具有泵浦光源和至少两个荧光材料轮的照明装置制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种具有泵浦光源（2）和两个或多个直接前后布置的荧光材料轮（4，5）的照明装置。由此一方面能够通过这两个荧光材料轮（4，5）排导损耗热量。另一方面，为了会聚由第一荧光材料轮（4）和第二荧光材料轮（5）发射的转换光只需要一个唯一的共同的会聚镜组（3）。
【专利说明】具有泵浦光源和至少两个荧光材料轮的照明装置
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及一种用于将至少一部分泵浦光转换成转换光的、具有泵浦光源和荧光材料轮的照明装置。这种照明装置特别是可以用作投影仪中产生光的单元，例如用于视频投影仪或数据投影仪。
【背景技术】
[0002]由现有技术，例如文档US2010/0245777A1中已知许多应用在投影中的照明装置，它们具有荧光材料轮，其中荧光材料轮具有一种或多种荧光材料。这些照明装置在此包括泵浦光源，其激励突光材料发出波长不同于泵浦光波长的光(借助突光材料转换泵浦光的波长)。这些荧光材料通常依次地布置在荧光材料轮的旋转方向上，从而按时间序列地产生由相应的荧光材料发出的光(转换光)，并且输送给成像的系统。
[0003]作为泵浦光源优选地使用激光，例如激光二极管。在这种情况下还已知一种名为LARP (激光激活非接触式荧光粉)的技术。为了将激光功率在平均时间内分布到更大的面积上，从而此外还减少荧光材料的热猝灭，通常将至少一种荧光材料涂覆在运行时旋转的轮子上。在该荧光材料轮内，损耗功率随着泵浦功率增高而存储，这主要是因为吸收的和放出的射线之间的光子的能量差(斯托克斯移位)。因为泵浦光通常在短波的光谱范围内，例如在蓝光谱范围中，所以在红色光谱范围内发光的荧光材料(红色荧光材料)时的损耗功率高于在绿色光谱范围内发光的荧光材料(绿色荧光材料)。这种损耗功率导致荧光材料轮升温。热量通过表面放射、通过周围媒介(例如空气)的对流并且通过例如经由旋转轴线的热传导被导走，从而设置稳定的运行温度。许多荧光材料，例如用于红色的光谱范围的氮化荧光材料(氮化的红色荧光材料)的转换效率随着运行温度升高而降低。为了提高输出功率(光功率)需要提升泵浦功率或功率密度，这会导致更高的损耗热量或热量集中度。这可以部分地通过增大荧光材料轮的直径得到补偿，因为这样就能为排导热量提供更大的面积(原始直径33mm，后来是40mm，现在是55mm，未来达到85mm)。因为需要占据位置并且还对轮子发动机的功率有要求，所以这种功率缩放方案受到限制
【发明内容】
[0004]本发明的目的是，提供一种照明装置，特别是一种应用在投影中的照明装置，其也适合于更高的泵浦功率。
[0005]该目的通过一种照明装置得以解决，该照明装置包括泵浦光源、第一荧光材料轮，其中，第一突光材料轮具有至少一个第一突光材料区域，该区域能够被泵浦光源的泵浦光照射，并且泵浦光至少部分波长转换地再次发射出去，并且其中，第一荧光材料轮具有至少一个第一透射区域，还包括第二荧光材料轮，其中，第二荧光材料轮具有至少一个第二荧光材料区域，该区域能够被泵浦光源的泵浦光照射，并且泵浦光至少部分波长转换地再次发射出去，其中，两个荧光材料轮设计用于围绕着其旋转轴线旋转，并且其中，这两个荧光材料轮直接地前后相邻地布置，并且相对彼此以及相对于泵浦光源的光路布置，使得第一荧光材料轮的第一荧光材料区域能够旋转穿过泵浦光源的光路，第一荧光材料轮的第一透射区域能够旋转穿过泵浦光源的光路并且第二荧光材料轮的第二荧光材料区域能够在第一荧光材料轮的第一透射区域后面，也就是位于其下游，旋转穿过泵浦光源的光路。
[0006]特别有利的设计方案在从属权利要求中得出。
[0007]因此，本发明的基本理念在于，将要用泵浦光照射的荧光材料分成两个或更多直接地前后布置的荧光材料轮上，由此一方面能够通过多个荧光材料轮导走损耗热量。这使得LARP方案中的功率能够缩放到几千流明范围内。这种方案从目前的观点来看特别适合用于大于一万流明(IOklm)的情况。由于在先前的荧光材料轮中存在对于泵浦光来说透明的区域(透射区域)，例如是缝隙或透明材料区域，所以泵浦光能够在不改变波长的情况下到达下一个荧光材料轮。于是，荧光材料轮旋转穿过相同的泵浦光路。另一方面，这种根据本发明的布置方式有以下优点，即，为了运行多个荧光材料轮不需要额外的形成射线的光学组件。特别是在荧光材料轮之间的中间区域内没有设置其他的单独的会聚或聚焦镜组。
[0008]此外还可以将荧光材料分配到不同的荧光材料轮上，特别是在考虑到荧光材料的不同的温度相关性。为此可以在第一荧光材料轮上设置具有至少一种来自类型I组的荧光材料的第一荧光材料区域。此外还可以在第二荧光材料轮上设置具有至少一种来自类型II组的荧光材料的第二荧光材料区域。相比类型II组的荧光材料，来自类型I组的荧光材料的转换效率与温度的相关性更小。因此对温度敏感的荧光材料(类型II)不会被其他的荧光材料(类型I)的损耗热量加热。可以将一些黄色的绿色的和蓝色的荧光材料归为类型I组，例如不仅在黄色还在绿色的光谱范围内的铈掺杂的(cer-dotierte)石榴石荧光材料。大部分的红色荧光材料都可以归为类型II组，特别是氮化的红色荧光材料，但是还有绿色和蓝色的荧光材料，例如正硅酸盐和钡铝镁基。
[0009]根据本发明，由不仅第一还有第二突光材料轮的突光材料发射的转换光利用布置在泵浦光源和第一荧光材料轮之间的会聚镜组会聚在一起。为了让会聚转换光的会聚镜组的效率不会过分下降，第一和第二荧光材料轮非常紧密地前后跟随地布置在会聚镜组的焦距附近。典型地，第一和第二荧光材料轮之间的间距为几毫米，特别是少于10mm，优选地少于5mm,特别优选地少于2mm。
[0010]优选地，会聚镜组设计为有色的物镜，其焦距对于较长波长的光来说更长。为了最优化会聚转换光的效率，因此优选地在“后方的”第二荧光材料轮的第二荧光材料区域上布置具有较长波长的转换光谱的荧光材料，即特别是红色荧光材料(R)，在“前方的”第一荧光材料轮的第一荧光材料区域上布置具有较短波长的转换光谱的荧光材料，即例如黄色(Y)、绿色(G)或蓝色荧光材料(B)。
[0011]因此，根据本发明的照明装置的核心部分利用以下方法步骤运行:
[0012]通过转动第一荧光材料轮穿过泵浦光束产生第一转换光，
[0013]通过转动第二荧光材料轮穿过泵浦光束产生第二转换光，
[0014]借助布置在泵浦光源和第一荧光材料轮之间的会聚镜组会聚第一和第二转换光。
[0015]因为泵浦光束在产生第二转换光时穿透过第一荧光材料轮的透射区域，所以第一转换光和第二转换光在时间上交错地产生。
[0016]借助会聚镜组会聚的转换光能够借助合适的、选择波长的光学元件，例如布置在泵浦光源和会聚镜组之间的二相色镜，从泵浦光光路中退耦并且例如输送给成像的单元。[0017]通过合适地选择会聚镜组的焦距也可以设置泵浦光的焦斑在第一荧光材料轮和第二荧光材料轮之间的位置。由此还能够有目的性地设置泵浦光斑的理想的大小和/或在各个荧光材料轮上的强度分布，例如泵浦光斑在两个荧光材料轮上的大小相同或不同。
[0018]第一荧光材料区域和第一透射区域在第一荧光材料轮上优选地在旋转方向上依次地布置，例如以圆环区段的形式，从而实现不同的荧光材料转换阶段的按时间排列的顺序。第一荧光材料轮上的第一荧光材料区域也可以包括多个具有不同的类型I的荧光材料的区段。此外在第一荧光材料轮上还可以设置第二透射区域。第二透射区域可以直接连接在第一透射区域上，或者被不透光的区段，特别是荧光材料区段，与第一透射区域分隔开。在后一种情况下，第一荧光材料区域就不是连续的，而是分隔成单独的部分区域。
[0019]此外还可以提出，当发轴线不共线时，一个或多个或所有的荧光材料轮都能够在它们相应的旋转轴线的方向上或在投落的泵浦光束的光束轴线的方向上移动。由此例如能够改变先前提及的、荧光材料轮上相应的泵浦光斑的直径和/或用于会聚各个转换光的会聚镜组的效率。
[0020]为了让泵浦光能够透过第一荧光材料轮的透射区域投落到第二荧光材料轮的荧光材料区域上，可以将荧光材料轮布置成相互部分地重叠。此时，两个荧光材料轮的旋转轴线相互错开地平行指向。从旋转轴线的方向上观察，两个轮子的荧光材料区域或透射区域(后者在环绕的情况下)在投落的泵浦光束的区域内重叠。
[0021]可替换地，两个荧光材料轮能够布置在共同的旋转轴线上。当两个轮子与共同的旋转轴线刚性连接时，必须在第二荧光材料轮上布置荧光材料区域，以使得荧光材料区域中的至少一部分落在第一荧光材料轮的透射区域的直线投影中。只有这样，当第一荧光材料轮的透射区域旋转穿过泵浦光束时，泵浦光束才也投落到第二荧光材料轮的荧光材料区域上。为了不过分降低会聚转换光的效率，两个荧光材料轮优选地比较紧密地前后布置，并且至少布置在与波长有关的焦点的附近。由于有色物镜能够实现与波长相关的焦距差，所以两个荧光材料轮通常布置成有几毫米的间距。为了改进特别是(从投落的泵浦光束来看)后方的荧光材料轮的损耗热量的排导，在两个荧光材料轮之间进行内部通风可能是有利的。
[0022]在旋转轴线分开的情况下，还可以设计额外的第三荧光材料轮。三个荧光材料轮的旋转轴线的方向彼此错开地平行指向，以使得这三个荧光材料轮直接前后跟随地在共同的部分区域内重叠，并且在这个重叠区域旋转穿过泵浦光束。
[0023]此外，第一荧光材料轮还可以具有过滤区域，其对于由第二荧光材料轮发射的转换光有光谱过滤作用。该过滤区域当然必须对于同时穿透的泵浦光是透明的。换句话说，透射区域构造成光谱过滤器，其一方面光谱过滤转换光，另一方面让泵浦光保持不变地穿过。
[0024]例如可以让第二荧光材料轮配上黄色荧光材料，让第一荧光材料轮配上另一种荧光材料，例如绿色荧光材料，和设计成组合过滤器的透射区域。组合过滤器在泵浦光波长(例如为450+/-10nm)时将长通滤波器与附加的通带(Transmissionsband)统一起来。由此能够一方面让泵浦光光谱保持不变地穿过过滤区域，另一方面长通滤波器只让长波的、也就是由黄色荧光材料发射的转换光的红色光谱部分通过。这种配置具有以下优点，即，可以不用对温度敏感的红色荧光材料。事实证明，借此能够在真实的条件下产生比用红色荧光材料更高的光通量，因为红色荧光材料的转换效率明显更加依赖于温度。【专利附图】
【附图说明】
[0025]下面要借助实施例更详尽地阐述本发明。图中示出:
[0026]图1是根据本发明的具有两个荧光材料轮的照明装置的一种实施例，
[0027]图2a_c是根据由图1所示的照明装置的两个荧光材料轮的第一实施方式，
[0028]图3是根据本发明的具有两个荧光材料轮的照明装置的另一种实施例，
[0029]图4a_c是根据由图3所示的照明装置的两个荧光材料轮的一种实施方式，
[0030]图5是具有共同的旋转轴线的两个荧光材料轮的一种实施方式，
[0031]图6是三个重叠的突光材料轮的一种实施方式。
【具体实施方式】
[0032]下面为了简单起见也用相同的附图标记表示相同的或同类的特征。
[0033]图1示出根据本发明的一种实施例的照明装置I的示意图。
[0034]照明装置I具有激光装置2作为泵浦光源。激光装置2被设计用于发射蓝色光谱范围内的激光，因为这一方面对于大多数荧光材料来说是一种合适的激励波长。另一方面它允许使用未转换的蓝色激光作为蓝光通道(B)，例如用于RGB投影单元。其他的相关细节参见在图3中所示的另一种实施例。蓝色的激光射线Ib的发射波长优选地在例如大约400-470nm的范围内。
[0035]蓝色的激光Ib (泵浦光)借助光学透镜系统3反映到第一荧光材料轮4和直接布置在其后方的第二突光材料轮5上。两个突光材料轮4, 5分别具有一个圆形的载板6, 7和一个布置在中间的旋转轴线8，9。为了更好的看到全貌，没有示出相应的用于转动两个荧光材料轮的发动机以及用于同步两个荧光材料轮的旋转的控制单元。
[0036]下面我们参照用示意图示出两个荧光材料轮4，5的图2a_2c，具体来说处于三个不同的旋转位置。每个荧光材料轮4，5的相应的载板6，7的朝向激光装置2的一侧具有圆环形的区域。在第一荧光材料轮4中，这个圆环形的区域划分成三个区段。第一区段G涂有绿色荧光材料，第二区段Y涂有黄色荧光材料并且第三区段D设计成透射区段，因此能够让泵浦光Ib穿过。为此例如将透射区段D构造成贯穿口。贯穿口也可以用对于泵浦光Ib来说透明的材料填满。如下地布置第一荧光材料轮4，即，使得其分区段的圆环形区域能够旋转穿过泵浦光束Ib (能够从示意性的泵浦激光束光斑b上看出来)。于是，区段G，Y，D按时间顺序依次被泵浦光Ib照射上去。此时，激励两个荧光材料区段G，Y发出波长转换的光，也就是绿色或黄色的光。荧光材料轮4，5的绿光阶段在图2a中示出，黄光阶段在图2b中示出。彩光阶段或彩光电流的持续时间和顺序由荧光材料区段的顺序和长度决定，并且用配属的箭头Ie和Iy表示。
[0037] 第二荧光材料轮5的圆环形的区域R被连续不断地，也就是不分区段地，涂有红色荧光材料。此外如下地布置第二荧光材料轮5，以使得其圆环形的红色荧光材料区域R的一部分在泵浦光斑b的区域内与第一荧光材料轮4的分区段的圆环形区域的一部分重叠。当第一荧光材料轮4在透射光阶段旋转期间，也就是泵浦光Ib穿透过透射区段D期间，泵浦光Ib投落到第二荧光材料轮5的、在透射区段D后方旋转经过的红色荧光材料区域R上。此时，红色荧光材料被泵浦光Ib激励发出红光。在图2c中示出了荧光材料轮4，5的红光阶段，并且用箭头Ik表示。在图1中同样用相应的箭头表示彩光电流的顺序和持续时间，也就是绿色(Ie)、黄色(Ιy)、红色(Ικ)、绿色(Ie)、黄色(Ιy)、红色(Ik)光等等的交替。
[0038]优选地如下设计透镜系统3，即，使其在两个荧光材料轮4，5之间的狭窄的缝隙中产生泵浦光Ib的焦点Fb (激光束腰)(Laserstrahltaille)。此外，透镜系统3会聚由泵浦光斑b内的相应的荧光材料发出的彩光，因此也用作转换光的会聚镜组。为了这个目的，透镜系统3具有会聚透镜10以及有色物镜11。出于效率的原因，优选地如下设计有色物镜11，即，使其对于红光来说更长的焦距Fk大致上和其与第二荧光材料轮5的红色荧光材料区域R的距离一样。这样一来，有色物镜11能够特别高效地会聚由第二荧光材料轮5的红色荧光材料区域R发射的红光。出于相应的原因，为由第一荧光材料轮4发射的黄色和绿色光优选地如下设计其平均焦距F，即，使焦距大致上和它与第一荧光材料轮4的分区段的荧光材料区域的距离一样。
[0039]由各个在泵浦光斑B下方旋转经过的荧光材料反射回来的、波长转换的彩光(转换光)由透镜系统3 (有色物镜11和会聚透镜10)对准，并且通过二相色镜12借助反射从泵浦光光路中退耦。为此在与泵浦光或反向的转换光光路形成45°的倾角的情况下在泵浦光源2和透镜系统3之间布置二相色镜12。此外，二相色镜12被设计成虽然能透射蓝色光谱范围内的光(也就是蓝色泵浦光)，却反射不在蓝色光谱范围内的光(也就是转换光)。由此使得蓝色泵浦光Ib —方面能够穿过二相色镜12到达两个荧光材料轮4，5上，另一方面二相色镜12将按时间顺序依次投落的、波长转换的、也就是绿色Ie、黄色Iy或红色光Ik(转换光)垂直地从泵浦光光路中退耦。因此，二相色镜12在这里用作波长选择性的光束偏转器，它透射泵浦光并且反射转换光。根据对光学构造的几何外形的要求，泵浦光源2的位置也可以与退耦的光的输出端交换。为此只需要如下地改变二相色镜，即，让其反射蓝色的泵浦光Ib并且透射转换光。
[0040]图3示出根据本发明的第二实施例的照明装置101的示意图。照明装置I包括构造成激光二极管矩阵的泵浦光源2，其具有许多激光二极管21 (这里分别都包括主透镜)。通过配属于激光二极管21的偏转镜22将该激光二极管21的蓝色激光Ib转向光学透镜系统6 (相当于在图1中所示的透镜系统)，并且由其反映到第一荧光材料轮104和直接布置在其后方的第二荧光材料轮105上。
[0041]下面就参照用示意图示出两个荧光材料轮104，105的图4a_4c，也就是处于三种不同的旋转位置。
[0042]第一荧光材料轮104的圆环形的区域具有一个绿色荧光材料区段G和两个透射区段D1，D2。第二荧光材料轮5的圆环形的区域具有红色荧光材料区段G和透射区段D3。两个荧光材料轮104，105如下地相互同步，即，第一荧光材料轮104的第一透射区段Dl与第二荧光材料轮105上的第三透射区段D3同时旋转穿过激光束光斑b。在第一荧光材料轮104的绿色荧光材料区段G旋转穿过泵浦激光束Ib期间(能够从示意性的激光束光斑b上看出来)，蓝色激光Ib被绿色荧光材料转换成绿光Ie。两个荧光材料轮104，105的绿光阶段在图4a中示出，并且用箭头Ie表示。
[0043]在第一荧光材料轮104的紧跟着的第一透射区段Dl旋转穿过泵浦激光束Ib期间，同步的第二荧光材料轮105的透射区段D3也旋转穿过泵浦激光束IB。
[0044]因此，蓝色的泵浦光束Ib保持不变地穿透过两个荧光材料轮104，105。两个荧光材料轮104，105的蓝光阶段在图4b中示出并且用箭头Ib表示。
[0045]透射过两个荧光材料轮104，105的透射区段D1，D3的蓝色的泵浦光Ib借助另一个镜组13对准，通过三个偏转镜14，15，16转向所谓的“环绕”分支，并且返回到二相色镜12上。在蓝光阶段来自“环绕”分支的未转换的蓝色泵浦光束Ib穿过二相色镜12。而此外在绿光和红光阶段期间按时间顺序依次投落到二相色镜7的另一侧上的转换过的(波长转换的)绿色或红色的光束Ie，Ie却被二相色镜12反射。因为泵浦光束Ib和按时间顺序排列的各个转换光束Ie，Ik (顺序:绿(G)、蓝(B)、红(R)等等)相互垂直并且分别以45°角投落到二相色镜12的两个相反的侧面上，所以以这种方式能让两个光路最终集中到一条线上，以及通过另一个聚焦透镜系统17为了在空间上进行重叠(混合)而例如在RGB投影模块的积分器18中聚焦。
[0046]在聚焦透镜系统17和积分器18之间也还可以布置过滤轮(未示出)，用于缩小或改变通过荧光材料转换波长的光(转换光)的通常非常宽的光谱，并且因此例如为相应的投影应用场合优化色空间。
[0047]在激光二极管矩阵2下游还连接着均化器(Homogenistor) 19，用于实现让蓝色的激光射线Ib的功 率密度尽可能均匀地分布到两个荧光材料轮104，105的相应的荧光材料上。由此应该尽可能避免或最小化所谓的猝灭现象。猝灭是由于功率密度升高(强度猝灭)和/或温度升高(I猝灭)造成的荧光材料的转换效率降低。理想的是泵浦光的功率密度平台状地(plateau fo rmige)分布在荧光材料上。此外还在第三偏转镜16和二相色镜12之间设置第二均化器20，用于在与转换光Ie，Ik组合之前进一步均化环绕分支的蓝色泵浦光Ib，或用于减少在应用中可能会出现的斑点图案。均化器也可能包括用于形成光束的光学元件。
[0048]在图5a，b中示意性示出具有共同的刚性旋转轴线208的两个荧光材料轮204，205的一种实施方式，具体来说是用俯视图(图5a)和剖面图(图5b)。第一荧光材料轮204在其圆形载板6的敞露的前侧上具有圆环形的区域，其划分成一个透射区段D和两个荧光材料区段Y和G。透射区段D构造成贯穿口。荧光材料区段Y和G涂有黄色或绿色荧光材料。在第一荧光材料轮204后方如下地布置第二荧光材料轮205，即，让两个荧光材料轮之间形成宽度I典型为大约Imm的间隙209。为了改进从间隙209的热量排导，可以设置内部散热系统(未不出)。
[0049]在第二荧光材料轮205的圆形载板7的朝向第一荧光材料轮204的一侧上，在透射区段D的投影中涂敷红色荧光材料R。因为两个荧光材料轮204，205刚性地布置在共同的旋转轴线208上，所以每次当透射区段D旋转穿过泵浦光斑b时，泵浦光束Ib都投落到红色荧光材料R上。因此，在图5a中所示的旋转方向上(在顺时针方向上)，按时间顺序依次的彩光顺序是黄色(Y)、红色(R)、绿色(G)等等。就此而言，具有共同的刚性轴线的两个荧光材料轮204，205的这种实施方式例如可以容易地取代在图1中所示的、具有单独的旋转轴线的两个重叠的荧光材料轮4，5。
[0050]图6用不意图不出三个重叠的突光材料轮31, 32, 33的一种实施方式。突光材料轮31，32，33的相应的圆形载板34，35，36分别在它们的朝向投落的泵浦光斑b的一侧上具有一个圆环形的区域。如下地布置这些荧光材料轮31，32，33，即，使圆环形的区域在投落到第一荧光材料轮31的圆环形区域上的泵浦光斑b的投影中前后地重叠。为此，相应的旋转轴线37，38，39布置在设想的同侧的三角形的拐角点上，该三角形的重心落在泵浦光斑b的中心点中。第一荧光材料轮31的圆环形区域划分成第一透射区段D1、连接其上的第二透射区段D2和绿色荧光材料区段G。在绿色荧光材料区段G旋转穿过泵浦光斑b期间，绿色荧光材料发射出绿光(绿光阶段)。在两个透射区段D1，D2中的其中一个旋转穿过泵浦光斑b期间，泵浦光不受阻地投落到布置在其后方的第二荧光材料轮32上。第二荧光材料轮31的圆环形区域划分成透射区域D3和黄色荧光材料区段Y。此外，透射区段D3与第一荧光材料轮31的第一透射区段Dl同步。在第一荧光材料轮31的第二透射区段D2旋转穿过泵浦光斑b期间，泵浦光投射到黄色荧光材料区段Y上，并且黄色荧光材料发出黄光(黄光阶段)。在第一荧光材料轮31的第一透射区段Dl旋转穿过泵浦光斑b期间，泵浦光也穿过第二荧光材料轮32的同步的透射区段D3，并且不受阻地投落到布置在其后方的第三荧光材料轮33上。第三荧光材料轮33的圆环形区域构造成环绕的红色荧光材料环。因此，转换光的时间顺序是绿色、黄色、红色等等。就此而言，三个重叠的荧光材料轮31-33的这种实施方式例如能够容易地取代在图1中示出的两个重叠的荧光材料轮4，5。利用布置在第三荧光材料轮33的合适位置上的第四透射区段(未示出)甚至能够实现用于蓝光的环绕解决方案。这种变化方案就可能适合在图3中所示的实施例。
[0051]只要在技术上有意义，不同的实施例和实施方式的特征也能够相互组合。
[0052]激励光源可以包括同类的和/或不同的激光源，例如具有不同的激光波长或极化方向。色轮的轴线不一定要布置成共线的，而是也可以是倾斜的。此外还可以可运动地布置这些荧光材料轮，例如围绕着它们驶入或驶出泵浦光束。色轮的表面不一定要布置成相互共面的，而是也可以相对倾斜，从而由此例如实现更好的通风效果。色轮的表面也可以实现为弧形的，特别是自由形状的。这些色轮可以具有不同的直径。
【权利要求】
1.一种照明装置(1)，具有 a.泵浦光源(2), b.第一荧光材料轮(4)， 1.其中，所述第一荧光材料轮(4)具有至少一个第一荧光材料区域(G，Y)，所述第一荧光材料区域能够被所述泵浦光源(2)的泵浦光照射，并且所述泵浦光至少部分波长转换地再次发射出去，并且 ?.其中，所述第一荧光材料轮(4)具有至少一个第一透射区域(D)， c.第二荧光材料轮(5)， 1.其中，所述第二荧光材料轮(5)具有至少一个第二荧光材料区域(R)，所述第二荧光材料区域能够被所述泵浦光源(2)的泵浦光照射，并且所述泵浦光至少部分波长转换地再次发射出去， d.其中，两个所述荧光材料轮(4，5)设计用于围绕其旋转轴线(8，9 )旋转，并且 e.其中，两个所述荧光材料轮(4，5)直接地前后相邻地并且相对彼此以及相对于所述泵浦光源的光路(2 )布置为，使得 1.所述第一荧光材料轮(4)的所述第一荧光材料区域(G，Y)能够旋转穿过所述泵浦光源(2)的所述光 路， ?.所述第一荧光材料轮(4)的所述第一透射区域(D)能够旋转穿过所述泵浦光源(2)的所述光路并且 ii1.所述第二荧光材料轮(5)的所述第二荧光材料区域(R)能够在所述第一荧光材料轮(4)的所述第一透射区域(D)后面旋转穿过所述泵浦光源(2)的所述光路。
2.根据权利要求1所述的照明装置(1)，其中，所述第一荧光材料区域(G，Y)包括至少一种来自类型I组的荧光材料，并且所述第二荧光材料区域(R)包括至少一种来自类型II组的荧光材料，并且其中，相比来自所述类型II组的所述荧光材料(R)，来自所述类型I组的所述荧光材料(G，Y)具有更小的转换效率的温度的相关性。
3.根据权利要求1或2所述的照明装置(1)，其中，所述第一荧光材料轮具有过滤区域，所述过滤区域对于所述第二荧光材料轮的转换光具有光谱过滤作用。
4.根据前述权利要求中任一项所述的照明装置(1)，所述照明装置具有会聚镜组(3)，所述会聚镜组布置在所述泵浦光源和所述第一荧光材料轮(4)之间，其中，所述会聚镜组(3)设置用于会聚由所述第一荧光材料轮(4)发射的转换光和由所述第二荧光材料轮(5)发射的转换光。
5.根据权利要求4所述的照明装置(I)，其中，所述会聚镜组(3)设计为，使得所述泵浦光的焦斑(Fb)落在所述第一荧光材料轮(4)和所述第二荧光材料轮(5)之间。
6.根据权利要求4或5所述的照明装置(1)，其中，所述会聚镜组(3)包括有色物镜(11)，所述有色物镜的、对于由所述第二荧光材料轮(5)的所述第二荧光材料区域(R)转换波长的光的焦距(Fk)比所述有色物镜的、对于由所述第一荧光材料轮(4)的所述第一荧光材料区域(G，Y)转换波长的光的焦距(F)更长。
7.根据前述权利要求中任一项所述的照明装置(1)，其中，所述第一荧光材料区域(G，Y)和所述第一透射区域(D)在旋转方向上前后跟随地布置在所述第一荧光材料轮(4)上。
8.根据前述权利要求中任一项所述的照明装置(1)，其中，所述第一荧光材料轮(4)的所述第一荧光材料区域(G，Y)被分成区段。
9.根据前述权利要求中任一项所述的照明装置(1)，其中，两个所述荧光材料轮(4，5)布置为，使得其旋转轴线(8，9)相互错开地平行指向，并且在所述旋转轴线(8，9)的方向上观察，所述荧光材料轮(4，5 )相互部分地重叠。
10.根据权利要求1-8中任一项所述的照明装置(1)，具有一个额外的第三荧光材料轮(33 )，其中，三个所述荧光材料轮(31-33)的旋转轴线(37-39 )相互错开地平行指向，并且在所述旋转轴线(37-39)的方向上观察，这三个所述荧光材料轮(31-33)在共同的部分区域内重叠。
11.根据前述权利要求中任一项所述的、特别是根据权利要求10所述的照明装置(1)，其中，所述荧光材料轮中的至少一个设计用于能够移入或移出泵浦光束。
12.根据权利要求1至8中任一项所述的照明装置(1)，其中，所述第一荧光材料轮(204)和所述第二荧光材料轮(205)布置在共同的旋转轴(208)上。
13.根据权利要求12所述的照明装置(I)，其中，两个所述荧光材料轮(204，205)分别刚性地与所述共同的轴(208)连接，并且所述第二荧光材料区域(R)布置在所述第二荧光材料轮(205)上，以使得至少一部分所述第二荧光材料区域(R)落在所述第一荧光材料轮(204)的所述透射区域(D)的直线投影中。
14.根据前述权利要求中任一项所述的照明装置(I)，其中，所述荧光材料轮中的至少一个能够在其旋转轴线的方向上移动。
15.一种用于运行根据前述权利要求中任一项所述的照明装置(I)的方法，其具有以下方法步骤: ?通过转动所述第一荧光材料轮(4)穿过所述泵浦光束产生第一转换光， ?通过转动所述第二荧光材料轮(5)穿过所述泵浦光束产生第二转换光， ?借助布置在所述泵浦光源(2)和所述第一荧光材料轮(4)之间的所述会聚镜组(3)会聚所述第一和所述第二转换光。
【文档编号】F21V14/00GK104020634SQ201410069817
【公开日】2014年9月3日 申请日期:2014年2月27日 优先权日:2013年3月1日
【发明者】奥利弗·梅赫尔 申请人:欧司朗有限公司