[發明專利]對高亮度光源的轉換器裝置的冷卻

有效

• 申請號: 201510087388.8
• 申請日: 2015-02-25
• 公開（公告）號: CN104865779B
• 公開（公告）日: 2021-08-24
• 發明（設計）人: 沃爾克·哈格曼;貝恩德·霍庇;岡特·魏茨曼;金成圓
• 申請（專利權）人: 肖特股份有限公司
• 主分類號: G03B21/16
• 分類號: G03B21/16;G03B21/20
• 代理公司: 北京思益華倫專利代理事務所(普通合伙) 11418
• 代理人: 趙飛;郭紅麗

本發明涉及一種用于高亮度光源的轉換器裝置，其包括能夠軸向轉動的承載輪，安裝在承載輪的側面上并設有發光材料或包括發光材料的轉換器，該轉換器將入射光通過熒光轉換為其他波長的光并發射，在此，該轉換器裝置的總面積相對于由轉換器的外邊界曲線所圍成的區域的面積的比例至少為3，優選至少為3.5，特別優選至少為4.5。

技術領域

本發明涉及到對具有高亮度的光源、特別是對大功率投影儀的轉換器裝置的冷卻。

背景技術

轉換器裝置與光源相關聯地使用，以改變由初級光源發射并入射在轉換器裝置上的光的波長并再次發射，由此獲得光源。為此目的，轉換器裝置的表面例如至少部分地涂覆有熒光材料。

專利文獻US 2009/034284提出了一種照明裝置，其通過涂覆有熒光材料并由來自固態光源的輻射來激發的旋轉輪來生成光。如專利文獻US2009/034284所述的發明目的在于，通過對輪的分段并使用不同的熒光物質來生成不同時間計時的顏色通道。

專利文獻JP 2012 037681對這種原理的應用進行了詳細說明。

在專利文獻DE 10 2011 084 961中同樣描述了一種分段的熒光材料輪。使用陶瓷熒光體段，其中，這些段可以被金屬化并通過焊接與承載輪連接，以獲得這些段與承載輪良好的熱連接。

在上述三個專利文獻中，承載輪被描述為扁平圓盤。根據專利文獻DE 10 2011084 961，這種扁平圓盤還具有留空或突出，以收納這些段。

申請人在專利文獻DE 10 2012 005 654中描述了一種具有通風功能的轉化器輪，例如其通過附加的薄片，以便提高轉換器輪的冷卻。

如申請人在專利文獻DE 10 2010 034 054中所述，如果轉換盤是自冷卻的，則是特別有利的。這可以例如通過熒光體的載體的轉動軸上的翼輪、形成所謂的徑流式風扇來實現。通過旋轉來生成將熱量散發到環境中的氣流。

一般情況下，轉換器上的溫度過高會導致轉換器材料以及轉換器的載體連接的加速劣化。此外，轉換器的加熱還可能造成轉換效率的降低和/或所發射的二次光或熒光的顏色發生變化。

發明內容

在此背景下，本發明的目的在于提供一種轉換器裝置，其能夠確保對發光材料進行特別高效的冷卻并由此產生特別高的亮度，以及提高該裝置的長期穩定性。

本發明的目的通過獨立權利要求1所述的內容來實現。優選的擴展方案和實施方式由從屬權利要求給出。

本發明人的研究已經表明：特別是在快速旋轉的承載輪中，限制對轉換器進行有效冷卻的已不是轉換器連接在基座上的方式(例如膠合或焊接)，而是轉換器載體本身的散熱。

根據本發明提出了一種用于具有較高亮度的光源的轉換器裝置。這種轉換器裝置包括能夠軸向轉動的承載輪，安裝在承載輪的側面上并設有發光材料或包括發光材料的轉換器，該轉換器將入射光通過熒光轉換為其他波長的光并發射，在此，該轉換器裝置的總面積相對于由轉換器的外邊界曲線所圍成的面積的比例至少為3，優選至少為3.5，特別優選至少為4.5。

在根據本發明的轉換器裝置的一種優選的擴展方案中，轉換器裝置的總面積相對于由轉換器的外邊界曲線所圍成的面積的比例小于50。

對于承載輪來說可以考慮使用各種不同的材料。但是當所使用的材料能夠將轉換器發出的熱量分散到轉換器裝置的整個表面上時，增加承載輪的總面積是特別有利的。為此，該材料的熱導率應大于50W/mK。例如可以使用金屬(例如鋁)和具有高導熱性的塑料。

對于轉換器可以考慮使用不同的材料。例如，轉換器可以包括配設有磷光體或發光材料的硅酮。