具有泵浦光源和熒光裝置的發(fā)光裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種發(fā)光裝置（1），其中能借助至少一個光控制件（3）控制光色。該光控制件（3）實(shí)現(xiàn)將泵浦光射束b分成透射部分和反射部分。部分泵浦光射束導(dǎo)向至少一個熒光裝置（4G，4Y，4R），并且在該處轉(zhuǎn)換為彩色光（g，y，r）。通過影響透射部分或反射部分，例如通過在泵浦光射束b中移動光控制件（3）進(jìn)行影響，能控制產(chǎn)生的混合光中的彩色光份額（g，y，r）的量值，并且由此控制其光色。
【專利說明】具有泵浦光源和熒光裝置的發(fā)光裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種發(fā)光裝置，其具有泵浦光源和用于至少將泵浦光的一部分轉(zhuǎn)變?yōu)檗D(zhuǎn)換光的熒光裝置。
[0002]本發(fā)明特別可用于具有顏色控制器的照明，例如用于娛樂業(yè)中的照明效果，也就是說除用于舞臺和電影工作室之外，也可以用于接待大廳、賣場等。
【背景技術(shù)】
[0003]具有高光通量和高亮度的光源應(yīng)用于各種領(lǐng)域，例如用于娛樂業(yè)中的照明，其中為此在目前最廣泛地推廣氣體放電管。
[0004]在基于原則上已知的LARP (“Laser Activated Remote PhosphorO (激光激發(fā)遠(yuǎn)程熒光)技術(shù)的發(fā)光應(yīng)用中，熒光材料由遠(yuǎn)離其布置的激光激發(fā)。此外借助波長轉(zhuǎn)換將射到熒光材料上的激光射束至少部分地轉(zhuǎn)變?yōu)椴ㄩL轉(zhuǎn)變的有效光。
[0005]通常利用光學(xué)裝置，例如反射器、聚光透鏡或TIR光學(xué)體(TIR:1otal InternalReflection ;例如錐形玻璃棒)，收集由熒光材料改變波長的光(轉(zhuǎn)換光)并繼續(xù)用于相關(guān)應(yīng)用。
[0006]尤其是在娛樂領(lǐng)域的照明應(yīng)用中存在的需求是能夠調(diào)整或改變光色，例如以便達(dá)到彩色光效果。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的在于，提供這種類型的發(fā)光裝置，其具有可調(diào)整的光色。
[0008]該目的通過一種發(fā)光裝置來實(shí)現(xiàn)，其包括泵浦光源、熒光裝置和布置在泵浦光源與熒光裝置之間的光控制件，其中光控制件適用于將泵浦光射束分成反射部分和透射部分并且控制反射部分與透射部分之間的比例，熒光裝置具有至少一種熒光材料，能利用泵浦光源的泵浦光的反射部分和/或透射部分照射該熒光材料，并且該熒光材料至少部分地改變波長地又射出泵浦光。
[0009]特別有利的設(shè)計方案由從屬權(quán)利要求中得出。
[0010]另外關(guān)于用于運(yùn)行根據(jù)本發(fā)明的發(fā)光裝置方面的目的通過具有獨(dú)立權(quán)利要求的特征的方法權(quán)利要求來實(shí)現(xiàn)。
[0011]下面對于根據(jù)本發(fā)明的發(fā)光裝置及其設(shè)計方案的可能性所描述的特征及其優(yōu)點(diǎn)以類似的方式(只要可應(yīng)用)也適用于根據(jù)本發(fā)明的方法并且反之亦然。
[0012]本發(fā)明的基本想法在于，借助光控制件控制泵浦光的、為了熒光材料轉(zhuǎn)換而分支出的部分。由此可以控制混合光的色調(diào)，該混合光通過聚集波長轉(zhuǎn)變的光和其余的泵浦光而獲得(后者可能在另外的熒光材料轉(zhuǎn)換之后)。
[0013]為此光控制件設(shè)計用于將泵浦光射束分成反射部分和透射部分并控制反射部分和透射部分之間的比例。該比例一般是可以任意調(diào)整的，并且特別是還應(yīng)該包括反射部分為100%并且透射部分為0%的極限值(所有泵浦光都被光控制件反射，也就是說沒有泵浦光被光控制件透射)或相反情況的極限值。
[0014]換言之，原則上可以這樣控制由根據(jù)本發(fā)明的發(fā)光裝置發(fā)射的光的色度坐標(biāo)，SP可以產(chǎn)生彩色光(具有光色例如為藍(lán)色、綠色、黃色、紅色的光)或者也可以產(chǎn)生具有不同CCT (Correlated Colour Temperature)的白光或色度圖(例如CIE標(biāo)準(zhǔn)表)的色坐標(biāo)。所使用的熒光材料以及泵浦光的光譜展開一個色彩空間，在該色彩空間內(nèi)部可以控制所產(chǎn)生的光的色度坐標(biāo)。
[0015]結(jié)合本發(fā)明，概念“控制”既包括一次性的或偶爾的比例調(diào)整又包括周期性的或連續(xù)的改變，例如基于適合的控制程序或光色探測器的調(diào)節(jié)信號。調(diào)節(jié)單元尤其可以基于根據(jù)軟件或硬件方式安裝的調(diào)節(jié)程序連續(xù)地和/或同步地導(dǎo)致光控制件的指定狀態(tài)，以便能夠有目的地調(diào)整CIE色度圖中確定的色溫或坐標(biāo)。也可以調(diào)制地運(yùn)行光控制件，以使其例如在兩個或多個狀態(tài)之間周期性地來回變換。借助光學(xué)傳感器、例如安裝在轉(zhuǎn)換光光路中的光敏器件的反饋，可以準(zhǔn)確表達(dá)或修正光控制件的精確的位置調(diào)整。
[0016]為了對泵浦光射束進(jìn)行分離，光控制件可以包括設(shè)計用于反射泵浦光的區(qū)域。例如光控制件可以具有正面和背面，其中該正面設(shè)置有反射泵浦光的區(qū)域。另外可以將這個區(qū)域設(shè)計為對于波長轉(zhuǎn)變的光是透明的。在這種情況下因此將這一區(qū)域設(shè)計為二向色鏡。
[0017]可以將光控制件布置在泵浦光射束中，以使得正面的區(qū)域只將入射的泵浦光的一部分反射到其配屬的熒光裝置的熒光材料上。在這種情況下只有一部分泵浦光射束射到反射區(qū)域上。
[0018]此外光控制件的正面可以包括第二區(qū)域，該第二區(qū)域設(shè)計為對于泵浦光和波長轉(zhuǎn)變的光是透明的。另外可以這樣布置光控制件，以使得一部分泵浦光射束射到第一(反射)區(qū)域上并且另一部分射到第二 (發(fā)射)區(qū)域上。
[0019]為控制光控制件的被照射面積的大小和/或兩個區(qū)域的被照射面積的比例，可以將光控制件設(shè)計為能運(yùn)動的，特別是設(shè)計用于平移或旋轉(zhuǎn)的運(yùn)動。
[0020]光控制件的背面可以包括設(shè)計用于反射波長轉(zhuǎn)變的光的區(qū)域。光控制件的背面也可以包括設(shè)計用于反射泵浦光的區(qū)域。這兩個區(qū)域也可以是相同的。
[0021]在最簡單的情況下根據(jù)本發(fā)明的發(fā)光裝置原則上只具有光控制件和配屬的熒光裝置。在此，一部分泵浦光用于產(chǎn)生第一彩色光，例如黃光。為此這樣布置光控制件，以使得光控制件只是部分地伸入泵浦光射束中。由此泵浦光射束的第一部分從光控制件的正面的反射區(qū)域轉(zhuǎn)向適當(dāng)布置的熒光裝置的熒光材料，并且轉(zhuǎn)換為第一彩色光份額。泵浦光的其余部分可以不受阻礙地經(jīng)過光控制件(也就是說由光控制件透射)并且用作第二彩色光。為此選擇電磁光譜的適合的可見部分中的泵浦光。特別適合的是藍(lán)光。
[0022]可以將波長轉(zhuǎn)變的彩色光(第一彩色光)與用于其他應(yīng)用的剩余的泵浦光(第二彩色光)聚集為混合光。為此可以使用適合的光學(xué)元件、例如棱鏡，該光學(xué)元件將其余的(透射的)泵浦光反射到光控制件的背面上。光控制件的背面設(shè)計用于反射泵浦光，與之相反可以透射轉(zhuǎn)換的彩色光(透明)。以這種方式通過光控制件使轉(zhuǎn)換的彩色光與泵浦光聚集。根據(jù)光控制件在泵浦光射束中的狀態(tài)，可以控制轉(zhuǎn)換的彩色光與泵浦光的相對份額并且以此控制所產(chǎn)生混合光的色調(diào)。與此相關(guān)的其它細(xì)節(jié)參見實(shí)施例。
[0023]除此之外，根據(jù)本發(fā)明的發(fā)光裝置還可以具有兩個或更多的熒光裝置。例如，一個光控制件配有兩個熒光裝置。為此光控制件的正面具有第一區(qū)域，該區(qū)域設(shè)計用于反射泵浦光并且用于透射通過第一熒光裝置而波長轉(zhuǎn)換的第一彩色光。此外光控制件的正面具有第二區(qū)域，該區(qū)域設(shè)計為對于泵浦光(和第一彩色光)是透明的。泵浦光的透射部分由此到達(dá)適當(dāng)布置的第二熒光裝置。通過移動光控制件的位置可以控制泵浦光照射在第一或第二熒光裝置上的相應(yīng)部分，因此可以控制兩個彩色光組份的相應(yīng)部分。光控制件的背面具有設(shè)計用于反射通過第二熒光裝置而波長轉(zhuǎn)變的第二彩色光的區(qū)域。以這種方式通過共同的光控制件使兩個彩色光份額聚集。
[0024]除此之外可以在泵浦光源和第一光控制件之間布置另一個光控制件，以實(shí)現(xiàn)使一部分泵浦光與兩個波長轉(zhuǎn)變的彩色光份額聚集。為此另一個光控制件的正面具有反射泵浦光的區(qū)域和透明區(qū)域。只有穿過透明區(qū)域透射的部分泵浦光射到第一光控制件上并且由其分到兩個熒光裝置上。由另一個光控制件反射的部分泵浦光可以例如通過轉(zhuǎn)向鏡和布置在轉(zhuǎn)換的光路中的二向色鏡與轉(zhuǎn)換的彩色光份額聚集為混合光。
[0025]最后根據(jù)本發(fā)明的發(fā)光裝置也可以包括兩個或更多光控制件，這些光控制件依次布置在泵浦光射束中。另外每個光控制件配有一個熒光裝置。此外設(shè)計每個光控制件，以使得它的正面具有反射泵浦光的第一區(qū)域和透明的第二區(qū)域。除此之外，第一區(qū)域設(shè)計用于透射相應(yīng)的波長轉(zhuǎn)變的彩色光，因此相應(yīng)于二向色鏡元件(只反射泵浦光，而透射其它顏色的轉(zhuǎn)換光)。關(guān)于相應(yīng)的光控制件的兩個區(qū)域的由泵浦光照射面積的相應(yīng)大小，可以控制所屬的波長轉(zhuǎn)變的彩色光份額在產(chǎn)生的混合光中的量值。
[0026]優(yōu)選地，熒光裝置分別包括前接于熒光材料的光學(xué)體，其用于將泵浦光反映射到熒光材料上和收集通過熒光材料而波長轉(zhuǎn)變的光。
[0027]通過根據(jù)本發(fā)明的方法可以控制泵浦光的、通過光控制件反射到熒光材料上的部分與泵浦光的透射部分的比例。
[0028]通過使光控制件的反射區(qū)域運(yùn)動到泵浦光射束中，例如通過推入和/或旋入和/或傾斜可以實(shí)現(xiàn)對兩部分光的比例進(jìn)行控制。因此控制了泵浦光射束照射第一(反射)區(qū)域的部分和/或泵浦光射束照射光控制件的正面的第二 (發(fā)射)區(qū)域的部分。透射的泵浦光至少可以部分地轉(zhuǎn)向射到另一種熒光材料上并且/或者與波長轉(zhuǎn)變的光聚集。
[0029]泵浦光或泵浦光源的概念在本發(fā)明的范疇內(nèi)應(yīng)如下概括地理解為，不僅包括人眼可見的電磁射線，除此之外尤其是還包括紫外線(UV)和紅外線(IR)。
[0030]作為泵浦光源，激光器基于因此實(shí)現(xiàn)的高功率密度是特別優(yōu)選的。適合的激光裝置尤其是可以包括至少一個半導(dǎo)體激光器，特別是二極管激光器或激光二極管。也能以組合形式共同運(yùn)行多個同種的和/或不同的激光二極管，例如作為組(“l(fā)aser stack”)或陣列。
[0031 ] 但是本發(fā)明不限于將激光器用作泵浦光源。例如超級發(fā)光二極管或大功率發(fā)光二極管(High Power LED)也可以是適用的，在可能的情況下具有用于使LED光束成形的光學(xué)體，以及放電燈，在可能的情況下具有合適的附加濾光器。
[0032]根據(jù)本發(fā)明的發(fā)光裝置可以提供高亮度并且和可調(diào)整光色的光。此外，產(chǎn)生的光色并不僅僅通過對時間上順序產(chǎn)生的彩色光組份在時間上進(jìn)行平均而形成。相反地，各種彩色光組份或彩色光組合，例如黃-藍(lán)、紅-綠-藍(lán)、紅-綠-黃-藍(lán)、紅-綠-綠-藍(lán)，在可能的情況下都是同時產(chǎn)生的。此外由于集光率沒有增大，因此可以轉(zhuǎn)換借助LARP技術(shù)可達(dá)到的、用于可控的彩色光的亮度?！緦＠綀D】

【附圖說明】
[0033]下面根據(jù)實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)一步說明。附圖所示為:
[0034]圖1a在示意圖中示出根據(jù)本發(fā)明的具有光控制件的發(fā)光裝置的第一實(shí)施例，
[0035]圖1b在根據(jù)圖1a的實(shí)施例中示出由光控制件反射或透射的泵浦光的示意性光路，
[0036]圖2示出根據(jù)圖la，Ib的光控制件，
[0037]圖3示出光控制件的另一種實(shí)施方式，
[0038]圖4示出光控制件的第三實(shí)施方式，
[0039]圖5示出根據(jù)圖1a的熒光裝置，
[0040]圖6在示意圖中示出根據(jù)本發(fā)明的發(fā)光裝置的第二實(shí)施例，
[0041]圖7在示意圖中示出根據(jù)本發(fā)明的發(fā)光裝置的第三實(shí)施例。
【具體實(shí)施方式】
[0042]下面以相同的標(biāo)號標(biāo)出相同的特征。
[0043]圖1a在示意圖中示出根據(jù)本發(fā)明的發(fā)光裝置I的第一實(shí)施例。激光裝置2，例如由激光照射功率各為IWatt的4乘5個激光二極管構(gòu)成的激光二極管矩陣，以發(fā)射波長例如為大約460nm的藍(lán)色激光射束b的形式發(fā)射泵浦光。除此之外激光裝置2還具有用于使由激光二極管發(fā)射的激光射束成形的、特別是準(zhǔn)直的光學(xué)元件(出于更加簡明的原因未示出單個的激光二極管和用于使激光射束成形的光學(xué)元件)。
[0044]準(zhǔn)直的激光射束b依次射到三個彼此間隔地并且分別與射入的激光射束b呈大約45°的角度α地布置的光控制件3上。對于對此的后續(xù)說明也參考圖lb，其在示意性的剖面圖中示出由三個光控制件3控制的部分射束。出于更加簡明的原因在該處示出的細(xì)節(jié)沒有在圖1a中示出。在圖1a中只是粗略簡化地示出光線徑跡。此外對于后續(xù)說明也參考圖2，圖2以示意圖示出三個光控制件3中的一個。光控制件3由薄的矩形支撐材料構(gòu)成。矩形基面分為兩個區(qū)域3T和3Κ。第一區(qū)域3Τ設(shè)計為對于光、包括藍(lán)色激光射束是透明的。第二區(qū)域31；設(shè)計用于反射藍(lán)色激光射束并且對于藍(lán)色光譜范圍之外的光是透明的。第二區(qū)域3Κ對藍(lán)色激光射束起二向色鏡的作用。
[0045]光控制件3設(shè)計用于在兩個區(qū)域3Τ和3Κ的平面中平移地運(yùn)動。出于更加簡明的原因圖中沒有示出為此分別所需的運(yùn)動裝置，而只是以雙箭頭表示。通過使光控制件3運(yùn)動，可以控制由這個光控制件反射或透射的藍(lán)色激光射束bK，bT的部分。
[0046]在圖1b中示意性地示出根據(jù)本發(fā)明借助圖1a中的發(fā)光裝置I中的光控制件3進(jìn)行顏色控制的實(shí)例。對此使三個光控制件3運(yùn)動到相對于從左側(cè)射入的激光射束b而言分別不同的位置中。將第一光控制件3 (在圖1b左側(cè))在45°角的情況下這樣推入來自左側(cè)的激光射束b，即通過區(qū)域3T透射激光射束b的主要部分b1T，并且通過區(qū)域3K只反射較小的部分b1K。
[0047]通過第二光控制件3 (在圖1b中間)再次將激光射束b的第一透射部分b1T分為第二透射部分b2T和第二反射部分b2K。此外將第二光控制件3相對于第一光控制件3更遠(yuǎn)一些地這樣推入激光射束b中，即使得激光射束b的第一透射部分b1T的一部分射到第二光控制件3的反射區(qū)域3K上。
[0048]通過第三光控制件3 (在圖1b右側(cè))最終將激光射束b的第二透射部分b2T分為第三透射部分b3T和第三反射部分b3K。此外將第三光控制件3相對于第二光控制件3再更遠(yuǎn)一些地推入激光射束b中。在這一實(shí)施例中沒有將透射部分b3T進(jìn)一步地分離，而是，如下面進(jìn)一步所述，將其用作用于產(chǎn)生的有效光束的藍(lán)光部分。
[0049]光控制件3的透視區(qū)域3T和反射區(qū)域3Κ不必相鄰布置?？商鎿Q地也可以通過這種方式實(shí)現(xiàn)上述功能，即將兩個區(qū)域設(shè)計為單獨(dú)的元件，這些元件依次布置并且可以相對移動。一旦只有透射元件處于激光射束中，其就100%透射。移到發(fā)射元件前面的反射元件越多，反射部分就越多而透射部分就越少。
[0050]最后光控制件也可以只由反射藍(lán)色激光射束的區(qū)域構(gòu)成，也就是說，原則上也可以取消形成對于藍(lán)色激光射束透明的區(qū)域。然后簡單地使光控制件不同程度地運(yùn)動到激光射束中。然而在這種情況下不利的是在光控制件的唯一區(qū)域的邊緣處出現(xiàn)反射。此外其它的光轉(zhuǎn)向任務(wù)會強(qiáng)制需要這種用于光控制件的第二區(qū)域，如在圖6所示和下面進(jìn)一步闡述的實(shí)施例的光控制件30中。
[0051]圖3和4示出用于光控制件的兩種可替換的實(shí)施方式3'，3'，，這兩種實(shí)施方式都是為旋轉(zhuǎn)運(yùn)動而設(shè)計的。出于此目的將兩個光控制件3'，3'，分別設(shè)計為圓環(huán)片。當(dāng)圓環(huán)片旋轉(zhuǎn)時，藍(lán)色的激光射束點(diǎn)b相應(yīng)于旋轉(zhuǎn)運(yùn)動沿著圓環(huán)表面掠過。
[0052]這兩個為旋轉(zhuǎn)運(yùn)動設(shè)計的光控制件3'，3'，的區(qū)別只在于透射或反射區(qū)域的面形分布。在實(shí)施方式3'中，將透明區(qū)域3' τ和反射藍(lán)光的區(qū)域3’，設(shè)計為半圓環(huán)。實(shí)現(xiàn)從一個區(qū)域到另一個區(qū)域的過渡是斷續(xù)的。相反在實(shí)施方式3'，中，從透明區(qū)域3'到反射藍(lán)光的區(qū)域3〃κ的過渡不是斷續(xù)的，而是持續(xù)增長直到反射藍(lán)光的部分為100%。除此之外還可以考慮許多其他的變體方案，根據(jù)想要達(dá)到怎樣的動態(tài)彩色光效果。關(guān)于彩色光控制的其它細(xì)節(jié)參見下面相應(yīng)的實(shí)施方式。
[0053]圖1a中所不的三個光控制件3中的每一個分別配有一個突光裝置4G,4Y或4R。激光射束b的、由相應(yīng)的光控制件3反射的部分射到所屬的熒光裝置上。對這種熒光裝置的后續(xù)描述也參考圖5，其在放大圖中示出熒光裝置4G。
[0054]熒光裝置4G由熒光薄片G和雙透鏡系統(tǒng)5，6構(gòu)成，該雙透鏡系統(tǒng)使藍(lán)色激光射束b的、由光控制件3反射的部分聚焦在熒光薄片G上，并且同時收集通過熒光薄片G而波長轉(zhuǎn)變并散射回的光g。為此將熒光薄片G安置在第二聚焦透鏡6的平坦端面上(從射入的激光射束b出發(fā)來看)。可替換地也可以將熒光材料安置在運(yùn)動的支撐體、例如熒光輪上。
[0055]因此以反射的方式運(yùn)行熒光裝置4G，其中為了進(jìn)一步的應(yīng)用而使波長轉(zhuǎn)變的光g沿著箭頭方向轉(zhuǎn)向所屬的光控制件3并通過其透射。另外由圖5中可以看出，基于雙透鏡系統(tǒng)5，6也可以利用部分激光射線束，如同其在光控制件3的相應(yīng)狀態(tài)中被反射到熒光裝置4G上那樣(在圖la，lb中這對于熒光裝置4G是反射的部分射束b1K)，實(shí)現(xiàn)對熒光薄片G整個面積的照射。熒光薄片G具有綠色熒光材料，該綠色熒光材料將藍(lán)色激光射束b (“泵浦光”)轉(zhuǎn)變?yōu)榫G色光g。
[0056]另外兩種熒光裝置4Y和4R與熒光裝置4G的區(qū)別只在于，具有綠色熒光材料的熒光薄片G被具有黃色熒光材料的熒光薄片Y或具有紅色熒光材料的熒光薄片R代替。在根據(jù)圖la，lb的實(shí)施例中利用第二反射部分射線b2K照射熒光薄片Y，利用第三反射部分射線b3E照射熒光薄片R。通過這種方式熒光裝置4Y提供黃光y，熒光裝置4R提供紅光r。如前述對轉(zhuǎn)換的綠色光g的描述，黃光I以及紅光r也通過對應(yīng)的光控制件3透射。通過移入或移出光控制件3的反射區(qū)域3K，可以控制所屬熒光裝置的量值并且因此控制相應(yīng)的彩色光份額在發(fā)光裝置I的產(chǎn)生的有效光中的量值。
[0057]在經(jīng)過所有三個光控制件3之后最后剩余的部分藍(lán)色激光射束b (圖1b中的b3T)最終與前述彩色光組份g，y和r聚集并且例如在光學(xué)積分器中混合(后者在圖1a中未示出)。
[0058]另外通過以光學(xué)環(huán)形式的兩個45°轉(zhuǎn)向鏡7使藍(lán)色激光射束b向回轉(zhuǎn)向。通過相應(yīng)的二向色鏡8，9，10將三個波長轉(zhuǎn)變的彩色光組份g，y和r共線地射入向回轉(zhuǎn)向的藍(lán)色激光射束b。此外二向色鏡10，11，12—方面布置在其所屬的彩色光線g，y或r中。另一方面所述的二向色鏡相對于光控制件3平行移動，直到其在向回轉(zhuǎn)向的激光射束b中的共線位置。三個二向色鏡對于藍(lán)色激光射束是透明的，并按照上述順序反射彩色光線g，y或
Tc
[0059]借助這三個光控制件3所有四個彩色光組份的相對份額，即b (藍(lán)色)、g (綠色)、y (黃色(紅色)，幾乎可以任意變化，以達(dá)到相應(yīng)的彩色光效果。為此可以通過移動兩個或者甚至全部三個光控制件的位置來改變?nèi)齻€光控制件之一的位置，并由此改變由相應(yīng)的光控制件反射或透視的藍(lán)色激光射束b的份額。反射的激光射束的份額的變化再次直接對通過所配有的熒光裝置而波長轉(zhuǎn)變的彩色光的份額產(chǎn)生作用。特別地可以調(diào)整一個或多個光控制件3，以使得其透射所有射到其上的藍(lán)色激光射束。在這種情況下并不照射分別配有的熒光裝置，也就是說，其并不有助于熒光材料轉(zhuǎn)換，或者是相關(guān)的彩色光組份不出射入產(chǎn)生的光線中。如果與之相反，照射在光控制件上的所有激光射束被反射到配有的熒光裝置上，那么所有后續(xù)的熒光裝置以及最后的激光射束圓環(huán)不再有助于產(chǎn)生光線。
[0060]圖6在示意圖中示出根據(jù)本發(fā)明的I'的第二實(shí)施例。發(fā)光裝置I'具有用于將藍(lán)色激光射束b的波長轉(zhuǎn)變?yōu)榧t光r的熒光裝置4R和用于將波長轉(zhuǎn)變?yōu)榫G光g的熒光裝置4G。這兩個熒光裝置彼此呈直角地布置，其中共同使用的可移動的光控制件30以45°狀態(tài)布置在兩個光路的交叉區(qū)域中。
[0061]與圖1的實(shí)施例中相類似地，光控制件30的、面向射入的藍(lán)色激光射束b的正面具有透明的第一區(qū)域和反射藍(lán)光的第二區(qū)域(在圖6中不可見)。通過第二區(qū)域?qū)⑺{(lán)色激光射束b的一部分反射到熒光薄片R上，同時透射另一部分并射到另一個熒光裝置4G上。通過紅色熒光材料R轉(zhuǎn)換的紅光r可以經(jīng)過光控制件30。光控制件30的背面具有反射綠光的區(qū)域。因此由綠色熒光材料G轉(zhuǎn)換的綠光g被光控制件30相對于紅光r共線地反射。可以通過光控制件30的狀態(tài)有針對性地改變紅光r和綠光g的相對份額。
[0062]此外通過光學(xué)環(huán)將藍(lán)色激光射束b的一部分共線地反射到紅色或綠色的光路r，g中。為此在激光裝置2和第一光控制件30之間以45°狀態(tài)布置了另一個可移動的光控制件31。借助于該光控制件31，調(diào)整用于光學(xué)環(huán)的藍(lán)色激光射束b的份額。45°轉(zhuǎn)向鏡7和二向色鏡11將藍(lán)色激光部分射線b共線地反射到紅色或綠色光路r，g中。為此將二向色鏡11設(shè)計為可以反射藍(lán)色激光射束b并且對紅光和綠光r，g來說是透明的，并傾45°地布置在紅色或綠色光路r, g中。在二向色鏡11之后產(chǎn)生具有彩色光組份r (紅色)、g (綠色)、b (藍(lán)色)的光線，可以通過光控制件30和31控制該彩色光組份的相對份額。[0063]在圖中未示出的變體中，紅色熒光薄片R和綠色熒光薄片G被黃色熒光薄片Y或藍(lán)色熒光薄片B代替。由此借助藍(lán)紫色或者甚至于紫外線的激光射束產(chǎn)生黃色或藍(lán)色轉(zhuǎn)換光。因此可以放棄在單獨(dú)的環(huán)中分離激光射束，并且由此也可以省去光控制件31、平面轉(zhuǎn)向鏡7以及二向色鏡11。
[0064]圖7在示意圖中示出根據(jù)本發(fā)明的I''的另一個實(shí)施例。在此涉及只具有一個單獨(dú)的熒光裝置4Y的最簡單變體。
[0065]熒光裝置4Y具有黃色熒光薄片Y，用于使藍(lán)色激光射束b的波長轉(zhuǎn)變?yōu)辄S色光y。通過與射入的激光射束呈45°地布置的光控制件32來控制藍(lán)色激光射束b被反射到黃色熒光薄片Y上的部分。為此將光控制件32設(shè)計為二向色鏡，該二向色鏡反射來自激光裝置2的藍(lán)色激光射束b，并且反射藍(lán)色激光射束b并且透射波長轉(zhuǎn)變的黃光y。此外這樣確定光控制件32的位置，以使得光控制件只將激光射束b的一部分沿?zé)晒庋b置4Y的方向反射。激光射束b的其余部分在光控制件32處經(jīng)過，并且射入TIR棱鏡12(TIR=1tal InternalEeflection)中。可替換地，顯然還可以使用相應(yīng)的在外表面上進(jìn)行反射的棱鏡。通過沿反射方向移動光控制件32,因此橫向于激光射束可以改變這一部分。
[0066]棱鏡12設(shè)計為，通過內(nèi)反射實(shí)現(xiàn)與射入方向相反的平行射線交錯。由此激光射束b射回到光控制件32的背面上，該激光射束從此處起被相對于透射的黃色光y共線地反射。出于此目的，光控制件32的背面同樣地設(shè)計用于反射激光射束b。在二向色鏡32之后產(chǎn)生具有彩色光組份y (黃色)和b (藍(lán)色)的光線，可以通過光控制件32 (可移動的二向色鏡)控制該彩色光組份的相對份額。特別地，還可以這樣調(diào)整光控制件32，以使得光控制件32完全不透射藍(lán)色激光b。在這種情況下產(chǎn)生的光線只由轉(zhuǎn)換的黃色彩色光y組成。另一方面也可以這樣調(diào)整光控制件32，以使得該光控制件完全不沿?zé)晒庋b置4Y方向反射藍(lán)色激光b。在這種情況下產(chǎn)生的光線只由未轉(zhuǎn)換的藍(lán)色激光b組成。當(dāng)然也可以調(diào)整或持續(xù)自動改變這兩種極限情況之間的所有混合比例，例如借助在圖3或4中所示的圓環(huán)形光控制件3’或3〃。
[0067]本發(fā)明提出了一種發(fā)光裝置(1)，在該發(fā)光裝置中，可以借助于至少一個光控制件
(3)來控制光色。光控制件(3)實(shí)現(xiàn)將泵浦光射束b分成透射部分和反射部分。部分泵浦光射束導(dǎo)向至少一個熒光裝置(4G，4Y，4R)，并在該處轉(zhuǎn)換為彩色光(g，y, r)。通過影響透射部分或反射部分，例如通過在泵浦光射束b中移動光控制件(3)進(jìn)行影響，能控制產(chǎn)生的混合光中的彩色光份額(g，1，r)的量值，并且因此控制其光色。
【權(quán)利要求】
1.一種發(fā)光裝置(1)，包括泵浦光源(2)、熒光裝置(4)和光控制件(3)，所述光控制件布置在所述泵浦光源(2)與所述熒光裝置(4)之間，其中 -所述光控制件(3)適用于將所述泵浦光射束分成反射部分和透射部分并且控制所述反射部分和所述透射部分之間的比例， -所述熒光裝置(4)具有至少一種熒光材料(R，Y，G)，能利用所述泵浦光源(2)的泵浦光的所述反射部分和/或所述透射部分照射所述熒光材料，并且所述熒光材料至少部分地波長轉(zhuǎn)變地又射出所述泵浦光。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光裝置(I)，其中，所述光控制件(3)具有正面和背面，并且其中所述正面包括設(shè)計用于反射所述泵浦光的區(qū)域。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的發(fā)光裝置(1)，其中，布置所述光控制件(3)以使得所述正面的所述區(qū)域只將入射的所述泵浦光(b)的一部分反射到所述熒光裝置(4)的所述熒光材料(R，Y，G)上。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的發(fā)光裝置(I)，其中，所述正面的所述區(qū)域設(shè)計為對于波長轉(zhuǎn)變的光是透明的。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的發(fā)光裝置(1)，其中，所述光控制件(3)的所述正面包括第二區(qū)域，所述第二區(qū)域設(shè)計為對于所述泵浦光和所述波長轉(zhuǎn)變的光是透明的。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的發(fā)光裝置(I)具有一個或多個其它的光控制件(3),所述光控制件依次布置在所述泵浦光射束中，其中每個所述光控制件(3)配有一個熒光裝置(4)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項所述的發(fā)光裝置(I)，其中，所述光控制件(32)的所述背面包括設(shè)計用于反射所述波長轉(zhuǎn)變的光的區(qū)域。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項所述的發(fā)光裝置(I)，其中，所述光控制件(32)的所述背面包括設(shè)計用于反射所述泵浦光的區(qū)域。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的發(fā)光裝置(1)，其中，所述光控制件(32)后接有棱鏡(12)，所述棱鏡將泵浦光(b)的、由所述光控制件(32)透射的部分反射到所述光控制件(32)的所述背面的所述反射區(qū)域上。
10.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的發(fā)光裝置(I)，其中，所述熒光裝置包括光學(xué)體(5，6)，所述光學(xué)體用于將所述泵浦光反映到所述熒光材料上并收集所述波長轉(zhuǎn)變的光。
11.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的發(fā)光裝置(1)，其中，為控制所述泵浦光的所述反射部分與所述透射部分的所述比例而將所述光控制件(3)設(shè)計為能運(yùn)動的。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的發(fā)光裝置(1)，其中，所述光控制件(3)的運(yùn)動是平移的、旋轉(zhuǎn)的或傾斜的。
13.一種用于運(yùn)行根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的發(fā)光裝置(I)的方法，其中，控制所述泵浦光的、由所述光控制件反射的部分與透射的部分的所述比例。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中，通過使所述光控制件的所述正面的所述反射區(qū)域運(yùn)動到所述泵浦光射束中，并由此通過選取所述光控制件的所述正面的所述反射區(qū)域的所照射的面積的大小來實(shí)現(xiàn)控制所述比例。
15.根據(jù)權(quán)利要求13或14所述的方法，其中，利用所述泵浦光的所述反射部分或所述透射部分照射所述熒光材料。
【文檔編號】G02B27/10GK103777355SQ201310499255
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2013年10月22日 優(yōu)先權(quán)日:2012年10月24日
【發(fā)明者】亨寧·倫恩 申請人:歐司朗有限公司