Осветительное устройство для генерации света



Осветительное устройство для генерации света
Осветительное устройство для генерации света
Осветительное устройство для генерации света
Осветительное устройство для генерации света
Осветительное устройство для генерации света

 

H01L33/50 - Полупроводниковые приборы по меньшей мере с одним потенциальным барьером или с поверхностным барьером, предназначенные для светового излучения, например инфракрасного; специальные способы или устройства для изготовления или обработки таких приборов или их частей; конструктивные элементы таких приборов (соединение световодов с оптоэлектронными элементами G02B 6/42; полупроводниковые лазеры H01S 5/00; электролюминесцентные источники H05B 33/00)

Владельцы патента RU 2589493:

КОНИНКЛЕЙКЕ ФИЛИПС ЭЛЕКТРОНИКС Н.В. (NL)

Изобретение относится к осветительному устройству для генерации света. Генератор первичного света генерирует свет (6), который преобразуется светопреобразующим материалом (8) во вторичный свет (3), причем первичный свет направляется на первичную поверхность (9) светопреобразующего материала. Оболочка (10), содержащая прозрачную крышку (7), герметично заключает в себе светопреобразующий материал, причем прозрачная крышка проницаема для первичного света и расположена на первичной поверхности светопреобразующего материала. Оболочка повышает светостойкость светопреобразующего материала. Это позволяет увеличивать интенсивность первичного света, например, путем увеличения мощности первичного света и, таким образом, вторичного света и/или путем фокусировки первичного света на меньшую область на первичной поверхности, тем самым снижая оптический фактор вторичного света, без повреждения светопреобразующего материала. 5 н. и 9 з.п. ф-лы, 10 ил.

 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Изобретение относится к осветительному устройству и способу освещения для генерации света. Изобретение дополнительно относится к устройству применения света и способу применения света для применения света осветительного устройства и к способу изготовления для изготовления осветительного устройства.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

В US 2008/0149958 A1 раскрыто осветительное устройство, содержащее светоизлучающий полупроводниковый компонент, имеющий излучающее полупроводниковое тело и элемент люминесцентного преобразования. Полупроводниковое тело испускает излучение в ультрафиолетовом, синем и/или зеленом спектральном диапазоне, и элемент люминесцентного преобразования преобразует часть излучения в излучение большей длины волны. Светоизлучающий полупроводниковый компонент можно использовать для создания светодиода, который излучает полихроматический свет, в частности белый свет, при наличии только одного светоизлучающего полупроводникового тела. Однако такой светодиод страдает тем недостатком, что максимальная интенсивность излучения, направляемого на элемент люминесцентного преобразования, сравнительно мала, что ограничивает максимальную интенсивность полихроматического света и приводит к довольно большому оптическому фактору полихроматического света. Это снижает качество полихроматического света.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Задачей настоящего изобретения является обеспечение осветительного устройства и способа освещения для генерации света, позволяющего повысить качество генерируемого света. Дополнительной задачей настоящего изобретения является обеспечение устройства применения света для применения света осветительного устройства, соответствующего способа применения света и способа изготовления для изготовления осветительного устройства.

Первый аспект настоящего изобретения предусматривает осветительное устройство для генерации света, причем осветительное устройство содержит:

- генератор первичного света для генерации первичного света,

- светопреобразующий материал для преобразования первичного света во вторичный свет, причем генератор первичного света и светопреобразующий материал расположены так, что первичный свет можно направлять на первичную поверхность светопреобразующего материала,

- оболочку, герметично заключающую в себе светопреобразующий материал, причем оболочка содержит прозрачную крышку, которая проницаема для первичного света и располагается на первичной поверхности светопреобразующего материала.

Поскольку оболочка герметично заключает в себе светопреобразующий материал, причем оболочка содержит прозрачную крышку, которая проницаема для первичного света и располагается на первичной поверхности светопреобразующего материала, светостойкость светопреобразующего материала повышается. Это позволяет увеличивать интенсивность первичного света, например, путем увеличения мощности первичного света и, таким образом, увеличивать мощность вторичного света, и/или путем фокусировки первичного света на меньшую область на первичной поверхности светопреобразующего материала, тем самым, снижая оптический фактор вторичного света, без повреждения светопреобразующего материала. Снижая оптический фактор вторичного света и/или повышая мощность вторичного света, можно улучшить качество вторичного света.

Предпочтительно, оболочка и светопреобразующий материал образуют закрытую упаковку, где крышка плотно установлена на светопреобразующем материале.

Генератором первичного света предпочтительно является лазер для генерации лазерного света в качестве первичного света. В качестве лазера выступает, например, лазерный диод. Лазер может быть выполнен с возможностью излучать лазерный свет в диапазоне длин волны от 380 до 500 нм. Например, лазерный свет может иметь длину волны 405 или 450 нм.

Предпочтительно, чтобы прозрачная крышка содержала плоскую внешнюю поверхность, которая располагается на первичной поверхности светопреобразующего материала. Это дополнительно повышает светостойкость светопреобразующего материала и, таким образом, способность излучать вторичный свет, имеющий сниженный оптический фактор.

Прозрачная крышка может содержать искривленную внешнюю поверхность, которая обращена от светопреобразующего материала, для оказания влияния на, по меньшей мере, один из первичного света и вторичного света. Это позволяет оказывать влияние на, по меньшей мере, один первичного света и вторичного света без необходимости использовать дополнительный оптический элемент. Например, крышка может представлять собой плоско-выпуклую линзу, содержащую плоскую поверхность и выпуклую поверхность, причем плоская поверхность может располагаться на светопреобразующем материале и быть обращенной к нему, и выпуклая поверхность может быть обращена от светопреобразующего материала, например, для улучшения сбора света.

Прозрачная крышка также может представлять собой пластину, имеющую две параллельные плоские поверхности, причем одна из этих поверхностей располагается на первичной поверхности светопреобразующего материала, и другая из этих поверхностей обращена от светопреобразующего материала.

В предпочтительном варианте осуществления, крышка содержит, по меньшей мере, одно из противоотражательного покрытия для уменьшения отражения первичного света и диэлектрического покрытия для отфильтровывания заранее заданной части спектра вторичного света. Противоотражательное покрытие может повышать эффективность осветительного устройства, и диэлектрическое покрытие позволяет гарантировать, что только нужная часть спектра вторичного света излучается осветительным устройством.

Также предпочтительно, чтобы крышка содержала стекло. В частности, крышка содержит плоскую стеклянную поверхность, расположенную на первичной поверхности светопреобразующего материала. Используя крышку, содержащую плоскую стеклянную поверхность, расположенную на первичной поверхности светопреобразующего материала, можно дополнительно повысить светостойкость светопреобразующего материала.

Также предпочтительно, чтобы крышка содержала теплорассеивающий материал. Например, крышка может содержать алмазный материал или сапфировый материал.

Также предпочтительно, чтобы светопреобразующий материал содержал люминесцентный материал, например фосфор. В частности, светопреобразующий материал может содержать неорганический фосфор. Фосфор предпочтительно содержит, по меньшей мере, один из BAM, LuAG, YAG, SSONE, BSONE, BSSNE, ECAS.

Также предпочтительно, чтобы светопреобразующий материал содержит связующий материал для связывания люминесцентного материала. Связующий материал, предпочтительно, представляет собой силиконовое связующее вещество. Связывая люминесцентный материал со связующим материалом, можно дополнительно повысить светостойкость светопреобразующего материала.

Согласно варианту осуществления, оболочка образована выемкой, где располагается светопреобразующий материал, и которая закрыта крышкой, причем выемка сформирована в поворотном элементе. Поворотный элемент представляет собой, например, поворотное колесо или поворотный диск. Если поворотный элемент вращается при фиксированной позиции первичного света, несколько участков светопреобразующего материала периодически облучается первичным светом. Это позволяет дополнительно повысить интенсивность первичного света, в частности дополнительно сфокусировать первичный свет, без повреждения светопреобразующего материала. Если поворотный элемент представляет собой поворотное колесо или поворотный диск, первичный свет может освещать поворотное колесо или поворотный диск наподобие того, как происходит освещение CD, например, в CD-проигрывателе, где поворотное колесо или поворотный диск вращается, в то время как первичный свет остается в фиксированной позиции.

Также предпочтительно, чтобы в поворотном элементе были сформированы одна или несколько выемок, в которых располагаются несколько разных светопреобразующих материалов для преобразования первичного света во вторичный свет, содержащий свет, генерируемый путем преобразования первичного света разными светопреобразующими материалами. Например, разные светопреобразующие материалы могут генерировать вторичный свет, имеющий разные цвета. Если поворотный элемент вращается так, что человеческий глаз не может улавливать смену разных цветов, результирующий вторичный свет воспринимается как смешанный вторичный свет, имеющий единый цвет смеси. Если поворотный элемент движется медленно, человеческий глаз воспринимает изменение цвета.

Дополнительный аспект настоящего изобретения предусматривает устройство применения света для применения света осветительного устройства, причем устройство применения света содержит:

- осветительное устройство по п. 1 для генерации вторичного света,

- блок применения света для применения вторичного света.

Предпочтительно, устройство применения света является световым проектором, и блок применения света является блоком проекции, выполненным с возможностью использования вторичного света для проецирования проекционного элемента. Проекционным элементом является, например, изображение или кинофильм, которое(ый) проецируется, например, на экран, с использованием вторичного света, генерируемого осветительным устройством. Проекционный элемент можно обеспечивать посредством дисплея блока проекции, где дисплей может представлять собой ЖК проекционный дисплей. Устройством применения света также может быть другое устройство, которое может применять вторичный свет, например прожекторное осветительное устройство, волоконное осветительное устройство или архитектурное осветительное устройство.

Дополнительный аспект настоящего изобретения предусматривает способ освещения для генерации света, причем способ освещения содержит этапы, на которых:

- генерируют первичный свет с помощью генератора первичного света,

- преобразуют первичный свет во вторичный свет с помощью светопреобразующего материала, причем генератор первичного света и светопреобразующий материал расположены так, что первичный свет можно направлять на первичную поверхность светопреобразующего материала, причем светопреобразующий материал герметично заключен в оболочку, которая содержит прозрачную крышку, которая проницаема для первичного света и располагается на первичной поверхности светопреобразующего материала.

Дополнительный аспект предусматривает способ применения света для применения света осветительного устройства, причем способ применения света содержит этапы, на которых:

- генерируют вторичный свет с помощью осветительного устройства по п. 1,

- применяют вторичный свет с помощью блока применения света.

В дополнительном варианте осуществления настоящего изобретения предусмотрен способ изготовления для изготовления осветительного устройства по п. 1, причем способ изготовления содержит этапы, на которых:

- обеспечивают генератор первичного света для генерации первичного света, светопреобразующий материал для преобразования первичного света во вторичный свет и оболочку, содержащую прозрачную крышку, проницаемую для первичного света,

- герметично заключают светопреобразующий материал в оболочку таким образом, что прозрачная крышка располагается на первичной поверхности светопреобразующего материала,

- размещают генератор первичного света и светопреобразующий материал таким образом, что первичный свет можно направлять к первичной поверхности светопреобразующего материала.

Следует понимать, что осветительное устройство по п. 1, устройство применения света по п. 11, способ освещения по п. 13, способ применения света по п. 14 и способ изготовления по п. 15 имеют аналогичные и/или идентичные предпочтительные варианты осуществления, в частности заданные в зависимых пунктах формулы изобретения.

Следует понимать, что предпочтительный вариант осуществления изобретения также может быть любой комбинацией зависимых пунктов формулы изобретения с соответствующим независимый пунктом формулы изобретения.

Эти и другие аспекты изобретения явствуют из и будут пояснены со ссылкой на описанные ниже варианты осуществления.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

В нижеследующих чертежах:

фиг. 1 схематически и иллюстративно демонстрирует вариант осуществления устройства применения света для применения света варианта осуществления осветительного устройства,

фиг. 2 схематически и иллюстративно демонстрирует вид сверху поворотного колеса осветительного устройства,

фиг. 3 схематически и иллюстративно демонстрирует вид в разрезе части поворотного колеса,

фиг. 4 схематически и иллюстративно демонстрирует вид в разрезе прозрачной крышки, закрывающей светопреобразующий материал осветительного устройства,

фиг. 5 схематически и иллюстративно демонстрирует вид в разрезе поворотного колеса другого варианта осуществления осветительного устройства,

фиг. 6 схематически и иллюстративно демонстрирует вид сверху варианта осуществления поворотного колеса,

фиг. 7 схематически и иллюстративно демонстрирует другой вариант осуществления устройства применения света для применения света осветительного устройства,

фиг. 8 демонстрирует блок-схему операций, примерно иллюстрирующую вариант осуществления способа освещения для генерации света,

фиг. 9 демонстрирует блок-схему операций, примерно иллюстрирующую вариант осуществления способа применения света для применения света осветительного устройства, и

фиг. 10 демонстрирует блок-схему операций, примерно иллюстрирующую вариант осуществления способа изготовления для изготовления осветительного устройства.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Фиг. 1 схематически и иллюстративно демонстрирует вариант осуществления устройства 1 применения света для применения света 3 осветительного устройства 2. В этом варианте осуществления, устройством 1 применения света является световой проектор, содержащий блок 4 применения света, представляющий собой блок проекции, в котором вторичный свет 3 используется для проецирования проекционного элемента (не показан на фиг. 1). Проекционным элементом является, например, изображение или кинофильм, которое(ый) проецируется, например, на экран, с использованием вторичного света 3, генерируемого осветительным устройством 2. Проекционный элемент можно обеспечивать посредством дисплея 31 блока 4 проекции, в котором вторичный свет используется для проецирования с помощью дисплея для проецирования проекционного элемента, например, на экран. Блок 4 проекции может содержать оптические элементы 30, обеспечивающие равномерное освещение дисплея 31 вторичным светом 3, и проекционную линзу 32 для проецирования проекционного элемента, например, на экран. Для применения вторичного света можно использовать и другие известные блоки проекции. Кроме того, устройством применения света также может быть другое устройство, которое применяет вторичный свет 3, генерируемый осветительным устройством 2, например прожекторное осветительное устройство, которое используется, например, в театрах, для освещения одного конкретного актера, волоконное осветительное устройство, где свет поступает в оптическое волокно и передается по этому волокну в другое место, архитектурное осветительное устройство, которое используется для освещения домов, церквей или других зданий, и т.д.

Осветительное устройство 2 содержит генератор 5 первичного света для генерации первичного света 6, который проходит через светоделитель 23 и фокусируется линзой 20 на светопреобразующий материал для преобразования первичного света 6 во вторичный свет 3.

Вторичный свет 3, генерируемый путем преобразования первичного света 6, направляется на блок 4 проекции через линзу 20 и светоделитель 23. Блок 4 проекции использует вторичный свет 3, как было упомянуто выше, для проецирования проекционного элемента на экран. Светопреобразующий материал располагается в поворотном элементе 12, который вращается вокруг оси 21 вращения с использованием, в этом варианте осуществления, электродвигателя 24. Поскольку светоделитель 23 проницаем для первичного света, первичный свет, который может отражаться, например, прозрачной крышкой 7, не направляется на блок проекции светоделителем 23.

Фиг. 2 схематически и иллюстративно демонстрирует вид сверху колеса 21, и фиг. 3 схематически и иллюстративно демонстрирует вид в разрезе участка 25 колеса 12, указанного на фиг. 2 пунктирным прямоугольником 25. Как явствует из фиг. 3, светопреобразующий материал 8 заключен внутри оболочки 10. Оболочка 10 выполнена с возможностью герметично заключать в себе светопреобразующий материал 8. Оболочка 10 содержит прозрачную крышку 7, которая проницаема для первичного света 6 и располагается на первичной поверхности 9 светопреобразующего материала 8. Генератор 5 первичного света и светопреобразующий материал 8 расположены так, что первичный свет 6 можно направлять к первичной поверхности 9 светопреобразующего материала 8.

Оболочка 10 и светопреобразующий материал 8 образуют закрытую упаковку, в которой крышка 7 плотно установлена на первичной поверхности 9 светопреобразующего материала 8. В частности, прозрачная крышка 7 содержит плоскую внешнюю поверхность 11, которая располагается на первичной поверхности 9 светопреобразующего материала 8. В этом варианте осуществления, крышка 7 представляет собой стеклянную пластину, в которой плоская стеклянная поверхность 11 располагается на первичной поверхности 9 светопреобразующего материала 8. В другом варианте осуществления, крышка может содержать, в частности, может быть выполнена из теплорассеивающего материала, например алмазного материала или сапфирового материала.

Фиг. 4 более подробно демонстрирует крышку 7. На фиг. 4 схематически и иллюстративно показано, что крышка 7 содержит противоотражательное покрытие 15 для уменьшения отражения первичного света 6 и диэлектрическое покрытие 14 для отфильтровывания заранее заданной части спектра вторичного света 3. В других вариантах осуществления, крышка 7 может не содержать противоотражательное покрытие 15 и/или диэлектрическое покрытие 14.

Генератором 5 первичного света предпочтительно является лазер для генерации лазерного света в качестве первичного света 6. В качестве лазера выступает, например, лазерный диод. Лазер может быть выполнен с возможностью излучать лазерный свет в диапазоне длин волны, например, от 380 до 500 нм. Согласно варианту осуществления, лазерный свет имеет длину волны 405 или 450 нм.

Светопреобразующий материал 8 содержит фосфор, в частности неорганический фосфор. Предпочтительно, светопреобразующий материал 8 содержит, по меньшей мере, один из следующих фосфорных материалов: BAM (BaMgAl10O17:Eu), LuAG (Lu3Al5O12:Ce), YAG (Y3Al5O12:Ce), SSONE (SrSi2O2N2:Eu), BSONE (Ba3Si6O12N2:Eu), BSSNE ((Ba, Sr)2Si5N8:Eu) и ECAS (CaSiAlN3:Eu). Длина волны возбуждения для BAM предпочтительно составляет 405 нм для генерации синего вторичного света. Для LuAG длина волны возбуждения предпочтительно составляет 450 нм, и вторичный свет предпочтительно является зеленым светом. Для YAG длина волны возбуждения предпочтительно составляет 450 нм, и вторичный свет предпочтительно является желтым светом. Для SSONE длина волны возбуждения предпочтительно составляет 405 нм и/или 450 нм, и вторичный свет предпочтительно является зеленым светом. Также для BSONE длина волны возбуждения предпочтительно составляет 405 нм и/или 450 нм, и вторичный свет предпочтительно является зеленым светом. Для BSSNE длина волны возбуждения предпочтительно составляет 405 нм и/или 450 нм, и вторичный свет имеет оранжевый цвет, и для ECAS t длина волны возбуждения предпочтительно составляет 405 нм и/или 450 нм и вторичный свет имеет красный цвет. Генератором 5 первичного света, в этом варианте осуществления, является лазер, который выполнен с возможностью излучать первичный свет, имеющий, по меньшей мере, соответствующую длину волны возбуждения.

Для обеспечения светопреобразующего материала порошкообразный фосфор предпочтительно взвешивается в 2-K силиконовом связующем веществе и гомогенизируется с помощью высокоскоростной мешалки. Затем взвесь помещают в выемку 16 колеса 12. Выемка 16 предпочтительно является круглой выемкой или круглой канавкой. Выемка позволяет обеспечить строго определенную толщину слоя светопреобразующего материала 8. Затем светопреобразующий материал 8 закрывают крышкой 7, которая плотно прижимается к взвеси. После этого приготовленное таким образом колесо 12 помещают в печь и нагревают до температуры, при которой силикон отвердевает за счет вулканизации, в результате чего получается закрытая упаковка, для обеспечения оболочки 10, заключающей в себе светопреобразующий материал 8.

Дополнительный вариант осуществления оболочки схематически и иллюстративно показан на фиг. 5. Оболочка 110, показанная на фиг. 5, также образована выемкой 16, в которой располагается светопреобразующий материал 8 и которая закрыта крышкой 107, причем выемка 16 сформирована в колесе 12. Прозрачная крышка 107, показанная на фиг. 5, содержит искривленную внешнюю поверхность 113, которая обращена от светопреобразующего материала 8, для оказания влияния на, по меньшей мере, один из первичного света и вторичного света. Прозрачная крышка 107 дополнительно содержит плоскую внешнюю поверхность 111, которая располагается на первичной поверхности 9 светопреобразующего материала 8. В этом варианте осуществления, прозрачная крышка 107 является плоско-выпуклой линзой, содержащей плоскую поверхность 111 и выпуклую поверхность 113, причем плоская поверхность 111 располагается на светопреобразующем материале 8 и обращена к нему, и выпуклая поверхность 113 обращена от светопреобразующего материала 8 для улучшения сбора света.

Колесо 12 может содержать одну или несколько выемок 16, в которых могут располагаться разные светопреобразующие материалы 17, 18, 19, что схематически и иллюстративно показано на фиг. 6, для преобразования первичного света 6 во вторичный свет, содержащий свет, генерируемый путем преобразования первичного света разными светопреобразующими материалами 17, 18, 19. Разные светопреобразующие материалы генерируют, предпочтительно, вторичный свет, имеющий разные цвета. Если колесо 12 вращается так, что человеческий глаз не может уловить излучение разных цветов, результирующий вторичный свет воспринимается как смешанный вторичный свет, имеющий единый цвет смеси. Если поворотный элемент движется медленно, человеческий глаз может воспринимать изменение цвета. Разные цвета могут представлять собой, например, красный, зеленый и синий, что позволяет рассматривать осветительное устройство как источник света RGB.

Фиг. 7 схематически и иллюстративно демонстрирует другой вариант осуществления устройства 201 применения света для применения вторичного света 3 осветительного устройства 202. Осветительное устройство 202 содержит колесо 12, которое вращается вокруг оси 21 вращения и содержит светопреобразующий материал 8. Колесо 12 аналогично колесу, описанному выше со ссылкой на фиг. 1-3. Первичный свет 6 генератора 5 первичного света фокусируется линзой 20 на светопреобразующем материале. Светопреобразующий материал преобразует первичный свет во вторичный свет 3, который собирается и отражается отражателем 22. Отражатель 22 предпочтительно образован частью внутренней сферы, причем внутренняя поверхность этой части способна отражать вторичный свет 3, например, за счет обеспечения внутренней металлической поверхности. Отражатель 22 содержит отверстие, позволяющее первичному свету 6 попадать на светопреобразующий материал.

Отражатель 22 размещен так, что вторичный свет 3 направляется на блок 4 проекции, который использует вторичный свет 3 для проецирования проекционного элемента, например изображения или кинофильма, который может обеспечиваться на дисплее в блоке 4 проекции. Осветительное устройство 202, показанное на фиг. 7, также может содержать, колесо, описанное выше со ссылкой на фиг. 6, где разные светопреобразующие материалы можно использовать для генерации вторичного света, имеющего разные цвета. Например, красный, зеленый и синий вторичный свет может генерироваться разными светопреобразующими материалами для обеспечения источника света RGB. Альтернативно, колесо может содержать, например, светопреобразующие материалы для генерации красного и зеленого вторичного света, причем часть колеса может отражать первичный свет, в этом примере, синий свет, для обеспечения источника света RGB. В дополнительном примере, осветительное устройство может содержать дополнительный источник света для излучения дополнительного света. Например, генератор первичного света может излучать синий свет, причем часть синего света направляется на светопреобразующий материал для генерации вторичного света, в этом примере зеленого. Дополнительный источник света может быть выполнен с возможностью излучать красный свет. Например, дополнительный источник света может быть светодиодом красного свечения. В этом случае, осветительное устройство можно рассматривать как источник света RGB. Кроме того, можно использовать несколько колес, причем каждое колесо содержит светопреобразующий материал, генерирующий вторичный свет определенного цвета. Оптические элементы можно обеспечивать для комбинирования вторичного света разных колес.

Фиг. 8 демонстрирует блок-схему операций, примерно иллюстрирующую способ освещения для генерации света.

На этапе 301, первичный свет генерируется генератором первичного света. На этапе 302, первичный свет преобразуется во вторичный свет светопреобразующим материалом, причем первичный свет направляется на первичную поверхность светопреобразующего материала, который герметично заключен в оболочку, которая содержит прозрачную крышку, которая проницаема для первичного света и располагается на первичной поверхности светопреобразующего материала.

Фиг. 9 демонстрирует блок-схему операций, примерно иллюстрирующую вариант осуществления способа применения света для применения света осветительного устройства.

На этапе 401, вторичный свет генерируется осветительным устройством как описано выше, например, со ссылкой на фиг. 8. На этапе 402, вторичный свет применяется блоком применения света, например блоком проекции, например, для проецирования проекционного элемента, например изображения или кинофильма, обеспеченного на дисплее, на экран.

Фиг. 10 демонстрирует блок-схему операций, примерно иллюстрирующую вариант осуществления способа изготовления для изготовления осветительного устройства. На этапе 501, обеспечиваются генератор первичного света для генерации первичного света, светопреобразующий материал для преобразования первичного света во вторичный свет, и оболочка, содержащая прозрачную крышку, проницаемую для первичного света. Генератором первичного света предпочтительно является лазер, который обеспечен для изготовления осветительного устройства. Светопреобразующий материал предпочтительно обеспечивается путем взвешивания порошкообразного фосфора в 2-K силиконовом связующем веществе и гомогенизации взвеси с помощью высокоскоростной мешалки. Оболочка предпочтительно обеспечивается за счет обеспечения поворотного элемента, например колеса 12 с выемкой 16, которая предпочтительно является круглой выемкой, и, дополнительно, обеспечения прозрачной крышки, закрывающей пространство, образованное выемкой 16. На этапе 502, светопреобразующий материал герметично заключается внутрь оболочки, при этом прозрачная крышка располагается на первичной поверхности светопреобразующего материала. В частности, взвесь порошкообразного фосфора и силиконового связующего вещества помещается в выемку 16, и прозрачная крышка 7 плотно прижимается к взвеси, закрывая пространство, образованное выемкой 16. Затем колесо предпочтительно помещается в печь и нагревается до температуры, при которой силикон отвердевает за счет вулканизации, для получения закрытой упаковки. На этапе 503, генератор первичного света и светопреобразующий материал размещаются так, чтобы первичный свет можно было направлять к первичной поверхности светопреобразующего материала. В частности, оптические элементы можно обеспечивать для направления первичного света генератора первичного света на светопреобразующий материал.

Устройство применения света можно приспособить для обеспечения одного или нескольких применений с использованием вторичного света, для чего, предпочтительно, требуется малый оптический фактор соответствующей оптической системы. Например, устройство применения освещения может быть цифровым проекционным устройством, оптоволоконным осветительным устройством, архитектурным осветительным устройством, увеселительным осветительным устройством или сценическим осветительным устройством. В этих устройствах, генератором первичного света может служить газоразрядная лампа высокой интенсивности, например UHP-лампа или ксеноновая лампа. Однако, предпочтительно, генератором первичного света является лазер. Поскольку фосфор заключен в оболочку, в которой, предпочтительно, прозрачная стеклянная крышка с плоской поверхностью контактирует с первичной поверхностью светопреобразующего материала, на которую направляется первичный свет, можно повысить светостойкость светопреобразующего материала, что позволяет лучше фокусировать первичный свет на первичной поверхности светопреобразующего материала и, таким образом, позволяет генерирующий вторичный свет, имеющий сниженный оптический фактор. Вторичный свет можно собирать очень эффективно для освещения, например, DLP-, а также LCD- или даже LCoS-дисплеев.

Хотя в вышеописанных вариантах осуществления осветительное устройство содержит поворотное колесо, осветительное устройство также может содержать неподвижную опору, на которой обеспечен заключенный в оболочку светопреобразующий материал, или вместо поворотного колеса можно использовать другой подвижный элемент, например диск.

Согласно варианту осуществления, осветительное устройство может излучать зеленый вторичный свет, с использованием кольца материала преобразования зеленого света. Кроме того, разные сегменты, которые могут быть выполнены из разных преобразующих материалов, как описано выше со ссылкой на фиг. 6, и/или которые могут обеспечивать отражение или диффузное отражение первичного света, можно комбинировать для обеспечения источников света смешанных цветов с разными цветовыми свойствами.

Хотя выше описаны определенные фосфорные материалы, светопреобразующий материал также может содержать другие люминесцентные материалы. Можно использовать разные люминесцентные материалы в зависимости от длины волны первичного света и желаемого спектра вторичного света.

Специалисты в данной области техники, изучив чертежи, раскрытие и нижеследующую формулу изобретения, могут предложить и реализовать другие вариации раскрытых вариантов осуществления при практическом осуществлении заявленного изобретения.

В формуле изобретения, слово "содержащий" не исключает наличия других элементов или этапов, и употребление их наименований в единственном числе не исключает наличия множественных их экземпляров.

Единичный блок или устройство может выполнять функции нескольких элементов, указанных в формуле изобретения. Лишь тот факт, что определенные меры упомянуты во взаимно различных зависимых пунктах, не говорит о том, что нельзя выгодно использовать комбинацию этих мер.

Никакие ссылочные позиции в нижеследующей формуле изобретения не следует рассматривать в порядке ограничения ее объема.

Изобретение относится к осветительному устройству для генерации света. Генератор первичного света генерирует первичный свет, который преобразуется светопреобразующим материалом во вторичный свет, причем первичный свет направляется на первичную поверхность светопреобразующего материала. Оболочка, содержащая прозрачную крышку, герметично заключает в себе светопреобразующий материал, причем прозрачная крышка проницаема для первичного света и расположена на первичной поверхности светопреобразующего материала. Оболочка повышает светостойкость светопреобразующего материала. Это позволяет увеличивать интенсивность первичного света, например, путем увеличения мощности первичного света и, таким образом, вторичного света, и/или путем фокусировки первичного света на меньшую область на первичной поверхности, тем самым, снижая оптический фактор вторичного света, без повреждения светопреобразующего материала.

1. Осветительное устройство для генерации света, причем осветительное устройство (2; 202) содержит
- генератор (5) первичного света для генерации первичного света (6),
- светопреобразующий материал (8) для преобразования первичного света (6) во вторичный свет (3), причем генератор (5) первичного света и светопреобразующий материал (8) расположены так, что первичный свет можно (6) направлять на первичную поверхность (9) светопреобразующего материала (8),
- оболочку (10; 110), герметично заключающую в себе светопреобразующий материал (8), причем оболочка (10; 110) содержит прозрачную крышку (7; 107), которая проницаема для первичного света (6) и располагается на первичной поверхности (9) светопреобразующего материала (8).

2. Осветительное устройство по п. 1, в котором прозрачная крышка (7; 107) содержит плоскую внешнюю поверхность (11; 111), которая располагается на первичной поверхности (9) светопреобразующего материала (8).

3. Осветительное устройство по п. 1, в котором прозрачная крышка (107) содержит искривленную внешнюю поверхность (113), которая обращена от светопреобразующего материала (8), для оказания влияния на по меньшей мере один из первичного света (6) и вторичного света (3).

4. Осветительное устройство по п. 1, в котором крышка (7) содержит по меньшей мере одно из противоотражательного покрытия (15) для уменьшения отражения первичного света (6) и диэлектрического покрытия (14) для отфильтровывания заранее заданной части спектра вторичного света (3).

5. Осветительное устройство по п. 1, в котором крышка (7; 107) содержит стекло.

6. Осветительное устройство по п. 1, в котором крышка содержит теплорассеивающий материал.

7. Осветительное устройство по п. 1, в котором светопреобразующий материал (8) содержит люминесцентный материал.

8. Осветительное устройство по п. 7, в котором светопреобразующий материал (8) содержит связующий материал для связывания люминесцентного материала.

9. Осветительное устройство по п. 1, в котором оболочка (10; 110) образована выемкой (16), в которой располагается светопреобразующий материал (8) и которая закрыта крышкой (7; 107), причем выемка сформирована в поворотном элементе (12).

10. Осветительное устройство по п. 9, в котором одна или несколько выемок (16) сформированы в поворотном элементе (12), в котором располагаются несколько разных светопреобразующих материалов (17, 18, 19) для преобразования первичного света (6) во вторичный свет, содержащий свет, генерируемый путем преобразования первичного света (6) разными светопреобразующими материалами (17, 18, 19).

11. Световой проектор (1; 201), содержащий:
- осветительное устройство (2; 202) по п. 1 для генерации вторичного света (3),
- блок (4) проекции для применения вторичного света (3).

12. Способ генерации света, содержащий этапы, на которых:
- генерируют первичный свет с помощью генератора первичного света,
- преобразуют первичный свет во вторичный свет с помощью светопреобразующего материала, причем генератор первичного света и светопреобразующий материал расположены так, что первичный свет можно направлять на первичную поверхность светопреобразующего материала, причем светопреобразующий материал герметично заключен в оболочку, которая содержит прозрачную крышку, которая проницаема для первичного света и располагается на первичной поверхности светопреобразующего материала.

13. Способ проецирования света, содержащий этапы, на которых:
- генерируют вторичный свет с помощью осветительного устройства по п. 1,
- применяют вторичный свет с помощью блока проекции.

14. Способ изготовления осветительного устройства по п. 1, содержащий этапы, на которых:
- обеспечивают генератор первичного света для генерации первичного света, светопреобразующий материал для преобразования первичного света во вторичный свет и оболочку, содержащую прозрачную крышку, проницаемую для первичного света,
- герметично заключают светопреобразующий материал в оболочку таким образом, что прозрачная крышка располагается на первичной поверхности светопреобразующего материала,
- размещают генератор первичного света и светопреобразующий материал таким образом, что первичный свет можно направлять к первичной поверхности светопреобразующего материала.



 

Похожие патенты:

Предложен излучающий ультрафиолетовое излучение прибор, обладающий высоким качеством и высокой надежностью за счет предотвращения ухудшения электрических характеристик, которое связано с операцией генерации ультрафиолетового излучения и вызвано герметизирующей смолой.

Устройство вывода света содержит матрицу электрически взаимно соединенных светоизлучающих диодов, слой подложки, в котором или на котором расположена матрица светоизлучающих диодов, адгезионный слой, имеющий участки над светоизлучающими диодами, причем участки адгезионного слоя имеют свойство фотоактивируемой электропроводности, и электрически заряженные рассеивающие частицы (22), приклеенные электростатическим притяжением к участкам адгезионного слоя, тем самым формируя области рассеяния, которые самосовмещены со светоизлучающими диодами.

Изобретение относится к области светотехники. Техническим результатом являются создание освещения под углом более 180° и обеспечение непосредственного эффективного рассеяния тепла со всех сторон светодиода.

Способ изготовления нитридного полупроводникового светоизлучающего элемента с перевернутым кристаллом, включающего в себя структуру нитридного полупроводникового светоизлучающего элемента, имеющего слой нитридного полупроводника n-типа и слой нитридного полупроводника р-типа, которые нанесены на подложку, а также участок соединения электрода n-стороны с нитридным полупроводниковым слоем n-типа и участок соединения электрода р-стороны с нитридным полупроводниковым слоем р-типа с одной и той же плоской стороны подложки, электрод n-стороны, соединенный с участком соединения электрода n-стороны и электрод р-стороны, соединенный с участком соединения электрода р-стороны; и металлические столбиковые выводы, сформированные на электроде n-стороны и электроде р-стороны, включающий последовательно выполняемые операции: этап формирования защитного слоя, этап формирования первой структуры резиста, этап вытравливания защитного слоя, этап формирования первого металлического слоя, этап формирования второй структуры резиста, этап формирования второго металлического слоя и этап удаления структуры резиста.

Светоизлучающий модуль (150) излучает свет через окно (104) выхода света и содержит основу (110), твердотельный излучатель (154, 158) света и частично рассеивающий отражающий слой (102).

Светодиодная сборка согласно изобретению включает в себя: светодиодный кристалл (10), слой люминофора (12), слой фильтра (14) и светорассеивающий слой (16), между слоем люминофора и слоем фильтра на пути света, излучаемого светодиодным кристаллом (10), при этом разница показателей преломления Δn между светорассеивающим слоем (16) и материалом, примыкающим к светорассеивающему слою (16), слоя фильтра (14) составляет Δn≥0,2 и разница показателей преломления Δn между светорассеивающим слоем и материалом слоя (12), примыкающего к светорассеивающему слою, составляет Δn≥0,2; а произведение толщины светорассеивающего слоя (16) D и показателя преломления n светорассеивающего слоя составляет 1900 нм≥n·D≥400 нм.

Изобретение относится к области светотехники и используется для формирования шарового светового потока в формирователях шарового излучения для ламп с точечным источником излучения, например светодиодом с фокусирующим элементом.

Линза для формирования излучения лазерного диода включает расположенные по ходу излучения излучающего элемента диода внутреннюю и внешнюю поверхности. Центральная зона внутренней поверхности имеет оптическую силу, обеспечивающую коллимирование потока излучения.

Лазерный диод содержит излучающий элемент с линзой для формирования излучения. Линза включает центральную зону, которая имеет оптическую силу и обеспечивает коллимирование потока излучения.

Светоизлучающий модуль 150 испускает свет через световыводящее окно 104 и содержит основание 110, твердотельный излучатель 154, 156 света и частично диффузно-отражающий слой 102.

Изобретение относится к трехмерному дисплею, в частности, но не исключительно, к трехмерному дисплею, допускающему взаимодействие с пользователем. Технический результат - создание трехмерного интерактивного дисплея, допускающего взаимодействие с пользователем.

Изобретение относится к устройствам отображения информации, а именно к проекционным дисплеям. Техническим результатом является повышение светимости светов за счет обеспечения проецирования сосредоточенного света из источника света с целью выдачи света, который был пространственно модулирован способом, основывающимся на данных изображения.

Изобретение относится к области светотехники. Система для усиления внешнего вида объекта содержит осветительное устройство (5) для обеспечения усиливающего освещения и устройство (1) регистрации света для регистрации отражения объектом освещения на объекте.

Изобретение относится к области техники, а именно к осветительным системам, и может быть применено в различных проекционных устройствах. .

Изобретение относится к оптоэлектронике. Согласно изобретению поверхности в структуре светоизлучающего прибора, на которой выращивают слой с ослабленными механическими напряжениями, придают такую форму, чтобы обеспечить возможность разрастания слоя с ослабленными механическими напряжениями в горизонтальном направлении и чтобы в нем могла происходить, по меньшей мере, частичная релаксация механических напряжений. При этом текстурирование поверхности осуществляют внутри 1000 ангстрем светоизлучающего слоя. 2 н. и 26 з.п. ф-лы, 11 ил.
Наверх