[發明專利]具有激發光源、熒光材料裝置和濾光裝置的照明設備

有效

• 申請號: 201310689390.3
• 申請日: 2013-12-16
• 公開（公告）號: CN103888740B
• 公開（公告）日: 2017-12-22
• 發明（設計）人: 于爾根·米勒
• 申請（專利權）人: 歐司朗有限公司
• 主分類號: H04N9/31
• 分類號: H04N9/31
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司11240
• 代理人: 余剛,李慧

技術領域

本發明涉及一種具有激發光源、用于將至少一部分激發光轉化為轉換光的熒光材料裝置和用于過濾轉換光的光譜的濾光裝置。本發明還涉及一種用于運行這類照明設備的方法。

這類照明設備特別是可以用作投影儀中產生光的單元，例如用于視頻投影儀或數字投影儀。

背景技術

由現有技術中公知許多用于投影使用的照明設備，這些照明設備具有熒光材料裝置，該熒光材料裝置含有一種或多種熒光材料。這些照明設備還包括激發光源，它激發(借助熒光材料使激發光的波長變化)熒光材料發出具有不同于激發光波長的波長的光束。通過合適地偏轉激發光和熒光材料射出的光束(轉換光)能夠將這兩種光束匯聚到同一條線上，并且輸送給成像的系統。

優選地使用激光二極管作為激發光源。在這種情況下還公知一種名為LARP(Laser Activated Remote Phosphor(激光激發遠程熒光粉))的技術。為了將激光功率在平均時間內分布到較大的面積上，從而還減少熒光材料的熱猝滅，通常將至少一種熒光材料涂覆在運行時轉動的輪子上。因此，照明設備放射的光束是按光譜的依次順序的不同的轉換光，必要時還另外放射有激發光，在輪流速度夠快的次序中這些光線感覺是混合光或在與成像的單元組合的情況下感覺是彩色圖像。

投影儀用于各種不同的應用，它們對產生光線的單元的光線照明技術特性有不同的要求。光線的光譜成分決定它的色彩真實度特性以及能夠借此顯示的色空間。此外對于數字投影儀而言，在文本或圖表顯示時的亮白色背景十分重要，其中，在色彩真實度方面可以接受妥協。相反地，在家庭影院應用中追求盡可能的好的具有明亮色彩的色彩真實度。因此提供了特殊的、具有適應預設的(主要)應用的熒光材料輪和濾光輪的投影儀。其中，投影儀的單個光色的光譜(“顏色通道”)由熒光材料和與之同步旋轉的濾光輪的光譜特性確定并決定。顏色通道的光通量比重由在熒光材料輪上的不同的熒光材料的區段情況或濾光輪上的濾光區段決定。在運行時不可能變換投影儀的光譜特性。通常只能通過更換熒光材料輪和/或濾光輪進行調適。于是對于家庭影院應用的投影儀需要較大的紅色熒光材料區段和/或額外地需要朝深紅色方向的濾光作用。相反對于數字投影儀來說，卻常見較大的綠色熒光材料區段和黃色熒光材料區段。

文獻CN 102385233 A示出一種用于投影儀的照明設備，其具有泵浦激光器、用于將激發光的波長轉化為轉換光的熒光材料輪和用于過濾轉換光的光譜的濾光輪。激發光借助二向色鏡轉向熒光材料輪。由熒光材料輪發射回來的轉換光穿過二向色鏡，并且投射到濾光輪上。激發光能夠穿過熒光材料輪內的透明區段，并且通過環繞帶(Wrap-Around-Schleife)輸送給二向色鏡。二向色鏡將激發光反射給濾光輪。濾光輪和熒光材料輪布置在一條共同的軸線上，并且因此以相同的速度旋轉。

發明內容

本發明的目的是提供一種照明設備，特別是用于投影應用的照明設備，該照明設備能夠在運行時改變照明技術特性，特別是改變光通量和光線的光譜成分。

該目的通過這樣一種照明設備得以解決，其具有激發光源、熒光材料裝置，其中該熒光材料裝置具有至少一個熒光材料元件，其能夠被激發光源的激發光所照射，并且至少部分地在經過波長轉變地再次發射該激發光，并且此時該熒光材料裝置能夠運動地安置在激發光源的光路上，并且具有濾光裝置，其中，該濾光裝置具有至少一個濾光元件，其能夠被波長轉變的光照射，并且此時該濾光裝置能夠運動地安置在波長轉變的光的光路上，還具有運動單元，其被設計用于在至少一個熒光材料元件和至少一個濾光元件之間的相位關系固定的情況下使熒光材料裝置和濾光裝置運動，還具有相位控制單元，其用于控制至少一個自運動的熒光材料元件和至少一個自運動的濾光元件之間的相位關系。

只要能夠應用，下面針對根據本發明的照明設備及其構造方案所述的特征及其優點以類似的方式也適用于根據本發明的方法，反之亦然。

本發明的基本理念在于，為了按期望改變照明技術特性，特別是為了改變照明設備的光束的光譜成分，利用自運動的熒光材料裝置(例如自旋轉的熒光材料輪)和與之同步(也就是具有在任何時間都恒定的相位關系)運動的濾光裝置(例如自旋轉的濾光輪)之間的相位關系。根據本發明，通過改變熒光材料輪和濾光輪之間的相位關系能夠控制各個轉換光色的光譜和/或比重或功率。