【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种光产生系统以及包括这种光产生系统的光产生装置。
技术介绍
1、在相对于led的不同视角下发射的光的色温的变化在本领域中是已知的。例如，us20110001151a1描述了一种常见类型的led封装，其中在led上引入磷光体，该封装被称为“杯中球(glob-in-a-cup)”方法。led芯片位于杯状凹陷的底部，并且将包含磷光体的材料(例如，分布在诸如硅树脂或环氧树脂的封装物中的磷光体颗粒)注入并充满杯子，包围并封装led。然后固化封装物材料以使其在led周围硬化。然而，这种封装可导致led封装在相对于封装的不同视角具有发射光的色温的显著变化。这种颜色变化可以由许多因素引起，包括光可以穿过转换材料的不同路径长度。在包含磷光体的基质材料在led所在的杯的“边缘”上方延伸的封装中，此问题可以变得更糟，从而导致侧向发射到高视角(例如，与光轴成90度)的转换光占优势。结果是由led封装发射的白光变得不均匀，并且可以具有有着不同颜色或强度的光带或光片。us20110001151a1提出一种发光二极管(led)封装件，包括：在led发射轮廓中发射led光的至少一个led；以及第一多个散射粒子，用于散射第一目标波长，以及第二多个散射粒子，用于散射不同于所述第一目标波长的第二目标波长，所述第一散射粒子和所述第二散射粒子被布置在所述led周围，用于散射所述led光以改善所述led发射轮廓的均匀性。
技术实现思路
1、白色led源可以给出例如高达约300lm/mm2的强度；静态磷光体转换
2、高亮度光源可用于诸如投影、舞台照明、聚光照明和汽车照明的应用中。为此，可以使用激光-磷光体技术，其中激光器提供激光，并且例如(远程)磷光体将激光转换成转换光。在实施例中，可以将磷光体布置在散热器上或插入散热器中，以改善热管理并因此提高亮度。
3、可能与这种(激光)光源相关联的问题之一是(陶瓷)磷光体的热管理。与这种激光光源相关联的其它问题可能是需要制造紧凑的高功率装置。此外，尤其在透射模式中，基于磷光体的照明装置的问题可能是颜色不均匀性，也称为角度上颜色(color over angle)(coa)问题或角度上颜色效应。然而，现有技术中提供的解决方案可能相对复杂并且对生产变化敏感。此外，光源、或磷光体的一部分、或树脂中的散射粒子、或树脂的一部分的可能劣化也可能不能用现有技术的解决方案来解决。
4、因此，本专利技术的一个方面是提供一种备选的光产生系统，其优选地还至少部分地消除上述缺点中的一个或多个缺点。本专利技术的目的是克服或改善现有技术的至少一个缺点，或提供有用的备选。
5、在第一方面，本专利技术提供一种光产生系统(“系统”)，其包括：(i)包括n1个第一光产生装置的第一集合，(ii)第一光学元件，和(iii)发光体。n1个第一光产生装置可以被配置为产生第一装置光。此外，第一集合可以包括k1个第一子集，每个第一子集具有n1个第一光产生装置中的至少一个第一光产生装置。在实施例中，n1≥3，特别是n1≥5。此外，2≤k1≤n1。特别地，发光体被配置为将第一装置光的一部分转换为发光材料光。此外，特别地，发光体可以被配置为透射部分第一装置光。在实施例中，n1个第一光产生装置和第一光学元件可以被配置为向发光体提供第一装置光的第一束。特别地，(来自)k1个第一子集(的两个或多个不同的第一子集)的两个或更多个第一光产生装置的两个或更多个第一束可以相对于发光体的法线具有不同的第一入射角(α1)。在光产生系统的操作模式中，k1个第一子集的第一装置光的第一强度取决于第一入射角(α1)。因此，特别地，本专利技术在实施例中提供一种光产生系统，其包括：(i)包括n1个第一光产生装置的第一集合，(ii)第一光学元件，和(iii)发光体，其中：(a)nl个第一光产生装置被配置为产生第一装置光；(b)第一集合包括k1个第一子集，每个第一子集具有n1个第一光产生装置中的至少一个第一光产生装置，其中n1≥3，特别地n1≥5并且2≤k1≤n1；(c)发光体被配置为：(i)将第一装置光的一部分转换为发光材料光，以及(ii)透射第一装置光的一部分；(d)nl个第一光产生装置和第一光学元件被配置为向发光体提供第一装置光的第一束，其中(特别是来自)kl个第一子集中(的两个或多个不同的第一子集)的两个或多个第一光产生装置的两个或多个第一束相对于发光体的法线具有不同的第一入射角(α1)；并且(e)在光产生系统的操作模式中，k1个第一子集的第一装置光的第一强度取决于第一入射角(α1)。n1个第一光产生装置选自激光器和超发光二极管的组。
6、利用这种系统，可以减少或基本上避免至少部分的角度上颜色问题。第一光的强度可以在各个方向上被控制，而转换光的分布受到第一光提供给发光体的不同角度的影响却可能小得多。转换光可以例如基本上具有朗伯分布，基本上与第一光相对于发光体提供的方向无关。然而，因为路径长度可以在角度上变化，所以更多的第一光可以在更大的角度处被转换，导致更少的第一光在更大的角度处和更多的第一光在更小的角度处。通过相对于较大角度处的第一光衰减较小角度处的第一光的强度，可以至少部分地解决角度上颜色问题。因此，利用本专利技术可以获得基本上与视角无关的颜色更均匀的光。
7、特别地，系统可以被配置为在系统的操作模式期间产生系统光。特别地，系统光包括可见光。在具体实施例中，系统光的光谱功率的大部分(如至少85％，如至少90％，更特别地至少95％，如(基本上)100％)可以在可见波长范围内。
8、如上所述，光产生系统尤其可以包括：(i)包括n1个第一光产生装置的第一集合，(ii)第一光学元件，和(iii)发光体。
9、如下所述，可以有一个或多个集合。因此，至少存在第一集合。在具体实施例中，可以仅有第一集合。在另外的实施例中，可以存在至少第一集合和第二集合。
10、每个集合可以被配置为产生具有特定光谱功率分布的装置光。特别地，每个相应集合的装置光的光谱功率的大部分，(如至少85％，如至少90％，更特别地至少95％，如(基本上)100％)可以在可见波长范围内。
11、每个集合可以包括多个光产生装置。光产生装置被配置为产生(相应集合的)装置光。
12、每个集合可以包括子集。子集可以包括一个或多个光产生装本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种光产生系统(1000)，包括：(i)包括n1个第一光产生装置(110)的第一集合(1100)，(ii)第一光学元件(410)，以及(iii)发光体(200)，其中：
2.根据权利要求1所述的光产生系统(1000)，其中在所述操作模式中，所述k1个第一子集(1115)的两个或多个第一光产生装置(110)的两个或多个第一束(115)中的至少两个束相对于所述发光体(200)的所述法线具有第一入射角(α1)，所述第一入射角(α1)与选自15°至135°范围的相互角度(γ)不同。
3.根据前述权利要求中任一项所述的光产生系统(1000)，其中在所述操作模式中，在所述发光体(200)上游的所述k1个第一子集(1115)的所述第一装置光(111)的最高第一强度(I1，max)与最低第一强度(I1，min)的比率选自1.04≤(I1，max/I1，min)≤10的范围。
4.根据前述权利要求中任一项所述的光产生系统(1000)，其中所述n1个第一光产生装置(110)选自激光器的组。
5.根据前述权利要求中任一项所述的光产生系统(1000)，
6.根据前述权利要求中任一项所述的光产生系统(1000)，其中所述发光体(200)对于垂直提供的第一装置光(111)具有在5％至20％范围内的透射率；其中所述发光体(200)被配置为将所述第一装置光(111)的一部分转换为具有在495nm至605nm中的波长的发光材料光(211)。
7.根据前述权利要求中任一项所述的光产生系统(1000)，其中所述发光体(200)具有上游面(201)和下游面(202)，所述上游面(201)被配置为与所述n1个第一光产生装置(110)成光接收关系，在所述操作模式期间(a)在透射通过所述发光体(200)之后的第一装置光(111)和(b)发光材料光(211)从所述下游面(202)逸出，其中所述光产生系统(1000)被配置为产生系统光(1001)，其中在所述操作模式中，所述系统光(1001)包括所述第一装置光(111)和所述发光材料光(211)，其中在所述操作模式中的所述第一入射角(α1)和所述第一强度被选择为使得在垂直于所述下游面的平面中在至少90°的角度β上，u'的颜色变化或v'的颜色变化在所述角度上最大为0.03。
8.根据前述权利要求中任一项所述的光产生系统(1000)，还包括控制系统(300)，其中所述k1个第一子集(1115)是单独可控的，并且其中所述控制系统(300)被配置为控制所述kl个第一子集(1115)。
9.根据前述权利要求中任一项所述的光产生系统(1000)，还包括第二光学元件(420)，其中所述第二光学元件(420)包括具有m1个小透镜(425)或准直器元件(426)的透镜阵列，其中所述m1个小透镜(425)或所述准直器元件(426)被配置在所述n1个第一光产生装置(110)的下游和所述第一光学元件(410)的上游，其中m1＝n1。
10.根据前述权利要求中任一项所述的光产生系统(1000)，还包括第二集合(1200)，所述第二集合(1200)包括n2个第二光产生装置(120)，其中：
11.根据权利要求10的光产生系统(1000)，其中在所述操作模式中，所述k2个第二子集(1125)的所述第二装置光(121)的所述第二强度随着第二入射角(α2)的增加而减小。
12.根据前述权利要求10至11中任一项所述的光产生系统(1000)，其中以下中的一项或多项适用：(i)所述n1个第一光产生装置(110)包括垂直腔表面发射激光器，以及(ii)所述n2个第二光产生装置(120)包括垂直腔表面发射激光器；并且其中所述n2个第二光产生装置(120)被配置为提供波长在605nm至780nm内的第二装置光(121)。
13.根据前述权利要求11至12中任一项所述的光产生系统(1000)，还包括第三光学元件(430)，其中所述第三光学元件包括束组合器，其中所述第三光学元件(430)被配置在所述n1个第一光产生装置(110)和所述n2个第二光产生装置(120)的下游和所述第一光学元件(410)的上游，并且其中所述第三光学元件(430)被配置为组合所述第一装置光(111)和所述第二装置光(121)。
14.一种光产生装置(1200)，选自灯(1)、灯具(2)、投影仪装置(3)、消毒装置和光学无线通信装置的组，所述光产生装置(1200)包括根据前述权利要求中任一项所述的光产生系统(1000...
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种光产生系统(1000)，包括：(i)包括n1个第一光产生装置(110)的第一集合(1100)，(ii)第一光学元件(410)，以及(iii)发光体(200)，其中：
2.根据权利要求1所述的光产生系统(1000)，其中在所述操作模式中，所述k1个第一子集(1115)的两个或多个第一光产生装置(110)的两个或多个第一束(115)中的至少两个束相对于所述发光体(200)的所述法线具有第一入射角(α1)，所述第一入射角(α1)与选自15°至135°范围的相互角度(γ)不同。
3.根据前述权利要求中任一项所述的光产生系统(1000)，其中在所述操作模式中，在所述发光体(200)上游的所述k1个第一子集(1115)的所述第一装置光(111)的最高第一强度(i1，max)与最低第一强度(i1，min)的比率选自1.04≤(i1，max/i1，min)≤10的范围。
4.根据前述权利要求中任一项所述的光产生系统(1000)，其中所述n1个第一光产生装置(110)选自激光器的组。
5.根据前述权利要求中任一项所述的光产生系统(1000)，其中所述发光体(200)具有主体高度(h1)和所述第一装置光(111)的散射平均自由程(ls)，其中ls>1/3*h1。
6.根据前述权利要求中任一项所述的光产生系统(1000)，其中所述发光体(200)对于垂直提供的第一装置光(111)具有在5％至20％范围内的透射率；其中所述发光体(200)被配置为将所述第一装置光(111)的一部分转换为具有在495nm至605nm中的波长的发光材料光(211)。
7.根据前述权利要求中任一项所述的光产生系统(1000)，其中所述发光体(200)具有上游面(201)和下游面(202)，所述上游面(201)被配置为与所述n1个第一光产生装置(110)成光接收关系，在所述操作模式期间(a)在透射通过所述发光体(200)之后的第一装置光(111)和(b)发光材料光(211)从所述下游面(202)逸出，其中所述光产生系统(1000)被配置为产生系统光(1001)，其中在所述操作模式中，所述系统光(1001)包括所述第一装置光(111)和所述发光材料光(211)，其中在所述操作模式中的所述第一入射角(α1)和所述第一强度被选择为使得在垂直于所述下游面的平面中在至少90°...
【专利技术属性】
技术研发人员：R·A·M·希克梅特，T·范博梅尔，H·J·科尼利森，O·V·维多文，
申请(专利权)人：昕诺飞控股有限公司，
类型：发明
国别省市：
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