陣列。然而，與圖2中的實(shí)施例不同，圖案化表面234的中心處不存在平坦區(qū)226，因?yàn)槌跫?jí)光射束140撞擊在轉(zhuǎn)換器106'的前表面107上。轉(zhuǎn)換器106'是已經(jīng)沉積在光學(xué)器件204的平坦前表面244上的薄膜磷光體并且在整個(gè)前表面244之上延伸。如圖2中那樣，通過光學(xué)器件204的反射涂層202將向后發(fā)射的次級(jí)光逆反射回到發(fā)射區(qū)118中，由此增加向前定向的次級(jí)光發(fā)射的強(qiáng)度。

盡管已經(jīng)在本文中描述了本發(fā)明的原理，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員要理解，該描述僅通過示例的方式而做出并且不作為對(duì)本發(fā)明的范圍的限制。除本文示出和描述的示例性實(shí)施例之外，在本發(fā)明的范圍內(nèi)設(shè)想到其它實(shí)施例。由本領(lǐng)域普通技術(shù)人員進(jìn)行的修改和替換被視為處在本發(fā)明的范圍內(nèi)，本發(fā)明的范圍僅受以下權(quán)利要求限制。