发光设备的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及发光设备，其包括适于于在操作中发射具有光谱分布的光的光源W及 适于将具有光谱分布的光转换为具有另一光谱分布的光的光导。
【背景技术】
[0002] 文献W0 2010/084187 A1描述了一种包括Lm)模块的聚光灯，每一个Lm)模块都包 括至少两个Lm)W及被配置为在一个端面处接收Lm)光、混合至少两个Lm)的不同光发射光 谱并从相对的端面发射混合光的光混合器。混合器被配置为彼此相邻，诸如发射一个公共 的光束。混合器可W是光导。
[0003] 高强度光源(尤其是白色高强度光源)令人感兴趣地用于包括聚光灯、前照灯、舞 台照明和数字光投影的各种应用。针对运些目的，可W利用所谓的发光集中器，其中在高度 透明的发光材料中将较短波长的光转换为较长波长。运种透明发光材料可W被Lm)使用并 照射W在发光材料内产生较长的波长。从表面中提取将在发光材料中被波导的转换光，从 而得到强度增益，或者换句话说增加了亮度。
[0004] 在运种情况下，可W通过将光导制造得更长并增加用于照射发光集中器的LED的 数量禪合更多的光来增加光输出。然而，作为发光材料中的自吸收W及由于LED而导致的增 加的光禪合输出的结果，光导越大(尤其是越长），将损失更多的光，而运又会导致光导，并 且由此发光设备所发射的光的强度增益的降低。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的在于克服该问题，并且提供具有改进的可扩展性的发光设备，利用 该发光设备可W得到高强度输出，并且还对于包括相对较大和/或较长的光导的发光设备 来说，可W降低或者甚至消除光损失。
[0006] 根据本发明的第一方面，通过一种发光设备来实现该目的和其他目的，该发光设 备包括:至少一个第一光源，适于在操作中发射具有第一光谱分布的光；至少一个第二光 源，适于在操作中发射具有第二光谱分布的光;第一光导，包括第一光输入面和第一光出射 面，第一光输入面和第一光出射面相对于彼此W不同于零的角度延伸；W及第二光导，包括 第二光输入面和第二光出射面，第二光输入面和第二光出射面相对于彼此W不同于零的角 度延伸，第一光导适于在第一光输入面处接收来自至少一个第一光源的具有第一光谱分布 的光、将光引导至第一光出射面、将具有第一光谱分布的光的至少一部分转换为具有第Ξ 光谱分布的光并且将具有第Ξ光谱分布的光的至少一部分禪合出第一光出射面，并且第二 光导适于在第二光输入面处接收来自至少一个第二光源的具有第二光谱分布的光、将光引 导至第二光出射面、将具有第二光谱分布的光的至少一部分转换为具有第四光谱分布的光 并且将具有第四光谱分布的光的至少一部分禪合出第二光出射面，其中，具有第=光谱分 布的光和具有第四光谱分布的光具有不同的光谱分布。
[0007] 通过设置具有至少两个光导(每一个都具有相对于彼此W不同于零的角度延伸的 光输入面和光出射面)的发光设备，并且进一步通过为每个光导设置独立的光源，得到了一 种发光设备，利用其将更多的光禪合到光导中并且利用其通过全内反射(TIR)朝向对应的 光出射面引导更多的光。运又显著降低了通过除光出射面之外的其他表面离开光导的光损 失的量，并由此增加了通过对应的光出射面发射的光的强度。由于运适用于甚至相对较大 的光导，所W提供了扩展性显著提高的发光设备。
[0008] 通过将光导设置适于将禪入光的至少一部分转换为具有不同光谱分布的光，设置 了利用其将尤其大量的转换光保留在光导中然后可W从一个表面提取的光导，运又得到了 尤其大的强度增益。运还有助于提高发光设备的扩展性。
[0009] 通过使具有第Ξ光谱分布的光和具有第四光谱分布的光具有不同的光谱分布(例 如部分重叠或基本不重叠），例如利用适当的光学元件譬如混合由第一和第二光导发射并 离开第一和第二光导的光，提供了尤其适合于提供高质量和强度的白光输出的发光设备。 在进一步的实施例中，第Ξ光谱分布和第四光谱分布均包括在400nm至800nm的范围内。
[0010] 在一个实施例中，具有第一光谱分布的光和具有第二光谱分布的光具有不同的光 谱分布，例如部分重叠或基本不重叠的光谱分布。W运种方式，实现了达到预定光混合的较 大灵活性。在进一步的实施例中，第一光谱分布和第二光谱分布均包括在200nm至500nm的 范围内。
[0011] 在一个实施例中，第一光导和第二光导被配置为相互平行延伸，W运种方式使得 第一光输入面和第二光输入面被并排配置且面向相同的方向。运有助于由第一和第二光导 发射且离开第一和第二光导的输出光的优化混合。
[0012] 在一个实施例中，分别地，第一光输入面和第一光出射面W及第二光输入面和第 二光出射面中的至少之一相对于彼此垂直延伸。
[0013] 通过设置具有至少两个光导(每一个都具有相对于彼此垂直延伸的光输入面和光 出射面)的发光设备，得到了一种发光设备，更多的光利用其禪合到光导中，并且利用其通 过TI时尋最佳的大量光引导向对应的光出射面。运又进一步降低了通过除光出射面之外的 其他表面离开光导所损失的光量，由此进一步增加了通过对应的光出射面发射的光的强 度。由于运适用于甚至相对更大的光导，所W提供了具有尤其高扩展性的发光设备。
[0014] 在一个实施例中，第一光导包括能够将具有第一光谱分布的光的至少一部分转换 为具有第=光谱分布的光的材料，并且其中第二光导包括能够将具有第二光谱分布的光的 至少一部分转换为具有第四光谱分布的光的材料。
[0015] 从而，提供了具有尤其简单的结构并容易和廉价制造的发光设备。
[0016] 在一个实施例中，能够将具有第一光谱分布的光的至少一部分转换为具有第Ξ光 谱分布的光的材料被配置在第一光导的表面处。
[0017] 在一个实施例中，能够将具有第二光谱分布的光的至少一部分转换为具有第四光 谱分布的光的材料被配置在第二光导的表面处。
[0018] 从而，提供了光源的光在进入光导之前或在进入光导时被转换的发光设备。运具 有较少或者甚至没有光在传播通过光导的同时被吸收的优势，因为最少或者甚至没有适于 转换光的材料被配置在光导内。
[0019] 在一个实施例中，第一光导和第二光导包括透明材料、发光材料、石恼石和它们的 任何组合中的任何一种。
[0020] 例如，在一个实施例中，第一光导是透明的光导。本文使用的术语"透明材料"是指 材料的散射特性，由此不是材料的吸收率。因此，材料可W高度吸收但是表现出大透明性。 透明性可W通过使用波长来测量，其中材料表现出不吸收或者可忽略的吸收。可使用光的 平行光束，并且可W通过在光束中放置样本之前和之后多达2度延伸的角度范围内积分来 测量透射强度。在计算中，必须减去界面反射损失。优选地，透明材料是至少在激发和发射 的光谱范围中，包括优选大于80%、更优选大于90%、最优选大于95%的透明性的材料。
[0021] 通过设置包括透明材料的光导，提供了一种发光设备，利用其进一步降低了光的 损失，因为较少或者甚至没有光在光导中被吸收。注意，第一和第二光导的材料或材料组合 可W是相同的或者不同。
[0022] 通过提供包括透明材料的光导，提供了一种发光设备，利用其进一步降低了光的 损失，因为较少或者甚至没有光在光导中被吸收。
[0023] 通过设置包括发光材料的光导，提供了一种发光设备，其具有尤其良好和有效的 光转换特性。
[0024] 通过设置包括石恼石或其他透明发光材料的光导，提供了一种发光设备，其具有 尤其良好和有效的光引导特性。
[0025] 在一个实施例中，第一光导和第二光导中的至少一个是透明的，并且包括配置在 光导的表面处的发光元件。
[0026] 从而，提供了具有尤其简单结构的发光设备，其具有改进的非转换光的集合W及 尤其良好和有效的转换特性。
[0027] 在一个实施例中，第一光导还适于将具有第Ξ光谱分布的光的至少一部分禪合出 与第一光出射面平行且与第一光出射面相对的表面。
[0028] 在一个实施例中，第二光导还适于将具有第四光谱分布的光的至少一部分禪合出 与第二光出射面平行且与第二光出射面相对的表面。
[0029] 运些实施例提供了发光设备，利用其可W使用从第一和/或第二光导的两端发射 的光，并且利用其能够在多于一个方向上发射来自第一和/或第二光导的光，甚至可能在不 同方向上发射具有不同光谱分布的光。
[0030] 在一个实施例中，第一光出射面、与第一光出射面平行且相对的表面、第二光出射 面W及与第二光出射面平行且相对的表面中的至少一个设置有反射镜或反射元件。
[0031] 从而，提供了一种发光设备，利用其使得发射光的强度尤其高，因为设置运种反射 镜确保甚至更少的光被损失。
[0032] 在一个实施例中，第一光导和第二光导中的至少一个包括优选小于500nm、更优选 小于lOOnm和最优选小于50nm的表面粗糖度。
[0033] 从而，提供了一种发光设备，其具有设置有尤其良好状态的用于通过TIR引导光的 光导，因为避免了否则可W增强将光禪合出光导的表面粗糖度和杂质。
[0034] 在一个实施例中，第一光导和第二光导具有不同的大小和/或形状。
[0035] 从而，提供了一种发光设备，其设置有用于得到发光设备的不同几何结构和/或由 发光设备发射的光的光束的大小和形状的有用参数。
[0036] 在一个实施例中，发光设备还包括配置在第一光出射面和第二光出射面处的光学 元件，用于混合来自第一光出射面的光与来自第二光出射面的光。W运种方式，提供了一种 发光设备，其例如发射具有相对较大强度的白光。
[0037] 在一个实施例中，发光设备还包括一个或多个另外的光导，另外的光导包括另外 的光输入面和另外的光出射面，另外的光输入面和另外的光出射面相对于彼此W不同于零 的角度延伸，一个或多个另外的光导适于在另外的光输入面处接收和禪合入射光，将入射 光引导至另外的光出射面，将入射光的至少一部分转换为光谱分布不同于入射光的光谱分 布的转换光，并且将转换光禪合出另外的光出射面。
[0038] 在一个实施例中，发光设备还包括至少一个另外的光源，适于在操作中发射具有 另外的光谱分布的光，一个或多个另外的光导适于接收和禪合具有另外的光谱分布的光。
[0039] 运些实施例提供了发射具有甚至更大强度或亮度的光并具有甚至更加改进的扩 展性的发光设备，尤其在发射表面积可W简单地通过向发光设备添加另外的光导而增加的 情况下。此外，运些实施例提供了可用于获得发光设备的不同几何结构和/或由发光设备发 射的光的光束的大小和形状的另外的参数。
[0040] 本发明还设及包括根据本发明的发光设备灯、灯具或数字投影设备。
[0041] 注意，本发明设及权利要求中所记载的特征的所有可能组合。
【附图说明】
[0042] 参照示出本发明的实施例的附图，将更加详细地描述本发明的该方面和其他方 面。
[0043] 图1示出了包括憐光体轮(phosphor wheel)的发光设备的截面图。
[0044] 图2示出了在出射面处设置有光学元件的光导的侧视图。
[0045] 图3示出了在其整个长度上成形W便提供成形的光出射面的光导的立体图。
[0046] 图4示出了在其长度的一部分上成形W便提供成形的光出射面的光导的侧视图。
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