CN111156433B

CN111156433B - 照明装置及其用途以及用于调节照明装置的色坐标的方法

Info

Publication number: CN111156433B
Application number: CN201911083093.8A
Authority: CN
Inventors: A·赛德尔; V·哈格曼; E·帕夫洛夫斯基; F·金德勒
Original assignee: Schott AG
Current assignee: Schott AG
Priority date: 2018-11-07
Filing date: 2019-11-07
Publication date: 2023-06-23
Anticipated expiration: 2039-11-07
Also published as: DE102018127831A1; FR3088103A1; CN111156433A; US10989385B2; JP7396864B2; US20200141551A1; JP2020077639A; FR3088103B1

Abstract

本发明涉及一种优选具有可调节或调节的色坐标或色温的照明装置、照明装置的用途以及一种用于调节照明装置的色坐标或色温的方法。

Description

照明装置及其用途以及用于调节照明装置的色坐标的方法

技术领域

本发明涉及一种照明装置，优选一种具有可调节或调节的色坐标的照明装置，并且涉及该照明装置的用途以及用于调节照明装置的色坐标的方法。

背景技术

在现有技术中已知各种照明装置，例如所谓的放电灯和卤素灯。但是，出于各种原因，例如，关于能量效率或者为了优选地在同时具有高亮度下提供具有较小空间需求的照明装置，基于激光源的照明装置受到越来越多的关注。这些照明装置通常被如此地构造，即它们包括至少一个激光源，例如激光二极管，以及光转换元件。光转换元件是必需的，因为由这个激光源或这些激光源射出的光不具有所期望的(例如颜色中性的“白色”)色坐标。在用通常为单色的激光源的光照射之后，光转换元件能够将该光部分地或完全地转换成一个或多个其他波长或特定波长光谱，从而通过散射光和转换光的叠加的颜色混合，可以生成具有所期望的或特定色坐标的光图像。光转换元件也被称为转换器、发光物质元件或磷光体，其中，术语“磷光体”在此不应在同名的化学元素的意义上来理解，而是指这些物质发光的性质。因此，在本公开的意义上，除非另有明确说明，否则术语“磷光体”始终应理解为是指发光物质，而不是同名的化学元素。

因此基于激光源的照明装置尤其具有特别的重要性，因为通过这种方式可以实现高亮度或光密度，这尤其对于例如在汽车行业中的应用是特别重要的。在此的目的是，即使和恰恰在低的激光功率下也实现特别高的亮度，以便不仅实现高的亮度，而且保持尽可能低的能耗。这可以通过产生仅具有很小的尺寸、例如仅具有小的直径但具有相应高亮度的光斑来实现。

在本发明的范围内，除非另外明确指出，否则亮度和光密度的术语被同义地使用。

在德国专利申请公开文献DE102012223854A1中描述了一种远程磷光体转换装置，其包括支架和由该支架保持的转换元件，以及初级光辐射元件，该初级光辐射元件被如此地设计，即由其发射的初级光可以被指向到转换元件上。

美国专利申请US2017/0210277A1描述了一种半导体LED装置，其中，亮度沿纵向方向略微降低。

美国专利申请US2017/0210280A1描述了一种用于车辆的前灯装置，其被如此地设计，即可以以低的能耗来调节不同的光分布图案。

在美国专利申请US2017/0198876A1中描述了一种配备有弯曲的光转换元件的照明装置以及一种包括这种照明装置的车辆前照灯。

在欧洲专利申请EP3184884A1中公开了一种用于控制汽车前照灯的方法和一种相应的汽车前照灯。汽车前照灯包括至少一个激光二极管和与该激光二极管相关联的光转换元件。与光图像的不同区域相对应的光转换元件的区域可以由激光二极管的光束并且以不同的强度周期性地照射，从而可以通过相对的照明持续时间和/或通过在这些区域中的激光二极管的不同的光强度，来调节在光图像的不同区域中的照明强度。

国际专利申请WO2017/133809A1描述了一种用于发射照明光的照明装置。照明装置包括用于发射LED辐射的LED和用于发射激光辐射的激光器以及用于至少部分地将LED辐射和激光辐射转换成转换光的发光物质元件。在照明装置的运行中，在发光物质元件上的被LED光或激光照射的区域至少部分地重叠。

欧洲专利申请EP3203140A1描述了一种用于车辆的照明装置及其相关运行方法。该照明装置包括像素光源以及可由该像素光源的光分布至少部分照射的变形元件。

中国专利申请CN106939991A描述了一种基于荧光光纤的激光激发的车辆前照灯，该车辆前照灯包括激光模块、光纤和荧光光纤。以这种方式提供一种具有紧凑结构的车辆前照灯。

国际专利申请WO2017/111405A1描述了一种磷光板装置、一种用于发射光的装置以及一种包括这些装置的车辆前照灯。

国际专利申请WO2017/104167A1描述了一种照明装置和一种车辆前照灯。该照明装置包括用于发射光的装置，该装置具有发光物质，当该发光物质被激光元件的光激发时发射光，以及可运动的并且根据预定程序连续运动的反射镜。

此外Carey和Rudy，LED Professional 63，2017，第66-70页描述了利用激光进行光设计的可能性。

然而，已经发现，与现有技术的照明装置相比，利用基于激光源的照明装置以这种方式能够在很低的能耗下实现由照明装置产生的光斑的高亮度。但是，关于生成的光图像的色坐标，可能会发生预测的色坐标与期望的色坐标之间的显著偏差。当使用“蓝色”激光源，即产生蓝光的激光源时，例如通过激光束的特别强烈的聚焦达到由照明装置产生的光斑的特别高的亮度的情况下，有可能导致在由此产生的光图像中过多的蓝色比例。这种偏差例如可能导致通过这种基于具有特别高的亮度的激光源的照明装置满足不了关于色坐标的标准化的法律规定，例如在汽车领域中关于前照灯色坐标的法律规定。此处重要的是所谓的HV值，在该值下，在距照明装置25m的距离处确定光图像的色坐标。该值应该尽可能地位于相关的ECE法规的“白色”区域内。然而，所描述的偏差最终影响所有基于激光转换，特别是基于蓝色激光的转换的照明装置。

发明内容

因此，本发明的目的是提供至少减轻所提及的现有技术的问题的照明装置。

该目的以惊人地简单的方式通过独立权利要求的主题来实现。在从属权利要求中找到优选的和更具体的实施方式。

本发明包括一种照明装置，优选一种具有可调节或调节的色坐标或色温的照明装置，所述照明装置包括至少一个激光源以及与所述至少一个激光源或多个激光源相关联的光转换元件。所述激光源适合于产生光束。光转换元件被布置在由至少一个激光源产生的至少一个光束的光路中。

在本公开的范围内适用以下的定义：

激光源

激光源，例如激光二极管(也称为半导体激光器)，在本申请的范围内被理解为电磁辐射源(例如半导体部件)，其在窄的频率范围内产生激光辐射，即电磁辐射。在本发明的范围内，重要的是产生具有在可见光范围内的波长(从约380nm到约780nm波长)的激光辐射的激光源。特别重要的是产生蓝光(从约380nm到约465nm波长)的那些激光源。

色坐标和色温

物体或光源的色坐标，例如通过照明装置产生的光的色坐标，描述了通过物体或光源引起的颜色印象。在此处通过其在CIE标准色度图中的位置，即通过cx和cy坐标来描述色坐标。

光源的色温是黑体辐射器(或普朗克辐射体)的温度，其颜色印象与相应的颜色印象最相似。

在本发明的范围内，如果提及色坐标的可调节性，则对此应理解的是，相对于观察者方面产生的颜色印象，即相对于在所述的CIE标准色度图中的cx和cy坐标的值，由照明装置产生的光可以被改变。

在本发明的范围内，如果照明装置的色坐标匹配于预定的色坐标，即例如对应于例如通过法律规定限定的具体的色坐标或色坐标窗口，例如通过调整照明装置的空间物理设计，则谈及的是设置的色坐标。这可以例如通过调整这种照明装置的部件的几何布置和/或通过调整这种照明装置的元件来实现，例如通过用特性(例如关于散射系数的特性)不同于所替换的光转换元件的另一个光转换元件来替换光转换元件。

光转换元件

在本发明的意义上，光转换元件应理解为一种包括发光物质的元件，即例如由该发光物质构成或含有或包括该发光物质或涂覆有这种发光物质。在本公开的意义上，发光物质或磷光体应理解为这样的物质，该物质当用例如可见光或UV辐射形式的电磁波照射时能够将该电磁波转化成具有更高波长的电磁辐射。例如，铈掺杂的所谓钇铝石榴石被称为“黄色”发光物质。当用蓝光(例如通过氮化铟镓激光器产生的蓝光)照射时，一部分照射的辐射被转换(转变)成较长波长的具有在绿-黄光谱范围中的焦点的光并且被再次发射。

术语“光转换元件”和“转换元件”在本发明的范围内被同义地使用。同样，术语转换器和转换器元件常用于光转换元件。

光路中的布置

如果在本发明的范围内，光转换元件是指被布置在光路中时，则对此应理解为，激光源的光被引导到转换元件上。这可以例如常规通过将转换元件布置在激光器的光路中来完成。但也可能的是，光束通过一个或多个光学元件和/或光学部件(例如光学透镜、反射镜和/或光纤)形成和/或偏转，从而将光束照射到转换元件上。特别地，“位于激光源的光路中地布置”也应理解为，此时激光源的光借助于一根或多根光纤被引导到转换元件上。光束可以垂直地或也可以在一定的角度下照射到转换元件上。也可能的是，多个光束从不同方向照射到光转换元件的相同的位置上。根据本发明的实施方式，起决定作用的是，从一个或多个激光源发出的一个或多个的激光束(例如蓝色激光光束)照射到光转换元件上并在此形成激光光斑。

激光光斑(光照斑、激光斑)

激光束的至少一部分被引导到光转换元件上，从而特定大小的激光光斑被照射在光转换元件上。根据一个实施方式，这借助于至少一个布置在激光源和光转换元件之间的光学元件和/或光学部件来完成。特别地，这也可以是一根光纤或多根光纤，其光的射出侧分别位于距光转换元件一定的距离处。激光光斑也可以由来自不同空间方向入射的多个激光束形成。激光光斑可以是轴向对称的、椭圆形的或任意形状的。

由入射的光束照射在光转换元件上的激光光斑优选具有的尺寸，例如直径、优选FWHM直径在至少5μm和至多1000μm之间。激光光斑的径向强度曲线可以是任意的，例如，可以是“高斯”曲线或“top hat”曲线或通过合适的光束造型产生的其它曲线。更一般地，激光光斑由其强度分布I(x，y)[W/m²]来描述。

初级发射光斑

初级发射光斑(以下结合实施例示例地在下文中称为“蓝色发射斑”)是通过入射激光中的未被转换并且也未被吸收的部分的漫反射和反向散射(以下也称为反射(Remission))产生。初级发射光斑总是略大于激光光斑，因为激光(在此考虑的实施例是蓝色的)穿透到光转换元件中并且在那里不仅被吸收或转换，而且在一定程度上也被散射，并且部分地在没有被吸收或转换下再次从光转换元件的表面上射出。在这种情况下，所描述的散射也径向地进行，由此初级发射光斑变得略大于入射的激光光斑。在本文的范围内，初级发射光斑也被称为一次发射光斑

发明人将这种扩张效果称为“光扩展”，并且也可以称为激光光斑的“扩展”。

次级发射光斑

次级发射光斑(以下结合实施例示例性地称为“黄色发射斑”)是通过入射激光中的未被发射的部分的吸收和部分地转换而产生。转换后的光具有比激光更大的波长或它被转换成具有特定光谱的可见光。次级发射光斑比初级发射光斑更大，因为具有更大波长的转换后的光仅被非常弱地吸收并且在它再次从光转换元件射出之前，通过横向散射可以比激光(在此处考虑的实施例是蓝色的)在光转换元件中更远地扩展。这种扩张效果也被发明人称为“光扩展”。在本发明的范围内，次级发射光斑也被称为二次发射光斑。

光扩展

因此，上面描述的“光扩展”取决于光转换元件的吸收和散射特性，并因此取决于所考虑的光的波长。在铈掺杂的钇铝石榴石作为光转换元件的的示例性的情况下，黄光显示出比蓝光更强的“光扩展”，因为它没有被如此强烈地吸收。

有用光斑(所使用的光斑)

照明装置所使用的发射光斑的部分由使用的成像光学系统、光圈等来确定。通过遮蔽边缘区域，有用光斑例如可以小于发射光斑。

吸收和散射特性

光转换元件的吸收和散射特性通过(与波长相关的)吸收系数a[cm^-1]以及(与波长相关的)散射系数s[cm^-1]来描述。此处以及在下文中，这两个参数应这样定义理解：a通过关系式I＝I₀*exp(-a*t)描述了通过在特定厚度t的(假设的)纯吸收的、非散射的材料中的吸收引起的光束的衰减，以及s通过关系式I＝I₀*exp(-s*t)描述了通过在特定厚度t的(假设的)纯散射的、非吸收的材料中的散射引起的光束的衰减。I₀和I是初级光束或衰减的光束的峰值强度。因此，a和s是材料特性参数。在现实中，光转换元件既具有吸收特性也具有散射特性，并且因此关于其吸收特性和散射特性通过这两个参数的数据来描述。

光束在具有特定厚度的(真实的)既吸收又散射的材料中的可测量的衰减仅可以近似地明确地描述，例如借助所谓的Kubelka-Munk理论(例如参见Yang等人，J.Opt.Soc.Am.A，第21卷，2004年，第1942-1952页)来描述。对于本文所描述的光转换元件的材料的吸收和散射特性，使用以下的来自Yang2004的关系式，该关系式描述透射通过同时吸收和散射的介质的光束的衰减：

其中

以及

其中，与材料特性a和s的联系通过K＝2·a和S＝s给出；

其中，r₀和r₁表示正面和背面的反射率，以及D是样品的厚度。通过测量在相同材料但厚度不同的样品上的透射率(Transmission)，可以确定s和a。

根据本发明的实施例的光转换元件的特征在于，用于激光(初级光)和转换后的光(次级光)的吸收系数和散射系数不相同。对于初级光，适用：大约a>10cm^-1，更好地a>50cm^-1，以及5cm^-1<s<500cm^-1，这取决于是否期望多或少的直接发出的光，例如直接发出的蓝光而定。对于次级光，a应尽可能小：a<10cm^-1，更好地<1cm^-1，以及s总是尽可能高：s>10cm^-1，更好地s>50cm^-1。

光源的亮度分布和色坐标分布

光源的辐射完全由其光谱亮度来描述。在朗伯(Lambert)辐射体的情况下，亮度L[lm/srm2]与发射角无关。对于在这里考虑的光转换元件，例如是用于基于氮化铟镓的激光器的基于Ce：YAG的光转换元件，很好地满足了朗伯辐射体的假设。因此，上文所述的“光扩展”与激光光斑的大小或强度曲线I(x，y)一起导致初级和次级发射光斑的或多或少不同的亮度分布L(x，y)。如果人们认为两个光斑重叠，则会导致色坐标的位置相关性，从而导致色坐标的分布。在中心处，在这里考虑的实施例中，在中心蓝色比例较高，朝向边缘方向上较弱。因此，对于特定转换材料(例如Ce：YAG)，与位置相关的色坐标最终取决于激光光斑的尺寸，例如FWHM直径，并且取决于光转换元件的吸收和散射特性a和s。相应地，如果有用光斑小于发射光斑，则有用光斑的积分色坐标也取决于相同的特性和尺寸。

在测量位置处的亮度和色坐标

具有给定亮度和亮度分布的光源通常用作照明光学系统中的光源。例如可以是照亮街道的前照灯(Scheinwerfer)。照明光学系统的特征在于其光导率G[srm²]，其描述了光如何从光源的区域元件

A₁传输到位于距离r处的被照射的区域元件A₂。对于朗伯辐射体且较大距离r，从A₁传输到A₂的光通量Φ[lm]是由Φ＝L*G给出，其中，L在这里是区域A₁的平均亮度。在这种情况下，区域A₁可以是光转换元件上的光斑中心处的小部分，而区域A₂可以是在前照灯测试装置的HV点处的检测器的接收区域。

例如根据一个所考虑的实施例，对于蓝光和黄光，通常对于不同波长的光来说，亮度分布L(x，y)是不同的，并且可以受材料参数a和s或激光光斑(x，y)的强度分布的影响，因此，在本文中，黄色和蓝色光通量的比并且因此产生的色坐标，例如在前照灯测试装置的测试位置处的色坐标，也可以通过材料参数或通过辐照度分布或通过前照灯光学系统的光圈进行调节。

作为另一个示例可以列举的是光纤的入口区域A₂的照明，光转换元件的区域部分A₁的光被耦合到该入口区域中。通过改变耦合光学系统，然后可以改变发射光斑的被检测的区域A₁，或者通过改变激光斑的强度分布，可以改变在区域A₁上的平均光颜色。因此，可以对稍后从纤维发出的光进行颜色调节。

因此，根据本公开，存在一种照明装置，其优选地具有可调节或调节的色坐标或色温，其包括至少一个激光源，以及与所述至少一个激光源或多个激光源相关联的光转换元件，

其中，所述激光源适合于发射出光束，和

其中，所述光转换元件被布置在由所述至少一个激光源产生的至少一个光束或多个光束的光路中，

从而，优选地，借助于布置在所述至少一个激光源或多个激光源和所述光转换元件之间的至少一个光学元件和/或光学部件，将由所述至少一个激光源或多个激光源发射的光束的至少一部分引导到所述光转换元件上，由此激光光斑、优选特定尺寸的激光光斑照射在所述光转换元件的面对入射光束的一侧上，

其中，所述光转换元件包括一种材料，通过入射激光的散射、吸收和转换，较大波长的光通过该材料被转换和散射，

其中，在所述光转换元件的面向入射光束的一侧上形成与入射光束的波长相同的光的初级发射光斑，所述初级发射光斑大于所述激光光斑，还形成了波长更大的光的次级发射光斑，其中，所述次级发射光斑大于所述初级发射光斑，

其中，用于照明装置的有用光斑仅包括所述次级发射光斑的一部分。

根据所述照明装置的一个实施例，由入射光束在光转换元件上照射的激光光斑具有在至少5μm和至多1000μm之间的尺寸，所述尺寸例如直径，优选FWHM直径，或者半径；其中，形成大于所述激光光斑的初级发射光斑以及光的波长更大的次级发射光斑，其中，所述次级发射光斑大于所述初级发射光斑，其中，次级发射光斑与初级发射光斑的尺寸(例如直径，特别FWHM直径)的比处在1.1和10之间，优选地在1.5和5之间，特别优选地在1.8和3之间。

根据所述照明装置的另一个实施例，有用光斑的尺寸、特别是有用光斑的直径、特别优选是有用光斑的FWHM直径大于所述初级发射光斑的尺寸、特别是大于所述初级发射光斑的直径、特别优选是大于所述初级发射光斑的FWHM直径，并且同时小于所述次级发射光斑的尺寸、特别是所述次级发射光斑的直径、特别优选是所述次级发射光斑的FWHM直径。

尤其是当使用的发射光斑的1000cd/mm²以上的特别高的(平均)亮度是所期望的时，则选择特别小的激光光斑。

优选地，有用光的色坐标具有在由以下的点包围的区域内的坐标cx和cy：

根据CIE标准色度图由照明装置产生的光的颜色位置表征颜色坐标，如上文已经描述的那样，如果所述颜色坐标具有在上述极限内的值，则这是特别有利的，因为通过这种方式针对照明装置，例如在汽车领域中的车辆前照灯的特定应用的法律规定得以遵守。但是，对于其他应用领域，其中对于由照明装置产生的辐射的色坐标适用的是不太严格的或其他的规定，也可能允许其他cy和/或cx坐标或不同的色坐标窗口。

根据照明装置的一个实施例，有用光的色温处在1500K和10000K之间，优选地在3000K和10000K之间，并且特别优选地在3000K和8000K之间。

根据一个实施例，所述激光源是功率为0.1W至10W的激光二极管。根据另一个实施例，所述激光源包括多个激光二极管的系统，所述多个激光二极管的激光通过合适的光学装置全部或部分地聚焦，其具有最高至1000W的总功率。根据另一个实施例，一个或多个激光二极管的光通过合适的光学装置被分成多个激光束，所述多个激光束从不同的方向入射到所述光转换元件上并且在那里一起形成所述激光光斑。

因此，根据照明装置的一个实施例，激光源是功率为0.1瓦至10瓦的激光二极管或者所述激光源包括多个激光二极管的系统，所述多个激光二极管的激光通过光学装置全部或部分地聚焦，其中优选地，所述一个或多个激光二极管的光通过光学装置被分成多个激光束，所述多个激光束以不同的方向入射到所述光转换元件上并且在那里一起形成所述激光光斑。

根据照明装置的另一个实施例，激光光斑中入射到所述转换元件上的辐射具有0.1瓦至1000瓦的辐射功率，优选地0.5瓦至500瓦的辐射功率，特别优选地1瓦至100瓦的辐射功率。

根据照明装置的又另一个实施例，激光光斑中入射到所述转换元件上的辐射具有0.1W/mm²至500W/mm²、优选地0.5W/mm²至250W/mm²、特别优选地1W/mm²至100W/mm²的强度。

在此值得注意的是，激光功率和在光转换元件上产生的光斑的大小彼此是相互关联的并且确定了由照明装置产生的光图像的亮度和色坐标。因此，可以在保持发射光斑的大小不变的情况下通过增加激光功率，或者在保持激光功率不变的情况下减小入射光束在光转换元件上产生的激光光斑来产生至少1000cd/mm²的高亮度。但是，由于上文描述的初级辐射和次级辐射的“光扩展”，后一种情况导致次级发射光斑不能任意地缩小并且尤其是随着激光束的聚焦的增加相对于初级发射光斑的大小而变得越来越大，由此由照明装置产生的光图像的色坐标朝向较短的波长方向移动，而激光功率的增加对能耗产生不利影响并且因此仅在一定的范围内才有可能。此外，由于“热淬火”效应，转换元件能够有效地将光转换仅达到激光辐射的一定的强度。但是，在这里对这种效应不做进一步的考虑。

根据另一个实施例，所述光转换元件具有至少10μm和至多1000μm、优选地20μm至500μm、特别优选地50μm至250μm的厚度。

优选地，激光源发射出的电磁辐射的波长在至少380nm和至多470nm的范围内，优选地辐射的波长为400nm至470nm，和特别优选地波长在440nm和470nm之间。

根据另一个实施例，用于激光的光转换元件具有至少10cm^-1、更好地至少50cm^-1的吸收系数a。用于激光的散射系数s处在5cm^-1和500cm^-1之间，优选地在20cm^-1和200cm^-1之间。与此相对地，用于转换光的光转换元件具有的吸收系数a小于10cm^-1，更好地小于1cm^-1。用于转换光的散射系数s应该大于20cm^-1，更好地大于50cm^-1，特别优选地大于80cm^-1。

因此，根据照明装置的一个实施例，用于激光的光转换元件具有至少10cm^-1、优选地至少50cm^-1的吸收系数a，以及具有在5cm^-1和500cm^-1之间、优选在20cm^-1和200cm^-1之间的用于激光的散射系数s，并且优选地具有小于10cm^-1、优选小于1cm^-1的用于转换光的吸收系数a，以及优选地具有大于20cm^-1，优选地大于50cm^-1、特别优选地大于80cm^-1的用于转换光的散射系数s。

优选地，所述光转换元件包括发光陶瓷材料。在本发明的范围内，这意味着所述光转换元件可例如主要地，即由至少50重量％的发光陶瓷材料构成，或者也基本上，即由至少90重量％的发光陶瓷材料构成。光转换元件也可以完全地由发光陶瓷材料构成。因此，光转换元件特别地包括发光陶瓷材料或由发光陶瓷材料构成。光转换元件还可以由复合材料形成，所述复合材料例如磷光体-玻璃复合材料，或者磷光体-有机硅复合材料，并且在这种情况下优选地包括至少10重量％的发光陶瓷材料，例如包括在10重量％和30重量％之间、特别地在10重量％和20重量％之间的发光陶瓷材料。

根据照明装置的一个实施例，所述光转换元件主要包括至少50重量％的石榴石状陶瓷材料作为发光陶瓷材料，或主要由至少50重量％的石榴石状陶瓷材料作为发光陶瓷材料组成，或者基本上包括至少90重量％的石榴石状陶瓷材料作为发光陶瓷材料，或者基本上由至少90重量％的石榴石状陶瓷材料作为发光陶瓷材料组成，或者全部地由作为发光陶瓷材料的石榴石状陶瓷材料构成，其中，所述石榴石状陶瓷材料优选地具有以下的分子式(Summenformel)：

A₃B₅O₁₂：RE，其中，

A包括Y和/或Gd和/或Lu，以及

B包括Al和/或Ga，

并且其中RE选自稀土元素族并且优选地包括Ce和/或Pr。

根据照明装置的又另一个实施例，所述石榴石状陶瓷材料具有以下的分子式：

(Y_1-xCe_x)₃Al₅O₁₂，和/或

(Y_1-x-yGd_yCe_x)₃Al₅O₁₂，和/或

(Lu_1-xCe_x)₃Al₅O₁₂，和/或

(Y_1-x-zLu_zCe_x)₃Al₅O₁₂，

其中，在每种情况下，对于x适用：0.005<x<0.05，

和其中，对于y适用：0<y<0.2，

和其中，对于z适用：0<z<1。

根据照明装置的一个实施例，所述光转换元件主要包括至少50重量％的发光陶瓷材料，或主要由至少50重量％的发光陶瓷材料组成，或者基本上包括至少90重量％的发光陶瓷材料，或基本上由至少90重量％的发光陶瓷材料组成，或者完全由所述发光陶瓷材料构成，其中，所述光转换元件

-作为单相实心陶瓷存在，和/或

-作为多相实心陶瓷存在，和/或

-作为具有特定孔隙率的单相或多相陶瓷存在，和/或

-作为复合材料存在，如作为磷光体-玻璃复合材料(也称为“荧光粉/玻璃复合材料”，PIG)和/或作为磷光体-有机硅复合材料(也称为“荧光粉/有机硅复合材料”，PIS)存在。

根据另一个实施例，陶瓷材料还包括其他氧化物化合物(石榴石化合物除外)以及氮化物化合物，特别是选自氧氮化铝和氧氮化硅铝的组。

根据照明装置的另一个实施例，所述光转换元件被构造成多孔的烧结陶瓷并且其孔隙率在0.5％和10％之间，优选地在4％和8％之间。所述孔隙率在此是基于体积的。优选地，平均孔隙尺寸处在400μm和1200μm之间，优选地在600μm和1000μm之间，并且特别优选地在600μm和800μm之间。

这意味着，根据本发明的另一个方面，可能的是，在不改变构成照明装置的组件的情况下，特别是在使用相同或至少相似的激光源下和/或在使用相同或至少类似的光转换元件下，可以产生其色坐标能可变调节的和/或被调节的光图像。这一点以惊人地简单的方式通过改变在转换元件上产生的光斑的大小来实现。

由发明人开发的这种惊人地简单的、用于调节，特别地也用于优化或用于特定于客户或特定于应用地匹配照明装置的色坐标的方法是基于这样的认识，即，在照射光转换元件期间发生光的扩展。

因此，例如对于蓝色激光的情况，该蓝色激光例如通过氮化镓激光器和/或氮化铟镓激光器产生，该蓝色激光投射到通常也被称为“黄色磷光体”(通常是Ce掺杂的钇铝石榴石)的光转换元件上，可能出现蓝光的光照度(Strahldichte)与高斯分布之间仅仅很小的偏差，但是相对于由光转换元件产生的黄色辐射，出现辐射率显著更大的偏差。这导致，在光斑的中心处蓝色的辐射比例占主导地位并且总体上由照明装置产生的光过于偏蓝色。

光的扩展与波长相关并且尤其取决于光在光转换元件本身中的散射，以及(尽管程度较小)取决于通过光转换元件对电磁辐射的吸收。因此，发明人已经观察到，通过将由激光源产生的并被引导到光转换元件上的辐射转换而由光转换元件产生的光在光转换元件中被更强烈地散射。这导致光照度分布(Strahldichteverteilung)与理想高斯分布之间的已经描述的偏差。该效果也可以被形象地描述为黄色光的比例的“稀释”。

但是，所描述的效果绝不限于在结合所谓的黄色磷光体下使用蓝色激光器的情况。相反，所描述的效果发生在不同的材料和不同的波长下。

特别地，光散射也发生在磷光体中，该磷光体例如被设计成磷光体-玻璃复合材料(也称为“荧光粉/玻璃复合材料”，PIG)和/或磷光体-有机硅复合材料(也称为“荧光粉/有机硅复合材料”，PIS)。

在本发明的范围内，所描述的光的扩展也称为“光扩展”或光传播或也称为光扩张。

但是，该效果的幅度与(激光)光斑的大小成比例。光斑越小，光扩展就显示得越强烈并且由照明装置产生的光的色坐标就越强烈地向蓝色移动。因此，通过缩小光斑可以产生具有更“蓝”的颜色印象的光。相应地，通过大的光斑可以获得所产生的光的更“黄”的色坐标。尽管以这种方式也实现亮度的改变，但是特别地小的光斑是有利的，因为以这种方式可以在相对较低的激光功率下实现特别高的亮度。但是，激光功率也是可变的并且因此可以以简单的方式，特别是在不更换部件下，仅通过改变光斑的大小和调节激光功率，使在不同的照明装置之间的色坐标和亮度一致地彼此匹配。

本发明包括一种用于调节照明装置的色坐标或色温的方法，其包括以下的步骤：

-提供一种照明装置，所述照明装置包括至少一个激光源，优选用于蓝色激光辐射的激光源，以及与所述至少一个激光源或多个激光源相关联的光转换元件，以及引导所述激光辐射并成形在所述光转换元件上的光学系统，其中，所述光转换元件被布置在由所述至少一个激光源或多个激光源产生的激光束的光路中，

-产生由所述激光源或多个激光源发射的至少一个光束，

-特别是借助于布置在所述激光源或多个激光源和所述光转换元件之间的光学元件和/或光学部件，将由所述激光源或多个激光源产生的光束的至少一部分引导到所述光转换元件上，从而：

-将激光光斑作为由所述激光源或多个激光源发射并且被引导到所述光转换元件上的光束的一部分的图像照射在所述光转换元件的面对入射光束的一侧上，其中，所述激光光斑具有在至少5μm和至多为1000μm之间的尺寸，所述尺寸例如直径，优选FWHM直径，

-其中，优选地，所述光转换元件包括一种材料，通过入射激光的散射、吸收和转换，较大波长的光通过所述材料被发射和被散射，

-其中，将一部分入射的激光通过所述光转换元件反向散射而没有转换，从而在所述光转换元件的面对入射光束的一侧上形成与所述激光相同波长/颜色的初级发射光斑，

-其中，所述光转换元件将由所述激光源或多个激光源发射的光部分地转换为较长波长的光，从而在所述光转换元件的面对入射光束的一侧上形成较大波长的次级发射光斑，

-借助于初级和次级发射光斑产生光图像，例如通过将由初级和次级发射光斑发射的辐射的至少一部分引导到至少一个光学元件和/或光学部件上来产生光图像，

-对通过例如光学元件和/或光学部件所产生的光图像的所选区域(可以是整个光图像、或其部分(例如其中心))，或对所选择的光束的所选区域，优选对在距所述照明装置25m处产生或将要产生的光图像的所选区域，确定积分色坐标，以及

-通过以下方式调节所述色坐标或色温：

a.通过由至少一个激光源发射的至少一个光束的至少一部分所产生的激光光斑的尺寸来调节在所述光转换元件上形成的发射光斑的初级和次级亮度分布(Leuchtdichteverteilung)，和/或

b.通过匹配所述转换元件的材料的吸收和散射特性来调节在所述光转换元件上形成的发射光斑的初级和次级亮度分布，和/或

c.通过匹配下游的成像光学系统来调节发射光斑(即有用光斑)的被成像的部分区域，和/或

d.通过在所述成像光学系统后面的部分消隐来选择所考虑的光束的照射的区域。

优选地，入射的激光辐射的功率在0.5W和1000W之间进行调节。

根据另一个实施例，根据上述实施例的照明装置的用途包括用作车辆前照灯或用作用于舞台照明的聚光灯或用作飞机前照灯或用作直升机前照灯或用作船舶前照灯或用作信号灯，或用作探照灯或用作体育场照明或用于投影仪或用于建筑照明。

附图说明

下面将参考附图更详细地解释本发明。在此，相同的附图标记表示相同或相应的元件。附图显示：

图1是光扩展的示意图，

图2是光扩展通过成像光学系统对图像的影响的示意图，

图3是在投射到光转换元件上之后不同波长的光的强度和光束曲线，

图4是用于确定光扩展的测量装置的示意图，

图5是激光光斑，

图6是初级发射光斑，

图7是次级发射光斑，

图8是在相似的激光照射下，但(仅)关于散射系数s的不同的材料的次级发射光斑的强度曲线，

图9是FWHM为488μm的激光光斑的亮度分布，

图10是针对图9的激光光斑的情况，在不同直径的有用光斑的情况下，色坐标cx、cy的依赖关系，

图11是FWHM为210μm的激光光斑的亮度分布，以及

图12是针对图11的激光光斑的情况，在不同直径的有用光斑的情况下，色坐标cx、cy的依赖关系。

具体实施方式

图1是未按比例绘制的示意图，其示出了对于基本上点状照射的照射区域的示例的光扩展。所示出的是通过光束1照射的光转换元件4的截面。

但是，通常，在不限于在这里示例性地假设的圆形的照射区域的情况下，激光光斑也可以具有不同的形状，例如通过特定的光束成形产生的形状。

在图1中，由入射光束1照射在光转换元件4上的激光光斑具有在至少5μm和至多1000μm之间的尺寸A，所述尺寸例如直径，优选FWHM直径。在此，术语尺寸通常应理解为通过A来确定激光光斑的大小。一般地，可以假设激光光斑为近似点状或圆形。但是，本发明决不限于这样的点状或圆形的照射，因此激光光斑的其他形状，例如激光光斑呈正方形或矩形的形状当然也是可能的。

通过将光束1引导到光转换元件4上，形成了反射光2的初级发射光斑。初级发射光斑大于激光光斑。此处，初级发射光斑的大小通过尺寸B表示，该尺寸例如可以是初级发射光斑的直径。

如从图1中也可以看出的那样，一般而言，B大于A。

进一步地，形成具有更大波长的光即转换光3的次级发射光斑。该次级发射光斑大于初级发射光斑。在这里，次级发射光斑的大小通过尺寸C表示，该尺寸例如可以是次级发射光斑的直径。

如同样从图1中可以看出的那样，一般而言，C大于B并且因此相应地也大于A。

在图1中示出了用光束1对光转换元件4的基本上点状照射的情况。尺寸A、B和C在此分别表示直径。在此在本发明的意义上，点状是指具有非常小的直径，例如小于100μm或甚至小于10μm的照射。同样，对于在图1中所示的点状照射的情况，在此，通过激光光斑的尺寸(在这里即直径)A所表征的大小小于通过反射光2的初级发射光斑的尺寸(在这里即直径)B所表征的大小，并且尺寸B所表征的大小又小于通过转换光3的次级发射光斑的尺寸(特别是直径)C所表征的大小。

如上文所述，所描述的扩张效果也称为光扩展或光传播或光扩张。

该效果不仅发生在被照射区域的边界上，而且发生在基本上点状照射的情况下(如图1所示)。

特别地，随着光束1的聚焦的不断增加，即在特别小的尺寸以在低能耗的同时实现高亮度的情况下，次级发射光斑相对于初级发射光斑的尺寸变得越来越大，由此由照明装置产生的光图像的色坐标朝着较短的波长方向移动。因此，光扩展的现象是非常明显的，尤其在通过光束1的不断增加的聚焦来实现的特别高的亮度的情况下非常明显。

这意味着，总体上，通过将由激光源产生并引导到光转换元件上的辐射转换而由光转换元件产生的光的所获得的发射光束在颜色分布上是不均匀的，特别地，光照度分布(Strahldichteverteilung)偏离于理想的高斯分布。

如果检测到所有发射的辐射，这将是无害的。然而，对于大多数应用而言，仅使用部分的发射辐射。例如这是由于在光路中设置了光圈。在这些情况下，发射的光束的颜色不均匀性是很重要的。

图2再次示例性地示出了基本上点状照射的情况。除了入射光1、反射光2、转换光3以及光转换元件4之外，还示出了与照明光学系统相关的光束区域51以及损失区域52。

图3示出了在投射到光转换元件4上之后不同波长的光的强度和光束曲线。

在图3中所示的光束曲线例如可以在根据图4的测量装置中获得。图4示出了包括RGB照相机10和二向色滤光片9的示意性测量装置。通过检测在光转换元件4(示例性地为陶瓷转换器的形式)上的所得到的发射光斑来确定光扩展的程度。在此通过基于氮化铟镓的激光源来检测光束1，因此光束1是“蓝色光束”。同样，在此又标示出尺寸A、B和C(在这里是相应的直径)，以及反射光2和转换光3。示例性地，针对在此考虑的入射的“蓝”光的情况，在此激光光斑的直径为80μm，反射光2在此同样是“蓝”光。转换光3在此例如是“黄”光，其由在相应的、例如包括Ce掺杂的YAG的光转换元件4处蓝光的转换产生。在此将光转换元件4布置在镜板8上。

对于这种情况，示例性地获得在图3中所示的光束曲线。在这种情况下，在y轴上是以任意单位表示的强度，在x轴上以μm为单位绘制位置。对于转换光3，获得曲线6，对于入射光2，获得强度曲线7。可以清楚地看到，在光束边缘，转换光3的比例(在这种情况下为“黄色”光)占主导地位。总而言之，由此导致发射光斑在光斑中心上具有较高比例的反射光和在光斑边缘上具有相对提高比例的转换光。

对于在这里考虑的是尤其采用蓝光进行的基本上点状的照射并转换成黄光的情况，因此产生一种光束，该光束在中心上“太蓝”，在边缘上“太黄”。

图5示例性地示出了激光光斑11，其如由在图4中的照相机10所见的那样。为此照射一个非转换的、仅强烈散射的表面。

图6示例性地示出了在转换元件上的初级发射光斑12，其如由在图4中的照相机10所看到的那样，此时大于激光波长的波长被消隐并且以与在图5中相同的方式进行照射。

图7示例性地示出了在与图6相同的转换元件上的次级发射光斑13，其如由在图4中的照相机10所看到的那样，此时小于发射波长的波长被消隐并且以与在图5和图6中相同的方式进行照射。

如将图5、图6和图7的各自光斑可以清楚地看出，次级发射光斑13特别明显大于激光光斑11和初级发射光斑12。

初级发射光斑12也大于激光光斑11，但是由于用于在图5和图6中的图示的不同表面以及在光斑11和12的尺寸上的相当小的差异，这一点在这里不能够充分分辨地示出。

图8示例性地示出了转换光的强度曲线14和15(即相应的次级发射光斑的强度)。与用于强度曲线15的材料相比，强度曲线14的材料具有相同的吸收系数a，但是具有两倍的散射系数s。在两种情况下涉及的都是由YAG：Ce(铈)制成的陶瓷。

图9示出了在443nm的激光波长和2.7W的激光功率下，在由(Y，Gd)₃Al₅O₁₂:Ce制成的陶瓷转换元件上，在具有488μm的FWHM的激光光斑上的相对亮度分布。

图10示出了在这种照射中形成的转换的发射光的颜色坐标cx和cy，其用于布置在激光光斑中央的不同直径的有用光斑。cx和cy随着有用光斑直径的变小而略有下降。相比之下，如图11所示，在激光光斑(相同材料，相同波长，相同功率)的情况下，采用较小激光光斑的效果更明显(图11：FWHM＝210μm)。如图12中的数据所示的那样，随着有用光直径的变小cx和cy明显从黄-绿色向蓝色的方向移动。

附图标记列表

A 激光光斑的尺寸

B 初级发射光斑的尺寸

C 次级发射光斑的尺寸

D 有用光斑的尺寸

1 光束/入射光

2 反射光

3 转换光

4 光转换元件

51 照明光学系统的相关光束区域

52 损失区域

6 转换光的强度曲线

7 反射光的强度曲线

8 镜板

9 二向色滤光片

10 RGB照相机

11 激光光斑

12 初级发射光斑

13 次级发射光斑

14 转换光的强度曲线，材料的散射系数是15的材料的两倍，但吸收系数与其相同

15 转换光的强度曲线

Claims

1.一种照明装置，所述照明装置包括至少一个激光源以及与所述至少一个激光源相关联的光转换元件，

其中，所述至少一个激光源适合于发射出光束，和

其中，所述光转换元件被布置在由所述至少一个激光源产生的至少一个光束的光路中，

从而，将由所述至少一个激光源发射的光束的至少一部分引导到所述光转换元件上，由此激光光斑照射在所述光转换元件的面对入射光束的一侧上，

其中，所述光转换元件包括一种材料，通过入射激光的散射、吸收和转换，较大波长的光通过所述材料被发射和被散射，

其中，用于所述照明装置的有用光斑仅包括所述次级发射光斑的一部分。

2.根据权利要求1所述的照明装置，其中，所述照明装置为具有可调节或调节的色坐标或色温的照明装置。

3.根据权利要求1所述的照明装置，其中，借助于至少一个布置在所述至少一个激光源和所述光转换元件之间的光学元件和/或光学部件，将由所述至少一个激光源发射的光束的至少一部分引导到所述光转换元件上。

4.根据权利要求1所述的照明装置，其中，所述激光光斑是特定尺寸的激光光斑。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的照明装置，其中，由入射光束在光转换元件上照射的激光光斑具有在至少5μm和至多1000μm之间的尺寸，

其中，形成大于所述激光光斑的初级发射光斑以及光的波长更大的次级发射光斑，其中，所述次级发射光斑大于所述初级发射光斑，

其中，次级发射光斑与初级发射光斑的尺寸的比处在1.1和10之间。

6.根据权利要求5所述的照明装置，其中，由入射光束在光转换元件上照射的激光光斑具有在至少5μm和至多1000μm之间的直径。

7.根据权利要求5所述的照明装置，其中，所述尺寸为直径。

8.根据权利要求7所述的照明装置，其中，所述直径为FWHM直径。

9.根据权利要求5所述的照明装置，其中，所述尺寸的比在1.5和5之间。

10.根据权利要求9所述的照明装置，其中，所述尺寸的比在1.8和3之间。

11.根据权利要求1至4中任一项所述的照明装置，其中，用于所述照明装置的有用光斑的尺寸大于所述初级发射光斑的尺寸，并且同时小于所述次级发射光斑的尺寸。

12.根据权利要求11所述的照明装置，其中，所述尺寸是直径。

13.根据权利要求12所述的照明装置，其中，所述直径为FWHM直径。

14.根据权利要求1至4中任一项所述的照明装置，其中，所述有用光的色坐标具有在由以下的点包围的区域内的坐标cx和cy：

cx cy

0.310 0.348

0.310 0.382

0.443 0.382

0.500 0.440

0.443 0.348

0.310 0.332。

15.根据权利要求1至4中任一项所述的照明装置，其中，所述有用光的色温处在1500K和10000K之间。

16.根据权利要求15所述的照明装置，其中，所述有用光的色温处在3000K和10000K之间。

17.根据权利要求16所述的照明装置，其中，所述有用光的色温处在3000K和8000K之间。

18.根据权利要求1至4中任一项所述的照明装置，其中，

所述激光源是功率为0.1瓦至10瓦的激光二极管，或者

其中，所述激光源包括多个激光二极管的系统，所述多个激光二极管的激光通过光学装置全部或部分地聚焦。

19.根据权利要求18所述的照明装置，其中，一个或多个激光二极管的光通过光学装置被分成多个激光束，所述多个激光束以不同的方向入射到所述光转换元件上并且在那里一起形成所述激光光斑。

20.根据权利要求1至4中任一项所述的照明装置，其中，在激光光斑中入射到所述转换元件上的辐射具有0.1瓦至1000瓦的辐射功率。

21.根据权利要求20所述的照明装置，其中，所述辐射具有0.5瓦至500瓦的辐射功率。

22.根据权利要求21所述的照明装置，其中，所述辐射具有1瓦至100瓦的辐射功率。

23.根据权利要求1至4中任一项所述的照明装置，其中，在激光光斑中入射到所述转换元件上的辐射具有0.1W/mm²至500W/mm²的强度。

24.根据权利要求23所述的照明装置，其中，所述辐射具有0.5W/mm²至250W/mm²的强度。

25.根据权利要求24所述的照明装置，其中，所述辐射具有1W/mm²至100W/mm²的强度。

26.根据权利要求1至4中任一项所述的照明装置，其中，所述光转换元件具有至少10μm至至多1000μm的厚度。

27.根据权利要求26所述的照明装置，其中，所述光转换元件具有20μm至500μm的厚度。

28.根据权利要求27所述的照明装置，其中，所述光转换元件具有50μm至250μm的厚度。

29.根据权利要求1至4中任一项所述的照明装置，其中，至少一个激光源发射出的电磁辐射的波长在至少380nm和至多470nm的范围内。

30.根据权利要求29所述的照明装置，其中，所述电磁辐射的波长为400nm至470nm。

31.根据权利要求30所述的照明装置，其中，所述电磁辐射的波长在440nm和470nm之间。

32.根据权利要求1至4中任一项所述的照明装置，其中，所述光转换元件具有至少10cm^-1的用于激光的吸收系数a，以及具有处在5cm^-1和500cm^-1之间的用于激光的散射系数s。

33.根据权利要求32所述的照明装置，其中，所述光转换元件具有至少50cm^-1的用于激光的吸收系数a。

34.根据权利要求32所述的照明装置，其中，所述光转换元件具有处在20cm^-1和200cm^-1之间的用于激光的散射系数s。

35.根据权利要求32所述的照明装置，其中，所述光转换元件具有小于10cm^-1的用于转换光的吸收系数a。

36.根据权利要求35所述的照明装置，其中，所述光转换元件具有小于1cm^-1的用于转换光的吸收系数a。

37.根据权利要求32所述的照明装置，其中，所述光转换元件具有大于20cm^-1的用于转换光的散射系数s。

38.根据权利要求37所述的照明装置，其中，所述光转换元件具有大于50cm^-1的用于转换光的散射系数s。

39.根据权利要求38所述的照明装置，其中，所述光转换元件具有大于80cm^-1的用于转换光的散射系数s。

40.根据权利要求1至4中任一项所述的照明装置，其中，所述光转换元件包括发光陶瓷材料或由该发光陶瓷材料构成。

41.根据权利要求40所述的照明装置，其中，所述光转换元件主要包括至少50重量％的石榴石状的材料作为发光陶瓷材料，或主要由至少50重量％的石榴石状的材料作为发光陶瓷材料组成，或者基本上包括至少90重量％的石榴石状的材料作为发光陶瓷材料，或者基本上由至少90重量％的石榴石状的材料作为发光陶瓷材料组成，或者全部由作为发光陶瓷材料的石榴石状的材料构成。

42.根据权利要求41所述的照明装置，其中，所述石榴石状的材料具有以下的分子式：

A₃B₅O₁₂：RE，其中，

A包括Y和/或Gd和/或Lu，以及

B包括Al和/或Ga，

并且其中RE选自稀土元素族。

43.根据权利要求42所述的照明装置，其中，RE包括Ce和/或Pr。

44.根据权利要求41所述的照明装置，其中，所述石榴石状的材料具有以下的分子式：

(Y_1-xCe_x)₃Al₅O₁₂，和/或

(Y_1-x-yGd_yCe_x)₃Al₅O₁₂，和/或

(Lu_1-xCe_x)₃Al₅O₁₂，和/或

(Y_1-x-zLu_zCe_x)₃Al₅O₁₂，

其中，在每种情况下，对于x适用：0.005<x<0.05，

和其中，对于y适用：0<y<0.2，

和其中，对于z适用：0<z<1。

45.根据权利要求1至4中任一项所述的照明装置，其中，所述光转换元件主要包括至少50重量％的发光陶瓷材料，或主要由至少50重量％的发光陶瓷材料组成，或者基本上包括至少90重量％的发光陶瓷材料，或基本上由至少90重量％的发光陶瓷材料组成，或者全部由所述发光陶瓷材料构成，其中，所述光转换元件

-作为单相实心陶瓷存在，和/或

-作为多相实心陶瓷存在，和/或

-作为具有特定孔隙率的单相或多相陶瓷存在，和/或

-作为复合材料存在。

46.根据权利要求1至4中任一项所述的照明装置，其中，所述光转换元件作为磷光体-玻璃复合材料和/或作为磷光体-有机硅复合材料存在。

47.根据权利要求40所述的照明装置，其中，所述光转换元件被构造成多孔的烧结陶瓷并且其孔隙率在0.5％和10％之间，其中，所述孔隙率是基于体积的。

48.根据权利要求47所述的照明装置，其中所述孔隙率在4％和8％之间。

49.根据权利要求47所述的照明装置，其中，平均孔隙尺寸在400μm和1200μm之间。

50.根据权利要求49所述的照明装置，其中，所述平均孔隙尺寸在600μm和1000μm之间。

51.根据权利要求50所述的照明装置，其中，所述平均孔隙尺寸在600μm和800μm之间。

52.一种用于调节照明装置的色坐标或色温的方法，包括以下的步骤：

-提供一种照明装置，所述照明装置包括至少一个激光源，以及与所述至少一个激光源相关联的光转换元件，以及还包括引导所述激光辐射并成形在所述光转换元件上的光学系统，其中，所述光转换元件被布置在由所述至少一个激光源产生的至少一个激光束的光路中，

-产生由至少一个激光源发射的至少一个光束，

-将由所述激光源产生的至少一个光束的至少一部分引导到所述光转换元件上，从而：

-将激光光斑作为由所述激光源发射并且被引导到所述光转换元件上的光束的一部分的图像照射在所述光转换元件的面对入射光束的一侧上，其中，所述激光光斑具有至少5μm和至多为1000μm的尺寸，

-其中，将一部分入射的激光通过所述光转换元件反向散射而没有转换，从而在所述光转换元件的面对入射光束的一侧上形成具有激光的波长或颜色的初级发射光斑，所述初级发射光斑大于所述激光光斑，

-其中，所述光转换元件将由所述激光源发射的光部分地转换为较长波长的光，从而在所述光转换元件的面对入射光束的一侧上形成较大波长的次级发射光斑，所述次级发射光斑大于所述初级发射光斑，

-借助于初级和次级发射光斑产生光图像，

-其中，如此选择的有用光斑小于所述次级发射光斑，

-对光图像的所选区域，或对所选择的光束的所选区域，确定积分色坐标或色温，以及

-通过以下方式调节所述色坐标：

a.通过由至少一个激光源发射的至少一个光束的至少一部分产生的激光光斑的尺寸来调节在所述光转换元件上形成的发射光斑的初级和次级亮度分布，和/或

c.通过匹配下游的成像光学系统来调节发射光斑的被成像的部分区域，和/或

53.根据权利要求52所述的方法，其中，所述激光源是用于蓝色激光辐射的激光源。

54.根据权利要求52所述的方法，其中，借助于布置在所述激光源和所述光转换元件之间的光学元件和/或光学部件，将由所述激光源产生的至少一个光束的至少一部分引导到所述光转换元件上。

55.根据权利要求52所述的方法，其中，所述尺寸为直径。

56.根据权利要求55所述的方法，其中，所述直径是FWHM直径。

57.根据权利要求52所述的方法，其中，所述光转换元件包括一种材料，通过入射激光的散射、吸收和转换，较大波长的光通过所述材料被发射和被散射。

58.根据权利要求52所述的方法，其中，通过将由初级和次级发射光斑发射的辐射的一部分引导到至少一个光学元件和/或光学部件上来产生光图像。

59.根据权利要求52所述的方法，其中对通过光学元件和/或光学部件产生的光图像的所选区域，确定积分色坐标或色温。

60.根据权利要求52所述的方法，其中，对在距所述照明装置25m处产生或将要产生的光图像的所选区域，确定积分色坐标或色温。

61.一种根据权利要求1至51中任一项所述的照明装置的用途，其用作车辆前照灯或用作用于舞台照明的聚光灯或用作飞机前照灯或用作直升机前照灯或用作船舶前照灯或用作信号灯，或用作探照灯或用作体育场照明或用于投影仪或用于建筑照明。