发明人:
DENISSEN, CORNELIS, JOHANNES, MARIA | DE BOER, DIRK, KORNELIS, GERHARDUS | JAGT, HENDRIK, JOHANNES, BOUDEWIJN | VAN DER TEMPEL, LEENDERT | BELDER, GERALD, FREDERIK | JANSEN, JOHANNES, MARTINUS
技术功效语段:
[0011]To increase the extraction of light from the front of the rod or bar extraction optics may be attached to the rod. An embodiment of the extraction optics is a so-called CPC (Compound Parabolic Concentrator). In addition to increasing the extraction efficiency, the CPC also pre-collimates the light for use inside e.g. a projector. The beam shaping element, such as a CPC may consist of a regular glass type with a refractive index of about 1.52. To improve optical coupling, an adhesive interconnect may be applied. The adhesive interconnect between the luminescent rod and the CPC may be a silicone material with a refractive index of e.g. about 1.5-1.6. The luminescent rod or bar is typically a garnet material such as LuAG:Ce, LuYAG:Ce, YAG:Ce or GdYAG:Ce. The refractive index of all of these materials is very similar and about 1.84.
[0114]Quantum dots are small crystals of semiconducting material generally having a width or diameter of only a few nanometers. When excited by incident light, a quantum dot emits light of a color determined by the size and material of the crystal. Light of a particular color can therefore be produced by adapting the size of the dots. Most known quantum dots with emission in the visible range are based on cadmium selenide (CdSe) with a shell such as cadmium sulfide (CdS) and zinc sulfide (ZnS). Cadmium free quantum dots such as indium phosphide (InP), and copper indium sulfide (CuInS 2 ) and/or silver indium sulfide (AgInS 2 ) can also be used. Quantum dots show very narrow emission band and thus they show saturated colors. Furthermore the emission color can easily be tuned by adapting the size of the quantum dots. Any type of quantum dot known in the art may be used in the present invention. However, it may be preferred for reasons of environmental safety and concern to use cadmium-free quantum dots or at least quantum dots having a very low cadmium content.
权利要求:
1. Beleuchtungsvorrichtung (1), die umfasst: - eine oder mehrere Lichtquellen (10), die dazu konfiguriert sind, Lichtquellenlicht (11) bereitzustellen; - ein lumineszierendes Element (5), das einen länglichen Licht durchlässigen Körper (100) umfasst, der eine erste Fläche (141) und eine zweite Fläche (142) aufweist, die eine Länge (L) des Licht durchlässigen Körpers (100) definieren, wobei der Licht durchlässige Körper (100) eine oder mehrere Strahlungseingangsflächen (111) und ein erstes Strahlungsaustrittsfenster (112) umfasst, wobei die zweite Fläche (142) das erste Strahlungsaustrittsfenster (112) umfasst; der längliche Licht durchlässige Körper (100) ein lumineszierendes Material (120) umfasst, das dazu konfiguriert ist, mindestens einen Teil des Lichtquellenlichts (11), das an einer oder mehreren Strahlungseingangsflächen (111) empfangen wird, in Licht des lumineszierenden Materials (8) umzuwandeln, und das lumineszierende Element (5) dazu konfiguriert ist, mindestens einen Teil des Lichts des lumineszierenden Materials (8) aus dem ersten Strahlungsaustrittsfenster (112) als Wandlerlicht (101) zu koppeln; wobei der Licht durchlässige Körper (100) einen ersten Brechungsindex n1 aufweist; - ein optisches Strahlformungselement (224), das optisch mit dem ersten Strahlungsaustrittsfenster (112) gekoppelt ist, wobei das Strahlformungselement ein Strahlungseintrittsfenster (211) umfasst, das dazu konfiguriert ist, mindestens einen Teil des Wandlerlichts (101) zu empfangen; wobei das Strahlformungselement (224) einen zweiten Brechungsindex n2 aufweist; wobei: - 0,75 ≤ n1/n2 ≤ 1,25; - der optische Anschluss (300), der zwischen dem länglichen Licht durchlässigen Körper (100) und dem Strahlformungselement (224) konfiguriert ist, dadurch gekennzeichnet, dass der optische Anschluss ein Glasmaterial (310) umfasst, wobei das Glasmaterial (310) eine Zusammensetzung aufweist, die aus einem Bereich ausgewählt ist, der in dem ternären B2O3- Bi2O3-ZnO-Diagramm durch die folgenden Zusammensetzungen, die die vierseitigen Eckpunkte des Bereichs angeben, definiert ist mol% B2O3mol% Bi2O3mol% ZnO25 mol%7,5 mol%67,5 mol%80 mol%20 mol%0 mol%65 mol%35 mol%0 mol%22,5 mol%20 mol%57,5 mol% - wobei das Strahlformungselement (224) ein Material (240) für optisches Element umfasst, das von dem Glasmaterial (310) unterschiedlich ist, - und wobei der optische Anschluss (300) eine Glasfritteverbindung (324) umfasst.
2. Beleuchtungsvorrichtung (1) nach Anspruch 1, wobei der längliche Licht durchlässige Körper (100) ein Granatmaterial umfasst.
3. Beleuchtungsvorrichtung (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche 1-2, wobei der längliche Licht durchlässige Körper (100) und das Strahlformungselement (224) miteinander über den optischen Anschluss (300) verbunden sind, wobei (i) der längliche Licht durchlässige Körper (100) und der optische Anschluss (300) miteinander mit einer Glasfritteverbindung (324) verbunden sind, und (ii) der optische Anschluss (300) und das Strahlformungselement (224) miteinander mit einer Glasfritteverbindung (324) verbunden sind, und wobei das Strahlformungselement (224) ein Material (240) für optisches Element, das von dem Glasmaterial (310) unterschiedlich ist, umfasst.
4. Beleuchtungsvorrichtung (1) nach Anspruch 3, wobei die eine oder die mehreren Lichtquellen (10) in einem gepulsten Betrieb mit einem Arbeitszyklus, der aus dem Bereich von 10 bis 80 % ausgewählt ist, betrieben sind.
5. Beleuchtungsvorrichtung (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Strahlformungselement (224) einen parabolischen Verbundmaterial-Konzentrator und einen Spiegel, der die Lichtaustrittsfläche des parabolischen Verbundmaterial-Konzentrators teilweise abdeckt, umfasst.
6. Beleuchtungsvorrichtung (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Licht durchlässige Körper (100) einen ersten linearen Wärmedehnungskoeffizienten aufweist, wobei das Strahlformungselement (224) einen zweiten linearen Wärmedehnungskoeffizienten aufweist, und wobei der optische Anschluss (300) einen dritten linearen Wärmedehnungskoeffizienten aufweist, wobei ein Unterschied zwischen dem ersten linearen Wärmedehnungskoeffizienten und dem zweiten Koeffizienten höchstens ± 1 ppm/k beträgt, wobei ein Unterschied zwischen dem ersten linearen Wärmedehnungskoeffizienten und dem dritten Dehnungskoeffizienten höchstens ± 1 ppm/K beträgt, und wobei ein Unterschied zwischen dem zweiten linearen Wärmedehnungskoeffizienten und dem dritten Koeffizienten höchstens ± 1 ppm/K beträgt.
7. Beleuchtungsvorrichtung (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Glasmaterial (310) einen dritten Brechungsindex n3 aufweist, wobei, falls n2 < n1, dann n3 > n2, wobei, falls n2 ≥ n1, dann n3 ≥ n1, und wobei ein oder mehrere von 0,75 ≤ n/n3 ≤ 1,25 gilt.
8. Beleuchtungsvorrichtung (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Strahlformungselement (224) einen Lichtkonzentrator umfasst, und wobei der Licht durchlässige Körper (100) eine stangenähnliche Form mit einer Breite (W) und einer Höhe (H) aufweist, wobei die Breite (W) gleich oder kleiner ist als 1,7 mm, und wobei die Höhe (H) gleich oder kleiner ist als 1,1 mm.
9. Verfahren zum Erzeugen der Beleuchtungsvorrichtung (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche 1 bis 8, wobei das Verfahren (i) das Bereitstellen des länglichen Licht durchlässigen Körpers (100), des Strahlformungselements (224) und des optischen Anschlusses (300), (ii) das Schmelzen mindestens eines Teils des Glasmaterials (310) und das Verbinden des länglichen Licht durchlässigen Körpers (100) und des Strahlformungselements (224) mit dem optischen Anschluss (300) dazwischen, (iii) das Bereitstellen einer oder mehrerer Lichtquellen (10) an einer oder mehreren Strahlungseingangsflächen (111) umfasst.
10. Bildprojektionssystem, das eine oder mehrere Beleuchtungsvorrichtungen nach einem der Ansprüche 1 bis 8 umfasst.
11. Beleuchtungskörper, der eine oder mehrere Beleuchtungsvorrichtungen nach einem der vorstehenden Ansprüche 1 bis 8 umfasst.
12. Scheinwerfer oder Heckleuchte eines Kraftfahrzeugs, der/die eine oder mehrere Beleuchtungsvorrichtungen nach einem der vorstehenden Ansprüche 1 bis 8 umfasst.