本发明专利技术涉及一种用于高亮度光源的转换器装置，其包括能够轴向转动的承载轮，安装在承载轮的侧面上并设有发光材料或包括发光材料的转换器，该转换器将入射光通过荧光转换为其他波长的光并发射，在此，该转换器装置的总面积相对于由转换器的外边界曲线所围成的区域的面积的比例至少为3，优选至少为3.5，特别优选至少为4.5。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术设及到对具有高亮度的光源、特别是对大功率投影仪的转换器装置的冷 却。
技术介绍
转换器装置与光源相关联地使用，W改变由初级光源发射并入射在转换器装置上 的光的波长并再次发射，由此获得光源。为此目的，转换器装置的表面例如至少部分地涂覆 有巧光材料。 专利文献US2009/034284提出了一种照明装置，其通过涂覆有巧光材料并由来 自固态光源的福射来激发的旋转轮来生成光。如专利文献US2009/034284所述的专利技术目的 在于，通过对轮的分段并使用不同的巧光物质来生成不同时间计时的颜色通道。 专利文献JP2012 037681对该种原理的应用进行了详细说明。 在专利文献DE10 2011 084 961中同样描述了一种分段的巧光材料轮。使用陶 瓷巧光体段，其中，该些段可W被金属化并通过焊接与承载轮连接，W获得该些段与承载轮 良好的热连接。 在上述S个专利文献中，承载轮被描述为扁平圆盘。根据专利文献DE10 2011 084 961，该种扁平圆盘还具有留空或突出，W收纳该些段。 申请人在专利文献DE10 2012 005 654中描述了一种具有通风功能的转化器 轮，例如其通过附加的薄片，W便提高转换器轮的冷却。[000引如申请人在专利文献DE10 2010 034 054中所述，如果转换盘是自冷却的，则是 特别有利的。该可W例如通过巧光体的载体的转动轴上的翼轮、形成所谓的径流式风扇来 实现。通过旋转来生成将热量散发到环境中的气流。 一般情况下，转换器上的温度过高会导致转换器材料W及转换器的载体连接的加 速劣化。此外，转换器的加热还可能造成转换效率的降低和/或所发射的二次光或巧光的 颜色发生变化。
技术实现思路
在此背景下，本专利技术的目的在于提供一种转换器装置，其能够确保对发光材料进 行特别高效的冷却并由此产生特别高的亮度，W及提高该装置的长期稳定性。 本专利技术的目的通过独立权利要求1所述的内容来实现。优选的扩展方案和实施方 式由从属权利要求给出。 本专利技术人的研究已经表明；特别是在快速旋转的承载轮中，限制对转换器进行有 效冷却的已不是转换器连接在基座上的方式（例如胶合或焊接），而是转换器载体本身的 散热。 根据本专利技术提出了一种用于具有较高亮度的光源的转换器装置。该种转换器装置 包括能够轴向转动的承载轮，安装在承载轮的侧面上并设有发光材料或包括发光材料的转 换器，该转换器将入射光通过巧光转换为其他波长的光并发射，在此，该转换器装置的总面 积相对于由转换器的外边界曲线所围成的面积的比例至少为3,优选至少为3. 5,特别优选 至少为4. 5。 在根据本专利技术的转换器装置的一种优选的扩展方案中，转换器装置的总面积相对 于由转换器的外边界曲线所围成的面积的比例小于50。 对于承载轮来说可W考虑使用各种不同的材料。但是当所使用的材料能够将转换 器发出的热量分散到转换器装置的整个表面上时，增加承载轮的总面积是特别有利的。为 此，该材料的热导率应大于50W/mK。例如可W使用金属（例如侣）和具有高导热性的塑料。 对于转换器可W考虑使用不同的材料。例如，转换器可W包括配设有磯光体或发 光材料的娃酬。 但是在一种优选的实施方式中，对于转换器可W使用光电陶瓷。使用光电陶瓷的 优点在于转换器的较高的温度稳定性，W及相对于集聚在基体中的转换器粉末更好的热传 导和更高的热容量。 在由光电陶瓷构成转换器的一种优选的扩展方案中，光电陶瓷完全由发光材料制 成。为此可W将该种发光材料设计为，其与基体材料中的发光材料相比，虽然活性离子的平 均浓度是相同的，但是却具有更低的活性离子局部浓度。该种较低的活性离子局部浓度对 于转化过程的量子效率和热稳定性是有利的。 在根据本专利技术的又一种扩展方案中，光电陶瓷的形式的转换器作为封闭的环安装 在承载轮上。在封闭的环中，在各个区段之间没有接缝，例如用于连接的粘合剂暴露在该些 接缝中并可能被高福射密度的初级福射损坏。 但是特别是在较大的转换器环中，为了减少可能由于振动或热诱导产生的机械应 力，利用多个区段组装成所述的环是有利。 在根据本专利技术的又一种扩展方案中，光电陶瓷形式的转换器W区段的形式安装在 承载轮上，优选粘接或焊接在承载轮上。焊接，特别是借助于金属焊料的焊接能够更好地实 现光电陶瓷在承载环材料上的热连接。金属焊料特别是还可W同时实现反射体的功能，从 而提高转换器装置的效率。此外，焊料连接相比于粘合连接通常能够暴露在更高的温度下， 从而提高了转换器装置的最高容许温度并因此增加了初级光源的最大容许光输出。另一方 面，对于许多应用来说粘合连接就足够了。其与焊接相比的优势在于加工简单。并不限于 使用金属焊料作为反射体，在转换器所覆盖的区域中可W将承载轮设计为可反射光的，或 者说转换器可W覆盖转换器装置的光反射面，W提高转换效率。在此优选将光反射面理解 为该样的面；其对于转换器的巧光的反射率至少为75%。 根据本专利技术的实施方式，转换器可W围绕转换器装置的中轴线或转动轴线非连续 地覆盖一环形轨迹（该轨迹描述了在转换器装置的旋转过程中初级光源的光束）。该种情 况例如是配设有环形转换器但缺失一个环区段的情况。该个缺失的区段可W在下述情况下 配置；当在转换器装置的旋转过程中到达特定的时间点时，应该发射初级光而不是巧光。 已经证实；在一般情况下，当承载轮的至少一部分未被转换器覆盖的表面、优选为 全部未覆盖的表面的发射率e大于0.1，优选大于0.7,特别优选大于0.85时是有利的。 在此，优选该未被覆盖的表面在中间具有W上所述的大于0. 1，优选大于0. 7,特别优选大 于0. 85的发射率。虽然人们会认为；基于在运行中发生在常规的转换器轮上的温度，只有 向环境空气的散热才明显地有助于冷却，但是已经证实；发射率对于散热也有巨大的影响， 因为特别是具有光电陶瓷转换器的转换器装置在较高的温度下也可W运行，在此基于斯式 藩-玻耳兹曼（Stefan-Boltzmann)定律会引起热福射。 为了提高转换器装置的散热，可W将承载轮的未被转换器覆盖的表面涂黑。相对 于上述的散热，涂黑通常会实现非常高的发射率。 为了能够使根据本专利技术的转换器装置与例如高功率光源一起使用，根据本专利技术的 一种实施方式，转换器装置的散热超过15W。而对于低功率的光源来说，较低的散热也相应 地足W敷用。根据本专利技术的另一种特别适用于娃系转换器的实施方式，散热至少为4W，优选 为5~10W。 关于所述被转换器的外边界曲线所围成的表面，根据本专利技术的又一种实施方式有 利的是带换器装置的散热超过ISOWITinT2冲，在此，F是由转换器的外边界曲线所包围的面 积，单位为平方米。优选该散热超过180WK-im-2冲，特别优选大于240WK-im-2冲。 在另一种优选的实施方式中，转换器装置包括至少两个彼此轴向间隔开设置的轮 或圆盘，其中一个具有设有发光材料或包括发光材料的转换器。该些轮由通过合适的热桥 彼此连接，W确保从配设有发光材料的轮向至少一个其它的轮的热传递。据此，可W增加转 换器装置的总面积并由此改善该装置的散热。[002引另外，在根据本专利技术的转换器装置的一种优选的实施方式中，承载轮被设计为风 叶轮。在此，特别是可W设有用于承载轮的驱动电机，本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于光源的转换器装置(1)，包括：能轴向旋转的承载轮(2)；固定在所述承载轮(2)的一侧上并设有发光材料或包括发光材料的转换器(3)，所述转换器(3)将入射光通过荧光转换为其他波长的光并发射，其特征在于，所述转换器装置(1)的总面积与由所述转换器(3)的外边界曲线(4)所围成的面积的比值至少为3，优选至少为3.5，特别优选至少为4.5。
【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：沃尔克·哈格曼，贝恩德·霍庇，冈特·魏茨曼，金成圆，
申请(专利权)人：肖特股份有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE
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