照明设备和借助于波长转换装置和带阻滤波器产生光的方法以及提供带阻滤波器的方法制造方法及图纸

本发明专利技术提出一种具有波长转换装置和静态的带阻滤波器的照明设备。波长转换装置具有两个波长转换元件，所述波长转换元件能够借助于由激发源放射的激发辐射激发以用于发射转换光。为了扩大可借助这两个波长转换元件寻址的色域，借助于带阻滤波器缩短这两个波长转换元件的转换光的较短的主波长并且加长较长的主波长。为了该目的，将带阻滤波器的峰值波长选择成，使得其位于由这两个波长转换元件发射的转换光的两个主波长之间。通过应用这样设计的静态的带阻滤波器能够弃用用于每个波长转换元件的单独的滤波元件。当波长转换装置构成为发光材料轮时，尤其能够弃用要与发光材料轮同步的单独的滤波轮。

【技术实现步骤摘要】
照明设备和借助于波长转换装置和带阻滤波器产生光的方法以及提供带阻滤波器的方法
本专利技术涉及一种具有激发辐射源和波长转换装置的照明设备。此外，本专利技术涉及一种用于借助于波长转换装置产生光的方法以及一种用于提供用于根据本专利技术的照明设备的带阻滤波器的方法。本专利技术尤其能够应用于投影设备、例如胶片投影和视频投影、工程和医学的内窥镜、用于娱乐工业中的光效、用于医学辐照以及应用在汽车领域中、尤其用于机动车的前照灯。
技术介绍
参考文献US2009/0116114A1公开了用于将发光二极管(LED)的蓝色光和发光材料的黄色光会聚成白色的混合光的二相色性滤波器。在此，透射LED的蓝色光并且反射发光材料的黄色光。参考文献US2010/0156958A1在图8中公开一种具有用于对两个图像产生单元820、822照明的照明设备的投影系统800。照明设备具有灯802、尤其高压灯，所述灯的白色光借助于旋转的色彩滤波轮806顺序地对有色光份额进行滤波。连接在色彩滤波轮806下游的黄色的陷波滤波器818将黄光份额从之前滤波的有色光份额中滤波，以便因此改进色域。参考文献US2012/0274908A1公开一种用于投影器的照明设备。照明设备具有高压水银蒸汽灯和至少各一个发射红色光和绿色光的激光器。红光激光器应当补偿高压水银蒸汽灯的过低的红光份额。黄色的陷波滤波器用于抑制在高压水银蒸汽灯中极其高的黄光份额进而调节针对投影校正的白点。参考文献US2013/062637A1公开一种具有发光材料层的半导体光源，尤其是具有发光材料层的壳体中的LED。双重陷波滤波层能够让期望的波长、如绿色和红色的波长经过并且将其他的波长、例如黄色和蓝色的波长反射回发光材料。在目前可用的发光材料中不利的是，可寻址的色域的大小小于期望。对于大量投影应用，例如家庭影院、仿真，这种发光材料不是良好适宜的。所追求的是对应于大约Rec.709的绿色和红色的色彩通道(sRGB色域)。为此，绿色发光材料的所谓的主波长、即绿色光谱范围中的主波长通常过长并且至少有效的红色发光材料的主波长、即红色光谱范围中的主波长过短。具有适当主波长的红色发光材料通常具有较低的转换效率。光色(有色光)的主波长(也称作为主要的波长)在CIE色度图(标准比色表)中通过从白点延长超过有色光的所确定的色坐标的直线与CIE色度图的紧邻的边缘的光谱族的焦点来限定。参考文献CN102385233A示出一种用于投影器的照明设备，所述投影器具有泵浦激光器、用于将泵浦激光波长转换成转换光的发光材料轮和用于对转换光进行光谱滤波的滤波轮。滤波轮和发光材料轮设置在共同的轴线上进而以相同的速度转动。泵浦光借助于二向色镜反射到发光材料轮上。而由发光材料轮向回放射的转换光经过二向色镜并且随后也射到滤波轮上。由于发光材料轮中的透明区段，泵浦激光能够以未改变光谱的方式经过发光材料轮并且经由所谓的环绕式输送带输送给二向色镜并且与转换光路会聚。将附加的滤波轮应用在DLP投影器之内的积分器之前导致附加的成本，附加的空间需求和必要时在操控滤波轮和与发光材料轮同步时的附加的耗费。
技术实现思路
本专利技术的目的是：提出一种具有尤其对于投影应用足够大的可寻址的色域的照明设备并且在此尽可能避免现有技术的缺点。所述目的通过一种用于借助于波长转换装置产生光的照明设备来实现，所述照明设备包括：激发辐射源，所述激发辐射源设计为用于发射激发辐射；波长转换装置，所述波长转换装置包括至少一个第一波长转换元件和第二波长转换元件，所述波长转换装置设置成，使得由激发辐射源发射的激发辐射能够至少间接地射到第一波长元件上和射到第二波长转换元件上，其中第一波长转换元件设计为用于：将激发辐射转换成具有第一光谱和第一主波长的光，并且其中第二波长转换元件设计为用于：将激发辐射转换成具有第二光谱和第二主波长的光，其中第二主波长(λD2)比第一主波长(λD1)更长，其特征在于，照明设备还包括至少一个带阻滤波器，所述带阻滤波器设置成，使得由第一波长转换元件和第二波长转换元件发射的光能够至少部分地且至少间接地射到带阻滤波器上，其中带阻滤波器设计成用于，将由波长转换元件发射的且射到带阻滤波器上的转换光滤波成，使得缩短第一主波长并且加长第二主波长。尤其有利的设计方案在下文中说明。此外，所述目的在其用于产生光的方面通过本文所述的用于借助于波长转换装置产生光的方法来实现。最后，所述目的在其用于提供带阻滤波器的方面通过本文所述的用于提供带阻滤波器的方法来实现。在下文中针对根据本专利技术的照明设备和其设计方案可行性描述的特征和其优点，只要能够应用，就以类似的方式也适用于用于产生光或提供带阻滤波器的根据本专利技术的方法，并且反之亦然。本专利技术的基本思想在于：借助于静态的滤波器扩大可借助于波长转换装置寻址的色域，在所述滤波器中由两个借助于发光材料实现的色彩通道缩短较短的主波长并且加长较长的主波长。为此，根据本专利技术设有光学的带阻滤波器、也称作为带阻或陷波滤波器(英文是notchfilter)。带阻滤波器具有至少一个具有强的衰减的“阻带”，在理想的情况下为微不足道小的透射，并且在阻带两侧高的透射、理想地为100％的透射。阻挡作用能够借助于吸收或反射来实现。带阻滤波器通常通过峰值波长(也称作中央或中心波长)表征，所述峰值波长位于阻带的中心。通常将下述波长范围限定为滤波宽度，其中在中心波长的两侧透射降低到最大透射的50％(FWHM＝半峰全宽)。带阻滤波器典型地具有10nm至几十nm的滤波宽度。根据本专利技术，选择带阻滤波器的峰值波长，使得其位于这两个色彩通道的主波长之间，其中这两个色彩通道通过两个适当的波长转换元件构成。在一个优选的实施方式中，这两个波长转换元件中的一个构成为，使得其主波长位于绿色的或至少黄绿色的光谱范围中。所述波长转换元件因此具有绿色的或黄绿色的发光材料。另一波长转换元件优选构成为，使得其主波长位于红色的或黄红色的光谱范围中。因此，所述波长转换元件具有红色的或黄红色的发光材料。带阻滤波器在该情况下构成为，使得其阻断黄色的光谱范围。带阻滤波器的峰值波长因此优选位于555nn和605nm之间的范围中，尤其是565nn和585nm之间的范围中。滤波宽度(FWHM)优选位于在5nm和25nm之间的、尤其在10nm和20nm之间的范围中。根据本专利技术的带阻滤波器如常见的那样能够通过适当的层设计来实现或者也实现为皱褶滤波器(Rugatefilter)，即借助于连续地调制折射率来实现。至少在滤波期间，带阻滤波器静态地设置在由波长转换元件转换的光的光路中。因此，例如能够设置在刚性的载体上或也施加在另一光学元件、例如射束成形透镜的一个面上。但是尽管如此，带阻滤波器也能够为了滤波而枢转到光路中。同样地，能够将两个或更多个不同的带阻滤波器设置在可转动的设备上，使得可选地一个或这两个或多个带阻滤波器能够转入到光路中。以该方式能够将滤波效果、例如在设备运行期间的滤波效果匹配于不同的需求。波长转换装置优选构成为发光材料轮，所述发光材料轮能够围绕发光材料轮的转动轴线转动。第一波长转换元件至少设置在发光材料轮的环形地围绕发光材料轮的转动轴线伸展的区域的区段中。第二波长转换元件至少设置在环形地围绕发光材料轮的转动轴线伸展的区域的第二区段中。此外本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于借助于波长转换装置(12，18，20)产生光的照明设备(1)，其包括：‑激发辐射源(2)，所述激发辐射源设计为用于发射激发辐射(4)；‑波长转换装置(12，18，20)，所述波长转换装置包括至少一个第一波长转换元件(18)和第二波长转换元件(20)，所述波长转换装置设置成，使得由所述激发辐射源(2)发射的激发辐射(4)能够至少间接地射到所述第一波长转换元件(18)上和射到所述第二波长转换元件(20)上，其中所述第一波长转换元件(18)设计为用于：将激发辐射(4)转换成具有第一光谱和第一主波长(λD1)的光；和其中所述第二波长转换元件(20)设计为用于：将激发辐射(4)转换成具有第二光谱和第二主波长(λD2)的光，其中所述第二主波长(λD2)比所述第一主波长(λD1)更长，其特征在于，所述照明设备(1)还包括至少一个带阻滤波器(14)，所述带阻滤波器设置成，使得由所述第一波长转换元件(18)和所述第二波长转换元件(20)发射的光能够至少部分地且至少间接地射到所述带阻滤波器(14)上，其中所述带阻滤波器(14)设计成用于，将由所述波长转换元件(18；20)发射的且射到所述带阻滤波器(14)上的光滤波成，使得缩短所述第一主波长(λD1)并且加长所述第二主波长(λD2)。...

【技术特征摘要】
2013.11.05 DE 102013222430.31.一种用于借助于波长转换装置(12，18，20)产生光的照明设备(1)，其包括：-激发辐射源(2)，所述激发辐射源设计为用于发射激发辐射(4)；-波长转换装置(12，18，20)，所述波长转换装置包括至少一个第一波长转换元件(18)和第二波长转换元件(20)，所述波长转换装置设置成，使得由所述激发辐射源(2)发射的激发辐射(4)能够至少间接地射到所述第一波长转换元件(18)上和射到所述第二波长转换元件(20)上，其中所述第一波长转换元件(18)设计为用于：将激发辐射(4)转换成具有第一光谱和第一主波长的光；和其中所述第二波长转换元件(20)设计为用于：将激发辐射(4)转换成具有第二光谱和第二主波长的光，其中所述第二主波长比所述第一主波长更长，其特征在于，所述照明设备(1)还包括至少一个带阻滤波器(14)，所述带阻滤波器设置成，使得由所述第一波长转换元件(18)和所述第二波长转换元件(20)发射的光能够至少部分地且至少间接地射到所述带阻滤波器(14)上，其中所述带阻滤波器(14)设计成用于，将由所述波长转换元件(18；20)发射的且射到所述带阻滤波器(14)上的光滤波成，使得缩短所述第一主波长并且加长所述第二主波长。2.根据权利要求1所述的照明设备(1)，其中所述第一波长转换元件(18)构成为，使得所述第一主波长位于绿色的或黄绿色的光谱范围中。3.根据权利要求1或2所述的照明设备(1)，其中所述第二波长转换元件(20)构成为，使得所述第二主波长位于红色的或黄红色的光谱范围中。4.根据权利要求1或2所述的照明设备(1)，其中所述带阻滤波器(14)构成为，使得其阻断黄色的光谱范围。5.根据权利要求1或2所述的照明设备(1)，其中所述带阻滤波器(14)具有在555nn和605nm之间的范围中的峰值波长。6.根据权利要求1或2所述的照明设备(1)，其中所述带阻滤波器(14)具有在5nm和25nm之间的范围中的FWHM滤波宽度。7.根据权利要求1或2所述的照明设备(1)，其中所述带阻滤波器(14)构成为静态滤波器。8.根据权利要求1或2所述的照明设备(1)，其中所述波长转换装置构成为发光材料轮(12)，所述发光材料轮能够围绕所述发光材料轮(12)的转动轴线(A)转动，其中所述第一波长转换元件(18)至少设置在所述发光材料轮(12)的环形地围绕所述发光材料轮(12)的所述转动轴线伸展的区域(16)的第一区段中，并且其中所述第二波长转换元件(20)至少设置在环形地围绕所述发光材料轮(12)的所述转动轴线伸展的区域(16)的第二区段中或者在环形地围绕所述发光材料轮(12)的所述转动轴线伸展的另一区域的第二区段中。9.根据权利要求8所述的照明设备(1)，其中所述发光材料轮(12)在环形地围绕所述发光材料轮(12)的所述转动轴线伸展的区域(1...

【专利技术属性】
技术研发人员：奥利弗·梅尔，
申请(专利权)人：欧司朗股份有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE