具有泵浦辐射源的照明设备制造技术

本发明专利技术涉及一种照明设备(6)，其具有：用于发射泵浦辐射(1)的泵浦辐射源；用于将泵浦辐射(1)转换成第一转换光(2)的第一发光材料部件(7)；用于产生第二转换光(5)的第二发光材料部件(8)；和耦合输出镜(15)，其在第一发光材料部件(7)的下游设置在具有至少一部分第一转换光(2)的辐射路径(12)中，其中第一转换光(2)是具有在第一光谱范围(4a)中的和在与其不同的第二光谱范围(4b)中的份额(3a，b)的宽带转换光，其中设置在具有至少一部分第一转换光(2)的辐射路径(12)中的耦合输出镜(15)仅在这两个光谱范围(4a，b)的一个中是透射的，然而在另一个中是反射的，从而使得在耦合输出镜(15)的下游，具有在第一光谱范围(4a)中的第一光谱份额(3a)的光与具有在第二光谱范围(4b)中的第二光谱份额(3b)的光分开地存在，其中在照明设备(6)的输出端(18)处提供至少一部分具有第一光谱份额(3a)的光，并且其中第二发光材料部件(8)还设置在具有至少一部分由耦合输出镜(15)分开的、带有第二光谱份额(3b)的光的辐射路径(12)中，并且根据激发来发射第二转换光(5)，该第二转换光与具有第一光谱份额(3a)的光一起能够用于提高效率。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有泵浦辐射源的照明设备
本专利技术涉及一种照明设备，其具有用于发射泵浦辐射的泵浦辐射源和用于将泵浦辐射转换成转换光的发光材料。
技术介绍
当前类型的照明设备例如能够在投影仪中用作为光源。通过将泵浦辐射源同与其间隔开设置的发光材料的组合能够实现高的发光密度。发光材料部件根据利用泵浦辐射的激发来发射特定颜色的转换光，该颜色随后能够供应给颜色通道(例如红色、绿色或蓝色)。通过顺序地激发与其转换光的颜色不同的发光材料部件，然后顺序地提供相应的通道，并且在时间进程中对于观察者得到由不同颜色构成的混合图像。这应该展示应用领域，然而不应该在其普遍性上限制主题。本专利技术基于的技术问题是提出一种特别有利的照明设备。
技术实现思路
根据本专利技术，该目的由一种照明设备实现，该照明设备具有：用于发射泵浦辐射的泵浦辐射源；用于将泵浦辐射转换成第一转换光的第一发光材料部件；用于产生第二转换光的第二发光材料部件；和耦合输出镜，该耦合输出镜在第一发光材料部件的下游设置在具有至少一部分第一转换光的辐射路径中，其中第一转换光是具有在第一光谱范围中的和在与其不同的(未叠加的)第二光谱范围中的份额的宽带转换光，其中设置在具有至少一部分第一转换光的辐射路径中的耦合输出镜仅在这两个光谱范围的一个光谱范围中是透射的，然而在另一个光谱范围中是反射的，从而使得在耦合输出镜的下游，具有在第一光谱范围中的第一光谱份额的光与具有在第二光谱范围中的第二光谱份额的光分开地存在，其中在照明设备的输出端处提供至少一部分具有第一光谱份额的光，并且其中，第二发光材料部件(相对于设置在耦合输出镜下游的光)还设置在具有至少一部分由耦合输出镜分开的、带有第二光谱份额的光的辐射路径中，并且根据激发来发射第二转换光，该第二转换光与具有第一光谱份额的光一起能够用于提高效率。优选的实施方式处于从属权利要求和当前的说明书中，其中在描述中不总是详细地在设备和应用方面进行区分；在任何情况都可以包含全部权利要求类别方面地理解该公开。为了在输出端处提供特定颜色的光，因此首先不选择(用泵浦辐射激发的)如下的发光材料，该发光材料的转换光已经原始地、即没有光谱改变而具有期望的颜色。然而，相应的“第一”转换光具有(“第一”)光谱范围中的(“第一”)光谱份额，其对应于最终期望的颜色。相应地发射宽带转换光的发光材料也被称为宽带发光材料。该发光材料相对于已经原始地发射期望颜色的光的发光材料例如能够更有效，例如与在功率较高的情况下会展示淬灭的发光材料相比更有效；另一方面，也能够成本有利地提供宽带发光材料。由专利技术人替换当前的设计而考虑的方案在于，滤除第二转换光的另外的“第二”光谱范围，即仅使用期望颜色的第一光谱范围。现在，在根据独立权利要求进行特征组合之后，不仅在颜色方面期望的、具有第一光谱份额的光提供在输出端处，而且也进一步使用具有第二光谱份额的光，这能够改进效率。通过利用具有第二光谱份额的光激发第二发光材料部件的方式，该第二发光材料部件根据该激发来发射第二转换光，并因此提供具有适当的光谱分布的附加的光。如更下面详细地阐述，第二转换光具有与输出端处的具有第一光谱份额的光例如相同的颜色。因此于是提供更多的期望颜色的光。例如在具有不同颜色的顺序输出的通道的、开头提出的应用的情况下，因此“加强”在一定时间区间内给出的通道；而在没有利用第二发光材料再次转换的情况下，具有第二光谱份额的光的颜色相反处于与当前输出通道不同的颜色，这因此不可用。为了分开具有第一和第二光谱份额的光，设有耦合输出镜，该耦合输出镜根据波长是透射的或反射的。因此，具有第一光谱份额的光能被反射，并且具有第二光谱份额的光能被透射，或者相反。在任何情况下，在耦合输出镜下游都存在反射的和透射的辐射路径；在一个辐射路径中存在具有第一光谱份额的光，在另一辐射路径中存在具有第二光谱份额的光。“耦合输出”表示：具有第一光谱份额的光随后提供用于照明目的；具有第二光谱份额的光相反事先以当前描述的方式再次传播。因此，输出端是如下的部段，自该部段起提供期望的光，并且不强制性地由孔径(孔板)或相对于辐射传播的最后的光学部件形成；在下游例如也还可以实现射束成型。耦合输出镜/射束分配器在两个光谱范围中的一个中是“透射的”例如表示：第一转换光的位于该光谱范围中的部分的至少60％、优选至少70％、更优选至少80％被透射；“反射”例如表示：第一转换光的位于相应的光谱范围中的部分的至少60％、优选至少70％、更优选至少80％被反射。100％总是优选的，但是上限受技术限制例如能够处于95％或90％。由于入射角的可能的相关性，该说明具体地涉及照明设备中的情况。在本公开的范围内，只要谈及取决于波长的镜在特定的光谱范围或特定的光中透射或反射，相应的百分比值就能够通常是优选的。干涉镜(也称作为“二向色镜”)优选作为射束分配器(取决于波长的镜)，例如由至少两个介电层材料构成的多层系统，这些层材料的折射率不同并且依次交替地设置。第一层材料例如能够是二氧化硅，并且第二层材料例如能够是二氧化钛。射束分配器例如能够设计为高通滤波器或低通滤波器，即具有刚好一个极限波长，或者也设计为具有两个极限波长的带通滤波器或带阻滤波器；在该滤波器的通过范围中，该滤波器透射，在阻止范围中，该滤波器反射。通常，只要在本公开的范围内谈及取决于波长的镜，其就能够以上面描述的方式构造(即也将另外的镜作为耦合输出镜)。由耦合输出镜分开的“宽带转换光”例如能够具有光谱强度分布，该光谱强度分布在至少30nm、优选至少60nm、更优选至少100nm的波长范围上连续地(在该范围内的全部波长中)示出如下的强度，该强度分别为可见光谱范围中(在380nm和780nm之间)的强度的最大值的至少10％、优选至少20％、更优选至少30％。通常，“泵浦辐射”例如也能够为UV辐射，优选是蓝色泵浦光，例如具有405nm或450nm的主波长。激光辐射作为泵浦辐射是优选的，泵浦辐射源因此优选是激光源。也能够是多个激光源，这些激光源通常也能够具有不同的波长，然而优选具有相同的波长并且尤其优选是结构相同的，设置成阵列并且能够将分别发射的泵浦辐射聚集在发光材料部件上。激光二极管作为激光源是优选的。通常，对于第一发光材料部件而言透射地(泵浦辐射入射侧相反于转换光发射侧)或反射地(入射侧＝发射侧)运行是可行的；例如出于热或效率理由，优选反射地运行。第二发光材料部件也能够反射地或透射地运行；对于第一发光材料部件和第二发光材料部件也分别可以以透射和反射来组合运行。在第一和/或第二发光材料部件的情况下，分别激发的辐射的垂直入射是优选的(具有第二光谱份额的泵浦辐射或光)，其中分别观察相应的辐射射束的重心方向。只要在本公开的范围内谈及光的“重心方向”，该重心方向就作为辐射射束在辐射路径中相应的位置处的、以相应的光通量加权的向量的平均值来形成。因此，能够将光学装置与发光材料部件相关联，经由该光学装置将激发的辐射聚焦而且聚集作为转换光；由于典型的朗伯特(Lambertschen)放射特性，因此在激发辐射垂直入射的情况下通常聚集转换光。通常为了引导转换光/激发辐射，以与相应的发光材料部件相关联的方式能够设有光学装置，该光学装置能够是成像的或者例如在复合抛物面聚光器(CPC)的情况下本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种照明设备(6)，所述照明设备具有：用于发射泵浦辐射(1)的泵浦辐射源；用于将所述泵浦辐射(1)转换成第一转换光(2)的第一发光材料部件(7)；用于产生第二转换光(5)的第二发光材料部件(8)；和耦合输出镜(15)，所述耦合输出镜在所述第一发光材料部件(7)的下游设置在具有至少一部分所述第一转换光(2)的辐射路径(12)中，其中，所述第一转换光(2)是具有在第一光谱范围(4a)中的和在与所述第一光谱范围不同的第二光谱范围(4b)中的份额(3a，b)的宽带转换光，其中，设置在具有至少一部分所述第一转换光(2)的所述辐射路径(12)中的所述耦合输出镜(15)仅在这两个光谱范围(4a，b)的一个光谱范围中是透射的，然而在另一个光谱范围中是反射的，从而使得在所述耦合输出镜(15)的下游，具有在所述第一光谱范围(4a)中的第一光谱份额(3a)的光与具有在所述第二光谱范围(4b)中的第二光谱份额(3b)的光分开地存在，其中在所述照明设备(6)的输出端(18)处提供至少一部分具有所述第一光谱份额(3a)的光，并且其中，所述第二发光材料部件(8)还设置在具有至少一部分由所述耦合输出镜(15)分开的、带有所述第二光谱份额(3b)的光的辐射路径(21)中，并且根据激发来发射所述第二转换光(5)，所述第二转换光与具有所述第一光谱份额(3a)的光一起能够用于提高效率。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.10.21 DE 102014221382.71.一种照明设备(6)，所述照明设备具有：用于发射泵浦辐射(1)的泵浦辐射源；用于将所述泵浦辐射(1)转换成第一转换光(2)的第一发光材料部件(7)；用于产生第二转换光(5)的第二发光材料部件(8)；和耦合输出镜(15)，所述耦合输出镜在所述第一发光材料部件(7)的下游设置在具有至少一部分所述第一转换光(2)的辐射路径(12)中，其中，所述第一转换光(2)是具有在第一光谱范围(4a)中的和在与所述第一光谱范围不同的第二光谱范围(4b)中的份额(3a，b)的宽带转换光，其中，设置在具有至少一部分所述第一转换光(2)的所述辐射路径(12)中的所述耦合输出镜(15)仅在这两个光谱范围(4a，b)的一个光谱范围中是透射的，然而在另一个光谱范围中是反射的，从而使得在所述耦合输出镜(15)的下游，具有在所述第一光谱范围(4a)中的第一光谱份额(3a)的光与具有在所述第二光谱范围(4b)中的第二光谱份额(3b)的光分开地存在，其中在所述照明设备(6)的输出端(18)处提供至少一部分具有所述第一光谱份额(3a)的光，并且其中，所述第二发光材料部件(8)还设置在具有至少一部分由所述耦合输出镜(15)分开的、带有所述第二光谱份额(3b)的光的辐射路径(21)中，并且根据激发来发射所述第二转换光(5)，所述第二转换光与具有所述第一光谱份额(3a)的光一起能够用于提高效率。2.根据权利要求1所述的照明设备(6)，其中，具有所述第二光谱份额(3b)的光比具有所述第一光谱份额(3a)的光具有更短的波长，所述第二发光材料部件(8)利用具有所述第二光谱份额的光进行激发，并且由所述第二发光材料部件(8)发射的所述第二转换光(5)比具有所述第二光谱份额(3b)的光具有更长的波长。3.根据权利要求2所述的照明设备(6)，其中，所述第一转换光(2)是黄光，具有所述第一光谱份额(3a)的光是红光，具有所述第二光谱份额(3b)的光是绿光，并且所述第二转换光(5)是红光。4.根据权利要求3所述的照明设备(6)，其中，具有所述第一光谱份额(3a)的光具有至少580nm的主波长，并且所述第二转换光(5)是具有至少605nm的主波长的深红光。5.根据前述权利要求中任一项所述的照明设备(6)，其中，所述耦合输出镜(15)在所述第一光谱范围(3a)中是透射的，并且在所述第二光谱范围(3b)中是反射的。6.根据前述权利要求中任一项所述的照明设备(6)，其中，在所述第一光谱范围(4a)与所述第二光谱范围(4b)之间的极限波长至少为570nm并且最大为610nm。7.根据前述权利要求中任一项所述的照明设备(6)，其中，在所述耦合输出镜(15)下游，在所述照明设备(6)的所述输出端(18)处，在输出辐射路径中提供至少一部分具有所述第一光谱份额(3a)的光，其中，具有至少一部分所述第二转换光(5)的辐射路径(21)至少分部段地沿着相同的所述输出辐射路径引导并且在相同的所述输出端(18)处提供。8.根据前述权利要求中任一项所述的照明设备(6)，其中，所述第一发光材料部件(7)和所述第二发光材料部件(8)分别层状地设置，其中，发光材料部件层彼此直接在光学上接触地设置，优选对等地设置。9.根据权利要求7、可选地也结合权利要求8所述的照明设备(6)，其中，在具有至少一部分所述第一转换光(2)的所述辐射路径(12)中设置有耦合输入镜(23)，具有至少一部分所述第二转换光(5)的所述辐射路径(21)射到所述耦合输入...

【专利技术属性】
技术研发人员：马丁·施纳伦贝格尔，迪尔克·阿姆斯贝克，诺贝特·马格，
申请(专利权)人：欧司朗有限公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE