CN104820334B - 具有波长转换装置的照明装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种具有荧光材料轮(5)的照明装置(1II),其中荧光材料轮(5)设计为,该荧光材料轮在时间上依次地使激发光(3)不仅作为转换光(12)波长转换地发射,还额外地作为反射光(3‵)而未转换地反射。转换光(12)和反射光(3‵)借助第一二向色镜(4)空间上分离地引导到转换光路和反射光路上,并且最后借助第二二向色镜(11)汇聚。以这种方式,反射光(3‵)例如能够作为蓝光通道与转换光(12)组合。

Description

具有波长转换装置的照明装置
技术领域
本发明涉及一种具有激发光源和波长转换装置的照明装置。激发光源发射激发光,激发光借助波长转换装置转换为与激发光不同的光谱范围内的光(转换光)。
本发明特别地能应用于投影装置,例如用于技术上的和医学上的内窥镜中的影像和视频投影、用于娱乐工业中的照明效果、用于医学辐射、以及应用于车辆领域中、特别是用于机动车的探照灯。
背景技术
由现有技术中公知了一种照明装置,其具有荧光材料形式的波长转换元件。在此,该照明装置包括激发光源,该激发光源激发荧光材料,以用于发射具有与激发光波长不同的波长的光线。通过使激发光和由荧光材料发射的光线适当地转向,这两个光路能够汇聚并输送给光积分器。
文献CN 102385233 A示出了用于投影仪的照明装置,该照明装置具有激发激光器、用于使激发激光波长转换成转换光的荧光材料轮,和用于在光谱上过滤转换光的滤光轮。滤光轮和荧光材料轮布置在共同的轴线上,并且因此以相同的速度旋转。激发激光借助二向色镜反射到荧光材料轮上。相反,由荧光材料轮射回的转换光穿过二向色镜,并且之后射到滤光轮上。通过在荧光材料轮上的透明区段,激发激光能够在光谱上不改变地穿过荧光材料轮,并且通过所谓的环绕循环(Wrap-Around-Schleife)输送给二向色镜并且与转换光路汇聚。
发明内容
本发明的目的在于,提供对于激发光的光路和已转换波长的光线的光路的替代性汇聚。
本发明的另一个方面是,改进激发光和已转换波长的光线的充分混合。
该目的通过一种用于借助波长转换装置产生光的照明装置来实现,该照明装置包括激发光源,激发光源设计用于射出激发光;包括具有至少一个波长转换元件的波长转换装置,该波长转换装置布置在激发光光路内,其中至少一个波长转换元件设计用于,使由激发光源射入到波长转换元件上的激发光至少部分地转换为转换光并且转换光放射到相同的半区内,其中激发光射入到波长转换元件的表面上,并且其中波长转换装置设计用于,使得由激发光源射入到波长转换装置上的激发光至少暂时地并且至少部分未转化地作为反射光来反射;包括第一二向色镜,其布置并且设计用于将反射光引导到反射光路上并且将转换光引导到转换光路上,其中,反射光路和转换光路至少部分地在空间上分离;并且包括光束汇聚装置,其设计用于使来自反射光路的反射光与来自转换光路的转换光汇聚。
本发明的基本构思在于,如下地设计波长转换装置,使得激发光不只转换了波长(下面也称为转换光),而且附加地并且有针对性地至少暂时地且至少部分未转换地、即不改变光谱地被反射(下面也称为反射光)。在此,不管转换光还是反射光都放射到相同的半区内,其中激发光射入到波长转换装置上。此外,根据本发明如下地设计照明装置,使得反射光与发射到相同的半区内的转换光分开并且导向到反射光路上。相反,转换光导向到由反射光路至少部分地空间上分离的转换光路上。最终,来自转换光路的转换光和来自反射光路的反射光借助光束汇聚装置合并。这些措施的优点是,反射光以较少的耗费且特别地利用少量的光学元件与转换光无关地光学成形并且因此作为附加的彩色光通道来使用,优选地作为蓝色光通道来使用,并且能够与转换光在照明装置的输出端处汇聚。如现有技术中的荧光材料轮内的透明区段和环绕循环是非必要的。
优选地,使用蓝色光作为激发光(即蓝色光谱范围内的光线)、特别是蓝色激光,因为激发光此时除了激发荧光材料之外附加地也能够作为蓝色的彩色通道(反射光)使用。
根据本发明的照明装置的波长转换装置能够包括静态的支座,其上布置了至少一个波长转换元件。波长转换元件例如能够包括荧光材料层,其将入射的激发光的至少一部分转换为具有与激发光不同的光谱的转换光,并且因此与未转换的激发光一起地、即同时提供该转换光。当然在这种情况下,激发光不只在荧光材料层的表面处发生反射,而是也由荧光材料散射,从而使未转换的激发光(例如蓝色光通道)的使用效率降低。
优选地,根据本发明的波长转换装置设计用于时间上依次地产生彩色光。这对于使用不同颜色的光线的应用而言是特别有利的,例如在彩色视频投影仪或者彩色效果灯中。优选的是,在此如下地设计波长转换装置,使得激发光在一个时间阶段内至少大多数未转换地、即光谱未改变地来使用。为此目的,波长转换装置能够包括至少一个至少部分地反射激发光的反射元件。至少一个反射元件例如能够构造成镜面。此外,波长转换装置设计用于,使得激发光能够时间上依次地射入到至少一个反射元件上,或者说至少一个波长转换元件上。
例如,波长转换装置能够构造成荧光材料轮,其能够围绕荧光材料轮的旋转轴旋转。在此,至少一个波长转换元件能够布置在荧光材料轮的环形的、围绕荧光材料轮的旋转轴延伸的区域的一个或者多个圆形区段内。对于具有大于一种颜色的转换光,相应地设置多个波长转换元件。例如,在荧光材料轮上能够依次布置两个或者多个荧光材料段。此外,至少一个反射元件能够至少布置在荧光材料轮的环形的、围绕荧光材料轮的旋转轴延伸的区域的圆形区段内
例如,对于波长转换元件的荧光材料层能够使用黄色荧光材料,该黄色荧光材料层将蓝色光转换为黄色光。在叠加并混合这两种彩色光部分时,能够产生白色光,其色温能够通过针对性地选择蓝光和黄光的相应的份额来调整。对于依次产生彩色光而言,波长转换装置例如能够具有红色和绿色荧光材料段。因此,借助反射元件和作为激发光的蓝色光能够产生红色光、绿色光和蓝色光的序列。在需要时,也能够使用另外的或者其他的荧光材料,例如黄色荧光材料,具有不同色差的荧光材料、例如两种不同的红色和绿色荧光材料等等。
尽管不需要特别的措施,例如在例如烧结的荧光材料层的表面上涂覆减反射层,入射的激发光的一小部分已经不可避免地由通常多孔的荧光材料层的表面未转换地反射。然而对于有针对性的使用,提高入射的激发光的未转换地反射的部分是必要的。根据应用情况,将荧光材料层实现为适当薄的,也就是因此使得入射的且穿透到荧光材料层中的激发光没有完全转换,可能就足够了。然后,剩余的未转换的部分由上面涂覆了荧光材料层的载体反射回去。因此,载体优选地构造成至少部分反射的。至少一个波长转换元件还能够作为穿孔的荧光材料层构造在载体上。荧光材料的穿孔例如能够实现为穿孔阵列,然而其它形式或者形式组合也是可行的。通过穿孔,也就是通过全部穿孔面与荧光材料的全部表面的比例,能够进一步提高或者调整入射的激发光中的未转换地反射的份额。
为了能够实际地使用未转换地反射的激发光,适宜的是,激发光不是与波长转换装置的或者反射元件的和波长转换元件的表面相垂直地定向,而是倾斜的。在倾斜入射时,此时由波长转换装置未转换地倾斜反射的激发光(反射光)能够更容易与入射到波长转换装置上的激发光分开。
为了能够使发射到相同半区内的转换光和反射光转向到不同的光路上,这两个光线中的一个、例如转换光,利用与其相倾斜的、优选的低于45°倾斜地布置的第一二向色镜从激发光路中偏转出并镜面反射到转换光路上。相反,反射光透射了第一二向色镜,而没有明显的方向改变。对此,第一二向色镜构造成对于激发光是透射的并且对于转换光是反射的。因此也就是说,在激发光光路上入射到波长转换装置上的激发光也能够不改变方向地透射第一二向色镜。
当然,转换光和反射光的分离替代地也能够反向进行。对于这种替代方案,第一二向色镜构造成对于激发光而言是反射的且对于转换光而言是透射的,即刚好与之前的相反。利用如此构造的二向色镜,使转换光透射到转换光路上并且反射光从激发光光路偏转出并且镜面反射到反射光路上。因为在这种替代方案中,在激发光光路上入射到波长转换装置上的激发光能够不改变方向地透射第一二向色镜,激发光必须由侧方射入,并且通过第一二向色镜反射地转向到波长转换装置上。
设置用于使反射光和转换光汇聚的光束汇聚装置优选地包括第二二向色镜。由第一二向色镜镜面反射出的(即反射的)转换光或反射光转向到同样优选地低于45°布置的第二二向色镜上。
此外,光束汇聚装置优选地具有转向光学件,其使得穿过第一二向色镜透射的反射光或者替代的转换光转向到第二二向色镜上。对此,转向光学件具有例如两个彼此间隔开的转向镜,其光学地连续布置在第一二向色镜的下游,使得穿过第一二向色镜透射的光线通过例如反向的U形转向光路转向到第二二向色镜上,并且透射穿过该第二二向色镜。因此,第二二向色镜设计用于,同样反射由第一二向色镜反射的光线并且同样透射由第一二向色镜透射的光线。
此外,如下地布置和设计照明装置的上述光学元件,使得由第一二向色镜透射并随后转向的光线和由第一二向色镜反射的光线借助第二二向色镜汇聚。在此,反射光和转换光的光束在第二二向色镜的下游能够在扩散方向上至少部分地重叠又或者准直或平行地错开。此外,这两种光束的扩散方向能够彼此围成很小的夹角。
优选地,激发光借助聚光光学件聚焦到波长转换装置上、即至少一个波长转换元件或者可能的至少一个反射元件上。此外,聚光光学件还用于,会聚并准直由波长转换装置发射的转换光或者反射光(未转换地反射的激发光)。
为了使激发光能够倾斜地射到波长转换装置的表面上,优选的至少近似准直的激发光也例如能够与光学轴线平行错开地(Off-Axis离轴地)入射到聚光光学件上。聚光光学件使所有入射的离轴平行光束折射到聚光光学件的焦点方向上,并因此倾斜地折射到波长转换装置的表面上。该光束由至少一个反射元件完全一样地倾斜地未转换地反射,并且由聚光光学件相应地与光学轴线平行错开地准直。对此的其它的细节位于实施例中。
对于反射光和转换光的混合有利的是,借助第二二向色镜汇聚的光束借助布置在光学下游的第二聚光光学件转向到光积分器内。光积分器,例如通过在从积分器输入端到输出端的路径上的多倍反射,使入射的光束均匀化。
借助可选择地布置在两个转向镜之间的光学漫射器,能够进一步地改进混合并可能减少相干效应(散斑)。
除了反射光和转换光在近场中的混合之外,对于远场中的混合有利的是,反射光与光学轴线平行错开地(离轴地)转向到第二聚光光学件上。反射光束在扩散方向上与通常更宽的转换光束不对称地在其一侧重叠。然后,第二聚光透镜使平行错开地入射的光束折射到聚光透镜的焦点中。因此,在于光积分器内耦合时,能够根据已聚焦的转换光束向调整已聚焦的反射光束的发散。
还能够如下地实现已聚焦的转换光束与已聚焦的反射光束的角分布的更好的匹配,即令反射光束的直径通过扩展与转换光束的直径相匹配。对此,在两个转向镜之间能够布置扩展的光学望远镜。
优选地,激发光源包括至少一个激光二极管。为了能够提供多种应用所必需的高激发光功率,有利的能够是,在共同的壳体内安装多个激光二极管芯片。每个激光二极管能够配有至少一个独有的和/或共同的光学件(“Multi-Lens-Array多透镜阵列”)以用于引导光束,例如配备至少一个菲涅尔透镜(Fresnel-Linse)、准直光管等等。还能够设想其他的激光光源,例如以下激发光源,其包括超辐射发光二极管(Superlumineszensdioden)、LED、有机LED和类似的。
附图说明
下面要借助实施例进一步解释本发明。图中示出:
图1a是在第一光阶段内具有荧光材料轮的根据本发明的照明装置的实施例,
图1b是在其他光阶段内的来自图1a的实施例,
图2是具有荧光材料轮的根据本发明的照明装置的其他实施例,
图3是具有荧光材料轮和望远镜的根据本发明的照明装置的实施例,
图4是用于根据本发明的照明装置的激发光源的实施方式,
图5是具有静态的波长转换装置的根据本发明的照明装置的实施例,
图6是图3中示出的实施例的具有交换了的反射光路和转换光路的变体。
具体实施方式
下面为了清楚起见,相同的或者类似的特征也能够配有相同的参考标号。
图1a示出了根据本发明的实施例的照明装置1的示意图。照明装置1包括构造成激光装置的激发光源2。激光装置例如能够构造成包括多个激光二极管的激光二极管阵列。对此的其他细节参考图5和相对应的附图描述。激发光3也一同作为蓝色通道来使用。因此,激发光源2设计用于,发射在蓝色光谱范围内的、例如440-470nm范围内的、特别优选的在大约450nm的激发光3。此外,这对于许多荧光材料而言是合适的激发波长。
激发光源2的优选至少近似准直的蓝色激光3穿过第一二向色镜4转向到波长转换装置上,该波长转换装置构造为荧光材料轮5。荧光材料轮5包括圆盘形的载体6,该载体围绕旋转轴A可旋转地受支撑。在朝向激发光源2的一侧上,载体6配备有三个圆环段,即红色荧光材料段16、绿色荧光材料段(不可识别的)和镜面段17。镜面段17例如能够通过载体6的优选是镜面反射的表面的未涂覆荧光材料的区段来构造。因此,照明装置1设置用于时间上依次的红色、绿色和蓝色光序列。该序列例如适用于视频投影仪内的时间上依次的彩色光源。此外,在需要时也能够设置另外的或者其他的荧光材料段、例如附加的黄色荧光材料层。
蓝色激光3借助布置在第一二向色镜4和荧光材料轮5之间的第一聚光光学件8聚焦到朝向入射激发光3的荧光材料轮5的表面上。在此,使激发光源2和第一聚光光学件8如下地彼此校准,使得蓝色激光3(由箭头表征)与第一聚光光学件8的光学轴线L1平行移开地入射到后者上(离轴光路)。
在图1a中示出了以下时间阶段,在该时间阶段内,荧光材料轮5的镜面段17旋转穿过蓝色的激光3的聚焦点。在该反射阶段期间,入射的蓝色激光3由荧光材料轮5的镜面段17未转换地反射回去。所反射的激光3‵(反射光)通过聚光光学件8与入射的蓝色激光3镜面对称地准直地转向返回,并经过第一二向色镜4。然后蓝色的反射光3‵借助由两个转向镜9,10组成的转向光学件转向到第二二向色镜11上,该二向色镜如第一二向色镜4一样设计成对于蓝色激光和反射光3‵是透明的。第二二向色镜11透射已转向的反射光3‵,该反射光由第二聚光光学件13聚焦到光积分器14内。在此,第二转向镜10和第二聚光光学件13如下地彼此校准,使得蓝色激光3‵(再次由箭头表征)在第二聚光光学件13的光学轴线L2内入射到后者上(轴上光束路径On-Axis Strahlengang)。光积分器14例如是合适的玻璃棒,其使得蓝色和黄色的光基于多重全内反射而混合成白色的混合光。
替代或附加于光积分器14地,还能够设置其它的光学元件以用于光线混合。布置在两个转向镜9,10之间的可选的漫散射元件15(漫射器)用于在穿过光积分器和减少相干效应(斑点)之后使两种光线份额更好地混合。
这两个转向镜9,10以及这两个二向色镜4,11在共同的平面内分别朝向相应的光学轴线倾斜45°。还能够设置与其不同的角度,只要该角度仅对单个光学元件的几何布置产生影响,并且不对该布置的原理上的功能起到影响。
布置在第二聚光光学件13和光积分器14之间的过滤轮18用于改进相应颜色的转换光(例如红色,绿色,黄色,等等)的颜色纯度。出于该目的,过滤轮具有与荧光材料轮5的荧光材料段相对应的且同步的滤色段(未展示)。在反射阶段期间,能够使蓝色光在光谱不发生改变的区段旋转穿过第二聚光光学件13的焦点。
在图1b中示出了照明装置1的以下时间阶段,在该时间阶段期间,荧光材料轮5的红色荧光材料段16旋转穿过蓝色的激光3的聚焦点。因此,相对于图1a中示出的反射阶段,荧光材料轮5相应地继续旋转。在图1b中示出的阶段期间,激光3通过红色荧光材料段16的红色荧光材料转换为红色光谱范围内的转换光(以下也简称为“红色转换阶段”)。红色的转换光19从在红色荧光材料段16上的激光光斑起近似地以朗伯分布(LambertschenVerteilung)放射,由第一聚光光学件8会聚并准直地转向到第一二向色镜4上。该转换光在该处镜面反射到第二二向色镜11上,该第二二向色镜如第一二向色镜4一样设计成仅对于蓝色激光3,3‵是透明的,但对于其他颜色的光、特别是还对于红色的转换光19是反射的。第二二向色镜11使红色的转换光19反射到第二聚光光学件13上,该聚光光学件使红色的转换光19贯穿过过滤轮聚焦到光积分器14内。此外,过滤轮18的红色过滤段(未示出)与荧光材料轮5的红色荧光材料段16同步地旋转。因此,红色转换光19通过同时穿过第二聚光光学件13的焦点旋转的红色过滤段而在光谱上进行过滤,并且此时改善了红色光通道的颜色纯度。
在“绿色转换阶段”,即当荧光材料轮5的绿色荧光材料段旋转穿过蓝色激光的聚焦点(未示出)时,光路原则上是相同的,如图1b中所示出的“红色转换阶段”一样。因此,在此放弃对于“绿色转换阶段”的单独的图形展示。
无论如何,来自转向光路的时间上依次的反射光和来自转换光路的不同颜色的转换光借助转向光学件9,10和第二二向色镜11来导向彼此,并通过第二聚光光学件13转向到光积分器14内。
当然,在本实施例中所提到的彩色荧光材料只是示例,并且在这种情况下与蓝色的反射光一起设置用于红色、绿色、蓝色等光线的序列。还能够使用另外的彩色荧光材料,例如黄色荧光材料,或者使用其他的彩色荧光材料,例如黄色的荧光材料来代替红色的荧光材料与适当的红色过滤器相结合,以用于产生红色的光线。
图2示出了来自图1a,1b的照明装置1的变体1I的示意图。出于简单的原因,在此同时绘出了反射和转换阶段的光路,尽管这些阶段如在图1a、1b中所示的在时间上依次发生。与图1a,1b中所示出的照明装置1相比,唯一的重要差别在于,此时第二转向镜10不是轴上(On-Axis)校准的。相反,如下地移动第二转向镜10,使得蓝色的激光束3‵与光学轴线L2平行移开地入射到聚光光学件13上(离轴光路)。因此,在焦点侧上,蓝色激光束和转换光束在入射到光积分器内时能够有部分的角度匹配,从而改进了混合。因此,在均匀度保持不变时,还得到了减小光积分器14的长度的可行性。在此,在两个转向镜9,10之间还能够选择性地附加布置漫散射元件(漫射器),以便改善光线份额在近场内的混合,并且抑制转换光(所反射的未转换的激发光)的相干效应(斑点)。
图3示出了来自图1a,1b的照明装置1的其他变体1II的示意图。在此,在两个转向镜之间布置由两个透镜20,21组成的放大的透镜望远镜。透镜望远镜20,21用于使蓝色的反射光束3‵扩展到转换光束12的直径。在已扩展的蓝色的激光(反射光)3‵与已转换的光线12借助第二二向色镜11重叠之后,二者以相似的角度分布射到过滤轮18和光积分器14上。因此改进了彩色光份额的混合,或者说在均匀度保持不变时能够缩短光积分器14的长度。特别是因此给出了远场内的改善了的均匀混合。
图4示出了在本发明的主要实施例中仅象征性示出的激发光源2的可行实施方式的示意图。在此,激发光源2包括构造为激光二极管阵列的光源200,该光源包括多个激光二极管201。在此,激光二极管201的布置不仅如图5中能识别的在一行上延伸,而且还阵列状地延伸到绘图平面内。对此,各个发光二极管201布置在共同的载体板202上。每个发光二极管201都配置了主透镜204。主透镜204分别用于使由相对应的芯片203发射的激光束准直。替代地,代替各个主透镜204还能够设置一件式的透镜阵列(“多透镜阵列Multi-Lens-Array”),其中每个芯片都集成了相对应的准直透镜(未示出)。各个激光二极管201的已准直的激光束借助阶梯式布置的微长形的镜面元件205转向到垂直于激光二极管201的放射方向的共同方向上。因此,激光束的空间延展在激光二极管阵列200的位于绘图平面内的轴线内受到压缩。激光束的其他压缩通过连接在下游的聚光透镜206来实现。随后的凹透镜系统207产生了准直的激光束3,该激光束由宽箭头来表征。因此,透镜206和207组成望远镜。
图5示出了根据本发明的实施例的照明装置1III的示意图。在此,波长转换装置实施为静态的。因此这里也取消了同步过滤轮。其余的结构与在图1a,1b中所展示的照明装置1的结构相符。优选地,激发光源2的至少近似准直的蓝色激光3贯穿过第一二向色镜4转向到波长转换装置上,该波长转换装置构造为布置在静态的载体6上的荧光材料层7。载体6形状为金属的六面体,并且还起到冷却体的作用,以用于排出在照射荧光材料层7时所产生的损耗热。朝向激发光源2的荧光材料层7包括黄色荧光材料,例如Ce:YAG,并且针对性地设计用于使蓝色激光3部分转换为黄色光谱范围内的转换光和用于未转换的蓝色激光3的剩余反射。根据应用情况,转换和反射的份额能够根据在两个颜色通道内、即黄色或蓝色的通道内的相应所期望的光通量来选择。特别地,该份额还能够根据具有所期望的色温的白色混合光来选择。未转换的已反射的蓝色激光和已转换的黄色光的相应的份额例如能够通过荧光材料层的反射率来控制。替代地或者附加地,荧光材料层还能够是穿孔的,例如具有在荧光材料内的贯穿的穿孔阵列,通过该荧光材料层,激发激光束能够不经转换地射到载体表面上,以便因此提高未转换地反射的份额。对此作为辅助,载体能够构造成至少部分反射的。
入射的蓝色激光3的由荧光材料层7未转换地反射的部分3‵(由反向的箭头表示),通过第一聚光光学件8与入射的蓝色激光3镜面对称地准直地转向返回,并通过第一二向色镜4。之后,蓝色激光3‵通过由两个转向镜9,10组成的转向光学件转向到第二二向色镜11上,该二向色镜如第一二向色镜4一样构造成对于蓝色激光3‵是透明的。
已聚焦的蓝色激光3的由荧光材料层7转换为黄色转换光12的部分由第一聚光光学件8会集,并转向到第一二向色镜4上。转换光12从该处反射到第二二向色镜11上,该第二二向色镜如第一二向色镜4一样构造成对于转换光12是反射的。
由第二二向色镜11反射的黄色转换光12和透射的蓝色激光3‵共线地到达第二聚光光学件13上。第二聚光透镜13将这两个黄色的或蓝色的光部分聚焦到微长形的光积分器14内(仅部分示出)。
照明装置1III例如适合作为汽车探照灯或者内窥镜中的白色光源。
图6示出了来自图3的照明装置1II的变体1IV的示意图。在此,这两个二向色镜4,11是与图3中镜面相反的,也就是说对于蓝色的激发光3是反射的并且对于转换光12是透射的。因此,反射光路和转换光路互相调换。因此放大的望远镜20,21没有布置在转向光路内,而是光学地布置在两个反射了反射光3‵的二向色镜4,11之间。此外,激发光3通过第一二向色镜4反射到荧光材料轮5上,而不是如图3中透射到荧光材料轮5上。为此目的,激发光3通过转向镜22从侧方镜面反射到第一二向色镜4上。相反,转换光12透射过第一二向色镜4,并借助这两个转向镜9,10导向到转向光路上。借助第二二向色镜11会聚了来自反射光路的反射光3‵和来自转向光路的转换光12。然后,在第二二向色镜11之后,不管是反射光3‵和转换光12的光束走向还是其他的结构都与图3中的完全相同。

Claims (14)

1.一种用于借助波长转换装置(5)产生光线的照明装置(1),包括激发光源(2),所述激发光源设计用于射出激发光(3),
带有至少一个波长转换元件(16)的波长转换装置(5),所述波长转换装置(5)布置在激发光路内,其中,至少一个所述波长转换元件(16)设计用于,使由所述激发光源(2)射入到所述波长转换元件(16)上的所述激发光(3)至少部分地转换为转换光(19),并且使所述转换光(19)放射到相同的半区内,所述激发光(3)在该半区中射入到所述波长转换元件(16)的表面上,并且其中所述波长转换装置(5)设计用于,使由所述激发光源(2)射入到所述波长转换装置(5)上的所述激发光(3)至少暂时地并且至少部分未转化地作为反射光(3‵)来反射,
第一二向色镜(4),所述第一二向色镜布置且设计用于,使所述反射光(3‵)引导到反射光路上并且使所述转换光(19)引导到转换光路上,其中所述反射光路和所述转换光路至少部分地在空间上分离,和
光束汇聚装置,所述光束汇聚装置设计用于使来自所述反射光路的所述反射光(3‵)与来自所述转换光路的所述转换光(19)的汇聚,其中,所述光束汇聚装置包括第二二向色镜(11),并且所述光束汇聚装置设计用于,同样反射由所述第一二向色镜(4)反射的光线并且同样透射由所述第一二向色镜(4)透射的光线。
2.根据权利要求1所述的照明装置(1),其中,所述光束汇聚装置包括转向光学件,所述转向光学件具有两个彼此间隔开的转向镜(9,10),所述转向光学件布置在由所述第一二向色镜(4)透射的光线的光路内并设计用于,使由所述第一二向色镜(4)透射的光线转向到所述第二二向色镜(11)上。
3.根据权利要求2所述的照明装置(1),具有布置在两个所述转向镜(9,10)之间的光学漫射器(15)。
4.根据权利要求2或3所述的照明装置(1),具有布置在两个所述转向镜(9,10)之间的光学望远镜(20,21),所述光学望远镜设计用于扩散反射光束。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的照明装置(1;1III),其中,所述波长转换装置包括至少部分地反射所述激发光(3)的载体(6)。
6.根据权利要求5所述的照明装置(1),其中,至少一个所述波长转换元件构造成所述载体(6)上的荧光材料层。
7.根据权利要求1至3中任一项所述的照明装置(1),其中,所述波长转换装置(5)包括至少一个至少部分地反射所述激发光(3)的反射元件(17),并且其中,所述波长转换装置(5)设计用于,使得所述激发光(3)能够时间上依次地射入到所述反射元件(17)上,或者说能够射入到所述波长转换元件(16)上。
8.根据权利要求7所述的照明装置(1),其中,所述波长转换装置(5)构造为荧光材料轮,所述荧光材料轮能够围绕所述荧光材料轮的旋转轴(A)旋转,其中至少一个所述波长转换元件(16)至少布置在所述荧光材料轮的环形的、围绕所述荧光材料轮的所述旋转轴(A)延伸的区域的区段内。
9.根据权利要求8所述的照明装置(1),其中,至少一个所述反射元件(17)至少布置在所述荧光材料轮的环形的、围绕所述荧光材料轮的所述旋转轴延伸的区域的区段内。
10.根据权利要求1至3中任一项所述的照明装置(1),具有第一聚光光学件(8),所述第一聚光光学件光学地布置在所述激发光源(2)和所述波长转换装置(5)之间,其中第一聚光光学件(8)设计用于,一方面使所述激发光源(2)的所述激发光(3)聚焦到所述波长转换装置(5)上,另一方面会聚并准直由所述波长转换装置(5)发射的所述转换光(19)或者未转换地反射的所述反射光(3‵)。
11.根据权利要求10所述的照明装置(1),设计用于,使得所述激发光(3)能够与所述第一聚光光学件(8)的光学轴线(L1)平行错开地射入到所述第一聚光光学件(8)上。
12.根据权利要求1至3中任一项所述的照明装置(1),具有第二聚光光学件(13),所述第二聚光光学件光学地布置在所述第二二向色镜(11)的下游。
13.根据权利要求12所述的照明装置(1),具有光学地布置在所述第二聚光光学件(13)下游的光学积分器(14),以用于输送所述转换光(19)和所述反射光(3‵)。
14.根据权利要求12所述的照明装置(1),设计用于,使得所述反射光(3‵)能够与所述第二聚光光学件(13)的光学轴线(L2)平行错开地射入到所述第二聚光光学件(13)上。
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