CN104412159B - 具有荧光材料装置和激光器的照明设备 - Google Patents

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Abstract

依据本发明，将具有与所应用的荧光材料相对应的光色的、借助于荧光材料转换产生的宽带的有色光同时与具有相同光色的窄带的激光射束叠加。由此，为相应的光色实现尤其需要用于投影应用的高的光通量以及高的光密度。例如，在光学积分器(10)中同时将由红色荧光材料(31)通过用蓝紫色激光器(5)照射产生的宽带的红色光与窄带的红色的激光射束(r)叠加。

Description

具有荧光材料装置和激光器的照明设备
技术领域
本发明涉及一种具有荧光材料装置和激光器的照明设备，所述荧光材料装置由至少一个激光器的激光射束照射。此外，本发明涉及一种用于运行该照明设备的方法。
本发明尤其能够用于投影装置，例如用于胶片和视频投影，应用在工业和医学图像识别中、应用在工程和医学内窥镜中、用于娱乐工业中的光效、用于医学照射以及应用在汽车领域中、尤其是用于机动车的前照灯。
背景技术
具有高的光通量和高的亮度的光源用在不同的领域中，例如同样如同在投影设备中那样用在内窥镜检查法中，其中为此当前最广泛地推广气体放电灯。在照明应用中，例如在投影和内窥镜检查法中，基于原则上已知的LARP(“Laser Activated Remote Phosphor”,激光激发远程荧光粉)技术，荧光材料由远离其设置的激光器激发。在此，射到荧光材料上的激光射束由荧光材料借助于波长转换而至少部分地转换为经波长转换的有效光。术语激光射束在下文中包括不见可见的、例如紫外(UV)或者红外(IR)激光射束也包括可见的例如蓝紫色、蓝色、红色等的激光射束。适当的荧光材料或者可见的激光射束将不可见的或可见的激光射束转换成相应的可见的电磁辐射、即光。在下文中，术语“颜色”表示荧光材料，其中在此“颜色”代表具体的颜色、例如对于原色红、绿、蓝、黄等，后者是由两个或更多种原色构成的混合色，在用适当的激光射束激发时将其转换成具有相关“颜色”的光的荧光材料在此表黑丝光色并且不表示体色。因此，红色荧光材料将适当的激光射束、例如蓝色激光而激光的发射波长为大约460nm的蓝色激光射束转换成具有光色“红色”的光(红光)，绿色荧光材料将激光射束扎u就能换成具有光色“绿色”的光(绿光)等。本发明不限制于叠加的光的可见的区域，尽管这对于处于当前视角的实际相关应用而言是优选的。
尤其对于视频投影而言，用于投影仪色彩通道红色、绿色和蓝色(肯能够给还有其他的色彩通道、例如黄色)的相应的荧光材料通常被施加到旋转的轮上，以便将激光功率时间平均地分布到较大的面积上进而降低荧光材料退化。此外，也已知静态的荧光材料装置，其中将荧光材料施加在冷却体上。在任何情况下，由荧光材料进行波长转换的光借助光学设备、例如反射器、会聚透镜或者TIR透镜(TIR：Total Internal Reflection，全内反射；例如，锥形玻璃棒)聚集并且继续用于相关的应用。
缺点在于，红色荧光材料在其由更高的面功率密度的激光射束辐照时(例如10-50W/mm2)与黄色和绿色荧光材料相比具有更低的转换效率。由此，尤其对于红光而言能够借助LARP技术实现的光通量和亮度受到限制。
发明内容
本发明的目的是：提供具有对于至少一个光色改进的光通量和高的光密度的基于LARP技术的照明设备。
该目的通过一种照明设备来实现，其至少具有：具有至少一个荧光材料区域的荧光材料装置；至少一个第一激光器，其用于用第一激光射束相应地辐照荧光材料区域的至少一部分，其中至少一个荧光材料区域具有至少一种荧光材料，所述荧光材料能够通过第一激光射束照射并且第一激光射束至少部分地以波长转换成具有第一光色的有色光的方式而再次放射；至少一个第二激光器，所述第二激光器设计用于放射具有第二光色的第二激光射束，其中第二激光射束的第二光色与经波长转换的有色光的第一光色颜色相同，并且其中照明设备设计用于同时放射第二激光射束和由至少一个荧光材料放射的经波长转换的相同颜色的有色光。
至少一个激光器尤其能够包括至少一个半导体激光器、尤其是二极管激光器或激光二极管。激光二极管也能够简单地成组共同地运行，例如作为堆叠(“激光器堆”)或者矩阵。
荧光材料区域尤其能够具有带有一种或多种荧光材料的荧光材料层。荧光材料区域的荧光材料层关于其厚度和/或至少一种荧光材料的浓度方面有针对性地能够设定成，使得因此也能够有针对性地设定波长转换的份额。特别地，通过足够高的荧光材料浓度和/或足够大的厚度将射入的第一激光射束基本上完全地进行波长转换。这尤其能够对应于至少大约95％、尤其至少大约98％、尤其至少大约99％的转换度。
波长转换例如能够基于发光、尤其是光致发光或者辐射发光、尤其是发磷光和和/或发荧光来执行。
但是荧光材料区域也(仅)能够用作为用于射入的第二激光射束的扩散器。由荧光材料区域漫散射的和没有进行荧光材料转换的第二激光射束的光谱因此保持未改变。
除至少一个第一激光射束之外，也能够应用具有不同的激光光谱的一个或多个另外的激光射束以激发至少一个荧光材料区域，即用于荧光材料转换成具有一种光色的有色光。例如能够有利的是，用具有第一激光光谱的激光射束(例如蓝色激光射束)照射第一荧光材料(例如红色荧光材料)并且用具有第二激光光谱的激光射束(例如蓝紫色的或紫外的激光射束)照射第二荧光材料(例如蓝色荧光材料)。同样地，且对于用未转换的激光射束叠加而言能够是有利的，而除第二激光射束设为具有彼此不同的激光光谱但是分别具有与由荧光材料转换的有色光相同的光色的一个或多个另外的激光射束之外。
术语“相同的光色”或“相同颜色的光”等就本发明而言能够理解为：第二激光射束的主波长与同时叠加的经波长转换的光(借助于第一激光射束的荧光材料转换)的主波长在绝对值方面以下述次序递增优选地不相差超过20％、15％、10％、5％。光色的光的主波长(有色光)在CIE比色表(标准比色表)中通过从白点移动经由有色光的所确定的色坐标的直线与CIE色坐标的最近的边缘的光谱族的焦点来限定。
本发明的基本构想在于：也在发光密度高的情况下通过下述方式提高基于LARP的照明设备的有用光的有色光份额的光通量：即将具有与所应用的荧光材料相对应的光色的借助于荧光材料转换产生的宽带的有色光同时与具有相同光色的窄带的激光射束叠加。仅通过同时将转换的有色光与相同光色的激光射束同时叠加为相应的光色实现尤其需要用于投影应用的高的光通量以及高的光密度。简单的说，因此例如由红色荧光材料产生的宽带的红光与窄带的红色激光射束同时叠加，由此产生具有根据本发明的光学特性的叠加的红色光(R)。也能够有利的是，由红色荧光材料产生的宽带的红光与具有两个或更多个不同的激光发射彼此的窄带、例如具有638nm和670nm激光发射波长的红色激光射束同时叠加。该设计原理上也适合于其他的光色，例如绿色(G)、黄色(Y)或蓝色(B)。当然，这对于其他的光色而言，借助如今可用的荧光材料和激光二极管波长(还)不那么如对于红光那样是有效可行的。
通过适当地混合根据本发明叠加的有色光与一个或多个另外的有色光份额，能够调节具有适合于相应的照明设备应用的总色坐标的混合光。在需要时，另外的光份额就其而言同样能够通过将荧光材料转换的一个光色的宽带的光与具有相同颜色的激光射束叠加来产生。
尤其对于投影应用而言，对于成像单元的各个色彩通道而言需要相应的有色光份额，例如在色彩空间(色域)中展开的基本颜色红色、黄色、绿色、蓝色，其主波长位于特定的波长范围之内。
对于视频投影器的红色通道而言，例如需要主波长处于大约600至620nm范围中的红光。发明人已经发现：有利适合于此的是-由借助激光射束激发的红色荧光材料产生的-宽度的红光和-例如具有大约638nm的发射波长的红色的激光二极管的-窄带的红色的激光射束的同时叠加。仅借助于LARP技术产生的转换光与相同颜色的激光射束的同时叠加实现：除高的光通量之外也实现合成的有色光的高的发光密度。发光二级管(LED)由于其大的集光率通常不适合于所追求的高的发光密度。在下面的表格中总结一些主要的知识，其中相应的红色荧光材料RL借助蓝色的激光二极管和10W/mm2的面功率密度来照射。红色的激光二极管LD具有大约638nm的发射波长。
如第一行和第四行的对比能够识别：在光功率(1W)相同并且同时主波长相同(大约600nm)的情况下，但是利用附加的红色激光二极管LD(光功率的25％)实现与没有该二极管相比高大约10％的光通量。为了能够将主波长保持恒定，已经第一号配置中在没有红色激光二极管的情况下应用标准荧光材料L0并且在具有红色发光二极管的情况下应用相应匹配的荧光材料L1。替选地，能够在荧光材料L0和附加地的红色的激光二极管LD相同的情况下实现更大的主波长(604.7nm代替600.2nm)(例如第一行和第三行)。
第一行和第五行的对比能够识别：在主波长相同(大约600nm)但是带有出自红色激光二极管LD的33％附加的光功率的情况下实现高大约50％的光通量。当在泵浦激光射束的面功率密度相应高的情况下在红色荧光材料上实现红色荧光材料的最大转换时，即当由于提高泵浦激光器功率时再单独地通过相应的荧光材料转换得出更高的有色的光通量不再是可行的时，该结果能够识别红色色彩通道中的光通量的提高潜力。
在本文中重要的是，借助于荧光材料转换的有色光和相同颜色的激光射束同时产生和叠加。仅这样提高相关的色彩通道中的光通量是可行的。
对于同时产生和随后叠加荧光材料转换的宽带的光和相同的颜色的激光射束的其他的细节而言参考下面的是实施例。在此针对根据本发明的照明设备描述的设计方案可行性、特征和其优点类似地，只要可用，就也适用于根据本发明的方法。
附图说明
下面，应根据实施例详细阐述本发明，附图示出：
图1示出具有可转动的荧光材料轮的根据第一实施例的照明设备，
图2示出图1中的照明设备的荧光材料轮的可行的实施方式的俯视图，
图3示出具有可转动的荧光材料轮的根据第二实施例的照明设备，
图4示出图3中示出的照明设备的变体，
图5示出具有静态的荧光材料布置的根据另一实施方式的照明设备，
图6a示出图1中的照明设备的荧光材料轮的荧光材料区段的时间变化走向，
图6b示出图1中的照明设备的蓝色激光射束的时间变化走向，
图6c示出图1中的照明设备的红色激光射束的时间变化走向。
具体实施方式
在不同的实施例中相同的附图标记在下文中表示相同的或相同类型的特征。
图1示出具有荧光材料轮2的照明设备1的示意侧视剖面图，所述荧光材料轮2能够围绕旋转轴线W转动，如通过曲线箭头来表示。图2示出荧光材料轮的可行的实施方式的俯视图。发光设备1例如适合汉语具有带有色彩通道红色(r)、绿色(g)和蓝色(b)的成像单元的食品投影仪的应用。
荧光材料轮2具有三个发光区域31、32和33，所述发光区域设计为与旋转轴线W同心的环上的相邻的环区段。照明设备1还具有第一激光器5，以用于辐照这三个发光区域31、32和33，以及具有第二激光器6，以用于总是仅辐照发光区域31(R)，这两个激光器照射发光材料轮2的上侧O。第一激光器5放射紫外的激光射束或者至少放射蓝紫色的激光射束b，并且第二激光器6放射红色的激光射束r。这两个激光器5、6的相应的激光射束b、r经由光学件7会聚到荧光材料轮2的上侧O上的共同的照射区域上并且在那里形成-而红色荧光材料区段R共同的-激光射束斑L，荧光材料轮2在所述激光射束斑下方转动。
在此，荧光材料区域31至33用第一荧光材料层R、第二荧光材料层G和荧光材料层B覆盖，所述荧光材料以高的转换度、例如大约95％的转换度将第一激光器5的蓝紫色的激光射束b时间上依次转换成红色的(红色荧光材料)、绿色的(绿色荧光材料)或蓝色的光(蓝色荧光材料)。永磁，红色的、绿色的或蓝色的光分别散射到荧光材料轮2的被辐照的上侧O之上的上半空间OH中。因此，荧光材料区域31至33用作为用于(蓝紫色的)第一激光器5的激光射束的不同的荧光材料区域R、G、B。因此，为了照射完全地通过发光区域31至33形成的通信的环，而以连续波运行状态(Dauerstrichbetrieb)来运行(蓝紫色的)第一激光器5。
相反，(红色的)激光器6优选以时钟控制的方式运行，更确切地说使得所述第二激光器仅发射红色的激光射束r，在发光区域31期间、即在激光射束斑L(r，b)下方转过具有红色荧光材料的荧光材料层R。对此有利的是，相应地同步激光器6与荧光材料轮的激发(为了概览而没有示出)。换而言之，荧光材料层R同时(同时地)由具有蓝紫色的激光射束b的第一激光器5还有由具有红色的激光射束r的第二激光器6照射，即红色的激光射束斑在红色荧光材料区段R期间遮盖共同的激光射束斑L(r，b)的蓝色的激光射束斑。当由红色荧光材料将蓝紫色的激光射束b转换成红色光时，由红色荧光材料在仅少量的吸收损失的情况下散射红色的激光射束r。因此，通过由未转换而散射的红色激光射束和波长转换的红色光的同时组合时间红色的色彩通道的更高的光通量。荧光材料轮2和蓝紫色的激光射束b以及红色的激光射束r之间的时间上的同步在附图6a-c中示意地示出。在图6a中示出荧光材料轮2的在激光射束斑L之下旋转经过的荧光材料区段R(红色荧光材料)、G(绿色荧光材料)和B(蓝色荧光材料)的时间次序。图6b示出，始于在示出的实例中对应于红色荧光材料区段R开始的时间点，示出具有时间上大于零的数值的蓝紫色的激光射束b的连续波功率Ib。图6c最后示出时钟控制的红色的激光射束r的时间变化走向，所述激光射束的激光个功率Ib仅在在激光射束斑L之下转动经过红色荧光材料区段R的阶段中大于零。用于运行图1中示出的照明设备1的方法参考图6a-c因此能够如下进行总结：
-旋转荧光材料轮2，
-以连续波运行来运行蓝紫色的激光器5，
-用蓝紫色的激光器5的蓝紫色的激光射束b照射荧光材料轮2，使得在旋转经过的荧光材料轮2上蓝紫色的激光射束b形成激光射束斑L，由此依次重复地由蓝紫色的激光射束b照射荧光材料区段R、G、B，
-以时钟控制运行来运行红色的激光器6，
-用红色的激光器6的红色的激光射束r照射荧光材料轮2，使得在红色的激光器6的接入阶段期间红色的激光射束r在与蓝紫色的激光射束相同的位置上形成激光射束斑L，
-红色的激光器6的接入阶段与荧光材料轮2同步成，使得红色的激光射束r照射红色荧光材料区段R。
通过用蓝紫色的激光射束b和红色的激光射束r在相同的位置L上照射荧光材料轮2一方并且通过将红色的激光器6的接入阶段与旋转经过的红色荧光材料区域R时间上同步而实现：通过红色荧光材料区段R同时进行射入的蓝紫色的激光射束b的荧光材料转换(即产生宽带的红光)和射入的红色的(窄带的)激光射束r的未转换的散射。
当红色的激光器6替选地-如蓝紫色的激光器5那样-也以连续波运行来运行时，取消红色的激光器的接入阶段与旋转经过的红色荧光材料区域R的同步。然而，出于能量效率的理由，对于红色激光器6而言通常执行时钟控制的运行。在任何情况下重要的是：实现转换的(宽带的)红光和未转换的(窄带的)红色的激光射束的时间上的叠加。
上述方法在原理上的意义方面也与其他的光色、尤其也与绿色荧光材料转换和绿色激光射束和蓝色荧光材料转换和蓝色激光射束的组合起作用。
将在此为椭圆形的半壳反射器形式的反射器8连接在荧光材料2的光学下游。反射器8遮盖荧光材料轮2的辐照侧的一部分，包括通过这两个激光器5和6辐照的区域或激光射束斑L，进而定位在上半空间OH中。在反射器8中存在开口4，这两个激光器5和6的激光射束穿过所述开***入反射器8的内部中并且在那里能够照射发光区域31至33。荧光材料轮2部分地设置在反射器8之外，这简化用于旋转轴线W的驱动马达的定位和荧光材料轮2的冷却。
反射器8的一个焦点F位于荧光材料轮2或其发光区域31至33上的通过这两个激光器5和6的激光射束产生的光发射面或激光射束斑L中或附近。
在反射器8的第二焦点F’中，设置有滤光轮9，所述滤光轮9与照射红色和绿色荧光材料同步地阻挡未转换的蓝色激光射束进而改进红色或绿色的色彩通道的色彩纯度。直接在滤光轮9或反射器8的第二焦点F’下游设置光学积分器10，例如锥形的TIR光学件(TIR＝全内反射)，所述光学积分器会聚有用光的所提出的色彩份额并且转移至其他应用，例如如开始所提及的用于视频投影仪的成像单元。
由反射器8经由光学积分器10放射的光(包括未由红色荧光材料转换的向回散射的红色的激光射束)在足够快地执行光顺序的情况下、即在荧光材料轮2每秒钟旋转至少25转的情况下被感觉为具有红色、绿色和蓝色的光份额的混合光。
替选地(未示出)，当将放射蓝色激光射束的激光器用于第一激光器时(代替蓝紫色的激光射束或者UV辐射)，能够弃用蓝色荧光材料。因此，对于照明设备的有用光的蓝色份额而言，能够直接使用蓝色的激光射束。为此，发光区域具有安装在反射基底上的散射蓝色光的材料，所述材料在没有到上半空间OH中的波长转换的情况下散射第一激光器的蓝色的激光射束。在绿色或红色荧光材料的作用方式方面，在此上面阐述的内容也适用。
在未示出的变体中，这两个激光器设计为激光二极管矩阵。激光二极管具有由四乘五个各具有1瓦特激光射束功率的激光二极管构成。在总共20个激光二极管中，16个设计为发射蓝色激光射束的激光二极管并且四个设计为发射红色激光射束的激光二极管。在应用蓝色荧光材料时，考虑具有大约405nm发射波长的蓝紫色的激光二极管，在没有蓝色荧光材料的变体中，具有大约460nm发射波长的激光二极管是适合的。具有大约638nm发射波长的这种激光二极管适合作为红色激光二极管。红色和蓝色的激光二极管能够混合地还有空间成组地设置，即以面状的色彩图案的形式设置、例如内部红色激光二极管并且外部蓝色激光二极管或者相反。优选地，激光二极管矩阵的激光射束借助于所谓的TIR阶梯镜相对于激光二极管矩阵的光学轴偏转90°并且在此一个或两个彼此垂直的轴线中的激光射束的面分布彼此压缩并且随后借助于凸透镜聚焦到荧光材料轮上。压缩实现与没有压缩相比具有更小直径的凸透镜的应用。
作为荧光材料例如可以考虑：
红色荧光材料(R)：CaAlSiN3:Eu，
绿色荧光材料(G)：YAG:Ce(Y0.96Ce0.04)3Al3.75Ga1.25O12，
蓝色荧光材料(B)：BaMgAl10O17:Eu2+。
此外，对于本发明而言能够应用大量其他适合的荧光材料。根据应用，考虑具有类似的如所提出的、即红色的、绿色的和蓝色的转换光谱的这种荧光材料，但是或者也考虑具有其他的转换光谱的这种荧光材料。
图3示出具有色光通道红、绿和蓝的根据本发明的另一照明设备101的示意图。与照明设备1不同的是，在此，未转换的红色激光射束在单独的光路中馈入以用于转换的红光叠加。荧光材料轮102的荧光材料区域131在此因此i金借助第一激光器105的蓝色激光射束来辐照，以便借此产生个红色和绿色的转换光。为此，荧光材料轮102具有带有红色荧光材料的分区和带有绿色荧光材料的分区。反射蓝光的二向色镜11将蓝色激光射束偏转到荧光材料轮102上。根据在蓝色激光射束斑之下转动经过这两个发材料分区中的哪个，由红色或绿色荧光材料向回散射的转换的红光或绿光由准直透镜12会聚并且穿过对于红光和绿光透明的二向色镜11经由会聚透镜13片转到光学积分器110、例如锥形的TIR棒(TIR-Stab)上。对于蓝色色彩通道而言，荧光材料轮102除红色和绿色荧光材料分区之外具有带有切口15的区段。总是当所述切口区段15移动穿过来自二向色镜11的一侧的蓝色的激光束时，蓝色的激光射束能够经过切口并且经由三个转向镜16-18向回反射到二向色镜11的另一侧上。由二向色镜11经由会聚透镜11将蓝色激光射束最终聚束到光学积分器110的输入孔径上。附加地，在单独的光路中红色激光二极管106的红色激光射束经由准直透镜14和会聚透镜13成像到光学积分器110的输入孔径上并且在那里同时与红色转换光叠加。以该方式，在光密度高的情况下为红色色彩通道提高光通量。为了同时叠加，以连续波运行蓝色激光器105。相反，红色的第二激光器106以时钟控制的方式运行，更确切地说使得所述第二激光器仅发射激光射束，在发光区域31期间、即在激光射束斑L下方转过具有红色荧光材料的荧光材料层R，即最终置于下述阶段，其中也产生红色转换的光并且转向到光学积分器110中。就此而言，用于运行照明设备101的方法的同步和时间上的控制对应于已经阐述的用于运行照明设备1的方法(见图1和6)。
图4示出根据本发明的另一照明设备201的示意图，其为图3中示出的照明设备101的变体。在此，借助于共同的激光二极管菊展19产生红色和蓝色的激光射束。对此，激光二极管矩阵19具有四乘四个蓝色的激光二极管205以及四个红色的激光二极管206。四个红色激光二极管206设置在展开正方区域的十六个蓝色激光二极管205之外，使得红色激光射束未受阻碍地在外部能够经过反射红光的二向色镜211。红色激光射束经由透镜12到达荧光材料轮102上，其中红色激光二极管206以时钟控制的方式来激发，使得红色激光射束仅射到荧光材料区域131的红色荧光材料上并且从那里以仅极其小的吸收几乎完全向回散射。向回散射的红色激光射束由投机12聚束到反射红光的二向色镜211上，所述二向色镜经由会聚透镜13将红色激光射束偏转到光学积分器110中。蓝色激光二极管205的蓝色激光射束相反经过二向色镜211并且由透镜12聚束到荧光材料轮102上。在荧光材料轮102完整转动的过程中，蓝色激光射束射到红色荧光材料轮上并且转换成红光，射到绿色荧光材料轮上并且转换成绿光或者射到切口分区上并且经过荧光材料轮102而没有转换。穿过切口15经过荧光材料轮102的蓝色激光射束经由三个转向镜穿过反射红光的二向色镜211并且经由会聚透镜13偏转到光学积分器110中。这两个通过荧光材料轮的相应的荧光材料向回散射的有色光份额红色和绿色由透镜12聚束到二向色镜211上并且从那里经由会聚透镜13偏转到光学积分器110中。为了由红色荧光材料转换的红光和未转换的红色激光射束在光学积分器110中同时叠加，红色的第二激光器106以时钟控制的方式运行，使得红色激光射束同时与蓝色的激光射束射到相同的红色荧光材料上并且在那里转换或者以未转换的方式向回散射。对于红色的有色光通道而言，以该方式在发光密度高的情况下在光学积分器的输出端处实现具有更高光通量的红光。如果存在另外有色光通道的需求，那么荧光材料轮102能够设有另一扇形的荧光材料区域，例如具有用于附加的绿色色彩通道的绿色荧光材料。
图5示出根据本发明的另一照明设备301的示意图。在此，其为静止的荧光材料装置，即没有荧光材料轮。用于不同有色光通道的荧光材料相反以具有三个彼此并排邻接的条形的部段(未示出)的正方形的荧光材料层21的形式设置在作为承载体的实心的冷却体20上，其中三个部段各用于红色、绿色和蓝色荧光材料。具有十六个紫外(UV)激光二极管(未示出)的第一激光器矩阵22提供UV激光射束，所述UV激光射束经由反射UV辐射的二向色镜24、透镜23以及TIR光学件24射到荧光材料层21上。TIR光学件24一方面用于：借助于内部多次反射空间上均匀化UV激光射束并且由此均匀地照射经由三个条形的荧光材料的荧光材料层21。另一方面，其用于会聚UV辐射的由荧光材料向回散射的或漫反射的且波长转换的部分。为了该目的，基本上由具有圆形横截面的锥形的石英玻璃棒构成TIR光学件24。由TIR光学件24会聚的转换的有色光份额红、绿和蓝通过透镜23聚束，二向色镜311并且由会聚透镜13馈入到光学积分器110中。平行于转换的有色光份额红、绿、蓝的该辐射光路将由红色激光二极管矩阵25的四个红色激光二极管产生的红色激光射束经由会聚透镜13馈入到光学积分器110中。红色的和UV的激光器矩阵这两者能够以连续波或时钟控制的方式运行，后者但是也同步地进行时钟控制，因此在光学积分器110中将由红色荧光材料转换的红光与未转换的红色激光射束同时叠加。对于红色的有色光通道而言，以该方式与没有同时叠加的情况相比在光学积分器的输出端处实现高的发光密度和更高的光通量的红光。

Claims (23)

1.一种照明设备(1)，至少具有
-带有至少一个荧光材料区域(31-33)的荧光材料装置(2)，
-至少一个第一激光器(5)，用于用第一激光射束相应地照射所述荧光材料区域(31-33)的至少一部分，
-其中至少一个所述荧光材料区域(31-33)具有至少一种荧光材料，所述荧光材料能够由所述第一激光射束照射并且这个第一激光射束至少部分地以波长转换成具有第一光色的有色光的方式再次射出，
-至少一个第二激光器(6)，所述第二激光器设计用于射出具有第二光色的第二激光射束，
-其中所述第二激光射束的所述第二光色与经波长转换的有色光的所述第一光色颜色相同，并且
-其中所述照明设备设计用于同时射出所述第二激光射束和由至少一个所述荧光材料射出的、经波长转换的相同颜色的有色光。
2.根据权利要求1所述的照明设备，所述照明设备具有光学装置，用于使所述第二激光射束与由至少一个所述荧光材料射出的、经波长转换的相同颜色的有色光叠加。
3.根据权利要求2所述的照明设备，其中所述光学装置包括光学积分器(10)。
4.根据权利要求3所述的照明设备，其中所述光学积分器是TIR棒。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的照明设备，其中第一激光射束和第二激光射束的光谱不同。
6.根据权利要求1至4中任一项所述的照明设备，其中至少一个所述第二激光器(6)的激光射束包括红色激光射束。
7.根据权利要求5所述的照明设备，其中至少一个所述第二激光器(6)的激光射束包括红色激光射束。
8.根据权利要求1至4中任一项所述的照明设备，其中至少一个所述第一激光器(5)的激光射束包括蓝色激光射束和/或蓝紫色和/或紫外激光射束。
9.根据权利要求7所述的照明设备，其中至少一个所述第一激光器(5)的激光射束包括蓝色激光射束和/或蓝紫色和/或紫外激光射束。
10.根据权利要求1至4中任一项所述的照明设备，其中所述荧光材料装置设计为能转动的荧光材料轮(2)。
11.根据权利要求9所述的照明设备，其中所述荧光材料装置设计为能转动的荧光材料轮(2)。
12.根据权利要求10所述的照明设备，其中所述照明设备具有光学地连接在所述荧光材料轮(2)下游的反射器(8)，并且通过所述激光射束产生的所述荧光材料区域(31-33)的光发射面(L)位于至少一个所述反射器(8)的焦点(F)中或焦点处。
13.根据权利要求11所述的照明设备，其中所述照明设备具有光学地连接在所述荧光材料轮(2)下游的反射器(8)，并且通过所述激光射束产生的所述荧光材料区域(31-33)的光发射面(L)位于至少一个所述反射器(8)的焦点(F)中或焦点处。
14.根据权利要求13所述的照明设备，其中所述反射器(8)构造为椭圆形的并且所述光学积分器(10)位于至少一个椭圆形的所述反射器(8)的第二焦点(F)中或第二焦点处。
15.根据权利要求1至4中任一项所述的照明设备，其中所述荧光材料装置设计为具有安置在上游的TIR光学件(24)的、布置在载体(20)上的荧光材料层(21)。
16.根据权利要求9所述的照明设备，其中所述荧光材料装置设计为具有安置在上游的TIR光学件(24)的、布置在载体(20)上的荧光材料层(21)。
17.根据权利要求1至4中任一项所述的照明设备，其中由至少一个所述第二激光器发射的所述第二激光射束包括两个或多个激光发射波长。
18.根据权利要求14所述的照明设备，其中由至少一个所述第二激光器发射的所述第二激光射束包括两个或多个激光发射波长。
19.根据权利要求16所述的照明设备，其中由至少一个所述第二激光器发射的所述第二激光射束包括两个或多个激光发射波长。
20.一种用于运行根据前述权利要求中任一项所述的照明设备的方法，其中与利用至少一个第一激光器的激光射束照射至少一个荧光材料至少暂时同时地射出至少一个所述第二激光器的激光射束。
21.根据权利要求20所述的方法，其中至少一个所述第一激光器和至少一个所述第二激光器同时以连续波运行状态来运行。
22.根据权利要求20所述的方法，其中至少一个所述第二激光器的所述激光射束以对荧光材料转换的周期往复的相进行时间叠加的方式进行时钟控制。
23.根据权利要求20至22中任一项所述的方法，其中，所述照明设备具有光学装置，用于使所述第二激光射束与由至少一个所述荧光材料射出的、经波长转换的相同颜色的有色光叠加，所述光学装置包括光学积分器(10)，由至少一个所述荧光材料射出的、波长转换的有色光和相同颜色的所述第二激光射束同时地馈入到所述光学积分器中。
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