CN114502879A - 使用绿色磷光体的高强度彩色可调谐白色激光器光源 - Google Patents

使用绿色磷光体的高强度彩色可调谐白色激光器光源 Download PDF

Info

Publication number
CN114502879A
CN114502879A CN202080069584.1A CN202080069584A CN114502879A CN 114502879 A CN114502879 A CN 114502879A CN 202080069584 A CN202080069584 A CN 202080069584A CN 114502879 A CN114502879 A CN 114502879A
Authority
CN
China
Prior art keywords
light
light source
luminescent material
generating device
laser
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202080069584.1A
Other languages
English (en)
Inventor
R·A·M·希克梅特
T·范博梅尔
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Signify Holding BV
Original Assignee
Signify Holding BV
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Signify Holding BV filed Critical Signify Holding BV
Publication of CN114502879A publication Critical patent/CN114502879A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V9/00—Elements for modifying spectral properties, polarisation or intensity of the light emitted, e.g. filters
    • F21V9/30—Elements containing photoluminescent material distinct from or spaced from the light source
    • F21V9/38—Combination of two or more photoluminescent elements of different materials
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/40—Arrangement of two or more semiconductor lasers, not provided for in groups H01S5/02 - H01S5/30
    • H01S5/4012—Beam combining, e.g. by the use of fibres, gratings, polarisers, prisms
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21K—NON-ELECTRIC LIGHT SOURCES USING LUMINESCENCE; LIGHT SOURCES USING ELECTROCHEMILUMINESCENCE; LIGHT SOURCES USING CHARGES OF COMBUSTIBLE MATERIAL; LIGHT SOURCES USING SEMICONDUCTOR DEVICES AS LIGHT-GENERATING ELEMENTS; LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21K9/00—Light sources using semiconductor devices as light-generating elements, e.g. using light-emitting diodes [LED] or lasers
    • F21K9/60—Optical arrangements integrated in the light source, e.g. for improving the colour rendering index or the light extraction
    • F21K9/64—Optical arrangements integrated in the light source, e.g. for improving the colour rendering index or the light extraction using wavelength conversion means distinct or spaced from the light-generating element, e.g. a remote phosphor layer
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21K—NON-ELECTRIC LIGHT SOURCES USING LUMINESCENCE; LIGHT SOURCES USING ELECTROCHEMILUMINESCENCE; LIGHT SOURCES USING CHARGES OF COMBUSTIBLE MATERIAL; LIGHT SOURCES USING SEMICONDUCTOR DEVICES AS LIGHT-GENERATING ELEMENTS; LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21K9/00—Light sources using semiconductor devices as light-generating elements, e.g. using light-emitting diodes [LED] or lasers
    • F21K9/60—Optical arrangements integrated in the light source, e.g. for improving the colour rendering index or the light extraction
    • F21K9/69—Details of refractors forming part of the light source
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/06—Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium
    • H01S5/0607—Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium by varying physical parameters other than the potential of the electrodes, e.g. by an electric or magnetic field, mechanical deformation, pressure, light, temperature
    • H01S5/0608—Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium by varying physical parameters other than the potential of the electrodes, e.g. by an electric or magnetic field, mechanical deformation, pressure, light, temperature controlled by light, e.g. optical switch
    • H01S5/0609—Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium by varying physical parameters other than the potential of the electrodes, e.g. by an electric or magnetic field, mechanical deformation, pressure, light, temperature controlled by light, e.g. optical switch acting on an absorbing region, e.g. wavelength convertors
    • H01S5/0611—Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium by varying physical parameters other than the potential of the electrodes, e.g. by an electric or magnetic field, mechanical deformation, pressure, light, temperature controlled by light, e.g. optical switch acting on an absorbing region, e.g. wavelength convertors wavelength convertors
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B45/00—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
    • H05B45/20—Controlling the colour of the light
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21Y—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO THE FORM OR THE KIND OF THE LIGHT SOURCES OR OF THE COLOUR OF THE LIGHT EMITTED
    • F21Y2113/00—Combination of light sources
    • F21Y2113/10—Combination of light sources of different colours
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21Y—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO THE FORM OR THE KIND OF THE LIGHT SOURCES OR OF THE COLOUR OF THE LIGHT EMITTED
    • F21Y2115/00—Light-generating elements of semiconductor light sources
    • F21Y2115/10—Light-emitting diodes [LED]
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21Y—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO THE FORM OR THE KIND OF THE LIGHT SOURCES OR OF THE COLOUR OF THE LIGHT EMITTED
    • F21Y2115/00—Light-generating elements of semiconductor light sources
    • F21Y2115/30—Semiconductor lasers

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Luminescent Compositions (AREA)

Abstract

本发明提供一种光生成器件(1000)，被配置为生成器件光(1001)，其中光生成器件(1000)包括：被配置为生成UV和蓝色第一光源光(111)中的一个或多个的第一光源(110)，其中第一光源(110)是第一激光器光源(10)；被配置为生成绿色第二光源光(121)的第二光源(120)，其中第二光源(120)是第二激光器光源(20)；被配置为生成红色第三光源光(131)的第三光源(130)，其中第三光源(130)是第三激光器光源(30)；被配置为生成蓝色第四光源光(141)的第四光源(140)，其中第四光源(140)是第四激光器光源(40)；被配置为将第一光源光(111)的至少一部分转换成第一发光材料光(211)的第一发光材料(210)，该第一发光材料光(211)具有波长在(a)绿色光谱波长范围以及(b)黄色光谱波长范围中的一个或多个中的波长，其中第一发光材料(210)包括A3B5O12:Ce类型的发光材料，其中A包括Y、La、Gd、Tb和Lu中的一个或多个，并且其中B包括Al、Ga、In和Sc中的一个或多个；光学元件(430)，被配置为组合(i)可选地未转换的第一光源光(111)、(ii)第二光源光(121)、(iii)第三光源光(131)、(iv)第四光源光(141)和(v)第一发光材料光(211)，以提供器件光(1001)，其中光生成器件(1000)被配置为在操作模式中提供至少包括发光材料光(211)和第四光源光(141)的白色器件光(1001)；以及被配置为控制一个或多个光源(110，120，130，140)的控制系统(300)。

Description

使用绿色磷光体的高强度彩色可调谐白色激光器光源
技术领域
本发明涉及一种光生成器件和一种包括这种光生成器件的发光器。
背景技术
使用激光二极管和磷光体的白光源在本领域中是已知的。例如，US2018/0316160描述了一种用于集成白色电磁辐射源的设备和方法，该设备和方法使用基于含镓和氮材料的激光二极管激发源和基于磷光体材料的发光源的组合。基于镓和氮材料的紫色、蓝色或其他波长激光二极管源可以与磷光体材料(诸如黄色磷光体)紧密集成，以形成紧凑、高亮度和高效的白光源。磷光体材料提供有刻划在激发表面上或板的块体内部的多个散射中心，以散射入射到激发表面上的来自激发源的激光光束的电磁辐射，从而增强从磷光体材料发射的光的生成和质量，以用于以反射模式或透射模式输出白光发射。
发明内容
白色LED源可以给出300lm/mm2的强度，而静态磷光体转换的激光器白色源可以给出20.000lm/mm2。Ce掺杂的石榴石(YAG、LuAG)可能是最合适的发光转换器，其可以被用于对蓝色激光器光进行泵浦，因为石榴石基质具有非常高的化学稳定性。此外，以低Ce浓度(低于0.5％)，温度淬火可能仅发生在大约200℃以上。此外，来自Ce的发射具有非常快的衰减时间，因此基本上可以避免光学饱和。似乎需要可以具有可调谐相关色温(CCT)和/或可以具有相对高(可调谐)显色指数(CRT)的高强度光源。特别地，似乎需要在相对大的相关色温范围内具有可调谐相关色温的光源。因此，本发明的一个方面是提供一种替代的光生成器件，其优选地进一步至少部分地消除了上述缺点中的一个或多个缺点。本发明的目的可以是克服或改善现有技术的至少一个缺点，或提供有用的替代方案。
在第一方面，本发明提供一种光生成器件(“器件”或“照明器件”)，被配置为生成器件光(“光生成器件光”)。特别地，光生成器件包括第一光源、第二光源、第三光源、第四光源和第一发光材料。第一光源特别地被配置为生成UV和蓝色第一光源光中的一个或多个。在实施例中，第一光源可以是第一激光器光源。第二光源特别地被配置为生成绿色第二光源光。在实施例中，第二光源可以是第二激光器光源。特别地，绿色第二光源光具有选自535-575nm范围内的第二峰值最大值λ2，如特别地540-570nm，诸如545-565nm。第三光源可以被配置为生成红色第三光源光。特别地，第三光源可以是第三激光器光源。第四光源可以被配置为生成蓝色第四光源光。特别地，第四光源是第四激光器光源。第一发光材料特别地被配置为将第一光源光的至少一部分转换成第一发光材料光，该第一发光材料光具有波长在(a)绿色光谱波长范围和(b)黄色光谱波长范围中的一个或多个中的发射频带。在进一步的特定实施例中，第一发光材料可以包括A3B5O12:Ce类型的发光材料，其中A包括Y、La、Gd、Tb和Lu中的一个或多个，特别地(至少)Y、Gd、Tb和Lu中的一个或多个，其中B包括Al、Ga、In和Sc中的一个或多个。在特定实施例中，A至少包括Y、Gd和Lu中的一个或多个。在特定实施例中，B至少包括Al和Ga中的一个或多个，甚至更特别地至少包括Al。此外，在实施例中，光生成器件还可以包括光学元件。光学元件特别地可以被配置为组合可选地未转换的第一光源光、第二光源光、第三光源光、第四光源光和第一发光材料光，以提供器件光。此外，在实施例中，光生成器件可以包括控制系统(或在功能上耦合到控制系统)。特别地，在实施例中，控制系统可以被配置为控制光源中的一个或多个光源，诸如在实施例中至少第二光源。特别地，光生成器件可以被配置为在(光生成器件的)操作模式中提供至少包括发光材料光和第四光源光的白色器件光。因此，在特定实施例中，本发明提供了一种被配置为生成器件光的光生成器件，其中该光生成器件包括：(i)被配置为生成UV和/或蓝色第一光源光的第一光源，其中该第一光源是第一激光器光源；(ii)被配置为生成绿色第二光源光的第二光源，其中第二光源是第二激光器光源，并且其中绿色第二光源光具有选自545-565nm范围内的第二峰值最大值λ2；(iii)被配置为生成红色第三光源光的第三光源，其中第三光源是第三激光器光源；(iv)被配置为生成蓝色第四光源光的第四光源，其中第四光源是第四激光器光源；(v)被配置为将第一光源光的至少一部分转换成第一发光材料光的第一发光材料，该第一发光材料光具有波长在(a)绿色光谱波长范围和(b)黄色光谱波长范围中的一个或多个中的发射频带，其中第一发光材料包括A3B5O12:Ce类型的发光材料，其中A包括Y、La、Gd、Tb和Lu中的一个或多个，特别地(至少)Y、Gd、Tb和Lu中的一个或多个，其中B包括Al、Ga、In和Sc中的一个或多个。在特定实施例中，A至少包括Y、Gd和Lu中的一个或多个，并且B至少包括Al和Ga中的一个或多个，甚至更特别地至少Al；(vi)光学元件，其被配置为组合(a1)可选地未转换的第一光源光、(a2)第二光源光、(a3)第三光源光、(a4)第四光源光和(a5)第一发光材料光，以提供器件光；(vii)可选地，控制系统，其被配置为控制光源中的一个或多个光源，特别地至少第二光源，诸如特别地所有光源。特别地，光生成器件可以被配置为在(光生成器件的)操作模式中提供至少包括发光材料光和第四光源光的白色器件光。
利用这种器件，可以提供具有相对高强度和相对宽范围的相关色温和相对高显色指数(诸如至少70，甚至大约75)的白光。此外，可以以相对有效的方式提供白光，在特定实施例中，相对于白光源的总功率，功率损耗优选地小于10％，更特别地是5％的功率损耗。以这种方式，可以生成相对有效的(白)光和/或可以获得具有热稳定成分的(白)光。
如上面所指示，光生成器件包括被配置为生成UV和蓝色第一光源光中的一个或多个的第一光源。因此，第一光源光可以具有蓝色的色点或者可以是UV辐射。特别地，第一光源包括第一激光器光源。第一激光器光源特别地被配置为生成第一激光器光源光。在实施例中，第一光源光可以基本上由第一激光器光源光组成。因此在实施例中，第一光源是第一激光器光源。在实施例中，术语“第一光源”也可以指的是多个相同的第一光源。在实施例中，可以应用一组第一激光器光源。替代地或附加地，术语“第一光源”也可以指的是多个不同的第一光源。在实施例中，术语“第一激光器光源”也可以指的是多个相同的第一激光器光源。替代地或附加地，术语“第一激光器光源”也可以指的是多个不同的第一激光器光源。
如上面所指示，光生成器件包括被配置为生成绿色第二光源光的第二光源。因此，第二光源光具有绿色的色点。特别地，第二光源包括第二激光器光源。第二激光器光源特别地被配置为生成第二激光器光源光。在实施例中，第二光源光可以基本上由第二激光器光源光组成。因此，在实施例中，第二光源是第二激光器光源。在实施例中，术语“第二光源”也可以指的是多个相同的第二光源。在实施例中，可以应用一组第二激光器光源。替代地或附加地，术语“第二光源”也可以指的是多个不同的第二光源。在实施例中，术语“第二激光器光源”也可以指的是多个相同的第二激光器光源。替代地或附加地，术语“第二激光器光源”也可以指的是多个不同的第二激光器光源。
如上面所指示，光生成器件包括被配置为生成红色第三光源光的第三光源。因此，第三光源光具有红色的色点。特别地，第三光源包括第三激光器光源。第三激光器光源特别地被配置为生成第三激光器光源光。在实施例中，第三光源光可以基本上由第三激光器光源光组成。因此，在实施例中，第三光源是第三激光器光源。在实施例中，术语“第三光源”也可以指的是多个相同的第三光源。在实施例中，可以应用一组第三激光器光源。替代地或附加地，术语“第三光源”也可以指的是多个不同的第三光源。在实施例中，术语“第三激光器光源”也可以指的是多个相同的第三激光器光源。替代地或附加地，术语“第三激光器光源”也可以指的是多个不同的第三激光器光源。
如上面所指示，光生成器件包括被配置为生成蓝色第四光源光的第四光源。因此，第四光源光具有蓝色的色点。特别地，第四光源包括第四激光器光源。第四激光器光源特别地被配置为生成第四激光器光源光。在实施例中，第四光源光可以基本上由第四激光器光源光组成。因此，在实施例中，第四光源是第四激光器光源。在实施例中，术语“第四光源”也可以指的是多个相同的第四光源。在实施例中，可以应用一组第四激光器光源。替代地或附加地，术语“第四光源”也可以指的是多个不同的第四光源。在实施例中，术语“第四激光器光源”也可以指的是多个相同的第四激光器光源。替代地或附加地，术语“第四激光器光源”也可以指的是多个不同的第四激光器光源。
在实施例中，激光器光源可以被布置在激光器组中。在实施例中，激光器组可以包括散热器和/或光学器件，例如，用于准直激光的透镜。激光器组可以例如包括至少10个(诸如至少20个)激光器光源。在实施例中，激光器组可以包括第一光源。替代地或附加地，激光器组可以包括第二光源。替代地或附加地，激光器组可以包括第三光源。替代地或附加地，激光器组可以包括第四光源。
在本文中，术语“紫光”或“紫光发射”特别地涉及具有大约380-440nm范围内的波长的光。术语“蓝光”或“蓝光发射”特别地涉及具有在大约440-495nm范围内的波长的光(包括一些紫色和青色色调)。术语“绿光”或“绿光发射”特别地涉及具有在大约495-570nm范围内的波长的光。术语“黄光”或“黄光发射”特别地涉及具有在大约570-590nm范围内的波长的光。术语“橙色光”或“橙色光发射”特别地涉及具有在大约590-620nm范围内的波长的光。术语“红光”或“红光发射”特别地涉及具有在大约620-780nm范围内的波长的光。术语“粉红色光”或“粉红色光发射”是指具有蓝色和红色成分的光。术语“可见”、“可见光”或“可见发射”和类似术语是指具有在大约380-780nm范围内的一个或多个波长的光。
以下，讨论与第一光源、第二光源、第三光源和第四光源相关的一些方面。第一光源、第二光源、第三光源和第四光源可以独立地选择，并且因此不一定是相同的类型(尽管事实上第一/第四、第二和第三光源在定义上是不同的，因为由第一/第四光源生成的光源光在光谱功率分布上与第二光源光和第三光源光不同)。第一光源和第四光源可以是同一类型，也可以是不同类型。因此，第一光源光和第四光源光的光谱功率分布在实施例中可以基本上相同或者在其他实施例中可以不同。第一光源光、第二光源光和第三光源光的光谱功率分布相互不同。同样地，第二光源光、第三光源光和第四光源光的光谱功率分布相互不同。
在特定实施例中，当第一类型光和第二类型光的相应色点针对u’至少相差0.01和/或针对v’至少相差0.01、甚至更特别地针对u’至少相差0.02和/或针对v’至少相差0.02时，第一类型光和第二类型光的颜色或色点可能不同。在更特定的实施例中，第一类型光和第二类型光的相应色点可以不同，对于u’至少0.03和/或对于v’至少0.03。z这里，u’和v’是CIE 1976UCS(统一色度标度)图中光的颜色坐标。
术语“光源”可以指的是半导体发光器件，诸如发光二极管(LED)、谐振腔发光二极管(RCLED)、垂直腔激光二极管(VCSEL)、边缘发射激光器等等。术语“光源”也可以指的是有机发光二极管，诸如无源矩阵(PMOLED)或有源矩阵(AMOLED)。在特定实施例中，光源包括固态光源(例如LED或激光二极管)。在一个实施例中，光源包括LED(发光二极管)。术语LED也可以指的是多个LED。此外，术语“光源”在实施例中还可以指的是所谓的板上芯片(COB)光源。术语“COB”特别地指的是半导体芯片形式的LED芯片，它既不被封装也不被连接，而是直接安装在诸如PCB之类的基板上。因此，可以在同一基板上配置多个半导体光源。在实施例中，COB是被配置为在一起作为单个照明模块的多LED芯片。术语“光源”还可以涉及多个(基本上相同的(或不同的))光源，诸如2-2000个固态光源。在实施例中，光源可以包括一个或多个微光学元件(微透镜阵列)，位于单个固态光源(例如LED)的下游，或者位于多个固态光源(即，由多个LED共享)的下游。在实施例中，光源可以包括具有片上光学器件的LED。在实施例中，光源包括像素化的单个LED(具有或不具有光学器件)(在实施例中提供片上光束导向)。术语“激光器光源”特别是指激光器。这种激光器特别地可以被配置为生成具有UV、可见光或红外中的一个或多个波长的激光器光源光，特别是具有选自200-2000nm(诸如300-1500nm)的光谱波长范围的波长。术语“激光器”特别地指的是通过基于电磁辐射的受激发射的光学放大过程来发射光的器件。特别地，在实施例中，术语“激光器”可以指的是固态激光器。
因此，在实施例中，光源包括激光器光源。在实施例中，术语“激光器”或“固态激光器”可以指的是以下一个或多个：铈掺杂锂锶(或钙)氟化铝(Ce:LiSAF、Ce:LiCAF)、铬掺杂金绿宝石(紫翠玉)激光器、铬ZnSe(CnZnSe)激光器、二价钐掺杂氟化钙(Sm:CaF2)激光器、Er:YAG激光器、铒掺杂和铒-镱共掺杂玻璃激光器、F-Center激光器、钬YAG(Ho:YAG)激光器、Nd:YAG激光器、NdCrYAG激光器、掺钕氧硼酸钇钙Nd:YCa4O(BO3)3或Nd:YCOB、掺钕钒酸钇(Nd:YVO4)激光器、钕玻璃(Nd:玻璃)激光器、钕YLF(Nd:YLF)固态激光器、掺钷147磷酸盐玻璃(147Pm3+:玻璃)固态激光器、红宝石激光器(Al2O3:Cr3+)、铥YAG(Tm:YAG)激光器、钛蓝宝石(Ti:sapphire；Al2O3:Ti3+)激光器、三价铀掺杂氟化钙(U:CaF2)固态激光器、掺镱玻璃激光器(杆、板/芯片、和光纤)、镱YAG(Yb:YAG)激光器、Yb2O3(玻璃或铈)激光器等等。在实施例中，术语“激光器”或“固态激光器”可以指的是半导体激光二极管中的一个或多个，诸如例如GaN、InGaN、AlGalnP、AlGaAs、InGaAsP、铅盐、垂直腔表面发射激光器(VCSEL)、量子级联激光器、混合硅激光器等。
正如从下文中可以得出的，术语“激光器光源”也可以指的是多个(不同或相同的)激光器光源。在特定实施例中，术语“激光器光源”可以指的是多个N个(相同的)激光器光源。在实施例中，N＝2或更多。在特定实施例中，N可以至少为5，诸如特别是至少为8。以这种方式，可以获得更高的亮度。在实施例中，激光器光源可以被布置在激光器组中(也参见上文)。在实施例中，激光器组可以包括散热器和/或光学器件，例如用于准直激光的透镜。
激光器光源被配置为生成激光器光源光(或“激光器光”)。光源光可以基本上由激光器光源光组成。光源光还可以包括两个或更多(不同的或相同的)激光器光源的激光器光源光。例如，可以将两个或更多(不同的或相同的)激光器光源的激光器光源光耦合到光导中，以提供包括两个或更多(不同的或相同的)激光器光源的激光器光源光的单个光束。在特定实施例中，光源光因此特别是准直的光源光。在更进一步的实施例中，光源光特别地是(准直的)激光器光源光。短语“不同的光源”或“多个不同的光源”以及类似短语在实施例中可以指的是选自至少两个不同箱(bin)的多个固态光源。同样地，短语“相同的光源”或“多个相同的光源”以及类似短语在实施例中可以指的是选自相同箱(bin)的多个固态光源。
光源特别地被配置为生成具有光轴(O)、(光束形状)和光谱功率分布的光源光。在实施例中，光源光可以包括一个或多个频带，其具有对于激光器而言已知的带宽。在特定实施例中，(多个)频带可以是相对尖锐的(多个)线，诸如在RT处具有在小于20nm的范围内的半峰全宽(FWHM)，诸如等于或小于10nm。因此，光源光具有可以包括一个或多个(窄)频带的光谱功率分布(作为波长的函数的在能量标度上的强度)。
(光源光的)光束可以是光源光的聚焦或准直光束。术语“聚焦”可以特别地指的是会聚到小斑点。该小斑点可以在分立转换器区域处，或(稍微)在其上游或(稍微)在其下游。特别地，聚焦和/或准直可以使得在离散转换器区域处(在侧面处)的光束的横截面形状(垂直于光轴)基本上不大于离散转换器区域(光源光照射离散转换器区域)的横截面形状(垂直于光轴)。可以用一个或多个光学器件(如(聚焦)透镜)执行聚焦。特别地，可以应用两个透镜来聚焦激光器光源光。可以用一个或多个(其他)光学器件来执行准直，诸如准直元件，诸如透镜和/或抛物面镜。在实施例中，光源光的光束可以是相对高度准直的，诸如在实施例中<2°(FWHM)，更特别地<1°(FWHM)，最特别地<0.5°(FWHM)。因此，<2°(FWHM)可以被认为是(高度)准直的光源光。光学器件可以被用来提供(高)准直(另见上文)。
如上面所指示，在实施例中，第一光源光可以基本上由激光器光源光组成。在进一步的特定实施例中，第一光源光可以基本上由一个或多个基本上相同的激光器光源(诸如来自相同的箱)的第一激光器光源光组成。此外，如上面所指示，在实施例中，第二光源光可以基本上由激光器光源光组成。在进一步的特定实施例中，第二光源光可以基本上由一个或多个基本上相同的激光器光源(诸如来自相同的箱)的第二激光器光源光组成。此外，如上面所指示，在实施例中，第三光源光可以基本上由激光器光源光组成。在进一步的特定实施例中，第三光源光可以基本上由一个或多个基本上相同的激光器光源(例如来自相同的箱)的第三激光器光源光组成。在进一步的特定实施例中，第四光源光可以基本上由一个或多个基本上相同的激光器光源(例如来自相同的箱)的第四激光器光源光组成。
在特定实施例中，第一光源光可以具有第一峰值最大值λ1，其中λ1选自200-480nm的范围。在实施例中，第一光源光可以在UV中具有第一峰值最大值，诸如选自200-380nm，特别地300-380nm的范围。特别地然后，(可以选择配置以使得)转换可以基本上是100％。在又一些实施例中，第一光源光可以在可见光中具有第一峰值最大值，诸如选自与第四光源光相同的范围，诸如选自450-480nm的范围，特别地选自460nm±10nm的范围，特别地460nm±5nm，诸如在特定实施例中为460nm±2nm。460nm附近的波长似乎令人惊讶地以相对有效的方式提供相对高的CRI和/或所期望的色温，特别是与第一发光材料光、第二光源光、第三光源光和第四光源光组合时。在其中第一光源光具有与第四光源光基本上相同的光谱分布的实施例中，光源可以(因此)基本上相同，其中前者被配置为使得第一光源光的至少一部分由第一发光材料转换，并且其中后者被配置为使得基本上所有第四光源光旁通第一发光材料。例如，第四光源可以被配置在第一发光材料的下游。当第一光源光在可见光中具有峰值最大值时，转换可以被选择为基本上100％。以这种方式，器件光可以基本上不包括第一光源光。然而，在其他实施例中，转换可以被选择为小于100％。在这样的实施例中，可选地未转换的第一光源光可以被包括在器件光中。
在实施例中，第一光源包括一个或多个UV光源并且不包括(多个)蓝色光源。与蓝色光源相比，通过紫外光源可以更好地泵浦一些发光材料。
在实施例中，第一光源包括一个或多个蓝色光源，并且没有(多个)UV光源。当仅应用蓝色光源时，第一光源和第四光源可以基本上相同。这可能会导致更简单的光引擎(架构)。因此，在实施例中，第一光源和第四光源可以是相同的箱。在实施例中，第一光源光和第四光源可以具有在大约20nm的波长范围内的峰值波长。当第四光源光可以被用来激发第一发光材料时，第四光源特别地被配置为使其第四光源光旁通第一发光材料。在特定实施例中，第二光源光可以具有第二峰值最大值λ2，其中λ2选自535-575nm的范围，特别地540-570nm，诸如特别地选自545-565nm的范围，诸如选自545-560nm的范围，特别地选自550nm±5nm的范围，在特定实施例中诸如为450nm±2nm。550nm附近的波长似乎令人惊讶地以相对有效的方式提供相对高的CRI和/或所期望的色温，特别是与第一发光材料光、可选的第一光源光、第三光源光和第四光源光组合时。在特定实施例中，第三光源光可以具有第三峰值最大值λ3，其中λ3选自615-645nm的范围，特别地630-650nm，诸如特别地选自630nm±5nm的范围，在特定实施例中诸如为630nm±2nm。630nm附近的波长似乎令人惊讶地以相对有效的方式提供相对高的CRI和/或所期望的色温，特别是与第一发光材料光、第一光源光、第二光源光和第四光源光组合时。在特定实施例中，第四光源光可以具有峰值最大λ1，其中λ1选自450-480nm的范围。在实施例中，第四光源光可以具有峰值最大值λ4，选自450-480nm的范围，特别地选自460nm±10nm的范围，特别地460nm±5nm，在特定实施例中诸如为460nm±2nm。460nm附近的波长似乎令人惊讶地以相对有效的方式提供相对高的CRI和/或所期望的色温，特别是与第一发光材料光、第二光源光、第三光源光和可选的第一光源光组合时。在第一发光材料基本上不能由第四光源光激发的情况下，那么蓝色第四光源可以被用来照射到第一发光材料上(但不一定如此)。
如上面所指示，该光生成器件特别地还包括被配置为将第一光源光的至少一部分转换成第一发光材料光的第一发光材料，该第一发光材料光具有波长在(a)绿色光谱波长范围和(b)黄色光谱波长范围中的一个或多个中的发射频带。如下面所指示，关于转换可以存在至少两种类型的实施例。在一种类型的实施例中，发光材料转换部分第一光源光，由此未转换的UV和/或蓝色第一光源光可以可用于器件光中。在其他类型的实施例中，发光材料转换一个或多个第一光源的子集中的至少一部分第一光源光，并且一个或多个光源的另一个子集中的第一光源光基本上不与第一发光材料相互作用，由此一个或多个光源的另一个子集中的未转换的UV和/或蓝色第一光源光可以可用于器件光中；另见下文。
术语“发光材料”特别地指的是可以将第一辐射(特别地UV辐射和蓝色辐射中的一个或多个)转换成第二辐射的材料。一般来说，第一辐射和第二辐射具有不同的光谱功率分布。因此，代替术语“发光材料”，也可以应用术语“发光转换器”或“转换器”。一般来说，第二辐射在比第一辐射更大的波长处具有光谱功率分布，这就是所谓的下转换的情况。然而，在特定实施例中，第二辐射在比第一辐射更小的波长处具有强度的光谱功率分布，这就是所谓的上转换的情况。在实施例中，“发光材料”可以特别地指的是可以将辐射转换成例如可见光和/或红外光的材料。例如，在实施例中，发光材料可以能够将UV辐射和蓝色辐射中的一个或多个转换成可见光。在特定实施例中，发光材料还可以将辐射转换成红外辐射(IR)。因此，在用辐射激发时，发光材料发射辐射。一般来说，发光材料将是下转换器，即较小波长的辐射被转换成具有较大波长的辐射(λex<λem)，但是在特定实施例中，发光材料可以包括下转换器发光材料，即较大波长的辐射被转换成具有较小波长的辐射(λex>λem)。在实施例中，术语“发光”可以指的是磷光。在实施例中，术语“发光”也可以指的是荧光。代替术语“发光”，也可以应用术语“发射”。因此，术语“第一辐射”和“第二辐射”可以分别指的是激发辐射和发射(辐射)。同样地，术语“发光材料”在实施例中可以指的是磷光和/或荧光。术语“发光材料”也可以指的是多种不同的发光材料。
特别地，第一发光材料被配置为将UV和/或蓝色第一光源光的一部分转换成具有波长在绿色和黄色中的一个或多个中的发射频带的第一发光材料光。此外，特别地，第一发光材料光具有大约500-700nm范围内的一个或多个波长。此外，在特定实施例中，第一发光材料光的半峰全宽(FWHM)为至少50nm，诸如至少75nm，如在特定实施例中高达大约130nm(在室温下)。宽的频带可以提供更高的CRI。特别地，第一发光材料光具有绿色或黄色的色点，特别地黄色。特别地，在实施例中，第一发光材料光具有选自540-580nm的范围的主波长(λd1)，更特别地选自555-580nm的范围。特别地，第一发光材料光的至少85％(诸如至少90％)的光谱功率(以瓦特为单位)在500-700nm的范围内。因此，特别地，第一发光材料被配置为发射至少具有一个或多个黄色波长的第一发光材料光。
就CRI和CCT范围而言，特别好的结果似乎可以用铈掺杂的石榴石型材料来实现。因此，在特定实施例中，第一发光材料包括A3B5O12:Ce类型的发光材料，其中在实施例中A包括Y、La、Gd、Tb和Lu中的一个或多个材料，特别地(至少)Y、Gd、Tb和Lu中的一个或多个材料，并且其中在实施例中B包括Al、Ga、In和Sc中的一个或多个材料。特别地，A可以包括Y、Gd和Lu中的一个或多个材料，诸如特别地Y和Lu中的一个或多个材料。特别地，B可以包括Al和Ga中的一个或多个材料，更特别地至少包括Al，诸如基本上完全是Al。因此，特别合适的发光材料是含铈的石榴石材料。石榴石的实施例特别地包括A3B5O12石榴石，其中A至少包括钇或镥并且其中B至少包括铝。这种石榴石可以掺杂有铈(Ce)、镨(Pr)或铈和镨的组合；然而，特别地掺杂有Ce。特别地，B包括铝(Al)，然而B也可以部分地包括镓(Ga)和/或钪(Sc)和/或铟(In)，特别地高达大约20％的Al，更特别地高达大约10％的Al(即，B离子基本上由90摩尔％或更多摩尔％的Al和10摩尔％或更少摩尔％的Ga、Sc和In中的一个或多个组分)；B特别地可以包括高达大约10％的镓。在另一个变型中，B和O可以至少部分地被Si和N取代。元素A可以特别地选自由钇(Y)、钆(Gd)、铽(Tb)和镥(Lu)组成的组。此外，Gd和/或Tb的存在量特别地仅高达A的大约20％。在特定实施例中，石榴石发光材料包括(Y1-xLux)3B5O12:Ce，其中x等于或大于0且等于或小于1。术语“:Ce”指示发光材料中的部分金属离子(即，在石榴石中：“A”离子的部分)被Ce取代。例如，在(Y1-xLux)3Al5O12:Ce的情况下，Y和/或Lu的部分被Ce取代。这是本领域技术人员已知的。Ce将取代A一般不超过10％；一般来说，Ce浓度将在0.1％到4％的范围内，特别地0.1％到2％(相对于A)。假设1％Ce和10％Y，完全正确的公式可以是(Y0.1Lu0.89Ce0.01)3Al5O12。如本领域技术人员已知的，石榴石中的Ce基本上或仅处于三价状态。
在特定实施例中，发光材料包括(Yx1-x2-x3A’x2Cex3)3(Aly1-y2B’y2)5O12，其中xl+x2+x3＝l，其中x3>0，其中0<x2+x3≤0.2，其中yl+y2＝1，其中0≤y2≤0.2，其中A’包括选自由镧系元素组成的组中的一个或多个元素，并且其中B’包括选自由Ga、In和Sc组成的组中的一个或多个元素。在实施例中，x3选自0.001-0.1的范围。在本发明中，特别地xl>0，诸如>0.2，如至少0.8。带有Y的石榴石可以提供合适的光谱功率分布。
在特定实施例中，最多10％的B-O可以被Si-N取代。在这里，B-O中的B是指Al、Ga、In和Sc中的一个或多个(并且O是指氧)；在特定实施例中，B-O可以指的是Al-O。
如上面所指示，在特定实施例中，x3可以选自0.001-0.04的范围。特别地，这样的发光材料可以具有合适的光谱分布(见下文)，具有相对高的效率，具有相对高的热稳定性，并且允许高CRI(与第一光源光和第二光源光(以及滤光片)组合)。因此，在特定实施例中，A可以选自由Lu和Gd组成的组中。替代地或附加地，B可以包括Ga。
在实施例中，发光材料包括(Yx1-x2-x3(Lu,Gd)x2Cex3)3(Aly1-y2Gay2)5O12，其中Lu和/或Gd可以是可用的。甚至更特别地，x3选自0.001-0.1的范围，其中0<x2+x3≤0.1，并且其中0≤y2≤0.1。
此外，在特定实施例中，最多1％的B-O可以被Si-N取代。在这里，百分比是指摩尔数(如本领域已知的)；还例如参见EP3149108。在更进一步的特定实施例中，发光材料包括(Yx1-x3Cex3)3Al5O12，其中x1+x3＝1，并且其中0<x3≤0.2，诸如0.001-0.1。
在特定实施例中，光生成器件可以仅包括选自包括石榴石的铈类型的发光材料。在更进一步的特定实施例中，光生成器件包括单一类型的发光材料，诸如(Yx1-x2-x3A’x2Cex3)3(Aly1-y2B’y2)5O12。因此，在特定实施例中，光生成器件包括发光材料，其中至少85重量％，甚至更特别地至少大约90重量％，诸如甚至更特别地至少大约95重量％的发光材料包括(Yx1-x2-x3A’x2Cex3)3(Aly1-y2B’y2)5O12。在这里，其中A’包括选自由镧系元素组成的组中的一个或多个元素，并且其中B’包括选自由Ga、In和Sc组成的组中的一个或多个元素，其中xl+x2+x3＝l，其中x3>0，其中0<x2+x3≤0.2，其中y1+y2＝1，其中0≤y2≤0.2。特别地，x3选自0.001-0.1的范围。注意在实施例中x2＝0。替代地或附加地，在实施例中y2＝0。
在特定实施例中，A可以特别地包括至少Y，并且B可以特别地包括至少Al。
在更进一步的实施例中，除了第一发光材料之外，光生成器件还可以包括一个或多个另外的发光材料，特别地被配置为将第一光源光和第二光源光中的一个或多个的一部分转换成另外的发光材料光。特别地，在实施例中，光生成器件还可以包括第二发光材料，特别地被配置为将第一光源光和第二光源光中的一个或多个光源光的一部分转换成第二发光材料光。此外，特别地，第二发光材料光具有在大约550-700nm范围内的一个或多个波长。此外，在特定实施例中，第一发光材料光具有至少25nm的半峰全宽(FWHM)，诸如至少40nm，如在特定实施例中高达大约150nm(在室温下)。特别地，第二发光材料光具有橙色的色点。特别地，在实施例中，第二发光材料光具有选自590-640nm范围的主波长(λd1)，特别地选自590-620nm范围，更特别地选自595-615nm范围。特别地，第一发光材料光的至少50％(诸如至少70％)的光谱功率(以瓦特为单位)在550-650nm的范围内。第二发光材料光例如可以具有在橙色波长范围内的主波长。这样的第二发光材料的示例可以是例如M2Si5N8:Eu2+和/或MAlSiN3:Eu2+和/或Ca2AlSi3O2N5:Eu2+等，其中M包括Ba、Sr和Ca中的一个或多个材料，在实施例中特别地至少为Sr。因此，在实施例中，光生成器件还可以包括第二发光材料，该第二发光材料被配置为将第一光源光和第二光源光中的一个或多个光源光的一部分转换成第二发光材料光。
此外，关于第一发光材料的实施例一般来说也可以应用于第二发光材料。例如，特别地，光学元件可以(也)被配置为组合未转换的第一光源光、第二光源光、第三光源光、第一发光材料光和第二发光材料光，以提供器件光。
(进一步)将器件光整形为器件光光束可能是所期望的。替代地或附加地，(进一步)使器件光均匀化(成为均匀化的器件光)可能是所期望的。为此，可以使用光学元件。因此，在实施例中，光生成器件可以进一步包括光学元件，该光学元件被配置为对器件光进行光束整形和/或被配置为使器件光均匀化。特别地，光学元件被配置在第一发光材料的下游。此外，光学元件被配置在一个或多个第一光源的下游和第二光源的下游。光学元件特别地可以包括准直器，该准直器被用来将光束转换(“准直”)成具有期望角分布的光束。此外，光学元件特别地包括具有辐射入口窗口的透光体。因此，光学元件可以是被配置为准直来自发光体的转换器辐射的透光材料体。在特定实施例中，光学元件包括复合抛物面状准直器，诸如CPC(复合抛物面聚光器)。大质量准直器，诸如大质量CPC，特别地可以被用作光提取器并且被用于准直(发射)辐射。替代地，其中一个还可以包括在杆的前端具有光学接触(n>1.00)的圆顶或中空准直器，诸如CPC，以会聚(发射)辐射。
光学元件可以具有形状与发光体的横截面(垂直于最长的体轴(该体轴特别地平行于辐射输入面)相同的横截面(垂直于光轴)。例如，如果发光体的横截面具有矩形横截面，那么光学元件也可能具有这种矩形横截面，尽管尺寸可能不同。此外，光学元件的尺寸可能随其长度而变化(因为它可能具有光束整形功能)。
此外，光学元件的横截面形状可以随着沿光轴的位置而变化。在特定配置中，矩形横截面的纵横比可以随着沿光轴的位置而变化，优选地单调变化。在另一个优选配置中，光学元件的横截面形状可以随着沿光轴的位置而从圆形变为矩形，或反之亦然。
特别地，光学元件可以(然后)被配置为组合以下中的两个或更多以提供器件光：(i)可选地未转换的第一光源光、(ii)第二光源光、(iii)第三光源光、(iv)第四光源光、(v)第一发光材料光和第二发光材料光。在特定实施例中，光学元件可以被配置为组合以下项以提供器件光：(i)可选地未转换的第一光源光、(ii)第二光源光、(iii)第三光源光、(iv)第四光源光、(v)第一发光材料光和第二发光材料光。因此，在实施例中，光生成器件包括光学元件，其被配置为组合可选地未转换的第一光源光、第二光源光、第三光源光、第四光源光和第一发光材料光，以提供器件光。注意，光学元件也可以被配置为组合这些被指示的光中的两个或更多个光。在光生成器件的操作期间，不必所有类型的光都可用。这可以例如取决于操作模式，诸如是否提供白光或是否提供彩色光，或者它可能取决于相关色温。
在特定实施例中，光学元件可以包括以下一个或多个：(i)二向色光束组合器和(ii)光学均化器。在实施例中，二向色光束组合器可以包括二向色棱镜。二向色光束组合器也可以被用来透射第一类型光和反射第二类型光，其中透射的第一类型光的tan光轴和第二类型光的光轴可以在二向色光束组合器的下游基本上重合。上文还指出了均化器的实施例。在实施例中，可以应用两个或更多二向色光束组合器，例如以将第二光源光、第三光源光和第四光源光中的两个或更多个光源光引入到光束中。因此，特别地，二向色光束组合器被配置在发光材料的下游。然而，在其他实施例中，一个或多个二向色光束组合器可以被配置在发光材料的上游和/或一个或多个二向色光束组合器可以被配置在发光材料的下游。
如上面进一步所指示，光生成器件特别地被配置为生成器件光。在光生成器件的一个或多个操作模式中，光生成器件被配置为生成包括第四光源光、第一发光材料光、第二光源光和第三光源光的白色器件光。因此，在实施例中，光生成器件可以被配置为在(光生成器件的)操作模式中提供至少包括发光材料光和第四光源光的白色器件光。
此外，在特定实施例中，光生成器件可以包括被配置为控制一个或多个光源的控制系统。在特定实施例中，光生成器件可以包括被配置为控制第二光源的控制系统。特别地，对至少第二光源的控制可以允许控制器件光的相关色温。因此，在特定实施例中，控制系统可以被配置为通过控制第二光源来控制相关色温。特别地，在实施例中，控制系统可以被配置为通过控制第二光源以及可选地控制(i)第三光源和(ii)第四光源中的一个或多个光源以及可选地还控制第一光源来控制相关色温。在又一些实施例中，光生成器件可以包括控制系统，该控制系统被配置为控制所有的第一光源、第二光源、第三光源和第四光源。系统或装置或设备可以在“模式”或“操作模式”或“操作的模式”或“可操作模式”中执行动作。同样，在方法中，可以在“模式”或“操作模式”或“操作的模式”中执行动作或阶段或步骤。术语“模式”也可以被指示为“控制模式”。这不排除该系统或装置或设备也可以适用于提供另一个控制模式或多个其他控制模式。同样，这不排除在执行模式之前和/或在执行模式之后可以执行一个或多个其他模式。然而，在实施例中，控制系统可以是可用的，其适用于至少提供控制模式。如果其他模式可用，那么对这些模式的选择特别地可以经由用户接口来执行，但是其他选项也是可能的，如依赖于传感器信号或(时序)方案来执行模式。操作模式在实施例中还可以指的是只能操作在单一操作模式中(即“接通”，没有进一步的可调谐性)的系统、装置或设备。因此，在实施例中，控制系统可以依赖于用户接口的输入信号、(传感器的)传感器信号和定时器中的一个或多个来进行控制。术语“定时器”可以指的是时钟和/或预定的时序方案。另见下文。特别地，可以存在多个操作模式，诸如至少两个、如至少三个、诸如至少五个、如至少8个、诸如至少16个。操作模式之间的改变可以是逐步的或无级的。控制可以是模拟的或数字的。术语“控制”和类似术语特别地至少是指确定行为或监督元件的运行。因此，在本文中的“控制”和类似术语可以例如指的是对元件施加行为(确定行为或监督元件的运行)等，诸如例如测量、显示、致动、打开、转移、改变温度等。除此之外，术语“控制”和类似术语还可以包括监测。因此，术语“控制”和类似术语可以包括对元件施加行为以及对元件施加行为并且监测元件。对元件的控制可以通过控制系统来完成，该控制系统也可以被指示为“控制器”。控制系统和元件因此可以至少暂时地或永久地在功能上耦合。元件可以包括控制系统。在实施例中，控制系统和元件物理上可以不耦合。控制可以经由有线和/或无线控制来完成。术语“控制系统”也可以指的是多个不同的控制系统，特别地这些控制系统在功能上是耦合的，例如一个控制系统可以是主控制系统，而一个或多个其他控制系统可以是从控制系统。控制系统可以包括用户接口或者可以在功能上耦合到用户接口。控制系统还可以被配置为接收和执行来自远程控制的指令。在实施例中，控制系统可以经由设备上的App来进行控制，诸如便携式设备，如智能电话或iPhone、平板计算机等。因此，设备不必耦合到照明系统，而是可以(暂时)在功能上耦合到照明系统。因此，在实施例中，控制系统可以(也)被配置为由远程设备上的App来控制。在这样的实施例中，照明系统的控制系统可以是从控制系统或从模式中的控制。例如，照明系统可以用代码来标识，特别是用于相应照明系统的唯一代码。照明系统的控制系统可以被配置为由外部控制系统控制，该外部控制系统基于(由具有光学传感器(例如，QR码阅读器)的用户接口输入的)代码的知识来访问照明系统。诸如基于蓝牙、WIFI、LiFi、ZigBee、BLE或WiMAX或其他无线技术，照明系统还可以包括用于与其他系统或设备通信的部件。
本发明可以借助于包括若干不同元件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在设备权利要求、或装置权利要求或系统权利要求中，列举了若干部件，这些部件中的若干个可以由同一个硬件项来体现。在相互不同的从属权利要求中列举了某些措施这一事实并没有指示这些措施的组合不能被有利地使用。本发明还提供了一种控制系统，该控制系统可以控制设备、装置或系统，或者可以执行本文所描述的方法或过程。此外，本发明还提供一种计算机程序产品，当在功能上耦合到设备、装置或系统或由其包括的计算机上运行时，控制此类设备、装置或系统的一个或多个可控元件。
在特定实施例中，由器件光所包括的所有第一光源光由以下一项或多项组成：通过第一发光材料(i)反射的、(ii)散射的和(iii)透射的。关于第二光源，在实施例中，第二光源的光(也)可以由以下一项或多项组成：通过第一发光材料(i)反射的、(ii)散射的和(iii)透射的(另见下文)。然而，在(其他)实施例中，第二光源光(也)与第一发光材料基本上没有任何相互作用，因为它可以与发光材料光一起被添加，即在第一发光材料的下游。因此，在特定实施例中，第二光源被配置在第一发光材料的下游，并且光生成器件被配置为组合第二光源光和第一发光材料光(第一发光材料的下游)。为此，也可以应用(可选的)(第二)光学器件，如二向色镜(二向色光束组合器)。关于第三光源，第三光源光在实施例中(也)可以由以下一项或多项组成：通过第一发光材料(i)反射的、(ii)散射的和(iii)透射的(另见下文)。然而，在(其他)实施例中，第三光源光(也)与第一发光材料基本上没有任何相互作用，因为它可以与发光材料光一起被添加，即在第一发光材料的下游。因此，在特定实施例中，第三光源被配置在第一发光材料的下游，并且光生成器件被配置为组合第三光源光和第一发光材料光(第一发光材料的下游)。为此，也可以应用(可选的)光学器件，如二向色镜(二向色光束组合器)。关于第四光源，第四光源光在实施例中(也)可以由以下一项或多项组成：通过第一发光材料(i)反射的、(ii)散射的和(iii)透射的(另见下文)。然而，在(其他)实施例中，第四光源光(也)与第一发光材料基本上没有任何相互作用，因为它可以与发光材料光一起被添加，即在第一发光材料的下游。因此，在特定实施例中，第四光源被配置在第一发光材料的下游，并且光生成器件被配置为组合第四光源光和第一发光材料光(第一发光材料的下游)。为此，也可以应用(可选的)光学器件，如二向色镜(二向色光束组合器)。如上面所指示，第二光源光和/或第三光源光和/或第四光源光在实施例中可以由以下一项或多项组成：通过第一发光材料(i)反射的、(ii)散射的和(iii)透射的。例如，在实施例中，第一发光材料可以对于第二光源光的至少一部分和/或第三光源光的至少一部分和/或第四光源光的至少一部分是可透射的。特别地，在实施例中，第一发光材料对于第二光源光的至少一部分是可透射的。在实施例中，第一发光材料可以由透光体构成或被配置为透光体，诸如在特定实施例中为透光体。在这样的实施例中，第二光源和/或第三光源和/或第四光源可以被配置在第一发光材料的上游。因此，在特定实施例中，第一发光材料可以对于第二光源光的至少一部分和/或第三光源光的至少一部分和/或第四光源光的至少一部分是可透射的，其中第二光源和/或第三光源和/或第四光源被配置在第一发光材料的上游，并且其中在一个或多个操作模式期间，第二光源光和/或第三光源光和/或第四光源光的至少一部分透射通过第一发光材料，以提供透射的第二光源光和/或第三光源光和/或第四光源光，其中在光生成器件的一个或多个操作模式中，光生成器件被配置为生成(白色)器件光，其包括第一发光材料光以及透射的第二光源光和/或透射的第三光源光和/或透射的第四光源光。然而，第二光源、第三光源和第四光源中的一个或多个光源光也可以被配置在第一发光材料的下游。以这种方式，第二光源、第三光源和第四光源中的一个或多个光源的光源光可以旁通第一发光材料。使第一发光材料透射、散射或反射可以增加器件光的均匀化。
在特定实施例中，在光生成器件的一个或多个操作模式中，光生成器件被配置成生成白色器件光，其包括第一发光材料光和/或第四光源，以及(i)可选地第二光源光和第三光源光中的一个或多个，以及(ii)可选地可见的第一光源光。
在特定实施例中，第二光源光的至少一部分可以由第一发光材料透射。此外，在实施例中，第三光源光的至少一部分可以旁通第一发光材料。因此，在实施例中，第二光源可以被配置在第一发光材料的上游，并且第三光源可以被配置为生成旁通第一发光材料的第三光源光。
此外，在实施例中，第四光源光的至少一部分可以旁通第一发光材料。因此，第四光源可以被配置为生成旁通第一发光材料的第四光源光。在实施例中，第二光源可以被配置在第一发光材料的上游。因此，在特定实施例中，第四光源被配置为生成旁通第一发光材料的第四光源光，并且其中第二光源和第三光源中的一个或多个光源被配置在第一发光材料的上游。
特别地，在实施例中，光生成器件可以包括发光体，其中发光体包括第一发光材料。在这样的实施例中，也可以用多个第一光源泵浦发光体。这可以进一步增加光生成器件的输出。因此，在更进一步的特定实施例中，光生成器件可以包括多个第一光源，其中多个第一光源被配置为用第一光源光照射发光体。代替术语“发光体”和类似术语，也可以应用术语“透光体”和类似术语，因为发光体对于第一发光材料光也是可透射的。
如上面所指示，光生成系统在实施例中特别地包括发光体。发光体可以包括(N)个侧面(在长度L的至少一部分上)，其中N≥3。因此，特别地，发光体具有正方形(N＝4)、矩形(N＝4)、六边形(n＝6)或八边形(n＝8)的横截面形状，特别是矩形。如果发光体具有圆形横截面，N可以被认为是∞。
(细长的)主体包括第一端或第一面，其一般来说被配置为垂直于第二端或第二面以及(n)个侧面中的一个或多个，其可以被配置为垂直于侧面中的一个或多个，并且因此平行于第一面，但是其也可以被配置在不等于90°和不等于180°的角度下。因此，在实施例中在特定实施例中，辐射出口窗口与一个或多个侧面中的一个或多个(特别地是所有侧面)具有不等于0°且不等于180°的角度。请注意，对于不同的侧面，角度α可能不同。例如，条形细长体的倾斜辐射出口窗口可以与第一侧面具有α1的角度，与第二侧面具有α2＝180°-α1的角度，与另外两个侧面具有90°的角度。(细长的)发光体因此在实施例中可以包括(n)个侧面和第二侧面，该(n)个侧面包括第一侧面，该第一侧面包括辐射输入面，该第二侧面被配置为平行于第一侧面，其中侧面限定了高度(H)。第一侧面和第二侧面被配置为与在它们之间的发光体材料平行，从而限定了发光体的宽度。辐射输入面是可以被配置为接收光源光的第一面的至少一部分。(细长的)发光体还包括桥接第一侧面和第二侧面之间的高度(H)的至少一部分的辐射出口窗口。特别地，辐射出口窗口由第二面构成。下面还阐述了进一步的实施例。如上面所指示，在实施例中，辐射出口窗口和辐射输入面具有不等于0°且不等于180°的角度(α)。此外，还如上文在实施例中所指示的，辐射出口窗口与一个或多个侧面中的一个或多个具有不等于0°且不等于180°的角度。
透光体具有光导或波导属性。因此，透光体在本文中也被指示为波导或光导。由于透光体被用作聚光器，因此在本文中透光体也被指示为聚光器。透光体一般来说将在垂直于透光体长度的方向上具有(N)UV、可见和(N)IR辐射中的一个或多个辐射的(一些)透射，诸如在实施例中至少可见光。如果没有三价铈之类的活化剂(掺杂剂)，可见光的内部透射率可能接近100％。
对于一个或多个发光波长，透光体的透射可以是至少80％/cm，诸如至少90％/cm，甚至更特别是至少95％/cm，诸如至少98％/cm，诸如至少99％/cm。这意味着例如一块1cm3的立方体形透光体，在具有选定发光波长(诸如与透光体的发光材料的发光的发射最大值相对应的波长)的辐射的垂直照射下，将具有至少95％的透射。因此，发光体在本文中也被指示为“透光体”，因为该主体对于发光材料光是透光的。在本文中，透射的值特别地指的是不考虑(例如与空气的)交界面处的菲涅耳损耗的透射。因此，术语“透射”特别地指的是内部透射。内部透射可以例如通过测量具有不同宽度(在该宽度上测量透射)的两个或更多物体的透射率来确定。然后，基于这样的测量，可以确定菲涅耳反射损耗的贡献和(因此的)内部透射。因此，特别地，本文中指出的用于透射的值忽略了菲涅耳损耗。在实施例中，可以将抗反射涂层施加到发光体，例如以便(在光入光耦合(incoupling)过程期间)抑制菲涅耳反射损耗。除了感兴趣的(多个)波长的高透射之外，(多个)波长的散射也可能特别低。因此，仅考虑散射效应的感兴趣波长的平均自由程(因此不考虑可能的吸收(考虑到高透射，其无论如何应该是低的)可以是至少主体长度的0.5倍，诸如至少是主体长度，诸如至少是主体长度的两倍。例如，在实施例中，仅考虑散射效应的平均自由程可以是至少5mm，诸如至少10mm。感兴趣的波长特别地可以是发光材料的发光的最大发射的波长。术语“平均自由程”特别地是光线在经历将改变其传播方向的散射事件之前将行进的平均距离。可以通过在垂直辐射下向透光体提供具有第一强度的特定波长处的光并将在透射通过材料之后测量的该波长的光的强度与在该特定波长处提供给该材料的光的第一强度相关联来确定透射(另见《化学与物理CRC手册》E-208和E-406，第69版，1088-1989)。
术语“光”和“辐射”在本文中可互换使用，除非从上下文清楚术语“光”仅指可见光。术语“光”和“辐射”因此可以指的是UV辐射、可见光和IR辐射。在特定实施例中，特别地对于照明应用，术语“光”和“辐射”是指可见光。
透光体可以具有任何形状，例如梁状(或条状)或杆状，但是特别是梁状(长方体状)。诸如发光聚光器之类的透光体可以是中空的，如管，或者可以填充有另一种材料，如填充有水的管或填充有另一种固体透光介质的管。本发明不限于形状的特定实施例，本发明也不限于具有单个出口窗口或出光耦合面的实施例。下面，更详细地描述一些特定实施例。如果透光体具有圆形横截面，那么宽度和高度可以相等(并且可以被定义为直径)。然而，特别地，透光体具有长方体形状，诸如条状形状，并且还被配置为提供单个出口窗口。
在实施例中，光源中的一个或多个可以被配置为具有发光材料的反射配置。此外，在实施例中，光源中的一个或多个可以被配置为透射配置。
特别地，在实施例中，固态光源或其他光源不与透光体(直接)物理接触。
特别地，在实施例中，透光体包括辐射输入面和辐射出口面，辐射输入面被配置为与第一光源成光接收关系。特别地，在实施例中，辐射输入面和辐射出口面不是透光体的相同部分，但不排除可以使用相同面来提供辐射输入面和辐射出口面。在特定实施例中，辐射出口面和辐射输入面由透光体的不同面组成(另见下文)。
因此，透光体，更特别地是其辐射输入面，被配置在第一光源的下游。或者换言之，透光体，更特别地是其辐射输入面，与第一光源辐射耦合。
术语“辐射耦合”或“光学耦合”可以特别地意指：(i)光生成元件，诸如光源，和(ii)另一物品或材料，彼此相关联，以使得由透光体发射的辐射的至少一部分被物品或材料接收。换言之，物品或材料被配置为与透光体具有光接收关系。透光体的辐射的至少一部分将被物品或材料接收。这在实施例中可以是直接的，诸如与透光体(的光发射表面)物理接触的物品或材料。这在实施例中可以经由介质，如空气、气体或液体或固体光导材料。在实施例中，一个或多个光学器件，如透镜、反射器、滤光器，也可以被配置在透光体和物品或材料之间的光路中。
术语“上游”和“下游”涉及相对于来自光生成器件(在这里特别是光源)的光的传播的物品或特征的布置，其中相对于来自光生成器件的光束内的第一位置，光束中更靠近光生成器件的第二位置为“上游”，并且光束中更远离光生成器件的第三位置为“下游”。
因此，透光体对于从辐射输入面传播到辐射出口面的光源光的至少一部分特别地是可透射的。此外，特别地，透光体还被配置为将通过透光体传播的光源光的一部分转换为第一发光材料光。透光体在本领域中是已知的，诸如例如WO2006/054203中所描述的，其通过引用并入本文。
如上面所指示，透光体特别地被配置为将通过透光体传播的(第一)光源光的一部分转换成具有与第一光源光的第一光谱功率分布不同的第一发光材料光谱功率分布的第一发光材料光。第一发光材料光可以特别地是由于下转换，也参见上文。
在特定实施例中，透光体特别地可以具有大于1的纵横比，即长度大于宽度。一般来说，透光体是杆或条(梁)或矩形板，但是透光体不一定具有正方形、矩形或圆形的横截面。一般来说，光源被配置为照射一个(或多个)较长的面(侧边缘)，在本文中被指示为辐射输入面，并且辐射从前面(前边缘)的面逸出，在本文中被指示为辐射出口窗口。(多个)光源可以向一个或多个侧面以及可选的端面提供辐射。因此，可以存在不止一个辐射输入面。大体杆状或条状透光体可以具有任何横截面形状，但是在实施例中具有正方形、矩形、圆形、椭圆形、三角形、五边形或六边形形状的横截面。辐射出口窗口可以特别地具有与辐射输入面不等于0°且不等于180°的角度，诸如90°的(多个)角度。此外，在特定实施例中，辐射出口窗口与一个或多个侧面中的一个或多个侧面具有不等于0°且不等于180°的角度，诸如90°的(多个)角度。通常，(陶瓷或水晶)体是长方体。在特定实施例中，主体可以提供有与长方体不同的形状，其中光输入表面具有某种程度的梯形形状。通过这样做，可以更增强光通量，这对于某些应用可能是有利的。因此，在一些实例中(也见上文)，术语“宽度”也可以指直径，诸如在具有圆形横截面的透光体的情况下。
在(其他)实施例中，主体还具有横向尺寸宽度或长度(W或L)或直径(D)以及厚度或高度(H)。在实施例中，(i)D≥H或(ii)和W≥H和/或L≥H。发光拼片可以是透明的或光散射的。在实施例中，拼片可以包括陶瓷发光材料。在特定实施例中，L≤10mm，诸如特别地L≤5mm，更特别地L≤3mm，最特别地L≤2mm。在特定实施例中，W≤10mm，诸如特别地W≤5mm，更特别地W≤3mm，最特别地W≤2mm。在特定实施例中，H≤10mm，诸如特别地H≤5mm，更特别地H≤3mm，最特别地H≤2mm。在特定实施例中，D≤10mm，诸如特别地D≤5mm，更特别地D≤3mm，最特别地D≤2mm。在特定实施例中，主体在实施例中可以具有在50μm-1mm范围内的厚度。此外，主体可以具有在100pm-10mm范围内的横向尺寸(宽度/直径)。在更进一步的特定实施例中，(i)D>H或(ii)W>H和W>H。特别地，长度、宽度和直径等横向尺寸至少是高度的2倍，如至少5倍。
在实施例中，发光材料由(透光)体构成或作为(透光)体而被提供。在实施例中，发光材料由(透光)层构成或作为(透光)层而被提供。该层在实施例中也可以被指示为主体。在特定实施例中，光生成器件包括发光体，其中发光体包括第一发光材料，并且其中发光体是陶瓷体。
在实施例中，(第一)发光体由单个晶体构成。在(其他)实施例中，(第一)发光体由陶瓷体构成。在又一些实施例中，(第一)发光体由多晶材料构成，诸如多晶材料层。这在实施例中可以是粉末层或压实的粉末层。
光源中的一个或多个光源的光源光可以以透射配置或反射配置而被提供给第一发光材料。当多于一个的光源被配置为向第一发光材料提供光源光时，光源中的两个或更多个光源的光源光可以以透射配置和反射配置而被提供给第一发光材料。
在实施例中，二向色滤光片可以被配置在第一光源和第一发光材料之间，即在第一光源的下游以及在第一发光材料的上游。替代地或附加地，二向色滤光器可以被配置在第二光源和第一发光材料之间，即在第二光源的下游以及在第一发光材料的上游。替代地或附加地，二向色滤光片可以被配置在第三光源和第一发光材料之间，即在第三光源的下游以及在第一发光材料的上游。替代地或附加地，二向色滤光片可以被配置在第四光源和第一发光材料之间，即在第四光源的下游以及在第一发光材料的上游。可以应用二向色滤光片以允许光源光被二向色滤光片透射并且第一发光材料光被反射回来。以这种方式，在第一光源和/或第二光源的方向上传播的第一发光材料光可以至少部分地被重复使用。因此，在实施例中，二向色滤光片可以被配置在第一发光材料和光学元件之间。
二向色滤光片和第一发光材料可以具有非零距离，诸如例如选自0.01-10mm的范围。在没有物理接触的情况下，特别地在至少大约0.001mm的距离处，可能会有更少的光损耗。
当不存在二向色滤光片(或其他光学器件)时，在实施例中，(第一(和/或第二))光源可以具有到第一发光材料的非零距离，诸如例如选自0.01-10mm的范围。在没有物理接触的情况下，特别地在至少大约0.001mm的距离处，可能会有更少的光损耗。非零距离还可以允许第一光源和/或第二光源与第一发光材料的不同热路径。
一个或多个散热器可以被配置为与第一光源、第二光源、第三光源、第四光源和第一发光材料中的一个或多个热接触。
如上面所指示，光生成器件还可以包括控制系统，该控制系统被配置为控制第一光源(光)、第二光源(光)和第三光源(光)。在特定实施例中，控制系统被配置为控制器件光的一个或多个光学属性，特别地在进一步的实施例中，依赖于用户接口、传感器信号和定时器。在特定实施例中，一个或多个光学属性包括相关色温和显色指数。
在实施例中，在光生成器件的操作模式中，光生成器件被配置为生成具有至少70的CRI、选自2500-7000K范围内的相关色温的白色器件光，诸如2500-6500K。如上面所指示，控制系统可以被配置为通过控制第二光源来控制相关色温。在更进一步的实施例中，控制系统被配置为控制第一光源、第二光源、第三光源和第四光源。特别地，控制系统可以被配置为在控制模式中将显色指数保持超过75，并且相关色温保持在2500-6500K的范围内，诸如2700-6500K。用户可以选择CRI值和/或CCT值，并且控制系统可以定义器件光的光谱功率分布。
在实施例中，第二光源光相对于白色器件光的总功率(以瓦特为单位)的总贡献可以选自0-20％的范围，诸如在0-15％的范围中，如至少0.5％。第三光源光相对于白色器件光的总功率(以瓦特为单位)的总贡献可以选自4-55％的范围，诸如5-50％。第四光源光相对于白色器件光的总功率(以瓦特为单位)的总贡献可以选自1-45％的范围，诸如2-40％。发光材料光相对于白色器件光的总功率(以瓦特为单位)的总贡献可以选自30-80％的范围，诸如35-75％。在这里，术语“发光材料光”可以指的是第一发光材料光和可选的第二发光材料光(也参见上文)。特别地，第一发光材料光相对于白色器件光的总功率(以瓦特为单位)的总贡献可以选自30-70％的范围，诸如35-65％。当器件光不是白色时，贡献可能不同。
器件(光)的发光效率可以选自290-370Lm/W的范围，诸如300-360Lm/W。
在实施例中，光生成器件被配置为向发光光(luminescent light)提供从发光转换器的出口表面发射的具有功率密度为4W/mm2的功率，特别地功率密度至少为7W/mm2，更特别地至少为9W/mm2，更进一步特别地至少为13W/mm2。因此，在光生成器件的操作模式中的实施例中，光生成器件被配置为从发光转换器的辐射出口表面(或辐射出口面)生成具有功率密度至少为4W/mm2的发光材料光。在更进一步的特定实施例中，照明器件可以被配置为提供与从与提供亮度至少为2000lm/mm2或更高的白光的发光光相同的表面发出的蓝色和/或红色激光器光相组合的发光光，亮度更特别地至少为3000lm/mm2，更进一步特别地至少为6000lm/mm2。在本文中，“lm”是指流明。
在又一方面，本发明还提供了一种包括如本文所定义的光生成器件的发光器。照明器件可以例如是如下系统的一部分或者可以被应用在如下系统中：办公照明系统、家庭应用系统、商店照明系统、家庭照明系统、重点照明系统、聚光灯系统、剧院照明系统、光纤应用系统、投影系统、自发光显示系统、像素化显示系统、分段显示系统、警告标志系统、医疗照明应用系统、指示标志系统、装饰照明系统、便携式系统、汽车应用、(户外)道路照明系统、城市照明系统、温室照明系统、园艺照明、数字投影或LCD背光。
本文中的术语“白光”和类似术语是本领域技术人员已知的。它特别地涉及具有在大约1800K和20000K之间的相关色温(CCT)的光，如至少大约2000K，特别地在2700-20000K的范围内，特别地在大约2000-6700K范围内的一般照明，诸如2700-6500K，并且用于背光目的，特别地在大约7000K和20000K的范围内，特别地在距BBL(黑体轨迹)大约15SDCM(颜色匹配的标准偏差)内，特别地在距BBL的大约10SDCM内，更特别地距BBL大约5SDCM内。
附图说明
现在将仅通过示例的方式参考所附示意图来描述本发明的实施例，其中对应的附图标记指示对应的部分，并且其中：
图1a-图1c示意性地描绘了一些可能的实施例；
图2示意性地描绘了另一个实施例；
图3示意性地描绘了发光材料(主体)的一些实施例；以及
图4a-图4b显示了一些结果。示意图不一定按比例绘制。
具体实施方式
图1a-图1c示意性地描绘了被配置为生成器件光1001的光生成器件1000的一些可能实施例。特别地，光生成器件1000包括被配置为生成UV和/或蓝色第一光源光111的第一光源110。在实施例中，第一光源110是第一激光器光源10。第一光源光111可以具有峰值最大值λ1，其中λ1选自400-480nm的范围，但是在200-400nm的范围内，诸如300-400nm，如300-380nm，也是可能的。此外，装置1000包括被配置为生成绿色第二光源光121的第二光源120。特别地，第二光源120是第二激光器光源20。此外，在实施例中，绿色第二光源光121具有选自545-565nm范围内的第二峰值最大值λ2。器件1000还可以包括被配置为生成红色第三光源光131的第三光源130。特别地，第三光源130是第三激光器光源30。第三光源光131可以具有峰值最大值λ3，其中λ3选自630-650nm的范围。例如，(另一个)光学元件420可以被应用来引入第三光源光131。此外，这个光学元件420可以例如被应用于引入第三光源光131。这个光学元件420还可以是二向色镜或二向色组合器。如所示，第三光源光131旁通发光材料210(另见下文)。光生成器件1000还可以包括第四光源140。特别地，第四光源140是第四激光器光源40。第四光源140被配置为生成第四光源光141，特别是蓝光。此外，在实施例中，蓝色第四光源光141具有选自450-480nm范围的第二峰值最大值λ2。如所示，第四光源光141旁通发光材料210(另见下文)。
在特定实施例中，第一光源光111可以具有峰值最大值λ1，其中λ1选自400-480nm的范围，其中第二光源光121可以具有选自545-565nm范围的第二峰值最大值λ2，其中第三光源光131可以具有峰值最大值λ3，其中λ3选自630-650nm的范围，并且其中第四光源光141可以具有峰值最大值λ4，其中λ1选自450-480nm的范围。
可以用一个或多个光学器件(例如(聚焦)透镜)来执行聚焦。特别地，可以应用两个透镜来聚焦激光器光源光。准直可以用一个或多个(其他)光学器件来执行，如准直元件，诸如透镜和/或抛物面镜。附图标记410指示可以被用于聚焦和/或准直的光学器件。尽管描绘了单个透镜，但是也可以应用其他类型的透镜、多个透镜，因为附图标记410指示光学器件，特别是聚焦和/或准直光学器件，一般来说，特别地，光学器件410可以包括聚焦光学器件。
此外，器件1000特别地可以包括第一发光材料210，第一发光材料210被配置为将第一光源光111的至少一部分转换成第一发光材料光211。发光材料光211可以具有波长在绿色光谱波长范围和黄色光谱波长范围中的一个或多个光谱波长范围中的发射频带。特别地，第一发光材料210可以包括A3B5O12:Ce类型的发光材料，其中A包括Y、La、Gd、Tb和Lu中的一个或多个，特别地(至少)Y、Gd、Tb和Lu中的一个或多个，其中B包括Al、Ga、In和Sc中的一个或多个。在特定实施例中，A包括至少Y、Gd和Lu中的一个或多个，并且其中B至少包括Al。
如上面所指示，发光材料210可以包括Yx1-x2-x3A’x2Cex33Aly1-y2B’y25O12，其中xl+x2+x3＝1，其中x3>0，其中0<x2+x3≤0.2，其中y1+y2＝l，其中0≤y2≤0.2，其中A’包括选自由镧系元素组成的组中的一个或多个元素，并且其中B包括选自由Ga、In和Sc组成的组中的一个或多个元素。
最多10％的B-O可以由Si-N取代；因此B-O可以包括B’-O。特别地，x3选自0.001-0.1的范围，其中0<x2+x3≤0.1，并且其中0≤y2≤0.1。特别地，x3选自0.001-0.1的范围，其中0<x2+x3≤0.1，并且其中0≤y2≤0.1。如上面所指示，在实施例中xl＞0。
在特定实施例中，同样参见上文，光生成器件1000包括发光材料，其中至少95重量％的发光材料包括(Yx1-x2-x3A’x2Cex3)3(Aly1-y2B’y2)5O12。因此，器件光1001所包括的基本上所有发光材料光都可以基于这种(Yx1-x2-x3A’x2Cex3)3(Aly1-y2B’y2)5O12发光材料。
在特定实施例中，第一发光材料光211具有选自555-580nm范围的第一主波长λd1。
附图标记125指示辐射输入面，而附图标记126指示辐射出口面。
参考图1a，第二光源120可以被配置在第一发光材料210的上游。因此，发光材料210对于第二光源光121可以是可透射的。此外，第三光源130被配置为生成旁通第一发光材料210的第三光源光131。然而，在图1b中，第二光源120和第三光源130作为示例被交换。在这里，第三光源130不被配置为生成旁通第一发光材料210的第三光源光131。在图1b中，发光材料210对于第三光源光131是可透射的。
为了冷却第一发光材料210，可以应用散热器，其用附图标记1005来指示。一个或多个散热器可以与光源110、120、130、140中的一个或多个和/或与发光材料210热耦合。
光生成器件1000可以被配置为将第二光源光121和第一发光材料光211进行组合和/或均匀化(在第一发光材料210的下游)。例如，可以应用光学元件420来引入第二光源光121和/或第三光源光131和/或第四光源光141。光学元件420例如可以是二向色镜或二向色组合器。光学元件420也可以是多个二向色镜或二向色组合器的组合。器件1000进一步可选地包括光学元件430，其被配置为对可选地未转换的第一光源光111、第二光源光121、第三光源光131、第四光源光141和第一发光材料光211进行组合和/或均匀化，以提供器件光1001。在特定实施例中，光学元件430可以包括(i)二向色光束组合器和(ii)光学均化器中的一个或多个。光学元件430可以替代地或附加地被配置为对器件光1001进行光束整形和/或被配置为使器件光1001均匀化。如示意性描绘的，光学元件430被配置在第一发光材料210的下游。例如，光学元件430可以包括类似CPC的光学元件。光学元件430可以包括反射和透射光学器件中的一个或多个。在示意图中，示意性地描绘了透射光学器件，但是这不应被解释为仅限于透射光学器件。
在实施例中，器件1000还包括控制系统300，其被配置为控制第二光源120和/或其他光源110、130和140中的一个或多个光源。特别地，控制系统300被配置为控制第二光源120、第三光源130和第四光源140，并且一般来说还控制第一光源110。
在光生成器件1000的操作模式中，光生成器件1000可以被配置为生成具有至少70的CRI、选自2500-7000K范围内的相关色温的白色器件光1001。特别地，在实施例中，第二光源光121相对于(白色)器件光1001的总功率(以瓦特为单位)的总贡献可以选自0-20％的范围。控制系统300可以被配置为通过控制第二光源120和/或其他光源110、130和140中的一个或多个光源来控制相关色温。因此，控制系统300还可以被配置为控制第一光源110、第二光源120和第三光源130。在特定实施例中，控制系统300可以被配置为在控制模式中将显色指数保持超过75并且相关色温保持在2500-6500K的范围内。
在光生成器件1000的操作模式中，光生成器件1000被配置为生成具有至少2000lm/mm2的亮度的器件光1001。
图1c与图1a基本上相同。然而，在这里应用了第一发光材料210和第二发光材料220。它们例如可以被组合成单个主体。然而，可以应用具有多层的其他实施例，或者甚至类似于引入其他颜色的其他实施例。第二发光材料220被配置为生成第二发光材料光221。这可以例如是红色或橙色第二发光材料光221。这可以(进一步)增加CRI。
参考图1a-图1c，替代地也可以应用反射配置。
图2示意性地描绘了包括如上所述的光生成器件1000的发光器2的实施例。附图标记301指示可以与控制系统(未描绘)在功能上耦合的用户接口，控制系统由照明系统1000构成或在功能上耦合到照明系统1000。
图3示意性地描绘了发光材料210的一些实施例。在这里，描绘了其中发光材料作为主体1200而被提供的实施例(也参见上文)。高度用附图标记H来指示，宽度用附图标记W来指示，长度用附图标记L来指示，直径用附图标记D来指示。注意，在实施例中，主体1200还可以包括两个或更多发光材料，诸如第一发光材料210和第二发光材料220。因此，可选地，附图标记210也可以被解释为第一发光材料210和第二发光材料220。
因此，除其他外，建议使用绿色/黄色发射(由蓝光泵浦的磷光体)与红色和蓝色激光器发射相结合，以获得白光并使用绿色激光器改变该光的色温(参见图1a-图1c)。除其他外，建议使用主波长在545nm至565nm的范围内的高流明等效绿色激光器光源。当系统被配置为使得绿色激光器发射的最大功率相对于(白色器件光的)总功率在0到15％(或0-20％)范围内变化时，可以获得在BBL上在从2700K到6500-K的范围内的基本上任何色温与高CRI(见下表)。
在示例中，由磷光体(0.4％Ce YAG+橙色发光材料)发射的功率恒定并沿BBL移动，以通过改变红绿和蓝色磷光体发射而从2700K到6500K对CCT进行改变。三种不同CCT的结果如图4a和表1中所示：
Ex1 Ex2 Ex3
CCT(K) 2700 4000 6500
CRI 78 80 74
R9 19 12 27
LE(Lm/W) 334 343 311
红色630nm％ 36 5 3
绿色550nm％ 12 0 9
蓝色460nm％ 8 17 32
YAG磷光体％ 31 56 40
橙色磷光体％ 12 22 16
在另一个示例中生成了类似的结果，基本上没有第二发光材料。三种不同CCT的结果如图4b和表2所示。在这里，磷光体(1％CeYAG)发射的功率保持恒定，并且通过改变红绿和蓝色磷光体发射，CCT沿着BBL从2700K移动到6500K。3种不同CCT的结果如图4b和表2所示：
Figure BDA0003576603950000351
Figure BDA0003576603950000361
术语“多个”是指两个或更多。
本领域技术人员将理解本文中的术语“实质上”或“基本上”和类似术语。术语“实质上”或“基本上”还可以包括具有“整体”、“完全”、“全部”等的实施例。因此，在实施例中，形容词实质上或基本上也可以被移除。在适用的情况下，术语“实质上”或术语“基本上”还可以涉及90％或更高，诸如95％或更高，特别地99％或更高，甚至更特别地99.5％或更高，包括100％。
术语“包括”还包括其中术语“包括”意指“由……组成”的实施例。
术语“和/或”特别地涉及在“和/或”之前和之后提及的项目中的一个或多个。例如，短语“项目1和/或项目2”和类似短语可以涉及项目1和项目2中的一个或多个。术语“包括”在一个实施例中可以指的是“由...组成”，但是在另一个实施例中也可以指的是“包含至少所定义的物种和任选的一个或多个其他物种”。
此外，说明书中和权利要求中的术语第一、第二、第三等被用于在相似的元件之间进行区分，而不一定用于描述顺序或时间顺序。应当理解，如此使用的术语在适当情况下是可互换的，并且本文描述的本发明的实施例能够以除了本文描述或图示之外的其他顺序来操作。
设备、装置或系统可以在本文中尤其在操作期间进行描述。如本领域技术人员将清楚的，本发明不限于操作方法或操作中的设备、装置或系统。
应当注意，上述实施例说明了本发明而不是限制本发明，并且本领域技术人员将能够在不脱离所附权利要求的范围的情况下设计许多替代实施例。
在权利要求中，放置在括号之间的任何附图标记不应被解释为限制权利要求。
动词“包括”及其变化的使用不排除权利要求中所陈述之外的元件或步骤的存在。除非上下文另有明确要求，否则在整个说明书和权利要求书中，词语“包括”、“包含”等应在包容性的含义上来进行解释，而不是排他性或穷举性的含义；也就是说，在“包括但不限于”的含义上。
一个元件之前的冠词“一”或“一个”不排除多个这样的元件的存在。
本发明还适用于包括在说明书中描述和/或在附图中示出的一个或多个表征特征的设备、装置或系统。本发明还涉及一种方法或过程，包括在说明书中描述和/或在附图中示出的一个或多个表征特征。
可以组合本专利中讨论的各个方面以提供额外的优点。此外，本领域技术人员将理解实施例可以进行组合，并且也可以组合多于两个的实施例。此外，某些特征可以构成一个或多个分案申请的基础。

Claims (15)

1.一种光生成器件(1000)，被配置为生成器件光(1001)，其中所述光生成器件(1000)包括：
第一光源(110)，被配置为生成UV和蓝色中的一者或多者的第一光源光(111)，其中所述第一光源(110)是第一激光器光源(10)；
第二光源(120)，被配置为生成绿色的第二光源光(121)，其中所述第二光源(120)是第二激光器光源(20)；
第三光源(130)，被配置为生成红色的第三光源光(131)，其中所述第三光源(130)是第三激光器光源(30)；
第四光源(140)，被配置为生成蓝色的第四光源光(141)，其中所述第四光源(140)是第四激光器光源(40)；
第一发光材料(210)，被配置为将所述第一光源光(111)的至少一部分转换成第一发光材料光(211)，所述第一发光材料光(211)具有波长在(a)绿色光谱波长范围以及(b)黄色光谱波长范围中的一个或多个光谱波长范围中的发射频带，其中所述第一发光材料(210)包括A3B5O12:Ce类型的发光材料，其中A包括Y、La、Gd、Tb和Lu中的一项或多项，并且其中B包括Al、Ga、In和Sc中的一项或多项；
光学元件(430)，被配置为组合(i)可选地未转换的第一光源光(111)、(ii)所述第二光源光(121)、(iii)所述第三光源光(131)、(iv)所述第四光源光(141)和(v)所述第一发光材料光(211)，以提供器件光(1001)，其中所述光生成器件(1000)被配置为在操作模式中提供至少包括所述发光材料光(211)和所述第四光源光(141)的白色器件光(1001)；以及
控制系统(300)，被配置为控制所述光源(110，120，130，140)中的一个或多个光源。
2.根据权利要求1所述的光生成器件(1000)，其中所述第一光源光(111)具有峰值最大值λ1，其中λ1选自400nm-480nm的范围，其中所述第二光源光(121)具有选自545nm-565nm的范围的第二峰值最大值λ2，其中所述第三光源光(131)具有第三峰值最大值λ3，其中λ3选自630nm-650nm的范围，并且其中第四光源光(141)具有第四峰值最大值λ4，其中λ4选自450nm-480nm的范围。
3.根据前述权利要求中任一项所述的光生成器件(1000)，其中所述发光材料(210)包括(Yx1-x2-x3A’x2Cex3)3(Aly1-y2B’y2)5O12，其中x1+x2+x3＝l，其中x3>0，其中0<x2+x3≤0.2，其中y1+y2＝l，其中0≤y2≤0.2，其中A’包括选自由镧系元素组成的组中的一个或多个元素，其中B包括选自由Ga、In和Sc组成的组中的一个或多个元素；并且其中所述第一发光材料光(211)具有选自555nm-580nm的范围的第一主波长(λd1)。
4.根据权利要求3所述的光生成器件(1000)，其中x3选自0.001-0.1的范围，其中0<x2+x3≤0.1，并且其中0≤y2≤0.1。
5.根据前述权利要求中任一项所述的光生成器件(1000)，其中在所述光生成器件(1000)的操作模式中，所述光生成器件(1000)被配置为生成具有至少70的CRI、选自2500K-7000K的范围的相关色温的所述白色器件光(1001)，并且其中第二光源光(121)相对于所述器件光(1001)的以瓦特为单位的总功率的总贡献选自0-20％的范围。
6.根据权利要求5所述的光生成器件(1000)，其中所述控制系统(300)被配置为通过控制所述第二光源(120)、所述第三光源(130)和所述第四光源(140)来控制所述相关色温。
7.根据前述权利要求5至6中任一项所述的光生成器件(1000)，其中所述控制系统(300)被配置为在控制模式中将显色指数保持在75以上并且将所述相关色温保持在2500K-6500K的范围内。
8.根据前述权利要求中任一项所述的光生成器件(1000)，其中在所述光生成器件(1000)的操作模式中，所述光生成器件(1000)被配置为从所述发光转换器的出口表面生成具有至少4W/mm2的功率密度的所述发光材料光(211)。
9.根据前述权利要求中任一项所述的光生成器件(1000)，其中所述光学元件(430)包括(i)二向色光束组合器和(ii)光学均化器中的一项或多项。
10.根据前述权利要求中任一项所述的光生成器件(1000)，其中所述第二光源(120)被配置在所述第一发光材料(210)的上游，并且其中所述第三光源(130)被配置为生成旁通所述第一发光材料(210)的所述第三光源光(131)。
11.根据前述权利要求中任一项所述的光生成器件(1000)，其中所述第四光源(140)被配置为生成旁通所述第一发光材料(210)的所述第四光源光(141)，并且其中所述第二光源(120)和所述第三光源(130)中的一个或多个光源被配置在所述第一发光材料(210)的上游。
12.根据前述权利要求中任一项所述的光生成器件(1000)，其中所述第一发光材料(210)对于以下一项或多项是可透射的：(i)所述第二光源光(121)的至少一部分、(ii)所述第三光源光(131)的至少一部分以及(iii)所述第四光源光(141)的至少一部分。
13.根据前述权利要求中任一项所述的光生成器件(1000)，包括：发光体(1200)，其中所述发光体(1200)包括所述第一发光材料(200)，并且其中所述发光体(1200)是陶瓷体。
14.根据前述权利要求中任一项所述的光生成器件(1000)，还包括：第二发光材料(220)，所述第二发光材料(220)被配置为将所述第一光源光(111)和所述第二光源光(121)中的一个或多个光源光的一部分转换成第二发光材料光(221)，其中所述光学元件(430)被配置为组合(i)可选地未转换的第一光源光(111)、(ii)所述第二光源光(121)、(iii)所述第三光源光(131)、(iv)所述第四光源光(141)、(v)所述第一发光材料光(211)和(vi)所述第二发光材料光(221)，以提供器件光(1001)。
15.一种发光器(2)，包括根据前述权利要求中任一项所述的光生成器件(1000)。
CN202080069584.1A 2019-10-01 2020-09-28 使用绿色磷光体的高强度彩色可调谐白色激光器光源 Pending CN114502879A (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP19200870 2019-10-01
EP19200870.4 2019-10-01
PCT/EP2020/077088 WO2021063878A1 (en) 2019-10-01 2020-09-28 High-intensity color tunable white laser light source using green phosphor

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN114502879A true CN114502879A (zh) 2022-05-13

Family

ID=68109244

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202080069584.1A Pending CN114502879A (zh) 2019-10-01 2020-09-28 使用绿色磷光体的高强度彩色可调谐白色激光器光源

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20220368112A1 (zh)
EP (1) EP4038312B1 (zh)
CN (1) CN114502879A (zh)
WO (1) WO2021063878A1 (zh)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3786518A1 (en) * 2019-08-27 2021-03-03 Seoul Semiconductor Europe GmbH Illumination device
WO2023126202A1 (en) * 2021-12-27 2023-07-06 Signify Holding B.V. High intensity bbl dimmable light source
WO2023247568A1 (en) 2022-06-23 2023-12-28 Signify Holding B.V. Laser source lightguide spider module
WO2024028137A1 (en) 2022-08-04 2024-02-08 Signify Holding B.V. High-brightness laser-phosphor lighting with cct control

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050270775A1 (en) * 2004-06-04 2005-12-08 Lumileds Lighting U.S., Llc Remote wavelength conversion in an illumination device
WO2007075661A1 (en) * 2005-12-23 2007-07-05 3M Innovative Properties Company Polarized, multicolor led-based illumination source
DE102008011866A1 (de) * 2008-02-29 2009-09-10 Osram Opto Semiconductors Gmbh Halbleiterlichtquelle und Lichtquellenanordnung mit einer solchen
CN101625513A (zh) * 2008-07-10 2010-01-13 索尼株式会社 投影设备和用于投影设备的图像合成装置
US20130050654A1 (en) * 2011-08-25 2013-02-28 Appotronics Corporation Limited Method and apparatus for a solid state light source
WO2019077020A1 (en) * 2017-10-19 2019-04-25 Signify Holding B.V. ENHANCED WHITE LIGHT FOR PROJECTION LIGHTING

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006054203A1 (en) 2004-11-18 2006-05-26 Philips Intellectual Property & Standards Gmbh Light emitting device with conversion structure
US8125137B2 (en) * 2005-01-10 2012-02-28 Cree, Inc. Multi-chip light emitting device lamps for providing high-CRI warm white light and light fixtures including the same
WO2014162683A1 (ja) * 2013-04-04 2014-10-09 株式会社小糸製作所 車両用灯具
WO2015028334A1 (en) * 2013-08-29 2015-03-05 Koninklijke Philips N.V. A light emitting device and a method for manufacturing a light emitting device
US10062673B2 (en) 2014-09-11 2018-08-28 Philips Lighting Holding B.V. PC-LED module with enhanced white rendering and conversion efficiency
US10434280B2 (en) * 2015-03-19 2019-10-08 Signify Holding B.V. Bio hue lamp
US10879673B2 (en) 2015-08-19 2020-12-29 Soraa Laser Diode, Inc. Integrated white light source using a laser diode and a phosphor in a surface mount device package

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050270775A1 (en) * 2004-06-04 2005-12-08 Lumileds Lighting U.S., Llc Remote wavelength conversion in an illumination device
WO2007075661A1 (en) * 2005-12-23 2007-07-05 3M Innovative Properties Company Polarized, multicolor led-based illumination source
DE102008011866A1 (de) * 2008-02-29 2009-09-10 Osram Opto Semiconductors Gmbh Halbleiterlichtquelle und Lichtquellenanordnung mit einer solchen
CN101625513A (zh) * 2008-07-10 2010-01-13 索尼株式会社 投影设备和用于投影设备的图像合成装置
US20130050654A1 (en) * 2011-08-25 2013-02-28 Appotronics Corporation Limited Method and apparatus for a solid state light source
WO2019077020A1 (en) * 2017-10-19 2019-04-25 Signify Holding B.V. ENHANCED WHITE LIGHT FOR PROJECTION LIGHTING

Also Published As

Publication number Publication date
EP4038312B1 (en) 2024-04-03
WO2021063878A1 (en) 2021-04-08
US20220368112A1 (en) 2022-11-17
EP4038312A1 (en) 2022-08-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7142188B1 (ja) 高いｃｒｉの高強度光源
EP4038312B1 (en) High-intensity color tunable white laser light source using green phosphor
US11841136B2 (en) High intensity light source with high CRI
US11767966B2 (en) High intensity light source with high CRI and R9
WO2021219442A1 (en) High intensity light source with high cri for low ctt using green laser pumped phosphor
US11927342B2 (en) High-intensity light source with high CRI
JP7446523B2 (ja) 高ｃｒｉの高輝度光源の赤色含有量の増加
CN116324265A (zh) 具有改善的亮度和热管理的激光磷光体光源
CN114270093A (zh) 通过红色磷光体的间接泵浦的高质量白色的基于激光的光源
US11892143B2 (en) Compact laser beam combiner with micro-prism reflector
WO2024083743A1 (en) Laser-phosphor based stage-lighting fixture providing ctt control
WO2023151980A1 (en) Heatsink comprising a closed-logo slit for pumping a cylindrical phosphor body
CN117242158A (zh) 包括泵浦绿色/黄色磷光体的蓝色激光器和泵浦红色磷光体的黄色/橙色超发光二极管的高亮度光源
CN117999437A (zh) 基于多个光源的均匀性良好的高强度白光源

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination