本發(fā)明涉及一種照明設(shè)備，具有：用于發(fā)射泵浦光的泵浦光單元；和用于將泵浦光至少部分地轉(zhuǎn)換為轉(zhuǎn)換光的發(fā)光材料元件。

背景技術(shù)：

雖然現(xiàn)今氣體放電燈作為光密度高的光源仍被最廣泛地傳播，但是最新的研究方向是功率密度高的泵浦光單元，例如將激光器和與其間隔開(kāi)地設(shè)置的發(fā)光材料元件組合。發(fā)光材料元件以對(duì)借助泵浦光的激勵(lì)進(jìn)行響應(yīng)的方式發(fā)射轉(zhuǎn)換光，所述轉(zhuǎn)換光隨后能夠用于照明目的。本發(fā)明基于的技術(shù)問(wèn)題是：提出一種具有泵浦光單元和發(fā)光材料元件的有利的照明設(shè)備。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

根據(jù)本發(fā)明，所述目的通過(guò)一種照明設(shè)備實(shí)現(xiàn)，其具有：用于發(fā)射泵浦光的泵浦光單元；用于以對(duì)借助泵浦光激勵(lì)進(jìn)行響應(yīng)的方式產(chǎn)生轉(zhuǎn)換光的發(fā)光材料元件；和波長(zhǎng)相關(guān)的分束器，所述分束器對(duì)于泵浦光是反射的并且對(duì)于轉(zhuǎn)換光是透射的，其中泵浦光的第一部分射到分束器的光入射面上，并且由分束器反射至發(fā)光材料元件，所述發(fā)光材料元件以對(duì)借助泵浦光的激勵(lì)進(jìn)行響應(yīng)的方式發(fā)射轉(zhuǎn)換光，所述轉(zhuǎn)換光同樣射到分束器的光入射面上，然而由分束器透射并且在分束器的與光入射面相對(duì)置的光出射面上射出，并且其中在同一時(shí)間點(diǎn)，泵浦光的第二部分引導(dǎo)到分束器的光出射面上并且由分束器反射并且在此與由分束器透射的轉(zhuǎn)換光疊加，使得為了照明目的，在分束器下游提供由泵浦光和轉(zhuǎn)換光構(gòu)成的混合光。

優(yōu)選的實(shí)施方式在從屬權(quán)利要求中和整個(gè)公開(kāi)內(nèi)容中找到，其中在視圖中不總是在設(shè)備方面和應(yīng)用方面進(jìn)行詳細(xì)區(qū)分；無(wú)論如何，公開(kāi)內(nèi)容也隱含地描述應(yīng)用方面。

借助于照明設(shè)備能夠產(chǎn)生由泵浦光和轉(zhuǎn)換光構(gòu)成的混合光?；旌匣虔B加借助于波長(zhǎng)相關(guān)的分束器實(shí)現(xiàn)，所述分束器對(duì)于泵浦光是反射的，然而對(duì)于轉(zhuǎn)換光是透射的。就此而言，“反射的”/“透射的”意味著：例如相應(yīng)射到分束器的波長(zhǎng)相關(guān)的反射層上的光的例如至少60％、70％或80％(優(yōu)選以提及的順序遞增)，即根據(jù)是泵浦光或轉(zhuǎn)換光，被反射/透射。

射到分束器的光入射面上的第一泵浦光部分由所述分束器反射至發(fā)光材料元件。同樣，第二泵浦光部分也由分束器反射。然而因?yàn)榈谝缓偷诙闷止獠糠稚涞椒质鞯南鄬?duì)置的側(cè)上，所以第一和第二泵浦光部分沿彼此相反的方向被反射，優(yōu)選沿彼此完全相反的方向被反射。第一泵浦光部分被反射至發(fā)光材料元件，而第二泵浦光部分背離發(fā)光材料元件地被反射。也將以對(duì)借助泵浦光的激勵(lì)進(jìn)行響應(yīng)的方式由發(fā)光材料元件產(chǎn)生的轉(zhuǎn)換光背離所述發(fā)光材料元件地傳播，所述轉(zhuǎn)換光于是在分束器下游具有與第二泵浦光部分相同的路徑。

通過(guò)在同一時(shí)間點(diǎn)將泵浦光射到分束器的相對(duì)置的側(cè)上，所述泵浦光的一部分能夠用于發(fā)光材料激勵(lì)，并且另一部分與隨后產(chǎn)生的轉(zhuǎn)換光混合。

分束器優(yōu)選是干涉鏡(也稱(chēng)作“二向色鏡”)，所述干涉鏡具有構(gòu)造成多層片系統(tǒng)的波長(zhǎng)相關(guān)的反射層。所述反射層例如能夠由至少兩種介電的層片材料構(gòu)成，所述介電的層片材料的折射率不同并且在反射層中交替地依次設(shè)置成層片。除了反射層以外，分束器也能夠具有基本體，優(yōu)選為透明的板。于是，(分束器的)光入射面因此例如能夠是基本體的側(cè)，并且光出射面由反射層的背離基本體的側(cè)形成，或者反之亦然。在兩個(gè)基本體之間被圍住的反射層也是可行的。分束器例如能夠作為一體的部件也具有兩個(gè)波長(zhǎng)相關(guān)的反射層，所述反射層例如設(shè)置在基本體的相對(duì)置的側(cè)上。優(yōu)選地，第一和第二泵浦光部分射到分束器的相同的波長(zhǎng)相關(guān)的反射層上，剛好僅射到所述反射層的相對(duì)置的側(cè)上。

轉(zhuǎn)換光優(yōu)選比泵浦光波長(zhǎng)更長(zhǎng)(降頻轉(zhuǎn)換)，泵浦光例如能夠是藍(lán)光，例如具有405nm或450nm的主波長(zhǎng)；轉(zhuǎn)換光優(yōu)選是黃光，所述黃光的主波長(zhǎng)例如能夠至少為570nm，優(yōu)選至少為575nm，并且例如最高為585nm，優(yōu)選最高為580nm。作為黃色發(fā)光材料優(yōu)選能夠是石榴石發(fā)光材料，例如具有鈰摻雜的釔鋁石榴石(yag)。

為了使由泵浦光和轉(zhuǎn)換光構(gòu)成的混合光均勻化，在分束器下游例如也能夠設(shè)置有光混合機(jī)構(gòu)，例如散射盤(pán)、非成像積分器或還有微透鏡陣列。

在根據(jù)本發(fā)明的照明設(shè)備中，對(duì)光混合的感知并不取決于時(shí)間平均，因?yàn)榈诙闷止獠糠趾娃D(zhuǎn)換光同時(shí)存在于照明設(shè)備的輸出端處。第一泵浦光部分引導(dǎo)到發(fā)光材料元件上，即所述發(fā)光材料元件發(fā)射轉(zhuǎn)換光，所述轉(zhuǎn)換光穿透分束器，并且第二泵浦光部分同時(shí)(在同一時(shí)間點(diǎn))，例如在運(yùn)行期間在至少1ms、10ms、100ms、1s、100s的持續(xù)時(shí)間期間或者也持久地經(jīng)由分束器的光出射面與轉(zhuǎn)換光混合。相對(duì)于僅在平均時(shí)間中才得到的混合，這就此而言比在例如不必設(shè)置產(chǎn)生連續(xù)的序列的移動(dòng)部件，如色輪/濾光輪的情況下具有優(yōu)點(diǎn)。這例如能夠簡(jiǎn)化構(gòu)造進(jìn)而也提供成本優(yōu)勢(shì)，尤其是因?yàn)樵谝苿?dòng)部件的情況下，堅(jiān)固性更低，噪音生成更高并且可能提高維護(hù)耗費(fèi)。

在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式中，第二泵浦光部分和轉(zhuǎn)換光直接在分束器下游具有彼此基本上平行的主傳播方向，所述主傳播方向優(yōu)選應(yīng)以如下順序遞增地相對(duì)于彼此傾斜：不大于10°、8°、6°、4°或2°。在此，“主傳播方向”分別確定為相應(yīng)的光束簇的重心方向，更確切地說(shuō)將其確定為借助相應(yīng)的光流加權(quán)的方向矢量的重心方向。隨后參照的入射角或出射角于是作為在入射的或出射的光束簇的主傳播方向和到相應(yīng)的入射面或出射面上的法線之間的角獲得。

分束器的波長(zhǎng)相關(guān)的反射層優(yōu)選是平面的，即具有平坦的入射面(所述入射面能夠等同于分束器的光入射面)，平坦的出射面(所述出射面能夠等同于分束器的光出射面)和沿厚度方向垂直于所述出射面的厚度，所述厚度在層上是恒定的。

因此，轉(zhuǎn)換光到反射層的優(yōu)選平面的入射面上的入射角例如為至少40°，優(yōu)選至少43°，并且例如最高50°，優(yōu)選最高47°，其中45°在技術(shù)可行性的范圍中是特別優(yōu)選的。第二泵浦光部分到與反射層的入射面相對(duì)置的，同樣優(yōu)選平面的出射面上的入射角例如為至少40°，優(yōu)選至少43°，并且例如最高50°，優(yōu)選最高47°(特別優(yōu)選為45°)。轉(zhuǎn)換光的入射方向和第二泵浦光部分的入射方向(分別直接在分束器上游)相互形成至少85°，優(yōu)選至少88°并且例如最高95°，優(yōu)選最高92°的角。

第一泵浦光部分優(yōu)選以至少40°，更優(yōu)選至少43°，并且例如最高50°，優(yōu)選最高47°(特別優(yōu)選是45°)的入射角射到分束器的反射層上。直接位于分束器上游的第一泵浦光部分的主傳播方向與直接位于分束器上游的第二泵浦光部分的主傳播方向優(yōu)選相對(duì)置，即這兩個(gè)主傳播方向形成至少175°，優(yōu)選至少178°，并且最高185°，優(yōu)選最高182°的角，特別優(yōu)選這兩個(gè)主傳播方向剛好相對(duì)置(180°)。

在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式中，關(guān)于所述第二泵浦光部分，在分束器的第二泵浦光部分所射到的光出射面上游設(shè)置有反射器。所述反射器設(shè)置在具有第二泵浦光部分的光路中，使得所述反射器將所述第二泵浦光部分反射到分束器的光出射面上。反射器的相應(yīng)的反射面優(yōu)選設(shè)為全反射鏡，例如金屬膜。在反射器和分束器之間，第二泵浦光部分優(yōu)選穿透氣體體積，特別優(yōu)選穿透空氣。優(yōu)選的是，光束引導(dǎo)以如下方式進(jìn)行：第二泵浦光部分直接在反射器上游和直接在反射器下游的兩個(gè)主傳播方向剛好彼此相對(duì)置。

盡管具有反射器的這種裝置是優(yōu)選的，但是第二泵浦光部分通常例如也可以借助于玻璃纖維引導(dǎo)至分束器的光出射面。然而優(yōu)選經(jīng)由反射器引導(dǎo)至分束器的光出射面的第二泵浦光部分于是要么穿過(guò)分束器(穿過(guò)中斷區(qū)域)要么在所述分束器旁經(jīng)過(guò)。下面，首先描述第一變型方案“中斷區(qū)域”。

即在優(yōu)選的設(shè)計(jì)方案中，分束器的波長(zhǎng)相關(guān)的反射層在中斷區(qū)域中中斷，第二泵浦光部分穿過(guò)所述中斷區(qū)域進(jìn)而在反射層旁經(jīng)過(guò)。在中斷區(qū)域中，例如能夠僅中斷反射層，并且例如分束器的(透明的)基本體能夠連續(xù)地設(shè)置；然而分束器也能夠整體中斷，即例如設(shè)有貫通孔。通常，第二泵浦光部分于是作為泵浦光的穿透中斷區(qū)域的部分獲得。

根據(jù)一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式，中斷區(qū)域設(shè)作為在反射層中的孔眼光闌，即反射層完全地圍住中斷區(qū)域(關(guān)于層方向)并且在所述圍繞部?jī)?nèi)不存在反射層。特別優(yōu)選的是，中斷區(qū)域是圓形的孔眼光闌，所述孔眼光闌例如能夠設(shè)置在中部。通常也能夠設(shè)有多個(gè)中斷區(qū)域，即尤其也并排地設(shè)有多個(gè)孔眼光闌，所述孔眼光闌能夠具有相同的或不同的直徑。例如也能夠設(shè)有環(huán)形的，尤其圓形的中斷區(qū)域，其中例如不同直徑的多個(gè)環(huán)也能夠彼此嵌套，所述環(huán)例如也同心地設(shè)置。

在優(yōu)選的實(shí)施方式中，設(shè)作為孔眼光闌的中斷區(qū)域能夠非中心地設(shè)置，即與泵浦光在分束器的入射面上照亮的面的面重心錯(cuò)開(kāi)地設(shè)置。這例如能夠在下面描述的、可調(diào)節(jié)的光混合方面是令人感興趣的。

在優(yōu)選的設(shè)計(jì)方案中，中斷區(qū)域相對(duì)于所使用的反射層應(yīng)是小的。因此，在反射層的層方向上的中斷區(qū)域面積與在同一方向上的反射層面積的比率為最高1/5，優(yōu)選以如下順序遞增：最高1/20、1/50、1/100、1/150、1/200、1/250、1/300、1/350、1/400、1/450或1/500?？赡艿南孪蘩缒軌騼?yōu)選以如下順序遞增：至少1/10000、1/8000、1/6000、1/4000、1/2000、1/1500、1/1250、1/1000(上限和下限也能夠是彼此無(wú)關(guān)地且令人感興趣的)。

在此，僅反射層的“有利于光成形的”區(qū)域作為用于反射層面積的基礎(chǔ)，即至少泵浦光或轉(zhuǎn)換光(或者兩者都)射到該區(qū)域上。在完全照亮?xí)r，所述區(qū)域能夠在整個(gè)反射層上延伸；否則不考慮剛好未被照明的區(qū)域。

在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式中，在第二泵浦光部分的光路中，在分束器的中斷區(qū)域下游且在光出射面上游設(shè)置有散射機(jī)構(gòu)，優(yōu)選漫射的散射機(jī)構(gòu)。因此，在中斷區(qū)域下游，第二泵浦光部分于是射到所述散射機(jī)構(gòu)上并且由散射機(jī)構(gòu)擴(kuò)展，例如擴(kuò)展至少5°、10°、15°、20°或25°(優(yōu)選以提到的順序遞增)。因此，簡(jiǎn)化地說(shuō)，相對(duì)“窄”的光束簇穿透中斷區(qū)域并且所述光束簇被擴(kuò)展，以便隨后相對(duì)大面積地射到分束器的光出射面上(并且僅以小的部分重新穿透中斷區(qū)域)。

開(kāi)度角的擴(kuò)展的可能的上限例如能夠?yàn)樽罡?60°、140°或120°。如果泵浦光束簇應(yīng)沿垂直于其主傳播方向的軸線不同程度地?cái)U(kuò)展，那么考慮平均值。“開(kāi)度角”在光束簇的側(cè)表面之間取得；側(cè)表面應(yīng)位于輻射功率降至最大值一半的位置處(半峰全寬)。

在優(yōu)選的實(shí)施方式中，反射器和散射機(jī)構(gòu)是集成的部件，即設(shè)有漫射的反射器。反射器的反射面于是例如是磨砂的，例如粗糙的，其中所述反射面如上文提及的形成金屬膜。具有第二泵浦光部分的光束簇同時(shí)在漫射的反射器上反射并且在此擴(kuò)展。

下面，詳細(xì)闡述上文已經(jīng)提到的變型方案“第二泵浦光部分側(cè)向地在分束器的反射層旁經(jīng)過(guò)”。

即在優(yōu)選的設(shè)計(jì)方案中，第二泵浦光部分側(cè)向地在分束器的波長(zhǎng)相關(guān)的反射層旁引導(dǎo)經(jīng)過(guò)，所述反射層反射第一泵浦光部分。例如在反射層平面的情況下，所述反射層的入射和出射面位于各一個(gè)平面中(所述平面彼此平行并且根據(jù)層厚度間隔開(kāi))，第二泵浦光部分于是穿透這兩個(gè)平面，更確切地說(shuō)在波長(zhǎng)相關(guān)的反射層旁邊。

在優(yōu)選的設(shè)計(jì)方案中，反射器的反射面凸?fàn)畹爻尚尾⑶以撏範(fàn)畹姆瓷涿鎸⒌诙闷止獠糠志凼?，其中所述反射器在具有第二泵浦光部分的光路中位于分束器的光出射面上游。所述反射面例如能夠具有橢圓形的形狀，其中拋物線形狀是優(yōu)選的，其中所述反射面優(yōu)選設(shè)作為全反射鏡并且例如由金屬膜形成(參見(jiàn)上文)。因此，為了側(cè)向地在反射層旁經(jīng)過(guò)的目的而擴(kuò)展的光束簇于是能夠再次被會(huì)聚，所述光束簇在一定程度上包圍波長(zhǎng)相關(guān)的反射層。

在分束器的光出射面上游，在具有第二泵浦光部分的光路中(在凸?fàn)畹姆瓷涿嫦掠?設(shè)置有散射機(jī)構(gòu)，所述散射機(jī)構(gòu)將具有第二泵浦光部分的光束簇?cái)U(kuò)展，所述散射機(jī)構(gòu)例如是漫射的散射盤(pán)。這種散射機(jī)構(gòu)例如也能夠由于后向散射造成一定的損耗(返回凸?fàn)畹姆瓷涿?，所述反射面隨后會(huì)將后向反射的光準(zhǔn)直)。因此，為了提高效率，能夠優(yōu)選另一鏡，向回散射的光射到所述鏡上并且由所述鏡反射至散射機(jī)構(gòu)(進(jìn)而最終反射至分束器)。這種另外的鏡例如能夠設(shè)有全反射鏡，例如設(shè)有球面的反射面。鏡可以設(shè)有用于具有第二泵浦光部分的光路的孔，或者所述第二泵浦光部分也能夠側(cè)向地在所述鏡旁經(jīng)過(guò)。

通常，即也在變型方案“中斷區(qū)域”的情況下，在具有泵浦光(或其一部分)的光路中，在分束器的光入射面上游能夠設(shè)有光束壓縮光學(xué)裝置，例如階梯式鏡或優(yōu)選望遠(yuǎn)鏡光學(xué)裝置。光束壓縮光學(xué)裝置減小光束橫截面，例如減小至少20％、40％或50％。在變型方案“中斷區(qū)域”的情況下，整個(gè)泵浦光，即也包括第二泵浦光部分能夠穿透光束壓縮光學(xué)裝置。

在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式中，該實(shí)施方式涉及變型方案“第二泵浦光部分側(cè)向地在反射層旁經(jīng)過(guò)”，第一泵浦光部分引導(dǎo)穿過(guò)光束壓縮光學(xué)裝置，然而第二泵浦光部分在所述光束壓縮光學(xué)裝置旁經(jīng)過(guò)，因此具有第二泵浦光部分的光路不穿透光束壓縮光學(xué)裝置。

在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式中，在具有第一泵浦光部分的光路中，在泵浦光單元下游并且在分束器的光入射面上游設(shè)置有會(huì)聚透鏡。在此，其優(yōu)選涉及望遠(yuǎn)鏡光學(xué)裝置的入射透鏡。會(huì)聚透鏡由平面平行的板圍住，其中板的厚度方向和會(huì)聚透鏡的光學(xué)軸線優(yōu)選彼此平行。透鏡和平面平行的板優(yōu)選至少是一體的，即是不可無(wú)損壞地彼此分開(kāi)的；更優(yōu)選的是，所述透鏡和板設(shè)為單片的部件，即所述透鏡和板在內(nèi)部中不具有材料邊界。

在泵浦光單元下游并且在分束器的光入射面上游的會(huì)聚透鏡也能夠被切割，即例如能夠沿著透鏡的光學(xué)軸線觀察，透鏡的側(cè)棱邊可以朝向光學(xué)軸線移動(dòng)(與相對(duì)置的側(cè)棱邊相比)；第二泵浦光部分于是不穿過(guò)透鏡，而是由于回縮的側(cè)棱邊而在所述側(cè)棱邊旁經(jīng)過(guò)。因此，例如在具有成行/成列設(shè)置的泵浦光源的泵浦光單元的情況下也能夠?qū)?第一泵浦光部分的)一整排/整列取出。

泵浦光、具有會(huì)聚透鏡的板和其余照明設(shè)備于是相對(duì)于彼此設(shè)置為，使得第一泵浦光部分穿透會(huì)聚透鏡進(jìn)而優(yōu)選穿透望遠(yuǎn)鏡光學(xué)裝置，然而第二泵浦光部分不穿透會(huì)聚透鏡，而是穿透平面平行的板進(jìn)而不被聚束，無(wú)論如何不在該處被聚束。

設(shè)計(jì)方案“第二泵浦光部分側(cè)向地在波長(zhǎng)相關(guān)的反射層旁經(jīng)過(guò)”和“中斷區(qū)域”能夠是替選方案或者進(jìn)行組合，其中在“中斷區(qū)域”的情況下，“內(nèi)部的”第二泵浦光部分引導(dǎo)穿過(guò)中斷區(qū)域，而“外部的”第二泵浦光部分側(cè)向地在反射層旁經(jīng)過(guò)。

在優(yōu)選的設(shè)計(jì)方案中，泵浦光單元由多個(gè)泵浦光源構(gòu)成。優(yōu)選的是，設(shè)有激光光源作為泵浦光源，特別優(yōu)選設(shè)有激光二極管。因此，泵浦光單元于是例如是由多個(gè)激光二極管構(gòu)成的陣列，例如是由至少兩個(gè)、三個(gè)或四個(gè)激光二極管構(gòu)成的陣列；可能的上限例如能夠是最高1000個(gè)、500個(gè)、100個(gè)、50個(gè)或30個(gè)激光二極管。通常，激光二極管也能夠具有不同的頻率(主波長(zhǎng))；形成第一泵浦光部分的激光二極管例如能夠具有第一頻率，而形成第二泵浦光部分的激光二極管能夠具有與第一頻率不同的第二頻率。優(yōu)選地，泵浦光單元的激光二極管具有相同的頻率，特別優(yōu)選的是，所述激光二極管是構(gòu)造相同的。激光二極管例如也能夠不同地運(yùn)行(恒定地或周期地運(yùn)行)；然而優(yōu)選地，所述激光二極管以相同的方式運(yùn)行。

泵浦光單元相對(duì)于分束器優(yōu)選設(shè)置為，使得所述泵浦光單元整體位于分束器的一側(cè)上，更確切地說(shuō)位于朝向分束器的光入射面的側(cè)上。如果所述光入射面例如是平面的，那么泵浦光單元整體位于包含光入射面的平面的一側(cè)上，其中分束器的波長(zhǎng)相關(guān)的反射層例如位于所述平面的另一側(cè)上。通常，將多個(gè)泵浦光源組合成泵浦光單元例如鑒于緊湊的構(gòu)造而是令人感興趣的，并且在制造方面提供處理的優(yōu)勢(shì)。泵浦光單元的多個(gè)泵浦光源優(yōu)選共同地被封裝(多芯片封裝)。

在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述實(shí)施方式涉及由多個(gè)泵浦光源構(gòu)造的泵浦光單元，所述泵浦光源中的至少兩個(gè)泵浦光源貢獻(xiàn)不同量的第一和第二泵浦光部分，即所述至少兩個(gè)泵浦光源在對(duì)第一泵浦光部分的貢獻(xiàn)與對(duì)第二泵浦光部分的貢獻(xiàn)的比率不同。于是可彼此獨(dú)立地操控所述至少兩個(gè)泵浦光源，使得第一泵浦光部分與第二泵浦光部分的比率在整體上可調(diào)節(jié)，在任何情況下都是可部分地調(diào)節(jié)的。在運(yùn)行中，泵浦光部分之一不必是強(qiáng)制性可完全切斷的，而是在一定的極限之內(nèi)變化的比率也已經(jīng)能夠使混合光改變。因此，在一定的范圍中所述混合光的改變是可調(diào)節(jié)的，更確切地說(shuō)可經(jīng)由操控泵浦光源來(lái)調(diào)節(jié)，即通過(guò)改變平均輸出功率，例如通過(guò)改變泵浦光源的運(yùn)行方式(恒定運(yùn)行或周期運(yùn)行)，進(jìn)而優(yōu)選純電子地進(jìn)行調(diào)節(jié)。

優(yōu)選地，在可調(diào)節(jié)性的情況下，第一泵浦光部分與第二泵浦光部分的比率能改變至少10％，更優(yōu)選改變至少20％或30％。如果例如唯一的泵浦光源僅提供第二泵浦光部分，那么所述第二泵浦光部分也能夠完全被切斷。

在優(yōu)選的設(shè)計(jì)方案中，混合光是白光，其色溫是可調(diào)節(jié)的，更確切地說(shuō)通過(guò)改變第一泵浦光部分與第二泵浦光部分的比率的方式來(lái)調(diào)節(jié)。

根據(jù)本發(fā)明的照明設(shè)備能夠有利地用于借助于由轉(zhuǎn)換光和第二泵浦光部分構(gòu)成的混合物進(jìn)行照明。通常，所述照明設(shè)備例如也能夠用作為投影設(shè)備的光源；特別有利的應(yīng)用領(lǐng)域能夠位于手術(shù)區(qū)照明或內(nèi)窺鏡照明的范圍中。借助于照明設(shè)備能夠有利地實(shí)現(xiàn)大面積的照亮，例如在汽車(chē)照明的，尤其具有前照燈的街道照明的領(lǐng)域中的照亮。在電影和電視領(lǐng)域中的舞臺(tái)照明或場(chǎng)景照明例如也能夠是令人感興趣的。照明設(shè)備也可用作為效果光設(shè)備的光源。

附圖說(shuō)明

下面，根據(jù)實(shí)施例詳細(xì)闡述本發(fā)明，其中在獨(dú)立權(quán)利要求的范圍中的各個(gè)特征在其他組合方式中也能夠是對(duì)于本發(fā)明重要的并且應(yīng)以該形式公開(kāi)。

詳細(xì)地示出：

圖1示出根據(jù)本發(fā)明的第一照明設(shè)備的側(cè)視圖，所述第一照明設(shè)備具有泵浦光單元、發(fā)光材料元件和分束器；

圖2示出根據(jù)圖1的照明設(shè)備的細(xì)節(jié)圖；

圖3示出根據(jù)本發(fā)明的第二照明設(shè)備的細(xì)節(jié)圖，所述第二照明設(shè)備與根據(jù)圖1的照明設(shè)備在大部分中是近似的；

圖4示出根據(jù)本發(fā)明的第三照明設(shè)備的細(xì)節(jié)圖，所述第三照明設(shè)備同樣在很大程度上對(duì)應(yīng)于根據(jù)圖1的照明設(shè)備；

圖5示出根據(jù)本發(fā)明的第四照明設(shè)備，其中與根據(jù)圖1至4的照明設(shè)備相反，第二泵浦光部分不引導(dǎo)穿過(guò)中斷區(qū)域，而是在分束器旁經(jīng)過(guò)；

圖6示出根據(jù)圖5的照明設(shè)備的細(xì)節(jié)圖。

具體實(shí)施方式

圖1示出照明設(shè)備1，其具有泵浦光單元2，即由25個(gè)激光二極管構(gòu)成的陣列(未詳細(xì)示出)，所述激光二極管被共同地封裝。為了轉(zhuǎn)換由泵浦光單元2發(fā)射的泵浦光(λ＝450nm)，設(shè)有發(fā)光材料元件3(yag:ce)，所述發(fā)光材料元件以對(duì)借助泵浦光的激勵(lì)進(jìn)行響應(yīng)的方式發(fā)射黃色的轉(zhuǎn)換光。

在具有泵浦光的光路4中，關(guān)于泵浦光傳播，在發(fā)光材料元件上游設(shè)置有波長(zhǎng)相關(guān)的分束器5。圖2以示意的剖面示出所述分束器及其功能。分束器5由透明的基本體6作為載體構(gòu)成，在所述載體上設(shè)有波長(zhǎng)相關(guān)的反射層7(介電的多層片系統(tǒng))。基本體6當(dāng)前僅簡(jiǎn)略地示出并且尤其也沒(méi)有考慮到其對(duì)光束傳播的(實(shí)際上小的)影響。

具有泵浦光的光路4從泵浦光單元2射出到分束器5的光入射面8上，基本體6當(dāng)前形成所述光入射面。波長(zhǎng)相關(guān)的反射層7是對(duì)于藍(lán)色的泵浦光反射的，泵浦光的第一部分在所述反射層上被反射。具有被反射的第一泵浦光部分的光路9于是射到照明材料元件3上，參見(jiàn)圖1。

對(duì)于由發(fā)光材料元件3以對(duì)激勵(lì)進(jìn)行響應(yīng)的方式發(fā)射的黃色的轉(zhuǎn)換光而言，波長(zhǎng)相關(guān)的反射層7是透射的，轉(zhuǎn)換光的射到分束器5的入射面8上的光路10穿透分束器5，即在分束器5的與光入射面8相對(duì)置的光出射面11(當(dāng)前由反射層7形成)上射出。

波長(zhǎng)相關(guān)的反射層7不設(shè)置為連續(xù)的，而是在中斷區(qū)域12中中斷。與此相應(yīng)地，射到所述例如圓形的區(qū)域上的泵浦光不被反射，泵浦光的第二部分穿透分束器5。具有第二泵浦光部分的光路13在分束器5下游射到具有漫反射的反射層15的鏡14上(圖1)。第二泵浦光部分在所述反射層上向回反射至分束器5，其中具有第二泵浦光部分的光束簇同時(shí)被擴(kuò)展(由于漫射的反射)。

相應(yīng)大面積地，向回反射的光路16于是射到分束器5的光出射面11上。因此，泵浦光的僅一小部分于是(重新)經(jīng)過(guò)中斷區(qū)域12到達(dá)泵浦光單元2；向回反射到光出射面11上的光的大部分作為第二泵浦光部分在對(duì)于泵浦光反射的反射層7上被反射。結(jié)果是，在分束器5下游于是存在由轉(zhuǎn)換光和第二泵浦光部分構(gòu)成的混合物?；旌瞎鈨?yōu)選是白光。

下面，首先描述根據(jù)圖1的照明設(shè)備的其他細(xì)節(jié)，之后接著討論中斷區(qū)域變型方案或替選的光引導(dǎo)(圖5)。泵浦光單元2的每個(gè)激光二極管發(fā)射發(fā)散的光束簇，所述光束簇借助于準(zhǔn)直光學(xué)裝置21分別各自被準(zhǔn)直，即借助于透鏡板(所述透鏡板具有對(duì)應(yīng)于激光二極管數(shù)量的透鏡數(shù)量)被準(zhǔn)直。在準(zhǔn)直光學(xué)裝置21下游，光束橫截面整體上還通過(guò)激光二極管彼此間的間距來(lái)確定。

在準(zhǔn)直光學(xué)裝置21下游的望遠(yuǎn)鏡光學(xué)裝置22用于光束壓縮，即減小光束橫截面。所述望遠(yuǎn)鏡光學(xué)裝置由會(huì)聚透鏡作為入射透鏡22a和散射透鏡作為出射透鏡22b構(gòu)建。為了防止在發(fā)光材料元件3上的“熱點(diǎn)”形成，在望遠(yuǎn)鏡光學(xué)裝置22下游設(shè)有散射盤(pán)23，所述散射盤(pán)將具有泵浦光的光束簇4略微擴(kuò)展。

由分束器5反射至發(fā)光材料元件3的第一泵浦光部分穿透由會(huì)聚透鏡構(gòu)成的系統(tǒng)24并且射到發(fā)光材料元件3上。由所述發(fā)光材料元件以對(duì)激勵(lì)進(jìn)行響應(yīng)的方式產(chǎn)生的轉(zhuǎn)換光由發(fā)光材料元件3以朗伯特方式發(fā)送。而會(huì)聚透鏡24以如下方式被優(yōu)化：將盡可能多的轉(zhuǎn)換光會(huì)聚(然而原則上例如也可考慮僅具有唯一的會(huì)聚透鏡的構(gòu)造)。

與發(fā)光材料元件3近似地，透鏡系統(tǒng)25也與反射器14相關(guān)聯(lián)，以便盡可能將全部漫反射的泵浦光會(huì)聚。于是，在分束器5下游設(shè)有另一會(huì)聚透鏡26。所述會(huì)聚透鏡26聚焦到用于光混合的(未示出的)積分棒上。

圖3示出另一照明設(shè)備1的細(xì)節(jié)圖，所述照明設(shè)備根據(jù)圖1和2所闡述的照明設(shè)備1在大部分中近似地構(gòu)造。通常，相同的附圖標(biāo)記表示具有相同功能的部件并且就此而言也總是參照相應(yīng)的其他附圖的描述。

圖3示出照明設(shè)備1的局部，即分束器5和散射盤(pán)23(以及望遠(yuǎn)鏡光學(xué)裝置的一部分22b)。然而與根據(jù)圖1的照明設(shè)備不同，中斷區(qū)域12當(dāng)前沒(méi)有設(shè)置在中部(關(guān)于光入射面8的借助于泵浦光照亮的區(qū)域)，而是向外錯(cuò)開(kāi)一段地設(shè)置(為了對(duì)比，用虛線表示中部的設(shè)置方式)。所述不在中部的設(shè)置方式的結(jié)果是：包含在圖中上部的第一光束簇31a中的泵浦光主要穿過(guò)中斷區(qū)域12射入，而包含在第二泵浦光束簇31b和第三泵浦光束簇31c中的泵浦光按比例更強(qiáng)地被反射。下部的光束簇31c幾乎不貢獻(xiàn)第二泵浦光部分，第二光束簇31b略微貢獻(xiàn)第二泵浦光部分，然而比第一光束簇31a明顯更少地貢獻(xiàn)第二泵浦光部分。

每個(gè)光束簇31a、b、c分別由(未示出的)激光二極管發(fā)射。因?yàn)楣馐赜谑欠謩e以不同的比率分成第一和第二泵浦光部分，通過(guò)改變激光二極管的平均輸出功率(絕對(duì)地或經(jīng)由占空比)能夠整體地改變第一泵浦光部分與第二泵浦光部分的比率。如果例如發(fā)射第一光束簇31a的激光二極管的輸出功率提高，那么第一泵浦光部分與第二泵浦光部分的比率變大，即按比例更大部分的泵浦光穿透中斷區(qū)域12。

另一方面，例如能夠通過(guò)提高提供第三光束簇31c的激光二極管的輸出功率來(lái)提高被反射的光的份額，進(jìn)而提高轉(zhuǎn)換光的(混合光的)份額。因此能改變轉(zhuǎn)換光與第二泵浦光部分的比率并且可相應(yīng)地調(diào)節(jié)白色的混合光的色度坐標(biāo)。

圖4也示出照明設(shè)備1的局部，其中分束器5的波長(zhǎng)相關(guān)的反射層7在中斷區(qū)域12中中斷。然而與至今為止討論的實(shí)施方式不同，所述中斷區(qū)域不設(shè)作為孔眼光闌，而是具有圓環(huán)形狀。然而功能是相同的，相應(yīng)地，泵浦光的在剖面中為環(huán)形的部分作為第二泵浦光部分穿透中斷區(qū)域，被反射，同時(shí)被擴(kuò)展，然后與此相應(yīng)地大面積地射到分束器5的光出射面11上。而第一泵浦光部分在分束器5的反射層7上被反射(在圖4中未示出)并且射到發(fā)光材料元件3上。由所述發(fā)光材料元件以對(duì)所述激勵(lì)進(jìn)行響應(yīng)的方式發(fā)射的轉(zhuǎn)換光穿透分束器5(同樣為了清楚未示出)，在所述分束器下游存在混合光。

圖5示出另一根據(jù)本發(fā)明的照明設(shè)備1，然而其中與至今為止討論的實(shí)施方式相反，第二泵浦光部分不在中斷區(qū)域中穿透分束器5，而是引導(dǎo)經(jīng)過(guò)分束器5旁。第二泵浦光部分于是同樣經(jīng)由鏡14向回引導(dǎo)到分束器5，然而所述分束器的反射面51凸?fàn)畹貜澢⑶揖哂袙佄锞€形狀。因此，借助于反射，第二泵浦光部分被聚束。借助于散射盤(pán)53擴(kuò)展光束簇，在具有第二泵浦光部分的光路16中在所述散射盤(pán)下游設(shè)置的透鏡系統(tǒng)25于是用于準(zhǔn)直，因此第二泵浦光部分作為被準(zhǔn)直的光束簇射到光出射面11上。

如在根據(jù)圖1闡述的照明設(shè)備1的情況下，當(dāng)前也設(shè)有望遠(yuǎn)鏡光學(xué)裝置22以進(jìn)行光束壓縮，所述望遠(yuǎn)鏡光學(xué)裝置的入射透鏡22a的原理在圖6中詳細(xì)示出。

會(huì)聚透鏡22a由平面平行的板60圍住，所述板的厚度方向平行于會(huì)聚透鏡22a的光學(xué)軸線?，F(xiàn)在，由泵浦光單元2發(fā)射的泵浦光穿透會(huì)聚透鏡22a的第一部分進(jìn)而穿透整個(gè)光束壓縮光學(xué)裝置22并且由分束器5反射到發(fā)光材料元件3上。

然而，泵浦光的第二部分(當(dāng)前由四個(gè)設(shè)置在陣列的角部處的激光二極管發(fā)射)穿透平面平行的板60并且與之相應(yīng)地在光束壓縮光學(xué)裝置22旁經(jīng)過(guò)。在圖6中標(biāo)出四個(gè)部位61，在所述部位處第二泵浦光部分穿透平面平行的板60。第二泵浦光部分也在分束器旁經(jīng)過(guò)并且以剛剛描述的方式借助于在鏡14處的反射聚束并且轉(zhuǎn)向到分束器5的光出射面11上。在光出射面上游，光束簇在散射盤(pán)53上被擴(kuò)展。

在分束器5下游于是又存在由轉(zhuǎn)換光和第二泵浦光部分構(gòu)成的混合物，所述發(fā)光材料元件以對(duì)借助第一泵浦光部分的激勵(lì)進(jìn)行響應(yīng)的方式發(fā)射所述轉(zhuǎn)換光(所述第一泵浦光部分穿透望遠(yuǎn)鏡光學(xué)裝置22)。