CN101836160A - 采用具有波长转换材料的移动模板的多色照明装置 - Google Patents

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Abstract

一种采用激发光源和具有波长转换材料(如磷光体)的多分区的移动模板的多色照明装置。该激发光源是在紫外和/或蓝光区域发光的发光二极管或激光二极管。该波长转换材料吸收该激发光并发出更长波长的光。该移动模板的每个分区包含一种不同的波长转换材料或不包含波长转换材料。该移动模板被支撑来运动，以使不同分区在不同的时间暴露于所述激发光。所述模板在形状上可以是轮式或矩形并且转动或线性振动。该模板移动时，不同分区上的不同的波长转换材料适时地相继产生不同颜色的光。所述多色照明装置可以用在具有微显示成像器的投影系统中用于图像显示。

Description

采用具有波长转换材料的移动模板的多色照明装置
发明背景
发明领域
本发明涉及照明装置和系统，特别是涉及采用波长转换产生高亮度多色光的装置。
相关技术说明
采用由固态光源如激光二极管(LD)或发光二极管(LED)产生的激发光和波长转换材料如磷光体(phosphor)或量子点(quantum dot)的波长转换方法，能够在与激发光的波长不同的波长上产生高亮度的光。在传统的装置中，激发光撞击某种波长转换材料，该波长转换材料吸收激发光并发出波长比激发光的波长更长的光。为了产生具有不同颜色的光，通常采用不同的波长转换材料。在2006年10月5日公布的公开号为WO2006/102846A1的共同所有的国际专利申请中描述的投影系统中，三个LED光源分别用于产生红色、绿色和蓝色光(参见其中的图15)。将所述不同颜色的光射向二向正交棱镜，它组合光束并将组合后的光束射向光调制器，该调制器可以是MEMS(微电子机械系统)装置或液晶装置(LCD或LCoS)。该LED光源和光调制器以同步方式受控于一信号处理器来产生图像。
在某些传统的多色照明装置中，采用白色光源(如高压汞灯)与色轮按受控的时序来产生彩色光。该色轮被布置在白色光源前面，由多片滤色片组成，每个滤色片分别透射特定颜色的光。
发明概要
本发明专门针对一种采用波长转换产生多色光的照明装置，该照明装置包括激发光源和在移动模板(moving plate)上的多种波长转换材料。通过采用节省集光率(Etendue conserved)的聚焦光学器件，获得具有高功率和高亮度的多色光。该照明装置可以用于图像投影系统。
本发明的目标是提供一种高功率和高亮度的多色照明装置。
本发明的附加特征和优点将在随后的说明中阐述，部分地将是从该说明中明显的，或者可以通过实践本发明得到了解。本发明的目标和其他优点将通过书面说明及其权利要求书中特别指出的结构以及附图而认识和获得。
为了实现这些和其他优点以及依照本发明的意图，如使具体化和概括性描述的，本发明提供一种照明装置用于提供多色光，其包括：用于产生激发光的光源；和包括两个或更多分区的移动模板，其中，分区的一个或多个分别包含一种波长转换材料，该波长转换材料能够吸收所述激发光并发出波长不同于所述激发光的波长的光，其中第一分区包含第一波长转换材料，第二分区包含一种不同的波长转换材料或不包含波长转换材料，其中所述移动模板的一部分被布置在激发光的光径上，且其中移动模板被支撑运动以使不同分区在不同的时间暴露于所述激发光。可选地，所述照明装置可以包括布置在光源和移动模板间的聚焦光学器件和光学耦合器件，布置在所述波长转换材料和所述光源间的二向色滤光器(dichroicfilter)，设置在与所述光源的相对的一面上靠近所述波长转换材料的角度选择反射层，布置在靠近所述波长转换材料的带有出口光阑(exitaperture)的反射杯(reflector cup)，和/或布置在靠近所述波长转换材料的反射偏光器和波板。
另一方面，本发明提供一种用于产生多色光的方法，该方法包括：用光源产生激发光；将激发光射向移动模板的分区，该移动模板具有两个或更多的分区，其中所述分区的一个或多个各自含有一种波长转换材料，该波长转换材料能够吸收所述激发光并发出波长不同于所述激发光的波长的光，其中第一分区包含第一波长转换材料，第二分区包含一种不同的波长转换材料或不包含波长转换材料；运动所述移动模板，以使不同分区在不同的时间被暴露于所述激发光，来产生不同颜色的发射光。
需要理解的是，前述的一般性说明和后续的详细说明，都是示范性和说明性的，并且意图为所要求保护的发明提供进一步的解释。
附图简述
图1是根据本发明的一种实施方式的示意图。
图2表示针对一种波长转换材料的示例性的激发光谱和发射光谱。
图3a和图3b是图1中显示的实施方式中使用的一种包含波长转换材料的转轮的示意图。
图4是一种采用了图1照明装置的投影系统的示意图。
图5是根据本发明的另外一种实施方式的转轮的示意图。
图6a是一种带通涂层的光谱特性的例子。
图6b是一个角度选择反射涂层的角度特性的例子。
图7说明光在图5实施方式中的转轮的一部分中是如何传播的。
图8a和图8b是本发明的一种选择性实施方式的示意图。
图9是本发明的一种选择性实施方式的示意图。
图10是本发明的一种选择性实施方式的示意图。
图11a和图11b是本发明采用了具有波长转换材料的移动模板的一种选择性实施方式的示意图。
图12是图11b中所示的移动模板的变化形式的示意图。
图13a和图13b是本发明一种选择性实施方式的示意图。
图14a和图14b是本发明采用了多个光源的选择性实施方式的示意图。
图15是本发明采用了多波长光源的选择性实施方式的示意图。
图16表示根据本发明的另外一种实施方式说明光强调制的时序图。
优选实施方式的详细说明
本发明的实施方式提供一种多色照明装置，该装置采用激发光源和具有波长转换材料的多分区移动模板，即一种具有多分区的模板，每个分区包含一种不同波长转换材料(或不包含波长转换材料)，其中所述模板被支撑来运动，以使不同分区在不同的时间暴露于所述激发光。所述运动方式可以是转动或线性振动。当该移动模板运动时，模板上不同分区上的所述不同波长转换材料适时顺序产生具有不同颜色的光。所述照明装置还包括聚焦光学器件和让较短波长的光通过并反射较长波长的光的二向色滤光器。也提供了其他组件，如角度选择反射层，反射偏光器和波板等。该激发光源可以是发光二极管(LED)或在UV和/或蓝区(如360nm，405nm，和420nm或它们的组合)发光的激光二极管(LD)。所述波长转换材料优选为磷光性材料，包括磷光体，以及纳米材料，如量子点。荧光材料也可用作波长转换材料，但它们可能不适合如投影仪之类的一些应用，这些应用要求相当快速的发射响应。所述转换材料的吸收光谱优选为覆盖所述激发光的所有波长。转换材料的发射波长可以宽(如宽范围或整个可见光范围)或窄(单色，如红色、蓝色、绿色)。具有不同发射光谱的磷光体可以设置在所述模板上。
参考图1，根据本发明的一种实施方式的一种照明装置，它包括光源100，聚焦光学器件102，和具有波长转换材料的转轮104。该转轮104由透明的光学材料如玻璃、PMMA塑料等组成。所述波长转换材料可以沉积在所述轮子的表面，或掺加到构成所述轮子的材料中。转轮104被支撑来绕它的A轴旋转。来自光源100的激发光，由聚焦光学器件102聚焦到转轮104的一个小的面积上。图2表示一种示范性的可以设置在转轮104上的波长转换材料的激发光谱和发射光谱。该波长转换材料吸收在一个波长范围内的激发光并在一不同波长范围内发出光。典型地，发射光的波长范围要比激发光的波长范围更长。来自光源100的激发光激发转轮104上的所述波长转换材料，该波长转换材料发射出与光源100发出光的波长范围不同的光。
光源100可以是通常的灯，或包括激光器或发光二极管(LED)的固态光源。对于固态光源，其光的波长的典型范围是从300nm到500nm。例如，许多LED制造商生产在460nm发光的发光二极管(所谓的蓝色LED)。Cree公司生产接近400nm的深蓝LED。Nichia公司生产的UV LED接近365nm。激光器制造商如Sharp和Nichia生产在405nm附近发光的激光器。与包括汞灯在内的传统灯泡相比，固态光源的一个主要优势是它的调制能力。激光器和LED都可以被调制在高于1Mhz的频率。
图3a和3b(分别是侧视图和平面图)表示转轮104的一种示例性的结构。转轮104为圆形，被分成两个或更多的分区，每个分区包含一种波长转换材料。在所图示的例子中，有红色、绿色、蓝色和白色四个分区。该红色、绿色、蓝色分区分别具有波长转换材料110R、110G和110B。波长转换材料110R、110G和110B分别优选为在波长范围580nm到700nm、500nm到580nm、和400nm到500nm发出光。该白色分区含有一种从480nm到700nm发出光的波长转换材料110W，并且能够让400nm到500nm范围蓝光的较短波长部分通过，这导致合成的白光。当转轮104绕它的轴旋转时，所述轮子的接受到所述激发光的区域不断变化，如从红色到绿色到白色和到蓝色分区，结果发出不同颜色的光。所述发射光的颜色变化速率与所述轮子的旋转速度直接相关。
图3的转轮结构可以有多种选择性的实现方式。例如，当光源100发射蓝光时，蓝色分区可以仅为不含蓝色波长转换材料的透明材料。所述模板也可以划分为少到只有包含两种不同波长转换材料的两个分区，或其中一个包含波长转换材料而另一个不含波长转换材料的两个分区，来构成双色照明源。所述模板也可以划分更多的分区，例如，分别包括红色、绿色、白色、蓝色、红色、绿色、白色、蓝色波长转换材料的八个分区。分区的角大小可以相同或不同。如果所述的角大小不同，假定匀速旋转，每种颜色发出的持续时间决定于所述分区的角大小。
图4表示根据本发明实施方式的一种光源的应用。一种投影系统包括光源100，聚焦光学器件102，具有波长转换材料的转轮104，光学积分器202，光学中继(relay)或收集器件204，棱镜206，微显示成像器(microdisplay imager)208，和投影透镜210。来自光源100的光通过转轮104后变成多色光，然后通过光学积分器202进行强度均化(进行混杂)。光学中继204将混杂后的光通过棱镜206聚焦到微显示成像器208上。经过微显示成像器208调制过的光由投影透镜210投影到显示屏幕上。通过微显示成像器208和转轮104之间的同步操作获得多色图像(控制转轮104和微显示成像器208的信号处理器没有示出)。
图5表示根据本发明另一种实施方式的一种转轮104。该转轮104包含波长转换材料110，在所述轮子面向光源的表面上的带通涂层120，和在所述轮子另一表面上的角度选择发射涂层122。图6a表示示例性的带通涂层120的光学特性。该带通涂层120(也称为二向色滤光器)允许特定波长的光通过而反射所有其他波长的光。在图6a中，从460nm到480nm的蓝光可以通过所述涂层而从波长500nm到680nm的光被反射。该二向色滤光器120也可以被设置在光线通路的其他位置，例如在聚焦光学器件102之前。图6b表示一种示例性的角度选择反射涂层122的光学特性。该角度选择反射涂层122实质上反射入射角大于某个特定角的光，而实质上透射具有较小的入射角的光。在图6b中，入射角小于15度的光透过涂层122，而入射角大于25度的光被反射。
图7表示从波长转换材料110发出的光是如何从转轮104传播出来的。激发光，例如460nm的蓝光透过带通涂层120，激发波长转换材料110。该波长转换材料110在更长的波长例如550nm上发出光。相对于角度选择反射涂层122以较小入射角发出的光将透过涂层122。以较大入射角发出的光将被涂层122反射回波长转换材料110并在其中散射。部分散射光的入射角较小，将通过角度选择反射涂层122。其他大角度光将被涂层122反射，并在波长转换材料110中再次散射。带通涂层120将阻止发射光透射回激发光源100。带通涂层120和角度选择涂层122的结合将使发射光在一个方向上以小入射角传播。结果，获得了发射光的较高亮度。
图8a(平面图)和8b(沿图8a中A-A线的部分剖面图)表示本发明的另一种实施方式。带有出口光阑126的环形反射杯124盖在波长转换材料110上。因为该出口光阑小于波长转换材料的光发射面积，由波长转换材料以大入射角发出的光将被反射杯124的侧壁反射回波长转换材料110并在该处散射。由波长转换材料110发出的以较小入射角传播的光可以从出口光阑126逸出。结果，获得了发射光的较高亮度。
图9表示本发明的另一种实施方式。转轮104的一个表面上覆盖带通涂层120。波长转换材料110和角度选择反射涂层122附在该转轮104上。该波长转换材料110和该角度选择反射涂层122与轮子相比具有较小的面积。结果，图9中所示装置的成本可以比图5中所示装置的成本要低。
图10表示本发明的另一种实施方式。在转轮104内部(此处显示了轮子104的剖面图或一部分)设置了一个凹槽，且所述波长转换材料110被设置在该凹槽中。角度选择反射涂层122和带通涂层120被设置在所述波长转换材料110的两侧。
图11a和图11b表示本发明的另一种实施方式。矩形移动模板130取代了图1实施方式中的转轮104。多色波长转换材料如红色波长转换材料110R，绿色波长转换材料110G，和蓝色波长转换材料110B线性布置在移动模板130上。来自光源100的激发光被聚焦光学器件102聚焦到移动模板130的波长转换材料上。当移动模板130线性振动时(如图11a中箭头所示)，该波长转换材料110R，110G和11B被交替激发和产生交替颜色的发射光。
图12表示图11b中所示移动模板130的变化形式。为了增加光发射的颜色交替频率，在移动模板130上设置了多套波长转换材料110R，110G和110B(这里示出了两套)。所述光的交替频率将是所述移动模板的振荡频率和所述波长转换材料的套数的乘积。结果，可以得到较高的颜色交替频率或降低对移动模板130的振动频率要求。
图13a和13b表示图11a和11b中所示装置的两种选择性实施方式。图13a中，仅透射来自光源100的激发光的带通涂层120被设置在移动模板130上，面向光源。角度选择反射涂层122被设置在邻接波长转换层110R，110G和110B处。结果，只有来自所述波长转换材料的、相对于移动模板130具有较小入射角的发射光能够离开角度选择反射涂层122，所述发射光的亮度得到增强。图13b中，反射偏光器128被设置在靠近波长转换层110R，110G和110B处。该反射偏光器128仅透射来自所述波长转换材料且处于一种偏振态的发射光，而将那些处于正交偏振态的发射光反射回波长转换层110R，110G和110B。该反射光被所述波长转换材料散射且通常会改变它们的偏振态。因为它们的偏振态发生了改变，部分所述光将被反射回反射偏振器128并通过它。结果，由反射偏振器128所决定的处于那部分偏振态的亮度得到了增强。为了增强偏振改变的效率，可以在反射偏振器128和波长转换层110R，110G和110B之间插入相位延迟板132。所述相位延迟板可以是一块四分之一波长的波板。
图14a和14b表示本发明的另一种实施方式。为了增强来自光源100的激发能，可以使用多个固态光源。例如，密集封装的激光器阵列或LED阵列可以构造用于如图14a所示的光源100。除了阵列方式外，来自多个激光器或LED的光可以组合起来通过光纤束或光纤耦合器，如图14b示意图所示。
图15a表示本发明的另一种实施方式。为了增加来自光源的激发能，可以使用在不同波长发光的多光源。在图示的实施方式中，两个在第一和第二波长发光的光源100a和100b，被用来激发转轮104上的波长转换材料110。来自光源100a的激发光从转轮104的后方激发波长转换材料110。来自光源100b的激发光透射通过二向色板140。该二向色板140透射在第二波长的光，反射在其他波长的光。结果，从波长转换材料110的发出的光被二向色板140反射。用一个具体例子来进一步说明本实施方式。在这个例子中，光源100a是一种在460nm发光的蓝色LED。光源100b是一种在405nm发光的UV激光器。来自光源100a的激发光激发波长转换材料110，产生红光、绿光、蓝光和白光。二向色板140沉积有仅能通过低于425nm的光并反射从425nm到700nm的光的介质层。来自光源100b的UV光透射通过二向色板140，激发波长转换材料110。来自所述波长转换材料和光源100a的光将被该二向色板140反射。
图15b表示类似于图15a中所示的另一种实施方式，但将所有光源100a，100b等等设置在转轮104的一侧。二向色板140设置在光源100a，100b等和具有波长转换材料的转轮104之间，用于组合来自光源100a和100b的激发光。该二向色板140透射来自光源100a的激发光而反射来自光源100b的波长与光源100a的波长范围不同的激发光。将来自两个光源100a和100b的组合光射向转轮104上的所述波长转换材料。
图16是说明根据本发明的另一种实施方式的光强度调制的原理的时序图。为了调制来自波长转换材料110的发射光强度，对激发光源100应用了调制方案。因为所述波长转换材料能够快速地对激发光作出反应，经调制的激发光可以导致发射光的强度调制。可以采用各种各样的调制方法。在图16所示的例子中，所述激发光的波形是矩形波，可以通过脉宽调制方法实现调制。作为选择，也可以采用三角波，正弦波，或其他波形。另外，不同的调制方案可以用于不同的激发光或激发不同的波长转换材料。例如，某些波长转换材料可能要求比其他材料更强的激发光。
根据本发明各种实施方式的多色照明装置具有许多优点。例如，可以容易地获得多种峰值波长的光。可以使用具有相似波长的一套LD或LED激发光源。不需要可见光范围内的颜色波分多路复用器(wavelengthdivision multiplexer)。输出颜色不受所述LD或LED芯片的限制。它也简化了图像投影的设计。发射光的峰值波长可以快速地改变，其强度也容易调制。此外，如果采用合适的光学聚焦和收集器件，发射光具有小的集光率。这种多色照明装置在微型投影仪中非常有用。
对于本发明所属技术领域的技术人员而言，显然，无需违背或超出本发明的精神实质和范围，就可以在该多色照明装置中设计出各种改进和变化体。因此，所有源自所附权利要求书和它们的等同替代方案范围内的各种改进或变化，都是本发明意欲保护所涵盖的内容。

Claims (33)

1.一种用于提供多色光的照明装置，包括：
光源，其用于产生激发光；
模板，其包括两个或更多分区，其中所述分区中的一个或多个各自包含波长转换材料，该波长转换材料能够吸收所述激发光并发出波长不同于所述激发光的波长的光，
其中，第一分区包含第一波长转换材料，第二分区包含不同的波长转换材料或不包含波长转换材料，
其中，所述模板的一部分被布置在所述激发光的光径上，并且其中所述模板和所述激发光相对彼此可移动，以使不同分区在不同的时间暴露于所述激发光；以及
二向色元件，其被设置在所述波长转换材料和所述光源之间，所述二向色元件透射所述激发光和反射由所述波长转换材料发出的光。
2.根据权利要求1所述的照明装置，其中所述光源是固态光源。
3.根据权利要求2所述的照明装置，其中所述光源是激光二极管或发光二极管。
4.根据权利要求2所述的照明装置，其中所述光源包含多个激光二极管、多个发光二极管、或既有激光二极管又有发光二极管。
5.根据权利要求4所述的照明装置，还包括：
光纤耦合器或光纤束，用于组合由激光二极管或发光二极管或激光二极管和发光二极管产生的光。
6.根据权利要求1所述的照明装置，还包括：
设置在所述光源和所述模板间的聚焦光学器件。
7.根据权利要求1所述的照明装置，其中所述模板由光学透明材料制成。
8.根据权利要求1所述的照明装置，其中所述模板是圆形，由径向线划分成所述两个或更多分区，以及其中所述模板被支撑来绕轴线旋转。
9.根据权利要求1所述的照明装置，其中所述模板包括两种或更多种波长转换材料。
10.根据权利要求1所述的照明装置，其中所述波长转换材料包括磷光体或量子点。
11.根据权利要求1所述的照明装置，其中所述波长转换材料被掺进构成所述模板的材料中。
12.根据权利要求1所述的照明装置，其中所述波长转换材料被形成在所述模板的表面。
13.根据权利要求1所述的照明装置，其中所述波长转换材料附着在所述模板的表面。
14.根据权利要求1所述的照明装置，其中所述模板界定凹槽，且所述波长转换材料被设置在所述凹槽中。
15.根据权利要求1所述的照明装置，其中二向色滤光器是在所述模板上的、面向所述光源的带通涂层。
16.根据权利要求1所述的照明装置，还包括：
角度选择反射层，其邻接所述波长转换材料而在所述波长转换材料与所述光源相对的一侧上设置，所述角度选择反射层实质上透射入射角小于预定角的光，并实质上反射入射角大于所述预定角的光。
17.根据权利要求1所述的照明装置，还包括：
带有出口光阑的反射杯，所述反射杯布置成邻接所述波长转换材料，所述出口光阑的面积小于所述波长转换材料的发射面积。
18.根据权利要求1所述的照明装置，其中所述模板上的分区线性排列，所述模板线性振动。
19.根据权利要求18所述的照明装置，其中所述模板包括重复多套的多种波长转换材料。
20.根据权利要求1所述的照明装置，还包括：
反射偏光器，其布置成靠近所述波长转换材料，所述反射偏光器透射处于一种偏振态的光和反射处于另一种偏振态的光。
21.根据权利要求20所述的照明装置，还包括：
设置在所述反射偏光器和波长转换层之间的波板。
22.根据权利要求21所述的照明装置，其中所述波板是四分之一波长的波板。
23.根据权利要求1所述的照明装置，其中所述光源包括以不同波长发射光的多个光源。
24.根据权利要求23所述的照明装置，其中第一源和第二源被设置在所述模板的一侧，所述装置还包括：
二向色板，其设置在所述源和所述波长转换材料之间，以组合来自所述第一源和所述第二源的光，所述二向色板透射来自所述第一源的处于一波长范围的激发光并反射来自所述第二源的处于另一波长范围的激发光。
25.根据权利要求23所述的照明装置，其中第一源和第二源被设置在所述模板的两侧，所述装置还包括：
二向色板，其设置在所述第二源和所述波长转换材料之间，所述二向色板透射来自所述第二源的处于一波长范围的激发光并反射由所述波长转换材料发出的光。
26.根据权利要求1所述的照明装置，其中所述光源由脉宽调制信号驱动。
27.一种用于产生多色光的方法，包括：
采用光源产生激发光；
将所述激发光射向模板的分区，所述模板具有两个或更多的分区，其中所述分区的一个或多个各自包含波长转换材料，该波长转换材料能够吸收所述激发光并发出波长不同于所述激发光的波长的光，其中第一分区包含第一波长转换材料，第二分区包含不同的波长转换材料或不包含波长转换材料，所述模板还包括布置在所述波长转换材料和所述光源之间的二向色滤光器，所述二向色滤光器透射所述激发光并反射由所述波长转换材料发出的光；以及
使所述模板和所述激发光相对彼此移动，以使不同分区在不同的时间暴露于所述激发光，来产生具有不同颜色的发射光。
28.根据权利要求27所述的方法，其中所述光源是激光二极管或发光二极管。
29.根据权利要求27所述的方法，其中所述波长转换材料包括磷光体或量子点。
30.根据权利要求27所述的方法，其中所述模板还包括：
角度选择反射层，其邻接所述波长转换材料而在所述波长转换材料与所述光源相对的一侧上设置，所述角度选择反射层实质上透射入射角小于预定角的光，并实质上反射入射角大于所述预定角的光。
31.一种用于产生多色光的方法，包括：
采用光源产生激发光；
将所述激发光射向模板的分区，所述模板有两个或更多的分区，其中所述分区的一个或多个各自包含波长转换材料，所述波长转换材料能够吸收所述激发光并发出波长不同于所述激发光的波长的光，其中第一分区包含第一波长转换材料，第二分区包含不同的波长转换材料或不包含波长转换材料；
使所述模板和所述激发光相对彼此移动，以使不同分区在不同的时间暴露于所述激发光，来产生具有不同颜色的发射光；
利用微显示成像器将从所述波长转换材料发出的具有不同颜色的光投影到显示屏；
调制所述光源；
以同步方式控制所述模板和所述光源的移动、控制所述微显示成像器、并控制对所述光源的调制，以在所述显示屏上产生图像。
32.一种用于产生有色光的方法，包括：
采用光源产生激发光；
将所述激发光射向模板的分区，所述模板有两个或更多的分区，其中所述分区的一个或多个各自包含波长转换材料，所述波长转换材料能够吸收所述激发光并发出波长不同于所述激发光的波长的光，其中第一分区包含第一波长转换材料，第二分区包含不同的转换材料或不包含波长转换材料；
使所述模板和所述激发光相对彼此移动，以使不同分区在不同的时间暴露于所述激发光，来产生具有不同颜色的发射光；
调制所述光源；以及
以同步方式控制所述模板和所述激发光的相对运动和对所述光源的调制，来产生有色光。
33.一种用于提供多色光的照明装置，包括：
一个或多个光源，各自用于产生激发光；
一条或多条光纤，用于传输由所述一个或多个光源产生的激发光；
模板，其包括两个或更多分区，其中所述分区的一个或多个各自包含波长转换材料，该波长转换材料能够吸收所述激发光并发出波长不同于所述激发光的波长的光；
其中第一分区包含第一波长转换材料，第二分区包含不同的波长转换材料或不包含波长转换材料，
其中所述模板的一部分被布置在所述光纤输出的激发光的光径上，其中所述模板和所述光纤相对彼此可移动，以使不同分区在不同的时间暴露于所述激发光。
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