CN117795249A - 提供uv光的光生成系统 - Google Patents
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Abstract
提供本发明提供一种光生成系统(1000)，其包括：(i)第一光生成设备(110)、光学元件(500)和第一转换器材料(210)，其中：(A)第一光生成设备(110)，被配置为生成第一设备光(111)，其中第一设备光(111)包括可见光和红外辐射中的一者或多者；(B)光学元件(500)被配置为与第一光生成设备(110)处于光接收关系；其中光学元件(500)对于第一设备光(111)是透射的；(C)在光学元件(500)的下游配置第一转换器材料(210)；其中第一转换器材料(210)被配置为将由光学元件(500)透射的第一设备光(111)的至少一部分转换成第一转换器材料光(211)；其中选择第一光生成设备(110)和第一转换器材料(210)，使得第一转换器材料光(211)具有在小于380nm的波长范围内的一个或多个波长处的光谱功率；并且(D)其中光学元件(500)对于第一转换器材料光(211)具有比对于第一设备光(111)低的透射率。
Description
技术领域
本发明涉及一种光生成系统和一种包括这种光生成系统的照明设备。本发明还涉及用于处理气体或表面的方法。
背景技术
抗微生物上转换系统是本领域已知的。例如，US2010/0297206描述了用于杀死、灭活和/或抑制微生物的抗微生物制品、系统和方法。抗微生物制品和系统利用上转换发光，其中磷光体或发光材料能够吸收可见光、红外光或更长波长的辐射并经由上转换发射抗微生物紫外辐射，从而抑制微生物的生长、抑制微生物的繁殖或杀死微生物或以其它方式灭活微生物，微生物例如但不限于孢子、细菌、真菌、霉、霉菌和藻类。抗微生物制品或系统的实施例可包括这样的发光材料，并且因此当暴露于自然光或人造光时将具有抗微生物活性。
发明内容
紫外线已经用于消毒超过100年。约190nm和300nm之间的波长可被核酸强烈吸收，这可导致生物体基因组中的缺陷。这对于灭活(杀死)细菌和病毒可能是期望的，但对于人类也可能具有不期望的副作用。因此，辐射波长、辐射强度和辐射持续时间的选择在人们可能居住的环境中受到限制，例如办公室、公共交通、电影院、餐馆、商店等，因此限制了消毒能力。特别是在这样的环境中，附加的消毒措施可能有利于防止细菌和病毒诸如流感或新型(冠状)病毒如(COVID-19，SARS和MERS)的传播。
似乎希望生产提供用于空气处理(诸如消毒)的备选方式的系统。此外，用于消毒的现有系统可能不容易在现有基础设施中实现，诸如在现有建筑物如办公室、酒店区域等中实现，和/或可能不容易能够服务于更大空间。这可能再次增加污染的风险。此外，并入到HVAC系统中可能不会导致期望的效果，并且看起来相对复杂。此外，现有系统可能效率不高，或者可能相对笨重，并且还可能不容易并入到功能设备(例如，灯具)中。
其它消毒系统可以使用一种或多种抗微生物和/或抗病毒装置来消毒空间或物体。这种手段的示例可以是可能引起关注的化学试剂。例如，化学试剂也可能对人和宠物有害。
在实施例中，消毒光可以特别地包括紫外(UV)辐射(和/或可选地紫色辐射)，即，光可以包括选自紫外波长范围(和/或可选地紫色波长范围)的波长。然而，这里不排除其它波长。紫外波长范围定义为波长范围为100nm至380nm的光，并可分为不同类型的UV光/UV波长范围(表1)。不同UV波长的辐射可能具有不同的性质，并且因此与存在的人的相容性可能不同，并且当用于消毒时可能具有不同的效果(表1)。
表1：不同类型的UV、紫光和NIR波长光的特性
每种UV类型/波长范围可以具有不同的益处和/或缺点。相关方面可以是(相对)灭菌有效性、安全性(关于辐射)和臭氧生成(作为其辐射的结果)。根据应用，可以选择特定类型的UV光或UV光类型的特定组合，并提供优于其它类型的UV光的性能。UV-A可以是(相对)安全的并且可以灭活(杀死)细菌，但在灭活(杀死)病毒方面可能不太有效。当使用低剂量(即，低曝光时间和/或低强度)时，UV-B可以是(相对)安全的，可以灭活(杀死)细菌，并且可以适度地有效灭活(杀死)病毒。UV-B还可具有另外的益处，即它可有效地用于在人或动物的皮肤中生成维生素D。近UV-C可能相对不安全，但可能有效灭活，尤其是杀死细菌和病毒。远UV-C也可有效灭活(杀死)细菌和病毒，但(相对于其它UV-C波长范围)可能是(相当)安全的。远UV-C光可生成一些臭氧，臭氧可对人类和动物有害。极端UV-C也可有效灭活(杀死)细菌和病毒，但可能相对不安全。极端的UV-C可能生成臭氧，当暴露于人类或动物时可能是不希望的。在一些应用中，臭氧可能是所希望的并且可能有助于消毒，但是然后将其与人和动物的屏蔽开可能是所希望的。因此，在表中，针对臭氧生成的“+”特别意味着生成的臭氧可用于消毒应用，但当暴露于它时可能对人/动物有害。因此，在许多应用中，这种“+”实际上可能是不希望的，而在其它应用中，它可能是希望的。上表中所示的灯的类型在实施例中可用于消毒空气和/或表面。
关于病毒的术语“灭活”和“杀死”在本文中尤其是指以病毒在宿主细胞中不再感染和/或复制的方式来破坏病毒，即，病毒在灭活或杀死后可以是(基本上)无害的。
因此，在实施例中，光可以包括UV-A范围内的波长。在另外的实施例中，光可以包括在UV-B范围内的波长。在另外的实施例中，光可以包括在近UV-C范围内的波长。在另外的实施例中，光可以包括远UV-C范围内的波长。在另外的实施例中，光可以包括在极端UV-C范围内的波长。近UV-C、远UV-C和极端UV-C范围在本文中也可统称为UV-C范围。因此，在实施例中，光可以包括UV-C范围内的波长。在其它实施例中，光可以包括紫色辐射。
似乎希望在现有的基础设施中实施消毒设备。这可以节省空间并且还可以允许一种消毒设备的直观使用。特别地，似乎希望提供不作为附加装置而是将它们集成在其它系统或装置中的消毒设备。此外，同样从安全的角度来看，希望以如下方式提供消毒设备，使得空间的大部分区域可以被消毒，而不仅仅是空间的一部分。
因此，本发明的一个方面是提供一种替代的基于辐射的消毒系统(或设备)，其优选地还至少部分地消除上述缺点中的一个或多个缺点。本发明的目的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，本发明提供光生成系统(“系统”)，其包括：(i)第一光生成设备、光学元件和第一转换器材料。在实施例中，第一光生成设备可以特别地被配置为生成第一设备光。在实施例中，第一设备光可以包括可见光和红外辐射(“红外光”)中的一者或多者。光学元件尤其可以被配置为与第一光生成设备处于光接收关系。此外，在实施例中，光学元件对于第一设备光可以是透射的。特别地，第一转换器材料(“转换器材料”)可以配置在光学元件的下游。在实施例中，第一转换器材料可以被配置为将由光学元件透射的第一设备光的至少一部分转换成第一转换器材料光。特别地，在实施例中，可以选择第一光生成设备和第一转换器材料，使得第一转换器材料光在小于380nm的波长范围内的一个或多个波长处具有光谱功率。然而，在特定实施例中，光学元件对于第一转换器材料光具有比对于第一设备光更低的透射率。因此，特别地，本发明在实施例中提供一种光生成系统，其包括：(i)第一光生成设备、光学元件和第一转换器材料，其中：(A)第一光生成设备，被配置为生成第一设备光，其中第一设备光包括可见光和红外辐射中的一者或多者；(B)光学元件被配置为与第一光生成设备处于光接收关系；其中光学元件对于第一设备光是透射的；(C)在光学元件的下游配置第一转换器材料；其中第一转换器材料被配置为将由光学元件透射的第一设备光的至少一部分转换成第一转换器材料光；其中第一光生成设备和第一转换器材料被选择成使得第一转换器材料光在小于380nm的波长范围中的一个或多个波长处具有光谱功率；并且(D)其中光学元件对于第一转换器材料光的透射率低于对于第一设备光的透射率。
这样的系统可以集成在现有的基础设施中，例如现有的照明网格(类似于灯具的网格)。这可以节省空间并且还可以允许一种消毒设备的直观使用。这还可以允许对空间的相当大的区域而不是仅对空间的一部分进行消毒。此外，可以提供一种(空间)高效的方式的照明设备，其也可以具有消毒功能。其中，本发明允许(在实施例中)固态UV光消毒。然而，对于本发明，不必使用UV生成设备，如UV辐射生成固态光源。利用本发明，可以在使用(固态)光源的同时生成消毒辐射(UV)，该光源被配置为提供可见和/或红外辐射。
如上所述，光生成系统可以包括第一光生成设备。术语“第一光生成设备”还可以指多个(不同的)第一光生成设备。此外，可选地，光生成系统可以包括第二光生成设备。术语“第二光生成设备”还可以指多个(不同的)第二光生成设备。术语“光生成设备”可以指一个或多个光生成设备。每个光生成设备可以包括一个或多个光源，尤其是一个或多个固态光源。
第一光生成设备可以包括一个或多个光源，尤其是一个或多个固态光源。第二光生成设备可以包括一个或多个光源，尤其是一个或多个固态光源。特别地，在实施例中，第一光生成设备和第二光生成设备至少具有如下操作模式：由第一光生成设备和第二光生成设备生成的光的光谱功率分布不同。第一光生成设备可以被配置为提供第一设备光，第二光生成设备可以被配置为生成第二设备光。在特定实施例中，第一设备光和第二设备光在光谱功率分布上不同，尽管这在所有实施例中不是必须的。因此，在特定实施例中，第一设备光和第二设备光可以在色点上不同。在特定实施例中，当第一类型的光和第二类型的光的相应色点对于u'相差至少0.01和/或对于v'相差至少0.01，甚至更特别地对于u'相差至少0.02和/或对于v'相差至少0.02时，第一类型的光和第二类型的光的颜色或色点可以不同。在更具体的实施例中，第一类型的光和第二类型的光的相应色点对于u'可以相差至少0.03和/或对于v'可以相差至少0.03。这里，u'和v'是光在CIE 1976UCS(均匀色度标度)图中的色坐标。注意，(多个)第二光生成设备是可选的。
术语“光源”原则上可以涉及本领域已知的任何光源。它可以是传统的(钨)灯泡、低压汞灯、高压汞灯、发光灯、LED(发光二极管)。在一个特定实施例中，光源包括固态LED光源(诸如LED或激光二极管(或“二极管激光器”))。术语“光源”还可以涉及多个光源，诸如2-200(固态)LED光源。因此，术语LED也可以是指多个LED。此外，术语“光源”在各实施例中也可以是指所谓的板上芯片(COB)光源。术语“COB”尤其是指半导体芯片形式的LED芯片，该芯片既不被封装也不被连接，而是直接安装到衬底(诸如PCB)上。因此，可以在同一衬底上配置多个光半导体光源。在各实施例中，COB是一起被配置为单个照明模块的多LED芯片。
光源具有光逸出表面。参考诸如灯泡或荧光灯之类的常规光源，它可以是玻璃或石英封壳的外表面。例如，对于LED，它可以例如是LED管芯，或当树脂应用于LED管芯时，树脂的外表面。原则上，它也可以是光纤的末端。术语“逸出表面”尤其涉及光源的、光实际离开光源或从光源逸出的部分。光源被配置为提供光束。该光束(因此)从光源的光出射表面逸出。
术语“光源”可以是指半导体发光设备，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。术语“光源”还可以是指有机发光二极管，诸如无源矩阵(PMOLED)或有源矩阵(AMOLED)。在一个特定实施例中，光源包括固态光源(诸如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“光源”或“固态光源”还可以是指超发光二极管(SLED)。
术语LED也可以是指多个LED。此外，术语“光源”在各实施例中也可以是指所谓的板上芯片(COB)光源。术语“COB”尤其是指半导体芯片形式的LED芯片，该芯片既不被封装也不被连接，而是直接安装到衬底(诸如PCB)上。因此，可以在同一衬底上配置多个半导体光源。在各实施例中，COB是一起被配置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(或不同))光源，诸如2-2000固态光源。在各实施例中，光源可以包括单个固态光源(诸如LED)下游或多个固态光源(即，由多个LED共享的固态光源)下游的一个或多个微光学元件(微透镜阵列)。在各实施例中，光源可以包括具有片上光学器件的LED。在各实施例中，光源包括经像素化的单个LED(具有或没有光学器件)(在各实施例中，提供片上束控向)。
在各实施例中，光源可以被配置为提供初级辐射，该初级辐射被如此使用，诸如例如，蓝色光源(如蓝色LED)、或绿色光源(诸如绿色LED)、以及红色光源(诸如红色LED)。这种可能不包括发光材料(“磷光体”)的LED可以被指示为直接彩色LED。
然而，在其他实施例中，光源可以被配置为提供初级辐射，并且初级辐射的一部分被转换为次级辐射。次级辐射可以基于发光材料的转换。因此，次级辐射也可以被指示为发光材料辐射。在各实施例中，发光材料可以由光源(诸如具有发光材料层或包括发光材料的圆顶的LED)包括。这样的LED可以被指示为磷光体转换LED或PC LED(磷光体转换LED)。在其他实施例中，发光材料可以被配置在距离光源(诸如发光材料层不与LED的管芯物理接触的LED)一定距离(“远程”)处。因此，在各特定实施例中，光源可以是在操作期间至少发射选自380nm至470nm范围的波长的光的光源。然而，其他波长也是可能的。这种光可以部分地由发光材料使用。
在各实施例中，光生成设备可以包括发光材料。在各实施例中，光生成设备可以包括PC LED。在其他实施例中，光生成设备可以包括直接LED(即，没有磷光体)。在各实施例中，光生成设备可以包括激光设备，如激光二极管。在各实施例中，光生成设备可以包括超发光二极管。在实施例中，光生成设备可以包括超发光二极管。因此，在特定实施例中，光源可以从激光二极管和超发光二极管的组中选择。在其它实施例中，光源可以包括LED。
光源可以尤其是被配置为生成具有光轴(O)(射束形状)和光谱功率分布的光源光。在各实施例中，光源光可以包括一个或多个带，其带宽如对于激光器而言是已知的。
术语“光源”可以(因此)是指光生成元件本身(如例如，固态光源)、或例如是指光生成元件(诸如固态电源)的封装、以及包含发光材料的元件和(其他)光学器件(如透镜、准直器)中的一者或多者。光转换器元件(“转换器元件”或“转换器”)可以包括包含发光材料的元件。比如，如蓝色LED之类的固态灯本身就是光源。固态光源(作为光生成元件)和光学耦合到固态光源的光转换器元件(诸如蓝色LED和光转换器元件)的组合也可以是光源。因此，白色LED为光源。
本文中的术语“光源”还可以是指包括固态光源(诸如LED或激光二极管或超发光二极管)的光源。在各实施例中，术语“光源”可以(因此)还是指(也)基于光转换的光源，诸如与发光转换器材料组合的光源。因此，术语“光源”也可以是指LED与被配置为转换LED辐射的至少一部分的发光材料的组合，或是指(二极管)激光器与被配置为转换(二极管)激光辐射的至少一部分的发光材料的组合。
短语“不同光源”或“多个不同光源”以及类似短语在各实施例中可以是指选自至少两个不同仓的多个固态光源。同样，短语“相同光源”或“多个相同光源”以及类似短语在各实施例中可以是指选自同一仓的多个固态光源。
在特定实施例中，光生成设备可以包括多个不同的光源，诸如两个或多个光源子集，每个子集包括一个或多个光源，一个或多个光源被配置为生成具有基本上相同的光谱功率分布的光源光，但是其中不同子集的光源被配置为生成具有不同光谱分布的光源光。在这样的实施例中，控制系统可以被配置为控制多个光源。在特定实施例中，控制系统可以单独控制光源的子集。
术语“激光源”尤其是指激光器。这种激光器可以尤其是被配置为生成具有UV、可见光或红外中的一个或多个波长(尤其是具有选自200nm至2000nm(诸如300nm至1500nm)的光谱波长范围的波长)的激光光源光。术语“激光器”尤其是指一种基于电磁辐射的受激发射通过光学放大过程来发射光的设备。
特别地，在各实施例中，术语“激光器”可以是指固态激光器。在各特定实施例中，术语“激光器”或“激光源”或类似术语是指激光二极管(或二极管激光器)。
因此，在各实施例中，光源包括激光源。在各实施例中，术语“激光器”或“固态激光器”可以是指以下中的一项或多项：掺杂铈的锂锶(或钙)氟化铝(Ce:LiSAF、Ce:LiCAF)、掺杂铬的金绿宝石(亚历山大石)激光器、铬ZnSe(CrZnSe)激光器、二价钐掺杂的氟化钙(Sm:CaF2)激光器、Er:YAG激光器、铒掺杂的和铒镱共掺杂的玻璃激光器、F-中心激光器、钬YAG(Ho:YAG)激光器、Nd:YAG激光器、NdCrYAG激光器、钕掺杂的氧硼酸钇钙Nd:YCa4O(BO3)3或Nd:YCOB、钕掺杂的原钒酸钇(Nd:YVO4)激光器、钕玻璃(Nd:glass)激光器、钕YLF(Nd:YLF)固态激光器、钷147掺杂的磷酸盐玻璃(147Pm3+:玻璃)固态激光器和红宝石激光器(Al2O3:Cr3+)、铥YAG(Tm:YAG)激光器、钛蓝宝石(Ti:蓝宝石；Al2O3Ti3+)激光器、三价铀掺杂的氟化钙(U:CaF2)固态激光器、镱掺杂的玻璃激光器(棒、板/芯片和光纤)、镱YAG(Yb:YAG)激光器、Yb2O3(玻璃或陶瓷)激光器等。
例如，包括第二和第三谐波发生实施例，光源可以包括以下中的一项或多项：F中心激光器、原钒酸钇(Nd：YVO4)激光器、钷147掺杂的磷酸盐玻璃(147Pm3+:玻璃)+、和钛蓝宝石(Ti：蓝宝石；Al2O3：Ti3+)激光。例如，考虑到第二和第三谐波的生成，这样的光源可以用于生成蓝光。此外，例如可以应用InGaN激光器。
在各实施例中，术语“激光器”或“固态激光器”可以是指以下中的一项或多项：半导体激光二极管(诸如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。
激光器可以与上转换器组合，以便达到更短的(激光)波长。比如，对于一些(三价)稀土离子，可以获得上转换，或对于非线性晶体，可以获得下转换。备选地，激光器可以与诸如染料激光器之类的下转换器组合，以达到更长的(激光)波长。
根据下文，可以得出，术语“激光光源”还可以是指多个(不同或相同的)激光源。在各特定实施例中，术语“激光光源”可以是指多个(N个)(相同的)激光源。在各实施例中，N＝2或更多。在各特定实施例中，N可以是至少5，诸如尤其是至少8。这样，可以获得较高的亮度。在各实施例中，激光源可以布置在激光器库中(还参见上文)。激光器库在各实施例中可以包括散热装置和/或光学器件，例如，用于准直激光的透镜。
激光源被配置为生成激光光源光(或“激光”)。光源光可以基本上由激光光源光组成。光源光还可以包括两个或更多个(不同或相同)激光光源的激光光源光。例如，两个或更多个(不同或相同)激光光源的激光光源光可以耦合到光导中，以提供包括两个或更多个(不同或相同)激光光源的激光光源光的单个光束。在各特定实施例中，光源光因此尤其是经准直的光源光。在其他实施例中，光源光尤其是(经准直的)激光光源光。
在各实施例中，激光光源可以包括一个或多个带，其带宽对于激光器而言是已知的。在各特定实施例中，(多个)带可以是相对尖锐的(多个)线，诸如在RT下具有小于20nm范围内的全宽半峰(FWHM)，诸如等于或小于10nm。因此，光源光具有光谱功率分布(作为波长的函数的能量尺度上的强度)，该光谱功率分布可以包括一个或多个(窄)带。
(光源光的)射束可以是(激光器)光源光的经聚焦或准直的射束。术语“聚焦”可能尤其是指汇聚成小斑点。这个小斑点可以在离散转换器区域处，或在其(稍)上游或在其(稍)下游。尤其是，聚焦和/或准直可以使得射束在离散转换器区域(侧面)处的(垂直于光轴的)横截面形状基本上不大于离散转换器区域的(垂直于光轴的)横截面形状(其中光源光照射离散转换器区域)。聚焦可以使用一个或多个光学器件(如(聚焦)透镜)执行。尤其是，可以应用两个透镜来聚焦激光光源光。准直可以使用一个或多个(其他)光学器件(如准直元件，诸如透镜和/或抛物面镜)执行。在各实施例中，(激光器)光源光的射束可以是相对高度准直的，诸如在各实施例中，≤2°(FWHM)，更尤其是，≤1°(FWHM)，最尤其是，≤0.5°(FWHM)。因此，≤2°(FWHM)可以被视为经(高度)准直的光源光。光学器件可以被用来提供(高度的)准直(还参见上文)。
超发光二极管在本领域中是已知的。超发光二极管可以被表示为半导体器件，其能够像LED一样发射宽光谱的低相干光，同时具有激光二极管量级的亮度。
例如，US2020192017指出"利用当前技术，单个SLED能够以足够的光谱平坦度和足够的输出功率在800nm至900nm波长范围内的例如最多50nm-70nm的带宽上发射。在用于显示器应用的可见范围内，即，在450nm-650nm波长范围内，利用当前技术，单个SLED能够在至多10-30nm的带宽上发射。这些发射带宽对于需要红色(640nm)、绿色(520nm)和蓝色(450nm)(即，RGB)发射的显示器或投影仪应用来说太小了。此外，在“边缘发射激光二极管和超发光二极管(Edge Emitting Laser Diodes and Superluminescent Diodes)”中，Szymon Stanczyk,Anna Kafar,Dario Schiavon,Stephen Najda,Thomas Slight,PiotrPerlin,Book Editor(s):Fabrizio Roccaforte,Mike Leszczynski，首次发表日期：2020年8月3日https：//doi.org/10.1002/9783527825264.ch9在第9.3章超发光二极管中描述了超发光二极管。该书，特别是9.3章，通过引用并入本文。其中，指出超发光二极管(SLD)是结合了激光二极管和发光二极管的特征的发射器。SLD发射器利用受激发射，这意味着这些器件以类似于激光二极管的电流密度工作。LD和SLD之间的主要区别在于，在后一种情况下，我们以防止驻波形成和激光发射的特殊方式设计器件波导。而且，波导的存在确保了具有光的高空间相干性的高质量光束的发射，但是光的特征在于同时具有低时间相干性。当前，氮化物SLD的最成功的设计是弯曲的，曲形的或倾斜的波导几何形状以及倾斜的琢面几何形状，而在所有情况下，波导的前端以倾斜的方式与器件琢面相遇，如图9.10所示。倾斜波导通过将其引导到器件芯片的有损耗的未泵浦区域之外来抑制光从琢面到波导的反射。因此，SLD尤其可以是半导体光源，其中自发发射光通过器件的有源区中的受激发射而被放大。这种发射被称为“超发光”。超发光二极管将激光二极管的高功率和亮度与常规发光二极管的低相干性相结合。光源的低(时间)相干性的优点在于散斑显著减少或不可见，并且发射的光谱分布比激光二极管宽得多，激光二极管可以更好地适用于照明应用。
特别地，第一光生成设备被配置为生成第一设备光。在实施例中，第一设备光可以包括可见光和红外辐射中的一者或多者。特别地，第一设备光可以基本上由可见光和红外辐射中的一者或多者组成。此外，在实施例中，第一光生成设备包括超发光二极管和激光二极管中的一者或多者。特别地，第一设备光的至少80％的光谱功率，甚至更特别地至少90％，例如至少95％的光谱功率可以具有至少380nm的波长，如选自380nm-1520nm的波长范围(也参见下文)。例如，仅在600nm发射的第一光生成器件在380nm-1520nm的波长范围内具有其光谱功率的100％。
术语“辐射通量”尤其是指每单位时间(由光生成设备)发射的辐射能量。代替术语“辐射通量”，也可以应用术语“强度”或“弧度功率”或“光谱功率”。术语“辐射通量”可以具有单位能量，特别是如瓦特。术语“光谱功率分布”尤其是指作为波长(尤其是以纳米计)的函数的光的功率(尤其是以瓦特为单位)分布，尤其是在人类可见波长范围(380nm-780nm)上的实施例中。特别地，术语“光谱功率分布”可以指每单位频率或波长的辐射通量，通常以瓦特/nm表示。代替术语“光谱功率分布”，也可以应用术语“光谱通量”。因此，代替短语“可控光谱功率分布”，也可以应用短语“可控光谱通量”。光谱通量可以表示为每单位频率或波长的功率(瓦特)。特别地，本文中的光谱通量表示为每单位波长的辐射通量(W/nm)。频谱功率的百分比尤其可以是以瓦特为单位的频谱功率的百分比。
可能希望基本上仅在第一转换器材料上引导大部分第一设备光。例如，从第一光生成设备逸出的第一设备光的至少50％，如至少60％，如至少70％，或甚至更特别地至少约80％或甚至至少约90％可以被第一转换器材料接收而没有中间反射。为此，尤其可以应用一个或多个透镜和/或其它光学器件。例如，可以应用聚焦透镜。如果应用针孔(见下文)，则尤其可以应用(聚焦)透镜。因此，在特定实施例中，第一光生成设备还可以包括被配置为在第一转换器材料处提供聚焦的第一设备光的光学器件。例如，光学器件可以包括一个或多个聚焦透镜。
特别地，(可选的)第二光生成设备被配置为生成可见的第二设备光。术语“可见的”、“可见光”或“可见发射”和类似术语是指具有在约380nm-780nm范围内的一个或多个波长的光。在本文中，UV尤其是指选自200nm-380nm范围的波长。在另外的具体实施例中，第二设备光的至少80％，例如特别是至少90％，甚至更特别是至少95％的光谱功率在380nm-780nm区域内。因此，如上所述，第二光生成设备可以被配置为生成可见的第二设备光。例如，仅在490nm-630nm的波长范围内发射的第二光生成器件在380nm-780nm的波长范围内具有其光谱功率的100％。
特别地，术语“光谱功率分布”可以指每单位频率或波长的辐射通量，通常以瓦特/nm表示。代替术语“光谱功率分布”，也可以应用术语“光谱通量”。术语“辐射通量”尤其是指每单位时间(由光生成设备)发射的辐射能量。代替术语“辐射通量”，也可以应用术语“强度”或“弧度功率”。术语“辐射通量”可以具有单位能量，特别是如瓦特。
因此，代替短语“可控光谱功率分布”，也可以应用短语“可控光谱通量”。光谱通量可以表示为每单位频率或波长的功率(瓦特)。特别地，本文中的光谱通量表示为每单位波长的辐射通量(W/nm)。
上变频可以例如基于上转换器发光材料或倍频转换材料。两者在本文中都用通用术语“转换器材料”表示。术语“发光材料”还可以指多种不同的发光材料。因此，术语“发光材料”在具体实施例中还可以指发光材料组成。术语“转换器材料”还可以指多种不同的转换器材料。因此，术语“转换器材料”在特定实施例中也可以指转换器材料成分。
第一设备光可以包括可见光和红外辐射中的一者或多者。第一设备光可经由上转换器材料而上变频。因此，波长至少为380nm的光的上变频可导致波长小于380nm的第一转换器材料光。上变频可以是倍频(或波长减半)，这可以用倍频材料来完成，例如二次谐波产生晶体，例如BiBO(BiB3O6)、碘酸锂LiIO3、BBO(β-BaB2O4)、KH2PO4等，或者基于发光材料，例如基于Yb3+-Er3+对(例如，基于“通过能量转移添加光子”(APTE)的系统，现在通常被称为能量转移上转换(ETU))，或通过两步吸收过程，对于例如基于Er3+的系统是可能的，或经由协同敏化过程，这对于Yb3+-Tb3+对是可能的，或通过协同发光过程，或经由双光子激发过程，例如对于一些基于Eu2+的系统是可能的。其它耦合也是可能的，例如Yb3+-Tm3+。
另一种系统可以基于Pr3+，和/或Ho3+、Tb3+、Tm3+、Er3+中的一者或多者，如US2010/0297206中所述，其通过引用并入本文。例如，在实施例中，材料(其也可表示为“主体材料”)可选自由以下各项组成的组：NaLnF4、LiLnF4、KLnF4、LnF3、BaLn2F8、SrLn2F8、CaLn2F8、MgLn2F8；其中Ln是(a)Pr3+、Yb3+、Ho3+、Tm3+和Er3+中的一者或多者；更特别地，其中Ln3+是Gd3+和(b)Pr3+、Yb3+、Ho3+、Tm3+和Er3+中的一者或多者，其中材料特别地包括至少第一镧系元素离子和不同于第一镧系元素离子的第二镧系元素离子。例如，在实施例中，材料可以选自NaLnF4、LiLnF4、NaLnF4、LiLnF4、KLnF4、LnF3、LiYF4、KYF4、BaLn2F8、SrLn2F8、CaLn2F8、MgLn2F8、BaLn2F8、SrLn2F8、CaLn2F8或MgLn2F8。其中Ln包含(a)选自Gd3+、Pr3+、Tm3+或Er3+的组中一种或多种第一镧系元素离子和(b)选自Pr3+、Yb3+、Ho3+、Tm3+、Er3+的组中的一种或多种第二镧系元素离子，其中材料包括至少第一镧系元素离子和不同于第一镧系元素离子的第二镧系元素离子。特别地，在实施例中，Ln可以包含Lu和La中的一者或多者，以及至少一种或多种第一镧系元素离子和一种或多种第二镧系元素离子。此外，特别是在实施例中，Ln可以包括至少Gd，和可选地Lu和La中的一者或多者，和至少一种或多种第二镧系元素离子。
此外，还可以使用半导体纳米颗粒。例如，具有分子合成器的钙钛矿CsPbBr3纳米晶体显示出超过10％的转换效率，通过激发可获得在340nm-400nm范围内的发射。例如，可以参考Wieghold S,Nienhaus L Correction:Engineering 3D perovskites for photoninterconversion applications.PLOS ONE 15(4):e0232196。
其它上转换示例可以例如是UV Pr3+掺杂的晶体，如Lu7O6F9：Pr3+或Y2SiO5：Pr3+)，或NaYF4：Yb3+、Tm3+。其它示例可以在中Bright Infrared-to-Ultraviolet/Visible Upconversion in Small Alkaline Earth-Based Nanoparticles with Biocompatible CaF2 Shells-Fischer-2020-Angewandte Chemie International Edition-Wiley Online Library 找到，其通过引用并入本文，并且其描述了具有CaF2壳的亚15nm碱土金属稀土氟化物UCNP(M1-xLnxF2+x，MLnF)的NIR-至-UV/可见发射。不同的碱土主体材料掺杂有Yb3+和Tm3 +，其中碱土(M)跨越Ca、Sr和Ba、MgSr、CaSr、CaBa、SrBa和CaSrBa。
此外，参考US2010/0297206，其通过引用并入本文。关于上变频的更多信息也可以在例如G.Blasse et al.,Luminescent Materials,Springer Verlag 1994第10.1章中找到。因此，在实施例中，第一转换器材料可以包括上转换器发光材料。备选地或附加地，第一转换器材料可以包括倍频(晶体)材料。
在实施例中，激光二极管光源或超发光二极管光源的光可以用上转换器发光材料进行上转换。在实施例中，激光光源或超发光二极管光源的光可以用倍频材料上变频。
在实施例中，激光晶体光源的光或者可以用上转换器发光材料上变频。在实施例中，激光晶体光源的光可以用倍频材料上变频。激光晶体光源可以是激光二极管(或超发光二极管)光源和镧系元素(或任选的过渡金属)基材料的组合，镧系元素(或任选的过渡金属)基材料可以用光源泵浦以使激光离开镧系元素(或任选的过渡金属)基材料。
如果设备光包括红外辐射，即，波长至少为780nm的辐射，例如，选自780nm-2000nm，如780nm-1300nm的辐射，则可能需要多个上转换步骤。因此，特别地，设备光可以包括具有选自480nm-1520nm的范围的波长的光，例如在实施例中，选自380nm-1140nm的范围，如选自380nm-760nm的范围，特别地选自380nm-560nm的范围，或选自760nm-1520nm的范围，如特别地选自760nm-1200nm的范围。
光生成系统还可以包括光学元件。特别地，光学元件可用于反射或透射辐射。例如，特别地，光学元件对于第一设备光可以是透射的。因此，在特定实施例中，光学元件可以包括光窗口或光窗口的一部分。例如，系统可以包括光出射窗，并且光学元件可以包括光出射窗的一部分，或者可以包括整个光出射窗。
因此，在实施例中，光学元件可以被配置为与第一光生成设备处于光接收关系。特别地，光学元件对于第一设备光是透射的。以此方式，至少部分第一设备光可以从由室限定的空间逸出。术语“透射的”可以特别地表示在用第一设备光垂直照射光学元件的情况下，第一设备光通过光学元件的透射率可以是至少50％，更特别地至少70％，甚至更特别地至少85％，例如至少90％。因此，短语“其中光学元件对于第一设备光是透射的”和类似短语可(因此)指示光学元件对于第一设备光是至少部分透射的。同样，短语“对于第一转换器材料光是反射的”和类似短语可以表示对于第一转换器材料光是至少部分反射的。短语“第一设备光通过光学元件的透射率可以是至少x％”和类似短语可以特别地表示在第一设备光的光谱功率分布的波长上平均的透射率是x％。因此，在透射率和反射率的上下文中，“至少部分地”在实施例中可以特别地指波长相关的透射率值。
在光学元件的下游，可以配置第一转换器材料层。
术语“上游”和“下游”，例如在光传播的上下文中，可以特别地涉及相对于来自光生成元件的光的传播的项目或特征的布置(这里特别是……)，其中相对于来自光生成元件的光束内的第一位置，光束内更靠近光生成元件的第二位置(比第一位置)为“上游”，且光束内更远离光生成元件的第三位置(比第一位置)为“下游”。例如，代替术语“光生成元件”，也可以应用术语“光生成设备”。
术语“辐射耦合”或“光学耦合”可以特别地表示(i)诸如光源的光生成元件，和(ii)另一物品或材料彼此关联，使得由光生成元件发射的辐射的至少一部分被物品或材料接收。换句话说，物品或材料被配置为与光生成元件处于光接收关系。光生成元件的至少部分辐射将被物品或材料接收。这在实施例中可以是直接的，例如与光生成元件(的发光表面)物理接触的物品或材料。在实施例中，这可以经由介质,如空气、气体或液体或固体光导材料。在实施例中，还可以在光生成元件和物品或材料之间的光路中配置一个或多个光学器件、如透镜、反射器、滤光器。如上所述，术语“处于光接收关系”不排除存在中间光学元件，诸如透镜、准直器、反射器、二向色镜等。在实施例中，术语“光接收关系”和“下游”基本上可以是同义词。
如上所述，第一转换器材料被配置在光学元件的下游。短语“光学元件的下游”和类似短语可指示光学元件的至少一部分的下游(可以被配置的第一转换器材料)。此外，第一转换器材料尤其可以被配置为将由光学元件透射的第一设备光的至少一部分转换成第一转换器材料光。在实施例中，选择第一光生成设备和第一转换器材料，使得第一转换器材料光在小于380nm的波长范围中的一个或多个波长处具有光谱功率。因此，可以选择第一光生成设备和第一转换器材料，使得第一转换器材料光具有在UV波长范围内，特别是在190nm-380nm的波长范围内的光谱功率。
此外，如上所述，光学元件对于第一转换器材料光的透射率可以低于对于第一设备光的透射率。例如，这可能是由于材料的固有性质，如玻璃或聚合物材料对可见辐射的透射率比对(至少部分)UV辐射的透射率高。备选地或另外地，光学元件可以包括分色元件(第一分色元件)，该分色元件可以允许来自第一设备的光(通过光学元件)透射到第一转换器材料中，但可以衰减转换器光在从第一转换器到第一光生成设备的方向上的透射。因此，在实施例中，光学元件可以包括对于第一设备光是透射的并且对于第一转换器材料光是反射的分色元件。在实施例中，分色元件可以包括二向色滤光器(或干涉滤光器)。例如，分色元件可以被配置为透射第一设备光，尤其是激光，而分色元件可以反射转换器材料光。
例如，光学元件可以包括第一光透射层或其至少一部分(如部段)(也见下文)。
在实施例中，第一光透射层可以包括玻璃。在其它实施例中，第一透射层可以包括聚合物材料。在这样的实施例中，下游配置的分色元件可以是进一步改善分色的选项。然而，第一光透射层本身可能已经具有一些分色功能，因为UV辐射的透射率可能小于可见辐射的透射率。在另外的实施例中，第一透射层可以包括石英。在这样的实施例中，下游配置的分色元件可能期望提供分色。
分色元件可以包括二向色滤光器。代替二向色滤光器，也可以使用具有小开口，特别是针孔的反射器。第一设备光可以通过小开口传播，并且在针孔下游的转换器材料可以转换由转换器材料接收的通过针孔的光的至少一部分。该第一转换器材料的一部分将在没有反射的情况下在正确的方向上传播。该第一转换器材料的一部分在反射器处反射之后将(仅)沿正确方向传播。该第一转换器材料光的相对小的部分将沿错误的方向传播并经由小开口逸出。
因此，在实施例中，分色元件可以包括针孔，其中针孔可以被配置为与第一光生成设备处于光接收关系，并且其中第一转换器材料被配置在针孔的下游。特别地，第一转换器材料被配置在分色元件的下游和(因此)针孔的下游。针孔可以具有孔横截面积(Ah1)，并且分色元件可以具有横截面元件面积(Acse)(不包括针孔的横截面积)，其中Ah1/Acse≤0.2，诸如Ah1/Acse≤0.1。例如，在实施例中Ah1/Acse≥0.005。
第一设备光可以例如聚焦在针孔上或针孔内(或转换器材料中的针孔之后)。因此，在实施例中，第一光生成设备可以(进一步)包括被配置为在第一转换器材料处提供准直或聚焦的第一设备光的光学器件。更特别地，第一光生成设备(还)可以包括光学器件，该光学器件被配置为经由针孔在第一转换器材料处提供准直或聚焦的第一设备光。特别地，在这样的实施例中，第一光生成设备可以包括超发光二极管和激光二极管中的一者或多者。因此，在特定实施例中，在这样的实施例中，第一光生成设备光的光谱功率的至少90％可以进入针孔，并且光谱功率的最大10％可以不进入针孔，例如，相对于第一设备光的光轴具有太大角度的光线。
如上所述，该系统可以包括光出射窗。在实施例中，光出射窗包括第一部分，其中第一部分包括光学元件的至少一部分。在特定实施例中，第一部分是光学元件的至少一部分。然而，在另外的具体实施例中，光出射窗是光学元件的至少一部分。例如，光出射窗可以包括光透射材料，例如，选自玻璃、聚合物材料、陶瓷和石英的组。在实施例中，这种光透射材料(或包括光透射材料的光出射窗)可以形成(光透射)外壳。因此，第一部分可以包括第一光透射层的至少一部分。
因此，在实施例中，本发明(也)提供一种外壳，例如用于固态UV光消毒。
在实施例中，外壳可以具有灯泡的形状。因此，在特定实施例中，光生成系统可以包括改型灯或由改型灯组成。在特定实施例中，第一光透射层可以具有灯泡的形状。
因此，光透射材料可特别地提供第一光透射层，因此，光透射外壳可包括第一光透射层。在特定实施例中，光透射外壳可以由第一光透射层组成。因此，在特定实施例中，光出射窗可以包括第一光透射层，特别是在光出射窗的整个横截面上，并且在其至少一部分的下游可以配置转换器材料。在具体实施例中，在至少部分光出射窗的下游，可以配置分色元件。
因此，在实施例中，系统还可以包括第一光透射层，其中光学元件包括第一光透射层的至少一部分，其中如本文所定义的(任选的)分色元件被配置在第一光透射层和第一转换器材料之间。
在实施例中，在整个光出射窗的下游，可以配置分色元件。在这样的实施例中，整个光出射窗基本上可以是光学元件。也可以在光出射窗的一部分的下游配置分色元件。在这样的实施例中，(i)分色元件上游的光出射窗的一部分和(ii)分色元件的组合可以被定义为光出射窗的第一部分，并且在实施例中，下游没有配置分色元件的光出射窗的另一部分可以被定义为光出射窗的第二部分。因此，在特定实施例中，光学元件可以包括光窗口或光窗的一部分。例如，系统可以包括光出射窗，并且光学元件可以包括光出射窗的一部分，或者可以包括整个光出射窗。
在实施例中，光出射窗可以是光室的一部分。在具体实施例中，该系统还可以包括光室。光室可以被配置为与第一光生成设备处于光接收关系。因此，第一设备光可以提供给光室或在光室中生成。特别地，光室包括室壁。室壁可以包括第一室壁部分。在特定实施例中，第一室壁部分包括光学元件。因此，在多个实施例中，该系统还可以包括光室，其中该光室被配置为与该第一光生成设备处于光接收关系；其中光室包括室壁，其中室壁包括第一室壁部分，其中第一室壁部分包括光学元件。
如上所述，可能希望基本上仅在第一转换器材料上引导第一设备光的大部分。因此，在实施例中，第一设备光的大部分可由第一室壁部分接收。将获得另外的壁部分，这样的壁部分可以接收较少的第一设备光。例如，从第一光生成设备逸出的第一设备光(的光谱功率)的至少50％，如至少60％，例如至少70％，或甚至更特别地至少约80％或甚至至少约90％可以被第一室壁部分接收而没有中间反射。为此，尤其可以应用一个或多个透镜。例如，可以应用聚焦透镜。如果应用针孔，参见上面或下面，则尤其可以应用(聚焦)透镜。因此，在特定实施例中，第一光生成设备还包括被配置为在第一转换器材料处提供聚焦的第一设备光的光学器件。
第一设备光可以在光室中生成或者可以例如经由光导提供给光室。因此，在实施例中，由于在光室中存在第一光生成设备的发光表面(如管芯)，可以在光室中提供第一设备光。备选地或附加地，第一光生成设备可以被配置在光室的外部，但是第一设备光例如经由光导(在光室中具有发光表面)被引导到光室。特别地，在光室中提供从第一光生成设备逸出的第一设备光的(光谱功率的)至少90％，例如至少95％，如100％。
如果系统包括第二光生成设备，则在光室中提供从第二光生成设备逸出的第二设备光的(光谱功率的)至少90％，例如至少95％，如100％。
光室可以包括室壁，其中室壁的至少一部分对于第一设备光和可选的第二设备光是透射的。后者可以表示为光出射窗。
光室可以由一个或多个反射壁和光出射窗限定。术语“壁”可以指基本上任何面，如侧壁和底壁。后者可以例如至少部分地由印刷电路板提供。因此，在光室中提供的光可以被反射壁反射或被光出射窗透射。特别地，光室中提供的部分光可以由窗口透射。由光出射窗或反射壁反射的光可以被重新使用，并且可以在一次或多次反射之后再次到达光出射窗，这可以允许另外的变化以从光室逸出并被透射。因此，光室可以至少部分地由光出射窗限定。光室壁和光出射窗可以限定(封闭的)室，其中可以配置第一光生成设备的至少一部分(特别是发光表面)，
光室可以由光反射壁和光出射窗限定。反射壁可以反射至少第一设备光，并且尤其还反射可选的第二设备光。特别地，反射壁对于第一设备光和第二设备光都是反射的。当在不考虑光出射窗的光室的内表面区域上求平均值时，在垂直照射下，针对第一设备光的平均反射率可以是至少50％，甚至更特别是至少70％，还甚至更特别是至少85％，例如至少90％。此外，特别地，当在不考虑光出射窗的光室的内表面区域上进行平均时，在垂直照射下，针对可选的第二设备光的平均反射率可以为至少50％，甚至更特别地为至少70％，还甚至更特别地为至少85％，例如至少90％。例如，壁可以包括氧化铝涂层或特氟隆涂层，或者可以是反射性的(也见下文)。在本文中，反射率或透射率尤其在垂直辐照下定义。注意，这不一定适用于对其定义元件的反射率或透射率的光(仅)在垂直照射下到达该元件。
此外，室壁可以包括第一室壁部分。第一室壁部分尤其可以包括光学元件的至少一部分。
特别地，第一室壁部分是室壁的一部分，其中第一设备光可以从室中逸出，但是在其下游至少部分地转换成具有另一波长的光，特别是具有在UV中的一个或多个波长的光。
因此，在实施例中，第一室壁部分可以包括(i)光学元件或其至少一部分和(ii)第一转换器材料。特别地，前者可以允许光室中的第一设备光的至少一部分从光室中逸出。此外，特别是后者可以允许将逸出的光的至少一部分转换成第一转换器材料光。
因此，特别地，第一转换器材料可以被配置在第一光透射层的下游。特别地，第一转换器材料可以被配置为将由光学元件透射的第一设备光的至少一部分转换为第一转换器材料光。
特别地，本文中的第一转换器材料是上变频材料。此外，尤其是第一转换器材料被配置为生成具有在UV波长范围(尤其是大约100nm-380nm)内的光谱功率的辐射。因此，在特定实施例中，可以选择第一光生成设备和第一转换器材料，使得第一转换器材料光在小于380nm的波长范围内的一个或多个波长处具有光谱功率。
此外，可能希望第一设备光经由第一透射层逸出，但第一转换器材料光基本上不经由第一透射层进入光室。这可能导致不希望的光损失。此外，理想的是，同样多的第一转换器材料光远离光室发射。然后，它可以(在操作模式中)在可以提供第二设备光的空间中具有例如消毒功能。因此，特别是在实施例中，第一室壁部分可以包括被配置在光学元件和第一转换器材料之间的分色元件。更特别地，分色元件对于第一设备光可以是透射的，而对于第一转换器材料光可以是反射的。
短语“分色元件对于第一设备光可以是透射的并且对于第一转换器材料光可以是反射的”可以特别地表示，在中间元件用第一器件光垂直照射下，中间元件对第一设备光的透射率大于中间元件对第一设备光的吸收率或反射率。例如，垂直到达中间元件的第一设备光的多于50％可以被透射，而垂直到达中间元件的第一设备光的小于50％可以被吸收或反射。特别地，垂直到达中间元件的第一设备光的多于60％可以被透射，而垂直到达中间元件的第一设备光的小于40％可以被吸收或反射。此外，该短语可以表示在第一转换器材料光垂直照射中间元件下，中间元件对第一转换器材料光的反射率大于中间元件对第一转换器材料光的吸收率或透射率。例如，垂直到达中间元件的第一转换器材料光的多于50％可以被反射，而垂直到达中间元件的第一转换器材料光的小于50％以下可以被吸收或透射。特别地，垂直到达中间元件的第一转换器材料光的大于60％可以被反射，而垂直到达中间元件的第一转换器材料光的小于40％可以被吸收或透射。
在实施例中，分色元件对于第一设备光的一部分(例如主要部分，例如≥70％)是透射的且对于第一转换器材料光的一部分(例如主要部分，例如≥70％)是反射的。这里，百分比可以再次指光谱功率分布的百分比。
在实施例中，光学元件针对第一转换器材料光的透射率Tcm1和第一设备光的透射率Tfd1可以符合Tcm1≤0.5Tfd1，例如在实施例中Tcm1≤0.1Tfd1，尤其如在实施例中一样，Tcm1≤0.05Tfd1。
第一转换器材料尤其可以作为层提供。此外，特别地，光学元件和第一转换器材料是层，其可以被叠层包括，其中第一转换器材料被配置在第一光透射层的下游。
术语“层”也可以指多个堆叠的层。
分色元件尤其可以作为层提供。此外，当中间元件可用时，光学元件、分色元件和第一转换器材料可以是叠层所包括的层，其中分色元件可以(因此)被配置为夹在第一转换器材料和第一光透射层之间。
如上所述，第一室壁部分可以与室壁的透射第二设备光的至少一部分相同，第一室壁部分和光出射窗可以部分重叠，或者第一室壁部分和光出射窗不重叠。在前两个实施例中，第一室壁部分可透射第二设备光。因此，这尤其意味着光学元件，(ii)第一转换器材料；以及可选的分色元件对于第二设备光是透射的。
短语“第一室壁部分对于第二设备光可以是透射的”和类似短语可以特别地表示在第一室壁部分用第二设备光垂直照射下，第一室壁部分对第二设备光的透射率大于第一室壁部分对第二设备光的吸收率或反射率。例如，垂直到达第一室壁部分的第二设备光的大于50％可以被透射，而垂直到达第一室壁部分的第二设备光的小于50％可以被吸收或反射。特别地，垂直到达第一室壁部分的第二设备光的大于60％可以被透射，而垂直到达第一室壁部分的第二设备光的小于40％可以被吸收或反射。因此，在实施例中，第一室壁部分可以透射第二设备光。
然而，这里不排除第一室壁部分对于第二设备光是反射的。在这样的实施例中，室壁的另一部分可以透射第二设备光。例如，中间元件可以反射第二设备光和第一转换器材料光。
一种混合解决方案也是可能的，其中分色元件本身例如可以是反射性的，但是可以包括小开口，如针孔。通过这种针孔，第一设备光可以从光室中逸出，至少部分地透射通过光透射层，并且进入发光材料，其中它的至少一部分可以被转换成第一转换器材料光。第一转换器材料光可以在许多方向上被辐射。它的一小部分可能经由针孔损失，但是将在分色元件的方向上传播的第一转换器材料光的大部分将不会遇到针孔，并且可能在分色元件处被反射。进一步参见上文。
如上所述，该系统可以包括第一光生成设备和可选的第二光生成设备。特别地，第二光生成设备可以被配置为生成可见的第二设备光，诸如白光。在实施例中，第二光生成设备可以被配置为生成光谱功率分布可控的第二设备光。在实施例中，第二光生成设备可以包括(下转换器)发光材料(其可以表示为第二转换器材料；(下转换器)发光材料是本领域已知的)。
在实施例中，光出射窗的第一部分对于第二设备光是透射的。在其它实施例中，当系统包括光出射窗的第二部分时，光出射窗的第二部分对于第二设备光可以是透射的，并且光出射窗的第一部分对于第二设备光可以是透射的，或者在特定实施例中对于第二设备光可以是反射的。
因此，在可以应用光室的实施例中，光室可以被配置为与第二光生成设备处于光接收关系。此外，特别是室壁可以因此对于第二设备光是透射的(尽管透射可以非常超过室壁的对于光是透射的部分)。因此，在实施例中，该系统还可以包括第二光生成设备，其中第二光生成设备可以被配置为生成可见的第二设备光；其中光室可以被配置为与第二光生成设备处于光接收关系；并且其中室壁的至少一部分对于第二设备光是透射的。如上所述，在特定实施例中，第一室壁部分对于第二设备光可以是透射的。在这样的实施例中，(可选的)分色元件和/或第一转换器材料，特别是(可选的)分色元件和第一转换器材料两者对于第二设备光可以是透射的。
如上所述，室壁可以包括第二室壁部分。特别地，在这样的实施例中，第二室壁部分对于第二设备光可以是透射的。因此，在实施例中，室壁可以包括第二室壁部分，并且第二室壁部分对于第二设备光是透射的。
在特定实施例中，第二光生成设备被配置为在操作模式中生成白光第二设备光(也参见上文)。本文中的术语“白光”为本领域技术人员所已知。它尤其涉及相关色温(CCT)介于约1800K与20000K之间(诸如介于2000K至20000K之间，尤其是2700K至20000K之间)，对于一般的照面尤其是在约2700K至6500K范围内的光。在各实施例中，为了背光照明目的，相关色温(CCT)可以尤其是在约7000K至20000K的范围内。此外，在各实施例中，相关色温尤其是在距离BBL(黑体轨迹)约15SDCM(颜色匹配的标准偏差)内，尤其是在距离BBL约10SDCM内，甚至更尤其是在距离BBL约5SDCM内。
如上所述，光出射窗对于第一设备光是透射的。特别地，第一设备光可以透射通过光出射窗的第一部分。此外，在其中光出射窗包括第二部分的实施例中，可能期望第一设备光基本上不经由该第二部分逸出。为此，光学元件还可以包括对第一设备光基本上不透射但对第二设备光透射的部分和/或第一光生成设备，以及可选的另外的光学器件，其被配置为使得透射通过光学元件的基本上所有第一设备光透射通过第一部分，而不透射通过光学元件的其它可选部分。例如，在实施例中，光学元件的上游侧的一部分可以涂覆有反射器，该反射器对于第一设备光是反射的。
如果第二光生成设备可用，则第二光生成设备的第二设备光可经由(i)光学元件的第一部分和配置在其下游的转换器材料和/或经由(ii)任选的第二部分而被透射。
为了在光室中再循环光和/或用于例如光束成形应用，如聚光灯应用，可能希望使用反射器。因此，在实施例中，室壁(也见上文)可包括第三室壁部分，其中第三室壁部分反射以下中的一项或多项：(i)第一设备光和(ii)第二设备光。在实施例中，这种第三室壁部分是可用的，尤其是第三室壁部分对于第一设备光是反射的。
该系统可以提供系统光。在(第一)操作模式中，其中仅应用第一光生成设备，系统光可以基本上由第一转换器材料光组成。例如，系统光的至少90％的光谱功率可以由第一转换器材料光组成，即，基本上所有的光具有380nm或更小的波长，尤其是小于380nm的波长。因此，光学元件和第一转换器材料以及第一光生成设备可以被配置为使得基本上没有第一设备光从系统逸出。
在又一特定实施例中，可以应用第二光学元件，更特别地应用第二分色元件。第二分色元件可以被配置在第一转换器材料的下游。第二光学元件可以允许第一转换器材料光(通过第二光学元件)的透射，但是可以衰减第一设备光在从第一转换器材料到系统外部的方向上(通过第二光学元件)的透射。因此，在实施例中，第二光学元件可以包括第二分色元件，其对于第一转换器材料光是透射的，而对于第一设备光是反射的(或吸收的)。在实施例中，第二分色元件可以包括二向色滤光器(或干涉滤光器)。例如，第二分色元件可以被配置为透射第一转换器材料光，而第二分色元件可以反射(和/或吸收)(未转换的)第一设备光。以此方式，基本上没有(未转换的)第一设备光可以从系统中逸出。
在实施例中，第二分色元件可透射第一转换器材料光的一部分(例如主要部分，例如≥70％)且反射第一设备光的一部分(例如主要部分，例如≥70％)。这里，百分比可以再次指光谱功率分布的百分比。
系统还可以包括控制系统。控制系统可以根据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者或多者来控制第一光生成设备(和可选的第二光生成设备)。术语“定时器”可以指时钟和/或预定时间方案。
在特定实施例中，系统可以包括控制系统和传感器，其中控制系统被配置为根据传感器来控制第一设备光的辐射通量(并且可选地被配置为根据传感器来控制第一设备光的辐射通量)。例如，在实施例中，传感器可以被配置为检测人并生成相关的传感器信号，并且其中控制系统被配置为根据传感器信号来控制第一设备光的辐射通量。因此，在特定实施例中，控制系统被配置为根据用户接口的输入信号、传感器信号和定时器中的一者或多者来控制第一光生成设备和第二光生成设备。
在实施例中，传感器可以选自包括以下各项的组：运动传感器、存在传感器、距离传感器、离子传感器、气体传感器、挥发性有机化合物传感器、病原体传感器、气体传感器、声音传感器、温度传感器和湿度传感器。运动传感器可用于感测人。运动传感器也可用于感测人的数目。运动传感器还可用于感测人的活动水平(例如，占用或未占用的工作间或健身房)。存在传感器可用于感测人。存在传感器也可以用于感测人的数目。存在传感器还可以用于感测人的活动水平(例如，占用或未占用的工作间或健身房)。距离传感器可用于感测使用离子发生器设备的空间的一个或多个维度。距离传感器也可用于感测人之间的距离。离子传感器可以包括正离子传感器。附加地或备选地，离子传感器可以包括负离子传感器。离子传感器可用于感测离子发生器设备的效果(离子越多，空气处理越好)。气体传感器可用于感测一种或多种气体成分。气体传感器可用于感测通风是否足够。气体传感器还可以例如(因此)用于感测人的数目和/或人的活动水平。挥发性有机化合物(VOG)传感器可用于感测一种或多种挥发性有机化合物。VOG传感器可用于感测通风是否足够。VOG传感器可以例如(因此)也用于感测人的数目和/或人的活动水平。病原体传感器可以包括用于细菌、病毒和孢子中的一者或多者的传感器。病原体传感器可用于感测通气是否充分。病原体传感器可以例如(因此)也用于感测人的数目和/或人的活动水平。气流传感器可用于感测气流。气流传感器可用于感测通风是否充分。气流传感器可以例如(因此)也用于感测人的数目和/或人的活动水平。可以使用声音传感器来感测声音。声音传感器可用于感测通风是否充分。声音传感器例如(因此)还可以用于感测人的数目和/或人的活动水平。温度传感器可用于感测温度。在此基础上，可以确定病原体是否更有害或更不有害。湿度传感器可用于感测(空气)湿度。在此基础上，可以确定病原体是更有害还是更不有害(因为在例如空气传播的病原体的湿度和可转移性之间似乎存在关系)。
因此，系统尤其可用于在空间如房间(也见下文)中提供第一转换器材料光。第一转换器材料光可以基本上由UV辐射组成，例如UV-C辐射。
在又一个方面，本发明还提供一种用于以下中的一项或多项的方法：(i)处理空间(在根据以上权利要求中任一项所述的光生成系统的外部)中的气体或表面，以及(ii)向该空间提供光，该方法包括用如本文定义的辐射生成系统提供第一转换器材料光。
术语“空间”可以例如涉及酒店区域(的一部分)，诸如餐馆、旅馆、诊所或医院等。术语“空间”还可以涉及办公室、百货公司、仓库、电影院、教堂、剧院、图书馆等(的一部分)。然而，术语“空间”还可以涉及交通工具中的工作空间(的一部分)，诸如卡车的舱室、飞机的舱室、船舶(轮船)的舱室、汽车的舱室、起重机的舱室、如拖拉机的工程车辆的舱室等。术语“空间”还可以涉及工作空间(的一部分)，例如办公室、(生产)工厂、发电厂(如核电站，燃气发电厂，煤炭发电厂等)等。例如，术语“空间”还可以涉及控制室、安全室等。特别地，术语“空间”在这里可以指室内空间。在其他实施例中，术语“空间”还可以涉及卫生间或浴室。在其它实施例中，术语“空间”还可以涉及电梯。在实施例中，术语“空间”还可以指会议室、学校房间、室内走廊、室内过道，养老院的室内空间，疗养院中的室内空间等。在实施例中，术语“空间”可以指室内运动空间，如健身房、体操厅、室内球运动空间、芭蕾室、游泳池、更衣室等。在实施例中，术语“空间”可以指(室内)酒吧、(室内)迪斯科舞厅等。
在又一方面，本发明还提供一种包括如本文所定义的光生成系统的灯或灯具。该灯具还可以包括壳体、光学元件、百叶窗等等。灯或灯具还可包括封装光生成系统的壳体。灯或灯具可以包括壳体中的光窗口或壳体开口，系统光可以通过该光窗口或壳体开口从外壳中逸出。在特定实施例中，灯可以是改型灯。在又一方面，本发明还提供一种包括如这里所定义的光生成系统的投影设备。特别地，投影设备或“投影仪”或“图像投影仪”可以是将图像(或运动图像)投影到诸如投影屏幕的表面上的光学设备。投影设备可以包括一个或多个如本文所述的光生成系统。因此，在一个方面，本发明还提供了选自灯、灯具、投影仪设备、消毒设备、光化学反应器和光学无线通信设备的组的光生成设备，该光生成设备包括如本文所定义的光生成系统。光生成设备可以包括壳体或载体，壳体或载体被配置为容纳或支撑光生成系统的一个或多个元件。例如，在实施例中，光生成设备可以包括壳体或载体，壳体或载体被配置为容纳或支撑第一光生成设备和可选的第二光生成设备。
光生成系统可以是如下各项的一部分或可以应用于以下各项中：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背光照明等。光生成系统(或灯具)可以是例如光通信系统或消毒系统的一部分，或可以应用于例如光通信系统或消毒系统中。
除非上下文清楚地表明术语“光”仅是指可见光，否则术语“光”和“辐射”本文中可互换使用。因此，术语“光”和“辐射”可以是指UV辐射、可见光和IR辐射。在各特定实施例中，尤其是对于照明应用，术语“光”和“辐射”(至少)是指可见光。
术语“紫光”或“紫光发射”尤其涉及波长在约380nm-440nm范围内的光。术语“蓝光”或“蓝色发射”尤其涉及波长在约440nm-495nm范围内的光(包括一些紫色和青色色调)。术语“绿光”或“绿色发射”尤其涉及波长在约495nm-570nm范围内的光。术语“黄光”或“黄色发射”尤其涉及波长在约570nm-590nm范围内的光。术语“橙色光”或“橙色发射”尤其涉及波长在约590nm-620nm范围内的光。术语“红光”或“红色发射”尤其涉及波长在约620nm-780nm范围内的光。术语“粉红色光”或“粉红色发射”是指具有蓝色和红色分量的光。术语“青色”可指选自约490nm-520nm范围的一个或多个波长。术语“琥珀色”可指选自约585nm-605nm，例如约590nm-600nm范围的一个或多个波长。短语“具有在一波长范围内的一个或多个波长的光”和类似短语可尤其指示所指示的光(或辐射)在所指示的波长范围内的这些一个或多个波长处具有至少一个或多个强度的光谱功率分布。例如，蓝色发射固态光源将在440nm-495nm波长范围内的一个或多个波长处具有强度的光谱功率分布。
在本文中，IR(红外)可尤其指具有选自780nm-3000nm，例如780nm-2000nm范围的波长的辐射，例如高达约1500nm的波长，如至少900nm的波长，但在特定实施例中，其它波长也是可能的。因此，术语IR在本文中可以指近红外(NIR(或IR-A))和短波长红外(SWIR(或IR-B))中的一者或多者，特别是NIR。
术语“控制”和类似术语尤其是至少是指确定行为或监督元件的运行。因此，本文中的“控制”和类似术语可以例如是指对元件施加行为(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”。因此，控制系统和元件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。在各实施例中，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”也可以是指多个不同的控制系统，尤其是，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遥控器的指令。在各实施例中，控制系统可以经由设备上的App(诸如便携式设备，如智能电话或iPhone、平板计算机等)来进行控制。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(还)可以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模式中的从控制系统或控件。比如，照明系统可以使用代码来标识，尤其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，该外部控制系统在(由具有光学传感器(例如，QR代码阅读器)的用户接口输入的)(唯一)代码的知识的基础上来访问照明系统。诸如在蓝牙、WIFI、LiFi、ZigBee、BLE或WiMAX或其他无线技术的基础上，照明系统还可以包括用于与其他系统或设备通信的部件。
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。术语“可操作模式”还可以被指示为“控制模式”。同样，在方法中，可以在“模式”或“操作模式”或“操作的模式”或“可操作模式”下执行动作或阶段或步骤。这不排除该系统或装置或设备也可以适用于提供另一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，在各实施例中，控制系统可以是可用的，该控制系统被调节为至少提供控制模式。如果其他模式可用，则对这些模式的选取尤其是可以经由用户接口执行，但是其他选项也是可能的，如依据传感器信号或(时间)方案执行模式。操作模式在各实施例中还可以是指只能在单一操作模式中(即，“接通”，没有其他可调谐性)操作的系统、装置或设备。
因此，在实施例中，控制系统可以依据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者或多者来进行控制。术语“定时器”可以是指时钟和/或预定时序方案。
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，并且在附图中：
图1a-1c示意性地描绘了一些实施例；
图2示意性地描绘了一些另外的实施例。示意图不必按比例绘制。
具体实施方式
希望保护自己和其他人不受细菌和病毒如流感的传播，或防止新病毒如最近的COVID-19的爆发。UV光可用于消毒。然而，因为UV光可能被玻璃吸收和/或反射，所以固态照明发射器可能不被玻璃外壳封装/被玻璃出射窗保护。因此，可能需要更难处理和成形石英。其中，本文提出使用基于固态光发射器的系统，该系统包括一个或多个LED和/或激光器，这些LED和/或激光器被玻璃或聚合物外壳或出射窗屏蔽。外壳或出射窗可以吸收UV光和/或反射UV光。固态光发射器可以特别地配置为发射在紫色范围内的光，例如具有选自380nm-420nm范围的波长，和/或进一步地在可见光中，诸如高达约780nm，或甚至超过780nm，如在IR中，诸如至少800nm的波长。在外壳或出射窗的下游，可以布置上转换器材料，例如上转换磷光体，用于将紫光和/或可见光和/或IR光转换成UV光(特别是<380nm)。
为此，可以使用上变频材料。镧系元素掺杂的纳米颗粒是用一定量的镧系元素离子掺杂的透明材料(更通常是氟化物NaYF4、NaGdF4、LiYF4、YF3、CaF2或氧化物如Gd2O3)的纳米晶体。光子上变频中最常用的镧系元素离子是铒-镱(Er3+，Yb3+)或铥-镱(Tm3+，Yb3+)对。在这种组合中，可以添加镱离子作为天线，以吸收980nm左右的光并将其转移到上转换器离子。如果该离子是铒，则观察到特征性的绿色和红色发射，而当上转换器离子是铥时，该发射包括近紫外、蓝色和红色光。由于这些材料的吸收光谱相对较窄，它们需要由激光器激发。掺杂不同量Yb3+离子(29％，49％，69％和99％)的NaYF4晶体的上变频发光光谱是在980nm NIR激发下。也可以使用半导体纳米颗粒。例如，具有分子合成器的钙钛矿CsPbBr3纳米晶体显示出超过10％的转换效率，通过440nm的激发在而在340nm-400nm范围内发射。上转换效率可能与强度有关，并且强度激发光需要高于2W/cm2。因此，如下所示，为了有效地将可见光和IR光转换成UV光，将光集中在小区域上是有用的。所获得的效果可以是用于固态UV光消毒的基于玻璃或聚合物的外壳或出射窗，而不显示UV光的吸收。
在实施例中，可以在外壳/出射窗和上变频磷光体之间布置半反射元件，例如，漫射器。在使用激光器或聚焦的LED的情况下，可以使用具有针孔的反射器。也可以使用用于扩散UV光的其它光学部件。照明设备可以是灯具(包括用于将灯具安装到墙壁或天花板的安装装置)或灯(包括帽，驱动器和可选的控制器和天线)。
也可以使用倍频(FD)。FD晶体可以被布置在玻璃出射窗或外壳的下游，例如在MR16灯中，以将可见光转换为UV光。
图1a示意性地示出了光生成系统1000的三个实施例，其可以包括第一光生成设备110、光学元件500和第一转换器材料210。第一光生成设备110可以被配置为生成第一设备光111。第一设备光111可以包括可见光和红外辐射中的一者或多者。光学元件500可以被配置为与第一光生成设备110处于光接收关系。光学元件500尤其可以透射第一设备光111。第一转换器材料210可以被配置在光学元件500的下游。第一转换器材料210可以被配置为将由光学元件500透射的第一设备光111的至少一部分转换为第一转换器材料光211。可以选择第一光生成设备110和第一转换器材料210，使得第一转换器材料光211可以具有在小于380nm的波长范围内的一个或多个波长处的光谱功率。光学元件500可以具有比第一设备光111低的第一转换器材料光211的透射率。在特定实施例中，光学元件500对于第一转换器材料光211基本上是不透射的。第一光生成设备110可以包括超发光二极管和激光二极管中的一者或多者。
在实施例中，第一转换器材料210可以包括上转换器发光材料。在(其他)实施例中，第一转换器材料210可以包括倍频(晶体)材料。
光生成系统1000还可以包括第一光透射层510。光学元件500可以包括第一光透射层510的至少一部分。
光生成系统1000还可以包括控制系统300。控制系统300可以被配置为根据用户接口的输入信号、传感器信号和定时器中的一者或多者来控制第一光生成设备110和第二光生成设备120。
光生成系统1000还可以包括光室400。光室400可以被配置为与第一光生成设备110处于光接收关系。光室400可包括室壁405，其中室壁405可包括第一室壁部分410。第一室壁部分410可以包括光学元件500。
附图标记1001表示从系统1000逸出的光。在操作模式中，从系统逸出的光1001包括第一转换器材料光211。
参考图1a的实施例II和III，光学元件500可以包括分色元件530，该分色元件530对于第一设备光111是透射的，而对于第一转换器材料光211是反射的。在实施例中，分色元件530可以被配置在第一光透射层510与第一转换器材料210之间。
参考实施例II，分色元件530可以例如包括二向色滤光器，如二向色层。
参考图1a的实施例III，分色元件530可以包括针孔431。针孔431可以被配置为与第一光生成设备110处于光接收关系。特别地，第一转换器材料210可以配置在针孔431的下游。此外，第一光生成设备110可以包括光学器件125，其被配置为在第一转换器材料210处提供准直或聚焦的第一设备光111。
在图1a的实施例III的图中，还示出了插图，其示出了分色元件530和针孔431的横截面图。针孔可以具有孔横截面积(Ah1)，并且分色元件可以具有横截面元件面积(Acse)(不包括针孔的横截面积)，其中Ah1/Acse≤0.2，诸如Ah1/Acse≤0.1。附图标记11和w1可以表示分色元件530的长度和宽度。因此，尤其是11*w1＝Ah1+Acse。
图1b示意性地描述了一些另外的实施例，特别是图1a的实施例II的变型。然而，在图1a的实施例I或III的基础上可以提供类似的变型。
参照图1b的实施例I和II，光生成系统1000还可以包括第二光生成设备120。第二光生成设备120可以被配置为生成可见的第二设备光121。在实施例中，光室400可以被配置为与第二光生成设备120处于光接收关系。特别地，室壁405的至少一部分可透射第二设备光121。该部分在实施例中可以是第一部分或第一室壁部分410，尽管其它实施例也是可能的。因此，在特定实施例中，第一室壁部分410可透射第二设备光121。
附图标记1001表示从系统1000逸出的光。在操作模式中，从系统逸出的光1001可以包括第一转换器材料光211。在另一操作模式中，从系统逸出的光1001可以包括第二设备光121。在又一操作模式中，从系统逸出的光1001可以包括第一转换器材料光211和第二设备光121。
参照实施例II，室壁405可包括第二室壁部分420。第二室壁部分420可透射第二设备光121。第二壁部分可以可选地包括其他分色元件，用附图标记530'表示。
在特定实施例中，第二光生成设备120可以被配置为在操作模式中生成白光第二设备光121。
如图所示，光学元件可以包括第一光透射层，或其至少一部分(类似于段)。
图1c示意性地描绘了用实施例I-V示出的一些方面。实施例I示出了一种变型，其中光学元件500可以包括光透射层510和作为分色元件530的二向色镜或反射器。备选地或附加地，可以使用扩散器。实施例II示出了一个实施例，其中光学元件500可以包括光透射层510和反射器，该反射器包括作为分色元件530的针孔430。实施例III基本上与实施例II相同，但是现在具有用于聚焦第一光设备光111的光束的另外的光学器件125。实施例IV和V示意性地描述了灯1的具体实施例。因此，灯1可以包括光生成系统。实施例V示意性地描绘了(包括)光生成系统1000(的灯1)的实施例，其中室壁405可以包括第三室壁部分430。第三室壁部分430可以反射第一设备光111和第二设备光121中的一者或多者。
在图1a和图1b中未示出的是第一转换器材料210下游的其它光学器件。例如，可以在其下游配置一个或多个透镜和/或一个或多个准直器。
图2示意性地示出了包括如上所述的光生成系统1000的灯具2的一个实施例。附图标记301表示用户界面，该用户界面可以与控制系统300功能性地耦合，控制系统300由光生成系统1000包括或者功能性地耦合到光生成系统1000。如上所述，图1c的实施例IV和V示意性地示出了包括光生成系统1000的灯1的一个实施例。
因此，本发明还提供了一种照明设备1200，其选自灯1、灯具2、投影仪设备、消毒设备、光化学反应器和光学无线通信设备的组，该照明设备包括光生成系统1000。在实施例中，这种照明设备可以是灯1、灯具2、投影仪设备、消毒设备或光学无线通信设备。
光生成系统1000还可以包括控制系统300和传感器310，其中控制系统300可以被配置为根据传感器310控制第一设备光111的辐射通量。在实施例中，传感器310可以被配置为检测人并生成相关的传感器信号，并且控制系统(300)可以被配置为根据传感器信号来控制第一设备光(111)的辐射通量。
本发明还提供了一种用于以下中的一项或多项的方法：处理空间1300(在光生成系统1000的外部)中的气体或表面，以及向空间1300提供光，该方法可以包括利用辐射生成系统1000向气体或表面提供第一转换器材料光211。
术语“多个”是指两个或更多个。
本领域技术人员将理解本文中的术语“大体上”或“基本上”和类似术语。术语“大体上”或“基本上”还可以包括具有“整体”、“完全”、“全部”等的实施例。因此，在各实施例中，形容词大体上或基本上也可以被移除。在适用的情况下，术语“大体上”或术语“基本上”还可以涉及90％或更高，诸如95％或更高，尤其是，99％或更高，甚至更尤其是，99.5％或更高，包括100％在内。
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”尤其是涉及在“和/或”之前和之后提及的项中的一个或多个项。例如，短语“项1和/或项2”和类似短语可以涉及项1和项2中的一个或多个项。术语“包括”在一个实施例中可以是指“由......组成”，但是在另一实施例中也可以是指“包含至少所定义的物质和可选的一个或多个其他物质”。
更此外，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次序或时间次序。应当理解，如此使用的术语在适当情况下是可互换的，并且本文中所描述的本发明的实施例能够以除了本文中所描述或图示之外的其他顺序来操作。
设备、装置或系统在本文中可以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时的设备、装置或系统。
应当指出，上文所提及的实施例说明了本发明而非限制本发明，并且本领域技术人员将能够在没有背离所附权利要求的范围的情况下设计许多备选实施例。
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的元件或步骤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(comprise)”、“包括(comprising)”等要在包容性的含义而非排他性或穷举性的含义上(也就是说，在“包括但不限于”的含义上)来进行解释。
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。
本发明可以借助于包括几个不同元件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在枚举若干手段的设备权利要求、装置权利要求或系统权利要求中，这些手段中的若干手段可以由同一硬件项来体现。仅在相互不同的从属权利要求中列举某些措施这一事实并不表明这些措施的组合不能被有利地使用。在又一其他方面，本发明(因此)提供了软件产品，该软件产品当在计算机上运行时，能够实现如本文中所描述的方法(的一个或多个实施例)。
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，或可以执行本文中所描述的方法或过程。此外，本发明还提供了一种计算机程序产品，该计算机程序产品当在功能上耦合到设备、装置或系统或由设备、装置、系统包括的计算机上运行时，控制这样的设备、装置或系统的一个或多个可控元件。
本发明还适用于包括在说明书中描述和/或在附图中示出的表征特征中的一个或多个表征特征的设备、装置或系统。本发明还涉及包括在说明书中描述和/或在附图中示出的表征特征中的一个或多个表征特征的方法或过程。
可以组合本专利中讨论的各个方面，以便提供附加优点。此外，本领域技术人员将理解可以组合实施例，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)
1.一种光生成系统(1000)，包括(i)第一光生成设备(110)、光学元件(500)和第一转换器材料(210)，其中：
-所述第一光生成设备(110)被配置为生成第一设备光(111)，其中所述第一设备光(111)包括可见光和红外辐射中的一者或多者；
-所述光学元件(500)被配置为与所述第一光生成设备(110)处于光接收关系；其中所述光学元件(500)对于所述第一设备光(111)是透射的；
-所述第一转换器材料(210)被配置在所述光学元件(500)的下游；其中所述第一转换器材料(210)被配置为将由所述光学元件(500)透射的所述第一设备光(111)的至少一部分转换成所述第一转换器材料光(211)；其中所述第一光生成设备(110)和所述第一转换器材料(210)被选择为使得所述第一转换器材料光(211)具有在小于380nm的波长范围内的一个或多个波长处的光谱功率；
-所述光学元件(500)对于所述第一转换器材料光(211)比对于所述第一设备光(111)具有更低的透射率；并且
-所述光学元件(500)包括分色元件(530)，所述分色元件对于第一设备光(111)是透射的，而对于所述第一转换器材料光(211)是反射的。
2.根据权利要求1所述的光生成系统(1000)，其中所述分色元件(530)包括针孔(431)，其中所述针孔(431)被配置为与所述第一光生成设备(110)处于光接收关系，并且其中所述第一转换器材料(210)被配置在所述针孔(431)的下游。
3.根据前述权利要求中任一项所述的光生成系统(1000)，其中所述分色元件(530)包括二向色镜。
4.根据前述权利要求中任一项所述的光生成系统(1000)，其中所述第一光生成设备(110)包括超发光二极管和激光二极管中的一者或多者；其中所述第一光生成设备(110)还包括光学器件(125)，所述光学器件(125)被配置为在所述第一转换器材料(210)处提供准直或聚焦的第一设备光(111)。
5.根据前述权利要求中任一项所述的光生成系统(1000)，其中所述第一转换器材料(210)包括上转换器发光材料。
6.根据前述权利要求中任一项所述的光生成系统(1000)，其中所述第一转换器材料(210)包括倍频材料。
7.根据前述权利要求中任一项所述的光生成系统(1000)，还包括光室(400)，其中所述光室(400)被配置为与所述第一光生成设备(110)处于光接收关系；其中所述光室(400)包括室壁(405)，其中所述室壁(405)包括第一室壁部分(410)，其中所述第一室壁部分(410)包括所述光学元件(500)。
8.根据权利要求7所述的光生成系统(1000)，还包括第二光生成设备(120)，其中所述第二光生成设备(120)被配置为生成可见的第二设备光(121)；其中所述光室(400)被配置为与所述第二光生成设备(120)处于光接收关系；并且其中所述室壁(405)的至少一部分对于所述第二设备光(121)是透射的。
9.根据权利要求8所述的光生成系统(1000)，其中所述第一室壁部分(410)对于所述第二设备光(121)是透射的。
10.根据前述权利要求7至9中任一项所述的光生成系统(1000)，其中所述室壁(405)包括第二室壁部分(420)，其中所述第二室壁部分(420)对于所述第二设备光(121)是透射的。
11.根据前述权利要求7至10中任一项所述的光生成系统(1000)，其中所述第二光生成设备(120)被配置为在操作模式中生成白光第二设备光(121)。
12.根据前述权利要求6至11中任一项所述的光生成系统(1000)，其中所述室壁(405)包括第三室壁部分(430)，其中所述第三室壁部分(430)对于根据前述权利要求7至10中任一项所述的以下中的一项或多项是反射的：(i)第一设备光(111)和(ii)第二设备光(121)。
13.根据前述权利要求中任一项所述的光生成系统(1000)，还包括第一光透射层(510)，其中所述光学元件(500)包括所述第一光透射层(510)的至少一部分，其中根据前述权利要求2至3中任一项所述的分色元件(530)被配置在所述第一光透射层(510)和所述第一转换器材料(210)之间。
14.一种用于以下中的一项或多项的方法：(i)处理空间(1300)中的气体或表面，以及(ii)向所述空间(1300)提供光，所述方法包括利用根据前述权利要求1至13中任一项所述的辐射生成系统(1000)向所述气体或所述表面提供所述第一转换器材料光(211)。
15.一种照明设备(1200)，选自具有灯(1)、灯具(2)、投影设备(3)、消毒设备、光化学反应器和光学无线通信设备的组，所述照明设备包括根据前述权利要求1至13中任一项所述的光生成系统(1000)。
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