[发明专利]高亮度发光装置

说明书

本发明涉及发光装置。装置包括：高强度光源(102)，被布置为将第一波长的光(110)发射到波长转换构件(104、300a、300b、300c)上，其中波长转换构件被布置为发射第二波长的光(112)，并且透射和/或反射第一波长的光；和会聚透镜(108)，被布置为会聚从波长转换构件发射、透射和/或反射的光。波长转换构件包括：波长转换元件(302)，被布置为将第一波长的光转换成第二波长的光；反射导热元件(304)，被布置为反射第二波长的光；和光束成形导热元件(306)，被布置为透射第一和第二波长的光，其中光束成形导热元件被布置为以在会聚透镜的会聚角内的角分布来引导第一和第二波长的光；并且其中波长转换元件与光束成形导热元件直接热接触，并且与反射导热元件热接触。

技术领域

本发明涉及一种高亮度发光装置。

背景技术

用于发光的高亮度源对于包括聚光灯、舞台照明、头灯以及数字光投影的各种应用来说是令人关注的。对于这种用途，可以使用包括波长转换构件的所谓光集中器，该波长转换构件将第一波长的光转换成第二波长的光。通常，波长转换构件将更短波长光的大部分转换成具有更长波长的光。波长转换构件还可以被成形为由光源照射的杆，以在杆内产生具有更长波长的光。经转换的光例如由全内反射在杆中运输，并且可以从杆的小或短的侧面(即，小于杆的光进入表面)中的一个侧面提取，这导致从杆发射的经转换的光的强度增益。然而，这种基于光集中器的光源相当低效，并且获得特定应用所需的高强度具有挑战性。

另选地，具有期望光谱分布的高强度光可以通过系统使用亮光源(诸如发光二极管(LED)或激光器)来获得，其中，由光源发射的高强度光束被发送给包括波长转换构件(诸如磷光体元件)的旋转轮。来自光源的与旋转轮的波长转换构件相互作用的光量确定所发射的光的光谱分布。然而，具有机械运动部分降低系统的可靠性。

发明内容

本发明的一个目的是克服上述问题中的至少一些问题，并且提供具有改善光输出的发光装置。

根据本发明的一个方面，该目的和其他目的通过提供发光装置来实现。该发光装置包括：高强度光源，该高强度光源被布置为将第一波长的光发射到波长转换构件上，其中，波长转换构件被布置为发射第二波长的光，并且透射和/或反射第一波长的光；和会聚透镜，该会聚透镜被布置为会聚从波长转换构件发射、透射和/或反射的光。波长转换构件包括：波长转换元件，该波长转换元件被布置为将第一波长的光转换成第二波长的光；反射导热元件，该反射导热元件被布置为反射第二波长的光；以及光束成形导热元件，该光束成形导热元件被布置为透射第一波长和第二波长的光，其中，光束成形导热元件被布置为以在会聚透镜的会聚角内的角分布来引导第一波长和第二波长的光。波长转换元件与光束成形导热元件直接热接触，并且与反射导热元件热接触。

措辞高强度光源应被理解为被布置为具有高亮度的光源。亮度优选地多于0.5GCd/m²，更优选地多于l GCd/m²，并且最优选地多于3GCd/m²。

措辞光束成形导热元件应被理解为作用在光上使得改变光的特性的元件。光束成形导热元件例如可以改变光的方向和/或光的传播路径。光束成形导热元件还可以影响光的空间延伸。光束成形导热元件例如可以包括透镜。

措辞波长转换元件应被理解为将第一波长的光转换成第二波长的光的任何元件。波长转换可以由于提供经转换所发射光的波长相对于照射光的波长的斯托克斯(Stokes)位移的生成的发光、荧光和/或磷光而产生。

措辞反射导热元件应被理解为反射光使得光被重新导向的任何元件。

发明人意想不到地发现，其中波长转换构件包括反射导热元件和光束成形导热元件这两者的、根据本发明的设置给出是仅使用反射导热元件的传统设置的四倍高的光输出。进一步地，因为第一波长光的光束的光斑尺寸可以被设置为相对小，所以发光装置的光学扩展量与传统发光装置相比可以是大的。可以使用第一波长光的良好聚焦的光束。