本发明专利技术提供了高亮度的照明设备(10)，包括用于提供高亮度相干光的激光器1，以及配置用于接收来自激光器的光的光散射元件2。光散射元件包括适于转换提供的光的一部分为不同波长的发光材料。光散射元件还配置为发射和散射所述提供的光的一部分而不进行转换。这样，在接收到相干光之后，由于输出光包括提供闪耀照明效果的源于转换的光的高亮度相干光，并且包括提供散斑照明效果的相干光，因此从光散射元件输出的光具有双照明效果。另外，提供了包括这样的照明设备的相应的灯(30，40)。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术构思总体上涉及照明领域，并且具体涉及ー种利用光源和包括有产生光的发光材料的光散射元件的照明设备以及相应的灯。
技术介绍
近些年，以在不同照明应用中取代传统的白炽灯的替换照明设备的发展，导致了大量结合发光材料利用发光二极管(LED)而提供白光的解决方案。发光材料，诸如荧光体，是在外部能量激发下发光(红外到紫外)的材料。以高能量电子、光子、或电场的形式的入射能量然后能够以电磁辐射的形式重新发射。以电磁光谱的第一波长范围内的辐射的形式的入射能量通过发光材料在电磁光谱的第二波长范围内重新发射。对于照明目的，至少在电磁光谱的可见范围内选择第二波长范围。另外，在公知的照明设备中，为了提供高效率的光能量转换，利用紫色光和蓝色光激发发光材料。这在美国专利申请公开2009/0176430A1中已示出，其中公开了ー种通过在紫色LED上安排合适数量的荧光材料制作白色光源的方 法，其中荧光材料被安排为在吸收紫色光后发射黄色光。另外，黄色光与紫色光混合，这样使得观看者感知蓝色光和黄色光的混合为具有高显色指数的白光。
技术实现思路
本专利技术的ー个目的是提供ー种具有替代照明效果的替代的和改进的照明设备和灯。根据本专利技术的第一方面，这个和其它目的是通过ー种照明设备实现的，该照明设备包括用于提供光的光源，以及配置为接收来自光源的光的光散射元件。光散射元件包括适于将提供的光的一部分转换为不同波长的发光材料。光散射元件配置为没有转换而发射和散射提供的光的一部分。光源是配置为提供高亮度的相干光的激光器，从而在接收到相干光之后，从光散射元件输出的光包括提供闪耀照明效果的源于转换的光的高亮度的非相干光，以及提供散斑照明效果的相干光。因此，提供了ー种照明设备，其用于照明的输出光具有双照明效果。通过利用诸如激光器的相干光源，集中光输入并因此高亮度泵浦辐射被提供到光散射元件，光散射元件于是输出非常明亮的闪耀的光，其源于由所述发光材料转换并在所有方向上重新发射的高亮度的激光器的光。入射到光散射元件和从光散射元件发射的光分布的大小决定输出光的亮度，并因此决定输出光中高亮度的(闪耀的)光的量。根据光散射元件的特性，使用非常小的却仍然非常明亮和闪耀的光散射元件可以是有益的，但在许多情况下光散射元件本身可以相对大(出于在制造中容易处理和散热的原因)，并仍然提供非常明亮和闪耀的光。输出的光的特征还在于源于散斑照明效果的离开光散射元件的光束的尖峰。激光的一部分从光散射元件输出而没有转换，因此保留其相干性质并由于通过不同光路前进的相干光之间的干扰而提供散斑照明效果。这里，相干性也可以指时间一致性，其与激光的频谱宽度相关。当频谱宽度窄(这是激光的典型特征)时，由于干涉现象产生散斑图案。提供闪耀照明效果和散斑照明效果可适用于加强吊灯中的烛灯设备或其它类型的环境光的照明效果。散斑在表面(墙壁、天花板)上创造新的氛围效果，并使得设计人员能够在房间里创造新的气氛。根据照明设备的一个实施方式，透射相干光的程度通过配置光散射元件，以具有预定的光散射程度、在发光材料中的预定的掺杂剂浓度以及预定的光散射设备的厚度中的至少ー个来进行控制。因此，照明设备获得的照明效果的范围可以在高闪耀照明效果和低散斑照明效果，和低闪耀照明效果(亮度)和高散斑照明效果之间变化。这种对照明设备的光发射的控制允许了很大的自由度给环境光的设计和设置。根据照明设备的一个实施方式，光源和光散射元件彼此间隔预定的距离，当利用高功率光源以从照明设备提供高亮度的输出光时这是有利的。光源和光散射元件可以被配置为具有不同的冷却(通过例如有源或无源的散热器)。 另外，当光源(即激光器)和光散射元件(例如，荧光体)是分开的(远程)吋，与荧光体直接层叠在LED上的LED源相比，给出了从照明设备输出飘浮光的印象。使用激光器作为光源，可以将其光输出有效地收集并聚焦在光散射元件上。这可以増大在激光器源和荧光体材料之间的远程距离，从而提供设计自由度。设计自由度有ー个特点，当光散射元件放置在某个距离时，可以从多个方向看见该光散射元件，其具有的优点是(a)有效地利用较大部分的发射光，以及(b)灯将具有“独特的感官”。根据照明设备的一个实施方式，该照明设备还包括配置在光源和光散射元件之间的透镜。因此，来自光源的相干光束可以有利地通过配置在光束路径的透镜而控制。聚焦光束到光散射元件上对于照明设备的一些实施方式来说可以是有利地的，因为这提供了在预定区域内所有光能量进入光散射元件，从而提供了非常亮的点。另外，透镜可以替换地使用来散焦光束，使得选择具有提供的光的期望的光強度的期望的光束区域。另外，在照明设备的其它实施方式中通过透镜控制光束可以是有利的，其中在这些实施方式中，可以选择光散射元件的形状，使得可期望具有某一大小的光点面积的相干光束。根据照明设备的一个实施方式，输出光的亮度由透镜通过聚焦或决定进入光散射元件的光的散焦程度而控制。激光束的聚焦/散焦主要决定了光散射元件中的光分布的亮度(坎德拉/平方米)。因此，当利用透镜以控制从照明设备输出的光的亮度时，光源(例如激光器)可以保持在恒定的功率电平，提供相同的相干光的量。根据照明设备的一个实施方式，发光材料是突光体。根据照明设备的一个实施方式，荧光体可在从380到520nm的波长范围内的紫外-蓝-绿区域中激发。根据照明设备的一个实施方式，光散射元件是陶瓷板，其包括YAG:Ce，LuAG:Ce,SSONe和eCAS荧光体粉末中的至少ー个。根据照明设备的一个实施方式，陶瓷板是多晶的，并且陶瓷板的散射程度通过在制造过程中施加预定的烧结条件而选定。根据照明设备的一个实施方式，陶瓷板是Lumiramic体。因为Lumiramic体(即烧结荧光体)的高热导率，所以它是有利的。光散射元件中产生的高亮度需要良好的冷却，其可以通过例如适当地安装在金属或陶瓷散热器上而得到。根据照明设备的一个实施方式，光散射元件是U字形或管形，或者与板、立方体以及矩形固体中之一的相似的形状。根据照明设备的一个实施方式，光源提供蓝色光、紫外光、或緑色光。根据本专利技术的第二方面，提供了ー种灯，包括根据本专利技术构思的照明设备，用于提供电カ给光源的插ロ，其上安装有光散射元件的散热器，与插ロ啮合并涵盖照明设备的灯泡。灯插ロ可以进一歩改造使得灯可以取代现有灯具的白炽灯泡。根据灯的一个实施方式，该灯还包括用于在空间上限制来自灯的光的分布的遮挡。 根据灯的一个实施方式，该灯还包括反射元件。值得注意的是，本专利技术涉及权利要求中记载的特征的所有可能組合。附图说明现在将參考附图示出的本专利技术的一个或多个实施方式，更详细地描述本专利技术的这个方面和其它方面。图I是根据本专利技术构思的照明设备的实施方式的示意性示例的侧视图；图2是根据本专利技术构思的照明设备的实施方式的示意性示例的侧视图。图3a至3c示出了根据本专利技术构思的照明设备的实施方式的、是进入光散射元件的光束的不同散焦的函数的、在前向方向上的强度分布的示例；图4a和4b是根据本专利技术构思的灯的实施方式的部分切开侧视图；图5a至5d是根据本专利技术构思的照明设备的实施方式中不同形状的光散射元件的示意性横截面侧视图。具体实施例方式现在将在下文中參考附图更全面地描述本专利技术构思的实施方式，其中在附图中示出了本专利技术的一些实施方式本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.04.16 EP 10160192.01.ー种照明设备(10)，包括 光源(I)，用于提供光；以及 光散射元件(2)，配置为接收来自所述光源的光； 所述光散射元件包括适于转换所述提供的光的一部分为不同波长的发光材料； 其中所述光散射元件配置为发射和散射所述提供的光的一部分而不进行转换， 其中所述光源是配置为提供高亮度的相干光的激光器，从而在接收到所述相干光之后，从所述光散射元件输出的光包括源于转换的光的提供闪耀照明效果的高亮度的非相干光，以及提供散斑照明效果的相干光。2.根据权利要求I所述的照明设备，其中传输的相干光的程度通过配置所述光散射元件(2)，以具有预定的光散射程度、在所述发光材料中的预定的掺杂剂浓度以及预定的光散射设备的厚度中的至少ー个而控制。3.根据权利要求I或2所述的照明设备，其中所述光源(I)和所述光散射元件(2)彼此间隔预定的距离。4.根据权利要求I或2所述的照明设备，还包括透镜(4)，配置在所述光源和所述光散射元件之间。5.根据权利要求4所述的照明设备，其中所述输出的光的亮度由所述透镜(4)通过决定进入所述光散射元件的光的散焦程度而控制。6.根据前述权利要求中任一项所述的照明设备，其中所...
【专利技术属性】
技术研发人员：R·R·德伦坦，M·J·J·范德卢贝，
申请(专利权)人：皇家飞利浦电子股份有限公司，
类型：
国别省市：
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