CN107077057B - 具有泵浦光单元和发光材料元件的照明设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种照明设备(1)，具有：用于发射泵浦光的泵浦光单元(2)；用于以对借助泵浦光的激励进行响应的方式产生转换光的发光材料元件(3)；和波长相关的分束器(5)，所述分束器是对于泵浦光反射的且对于转换光透射的，其中泵浦光的第一部分射到分束器(5)的光入射面(8)上，并且由分束器(5)反射至发光材料元件(3)，所述发光材料元件(3)以对借助泵浦光的激励进行响应的方式发射转换光，所述转换光同样射到分束器(5)的光入射面(8)上，然而由分束器(5)透射并且在分束器(5)的与光入射面(8)相对置的光出射面上射出，并且其中在同一时间点，泵浦光的第二部分引导到分束器(5)的光出射面(11)上并且由分束器(5)反射并且在此与由分束器(5)透射的转换光叠加，以至于为了照明目的，在分束器(5)下游提供由泵浦光和转换光构成的混合光。

Description

具有泵浦光单元和发光材料元件的照明设备
技术领域
本发明涉及一种照明设备，具有：用于发射泵浦光的泵浦光单元；和用于将泵浦光至少部分地转换为转换光的发光材料元件。
背景技术
虽然现今气体放电灯作为光密度高的光源仍被最广泛地传播，但是最新的研究方向是功率密度高的泵浦光单元，例如将激光器和与其间隔开地设置的发光材料元件组合。发光材料元件以对借助泵浦光的激励进行响应的方式发射转换光，所述转换光随后能够用于照明目的。本发明基于的技术问题是：提出一种具有泵浦光单元和发光材料元件的有利的照明设备。
发明内容
根据本发明，所述目的通过一种照明设备实现，其具有：用于发射泵浦光的泵浦光单元；用于以对借助泵浦光激励进行响应的方式产生转换光的发光材料元件；和波长相关的分束器，所述分束器对于泵浦光是反射的并且对于转换光是透射的，其中泵浦光的第一部分射到分束器的光入射面上，并且由分束器反射至发光材料元件，所述发光材料元件以对借助泵浦光的激励进行响应的方式发射转换光，所述转换光同样射到分束器的光入射面上，然而由分束器透射并且在分束器的与光入射面相对置的光出射面上射出，并且其中在同一时间点，泵浦光的第二部分引导到分束器的光出射面上并且由分束器反射并且在此与由分束器透射的转换光叠加，使得为了照明目的，在分束器下游提供由泵浦光和转换光构成的混合光。
优选的实施方式在整个公开内容中找到，其中在视图中不总是在设备方面和应用方面进行详细区分；无论如何，公开内容也隐含地描述应用方面。
借助于照明设备能够产生由泵浦光和转换光构成的混合光。混合或叠加借助于波长相关的分束器实现，所述分束器对于泵浦光是反射的，然而对于转换光是透射的。就此而言，“反射的”/“透射的”意味着：例如相应射到分束器的波长相关的反射层上的光的例如至少60％、70％或80％(优选以提及的顺序递增)，即根据是泵浦光或转换光，被反射/透射。
射到分束器的光入射面上的第一泵浦光部分由所述分束器反射至发光材料元件。同样，第二泵浦光部分也由分束器反射。然而因为第一和第二泵浦光部分射到分束器的相对置的侧上，所以第一和第二泵浦光部分沿彼此相反的方向被反射，优选沿彼此完全相反的方向被反射。第一泵浦光部分被反射至发光材料元件，而第二泵浦光部分背离发光材料元件地被反射。也将以对借助泵浦光的激励进行响应的方式由发光材料元件产生的转换光背离所述发光材料元件地传播，所述转换光于是在分束器下游具有与第二泵浦光部分相同的路径。
通过在同一时间点将泵浦光射到分束器的相对置的侧上，所述泵浦光的一部分能够用于发光材料激励，并且另一部分与随后产生的转换光混合。
分束器优选是干涉镜(也称作“二向色镜”)，所述干涉镜具有构造成多层片系统的波长相关的反射层。所述反射层例如能够由至少两种介电的层片材料构成，所述介电的层片材料的折射率不同并且在反射层中交替地依次设置成层片。除了反射层以外，分束器也能够具有基本体，优选为透明的板。于是，(分束器的)光入射面因此例如能够是基本体的侧，并且光出射面由反射层的背离基本体的侧形成，或者反之亦然。在两个基本体之间被围住的反射层也是可行的。分束器例如能够作为一体的部件也具有两个波长相关的反射层，所述反射层例如设置在基本体的相对置的侧上。优选地，第一和第二泵浦光部分射到分束器的相同的波长相关的反射层上，刚好仅射到所述反射层的相对置的侧上。
转换光优选比泵浦光波长更长(降频转换)，泵浦光例如能够是蓝光，例如具有405nm或450nm的主波长；转换光优选是黄光，所述黄光的主波长例如能够至少为570nm，优选至少为575nm，并且例如最高为585nm，优选最高为580nm。作为黄色发光材料优选能够是石榴石发光材料，例如具有铈掺杂的钇铝石榴石(YAG)。
为了使由泵浦光和转换光构成的混合光均匀化，在分束器下游例如也能够设置有光混合机构，例如散射盘、非成像积分器或还有微透镜阵列。
在根据本发明的照明设备中，对光混合的感知并不取决于时间平均，因为第二泵浦光部分和转换光同时存在于照明设备的输出端处。第一泵浦光部分引导到发光材料元件上，即所述发光材料元件发射转换光，所述转换光穿透分束器，并且第二泵浦光部分同时(在同一时间点)，例如在运行期间在至少1ms、10ms、100ms、1s、100s的持续时间期间或者也持久地经由分束器的光出射面与转换光混合。相对于仅在平均时间中才得到的混合，这就此而言比在例如不必设置产生连续的序列的移动部件，如色轮/滤光轮的情况下具有优点。这例如能够简化构造进而也提供成本优势，尤其是因为在移动部件的情况下，坚固性更低，噪音生成更高并且可能提高维护耗费。
在一个优选的实施方式中，第二泵浦光部分和转换光直接在分束器下游具有彼此基本上平行的主传播方向，所述主传播方向优选应以如下顺序递增地相对于彼此倾斜：不大于10°、8°、6°、4°或2°。在此，“主传播方向”分别确定为相应的光束簇的重心方向，更确切地说将其确定为借助相应的光流加权的方向矢量的重心方向。随后参照的入射角或出射角于是作为在入射的或出射的光束簇的主传播方向和到相应的入射面或出射面上的法线之间的角获得。
分束器的波长相关的反射层优选是平面的，即具有平坦的入射面(所述入射面能够等同于分束器的光入射面)，平坦的出射面(所述出射面能够等同于分束器的光出射面)和沿厚度方向垂直于所述出射面的厚度，所述厚度在层上是恒定的。
因此，转换光到反射层的优选平面的入射面上的入射角例如为至少40°，优选至少43°，并且例如最高50°，优选最高47°，其中45°在技术可行性的范围中是特别优选的。第二泵浦光部分到与反射层的入射面相对置的，同样优选平面的出射面上的入射角例如为至少40°，优选至少43°，并且例如最高50°，优选最高47°(特别优选为45°)。转换光的入射方向和第二泵浦光部分的入射方向(分别直接在分束器上游)相互形成至少85°，优选至少88°并且例如最高95°，优选最高92°的角。
第一泵浦光部分优选以至少40°，更优选至少43°，并且例如最高50°，优选最高47°(特别优选是45°)的入射角射到分束器的反射层上。直接位于分束器上游的第一泵浦光部分的主传播方向与直接位于分束器上游的第二泵浦光部分的主传播方向优选相对置，即这两个主传播方向形成至少175°，优选至少178°，并且最高185°，优选最高182°的角，特别优选这两个主传播方向刚好相对置(180°)。
在一个优选的实施方式中，关于所述第二泵浦光部分，在分束器的第二泵浦光部分所射到的光出射面上游设置有反射器。所述反射器设置在具有第二泵浦光部分的光路中，使得所述反射器将所述第二泵浦光部分反射到分束器的光出射面上。反射器的相应的反射面优选设为全反射镜，例如金属膜。在反射器和分束器之间，第二泵浦光部分优选穿透气体体积，特别优选穿透空气。优选的是，光束引导以如下方式进行：第二泵浦光部分直接在反射器上游和直接在反射器下游的两个主传播方向刚好彼此相对置。
尽管具有反射器的这种装置是优选的，但是第二泵浦光部分通常例如也可以借助于玻璃纤维引导至分束器的光出射面。然而优选经由反射器引导至分束器的光出射面的第二泵浦光部分于是要么穿过分束器(穿过中断区域)要么在所述分束器旁经过。下面，首先描述第一变型方案“中断区域”。
即在优选的设计方案中，分束器的波长相关的反射层在中断区域中中断，第二泵浦光部分穿过所述中断区域进而在反射层旁经过。在中断区域中，例如能够仅中断反射层，并且例如分束器的(透明的)基本体能够连续地设置；然而分束器也能够整体中断，即例如设有贯通孔。通常，第二泵浦光部分于是作为泵浦光的穿透中断区域的部分获得。
根据一个优选的实施方式，中断区域设作为在反射层中的孔眼光阑，即反射层完全地围住中断区域(关于层方向)并且在所述围绕部内不存在反射层。特别优选的是，中断区域是圆形的孔眼光阑，所述孔眼光阑例如能够设置在中部。通常也能够设有多个中断区域，即尤其也并排地设有多个孔眼光阑，所述孔眼光阑能够具有相同的或不同的直径。例如也能够设有环形的，尤其圆形的中断区域，其中例如不同直径的多个环也能够彼此嵌套，所述环例如也同心地设置。
在优选的实施方式中，设作为孔眼光阑的中断区域能够非中心地设置，即与泵浦光在分束器的入射面上照亮的面的面重心错开地设置。这例如能够在下面描述的、可调节的光混合方面是令人感兴趣的。
在优选的设计方案中，中断区域相对于所使用的反射层应是小的。因此，在反射层的层方向上的中断区域面积与在同一方向上的反射层面积的比率为最高1/5，优选以如下顺序递增：最高1/20、1/50、1/100、1/150、1/200、1/250、1/300、1/350、1/400、1/450或1/500。可能的下限例如能够优选以如下顺序递增：至少1/10000、1/8000、1/6000、1/4000、1/2000、1/1500、1/1250、1/1000(上限和下限也能够是彼此无关地且令人感兴趣的)。
在此，仅反射层的“有利于光成形的”区域作为用于反射层面积的基础，即至少泵浦光或转换光(或者两者都)射到该区域上。在完全照亮时，所述区域能够在整个反射层上延伸；否则不考虑刚好未被照明的区域。
在一个优选的实施方式中，在第二泵浦光部分的光路中，在分束器的中断区域下游且在光出射面上游设置有散射机构，优选漫射的散射机构。因此，在中断区域下游，第二泵浦光部分于是射到所述散射机构上并且由散射机构扩展，例如扩展至少5°、10°、15°、20°或25°(优选以提到的顺序递增)。因此，简化地说，相对“窄”的光束簇穿透中断区域并且所述光束簇被扩展，以便随后相对大面积地射到分束器的光出射面上(并且仅以小的部分重新穿透中断区域)。
开度角的扩展的可能的上限例如能够为最高160°、140°或120°。如果泵浦光束簇应沿垂直于其主传播方向的轴线不同程度地扩展，那么考虑平均值。“开度角”在光束簇的侧表面之间取得；侧表面应位于辐射功率降至最大值一半的位置处(半峰全宽)。
在优选的实施方式中，反射器和散射机构是集成的部件，即设有漫射的反射器。反射器的反射面于是例如是磨砂的，例如粗糙的，其中所述反射面如上文提及的形成金属膜。具有第二泵浦光部分的光束簇同时在漫射的反射器上反射并且在此扩展。
下面，详细阐述上文已经提到的变型方案“第二泵浦光部分侧向地在分束器的反射层旁经过”。
即在优选的设计方案中，第二泵浦光部分侧向地在分束器的波长相关的反射层旁引导经过，所述反射层反射第一泵浦光部分。例如在反射层平面的情况下，所述反射层的入射和出射面位于各一个平面中(所述平面彼此平行并且根据层厚度间隔开)，第二泵浦光部分于是穿透这两个平面，更确切地说在波长相关的反射层旁边。
在优选的设计方案中，反射器的反射面凸状地成形并且该凸状的反射面将第二泵浦光部分聚束，其中所述反射器在具有第二泵浦光部分的光路中位于分束器的光出射面上游。所述反射面例如能够具有椭圆形的形状，其中抛物线形状是优选的，其中所述反射面优选设作为全反射镜并且例如由金属膜形成(参见上文)。因此，为了侧向地在反射层旁经过的目的而扩展的光束簇于是能够再次被会聚，所述光束簇在一定程度上包围波长相关的反射层。
在分束器的光出射面上游，在具有第二泵浦光部分的光路中(在凸状的反射面下游)设置有散射机构，所述散射机构将具有第二泵浦光部分的光束簇扩展，所述散射机构例如是漫射的散射盘。这种散射机构例如也能够由于后向散射造成一定的损耗(返回凸状的反射面，所述反射面随后会将后向反射的光准直)。因此，为了提高效率，能够优选另一镜，向回散射的光射到所述镜上并且由所述镜反射至散射机构(进而最终反射至分束器)。这种另外的镜例如能够设有全反射镜，例如设有球面的反射面。镜可以设有用于具有第二泵浦光部分的光路的孔，或者所述第二泵浦光部分也能够侧向地在所述镜旁经过。
通常，即也在变型方案“中断区域”的情况下，在具有泵浦光(或其一部分)的光路中，在分束器的光入射面上游能够设有光束压缩光学装置，例如阶梯式镜或优选望远镜光学装置。光束压缩光学装置减小光束横截面，例如减小至少20％、40％或50％。在变型方案“中断区域”的情况下，整个泵浦光，即也包括第二泵浦光部分能够穿透光束压缩光学装置。
在一个优选的实施方式中，该实施方式涉及变型方案“第二泵浦光部分侧向地在反射层旁经过”，第一泵浦光部分引导穿过光束压缩光学装置，然而第二泵浦光部分在所述光束压缩光学装置旁经过，因此具有第二泵浦光部分的光路不穿透光束压缩光学装置。
在一个优选的实施方式中，在具有第一泵浦光部分的光路中，在泵浦光单元下游并且在分束器的光入射面上游设置有会聚透镜。在此，其优选涉及望远镜光学装置的入射透镜。会聚透镜由平面平行的板围住，其中板的厚度方向和会聚透镜的光学轴线优选彼此平行。透镜和平面平行的板优选至少是一体的，即是不可无损坏地彼此分开的；更优选的是，所述透镜和板设为单片的部件，即所述透镜和板在内部中不具有材料边界。
在泵浦光单元下游并且在分束器的光入射面上游的会聚透镜也能够被切割，即例如能够沿着透镜的光学轴线观察，透镜的侧棱边可以朝向光学轴线移动(与相对置的侧棱边相比)；第二泵浦光部分于是不穿过透镜，而是由于回缩的侧棱边而在所述侧棱边旁经过。因此，例如在具有成行/成列设置的泵浦光源的泵浦光单元的情况下也能够将(第一泵浦光部分的)一整排/整列取出。
泵浦光、具有会聚透镜的板和其余照明设备于是相对于彼此设置为，使得第一泵浦光部分穿透会聚透镜进而优选穿透望远镜光学装置，然而第二泵浦光部分不穿透会聚透镜，而是穿透平面平行的板进而不被聚束，无论如何不在该处被聚束。
设计方案“第二泵浦光部分侧向地在波长相关的反射层旁经过”和“中断区域”能够是替选方案或者进行组合，其中在“中断区域”的情况下，“内部的”第二泵浦光部分引导穿过中断区域，而“外部的”第二泵浦光部分侧向地在反射层旁经过。
在优选的设计方案中，泵浦光单元由多个泵浦光源构成。优选的是，设有激光光源作为泵浦光源，特别优选设有激光二极管。因此，泵浦光单元于是例如是由多个激光二极管构成的阵列，例如是由至少两个、三个或四个激光二极管构成的阵列；可能的上限例如能够是最高1000个、500个、100个、50个或30个激光二极管。通常，激光二极管也能够具有不同的频率(主波长)；形成第一泵浦光部分的激光二极管例如能够具有第一频率，而形成第二泵浦光部分的激光二极管能够具有与第一频率不同的第二频率。优选地，泵浦光单元的激光二极管具有相同的频率，特别优选的是，所述激光二极管是构造相同的。激光二极管例如也能够不同地运行(恒定地或周期地运行)；然而优选地，所述激光二极管以相同的方式运行。
泵浦光单元相对于分束器优选设置为，使得所述泵浦光单元整体位于分束器的一侧上，更确切地说位于朝向分束器的光入射面的侧上。如果所述光入射面例如是平面的，那么泵浦光单元整体位于包含光入射面的平面的一侧上，其中分束器的波长相关的反射层例如位于所述平面的另一侧上。通常，将多个泵浦光源组合成泵浦光单元例如鉴于紧凑的构造而是令人感兴趣的，并且在制造方面提供处理的优势。泵浦光单元的多个泵浦光源优选共同地被封装(多芯片封装)。
在一个优选的实施方式中，所述实施方式涉及由多个泵浦光源构造的泵浦光单元，所述泵浦光源中的至少两个泵浦光源贡献不同量的第一和第二泵浦光部分，即所述至少两个泵浦光源在对第一泵浦光部分的贡献与对第二泵浦光部分的贡献的比率不同。于是可彼此独立地操控所述至少两个泵浦光源，使得第一泵浦光部分与第二泵浦光部分的比率在整体上可调节，在任何情况下都是可部分地调节的。在运行中，泵浦光部分之一不必是强制性可完全切断的，而是在一定的极限之内变化的比率也已经能够使混合光改变。因此，在一定的范围中所述混合光的改变是可调节的，更确切地说可经由操控泵浦光源来调节，即通过改变平均输出功率，例如通过改变泵浦光源的运行方式(恒定运行或周期运行)，进而优选纯电子地进行调节。
优选地，在可调节性的情况下，第一泵浦光部分与第二泵浦光部分的比率能改变至少10％，更优选改变至少20％或30％。如果例如唯一的泵浦光源仅提供第二泵浦光部分，那么所述第二泵浦光部分也能够完全被切断。
在优选的设计方案中，混合光是白光，其色温是可调节的，更确切地说通过改变第一泵浦光部分与第二泵浦光部分的比率的方式来调节。
根据本发明的照明设备能够有利地用于借助于由转换光和第二泵浦光部分构成的混合物进行照明。通常，所述照明设备例如也能够用作为投影设备的光源；特别有利的应用领域能够位于手术区照明或内窥镜照明的范围中。借助于照明设备能够有利地实现大面积的照亮，例如在汽车照明的，尤其具有前照灯的街道照明的领域中的照亮。在电影和电视领域中的舞台照明或场景照明例如也能够是令人感兴趣的。照明设备也可用作为效果光设备的光源。
附图说明
下面，根据实施例详细阐述本发明，其中在独立权利要求的范围中的各个特征在其他组合方式中也能够是对于本发明重要的并且应以该形式公开。
详细地示出：
图1示出根据本发明的第一照明设备的侧视图，所述第一照明设备具有泵浦光单元、发光材料元件和分束器；
图2示出根据图1的照明设备的细节图；
图3示出根据本发明的第二照明设备的细节图，所述第二照明设备与根据图1的照明设备在大部分中是近似的；
图4示出根据本发明的第三照明设备的细节图，所述第三照明设备同样在很大程度上对应于根据图1的照明设备；
图5示出根据本发明的第四照明设备，其中与根据图1至4的照明设备相反，第二泵浦光部分不引导穿过中断区域，而是在分束器旁经过；
图6示出根据图5的照明设备的细节图。
具体实施方式
图1示出照明设备1，其具有泵浦光单元2，即由25个激光二极管构成的阵列(未详细示出)，所述激光二极管被共同地封装。为了转换由泵浦光单元2发射的泵浦光(λ＝450nm)，设有发光材料元件3(YAG:Ce)，所述发光材料元件以对借助泵浦光的激励进行响应的方式发射黄色的转换光。
在具有泵浦光的光路4中，关于泵浦光传播，在发光材料元件上游设置有波长相关的分束器5。图2以示意的剖面示出所述分束器及其功能。分束器5由透明的基本体6作为载体构成，在所述载体上设有波长相关的反射层7(介电的多层片系统)。基本体6当前仅简略地示出并且尤其也没有考虑到其对光束传播的(实际上小的)影响。
具有泵浦光的光路4从泵浦光单元2射出到分束器5的光入射面8上，基本体6当前形成所述光入射面。波长相关的反射层7是对于蓝色的泵浦光反射的，泵浦光的第一部分在所述反射层上被反射。具有被反射的第一泵浦光部分的光路9于是射到照明材料元件3上，参见图1。
对于由发光材料元件3以对激励进行响应的方式发射的黄色的转换光而言，波长相关的反射层7是透射的，转换光的射到分束器5的入射面8上的光路10穿透分束器5，即在分束器5的与光入射面8相对置的光出射面11(当前由反射层7形成)上射出。
波长相关的反射层7不设置为连续的，而是在中断区域12中中断。与此相应地，射到所述例如圆形的区域上的泵浦光不被反射，泵浦光的第二部分穿透分束器5。具有第二泵浦光部分的光路13在分束器5下游射到具有漫反射的反射层15的镜14上(图1)。第二泵浦光部分在所述反射层上向回反射至分束器5，其中具有第二泵浦光部分的光束簇同时被扩展(由于漫射的反射)。
相应大面积地，向回反射的光路16于是射到分束器5的光出射面11上。因此，泵浦光的仅一小部分于是(重新)经过中断区域12到达泵浦光单元2；向回反射到光出射面11上的光的大部分作为第二泵浦光部分在对于泵浦光反射的反射层7上被反射。结果是，在分束器5下游于是存在由转换光和第二泵浦光部分构成的混合物。混合光优选是白光。
下面，首先描述根据图1的照明设备的其他细节，之后接着讨论中断区域变型方案或替选的光引导(图5)。泵浦光单元2的每个激光二极管发射发散的光束簇，所述光束簇借助于准直光学装置21分别各自被准直，即借助于透镜板(所述透镜板具有对应于激光二极管数量的透镜数量)被准直。在准直光学装置21下游，光束横截面整体上还通过激光二极管彼此间的间距来确定。
在准直光学装置21下游的望远镜光学装置22用于光束压缩，即减小光束横截面。所述望远镜光学装置由会聚透镜作为入射透镜22a和散射透镜作为出射透镜22b构建。为了防止在发光材料元件3上的“热点”形成，在望远镜光学装置22下游设有散射盘23，所述散射盘将具有泵浦光的光束簇4略微扩展。
由分束器5反射至发光材料元件3的第一泵浦光部分穿透由会聚透镜构成的系统24并且射到发光材料元件3上。由所述发光材料元件以对激励进行响应的方式产生的转换光由发光材料元件3以朗伯特方式发送。而会聚透镜24以如下方式被优化：将尽可能多的转换光会聚(然而原则上例如也可考虑仅具有唯一的会聚透镜的构造)。
与发光材料元件3近似地，透镜系统25也与反射器14相关联，以便尽可能将全部漫反射的泵浦光会聚。于是，在分束器5下游设有另一会聚透镜26。所述会聚透镜26聚焦到用于光混合的(未示出的)积分棒上。
图3示出另一照明设备1的细节图，所述照明设备根据图1和2所阐述的照明设备1在大部分中近似地构造。通常，相同的附图标记表示具有相同功能的部件并且就此而言也总是参照相应的其他附图的描述。
图3示出照明设备1的局部，即分束器5和散射盘23(以及望远镜光学装置的一部分22b)。然而与根据图1的照明设备不同，中断区域12当前没有设置在中部(关于光入射面8的借助于泵浦光照亮的区域)，而是向外错开一段地设置(为了对比，用虚线表示中部的设置方式)。所述不在中部的设置方式的结果是：包含在图中上部的第一光束簇31a中的泵浦光主要穿过中断区域12射入，而包含在第二泵浦光束簇31b和第三泵浦光束簇31c中的泵浦光按比例更强地被反射。下部的光束簇31c几乎不贡献第二泵浦光部分，第二光束簇31b略微贡献第二泵浦光部分，然而比第一光束簇31a明显更少地贡献第二泵浦光部分。
每个光束簇31a、b、c分别由(未示出的)激光二极管发射。因为光束簇于是分别以不同的比率分成第一和第二泵浦光部分，通过改变激光二极管的平均输出功率(绝对地或经由占空比)能够整体地改变第一泵浦光部分与第二泵浦光部分的比率。如果例如发射第一光束簇31a的激光二极管的输出功率提高，那么第一泵浦光部分与第二泵浦光部分的比率变大，即按比例更大部分的泵浦光穿透中断区域12。
另一方面，例如能够通过提高提供第三光束簇31c的激光二极管的输出功率来提高被反射的光的份额，进而提高转换光的(混合光的)份额。因此能改变转换光与第二泵浦光部分的比率并且可相应地调节白色的混合光的色度坐标。
图4也示出照明设备1的局部，其中分束器5的波长相关的反射层7在中断区域12中中断。然而与至今为止讨论的实施方式不同，所述中断区域不设作为孔眼光阑，而是具有圆环形状。然而功能是相同的，相应地，泵浦光的在剖面中为环形的部分作为第二泵浦光部分穿透中断区域，被反射，同时被扩展，然后与此相应地大面积地射到分束器5的光出射面11上。而第一泵浦光部分在分束器5的反射层7上被反射(在图4中未示出)并且射到发光材料元件3上。由所述发光材料元件以对所述激励进行响应的方式发射的转换光穿透分束器5(同样为了清楚未示出)，在所述分束器下游存在混合光。
图5示出另一根据本发明的照明设备1，然而其中与至今为止讨论的实施方式相反，第二泵浦光部分不在中断区域中穿透分束器5，而是引导经过分束器5旁。第二泵浦光部分于是同样经由镜14向回引导到分束器5，然而所述分束器的反射面51凸状地弯曲并且具有抛物线形状。因此，借助于反射，第二泵浦光部分被聚束。借助于散射盘53扩展光束簇，在具有第二泵浦光部分的光路16中在所述散射盘下游设置的透镜系统25于是用于准直，因此第二泵浦光部分作为被准直的光束簇射到光出射面11上。
如在根据图1阐述的照明设备1的情况下，当前也设有望远镜光学装置22以进行光束压缩，所述望远镜光学装置的入射透镜22a的原理在图6中详细示出。
会聚透镜22a由平面平行的板60围住，所述板的厚度方向平行于会聚透镜22a的光学轴线。现在，由泵浦光单元2发射的泵浦光穿透会聚透镜22a的第一部分进而穿透整个光束压缩光学装置22并且由分束器5反射到发光材料元件3上。
然而，泵浦光的第二部分(当前由四个设置在阵列的角部处的激光二极管发射)穿透平面平行的板60并且与之相应地在光束压缩光学装置22旁经过。在图6中标出四个部位61，在所述部位处第二泵浦光部分穿透平面平行的板60。第二泵浦光部分也在分束器旁经过并且以刚刚描述的方式借助于在镜14处的反射聚束并且转向到分束器5的光出射面11上。在光出射面上游，光束簇在散射盘53上被扩展。
在分束器5下游于是又存在由转换光和第二泵浦光部分构成的混合物，所述发光材料元件以对借助第一泵浦光部分的激励进行响应的方式发射所述转换光(所述第一泵浦光部分穿透望远镜光学装置22)。

Claims (15)

1.一种照明设备(1)，具有：
泵浦光单元(2)，所述泵浦光单元用于发射泵浦光；
发光材料元件(3)，所述发光材料元件用于以对借助所述泵浦光的激励进行响应的方式产生转换光；
波长相关的分束器(5)，所述分束器是对于所述泵浦光反射的且对于所述转换光透射的，
其中第一泵浦光部分射到所述分束器(5)的光入射面(8)上，并且由所述分束器(5)反射至所述发光材料元件(3)，
所述发光材料元件(3)以对借助所述泵浦光的激励进行响应的方式发射所述转换光，
所述转换光同样射到所述分束器(5)的所述光入射面(8)上，然而由所述分束器(5)透射并且在所述分束器(5)的与所述光入射面(8)相对置的光出射面上射出，
并且其中在同一时间点，第二泵浦光部分被引导到所述分束器(5)的所述光出射面(11)上并且由所述分束器(5)反射并且在此与由所述分束器(5)透射的所述转换光叠加，使得为了照明目的，在所述分束器(5)下游提供由所述泵浦光和所述转换光构成的混合光，
其中所述照明设备具有反射器(14)，在具有所述第二泵浦光部分的光路(13，16)中，所述反射器设置在所述分束器的所述光出射面(11)上游，并且所述第二泵浦光部分由所述反射器反射至所述分束器(5)，并且其中所述分束器(5)具有波长相关的反射层(7)，所述反射层在中断区域(12)中中断，所述第二泵浦光部分穿过所述中断区域进而在所述反射层(7)旁经过，从而无反射地穿透所述分束器(5)。
2.根据权利要求1所述的照明设备(1)，其中直接在所述分束器(5)下游，所述第二泵浦光部分具有主传播方向，并且所述转换光具有主传播方向，这两个主传播方向以不大于10°相对于彼此倾斜。
3.根据权利要求1或2所述的照明设备(1)，其中所述中断区域(12)作为孔眼光阑或环形地设置在所述反射层(7)中。
4.根据权利要求1或2所述的照明设备(1)，其中所述反射层(7)的促进光引导的区域具有在所述反射层的层方向上的反射层面积，并且所述中断区域(12)具有在相同方向上的中断区域面积，其中所述中断区域面积与所述反射层面积的比率最高为1/5。
5.根据权利要求1或2所述的照明设备(1)，其中在所述第二泵浦光部分的光路(13，16)中设置有散射机构，并且更确切地说关于所述第二泵浦光部分的传播路径，所述散射机构设置在所述中断区域(12)下游并且设置在所述分束器(5)的所述光出射面(11)上游。
6.根据权利要求5所述的照明设备(1)，其中漫射的反射器设作为散射机构并且同时设作为反射器(14)。
7.根据权利要求1或2所述的照明设备(1)，其中所述第二泵浦光部分侧向地在所述分束器(5)的波长相关的反射层(7)旁经过。
8.根据权利要求7所述的照明设备(1)，其中在具有所述第二泵浦光部分的光路(13，16)中，所述反射器(14)位于所述分束器(5)的所述光出射面(11)上游，所述反射器具有凸状的反射面(51)，所述第二泵浦光部分由所述反射面聚束到所述分束器(5)的所述光出射面(11)上。
9.根据权利要求7所述的照明设备(1)，其中在具有所述第一泵浦光部分的光路中，在所述泵浦光单元(2)下游并且在所述分束器(5)的所述光入射面(8)上游设置有光束压缩光学装置(22)，所述第二泵浦光部分在所述光束压缩光学装置旁经过。
10.根据权利要求8所述的照明设备(1)，其中在具有所述第一泵浦光部分的光路中，在所述泵浦光单元(2)下游并且在所述分束器(5)的所述光入射面(8)上游设置有会聚透镜(22a)，所述会聚透镜由平面平行的板(60)围住，其中所述第一泵浦光部分穿透所述会聚透镜(22a)，并且所述第二泵浦光部分穿透所述平面平行的板(60)。
11.根据权利要求1或2所述的照明设备(1)，其中内部的第二泵浦光部分引导穿过所述中断区域(12)，并且外部的第二泵浦光部分侧向地在所述反射层(7)旁经过。
12.根据权利要求1或2所述的照明设备(1)，其中所述泵浦光单元(2)由多个泵浦光源构成，其中所述泵浦光源中的至少两个泵浦光源对于所述第一泵浦光部分和所述第二泵浦光部分各自的贡献不同，并且可彼此独立地操控至少两个所述泵浦光源，使得能够至少部分地调节所述第一泵浦光部分与所述第二泵浦光部分的比率。
13.根据权利要求12所述的照明设备(1)，其中所述混合光是白光，所述混合光的色温能够借助于所述第一泵浦光部分与所述第二泵浦光部分的比率来调节。
14.根据权利要求5所述的照明设备(1)，其中所述散射机构为漫射的散射机构。
15.根据权利要求9所述的照明设备(1)，其中所述光束压缩光学装置为望远镜光学装置。
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