CN117597545A

CN117597545A - 集成固态光源和磷光体模块

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Publication number: CN117597545A
Application number: CN202280046197.5A
Authority: CN
Inventors: T·范博梅尔; R·A·M·希克梅特
Original assignee: Signify Holding BV
Current assignee: Signify Holding BV
Priority date: 2021-07-01
Filing date: 2022-06-20
Publication date: 2024-02-23
Also published as: JP2024524377A; EP4363771B1; WO2023274770A1; US12264790B2; JP7604685B2; US20250020289A1; EP4363771A1

Abstract

本发明提供一种光产生系统(1000)，其包括：第一光产生装置(110)、第二光产生装置(120)、第一发光材料(210)、窗口元件(400)和光混合室(500)，其中：(A)第一光产生装置(110)被配置为提供第一装置光(111)；其中所述第一光产生装置(110)包括激光器和超发光二极管中的一者或多者；(B)第二光产生装置(120)被配置为产生第二装置光(121)；其中第二光产生装置(120)包括固态光源；(C)光混合室(500)至少部分地由窗口元件(400)限定；(D)窗口元件(400)包括(i)包括第一发光材料(210)的第一窗口元件部分(410)，其中第一窗口元件部分(410)被配置为与第一光产生装置(110)成光接收关系，以及(ii)第二窗口元件部分(420)，其中第二窗口元件部分(420)对于第二装置光(121)是半透明的，并且其中第二窗口元件部分(420)被配置为与第二光产生装置(120)成光接收关系；其中第一窗口元件部分(410)和第二窗口元件部分(420)被配置为彼此热接触；其中第一窗口元件部分(410)和第二窗口元件部分(420)在材料组成上不同；以及(E)第一发光材料(210)被配置为将第一装置光(111)的至少一部分转换成第一发光材料光(211)。

Description

集成固态光源和磷光体模块

技术领域

本发明涉及一种光产生系统以及包括这种系统的光产生装置。本发明还涉及一种用于控制光束形状的方法。

背景技术

具有多个光源的光产生装置在本领域中是已知的。例如，US2018/0347773描述了一种光产生装置，其包括：至少一个发光二极管，其具有发射第一初级光的半导体层，并且具有布置在半导体层上的磷光体层；以及至少一个激光器，其用于产生包括第二初级光的至少一个激光束，通过该至少一个激光束，磷光体层是可辐照的，其中磷光体层被配置用于将第一初级光至少部分地转换成至少一个第一次级光，并且用于将第二初级光至少部分地转换成至少一个第二次级光。US2018/0347773的光产生装置被配置为通过第二初级光动态地照射磷光体层。

DE102016201606A1公开了一种照明装置，其具有用于发射LED辐射的LED、用于发射激光辐射的激光器、和用于将LED辐射和激光辐射至少部分地转换成转换光的磷光体元件。在照明装置的操作期间，在磷光体元件的照射表面上存在用LED辐射照射的LED照射表面，并且在磷光体元件的照射表面上存在用激光辐射照射的激光照射表面，其中照射表面中至少有重叠。

发明内容

高亮度光源可用于诸如投影、舞台照明、聚光照明和汽车照明的应用中。为此，可以使用激光-磷光体技术，其中激光器提供激光并且例如(远程)磷光体将激光转换成转换光。在实施例中，可以将磷光体布置在散热器上或插入散热器中，以改善热管理并因此提高亮度。

需要高强度光产生系统或装置和/或具有可控光谱功率分布的光产生系统或装置，和/或具有由光产生系统或装置产生的光的可控空间功率分布的光产生系统或装置。此外，希望减少热量产生。

因此，本发明的一个方面是提供一种备选的光产生系统，其优选地进一步至少部分地消除上述缺点中的一个或多个缺点。本发明的目的是克服或改善现有技术的至少一个缺点，或提供有用的替代方案。

一方面，本发明提供一种光产生系统(“系统”)，其包括第一光产生装置、第二光产生装置和第一发光材料。此外，光产生系统包括窗口元件。此外，光产生系统还可以包括光混合室。第一光产生装置被配置为在光混合室中提供第一装置光。第一光产生装置包括激光器和超发光二极管中的一者或多者。此外，特别地，第二光产生装置被配置为在光混合室中产生第二装置光。第二光产生装置包括固态光源。此外，光混合室由窗口元件和反射壁限定，其中反射壁对第二装置光具有至少50％的平均反射率。窗口元件可以包括(i)第一窗口元件部分，其包括第一发光材料，其中第一窗口元件部分被配置为与第一光产生装置成光接收关系，以及(ii)第二窗口元件部分，其中第二窗口元件部分对于第二装置光是半透明的并且不包括用于转换第二装置光的发光材料，并且其中第二窗口元件部分被配置为与第二光产生装置成光接收关系。第一窗口元件部分和第二窗口元件部分被配置为彼此热接触。第一窗口元件部分和第二窗口元件部分在材料组成上不同。第一发光材料可以被配置为将第一装置光的至少一部分转换成第一发光材料光。对于第二装置光，第二窗口部分的反射率选自30％-70％的范围。因此，本发明提供一种光产生系统，其包括：第一光产生装置、第二光产生装置、第一发光材料、窗口元件和光混合室，其中：(A)第一光产生装置，被配置为(在光混合室中)提供第一装置光；其中，第一光产生装置包括激光器和超发光二极管中的一者或多者；(B)第二光产生装置，被配置为(在光混合室中)产生第二装置光；其中第二光产生装置包括固态光源；(C)光混合室由窗口元件和反射壁限定，其中反射壁对第二装置光具有至少50％的平均反射率；(D)窗口元件包括(i)包括第一发光材料的第一窗口元件部分，其中第一窗口元件部分被配置为与第一光产生装置成光接收关系，以及(ii)第二窗口元件部分，其中第二窗口元件部分对于第二装置光是半透明的，并且其中第二窗口元件部分被配置为与第二光产生装置成光接收关系；其中第一窗口元件部分和第二窗口元件部分被配置为彼此热接触；其中第一窗口元件部分和第二窗口元件部分在材料组成上不同；以及(E)第一发光材料，其被配置为将第一装置光的至少一部分转换成第一发光材料光。对于第二装置光，第二窗口部分的反射率选自30％-70％的范围，并且第二窗口元件部分不包括被配置为转换第二装置光的发光材料。

利用这种光产生系统，可以控制从系统发出的光的空间功率分布。第一光产生装置可以用于提供更窄的光束和/或更中心的光束。第二光产生装置可用于提供更宽的光束和/或至少部分围绕更窄的光束或更中心的光束的光束。此外，可以提供相对强的光束。此外，可以管理热量。此外，可以产生相对小的光封装。此外，利用本发明，可以提供透射模式解决方案。在透射模式中，可以相对容易地将光源光混合在发光材料光中，这可以用于产生期望的光谱功率分布。

如上所述，光产生系统可以包括第一光产生装置和第二光产生装置。第一光产生装置可以被配置为提供第一装置光，并且第二光产生装置可以被配置为产生第二装置光。在特定实施例中，第一装置光和第二装置光在光谱功率分布上不同，尽管这在所有实施例中不是必须的。因此，在特定实施例中，第一装置光和第二装置光可以在色点上不同。在特定实施例中，当第一类型光和第二类型光的相应色点对于至少0.01的u'和/或对于至少0.01的v'，甚至更特别地对于至少0.02u'和/或对于至少0.02v'不同时，第一类型光和第二类型光的颜色或色点可以不同。在更特定实施例中，第一类型光和第二类型光的相应色点对于至少0.03的u'和/或对于至少0.03的v'可以不同时。这里，u'和v'是光在CIE 1976UCS(均匀色度标度)图中的色坐标。

如上所述，第一装置光和第二装置光不必不同。然而，当使用第一光产生装置或使用第二光产生装置时，从窗口元件发出的光可以不同。当使用第一光产生装置时，第一装置光的至少一部分被第一发光材料转换。因此，当(仅)使用第一光产生装置时，可以在窗口元件的下游观察到第一发光材料光。然而，当使用第二光产生装置时，发光材料(或基本上吸收的材料)可能基本上没有对第二装置光的转换。因此，当(仅)使用第二光产生装置时，可以在窗口元件的下游观察到光谱上基本上未改变的第二装置光。

术语“光产生装置”可以指一个或多个光产生装置。每个光产生装置可以包括一个或多个光源，尤其是一个或多个固态光源。

术语“光源”原则上可以涉及本领域已知的任何光源。它可以是传统的(钨)灯泡、低压汞灯、高压汞灯、荧光灯、LED(发光二极管)。在特定实施例中，光源包括固态LED光源(诸如LED或激光二极管(或“二极管激光器”))。术语“光源”还可以涉及多个光源，诸如2-200个(固态)LED光源。因此，术语LED也可以指多个LED。此外，术语“光源”在实施例中还可以指所谓的板上芯片(COB)光源。术语“COB”尤其是指既不被封装也不被连接而是直接安装到诸如PCB的基板上的半导体芯片形式的LED芯片。因此，多个光半导体光源可以被配置在同一基板上。在实施例中，COB是一起被配置为单个照明模块的多LED芯片。

光源具有光逸出表面。参考传统的光源，例如灯泡或荧光灯，它可以是玻璃或石英外壳的外表面。对于LED，例如可以是LED管芯，或者当将树脂施加到LED管芯时，可以是树脂的外表面。原则上，它也可以是光纤的终端。术语逸出表面尤其涉及光源的某一部分，在该部分中光实际上离开光源或从光源逸出。光源被配置为提供光束。该光束(因此)从光源的光出射表面逸出。

术语“光源”可以指半导体光产生装置，例如发光二极管(LED)、谐振腔发光二极管(RCLED)、垂直腔激光二极管(VCSEL)、边缘发射激光器等。术语“光源”还可以指有机发光二极管，诸如无源矩阵(PMOLED)或有源矩阵(AMOLED)。在特定实施例中，光源包括固态光源(诸如LED或激光二极管)。在一个实施例中，光源包括LED(发光二极管)。术语“光源”或“固态光源”也可以指超发光二极管(SLED)。

术语LED还可以指多个LED。此外，术语“光源”在实施例中还可以指所谓的板上芯片(COB)光源。术语“COB”尤其是指既不被封装也不被连接而是直接安装到诸如PCB的基板上的半导体芯片形式的LED芯片。因此，多个半导体光源可以配置在同一基板上。在实施例中，COB是一起被配置为单个照明模块的多LED芯片。

术语“光源”还可以涉及多个(基本相同的(或不同的))光源，例如2-2000个固态光源。在实施例中，光源可以包括单个固态光源(例如LED)下游或多个固态光源(即，例如由多个LED共享)下游的一个或多个微光学元件(微透镜阵列)。在实施例中，光源可以包括具有片上光学器件的LED。在实施例中，光源包括像素化的单个LED(具有或不具有光学器件)(在实施例中提供片上光束控向)。

在实施例中，光源可以被配置为提供初级辐射，该初级辐射被原样使用，诸如例如像蓝光LED的蓝色光源，或诸如绿光LED的绿色光源，以及诸如红光LED的红色光源。这样的可以不包括发光材料(“磷光体”)的LED，可以表示为直接彩色LED。

然而，在其他实施例中，光源可以被配置为提供初级辐射，并且部分初级辐射被转换成次级辐射。次级辐射可以基于发光材料的转换。因此，次级辐射也可以表示为发光材料辐射。在实施例中，发光材料可以由光源包括，诸如具有发光材料层的LED或包括发光材料的圆顶。这种LED可以表示为磷光体转换的LED或PC LED(磷光体转换的LED)。在其他实施例中，发光材料可以被配置在距光源一定距离(“远程”)处，诸如具有不与LED的管芯物理接触的发光材料层的LED。因此，在特定实施例中，光源可以是在工作期间至少发射波长选自380nm至470nm范围的光的光源。然而，其它波长也是可能的。这种光可以部分地由发光材料使用。

在实施例中，光产生装置可以包括发光材料。在实施例中，光产生装置可以包括PCLED。在其它实施例中，光产生装置可包括直接LED(即，无磷光体)。在实施例中，光产生装置可以包括激光装置，如激光二极管。在实施例中，光产生装置可以包括超发光二极管。因此，在特定实施例中，光源可以从激光二极管和超发光二极管的组中选择。在其它实施例中，光源可以包括LED。

光源尤其可以被配置为产生具有光轴(O)(光束形状)和光谱功率分布的光源光。在实施例中，光源光可以包括一个或多个带，其具有激光器已知的带宽。

术语“光源”可以(因此)指的是这样的光产生元件，例如固态光源，或者指的是光产生元件的封装，诸如固态光源，以及一个或多个包括发光材料的元件和(其它)光学器件，例如透镜、准直器。光转换器元件(“转换器元件”或“转换器”)可以包括包括发光材料的元件。例如，固态灯、诸如蓝光LED，是光源。固态光源(作为光产生元件)和光转换器元件(例如蓝光LED和光学耦合到固态光源的光转换器元件)的组合也可以是光源。因此，白光LED是光源。

这里的术语“光源”也可以指包括固态光源的光源，诸如LED或激光二极管或超发光二极管。因此，在实施例中的“术语光源”也可以指(也)基于光转换的光源，诸如与发光转换器材料组合的光源。因此，术语“光源”还可以指LED与被配置为转换至少部分LED辐射的发光材料的组合，或者指代(二极管)激光器与被配置为转换至少部分(二极管)激光辐射的发光材料的组合。

短语“不同的光源”或“多个不同的光源”以及类似的短语在实施例中可以指从至少两个不同的仓中选择的多个固态光源。同样地，短语“相同的光源”或“多个相同的光源”以及类似的短语在实施例中可以指从相同的仓中选择的多个固态光源。

在特定实施例中，光产生装置可以包括多个不同的光源，例如两个或多个光源子集，每个子集包括一个或多个光源，一个或多个光源被配置为产生具有基本上相同的光谱功率分布的光源光，但是其中不同子集的光源被配置为产生具有不同光谱分布的光源光。在这样的实施例中，控制系统可以被配置为控制多个光源。在特定实施例中，控制系统可以单独控制光源的子集。

术语“激光源”尤其指激光器。这种激光器尤其可以被配置为产生具有UV、可见或红外中的一个或多个波长的激光光源光，尤其具有从200nm至2000nm的光谱波长范围中选择的波长，例如300nm至1500nm。术语“激光器”尤其指通过基于电磁辐射的受激发射的光放大过程发射光的装置。

特别地，在实施例中，术语“激光器”可以指固态激光器。在特定实施例中，术语“激光器”或“激光光源”或类似术语是指激光二极管(或二极管激光器)。

因此，在实施例中，光源包括激光光源。在实施例中，术语“激光器”或“固态激光器”可以指以下中的一者或多者：铈掺杂的锂锶(或钙)氟化铝(Ce:LiSAF，Ce:LiCAF)、铬掺杂的金绿宝石(alexandrite)激光器、铬ZnSe(Cr:ZnSe)激光器、二价钐掺杂的氟化钙(Sm:CaF₂)激光器、Er:YAG激光器、掺铒和铒-镱共掺玻璃激光器、F-中心激光器、钬YAG(Ho:YAG)激光器、Nd:YAG激光器、NdCrYAG激光器、掺钕硼酸钇钙Nd:YCa₄O(BO₃)₃或Nd:YCOB、掺钕原钒酸钇(Nd:YVO₄)激光器、钕玻璃(Nd：玻璃)激光器、钕YLF(Nd:YLF)固态激光器、钷147掺杂磷酸盐玻璃(147Pm³⁺：玻璃)固态激光器、红宝石激光器(Al₂O₃:Cr³⁺)、铥YAG(Tm:YAG)激光器、钛蓝宝石(Ti:sapphire；Al₂O₃:Ti³⁺)激光器、三价铀氟化钙(U:CaF₂)固态激光器、掺镱玻璃激光器(棒、板/芯片、光纤)、镱YAG(Yb:YAG)激光器、Yb₂O₃(玻璃或陶瓷)激光器等。

例如，包括第二和第三谐波产生的实施例，光源可以包括以下中的一者或多者：F中心激光器、原钒酸钇(Nd:YVO₄)激光器、钷147掺杂磷酸盐玻璃(147Pm³⁺：玻璃)、和钛蓝宝石(Ti:sapphire；Al₂O₃:Ti³⁺)激光器。例如，考虑到第二和第三谐波的产生，这样的光源可以用于产生蓝光。此外，例如可以应用InGaN激光器。

在实施例中，术语“激光器”或“固态激光器”可以指一个或多个半导体激光二极管，诸如GaN、InGaN、AlGalnP、AlGaAs、InGaAsP、铅盐、垂直腔表面发射激光器(VCSEL)、量子级联激光器、混合硅激光器等。

激光器可以与上变频器组合，以便达到更短的(激光)波长。例如，利用一些(三价)稀土离子可以获得上变频，或者利用非线性晶体可以获得上变频。备选地，激光器可以与诸如染料激光器的下变频器组合，以达到更长的(激光)波长。

如可以从下面导出的，术语“激光光源”还可以指多个(不同或相同的)激光光源。在特定实施例中，术语“激光光源”可指N个(相同的)激光光源。在实施例中，N＝2或更大。在具体的实施例中，N可以是至少5，例如特别是至少8。以此方式，可以获得更高的亮度。在实施例中，激光光源可以被布置在激光器组中(也参见上文)。在实施例中，激光器组可以包括散热和/或光学器件，例如用于校准激光的透镜。

激光光源被配置为产生激光光源光(或“激光”)。光源光可以基本上由激光光源光组成。光源光还可以包括两个或更多(不同或相同)激光光源的激光光源光。例如，两个或多个(不同或相同)激光光源的激光光源光可以耦合到光导中，以提供包括两个或多个(不同或相同)激光光源的激光光源光的单束光。在特定实施例中，光源光因此特别是准直的光源光。在其他实施例中，光源光尤其是(准直的)激光光源光。

在实施例中，激光光源光可以包括一个或多个带，其带宽对于激光器是已知的。在特定实施例中，(多个)带可以是相对尖锐的(多条)线，诸如在RT下具有小于20nm范围内的半峰全宽(FWHM)，例如等于或小于10nm。因此，光源光具有可以包括一个或多个(窄)带的光谱功率分布(作为波长的函数的能量尺度上的强度)。

(光源光的)光束可以是(激光)光源光的聚焦或准直光束。术语“聚焦”尤其是指会聚成小斑点。该小斑点可以在离散的转换器区域处，或(稍微)在其上游或(稍微)在其下游。特别地，聚焦和/或准直可以使得光束在离散转换器区域(在侧面)处的(垂直于光轴的)横截面形状基本上不大于离散转换器区域(其中光源光照射离散转换器区域)的(垂直于光轴的)横截面形状。聚焦可以用一个或多个光学器件如(聚焦)透镜来执行。特别地，可以应用两个透镜来聚焦激光光源光。准直可以用一个或多个(其它)光学器件来执行，如准直元件，诸如透镜和/或抛物面镜。在实施例中，(激光)光源光束可以是相对高度准直的，诸如在实施例中≤2°(FWHM)，更特别地≤1°(FWHM)，最特别地≤0.5°(FWHM)。因此，≤2°(FWHM)可以被认为是(高度)准直光源光。光学器件可用于提供(高)准直(也参见上文)。

超发光二极管在本领域中是已知的。超发光二极管可以被表示为半导体器件，其能够像LED一样发射宽光谱的低相干光，同时具有激光二极管量级的亮度。

例如，US2020192017指出“利用当前技术，单个SLED能够以足够的光谱平坦度和足够的输出功率在800nm至900nm波长范围内的例如最多50nm至70nm的带宽上发射。在用于显示器应用的可见范围内，即，在450nm至650nm波长范围内，利用当前技术，单个SLED能够在至多10nm至30nm的带宽上发射。这些发射带宽对于需要红色(640nm)、绿色(520nm)和蓝色(450nm)，即，RGB发射的显示器或投影仪应用来说太小了。”此外，在“Edge Emitting LaserDiodes and Superluminescent Diodes”，Szymon Stanczyk，Anna Kafar，DarioSchiavon，Stephen Najda，Thomas Sligh，Piotr Perlin，Book Editor(s):FabrizioRoccaforte，Mike Leszczynski(首次发表日期：2020年8月3日，https：//doi.org/10.1002/9783527825264.ch9，在第9.3章超发光二极管中)中描述了超发光二极管。。该书，特别是9.3章，在此引入作为参考。特别地，其中指出超发光二极管(SLD)是结合了激光二极管和发光二极管的特征的发射器。SLD发射器利用受激发射，这意味着这些器件以类似于激光二极管的电流密度工作。LD和SLD之间的主要区别在于，在后一种情况下，我们以防止驻波形成和激光发射的特殊方式设计器件波导。而且，波导的存在确保了具有光的高空间相干性的高质量光束的发射，但是光的特征在于同时具有低时间相干性。当前，氮化物SLD的最成功的设计是弯曲的、曲线的或倾斜的波导几何形状以及倾斜的小平面几何形状，而在所有情况下，波导的前端以倾斜的方式与器件小平面相遇，如图9.10所示。倾斜波导通过将光引导到器件芯片的有损耗的未泵浦区域之外来抑制光从小平面到波导的反射。因此，SLD尤其可以是半导体光源，其中自发发射光通过器件的有源区中的受激发射而被放大。这种发射被称为“超发光”。超发光二极管将激光二极管的高功率和亮度与常规发光二极管的低相干性相结合。光源的低(时间)相干性的优点在于散斑显著减少或不可见，并且发射的光谱分布比激光二极管宽得多，这可以更好地适用于照明应用。

特别地，在实施例中，第一光产生装置包括激光器和超发光二极管中的一者或多者。此外，特别是在实施例中，第二光产生装置可以(也)包括固态光源，特别是LED。在另外的具体实施例中，第二光产生装置包括一个或多个LED。在其它实施例中，第二光产生装置不包括激光器和超发光二极管中的一者或多者。然而，在特定实施例中，第一光产生装置不包括LED，而第二光产生装置包括一个或多个LED。特别地，第一光产生装置在实施例中可以包括激光器和超发光二极管中的一者或多者，并且不包括LED，并且第二光产生装置在实施例中可以包括一个或多个发光二极管(LED)，并且不包括激光器和超发光二极管中的一者或多者。

光产生系统还可以包括第一发光材料。具体地，第一发光材料可以被配置为将第一装置光的至少一部分转换成第一发光材料光。在特定实施例中，第二光产生装置可以包括第二发光材料，其可以被配置为转换第二光产生装置的(固态)光源光的一部分。在这样的实施例中，第二装置光可以包括第二发光材料光。注意，在实施例中，第一发光材料和第二发光材料可以是不同的发光材料。特别地，第一发光材料光和第二发光材料光的光谱功率分布是不同的。例如，在实施例中，第一发光材料光和第二发光材料光具有不同的色点。然而，这里不排除第一发光材料和第二发光材料可以基本上相同。

例如，在实施例中，第二光产生装置包括磷光体转换LED(PC LED)。这种LED可以包括在发光二极管的管芯上具有发光材料(即，第二发光材料)的发光二极管，该发光二极管被配置为将固态光源的初级光的至少一部分转换为第二发光材料光。这种第二光产生装置可以被配置为提供白色的第二装置光。第一光产生装置可以被配置为产生基本上相同类型的光的初级光，该初级光可以至少部分地被远程第一发光材料转换。在这样的实施例中，基于第一发光材料对第一装置光的转换，第一窗口元件部分的下游的光也可以是白光。

然而，注意，第一发光材料和第二发光材料也可以不同。如还可以从下面导出的，术语“第一发光材料”还可以指不同的第一发光材料的(第一)组合。同样，术语“第二发光材料”也可以指不同的第二发光材料的(第二)组合。这些组合可以是不同的组合。下面，提供发光材料的一些另外的解释和实施例。

术语“发光材料”尤其是指可以将第一辐射，尤其是UV辐射和蓝色辐射中的一者或多者转换成第二辐射的材料。通常，第一辐射和第二辐射具有不同的光谱功率分布。因此，代替术语“发光材料”，也可以应用术语“发光转换器”或“转换器”。通常，第二辐射在比第一辐射更大的波长处具有光谱功率分布，这是在所谓的下变频中的情况。然而，在特定实施例中，第二辐射具有在比第一辐射小的波长处具有强度的光谱功率分布，这是在所谓的上变频中的情况。

在实施例中，“发光材料”可以特别地指可以将辐射转换成例如可见光和/或红外光的材料。例如，在实施例中，发光材料能够将UV辐射和蓝色辐射中的一者或多者转换成可见光。在特定实施例中，发光材料还可以将辐射转换为红外辐射(IR)。因此，在用辐射激发时，发光材料发射辐射。通常，发光材料将是下变频器，即，较小波长的辐射被转换成具有较大波长的辐射(λ_ex＜λ_em)，尽管在特定实施例中，发光材料可以包括上变频器发光材料，即，较大波长的辐射被转换成具有较小波长的辐射(λ_ex＞λ_em)。

在实施例中，术语“发光”可指磷光。在实施例中，术语“发光”还可以指荧光。代替术语“发光”，也可以应用术语“发射”。因此，术语“第一辐射”和“第二辐射”可以分别指激发辐射和发射(辐射)。同样地，术语“发光材料”在实施例中可以指磷光和/或荧光。

术语“发光材料”还可以指多种不同的发光材料。可能的发光材料的示例如下所示。因此，术语“发光材料”在具体实施例中还可以指发光材料组合物。

在实施例中，发光材料选自石榴石和氮化物，特别是分别掺杂有三价铈或二价铕。术语“氮化物”还可以指氮氧化物或氮硅酸盐等。

在特定实施例中，发光材料包括类型为Al₂B₅O₁₂：Ce的发光材料，其中实施例中的A包括Y、La、Gd、Tb和Lu中的一者或多者，尤其是Y、Gd、Tb和Lu中的(至少)一者或多者，并且其中实施例中的B包括Al、Ga、In和Sc中的一者或多者。尤其是，A可以包括Y、Gd和Lu中的一者或多者，例如尤其是Y和Lu中的一者或多者。特别地，B可以包括Al和Ga中的一者或多者，更特别地至少Al，例如基本上完全是Al。因此，特别合适的发光材料是含铈的石榴石材料。石榴石的实施例尤其包括Al₂B₅O₁₂石榴石，其中A至少包括钇或镥，且其中B至少包括包括铝。这种石榴石可以掺杂铈(Ce)、镨(Pr)或铈和镨的组合；然而特别是掺杂有Ce。特别地，B包括铝(Al)，然而，B也可以部分地包括镓(Ga)和/或钪(Sc)和/或铟(In)，特别地至多约20％的Al，更特别地至多约10％的Al(即，B离子基本上由90或更多摩尔％的Al和10或更少摩尔％的Ga、Sc和In中的一者或多者组成)；B可以特别包括至多约10％的镓。在另一个变体中，B和O可以至少部分地被Si和N替代。元素A尤其可以选自由钇(Y)、钆(Gd)、铽(Tb)和镥(Lu)组成的组。此外，Gd和/或Tb特别地仅以高达约20％A的量存在。在一个具体实施例中，石榴石发光材料包括(Y_1-xLu_x)₃B₅O₁₂：Ce其中x等于或大于0且等于或小于1。术语“；Ce”表示发光材料中的部分金属离子(即，在石榴石中：“A”离子的部分)被Ce取代。例如，在(Y_1-xLu_x)₃Al₅O₁₂：Ce的情况下：Y和/或Lu的部分被Ce取代。这是本领域技术人员已知的。Ce将取代A一般不多于10％；通常，Ce(相对于A的)浓度在0.1％至4％的范围内，特别是在0.1％至2％。假设1％的Ce和10％的Y，完全正确的分子式可以是(Y_0.1Lu_0.89Ce_0.01)₃Al₅O₁₂。如本领域技术人员已知的，石榴石中的Ce基本上或仅为三价状态。

在实施例中，发光材料(因此)包括A₃B₅O₁₂，其中在具体实施例中，最多10％的B-O可被Si-N取代。

在具体实施例中，发光材料包括(Y_x1-x2-x3A’_x2Ce_x3)₃(Al_y1-y2B’_y2)₅O₁₂，其中x1+x2+x3＝1，其中x3＞0，其中0＜x2+x3≤0.2，其中y1+y2＝1，其中0≤y2≤0.2，其中A’包括一种或多种选自由镧系元素组成的组中的元素，并且其中B’包括一种或多种选自由Ga、In和Sc组成的组中的元素。在实施例中，x3选自0.001-0.1的范围。在本发明中，特别地x1＞0，诸如＞0.2，如至少0.8。具有Y的石榴石可提供合适的光谱功率分布。

在具体实施例中，最多10％的B-O可被Si-N代替。这里，B-O中的B是指Al、Ga/In和Sc中的一者或多者(并且O是指氧)；在具体实施例中，B-O可以指Al-O。如上所述，在具体实施例中，x3可选自0.001-0.04的范围。特别地，这种发光材料可以具有合适的光谱分布(然而参见下文)、具有相对高的效率、具有相对高的热稳定性，并且允许高CRI(与第一光源光和第二光源光(以及滤光器)组合)。因此，在具体实施例中，A可以选自由Lu和Gd组成的组。备选地或附加地，B可以包括Ga。因此，在实施例中，发光材料包括(Y_x1-x2-x3(Lu，Gd)_x2Ce_x3)₃(Al_y1-y2Ga_y2)₅O₁₂，其中Lu和/或Gd是可用的。甚至更特别地，x3选自0.001-0.1的范围，其中0＜x2+x3≤0.1，并且其中0≤y2≤0.1。此外，在具体实施例中，最多1％的B-O可被Si-N代替。在此，百分比是指摩尔数(如本领域已知的)；也参见例如EP3149108。在又一具体实施例中，发光材料包括(Y_x1-x3Ce_x3)₃Al₅O₁₂，其中x1+x3＝1，并且其中0＜x3≤0.2，诸如0.001-0.1。

在具体实施例中，光产生装置可仅包括选自含铈石榴石类型的发光材料。在又一具体实施例中，光产生装置包括单一类型的发光材料，诸如(Y_x1-x2-x3A’_x2Ce_x3)₃(Al_y1-y2B’_y2)₅O₁₂。因此，在具体实施例中，光产生装置包括发光材料，其中至少85重量(wt.)％，甚至更特别地至少约90wt.％，例如还甚至更特别地至少约95wt.％的发光材料包括(Y_x1-x2-x3A’_x2Ce_x3)₃(Al_y1-y2B’_y2)₅O₁₂。其中A’包括一种或多种选自由镧系元素组成的组中的元素，并且其中B’包括一种或多种选自由Ga、In和Sc组成的组中的元素，其中x1+x2+x3＝1，其中x3＞0，其中0＜x2+x3≤0.2，其中y1+y2＝1，其中0≤y2≤0.2。特别地，x3选自0.001-0.1的范围。注意，在实施例中x2＝0。备选地或附加地，在实施例中，y2＝0。

在具体实施例中，A可以特别地至少包括Y，并且B可以特别地至少包括Al。

备选地或附加地，其中发光材料可以包括类型A₃Si₆N₁₁：Ce³⁺的发光材料，其中A包括Y、La、Gd、Tb和Lu中的一者或多者，如在实施例中的La和Y中的一者或多者。

在实施例中，发光材料可以备选地或附加地包括以下中的一者或多者：M₂Si₅N₈：Eu²⁺和/或MAlSiN₂：Eu²⁺和/或Ca₂AlSi₃O₂N₅：Eu²⁺，其中M包括Ba、Sr和Ca中的一者或多者，特别是在实施例中至少为Sr。因此，在实施例中，发光材料可以包括选自由(Ba，Sr，Ca)S：Eu、(Ba，Sr，Ca)AlSiN₃：Eu和(Ba，Sr，Ca)₂Si₅N₈：Eu组成的组中的一种或多种材料。在这些化合物中，铕(Eu)基本上或仅仅是二价的，并且取代指定的二价阳离子中的一者或多者。通常，Eu将不以大于阳离子的10％的量存在；相对于它所取代的(多个)阳离子，它的存在尤其在约0.5-10％的范围内，更尤其在约0.5-5％的范围内。术语“：Eu”表示部分金属离子被Eu替代(在这些实施例中被Eu²⁺替代)。例如，假设CaAlSiN₃：Eu中的Eu为2％，正确的分子式可以是(Ca_0.98Eu_0.02)AlSiN₃。二价铕通常代替二价阳离子，诸如上述二价碱土阳离子，特别是Ca、Sr或Ba。材料(Ba，Sr，Ca)S：Eu还可以表示为MS：Eu，其中M是选自由钡(Ba)、锶(Sr)和钙(Ca)组成的组中的一种或多种元素；特别地，M在该化合物中包括钙或锶、或钙和锶、更特别地包括钙。这里，引入Eu并至少取代M的部分(即，Ba、sr和Ca中的一者或多者)。此外，材料(Ba，Sr，Ca)₂Si₅N₈：Eu也可以表示为M₂Si₅N₈：Eu，其中M是选自由钡(Ba)、锶(Sr)和钙(Ca)组成的组中的一种或多种元素；特别地，M在该化合物中包括Sr和/或Ba。在另一具体实施例中，M由Sr和/或Ba(不考虑Eu的存在)组成，特别是50-100％，更特别是50-90％的Ba和50-0％，特别是50-10％的Sr，诸如Ba_1.5Sr_0.5Si₅N₈：Eu(即，75％Ba；25％Sr)。这里，引入Eu并至少取代M的部分，即，Ba、Sr和Ca中的一者或多者。同样，材料(Ba，Sr，Ca)AlSiN₃：Eu也可以表示为MAlSiN₃：Eu，其中M是选自由钡(Ba)、锶(Sr)和钙(Ca)组成的组中的一种或多种元素；特别地，M在该化合物中包括钙或锶、或钙和锶、更特别地包括钙。这里，引入Eu并至少取代M的部分(即，Ba，Sr和Ca中的一者或多者)。如本领域技术人员已知的，上述发光材料中的Eu基本上处于或仅处于二价状态。

在实施例中，红色发光材料可以包括选自由(Ba，Sr，Ca)S：Eu、(Ba，Sr，Ca)AlSiN₃：Eu和(Ba，Sr，Ca)₂Si₅N₈：Eu组成的组中的一种或多种材料。在这些化合物中，铕(Eu)基本上或仅仅是二价的，并且取代指定的二价阳离子中的一者或多者。通常，Eu将不以大于阳离子的10％的量存在；相对于它所取代的(多个)阳离子，它的存在尤其在约0.5-10％的范围内，更尤其在约0.5-5％的范围内。术语“：Eu”表示部分金属离子被Eu替代(在这些实施例中被Eu²⁺替代)。例如，假设CaAlSiN₃：Eu中的Eu为2％：正确的分子式可以是(Ca_0.98Eu_0.02)AlSiN₃。二价铕通常代替二价阳离子，如上述二价碱土阳离子，特别是Ca、Sr或Ba。

材料(Ba，Sr，Ca)S：Eu还可以表示为MS：Eu，其中M是选自由钡(Ba)、锶(Sr)和钙(Ca)组成的组中的一种或多种元素；特别地，M在该化合物中包括钙或锶、或钙和锶，更特别地包括钙。这里，引入Eu并至少取代M的部分(即，Ba、Sr和Ca中的一者或多者)。

此外，材料(Ba，Sr，Ca)₂Si₅N₈：Eu也可以表示为M₂Si₅N₈：Eu，其中M是选自由钡(Ba)、锶(Sr)和钙(Ca)组成的组中的一种或多种元素；特别地，M在该化合物中包括Sr和/或Ba。在另一具体实施例中，M由Sr和/或Ba(不考虑Eu的存在)组成，特别是50-100％，更特别是50-90％的Ba和50-0％，特别是50-10％的Sr，例如Ba_1.5Sr_0.5Si₅N₈：Eu(即，75％的Ba；25％的Sr)。这里，引入Eu并至少取代M的部分，即，Ba、Sr和Ca中的一者或多者。

同样，材料(Ba，Sr，Ca)AlSiN₃：Eu也可以表示为MAlSiN₃：Eu，其中M是选自由钡(Ba)、锶(Sr)和钙(Ca)组成的组中的一种或多种元素；特别地，M在该化合物包括中钙或锶、或钙和锶，更特别包括钙。这里，引入Eu并至少取代M的部分(即，Ba、Sr和Ca中的一者或多者)。

如本领域技术人员已知的，上述发光材料中的Eu基本上或仅处于二价状态。

蓝色发光材料可包括YSO(Y₂SiO₅：Ce³⁺)，或类似化合物，或BAM(BaMgAl₁₀O₁₇：Eu²⁺)，或类似化合物。

本文中的术语“发光材料”尤其涉及无机发光材料。

术语“磷光体”也代替术语“发光材料”。这些术语是本领域技术人员已知的。

备选地或附加地，也可以应用其它发光材料。例如，可以施加量子点和/或有机染料，并且可以可选地将其嵌入透射基质中，例如聚合物，如PMMA或聚硅氧烷等。

量子点是通常具有仅几纳米的宽度或直径的半导体材料的小晶体。当被入射光激发时，量子点发射由晶体的尺寸和材料决定的颜色的光。因此，可以通过调整点的尺寸来产生特定颜色的光。大多数已知的具有可见范围内的发射的量子点基于具有诸如硫化镉(CdS)和硫化锌ZnS)的壳的硒化镉(CdSe)。也可以使用无镉量子点，诸如磷化铟(InP)和硫化铜铟(CuInS₂)和/或硫化银铟(AgInS₂)。量子点显示出非常窄的发射带，并且因此它们显示出饱和的颜色。此外，通过调整量子点的尺寸可以容易地调节发射颜色。在本发明中可以使用本领域已知的任何类型的量子点。然而，出于环境安全和关注的原因，优选使用无镉量子点或至少具有非常低镉含量的量子点。

代替量子点或除了量子点外，也可以使用其它量子限制结构。在本申请的上下文中，术语“量子限制结构”应理解为例如量子阱、量子点、量子棒、三脚架、四脚架或纳米线等。

也可以使用有机磷光体。合适的有机磷光体材料的示例是基于苝衍生物的有机发光材料，例如BASF以名称销售的化合物。合适的化合物的示例包括但不限于红色F305，/>橙色F240，/>黄色F083和/>F170。

不同的发光材料可以具有相应发光材料光的不同光谱功率分布。备选地或附加地，这种不同的发光材料尤其可以具有不同的色点(或主波长)。

如上所述，其它发光材料也是可能的。因此，在具体的实施例中，发光材料选自由以下各项组成的组：含二价铕的氮化物、含二价铕的氧氮化物、含二价铕的硅酸盐、含铈的石榴石和量子结构。量子结构可以例如包括量子点或量子棒(或其它量子类型粒子)(参见上文)。量子结构还可以包括量子阱。量子结构还可以包括光子晶体。

如上所述，光产生系统可以包括光混合室。这尤其意味着第一光产生装置和/或第二光产生装置，尤其是第一装置和第二装置两者，可以被配置为远离窗口元件。特别地，至少第一光产生装置被配置为远离窗口元件，更特别地至少远离第一发光材料，如至少1μm，更特别地至少10μm，甚至更特别地至少约0.1mm，如至少约0.5mm。

光混合室可以是腔，其中第一光产生装置和/或第二光产生装置提供它们相应的装置光。因此，可以在光混合室中配置相应的发光区域，如管芯。因此，在实施例中，第一光产生装置可以被配置为在光混合室中提供第一装置光。此外，在实施例中，第二光产生装置可以被配置(在光混合室中)为产生第二装置光。

光混合室由反射壁和窗口元件限定。术语“壁”可以指基本上任何面，如侧壁和底壁。后者可以例如至少部分地由印刷电路板提供。因此，在光混合室中提供的光可以被反射壁反射，或者被窗口元件透射，或者被窗口元件转换(也见下文)。特别地，设置在光混合室中的光的一部分将由窗口透射，即，特别地通过第二窗口元件部分被透射，并且光的一部分可以由第一窗口元件部分转换(并且其至少一部分也可以离开光混合室)。未被窗口元件反射或未被窗口元件透射或未被窗口元件转换的光可以被重新使用，并且可以在一次或多次反射之后再次到达窗口元件，这可以允许另外的变化从光混合室逸出并被透射或转换。此外，光在混合室中的某种程度的混合允许第二窗口元件部分的更均匀地输出光。因此，光混合室可以至少部分地由窗口元件限定。

光混合腔由光反射壁和窗口元件限定。反射壁至少对于第二装置光是反射性的，并且可选地对于第一装置光也可以是反射性的。特别地，反射壁对于第一装置光和第二装置光都是反射的。当在不考虑窗口元件的光混合室的内表面区域上求平均值时，第二装置光在垂直照射下的平均反射率为至少50％，甚至更特别地为至少70％，还甚至更特别地为至少85％，例如至少90％。此外，特别地，当在不考虑窗口元件的光混合室的内表面区域上进行平均时，第一装置光在垂直照射下的平均反射率也可以为至少50％，甚至更特别地为至少70％，还甚至更特别地为至少85％，例如至少90％。例如，壁可以包括氧化铝涂层或特氟隆涂层，或者可以本身是反射性的(也见下文)。在本文中，反射率或透射率尤其在垂直辐照下定义。注意，这不一定适用于定义元件的反射率或透射率的光(仅)在垂直照射下到达该元件。

特别地，窗口元件包括(i)包括第一发光材料的第一窗口元件部分，其中第一窗口元件部分被配置为与第一光产生装置成光接收关系。

术语“光接收关系”或“接收光的关系”以及类似术语可以表示在光源(如光产生装置或光产生元件或光产生系统)的操作期间，物品可以从该光源接收光。因此，该物品可以被配置在该光源的下游。在光源和物品之间可以配置光学器件。其中，光学器件可以包括反射器、准直器、透镜、透镜阵列、折射光学部件、衍射光学部件、光散射光学部件、或上述项中的多个项、或上述中的两个或更多个项的组合等。

术语“上游”和“下游”，例如在光传播的上下文中，可以特别地涉及相对于来自光产生元件(这里特别是……)的光的传播的物品或特征的布置，其中相对于来自光产生元件的光束内的第一位置，更靠近光产生元件的光束内的第二位置(相比于第一位置)是“上游”，并且更远离光产生元件的光束内的第三位置(相比于第一位置)是“下游”。例如，代替术语“光产生元件”，也可以应用术语“光产生装置”。

术语“辐射耦合”或“光学耦合”可以特别地表示(i)诸如光源的光产生元件，和(ii)另一物品或材料彼此关联，使得由光产生元件发射的辐射的至少一部分被物品或材料接收。换句话说，物品或材料被配置为与光产生元件成光接收关系。光产生元件的至少部分辐射将被物品或材料接收。这在实施例中可以是直接的，例如与光产生元件(的发光表面)物理接触的物品或材料。在实施例中，这可以经由介质，如空气、气体、或液体或固体光导材料。在实施例中，还可以在光产生元件和物品或材料之间的光路中配置一个或多个光学器件，如透镜、反射器、滤光器。如上所述，术语“处于光接收关系”不排除存在中间光学元件，例诸如透镜、准直器、反射器、二向色镜等。在实施例中，术语“光接收关系”和“下游”基本上可以是同义词。

特别地，基本上所有由第一光产生装置产生的光可以照射第一窗口元件(的上游面)。例如，这也可以通过使用光学器件来促进。例如，在实施例中，第一装置光可以聚焦在第一窗口元件上。因为第一装置光的一部分可以被第一窗口元件反射，使用光混合室可能是有利的。然而，当第一光产生装置和可选的光学器件被配置为使得(基于第一装置光的功率的)至少70％，甚至更特别地至少85％，诸如至少90％照射第一窗口元件时，这看起来是有用的。因此，只有一小部分或者甚至基本上没有第一装置光可以到达第二窗口元件，除非其被第一窗口元件反射并且经由光混合室中的一次或多次反射到达第二窗口元件。

在实施例中，第一窗口元件对于第一装置光可以是透射的。例如，在实施例中，第一装置光的5-50％(基于第一装置光的功率)，如5-40％可以被第一窗口元件透射，并且可以与第一发光材料光一起远离第一窗口元件(的下游面)传播。例如，当第一装置光包括蓝光和绿光中的一者或多者时，尤其是蓝光，如发射蓝光的第一光产生装置(如蓝光LED)时，这可以适用。然而，在其他实施例中，基本上所有的第一装置光被第一窗口元件吸收(特别是被第一发光材料吸收)。例如，在实施例中，(基于第一装置光的功率的)小于5％的第一装置光，甚至更特别地最大1％(例如最大约0.1％)的第一装置光可以被第一窗口元件透射并且可以与第一发光材料光一起远离第一窗口元件传播。透射可以例如通过控制第一发光材料的吸收强度、第一发光材料在第一窗口元件中的丰度以及第一窗口元件的厚度来控制。当第一装置光包括紫光的UV辐射时，例如在UV发射的第一光产生装置的情况下，第一窗口元件对第一装置光的低透射率可能是特别期望的。

因此，在实施例中，第一窗口元件对于第一装置光可以是透射的(透明的或半透明的)，而在其它实施例中，第一窗口元件对于第一装置光可以基本上不是透射的。

如上所述，窗口元件还可以包括第二窗口元件部分。特别地，第二窗口元件部分对于第二装置光是半透明的。因此，由第二窗口元件部分(的上游面)接收的(第二装置)光可以由第二窗口元件部分透射。然而，这种透射可以包括在第二窗口元件部分中和/或在第二窗口元件部分的表面处的一个或多个散射。因此，第二窗口元件部分下游的第二装置光可以是相对宽的光束。(第二装置)光的散射可以由散射元件获得。

第二窗口元件部分可以包括散射元件。这可以包括由透光材料嵌入的一个或多个元件，以及在第二窗口元件部分的表面处(例如在第一表面和第二表面中的一个或多个表面处，也见下文)的元件。

散射元件可以包括嵌入在第二窗口元件部分的透光材料中的粒子。这样的颗粒可以是散射颗粒(例如包括Al₂O₃、BaSO₄和TiO₂中的一者或多者)。散射元件可以包括在第二窗口元件部分的一个或多个面上的元件，如凹痕、划痕、凹槽、材料点、(与一个面光学接触的)光散射结构等。散射元件可以用于散射第二装置光。散射元件可以提供第二窗口元件的半透明特性。例如，第二窗口元件部分可以包括晶体、陶瓷或聚合物材料，其对于第二装置光是基本上透明的，但是由于散射元件的存在，而是半透明的。

如上所述，第二窗口元件部分可以被配置为与第二光产生装置成光接收关系。

特别地，由第二光产生装置产生的大部分光可以照射第二窗口元件(的上游面)。例如，这也可以通过使用光学器件(和/或通过选择第二光产生装置的位置)来促进。由于第二装置光的一部分可以被第二窗口元件反射，使用光混合室可能是有利的。然而，当第二光产生装置和任选的光学器件被配置为使得(基于第二装置光的功率的)至少50％，甚至更特别地至少70％，例如至少85％照射第二窗口元件时，这看起来是有用的。例如，这也可以通过使用光学器件来促进。例如，在实施例中，第二装置光可以聚焦在第二窗口元件上。因此，第二装置光的一部分或仅一小部分可到达第一窗口元件，除非其被第二窗口元件反射并经由光混合室中的一次或多次反射到达第二窗口元件。

在实施例中，第一窗口元件部分可以被配置在窗口元件部分的中心。在更多具体实施例中，第一窗口元件部分被第二窗口元件部分(和可选的在两者之间的可选反射器)(横向地)围住。在特定实施例中，第一窗口元件部分具有圆形横截面形状，如圆盘。在另外的具体实施例中，第二窗口元件也可以是圆形的(如环)。在其它实施例中，第二窗口元件部分可以具有矩形横截面形状。

在第一光产生装置的操作期间，第一窗口元件部分可以被加热，例如，由于第一发光材料的斯托克斯损耗。因此，考虑到热管理，可能希望第一窗口元件部分可以例如经由第二窗元件部分散热。因此，在实施例中，第一窗口元件部分和第二窗口元件部分可以被配置为彼此热接触。

如果元件可以通过加热过程交换能量，则可以认为它与另一个元件热接触。因此，元件可以热耦合。在实施例中，热接触可以通过物理接触来实现。在实施例中，热接触可以经由导热材料实现，诸如导热胶(或导热粘合剂)。当两个元件相对于彼此以等于或小于约10μm的距离布置时，也可以在两个元件之间实现热接触，尽管更大的距离，诸如高达100μm是可能的。距离越短，热接触越好。特别地，该距离为10μm或更小，诸如5μm或更小，诸如1μm或更小。该距离可以是相应元件的两个相应表面之间的距离。该距离可以是平均距离。例如，两个元件可以在一个或多个，例如多个位置处物理接触，但是在一个或多个，特别是多个其它位置处，元件不物理接触。例如，当一个或两个元件具有粗糙表面时就是这种情况。因此，在实施例中，两个元件之间的平均距离可以是10μm或更小(尽管更大的平均距离是可能的，诸如高达100μm)。在实施例中，两个元件的两个表面可以与一个或多个距离保持器保持一定距离。当两个元件处于热接触时，它们可以处于物理接触或者可以被配置为彼此相距短距离，例如最大10μm，例如最大1mm。当这两个元件被配置为彼此相距一定距离时，中间材料可以被配置在其间，但是在其他实施例中，这两个元件之间的距离可以填充有气体、液体、或者可以是真空。当中间材料可用时，距离越大，越高的热导率可用于两个元件之间的热接触。然而，距离越小，中间材料的热导率越低(当然，也可以使用更高的导热材料)。

导热元件尤其包括导热材料。导热材料可尤其具有至少约20W/(m*K)，如至少约30W/(m*K)，例如至少约100W/(m*K)，如尤其至少约200W/(m*K)的热导率。在又一特定实施例中，导热材料可尤其具有至少约10W/(m*K)的热导率。在实施例中，导热材料可以包括以下中的一项或多项：铜、铝、银、金、碳化硅、氮化铝、氮化硼、铝碳化硅、氧化铍、碳化硅复合物、铝碳化硅、铜钨合金、铜碳化钼、碳、金刚石和石墨。备选地，或附加地，导热材料可包括氧化铝或由氧化铝组成。

如上所述，第一窗口元件部分和第二窗口元件部分可以具有不同的功能。第一窗口元件部分尤其可以被配置为转换第一装置光的至少一部分。第一窗口元件部分可以透射第一装置光，但不一定透射第一装置光。第二窗口元件尤其对于第二装置光是透射的。此外，第二窗口元件基本上没有将第二装置光(作为初级光)转换成次级光。因此，第二窗口不包括被配置为转换第二装置光的(第二)发光材料。例如，在用第二装置光的垂直照射下，(基于第二装置光的功率的)小于1％的光可被转换成发光材料光，例如等于或小于0.1％。例如，在实施例中，第一窗口元件部分(即，第一发光材料)对第一装置光的转换可以比第二窗口元件部分(即，第二窗口元件部分可能包括的(第二)发光材料)对第二装置光的可能转换高至少10倍，例如高至少100倍。

特别地，第一窗口元件部分和第二窗口元件部分在材料组成上不同。例如，组成可以基本上相同，但是第一窗口元件部分包括发光材料，而第二窗口元件部分不包括(这样的)发光材料(和/或其它发光材料)。例如，第一窗口元件部分和第二窗口元件部分都可以包括石榴石材料，但是第一窗口元件部分包括活化剂Ce³⁺。或者，在实施例中，第一窗口元件部分和第二窗口元件部分都可以包括(氧)氮化物材料，但是第一窗口元件部分包括活化剂Eu²⁺。当然，材料组成的差异也可以较大，如包括含铈石榴石的第一窗口元件部分和包括聚合物材料的第二窗口元件部分。

从以上可以得出，在特定实施例中(但不排他地)，第二装置光可以是白光和/或由于用第一装置光照射第一发光材料而在第一窗口元件部分下游的光是白光。

本文中的术语“白光”是本领域技术人员已知的。本发明尤其涉及具有在大约1800K和20000K之间，例如在2000K和20000K之间，尤其是2700-20000K之间的相关色温(CCT)的光，对于一般照明尤其是在大约2700K和6500K的范围内。在实施例中，为了背光的目的，相关色温(CCT)可以特别地在大约7000K和20000K的范围内。此外，在实施例中，相关色温(CCT)特别地在距BBL(黑体轨迹)大约15SDCM(颜色匹配的标准偏差)内，尤其在距BBL约10SDCM内，甚至更尤其在距BBL约5SDCM内。

在特定实施例中，第一窗口元件部分可以被配置为透射第一装置光的一部分，其中在光产生系统的操作模式中，第一光产生装置和第一发光材料被配置为产生从第一窗口元件部分的下游侧发出的白光，其中白光包括第一发光材料光和透射的第一装置光。例如，在实施例中，第一光产生装置可以被配置为产生蓝色第一装置光，并且其中第一发光材料被配置为将第一装置光的至少一部分转换成具有在选自530-750nm的波长范围的一个或多个波长处的强度的第一发光材料光。例如，第一发光材料光可以包括黄光、或者黄光和红光、或者第一发光材料光可以包括绿光和红光等。

备选地，在实施例中，第一窗口元件部分可以被配置为透射小于1％的到达第一窗口元件部分的第一装置光，其中在光产生系统的操作模式中，第一光产生装置和第一发光材料被配置为产生从第一窗口元件部分的下游侧发出的白光，其中白光包括第一发光材料光。

注意，第一窗口元件下游的光不一定是白光。在实施例中，第一窗口元件部分可以被配置为透射第一装置光的一部分，其中在光产生系统的操作模式中，第一光产生装置和第一发光材料被配置为产生从第一窗口元件部分的下游侧发出的有色光，其中白色包括第一发光材料光和透射的第一装置光。备选地，在实施例中，第一窗口元件部分可以被配置为透射小于1％的到达第一窗口元件部分的第一装置光，其中在光产生系统的操作模式中，第一光产生装置和第一发光材料被配置为产生从第一窗口元件部分的下游侧发出的有色光，其中有色光包括第一发光材料光。同样，第二窗口元件下游的光不一定是白光。在这样的实施例中，第二光产生装置可以被配置为(在操作模式中)产生有色光。

如上所述，尤其是第二窗口元件部分可以透射部分第二装置光。在实施例中，第二窗口元件部分被配置为在第二装置光的垂直辐射下透射至少30％的第二装置光，例如高达约70％。此外，如上所述，尤其是第二窗口元件部分可以反射部分第二装置光。因此，在具体实施例中，第二窗口元件部分被配置为在第二装置光的垂直辐射下透射至少30％的第二装置光，例如高达约70％，并且被配置为在第二装置光的垂直辐射下反射至少30％的第二装置光，例如高达约70％。例如，50％可以被反射，50％可以被透射。

对于第二装置光，第二窗口部分的反射率选自30-70％的范围。此外，在特定实施例中，从窗口元件逸出的第二装置光的至少70％经由第二窗口元件逸出。因此，在特定实施例中，第二窗口部分对于第二装置光的反射率选自30-70％的范围；并且其中从该窗口元件逸出的第二装置光的至少70％经由该第二窗口元件逸出，诸如至少80％，甚至更特别地至少90％，如至少约95％。

此外，从窗口元件逸出的第一装置光的至少70％经由第一窗口元件逸出，诸如至少80％，甚至更特别地至少90％，诸如至少约95％。

第一窗口元件部分和第二窗口元件部分可以各自单独地选自陶瓷体、结晶体、多晶体(诸如玻璃体或多层体)和聚合体。特别地，在实施例中，第一窗口元件部分包括陶瓷体。备选地或附加地，第二窗口元件部分包括陶瓷体。因此，在特定实施例中，第一窗口元件部分包括陶瓷体，并且其中第二窗口元件部分包括陶瓷体。陶瓷体可以是相对稳定的和/或具有相对良好的热传导。

在实施例中，窗口元件基本上由第一窗口元件部分和第二窗口元件部分组成。

可能期望的是，(在第一窗口元件部分中产生的)第一发光材料光，或(在第一窗口元件部分中产生的)第一装置光和第一发光材料光基本上不进入第二窗口元件部分(例如，通过从第一窗口部分到第二窗口部分的光引导)。例如，第一发光材料光束(以及可选地第一装置光束)可以比第二装置光束窄。然而，如果第一发光材料光或第一装置光和第一发光材料光经由第二窗口元件部分逸出，则光输出表面将增加，并且因此准直性能将降低。因此，可能希望光学分离第一窗口元件部分和第二窗口元件部分。光学分离元件可以至少部分地布置在第一窗口元件部分和第二窗口元件部分之间。大于约0.5μm，例如至少约1μm的距离是有用的，在它们之间没有透光材料，或者只有具有实质上较高折射率的透光材料。然而，另一种解决方案是在第一窗口元件部分和第二窗口元件部分之间使用反射器。因此，在实施例中，第一窗口元件部分和第二窗口元件部分由元件(在实施例中也表示为“光学分离元件”)至少部分地(光学地)分离，诸如尤其是由反射元件(诸如反射层)光学地分离。光学分离元件，诸如反射器，可以是(高度)反射性的，例如具有>70％，特别是>75％，更特别是>80％，最特别是>85％的反射率。

因此，在(其他)实施例中，窗口元件基本上由第一窗口元件部分、第二窗口元件部分和可选的光学分离元件组成。

特别地，在实施例中，窗口元件的外部区域的至少80％，如至少90％可以由第一窗口元件部分和第二窗口元件部分限定。

如上所述，可能希望第一窗口元件部分和第二窗口元件部分热耦合。因此，反射器可以被选择为具有比第一窗口元件部分和第二窗口元件部分中的一个或多个窗口元件更高的热导率，特别是比第一窗口元件部分和第二窗口元件部分两者都更高的热导率。此外，反射器可以具有相对小的厚度，例如最大约2mm，例如最大约1mm，例如最大约0.1mm，例如最大约10μm。然而，更薄的反射器也是可能的，例如最大1μm，或甚至更小，如最大0.1μm。例如，反射层可以沉积在第一窗口元件部分的边缘的一部分上和/或反射层可以沉积在第二窗口元件部分的边缘的一部分上。因此，反射器的层厚度可以是例如至少约5nm，诸如至少约10nm，诸如至少约50nm。在特定实施例中，反射元件可以具有最大为1μm的厚度(d1)，并且反射元件可以具有比第一窗口元件部分和/或第二窗口元件部分更高的热导率。短语“比第一窗口元件部分和/或第二窗口元件部分更高的热导率”和类似短语可指示热导率高于第一窗口元件部分和/或高于第二窗口元件部分。特别地，在实施例中，热导率可以高于第一窗口元件部分和第二窗口元件部分中的每一者。在特定实施例中，反射元件可以包括铝、银和铜中的一者或多者。然而，其它反射材料也是可能的。

在实施例中，第二窗口元件部分可以用于对从第一窗口元件部分的下游侧发出的光进行光束成形。例如，第二窗口元件部分可以具有配置在第一窗口元件部分的下游侧的下游的腔。在特定实施例中，该腔可以具有反射器的形状，例如中空准直器。因此，在实施例中，第二窗口元件部分可以比第一窗口元件部分厚。因此，在实施例中，第一窗口元件部分可以具有第一高度(h1)，第二窗口元件部分可以具有第二高度(h2)，其中h1＜h2。特别地，在实施例中，第一窗口元件部分可以具有第一高度(h1)并且第二窗口元件部分可以具有第二高度(h2)，其中h1＜h2，并且其中第二窗口元件部分可以限定配置在第一窗口元件部分的下游侧的第二窗口元件腔。

在实施例中，h2≥1.1*h1，特别是h2≥1.3*h1，更特别是h2≥1.5*h1，最特别是h2≥1.7*h1。在实施例中，h2≤7*h1，特别是h2≤5*h1，更特别是h2≤4*h1，最特别是h2≤3*h1。腔可以具有深度h3。因此，在实施例中，0.1*h2≤h3≤0.9*h2，特别是0.2*h2≤h3≤0.8*h2，更特别是0.3*h2≤h3≤0.7*h2，最特别是0.4*h2≤h3≤0.6*h2。因此，在实施例中，0.1*h1≤h3≤5*h1，特别是0.3*h1≤h3≤4*h1，更特别是0.4*h1≤h3≤3*h1，最特别是0.5*h1≤h3≤2*h1。在实施例中，第一窗口元件部分具有第一横截面积A1。特别地，h3≥SQRT(A1)。

特别地，腔的(多个)壁是倾斜的。因此，更靠近第一窗口元件部分的腔的横截面积可以大于更远离第一窗口元件部分的腔的横截面积。特别地，横截面积随着距第一窗口元件部分的距离增加而增加。

在特定实施例中，第二窗口元件腔可以(因此)被配置为反射器腔，其中在第二窗口元件腔的光入口侧配置第一窗口元件部分的至少一部分。在实施例中，第二窗口元件腔的光入口侧可以基本上与第一窗口元件的下游面重合。

从上述可以得出，腔可以用于对从第一窗口元件部分的下游侧发出的光进行光束成形。

如上所述，第一窗口元件部分可以具有第一横截面积Al。此外，第二窗口元件部分可以具有第二横截面积A2。特别地，在实施例中0.001≤A1/A2≤0.1，，特别地0.005≤A1/A2≤0.05。因此，在实施例中，第一窗口元件部分具有第一横截面积A1，其中第二窗口元件部分具有第二横截面积A2，其中0.001≤A1/A2≤0.1。窗口元件可以具有第三横截面积A3。尤其是A3≈A1+A2。(轻微的)差异可能是由于在第一窗口元件部分和第二窗口元件部分之间存在可选的反射器。然而，特别地，(A1+A2)/A3≥0.9。

因此，在实施例中，窗口元件的外部区域可以基本上由第二窗口元件部分确定，并且对于较小的部分由第一窗口元件部分确定(并且对于(相比于第二窗口元件部分也)较小的部分由可选的光学分离元件确定)。

特别地，在实施例中，第一窗口部分元件的下游面(的面积)基本上小于第二窗口元件的下游面(的面积)。此外，可能希望基本上准直从第一窗口元件发出的光。为此，第一窗口部分元件的下游面(的面积)可以相对较小，并且基本上小于第二窗口元件部分的面积。

在实施例中，窗口元件因此可以具有第三横截面积A3。特别地，A₁/A₃＜A₂/A₃。例如，在实施例中，A₁/A₃≤0.25*A₂/A₃。

在具体的实施例中，A1尤其可以等于或小于约16mm²，更尤其≤9mm²，最优选≤4mm²，例如选自0.5-2mm²的范围。因此，在实施例中，A1可以至少为0.5mm²，但特别是不大于约16mm²。

如上所述，第一发光材料光(以及可选地第一装置光)的光束可以比第二装置光的光束窄。具体而言，在一些实施例中，来自第一窗口元件的光可以被准直为≤6°FWHM(半峰全宽)，优选地≤5°，更优选地≤4°，最优选地0.001≤A1/A2≤0.1₃°FWHM。典型地，来自第二窗口元件的光可以被准直为≥7°FWHM，诸如特别地≥10°，更优选地≥15°，最优选地≥20°，例如25°FWHM。在具体的实施例中，第二窗口元件下游的第二装置光的第二光束的第二半峰全宽与第一发光材料光和任选的第一装置光的第一光束的第一半峰全宽之间的差可以表示为FWHM2-FWHM1，并且可以为至少5°，特别地≥10°，更特别地≥15°，甚至更特别地≥20°。相对窄的光束可以用光学器件获得，诸如准直光学器件，诸如透镜、反射器、准直器、复合抛物面聚光器型光学元件等。此类光学器件可以被配置在窗口元件的下游(即，第一窗口元件和第二窗口元件两者的下游)。

对于由发光材料产生的热和/或由光产生装置产生的热，可能期望的是这种热可以被耗散。为此，光产生系统可以包括一个或多个导热元件。特别地，光产生系统可以包括散热器、热管和热扩散器中的一者或多者。热量可以经由中间导热元件(也见上文)到达(多个)此类元件。在实施例中，(中间)导热元件也可用于提供光混合室，可选地与(一个或多个)此类导热元件上的光反射层组合。特别地，(多个)这种导热元件具有比第一窗口元件部分和/或第二窗口元件部分更高的热导率。因此，在实施例中，系统可以进一步包括导热元件(具有比第一窗口元件部分和第二窗口元件部分更高的热导率)，其中光混合室可以部分地由导热元件限定，其中导热元件可以包括或热耦合以下中的一者或多者：散热器，热管和热扩散器。

如上所述，第一窗口元件的下游侧发出的光束可以比第二窗口元件的下游侧发出的光束窄。因此，通过控制第一光产生装置和第二光产生装置，可以控制从系统发出的光的光束形状。为此，该系统可以包括控制系统。因此，在实施例中，该系统还可以包括控制系统，该控制系统被配置为通过控制第一光产生装置和第二光产生装置来控制从光产生系统发出的系统光的光束形状。

术语“控制”和类似术语尤其是指至少确定元件的行为或监督元件的运行。因此，这里的“控制”和类似术语例如可以指对元件施加行为(确定行为或监督元件的运行)等，例如，测量、显示、致动、打开、移位、改变温度等。除此之外，术语“控制”和类似术语还可以包括监视。因此，术语“控制”和类似术语可以包括在元件上施加行为以及在元件上施加行为并监视元件。元件的控制可以用控制系统完成，该控制系统也可以表示为“控制器”。控制系统和元件因此可以至少暂时地或永久地功能性地耦合。该元件可以包括控制系统。在实施例中，控制系统和元件可以不物理耦合。控制可以经由有线和/或无线控制来完成。术语“控制系统”还可以指多个不同的控制系统，这些控制系统尤其是功能上耦合的，并且其中例如一个控制系统可以是主控制系统，而一个或多个其它控制系统可以是从控制系统。控制系统可以包括用户接口或可以功能性地耦合到用户接口。

控制系统还可以被配置为接收和执行来自遥控器的指令。在实施例中，控制系统可以经由设备上的App来控制，该设备例如是便携式设备、诸如智能电话或I-电话、平板电脑等。因此，该设备不必耦合到照明系统，而是可以(临时)功能性地耦合到照明系统。

因此，在实施例中，控制系统(也)可以被配置为由远程设备上的App控制。在这样的实施例中，照明系统的控制系统可以是从控制系统或以从模式控制。例如，照明系统可以用代码来标识，特别是用于相应照明系统的唯一代码。照明系统的控制系统可以被配置为由外部控制系统控制，该外部控制系统基于(由具有光学传感器(例如，QR码读取器)的用户接口输入的)(唯一的)代码的知识来访问照明系统。照明系统还可以包括用于与其它系统或设备通信的装置，诸如基于蓝牙、WIFI、LiFi、ZigBee、BLE或WiMAX，或其它无线技术。

系统、装置或设备可以在“模式”或“操作模式”或“操作的模式”或“操作性模式”中执行动作。术语“操作性模式”也可以表示为“控制模式”。同样地，在方法中，可以在“模式”或“操作模式”或“操作的模式”或“操作性模式”中来执行动作或阶段或步骤。这并不排除系统、装置或设备也可以适用于提供另一控制模式或多个其它控制模式。同样，这可以不排除在执行模式之前和/或在执行模式之后可以执行一个或多个其它模式。

然而，在实施例中，控制系统可以是可用的，其适于至少提供控制模式。如果其他模式可用，则这种模式的选择尤其可以经由用户接口来执行，尽管其他选项(如根据传感器信号或(时间)方案来执行模式)也是可能的。在实施例中，操作模式还可以指仅能够以单个操作模式操作(即，“开启”，而没有另外的可调谐性)的系统、设备或装置。

因此，在实施例中，控制系统可以根据用户接口的输入信号、(传感器的)传感器信号和定时器中的一者或多者进行控制。术语“定时器”可以指时钟和/或预定时间方案。

在窗口元件的下游，可以使用另外的光学器件。

然而，在特定实施例中，另外的光学器件可以分别对第一发光材料光和第二装置光的光束的光束角基本上没有影响。然而，在其他实施例中，另外的光学器件可以分别影响第一发光材料光和第二装置光的光束的光束角。在特定实施例中，准直光学器件可以配置在第一窗口元件的下游，如透镜、准直器、CPC等。如上所述，第二装置光的光束可以比第一发光材料光(以及可选地第一装置光)的光束更宽(更大的FWHM)。在特定实施例中，单个光学元件配置在第一窗口元件和第二窗口元件的下游。

在又一方面，本发明还提供了一种用于控制系统光束的光束形状的方法，该方法包括控制如上定义的光产生系统的第一光产生装置和第二光产生装置。

光产生系统可以是例如以下各项中的一部分或应用于以下各项：办公室照明系统、家庭应用系统、商店照明系统、家庭照明系统、重点照明系统、聚光照明系统、剧院照明系统、光纤应用系统、投影系统、自发光显示系统、像素化显示系统、分段显示系统、警示标志系统、医疗照明应用系统、指示标志系统、装饰照明系统、便携式系统、汽车应用、(户外)道路照明系统、城市照明系统、温室照明系统、园艺照明、数字投影或LCD背光照明。光产生系统(或灯具)可以是例如光通信系统或消毒系统的一部分或者可以应用在例如光通信系统或消毒系统中。

术语“可见光”、“可见光”或“可见光发射”和类似术语是指具有在约380-780nm范围内的一个或多个波长的光。在本文中，UV尤其是指选自200-380nm范围的波长。

术语“光”和“辐射”在本文中可互换使用，除非从上下文清楚地看出术语“光”仅指可见光。因此，术语“光”和“辐射”可以指UV辐射、可见光和IR辐射。在特定实施例中，特别是对于照明应用，术语“光”和“辐射”(至少)是指可见光。

术语“紫光”或“紫色发射”尤其涉及波长在约380-440nm范围内的光。术语“蓝光”或“蓝色发射”尤其涉及波长在约440-495nm范围内的光(包括一些紫色和青色色调)。术语“绿光”或“绿色发射”尤其涉及波长在约495-570nm范围内的光。术语“黄光”或“黄色发射”尤其涉及波长在约570-590nm范围内的光。术语“橙色光”或“橙色发射”尤其涉及波长在约590-620nm范围内的光。术语“红光”或“红色发射”尤其涉及波长在约620-780nm范围内的光。术语“粉红色光”或“粉红色发射”是指具有蓝色和红色分量的光。术语“青色”可指选自约490-520nm范围的一个或多个波长。术语“琥珀色”可指选自约585-605nm，诸如约590-600nm范围的一个或多个波长。短语“具有在一波长范围内的一个或多个波长的光”和类似短语可尤其指示所指示的光(或辐射)具有至少一个或多个强度在指示波长范围内的这些一个或多个波长处的光谱功率分布。例如，蓝色发射固态光源将具有强度在440-495nm波长范围内的一个或多个波长处的光谱功率分布。

在又一方面，本发明还提供一种包括如本文所定义的光产生系统的灯或灯具。该灯具还可以包括壳体、多个光学元件、多个百叶窗等等。灯或灯具还可包括封装光产生系统的外壳。灯或灯具可以包括外壳中的光窗口或外壳开口，系统光可以通过该光窗口或外壳开口从外壳中逸出。在又一方面，本发明还提供一种包括如本文所限定的光产生系统的投影设备。特别地，投影设备或“投影仪”或“图像投影仪”可以是将图像(或运动图像)投影到诸如投影屏幕的表面上的光学设备。投影设备可以包括一个或多个如本文所述的光产生系统。因此，在一个方面中，本发明还提供了一种照明装置，其选自灯、灯具、投影仪设备、消毒设备和光学无线通信设备的组，照明装置包括如本文所定义的光产生系统。照明装置可以包括外壳或载体，外壳或载体被配置为容纳或支撑光产生系统的一个或多个元件。例如，在实施例中，照明装置可以包括外壳或载体，外壳或载体被配置为容纳或支撑第一光产生设备、第二光产生设备和窗口元件中的一者或多者。

照明装置或照明系统可以被配置为产生装置光(或“照明装置光”)或系统光(“或照明系统光”)。如上所述，术语光和辐射可以互换使用。

照明系统可以包括光源。在实施例中，系统光可以包括光源光和转换的光源光(诸如发光材料光)中的一者或多者。

附图说明

现在将仅通过示例的方式，参考所附示意图来描述本发明的实施例，其中对应的参考符号指示对应的部分，并且在附图中：

图1示意性地描绘了一个实施例；

图2a至图2b示意性地描绘了一些方面；以及

图3示意性地描绘了一些另外的实施例。

示意图不必按比例绘制。

具体实施方式

图1示意性地示出了光产生系统1000的一个实施例，其包括第一光产生装置110、第二光产生装置120、第一发光材料210、窗口元件400和光混合室500。

第一光产生装置110可以被配置为(在光混合室500中)提供第一装置光111。第一光产生装置110可以包括激光器和超发光二极管中的一者或多者。附图标记415表示光学器件，其可以用于向第一发光材料210提供第一装置光的大部分。因此，第一装置光211的大部分可以被第一发光材料210接收而没有中间反射。

第二光产生装置120可以被配置为(在光混合室500中)产生第二装置光121。第二光产生装置120可以包括固态光源。第二光产生装置120可以包括一个或多个LED。

在实施例中，第二装置光121可以是白光。

光混合室500可以至少部分地由窗口元件400限定。

窗口元件400可以包括：(i)包括第一发光材料210的第一窗口元件部分410，第一窗口元件部分410可以被配置为与第一光产生装置110成光接收关系，以及(ii)第二窗口元件部分420，第二窗口元件部分420对于第二装置光121可以是半透明的。第二窗口元件部分420可以被配置为与第二光产生装置120成光接收关系。第一窗口元件部分410和第二窗口元件部分420可以被配置为彼此热接触。第一窗口元件部分410和第二窗口元件部分420在材料组成上可以不同。第二窗口元件部分420例如可以包括类似于颗粒或晶界的散射元件425。因此，第二窗口元件可以包括基本上透明的材料，这些材料包括一些散射元件425，散射元件425可以向第二窗口元件部分提供半透明特性。

附图标记401表示窗口元件的上游面，附图标记402表示窗口元件的下游面。附图标记411和412分别表示第一窗口元件部分410的上游面和下游面。这些面411、412之间的距离可以用附图标记h1表示。在多个实施例中，在第一窗口元件部分410的横截面积A1的至少50％上，例如至少70％上，上游面411和下游面412可以被配置为平行的。

附图标记W1表示第一窗口元件部分410的宽度，附图标记W2表示第二窗口元件部分420的宽度。横截面积可以被配置为平行于相应的宽度(并且垂直于相应的窗口元件部分的法线)。附图标记O表示系统1000的光轴。法线可以被配置为平行于光轴O。

第一发光材料210可以被配置为将第一装置光111的至少一部分转换为第一发光材料光211。

第一窗口元件部分410可以被配置为透射第一装置光111的一部分。

在光产生系统1000的操作模式中，第一光产生装置110和第一发光材料210可以被配置为产生从第一窗口元件部分410的下游侧416发出的白光。白光可以包括第一发光材料光211和透射的第一装置光111。

在实施例中，第一光产生装置110可以被配置为产生蓝色第一装置光111。

在特定实施例中，第一发光材料210可以被配置为将第一装置光111的至少一部分转换成具有在从530nm至750nm的波长范围中选择的一个或多个波长处的强度的第一发光材料光211。

第一窗口元件部分410可以被配置为透射少于1％的到达第一窗口元件部分410的第一装置光111。在光产生系统1000的操作模式中，第一光产生装置110和第一发光材料210可以被配置为产生从第一窗口元件部分410的下游侧416发出的白光。特别地，白光可以包括第一发光材料光211。

在实施例中，第二窗口元件部分420(i)可以被配置为在第二装置光121的垂直辐射下透射至少30％的第二装置光121和/或(ii)可以被配置为在第二装置光121的垂直辐射下反射至少30％的第二装置光121。

在实施例中，第一窗口元件部分410可以包括陶瓷体，和/或第二窗口元件部分420可以包括陶瓷体。

在实施例中，第一窗口元件部分41O和第二窗口元件部分420由反射元件430至少部分地(光学地)分离。

在实施例中，反射元件430可以具有最大为1μm的厚度(d1)。在实施例中，反射元件430可以具有比第一窗口元件部分410和/或第二窗口元件部分420更高的热导率。反射元件430是光学分离元件的实施例。

在特定实施例中，反射元件430可以包括铝、银和铜中的一者或多者。

在实施例中，第一窗口元件部分410可以具有第一高度h1，而第二窗口元件部分420具有第二高度h2。在具体的实施例中，h1＜h2。

特别地，第二窗口元件部分420可以限定配置在第一窗口元件部分410的下游侧416处的第二窗口元件腔440。附图标记h3表示第二窗口元件腔440的高度或深度。

在特定实施例中，第二窗口元件腔440可以被配置为反射器腔。特别地，在第二窗口元件腔440的光入口侧441处，可以配置第一窗口元件部分410的至少一部分。如图所示，在实施例中，第二窗口元件腔的光入口侧可以基本上与第一窗口元件410的下游面412重合。

在实施例中，第一窗口元件部分410可以具有第一横截面积A1。此外，在实施例中，第二窗口元件部分420可以具有第二横截面面积A2。特别地，0.001≤A1/A2≤0.1。

在特定实施例中，光产生系统1000还可以包括导热元件600(具有比第一窗口元件部分410和/或第二窗口元件部分420更高的热导率)。特别地，光混合室500可以部分地由导热元件600限定。然而，在实施例中，导热元件600可以包括或可以热耦合到以下中的一项或多项：散热器，热管和热扩散器。

光产生系统1000可以被提供光封装件，其中所有元件集成在单个器件或模块中。

如图所示，在实施例中，光产生系统1000还可以包括控制系统300。特别地，控制系统300可以被配置为通过控制第一光产生装置110和第二光产生装置120来控制从光产生系统发出的系统光1001的光束形状。

在一个方面，本发明还提供了一种用于控制系统光束1001的光束形状的方法，该方法包括控制光产生系统1000的第一光产生装置110和第二光产生装置120。

因此，利用这种光产生系统，可以提供可控的空间功率分布。

图2a示意性地示出了窗口元件400的一些俯视图，窗口元件400包括第一窗口元件部分410、第二窗口元件部分420和可选的中间反射元件430，中间反射元件430可用于光学分离第一窗口元件部分410和第二窗口元件部分420。示出了相应的横截面积A1和A2。窗口元件400的总横截面积可以定义为A3。

图2b示意性地示出了用光束角α1表示的第一发光材料光束211的光束宽度和用光束角α2表示的第二装置光束的光束宽度可以不同，特别是前者小于后者。光束角可由半峰全宽来定义。

在实施例中，来自第一窗口元件的光可以被准直为<6°FWHM，优选地≤5°，更优选地≤4°，最优选地≤3°FWHM(半峰全宽)。因此，α1可以最大为6°。通常地，来自第二窗口元件的光可以被准直为≥7°FWHM，例如特别地≥10°，更优选地≥15°，最优选地≥20°，例如25°FWHM。因此，α2可以最小为6°。准直可以例如用透镜或其它光学元件来实现，如附图标记450所示。光学器件450可用于提供相对窄的光束。在实施例中，光学器件可以包括准直光学器件，例如透镜、反射器、准直器、复合抛物面聚光器型光学元件。如上所述，在特定实施例中，单个光学元件被配置在第一窗口元件和第二窗口元件的下游。

附图标记421和422分别表示第二窗口元件部分420的上游面和下游面。在这些面421，422之间的距离可以用附图标记h2表示。在实施例中，在第二窗口元件部分420的横截面积A2的至少50％上，例如至少70％上，上游面421和下游面422可以被配置为平行的。

图3示意性地示出了包括如上所述的光产生系统1000的灯具2的实施例。附图标记301表示用户界面，该用户界面可以与控制系统300功能性地耦合，该控制系统300由光产生系统1000所包括，或者功能性地耦合到光产生系统1000。图3还示意性地示出了包括光产生系统1000的灯1的一个实施例。附图标记3表示投影仪设备或投影仪系统，其可以用于例如在墙壁上投影图像，其也可以包括光产生系统1000。因此，图3示意性地描绘了从灯1、灯具2、投影仪设备3、消毒设备和光学无线通信设备的组中选择的照明装置1200的实施例，该照明装置包括如本文所述的光产生系统1000。在实施例中，这种照明装置可以是灯1、灯具2、投影仪设备3、消毒设备或光学无线通信设备。从照明装置1200逸出的照明装置光由附图标记1201表示。照明装置光1201可以基本上由系统光1001组成，并且因此在特定实施例中可以是系统光1001。

术语“多个”是指两个或更多个。

本文中的术语“基本上”或“大体上”以及类似术语将为本领域技术人员所理解。术语“基本上”或“大体上”还可以包括具有“完全”、“完整”、“全部”等的实施例。因此，在实施例中，形容词“基本上”或“大体上”也可以被去除。在适用的情况下，术语“基本上”或术语“基本上”还可以涉及90％或更高，例如95％或更高，尤其是99％或更高，甚至更尤其是99.5％或更高，包括100％。

术语“包括”还包括其中术语“包括”是指“由……组成”的实施例。

术语“和/或”尤其涉及在“和/或”之前和之后提到的一个或多个项目。例如，短语“项目1和/或项目2”和类似短语可以涉及项目1和项目2中的一者或多者。术语“包括”在一个实施例中可以是指“由……组成”，但在另一个实施例中也可以是指“至少含有所定义的种类和任选的一种或多种其它种类”。

此外，说明书和权利要求书中的术语第一、第二、第三等用于区分相似的元件，而不一定用于描述顺序或时间顺序。应当理解，如此使用的术语在适当的情况下是可互换的，并且在此描述的本发明的实施例能够以不同于在此描述或示出的其他顺序操作。

这些设备，装置或系统在这里可以在操作期间进行描述。本领域技术人员将清楚，本发明不限于操作方法、或操作中的设备、装置或系统。

应当注意，上述实施例说明而非限制本发明，且所属领域的技术人员将能够在不脱离所附权利要求书的范围的情况下设计许多备选实施例。

在权利要求中，置于括号中的任何附图标记不应解释为限制权利要求。

动词“包括”及其变形的使用不排除除了权利要求中所述的那些之外的元件或步骤的存在。除非上下文清楚地另有要求，否则在整个说明书和权利要求书中，词语“包括”、“包括有”等应被解释为性意义，而不是排他性或穷举性意义；也就是说，在“包括但不限于”的意义上。

元件之前的冠词“一”或“一个”不排除多个这种元件的存在。

本发明可以通过包括几个不同元件的硬件以及通过适当编程的计算机来实现。在列举了几个装置的设备权利要求或装置权利要求或系统权利要求中，这些装置中的几个装置可以由同一项硬件来实现。在相互不同的从属权利要求中叙述某些措施的事实并不表示不能有利地使用这些措施的组合。在又一方面，本发明(因此)提供了一种软件产品，当在计算机上运行时，其能够实现如本文所述的方法(的一个或多个实施例)。

本发明还提供了一种控制系统，其可以控制设备、装置或系统，或者可以执行这里描述的方法或过程。此外，本发明还提供了一种计算机程序产品，当在功能上耦合到设备、装置或系统或由设备、装置或系统所包括的计算机上运行时，控制这种设备、装置或系统的一个或多个可控元件。

本发明还适用于包括在说明书中描述和/或在附图中示出的一个或多个表征特征的设备、装置或系统。本发明还涉及一种方法或工艺，该方法或工艺包括：在说明书中描述和/或在附图中示出的更多表征特征。

本专利中讨论的各个方面可以被组合以便提供附加的优点。此外，本领域技术人员将理解，可以组合实施例，并且也可以组合多于两个的实施例。此外，一些特征可以形成一个或多个分案申请的基础。

Claims

1.一种光产生系统(1000)，包括第一光产生装置(110)、第二光产生装置(120)、第一发光材料(210)、窗口元件(400)和光混合室(500)，其中：

所述第一光产生装置(110)被配置为提供第一装置光(111)；其中所述第一光产生装置(110)包括激光器和超发光二极管中的一者或多者；

所述第二光产生装置(120)被配置为产生第二装置光(121)；其中所述第二光产生装置(120)包括固态光源；

所述光混合室(500)由所述窗口元件(400)和反射壁限定，其中所述反射壁对所述第二装置光具有至少50％的平均反射率；

所述窗口元件(400)包括：(i)包括所述第一发光材料(210)的第一窗口元件部分(410)，其中所述第一窗口元件部分(410)被配置为与所述第一光产生装置(110)成光接收关系，以及(ii)第二窗口元件部分(420)，其中所述第二窗口元件部分(420)对于所述第二装置光(121)是半透明的，并且其中所述第二窗口元件部分(420)被配置为与所述第二光产生装置(120)成光接收关系；其中所述第一窗口元件部分(410)和所述第二窗口元件部分(420)被配置为彼此热接触；其中所述第一窗口元件部分(410)和所述第二窗口元件部分(420)在材料组成上不同；

所述第一发光材料(210)被配置为将所述第一装置光(111)的至少一部分转换成第一发光材料光(211)；

对于所述第二装置光(121)，所述第二窗口部分(420)的所述反射率选自30％至70％的范围；以及

其中所述第二窗口元件部分(420)不包括被配置为转换所述第二装置光(121)的发光材料。

2.根据权利要求1所述的光产生系统(1000)，其中所述第二光产生装置(120)包括一个或多个LED。

3.根据前述权利要求中任一项所述的光产生系统(1000)，其中所述第一窗口元件部分(410)被配置为透射所述第一装置光(111)的一部分，其中在所述光产生系统(1000)的操作模式中，所述第一光产生装置(110)和第一发光材料(210)被配置为产生从所述第一窗口元件部分(410)的下游侧(416)发出的白光，其中所述白光包括第一发光材料光(211)和透射的第一装置光(111)。

4.根据权利要求3所述的光产生系统(1000)，其中所述第一光产生装置(110)被配置为产生蓝色第一装置光(111)，并且其中所述第一发光材料(210)被配置为将所述第一装置光(111)的至少一部分转换为第一发光材料光(211)，所述第一发光材料光(211)具有在从530nm至750nm的波长范围中选择的一个或多个波长处的强度。

5.根据前述权利要求中任一项所述的光产生系统(1000)，其中从所述窗口元件(400)逸出的所述第二装置光(121)的至少70％经由所述第二窗口元件(420)逸出。

6.根据前述权利要求中任一项所述的光产生系统(1000)，其中所述第一窗口元件部分(410)包括陶瓷体，并且其中所述第二窗口元件部分(420)包括陶瓷体。

7.根据前述权利要求中任一项所述的光产生系统(1000)，其中所述第一窗口元件部分(410)和所述第二窗口元件部分(420)由反射元件(430)至少部分地分开。

8.根据权利要求7所述的光产生系统(1000)，其中所述反射元件(430)具有比所述第一窗口元件部分(410)和/或所述第二窗口元件部分(420)更高的热导率。

9.根据前述权利要求中任一项所述的光产生系统(1000)，其中所述第一窗口元件部分(410)具有第一高度(h1)，并且其中所述第二窗口元件部分(420)具有第二高度(h2)，其中h1<h2，并且其中所述第二窗口元件部分(420)限定被配置在所述第一窗口元件部分(410)的下游侧(416)处的第二窗口元件腔(440)。

10.根据权利要求9所述的光产生系统(1000)，其中所述第二窗口元件腔(440)被配置为反射器腔，其中在所述第二窗口元件腔(440)的光入口侧(441)处配置所述第一窗口元件部分(410)的至少一部分。

11.根据前述权利要求中任一项所述的光产生系统(1000)，其中所述第一窗口元件部分(410)具有第一横截面积A1，其中所述第二窗口元件部分(420)具有第二横截面积A2，其中0.001≤A1/A2≤0.1。

12.根据前述权利要求中任一项所述的光产生系统(1000)，还包括导热元件(600)，其中所述光混合室(500)部分地由所述导热元件(600)限定，其中所述导热元件(600)包括或者热耦合到以下中的一项或多项：散热器、热管和热扩散器。

13.根据前述权利要求中任一项所述的光产生系统(1000)，还包括控制系统(300)，所述控制系统(300)被配置为通过控制所述第一光产生装置(110)和所述第二光产生装置(120)来控制从所述光产生系统发出的系统光(1001)的光束形状。

14.一种用于控制系统光束(1001)的光束形状的方法，所述方法包括控制根据前述权利要求中任一项所述的光产生系统(1000)的所述第一光产生装置(110)和所述第二光产生装置(120)。

15.一种照明装置(1200)，选自灯(1)、灯具(2)、投影仪设备(3)、消毒设备和光学无线通信设备的组，所述照明装置(1200)包括根据前述权利要求1至13中任一项所述的光产生系统(1000)。