CN107076399A - 照明系统 - Google Patents

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R.A.M.希克梅特
T.范博梅尔
R.霍恩
J.舒格
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Abstract

提出了一种照明系统，包括：适合于输出光的至少一个激光器；当由入射光激发时用于发射光的像素化发光屏幕；和至少一个光学部件，适合于将来自至少一个激光器的光重定向和分配到像素化发光屏幕。像素化发光屏幕包括：多个发光像素，彼此相邻设置并且具有分离的侧面边缘，每个像素包括发光材料；和由热传导材料形成的散热片。散热片定位在多个发光像素之间，使得散热片接触像素的相邻侧面边缘。

Description

照明系统
技术领域
本发明涉及一种照明系统，并且更具体地涉及一种包括激光器和用于当由入射光激发时发射光的发光屏幕的照明系统。
背景技术
激光器是已知的具有小/低的光扩展的节能且小的光源（即，具有立体角发射区域的产品，其中在该立体角中发射光）。这意味着，这些激光器光源从相对小的区域向有限的角范围发射光。
因此，这种激光器可能在需要明亮光源的应用中是有利的。典型实例应用包括投影系统、汽车照明、相机闪光灯和射灯。对于这些实例，可能期望提供一种不均匀的光束（即，具有随着光束位置而变化的亮度）。这通常是通过叠加光源（或几个光束）的多个图像来实现的。具有不同放大率或亮度的图像或光束重叠，以产生具有所需形状和/或亮度变化的总输出光束。然而，这种公知的方法通常不能提供具有合适的形状和/或亮度变化的输出光束。
发明内容
本发明由权利要求书限定。
根据本发明的一个方面，提供了一种照明系统，包括：至少一个适合于输出光的激光器；像素化发光屏幕，用于当由入射光激发时发射光；以及至少一个光学部件，适合于将来自至少一个激光器的光重定向和分配到像素化发光屏幕，其中像素化发光屏幕包括：彼此相邻设置并且具有分离侧面边缘的多个发光像素，每个像素包括发光材料；以及由热传导材料形成的散热片，散热片被定位在多个发光像素之间，使得散热片接触像素的相邻侧面边缘。
实施例采用了将散热片集成到发光屏幕以用于当由入射激光激发时发光的概念。散热片可延伸进入像素之间的发光屏幕，使得它接触像素的侧面，因此具有与像素接触的用于散热的大表面面积。换句话说，可以在像素之间形成散热片，以覆盖每个像素的侧面和背面以改进热管理。
换句话说，提出了一个概念，为了获得高分辨率（在反射和透射模式）将发光屏幕像素化，同时还扩散/驱散来自发光转换器（例如发光屏幕）的热，使得发光转换器可以被高强度光（例如高功率激光）照射。
实施例可以被用于产生可以有各种形状和/或特性（如亮度和颜色等）的光束。因此实施例可以被用来创建来自激光器光源的不均匀光束。这种不均匀的光束可以特定用于例如汽车照明、投影系统、相机摄像头和射灯等。
发光材料可以是“色彩转换填充”，诸如发光材料。实例可以包括陶瓷磷光体、磷光体小板、或称为“发光陶瓷（Lumiramic）”材料的公知发光材料。这可以进一步有助于保持发射区的光扩展和/或改变所发射光的颜色。
多个发光像素中每个发光像素可以包括：适合于输出光的前光输出表面；和与前光输出表面相对的后表面。散热片可以至少部分地覆盖多个发光像素中每个像素的后表面。使用散热片覆盖像素的侧面和后面可提供改进的热传导。发光像素周围的散热元件需要有相对高的热导率以用于从像素中传输出热量，并避免温度升高。
散热片可以包括至少一个孔，该至少一个孔适合于能使光从其中通过并入射在多个发光像素的每个发光像素的后表面上。在这样的实施例中，激光可经由发光像素的后表面（例如，经由在覆盖像素后面的散热片中所形成的孔）进入像素。
在一个实施例中，多个发光像素的前光输出表面可以是非平面的。换句话说，前光输出表面可以在竖直方向变化，用于提高光提取和/或准直。
多个发光像素的侧面边缘可以是锥形的，使得发光像素的前光输出表面的面积大于它后表面的面积。像素侧面的这种锥形可能有助于提高光提取。
实施例可进一步包括至少部分地覆盖多个发光像素中每个发光像素的前光输出表面的（至少部分地）透明层。该（至少部分地）透明层可包括透镜结构阵列。此外，在一些实施例中，该（至少部分地）透明层可以由具有热导率大于2 W•m−1•K−1，优选大于10 W•m−1•K−1，更优选大于40 W•m−1•K−1，甚至更优选大于100 W•m−1•K−1的材料形成。前光输出表面上添加（至少部分地）透明涂层可以增强诸如反射率、光发射、散热性、和/或发射波长等特性。
多个发光像素中的每个发光像素可以包括相同的发光材料。多个发光像素因此可以例如通过在发光材料的单一薄板/层中刻蚀通道，从同一发光材料的薄板/层中形成。
在一个实施例中，多个发光像素中的至少一个发光像素可进一步包括至少部分透明的非发光材料。
此外，在一个实施例中，多个发光像素中的至少一个发光像素还可以包括反射材料。
多个发光像素可以具有不同的形状和/或尺寸。像素的各种构造因此可用于提供不同的照明图案、形状和/或尺寸。
实施例可以包括：适合于分别输出第一和第二激光的第一和第二激光器；和多个光学部件，适合于将第一和第二激光分配到像素化发光屏幕的不同组的发光像素。因此可采用多个激光器和光学部件，以满足照亮像素的不同的概念。
一些或所有像素可包括（例如，填充有）不同的发光材料。作为一个例子，像素化发光屏幕的某些像素可以填充有第一类型的磷光体（例如转换蓝色到白色），其他像素可以填充有另一种类型的磷光体（例如，转换蓝色到红色）。
热传导材料的热导率可以大于10 W•m−1•K−1，更优选大于40 W•m−1•K−1，甚至更优选大于100 W•m−1•K−1。使用具有相对高热导率的热传导材料可以提高散热性，其中较高值的热导率可以例如提供更高水平的散热。
实施例可以使用在汽车照明领域和其他需要高亮度照明的领域/应用。因此，根据本发明的一个方面，可以提供一种车灯，其包括根据一个实施例的照明系统。
根据本发明的另一个方面，可以提供一种投影灯，其包括根据一个实施例的照明系统。
根据本发明的另一个方面，提供了一种制造用于照明系统的像素化发光屏幕的方法，该照明系统具有适合于输出光的至少一个激光器，以及至少一个光学部件，光学部件适合于将来自至少一个激光器的光重定向和分配到像素化发光屏幕，该方法包括：提供多个发光像素，所述多个发光像素彼此相邻布置并且具有分离的侧面边缘；以及由热传导材料形成散热片，使得散热片定位在多个发光像素之间并且接触像素的相邻侧面边缘。
提供多个发光像素的步骤可以包括：提供发光材料层；和在发光材料层的上表面中形成多个通道，这些通道限定多个发光像素的侧面边缘。
实施例可以采用由具有相对高热导率的材料形成的散热片。此外，实施例还可包括：在形成散热片后，
除去发光材料层的一部分，使得多个通道完全延伸通过发光材料层以完全分离相邻的发光像素。
因此实施例可以使用在单个发光材料层中形成发光像素，然后在像素之间的通道中形成散热片的概念。
附图说明
现在将参照附图详细地描述本发明的实例，其中：
图1是照明系统的简化图；
图2示出了根据一个实施例的制造用于照明系统的像素化发光屏幕的步骤 ；
图3示出了根据另一实施例的用于制造像素化发光屏幕的附加步骤；
图4示出了图3B中所描绘的像素化发光屏幕的使用；
图5是根据一个实施例的像素化发光屏幕的简化图；
图6是根据另一实施例的像素化发光屏幕的简化图；
图7是根据又一个实施例的像素化发光屏幕的简化图；
图8描绘了根据各种实施例的像素化发光屏幕；
图9是根据又一实施例的像素化发光屏幕的简化平面图。
图10是根据又一个实施例的像素化发光屏幕的简化图；
图11是根据又一个实施例的像素化发光屏幕的简化图；
图12示出了根据各种实施例的像素化发光屏幕；
图13示出了根据三个不同实施例的像素化发光屏幕；和
图14示出了根据使用的各种状态的实施例的照明系统。
具体实施方式
本发明提供一种照明系统，包括：提供改善的热管理的像素化发光屏幕和用于制造该像素化发光屏幕的方法。实施例特别涉及到需要来自相对小和/或节能光源的高或增加亮度的光的应用，和/或特别涉及到需要来自高功率半导体光源（例如激光器）的一个或多个不均匀光束的应用。
实施例采用了将散热片集成到发光屏幕以用于当由入射激光激发时发射光的概念。散热片可以延伸到像素之间的发光屏幕中，使得散热片分离和/或限定像素，同时提供用于输送走来自发光像素的热量的大表面积。例如，通过在像素之间提供散热片，使得散热片覆盖每个像素的侧面和背面，实施例可以提供改进的热管理。
如本文所用的术语竖直，是指基本上垂直于衬底的表面。如本文所使用的术语横向，是指基本上平行于衬底的表面。此外，描述的定位或位置（例如上、下、顶部、底部等）的术语应当结合图中所示的结构的方向进行解释。
附图是纯粹示意性的，因此应当理解的是，特征的尺寸不是按比例绘制。因此，任何层的图示厚度不应被视为限制。例如，第一层绘制成比第二层厚，在实践中，第一层可能比第二层薄。
参看图1，其中描绘了照明系统10。照明系统10包括适合于输出光的激光器12，用于当由入射光激发时发光的像素化发光屏幕14，以及光学部件16，光学部件16适合于将来自激光器12的光重定向和分配到像素化发光屏幕14。
像素化发光屏幕14包括多个像素18，多个像素18彼此相邻设置，具有分离的侧面边缘。发光像素包括光转换材料，例如发光材料，光转换材料将激光转换成更长的波长。用于本发明的合适发光材料包括无机磷光体，例如掺杂的YAG、LuAG、有机磷光体、有机荧光染料和量子点，这些材料高度适用于本发明的目的。
量子点是通常仅具有几纳米宽度或直径的小半导体材料晶体。当由入射光激发时，量子点发射由晶体的尺寸和材料所确定颜色的光。特定颜色的光可以因此通过调整量子点的尺寸来产生。在可见光范围内发射的大多数已知的量子点是基于硒化镉（CdSe），该硒化镉（CdSe）具有例如硫化镉（CdS）和硫化锌（ZnS）的壳。无镉量子点如磷化铟（InP）、以及铜铟硫化物（CuInS2）和/或银铟硫化物（AgInS2）也可以使用。量子点显示出非常窄的发射带，因此它们表现出饱和的色彩。此外，发射颜色可以很容易地通过调整量子点的尺寸调整。本领域已知的任何类型的量子点可使用在本发明中。然而，出于环境安全和关注的原因，可能优选的是，使用无镉量子点或至少是具有非常低镉含量的量子点。
也可以使用有机荧光染料。可以设计分子结构使得可以调整光谱峰值的位置。合适的有机荧光染料材料的实施例是基于二萘嵌苯衍生物的有机发光材料，例如由BASF出售的商品名称为Lumogen®的化合物。合适的化合物的实例包括但不限于Lumogen®红F305、Lumogen®橙F240、Lumogen®黄F083、和Lumogen®F170。
光转换材料也可以包括无机磷光体。无机磷光体材料的实例包括但不限于铈（Ce）掺杂的YAG（Y3Al5O12）或LuAG（Lu3Al5O12）。铈掺杂的YAG发出黄光，而铈掺杂的LuAG发出黄绿色的光。发射红光的其它无机磷光体材料的实例可以包括但不限于：ECAS和BSSN； ECAS是：Ca1-xAlSiN3:Eux，其中0<x≤1，优选0<x≤0.2；和BSSN是Ba2-x-zMxSi5-yAlyN8-yOy:Euz，其中M代表Sr或Ca，0≤x≤1, 0≤y≤4,和 0.0005≤z≤0.05，优选为0≤x≤0.2。
此外，光转换材料可以基本上由选自包括如下组中的材料制成，包括(M<I>1-x-yM<II>xM<III>y)3(M<IV>1-zM<V>z)5O12-，其中，M<I >是从包括Y，Lu或它们的混合物的组中选择，M <II>是从包括Gd, La, Yb或它们的混合物的组中选择，M<III>从包括Tb, Pr, Ce,Er, Nd, Eu或它们的混合物的组中选择，M<IV>是Al，M<V>是从包括Ga, Sc或它们的混合物的组中选择，其中0≤x≤1, 0≤y≤0.1, 0≤z≤1, (M<I>1-x-yM<II>x, M<III>y)2O3-，其中M<I >是从包括Y，Lu或它们的混合物的组中选择，M <II>是从包括Gd, La, Yb或它们的混合物的组中选择，M<III>是从包括Tb, Pr, Ce, Er, Nd, Eu, Bi, Sb或它们的混合物的组中选择，并且0≤x≤1, 0≤y≤0.1, (M<I>1-x-yM<II>xM<III>y)S1-zSez-，其中M<I>是从包括Ca, Sr, Mg, Ba或它们的混合物中选择，M<II>从包括Ce, Eu, Mn, Tb, Sm, Pr,Sb, Sn或它们的混合物中选择，M <III>从包括K, Na, Li, Rb, Zn或它们的混合物的组中选择，0≤x≤0.01, 0≤y≤0.05,0≤z≤1, (M<I>1-x-yM<II>xM<III>y)O-，其中M <I>从包括Ca, Sr, Mg, Ba或它们的混合物的组中选择，M <II>从包括Ce, Eu, Mn, Tb, Sm, Pr或它们的混合物的组中选择，M < III>从包括K, Na, Li, Rb, Zn或它们的混合物的组中选择，且0≤x≤0.1, 0≤y≤0.1, (M<I>2-xM<II>xM<III>2)O7-，其中M <I>从包括La, Y,Gd, Lu, Ba, Sr或它们的混合物的组中选择，M <II>从包括Eu, Tb, Pr, Ce, Nd, Sm, Tm或它们的混合物的组中选择，M <III>从包括Hf, Zr, Ti, Ta, Nb或它们的混合物的组中选择，且0<=x<=1, (M<I>1-xM<II>xM<III>1-yM<IV>y)O3-，其中M <I>是从包括Ba, Sr,Ca, La, Y, Gd, Lu或它们的混合物的组中选择，M <II>是从包括 Eu, Tb, Pr, Ce, Nd,Sm, Tm或它们的混合物的组中选择，M <III>是从包括Hf; Zr, Ti, Ta, Nb或它们的混合物的组中选择，M <IV>是从包括Al, Ga, Sc, Si或它们的混合物的组中选择，且0≤x≤0.1, 0≤y≤0.1，或它们的混合物。
但是，特别合适的发光材料可以是铈掺杂钇铝石榴石（YAG, Y3Al5O12）和镥铝石榴石（LuAG）。
两个或更多个发光光导中的每个发光光导包括蓝色范围内、或绿色范围内、或红色范围内的不同的中心发射波长。蓝色范围是定义在380纳米至495纳米之间，绿色范围是定义在495纳米至590纳米之间，红色范围是定义在590纳米至800纳米之间。
磷光体陶瓷的热导率优选大于2 W·m−1·K−1，更优选是大于6 W·m−1·K−1以上，最优选是大于20 W·m−1·K−1以上。
每个像素具有上前表面，通过上前表面光可输入和输出，和与上表面相对的下表面。上表面将被称为“前”表面，下表面将被称为“后”表面。
像素化发光屏幕14还包括由热传导材料形成的散热片20，热传导材料例如为金属或高导热性陶瓷，例如氧化铝或氮化硼。散热片20被成形和定位，使得它接触并覆盖像素18的背面和侧面表面。特别的，散热片20包括在发光像素之间延伸的多个向上伸出的凸缘。在这种方式中，散热片20接触像素18的相邻侧面边缘。
在本实施例中，散热片20完全覆盖每个像素18的后表面。然而，可以理解的是，在其他实施例中，散热片20可以适合于仅覆盖每个像素18的部分后表面。另外，例如，较大的散热片可以放置在散热片20的后表面上，用于进一步冷却像素化装置。
在这个实施例中的光学部件16包括光反射器16，将来自激光器的光朝向像素化发光屏幕14反射。这里，光反射器16包括通过驱动装置（未示出）可移动的反射镜。驱动装置适合于围绕一个或多个轴以往复方式枢转反射镜，以便反射镜可以使光扫描越过像素化发光屏幕14的像素18。可以在可替换实施例中使用其他光学部件16，如透镜、MEMS反射镜、DMD、LCD、光学纤维或折射器等。
来自激光器12的光由光学部件16重定向和分配到像素化发光屏幕14。从而来自激光器的光入射到像素18的前表面上，并进入像素18，其中光激发像素的发光材料，并且使像素18从它们的前表面发射光。像素18因而从它们的前表面以大体向上延伸的方向发射光。然后所发射的光通过产生图像（由箭头“L”所描绘的）的光学装置22，例如透镜。
因此，将要理解的是，在图1的实施例中，散热片20还充当反射器，其重定向光从而朝向像素18的前（光输入/输出）表面。每个像素18可以因此被认为是“混合箱”，在其中光被反射/再循环，直到它从前（光输入/输出）表面逸出。
通过在像素化发光屏幕14上投射或扫描来自激光器12的光（经由光学部件），然后可以从像素化发光屏幕14发射光并通过光学装置投射以创建某一图像。
图2示出制造用于照明系统的像素化发光屏幕的步骤，如在图1中示出。
如图2A所示，提供了发光材料的单层30。以举例的方式，该发光材料的单一陶瓷板30可以包括已知为发光陶瓷的磷光体小板。
然后在发光材料层30的面向上的表面中形成（例如刻蚀）通道32，如图2B所示。通道32限定多个发光像素18的侧面边缘。因此，作为图2B中所示步骤的结果，提供了多个发光像素18，多个发光像素18彼此相邻设置，具有分离的侧面边缘。
如在图2C中所示，沉积热传导材料以覆盖层30的面向上的侧面并且填充通道32。因此，所沉积的热传导材料形成接触像素18的侧面边缘的散热片20。
最后，如在图2D中所示的，除去（例如，刻蚀）发光材料层30的下部，使得通道32完全地延伸通过发光材料层30，以完全分离相邻的发光像素18。因此，提供了一种像素化发光屏幕14，包括：多个发光像素18，多个发光像素18彼此相邻布置并且具有分离的侧面边缘；以及定位在多个发光像素18之间的散热片20，使得散热片20接触像素18的相邻侧面边缘。
现在转到图3，示出了根据另一实施例的制造像素化发光屏幕的附加步骤。首先，如图3A所示，其中提供了根据一个实施例的像素化发光屏幕14。更具体地说，在这个实例中，像素化发光屏幕14是与图2D中所示情形相同，并因此由根据一个建议的实施例所制造。
然后，如图3B所示，在散热片20中形成多个孔40，使得每个孔40的位置对应于下方定位的相应像素。因此，孔40适合于能使光从其中通过，并入射到多个发光像素18中每个发光像素18的面向上的表面上。
如在图4中示出，如在图3中所示出制造的像素化发光屏幕50可以被认为是具有：（ⅰ）后光输入表面51，通过后光输入表面51，光可以通过孔40输入到发光像素18（如通过箭头标记LIN所描绘的），和（ii）前光输出表面52，通过前光输出表面52，光可从发光像素18输出（如通过箭头标记LOUT所描绘的）。
虽然到目前为止已描述的实施例为具有其中包括单个发光材料的像素，但是应当理解的是，在可替换实施例中，像素可以包括附加特征和/或部件。以举例的方式，图5-7描绘了替代的实施例。
图5是根据一个实施例的像素化发光屏幕的简化图，其中每个发光像素18还包括透明非发光材料55。这种透明非发光材料55可以包括例如改变传输光或反射光的光学特性的光学增强材料。此外，如图6中所示，每个发光像素18可以进一步包括二向色材料60，二向色材料60传输来自激光器的蓝光，并反射从发光材料发出的黄光。如图6所示的包括二向色层的结构可能是与散热片中存在孔洞（例如在图3）的实施例特别相关的，其中在这种情况下，可以由二向色层传输激光并且转换后的光不允许从背面逸出。
图7是根据一个实施例的像素化发光屏幕的简化图，其中每个发光像素18还包括高反射材料70。
这种附加材料可以通过在沉积散热片20之前进行沉积而被包括在发光像素18中。例如，一个或多个另外的步骤（用于沉积附加的材料）可以被包括在由图2B-2C中描绘的步骤之间。
虽然图5-7的实施例已经对于在散热片中没有任何用于能使得光从其中通过的孔的情况进行了描述，但应理解的是，在可替换实施例中，图5-7的散热片可以包括至少一个孔，该至少一个孔适合于能使光从其中通过并入射到多个发光像素的一个或更多个发光像素的后表面上。
此外，如通过图8-9的各种布置所示，根据所提出概念的像素化发光屏幕可以包括发光像素的不同布置。发光像素可以布置成规则或不规则阵列，也可以具有不同的形状和/或尺寸。发光像素18的图案和/或尺寸可因此被选择，以创建根据要求的输出照明/光束。
现在参照图10，示出了根据另一个实施例的像素化发光屏幕，其中该像素化发光屏幕还包括与散热片20接触的附加散热片75，散热片20接触发光像素18。包含这种附加散热片可以进一步提高热量耗散/管理。
转向图11，示出了根据另一个实施例的像素化发光屏幕，其中多个发光像素18的侧面边缘是锥形，使得发光像素18的前光输出表面的面积比其后表面面积大。像素18侧面的锥形可有助于从像素18中增加光提取。
虽然到目前为止描述/示出的实施例是以发光像素18具有基本上平面的（前）光输出表面为示意的，但是应当理解的是，在可替换实施例中，发光像素18可以代替具有非平面的（前）光输出表面。通过举例的方式，图12示出了各种实施例，其中多个发光像素的前光输出表面是非平面的。
在图12 A中，多个发光像素的前光输出表面被粗糙化，以提高光提取性能，而在图12B中的多个发光像素的前光输出表面被形成为具有向上延伸结构80的重复图案，以提高光提取和准直性能。在图12C中，多个发光像素的前光输出表面设置有向上延伸的光学结构85的附加层。然而，与图12B（其中在发光像素的发光材料中形成向上延伸的结构）的实施例不同，图12C实施例的向上延伸的结构被形成为在发光像素顶部上的附加层85。
因此实施例可以包括具有特征的折射结构，这些特征诸如例如形成波形结构的凹槽和突起。这些折射结构的特征的典型尺寸可以是5µm至500µm的范围内。特征的形状可以是例如半球形（透镜）、棱柱形、正弦或随机的（例如喷砂成形）形状。通过选择适当的形状，可以调整耦合到光导的光量。这样的折射结构可以通过机械手段进行，例如通过凿、喷砂等。可替代地，折射结构可通过以适当的材料复制制成，诸如例如聚合物或溶胶-凝胶材料。
因此，从图12C所示的实例中，应当理解的是，实施例可以包括一个或多个附加的涂层，该一个或多个附加的涂层覆盖（至少一部分）多个发光像素的光输出表面。通过举例的方式，图13A描述了一个实施例，其中防反射涂层100被设置成覆盖多个发光像素18的面向上的光输出表面。通过进一步实例的方式，图13B示出了一个实施例，其中磷光体涂层110被设置成覆盖多个发光像素18的面向上的光输出表面。磷光体涂层110是用于根据要求适配发射光的光谱。通过另一个实例的方式，图13C示出了一个实施例，其中由高热传导材料形成的透明层11被设置成覆盖多个发光像素18的面向上的光输出表面。
虽然这种附加的涂层已被示出为在隔离状态中使用，但是应该理解的是，可替换实施例可以采用多个涂层的组合。
虽然图10-13的实施例已经描述为在散热片中没有任何孔以便用于使光通过，但应理解的是，在可替换实施例中，图10-13的散热片可以包括至少一个孔，适合于能使光通过并且入射在多个发光像素中一个或更多个发光像素的后表面上。
虽然图1的实施例已被描述为具有单个激光器和单个光学部件，但应当理解的是，在可替换实施例中，也可以采用一个以上的激光器和/或一个以上的光学部件。通过举例的方式，图14示出了根据在各种使用状态中的实施例的照明系统，其中该照明系统包括第一激光器12A、第二激光器12B、第一光学部件16A和第二光学部件16B。
第一光学部件16A适合于将来自第一激光器12A的光重定向和分配到像素化发光屏幕14的发光像素18，第二光学部件16B适合于将来自第二激光器12B的光重定向和分配到像素化发光屏幕14的发光像素18。
图14A示出了处于“关”状态的实施例，其中第一激光器12A和第二激光器12B都没有发光。
图14A描绘了“都开”状态的实施例，其中第一激光器12A和第二激光器12B都在发光。在这种状态下，第一光学部件16A将来自第一激光器12A的光重定向和分配到像素化发光屏幕14的第一组发光像素18，第二光学部件16B将来自第二激光器12B的光重定向和分配到像素化发光屏幕14的第二不同组的发光像素18。
图14C示出了处于“第一单开”状态的实施例，其中仅第一激光器12A在发光，然后通过第一光学部件16 A将该光重定向和分配到像素化发光屏幕14的第一组发光像素18。
最后，图14D示出了处于“第二单开”状态的实施例，其中只有第二激光器12B在发光，然后通过第二光学部件16B将该光重定向和分配到像素化发光屏幕14的第二组发光像素18。
因此图14的实施例包括多个光学部件16A和16B，多个光学部件16A和16B适合于将来自多个激光器12A和12B的光重定向和分配到像素化发光屏幕14的不同组的发光像素18。然而，应当理解的是，在其他实施例中，光学部件16A和16B可以适合于将来自多个激光器12A和12B的光重定向和分配到像素化发光屏幕14的相同发光像素18。通过改变哪个激光将被重定向和分配和/或通过改变光将被重定向/分配到哪个发光像素18，可以例如根据预定的要求改变和/或控制从像素化发光屏幕14发射的光。
已经描述了具有反射性质的散热片的使用。然而，在优选额外冷却的情况下，可以在发光像素表面的顶部使用透明的散热片，在发光像素表面的顶部处，所转换的光离开像素。这种透明的散热片可以具有许多形式，例如金字塔式的圆顶。
另外，虽然图14的实施例已描述为在散热片中没有任何用于能使光通过的孔，但应理解的是，在可替换实施例中，散热片可以包括至少一个孔，适合于使光通过并入射到多个发光像素中一个或更多个发光像素的后表面上。例如，在其他实施例中，通过引导光通过散热片中的通孔，激光器和光学部件可适合于将来自激光器的光重导向和分配到像素化发光屏幕的发光像素，使得光入射在发光像素的后（例如底部）表面上。
可以理解的是，本领域技术人员根据附图、公开内容和所附权利要求书的研究，在实践所要求保护的发明时可以对公开的实施例进行其他变型。在权利要求书中，词语“包括”不排除其他元件或步骤，并且不定冠词“一”或“一个”并不排除多个。某些措施被记载在相互不同的从属权利要求中的简单事实并不表示这些措施的组合不能被有利地使用。权利要求书中的任何附图标记不应当被解释为限制范围。

Claims (13)

1.一种照明系统，包括：
适合于输出光的至少一个激光器（12）；
当由入射光激发时用于发射光的像素化发光屏幕（14）；和
至少一个光学部件（16），适合于将来自所述至少一个激光器的光重定向和分配到该像素化发光屏幕，
其中所述像素化发光屏幕包括：
多个发光像素（18），彼此相邻设置并且具有分离的侧面边缘，每个像素包括发光材料；和
由热传导材料形成的散热片（20），所述散热片定位在多个发光像素之间，使得所述散热片接触所述像素的相邻侧面边缘，其中所述多个发光像素中的每个发光像素包括：
适合于输出光的前光输出表面（52）；和
与所述前光输出表面相对的后表面（51），
其中所述散热片至少部分地覆盖所述多个发光像素中每个发光像素的后表面，并且其中所述散热片包括至少一个孔（40），所述至少一个孔适合于能使光从其中通过并入射在所述多个发光像素中每个发光像素的后表面上。
2.权利要求1所述的照明系统，其中所述多个发光像素的前光输出表面是非平面的。
3.权利要求1或2所述的照明系统，其中所述多个发光像素的侧面边缘是锥形，使得发光像素的所述前光输出表面的面积大于发光像素的后表面的面积。
4.权利要求1至3中任一项的照明系统，还包括至少部分地覆盖所述多个发光像素中每个发光像素的前光输出表面的至少部分透明层。
5.权利要求4的照明系统，其中所述至少部分透明层包括透镜结构阵列。
6. 权利要求4或5的照明系统，其中所述至少部分透明层是由具有热导率大于2 W·m−1·K−1，优选大于10 W·m−1·K−1，更优选大于40 W•m−1•K−1，甚至更优选大于100 W·m−1·K−1的材料形成的。
7.前述权利要求中任一项所述的照明系统，其中所述多个发光像素中的每个发光像素包括相同的发光材料。
8.前述权利要求中任一项所述的照明系统，其中所述多个发光像素中的至少一个发光像素还包括至少部分透明的非发光材料。
9.前述权利要求中任一项所述的照明系统，其中所述多个发光像素中的至少一个发光像素还包括反射材料。
10.前述权利要求中任一项所述的照明系统，其中所述多个发光像素具有不同的形状和/或尺寸。
11. 前述权利要求中任一项所述的照明系统，包括：
适合于分别输出第一激光和第二激光的第一激光器和第二激光器；和
多个光学部件，适合于将第一激光和第二激光分配到所述像素化发光屏幕的不同组的发光像素。
12. 前述权利要求中任一项所述的照明系统，其中所述热传导材料的热导率大于10W·m−1·K−1，优选大于40 W·m−1·K−1，和甚至更优选大于100 W·m−1·K−1。
13.一种制造用于照明系统的像素化发光屏幕的方法，所述照明系统具有适合于输出光的至少一个激光器以及至少一个光学部件，所述至少一个光学部件适合于将来自所述至少一个激光器的光重定向和分配到所述像素化发光屏幕，所述方法包括：
提供多个发光像素，所述多个发光像素彼此相邻设置，并且具有分离的侧面边缘，其中所述多个发光像素中的每个发光像素包括：
适合于输出光的前光输出表面（52）；和与所述前光输出表面相对的后表面（51）；
由热传导材料形成散热片，使得散热片至少部分地覆盖所述多个发光像素中每个发光像素的后表面，并且定位在所述多个发光像素之间，使得所述散热片接触所述像素的相邻侧面边缘；和
在所述散热片（40）中形成至少一个孔（40），所述至少一个孔适合于能使光从其中通过并入射到所述多个发光像素中每个发光像素的后表面上。
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