[发明专利]荧光装置以及包括其的照明设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种荧光装置。而且，本发明涉及一种包括这种荧光装置的照明设备以及一种操作包括所述荧光装置的照明设备的方法。

背景技术

荧光装置用于照明设备内，其中，荧光体（元件或混合物）远离激发光源，荧光体即为具有波长转换特性的物质，比如，荧光或发光物质。因此，也称为远程荧光装置。远程荧光装置可用于各种照明应用内，比如，用于RGB投影设备内，生成红色（R）、绿色（G）、和蓝色（B）光，用于彩色视频投影。其他可能的照明应用包括通过彩色或白色光进行医疗、建筑或娱乐照明。

在现有技术的远程荧光装置内，比如，荧光轮，荧光体涂覆在载体板上。荧光体由照射在荧光层上的激发光激发，比如，可见的蓝色激光（450nm）。激发激光由荧光体波长转换，以便生成波长更长的光（比如，绿光具有较宽的光谱分布，其峰值大约为520nm）。

荧光体波长转换的光由设置在荧光体前面的光传输部件收集，比如，光学准直器，比如，由玻璃制成的透镜。

发明内容

本发明的一个目标在于，提供一种替换的荧光装置。本发明的另一个目标在于，提供一种性能增强的荧光装置，用于定制所述荧光装置所发射的波长转换的光的光谱性能。

根据本发明的一个方面，提供调节波长转换的光的颜色。

本发明的另一个方面在于，提供调节波长转换的白光的色温。

本发明的另一个方面在于，提供调节波长转换的白光的显色性。

本发明的目标通过一种荧光装置实现，荧光装置包括：载体部件，其具有上表面和下表面；荧光层，其设置在载体部件的上表面上，其中，荧光层包括至少一个荧光区域；反射区域，其设置为与所述至少一个荧光区域相邻；光传输部件，其具有第一端面和第二端面，所述光传输部件设置在荧光层的和相邻的反射区域的顶部，其中，光传输部件的第一端面覆盖所述至少一个荧光区域和反射区域中的每个的至少一个子区域。

在从属权利要求书内限定优选实施例的额外特征。

而且，请求保护照明设备，其包括根据本发明的荧光装置。最后，也请求保护一种操作照明设备的方法，该照明设备包括根据本发明的荧光装置。

根据本发明，荧光层包括至少一个荧光区域。而且，反射区域设置成与至少一个荧光区域相邻。至少一个荧光区域用于波长转换照射在荧光体上的激发光。然而，反射区域反射激发光，而不转换其波长。换言之，由于反射区域，一部分激发光直接可用于与波长转换的光混合，即，在混合之前，无需进行波长转换。激发光可为可见的电磁辐射（VIS）（比如，蓝光以及紫外线（UV）或红外线照射（IR））。

所述至少一个荧光区域包括荧光元件，比如，用于发射红光（R）、绿光（G）、或黄光（Y）的荧光体，或者包括荧光混合物，比如，发射白光的荧光混合物。而且，荧光混合物的性能可在荧光区域内变化。

荧光层可细分为两个或多个荧光区域。在这种情况下，荧光区域通过分隔杆彼此分离，防止单独的荧光区域之间的光发生串扰。通过将每个单独的荧光区域分别嵌入载体部件内，也可实现这个目标。优选地，如果存在，分隔杆就尽可能地窄，以便将该装置的光学效率最大化。

通过调节荧光区域（R、G）和激发光所照射的反射区域的子区域的比例，可调节通过混合波长转换的光和直接反射的激发光所获得的光的光谱性能。

在设计成用于通过蓝光（B）（比如，450nm的激光）进行激发的一个实施例中，荧光层为单个荧光区域，其包括发射黄光（Y）的荧光体。波长转换的黄光与光传输部件内部直接反射的蓝光混合，产生白光（BY）。本实施例特别适合于白光照明应用。

在设计成用于通过蓝光（B）（比如，450nm的激光）进行激发的另一个实施例中，荧光层包括第一荧光区域和第二荧光区域，第一荧光区域包含发射红光（R）的荧光体，第二荧光区域包含发射绿光（G）的荧光体。波长转换的红光和绿光与光传输部件内部直接反射的蓝光混合，产生白光（RGB）。本实施例特别适合于RGB投射应用以及适合于其他白光照明应用。

优选地，光传输部件的第一端面的面积小于荧光层和反射区域的总面积。从光传输部件的第一端面中照射的激发光由荧光层的那个特定的局部区域的荧光体波长转换，由激发光照射该荧光层。而且，一部分照射的激发光由反射区域的那个特定的局部区域直接反射，由激发光照射该发射区域。优选地，第一端面尽可能地靠近荧光层和反射区域的表面，以便将光学损耗最小化。因此，由激发光照射的荧光层和反射区域的局部区域的总和几乎等于荧光层上投射的光传输部件的第一端面的区域。