Behandeln von Licht mittels einer optischen Einrichtung

Technisches Gebiet

Die vorliegende Erfindung betrifft eine optische Einrichtung umfassend eine lichtabbildende Baueinheit, die ausgebildet ist, der lichtabbildenden Baueinheit zugeführtes Licht in mindestens einem Fokussierungsspot zu fokussieren, wobei das zugeführte Licht mindestens eine vorgebbare Wellenlänge umfasst, und eine Konversionsvorrichtung, die mindestens einen Leuchtstoff aufweist, der ausgelegt ist, Licht mit der mindestens einen vorgebbaren Wellenlänge in Konversionslicht zu wandeln, wobei die Konversionsvorrichtung derart angeordnet ist, dass der wenigstens eine Leuchtstoff im Fokussierungsspot der lichtabbildenden Baueinheit angeordnet ist. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Lichtmodul mit einer Lichtquelle sowie einer optischen Einrichtung. Schließlich betrifft die Erfindung auch ein Verfahren zum Behandeln von Licht mittels einer optischen Einrichtung mit den Schritten: Zuführen von Licht zu einer lichtabbildenden Baueinheit der optischen Einrichtung, die das der lichtabbildenden Baueinheit zugeführte Licht in mindestens einem Fokussierungsspot fokussiert, wobei das zugeführte Licht mindestens eine vorgebbare Wellenlänge umfasst, und Wandeln des zugeführten Lichts mit der mindestens einen vorgebbaren Wellenlänge in Konversionslicht mittels mindestens einem Leuchtstoff einer Konversionsvorrichtung, wobei die Konversionsvorrichtung derart angeordnet ist, dass der wenigstens eine Leuchtstoff im Fokussierungsspot der lichtabbildenden Baueinheit angeordnet ist. Stand der Technik

Eine optische Einrichtung, ein Lichtmodul sowie ein Verfahren für dessen Betrieb sind dem Grunde nach aus der US 2010/0245 777 AI bekannt. Diese offenbart einen Lichtprojektor mit einem Laser als Lichtquelle, bei dem aus vom Laser erzeugten Laserlicht Weißlicht mittels eines Leuchtstoffrades erzeugt wird, indem dieses rotiert und vom Laserlicht in einem Sektor bestrahlt wird. In Umfangsrichtung ist das Leuchtstoffrad mit unterschiedlichen Leuchtstoffen beschichtet, die das Laserlicht in jeweiliges

Konversionslicht unterschiedlicher anderer

Wellenlängen wandeln. Die Leuchtstoffe des

Leuchtstoffrades sind somit in Rotationsrichtung, das heißt, in Umfangsrichtung des Leuchtstoffrades nachfolgend angeordnet, sodass das von dem jeweiligen

Leuchtstoff emittierte Licht, nämlich das jeweilige Konversionslicht, zeitlich sequenziell erzeugt und einem bildgebenden System zugeführt wird. Dabei ist die zeitliche Aufeinanderfolge aufgrund der Rotation des Leuchtstoffrades und die Auswahl der Leuchtstoffe derart, dass für das menschliche Auge der Eindruck von weißem Licht erzeugt wird. Die eigentliche Lichtquelle ist bei dieser Druckschrift jedoch der Laser. Die hierauf basierende Technologie ist auch unter der Bezeichnung Laser Activated Remote Phosphor (LARP) bekannt .

Um die Lichtleistung des vom Laser emittierten Laserlichts auf eine möglichst große Fläche des Leuchtstoffes zu verteilen und damit unter anderem eine thermische Beanspruchung des Leuchtstoffes zu verringern, ist der Leuchtstoff üblicherweise auf das im Betrieb rotierende Leuchtstoffrad aufgebracht. Während des bestimmungsgemäßen Betriebs erfolgt eine Erwärmung des Leuchtstoffes aufgrund des Wandeins des Lichts. Die Wärme wird durch Strahlung, Konvektion sowie auch Wärmeleitung, beispielsweise über eine Welle des Leuchtstoffrades abgeführt, bis sich eine stationäre Betriebstemperatur einstellt. Der

Wirkungsgrad der Konversion von vielen Leuchtstoffen verringert sich mit zunehmender Temperatur des jeweiligen Leuchtstoffes, insbesondere bei nitridischen Leuchtstoffen für den roten

Spektralbereich. Für große Lichtleistungen ist somit eine überproportionale Steigerung der Wärmeabfuhr zu beachten. Dies kann zwar durch Vergrößerung des Leuchtstoffrades kompensiert werden, jedoch führt dies zu erhöhten Kosten und größerem Bauvolumen.

Darstellung der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine optische Einrichtung, ein Lichtmodul sowie ein Verfahren zu deren Betrieb dahingehend weiterzubilden, dass bei hoher Lichtleistung eine kompaktere Bauform erreicht werden kann.

Als Lösung wird mit der Erfindung eine optische Einrichtung gemäß dem unabhängigen Anspruch 1 sowie ein Lichtmodul gemäß dem weiteren unabhängigen

Anspruch 14 vorgeschlagen. Schließlich wird mit der Erfindung ein Verfahren gemäß dem weiteren unabhängigen Anspruch 15 vorgeschlagen. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich anhand von Merkmalen der abhängigen Ansprüche.

Insbesondere sieht die Erfindung bei einer optischen Einrichtung vor, dass die lichtabbildende Baueinheit ausgebildet ist, wenigstens zwei Fokussierungsspots zu erzeugen, und die Konversionsvorrichtung derart angeordnet ist, dass die wenigstens zwei Fokussierungsspots auf dem wenigstens einen Leuchtstoff positioniert sind. Lichtmodulseitig wird insbesondere vorgeschlagen, dass das Lichtmodul eine optische Einrichtung gemäß der Erfindung aufweist.

Schließlich wird verfahrensseitig insbesondere vorgeschlagen, dass mittels der lichtabbildenden Baueinheit wenigstens zwei Fokussierungsspots erzeugt werden, wobei die Konversionsvorrichtung derart angeordnet ist, dass die wenigstens zwei Fokussierungsspots auf dem wenigstens einen Leuchtstoff positioniert sind.

Die Erfindung nutzt die Erkenntnis, dass mit mehreren Fokussierungsspots die Ausnutzung des Leuchtstoffs deutlich verbessert werden kann. Dabei ist die Erfindung nicht auf zwei Fokussierungsspots beschränkt, sondern sie kann eine Mehrzahl von Fokussierungsspots, beispielsweise drei, vier oder fünf bereitstellen. Dabei erweist es sich als vorteilhaft, wenn die Erfindung lediglich zugeführtes Licht einer einzigen Lichtquelle erfordert. Die optische Einrichtung erzeugt aus dem von dieser vorzugsweise einzigen Lichtquelle zugeführtem Licht mehrere Fokussierungsspots , die gemeinsam auf dem Leuchtstoff, aber an unterschiedlichen Positionen angeordnet sind. Besonders vorteilhaft können die Fokussierungsspots in einer Fokussierungsebene angeordnet sein, in der der Leuchtstoff angeordnet ist. Die Fokussierungsebene kann beispielsweise senkrecht zu einer optischen Achse der optischen Einrichtung ausgebildet sein. Dadurch kann der Leuchtstoff thermisch gleichmäßiger Beansprucht werden, wobei hohe lokale Beanspruchungen reduziert werden können. Darüber hinaus kann auch eine gleichmäßigere Temperaturverteilung im Leuchtstoff erzielt werden, sodass hierauf basierende innere Spannungen des Leuchtstoffes reduziert werden können. Die Zuverlässigkeit kann somit ebenfalls verbessert werden .

Es kann beispielsweise vorgesehen sein, dass wenigstens zwei Leuchtstoffe derart vorgesehen sind, dass in der Zusammenführung des Konversionslichtes dieser Leuchtstoffe im Wesentlichen weißes Licht bereitgestellt werden kann. Natürlich kann auch vorgesehen sein, dass die Leuchtstoffe derart gewählt sind, dass abweichend von Weißlicht in vorgebbarer Weise farbiges Licht bereitgestellt werden kann.

Darüber hinaus kann vorgesehen sein, dass durch Austauschen des Leuchtstoffes im Bereich der Fokussierungsspots die Art des Konversionslichtes einfach verändert beziehungsweise umgeschaltet werden kann. Zu diesem Zweck kann vorgesehen sein, dass mehrere Leuchtstoffe, vorzugsweise mit unterschiedlichem Konversionsverhalten, benachbart zueinander, beispielsweise an einem Träger oder dergleichen, angeordnet sind. Es kann bei einem Träger vorgesehen sein, dass dieser in vorgebbarer Weise bewegt werden kann, sodass die Fokussierungsspots in entsprechend vorgebbarer Weise auf die gewünschten Leuchtstoffe positioniert werden können. Es ist auch möglich, wie weiter unten im Ausführungsbeispiel zur Fig. 9 dargestellt, die Optik zu bewegen, anstatt den Träger .

Die lichtabbildende Baueinheit dient dazu, das zugeführte Licht, welches beispielsweise Licht eines Lasers, insbesondere einer Laserdiode oder dergleichen sein kann, derart zu behandeln, dass die mindestens zwei Fokussierungsspots gebildet werden. Die Fokussierungsspots können auch Brennpunkte sein, die durch die lichtabbildende Baueinheit erreicht werden können. Es kann aber auch vorgesehen sein, dass die Fokussierungsspots entsprechend eines zu beleuchtenden Bereichs des Leuchtstoffs angepasst gewählt sind. Die lichtabbildende Baueinheit kann zu diesem Zweck optische Fokussierungselemente wie Linsen, Spiegel, Kombinationen hiervon oder dergleichen umfassen. Vorzugsweise sind die Fokussierungsspots benachbart zueinander angeordnet. Dies hat den Vorteil, dass der wenigstens eine Leuchtstoff in einer Ebene angeordnet sein kann, sodass der Leuchtstoff auf einfache Weise mit dem zugeführten Licht, vorzugsweise großflächig, beaufschlagt werden kann. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass auch bei mehreren Leuchtstoffen die Fokussierungsspots zumindest überwiegend, vorzugsweise sämtlich, lediglich auf einen einzigen der Leuchtstoffe positioniert sind. Daneben kann natürlich vorgesehen sein, das die Fokussierungsspots auf wenigstens zwei der Leuchtstoffe positioniert sind. Die lichtabbildende Baueinheit kann zum Zwecke der Erzeugung mehrerer Fokussierungsspots eine entsprechende Anordnung von Linsen und Spiegeln aufweisen .

Je nach Lichtquelle, die das zuzuführende Licht bereitstellt, weist das zugeführte Licht mindestens eine vorgebbare Wellenlänge auf. Die Anwendung der Erfindung ist jedoch nicht auf Lichtquellen beschränkt, die lediglich ein Licht mit einer einzigen oder mit einer kleinen Anzahl von Wellenlängen erzeugen. Natürlich eignet sich die Erfindung insbesondere auch für Lichtquellen, die ein breites Spektrum an Licht erzeugen. Insofern kann das zugeführte Licht auch von Leuchtdioden,

Gasentladungslampen, Kombinationen hiervon oder dergleichen sein.

Der Begriff Licht im Sinne dieser Erfindung ist nicht beschränkt auf das sichtbare Licht, sondern schließt zugleich auch ultraviolettes Licht sowie infrarotes Licht ein. Dies gilt sowohl für das zugeführte Licht als auch für das Konversionslicht. Besonders vorteilhaft eignet sich die Erfindung natürlich in Verbindung mit Laserlicht als zugeführtem Licht oder auch in Verbindung mit von Leuchtdioden bereitgestelltem Licht als zugeführtem Licht.

Dem Grunde nach kann die Lichtquelle aus einer einzigen Lichtquelle gebildet sein, die beispielsweise eine Halbleiterlaserlichtquelle ist, die beispielsweise dazu ausgebildet ist, Laserlicht von im Wesentlichen einer einzigen gleichen Wellenlänge zu erzeugen. Darüber hinaus kann natürlich vorgesehen sein, dass die Lichtquelle mehrere

Halbleiterlaserlichtquellen und/oder Leuchtdioden miteinander kombiniert, die das zugeführte Licht unterschiedlicher Wellenlängen erzeugen.

Die Konversionsvorrichtung umfasst den mindestens einen Leuchtstoff, der ausgelegt ist, das zugeführte Licht mit der mindestens einen vorgebbaren Wellenlänge in Konversionslicht zu wandeln. Die

Konversionsvorrichtung kann zu diesem Zweck mehrere Leuchtstoffe aufweisen, die darüber hinaus ein Wandeln des zugeführten Lichts in unterschiedliches Konversionslicht ermöglichen. Die

Konversionsvorrichtung ist für die Erfindung derart angeordnet, dass der wenigstens eine Leuchtstoff in den wenigstens zwei Fokussierungsspots der lichtabbildenden Baueinheit angeordnet ist. Dadurch sind die wenigstens zwei Fokussierungsspots auf dem wenigstens einen Leuchtstoff positioniert. Sind mehr als zwei Fokussierungsspots vorgesehen, so sind natürlich diese auf dem Leuchtstoff vorzugsweise sämtlich positioniert. Es kann darüber hinaus vorgesehen sein, dass der Leuchtstoff aus Bereichen unterschiedlicher Leuchtstoffe gebildet ist, die vorzugsweise benachbart zueinander angeordnet sind, wobei auf wenigstens zwei der Leuchtstoffe Fokussierungsspots positioniert sind. Dadurch kann Konversionslicht von wenigstens zwei unterschiedlichen Leuchtstoffen zugleich erzeugt werden. Der Leuchtstoff kann dem Grunde nach als Scheibe ausgebildet oder auf einem scheibenförmigen Träger aufgebracht sein. Eine solche Ausgestaltung kann auch als LeuchtstoffScheibe oder Leuchtstoffrad bezeichnet sein.

Dem Grunde nach kann die Konversionsvorrichtung lediglich aus dem Leuchtstoff bestehen. Es kann darüber hinaus aber auch vorgesehen sein, dass die Konversionsvorrichtung einen Träger für den wenigstens einen Leuchtstoff bereitstellt, auf dem der Leuchtstoff angeordnet ist. Der Träger kann bewegbar, insbesondere austauschbar vorgesehen sein, sodass zu Wartungszwecken oder auch für eine Adaption an besondere Anwendungen der Leuchtstoff in nahezu beliebiger Weise gewechselt beziehungsweise ausgetauscht werden kann. Besonders vorteilhaft erweist sich dies, wenn der Leuchtstoff gegenüber der lichtabbildenden Baueinheit stationär, das heißt, vorzugsweise drehfest angeordnet ist. Beispielweise kann der Leuchtstoff an einem Träger der Konversionsvorrichtung angeordnet sein. Der Träger kann - je nach Anwendung - transparent oder nichttransparent, insbesondere reflektierend, ausgebildet sein. Ein transparenter Träger kann zum Beispiel aus einem geeigneten Werkstoff wie Saphir oder dergleichen gebildet sein.

Der wenigstens eine Leuchtstoff kann beispielsweise nitrid- und/oder phosphorbasierte Stoffe aufweisen, mittels denen eine Konversion des zugeführten Lichts in Konversionslicht mit gewünschter Wellenlänge erreicht werden kann. Gemäß einer Weiterbildung wird vorgeschlagen, dass die Konversionsvorrichtung mindestens einen ersten und einen vom ersten unterschiedlichen zweiten Leuchtstoff aufweist, wobei einer der Fokussierungsspots auf dem ersten und ein weiterer der Fokussierungsspots auf dem zweiten Leuchtstoff positioniert ist. Dadurch kann gleichzeitig Konversionslicht der unterschiedlichen Leuchtstoffe erzeugt werden. Durch die parallele Erzeugung von Konversionslicht mittels unterschiedlichen Leuchtstoffen kann darüber hinaus erreicht werden, dass unabhängig von einer Bewegung des Leuchtstoffes immer die gleiche Zusammenstellung von Konversionslicht der beiden Leuchtstoffe erzeugt werden kann. Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die lichtabbildende Baueinheit zwei Axicons aufweist, deren optische Achsen koaxial zueinander und zu einer Lichteinfallachse des zugeführten Lichts ausgerichtet sind, wobei die Axicons derart angeordnet sind, dass konisch ausgebildete Flächen der Axicons einander zugewandt sind. Ein Axicon ist eine spezielle, konisch geschliffene Linse. Mittels eines Axicons kann mit kollimierten Licht bestrahlt werden, welches vorzugsweise von einer Punktlichtquelle stammen kann und zum Beispiel mit einer Linse zunächst kollimiert wird. Mit dem Axicon ist es ferner möglich, zugeführtes Licht, insbesondere Laserlicht, in einen Ring abzubilden. Die letztere Eigenschaft wird von der Erfindung genutzt, um die wenigstens zwei

Fokussierungsspots zu erzeugen. Mittels der beiden Axicons in der vorgenannten Anordnung zueinander kann das zugeführte Licht, beispielsweise das Laserlicht, in Form eines Lichtstrahls zu einem Ring transformiert werden, der beispielsweise unmittelbar für die Zuführung des Lichts zum Leuchtstoff dient. Dadurch kann erreicht werden, dass durch weitere einfache optische Bauelemente die wenigstens zwei

Fokussierungsspots erzeugt werden können, mittels denen der wenigstens eine Leuchtstoff beaufschlagt werden kann.

Darüber hinaus wird vorgeschlagen, dass die lichtabbildende Baueinheit ausgebildet ist, die Fokussierungsspots wenigstens teilweise auf einem zur optischen Achse koaxialen Ring zu erzeugen. Diese Ausgestaltung einweist sich insbesondere in Verbindung mit den Axicons als vorteilhaft, weil diese bereits einen Lichtring bereitstellen können, der vorzugsweise koaxial zur optischen Achse ist.

Die Dimensionierung der Axicons ist vorzugsweise entsprechend der zu erzeugenden Fokussierungsspots ausgelegt. In der vorliegenden Ausgestaltung ist vorgesehen, dass mittels der Anordnung der Axicons zueinander und zur Lichteinfallachse des zugeführten Lichts das zugeführte Licht auf einen Ring abgebildet wird. Vorzugsweise sind an dieser Stelle Linsen angeordnet, mittels denen der von den Axicons aus dem zugeführten Licht erzeugte Lichtring zu den Fokussierungsspots abgebildet wird. Dem Grunde nach kann an Stelle oder ergänzend zu den Linsen auch ein oder mehrere Spiegel vorgesehen sein. Gemäß einer Weiterbildung wird vorgeschlagen, dass die Konversionsvorrichtung als Konversionsscheibe ausgebildet und mindestens einen ersten und einen vom ersten unterschiedlichen zweiten Leuchtstoff aufweist, wobei der wenigstens eine erste und eine zweite Leuchtstoff in Bezug auf die optische Achse radial benachbart zueinander an der Konversionsscheibe angeordnet sind und die lichtabbildende Baueinheit ausgebildet ist, einen Abstand der Axicons zueinander entlang der optischen Achse derart einzustellen, dass in Abhängigkeit des eingestellten Abstands die Fokussierungsspots jeweils auf dem ersten und/oder dem zweiten Leuchtstoff positioniert sind. Mittels dieser Ausgestaltung kann erreicht werden, dass durch Einstellen des Abstands der Axicons der Leuchtstoff ausgewählt werden kann, der aktuell in gewünschter Weise Konversionslicht für eine gewünschte Anwendung erzeugt. Auf diese Weise kann eine optische Baueinheit geschaffen werden, bei der durch eine einfache mechanische Abstandseinstellung Konversionslicht in beliebiger Weise eingestellt werden kann. Dabei nutzt diese Ausgestaltung den Effekt, dass durch den Abstand der Axicons zueinander ein Durchmesser des durch diese erzeugten Lichtrings eingestellt werden kann. Ist der Leuchtstoff in radial benachbarten Bereichen in Bezug auf eine Achse des durch die Axicons erzeugten Lichtrings angeordnet, so kann durch die Wahl des Abstands der Axicons der Lichtring derart eingestellt werden, dass er entsprechend der Position des gewünschten auszuwählenden Leuchtstoffs bereitgestellt wird. Dadurch kann mittels Fokussierungselementen, wie die beispielsweise zuvor beschriebenen Linsen beziehungsweise Spiegel eine Erzeugung von Fokussierungsspots auf dem jeweils gewünschten Leuchtstoff erreicht werden. Ohne in die Konversionsvorrichtung eingreifen zu müssen, besteht somit die Möglichkeit, in gewünschter Weise Konversionslicht zu erzeugen und dies in gewünschter Weise zu verändern. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass in einer ersten Stellung mittels des Konversionslichts Weißlicht erzeugt wird, wohingegen in einer zweiten Einstellung des Abstands ein radial benachbarter Bereich eines zweiten Leuchtstoffs erzeugt wird, der infrarotes Licht als

Konversionslicht erzeugt. Insgesamt kann hierdurch die Flexibilität hinsichtlich der Erzeugung von Konversionslicht auch in Bezug auf eine Umschaltmöglichkeit weiter verbessert werden.

Eine weitere Ausgestaltung sieht vor, dass die Konversionsscheibe den wenigstens einen ersten und einen zweiten Leuchtstoff in Bezug auf die optische Achse in einer Umfangsrichtung der Konversionsscheibe benachbart zueinander aufweist. Dadurch ist es möglich, gleichzeitig Konversionslicht von zwei unterschiedlichen Leuchtstoffen zu erzeugen und zu nutzen. Zu diesem Zweck kann die optische Einrichtung ergänzend optische Führungsmittel zum Zusammenführen des Konversionslichts der Leuchtstoffe aufweisen. Diese Ausgestaltung erfordert es nicht zwingend, dass eine LeuchtstoffScheibe, welche gegenüber der optischen Einrichtung rotiert. Gleichwohl kann eine solche Einrichtung vorgesehen sein. Mit der Erfindung ist es dem Grunde nach nicht mehr erforderlich, den Leuchtstoff auf einer rotierenden LeuchtstoffScheibe anzuordnen. Der Leuchtstoff kann gemäß der Erfindung somit auch in Bezug auf die optische Einrichtung stationär, insbesondere ortsfest, angeordnet sein. Bereits durch die Bereitstellung der wenigstens zwei Fokussierungsspots kann eine hinreichende Konversion erreicht werden.

Ferner wird vorgeschlagen, dass die lichtabbildende Baueinheit eine Linsenanordnung zum Erzeugen der Fokussierungsspots aufweist. Die Linsenanordnung ist vorzugsweise derart vorgesehen, dass sie die wenigstens zwei Fokussierungsspots erzeugt.

Insbesondere erweist sich die Linsenanordnung als vorteilhaft in Verbindung mit den Axicons, wobei die Linsenanordnung wenigstens zwei Linsen aufweist, die im Bereich des durch die Axicons erzeugten Lichtrings angeordnet sind. Vorzugsweise weist die

Linsenanordnung für jeden zu erzeugenden

Fokussierungsspot wenigstens eine Linse auf, die diesem zugeordnet ist. Dadurch lassen sich auf einfache Weise, insbesondere auch einstellbar, wenigstens zwei Fokussierungsspots erzeugen.

Darüber hinaus erweist es sich als vorteilhaft, wenn die Konversionsscheibe drehfest angeordnet ist. Auf diese Weise können erforderliche Montage und Lagereinrichtungen für eine drehbare Anordnung der Konversionsscheibe vermieden werden. Weiterhin kann auch ein Antrieb für die Konversionsscheibe eingespart werden, wie er beispielsweise gemäß der Lehre der US 2010/0245 777 AI erforderlich ist. Insgesamt kann dadurch Aufwand und Betrieb beim bestimmungsgemäßen Betrieb der optischen Einrichtung eingespart werden.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Konversionsvorrichtung reflektierend ausgebildet ist und die lichtabbildende Baueinheit lichtzuführseitig eine optische

Trenneinheit zum Trennen des zugeführten Lichts vom von der Konversionsvorrichtung reflektiertem

Konversionslicht aufweist. Dadurch kann erreicht werden, dass die lichtabbildende Baueinheit sowohl lichtzuführseitig als auch lichtabführseitig genutzt werden kann. Insgesamt kann dadurch ein

Bauteileaufwand reduziert werden. Mittels der optischen Trenneinheit kann das zugeführte Licht vom Konversionslicht getrennt werden. Die Trenneinheit kann beispielsweise einen dichroitischen Spiegel, eine chromatische Linse, Kombinationen hiervon oder dergleichen aufweisen.

Gemäß einer Weiterbildung wird vorgeschlagen, dass die Konversionsvorrichtung einen Bereich zum

Transmittieren zumindest eines Teils des zugeführten Lichts aufweist, und die lichtabbildende Baueinheit eine Lichtführungsbaugruppe umfasst, die ausgebildet ist, von der Konversionsvorrichtung transmittiertes Licht mit dem von der Konversionsvorrichtung reflektierten Lichts zusammenzuführen. Diese

Ausgestaltung hat den Vorteil, dass ein Mischlicht erzeugt werden kann, welches nicht nur das Konversionslicht des beziehungsweise der Leuchtstoffe sondern auch einen nicht konvertierten Teil des zugeführten Lichts umfasst. Die Konversionsvorrichtung kann zu diesem Zweck ein Fenster beziehungsweise eine Öffnung aufweisen, durch die der Teil des zugeführten Lichts die Konversionsvorrichtung, ohne auf den Leuchtstoff zu treffen, passieren kann. Dies kann beispielsweise dadurch erreicht werden, dass im Bereich der Position eines der Fokussierungsspots ein, insbesondere für das zugeführte Licht, transparentes Fenster ohne Leuchtstoff oder eine Öffnung im Leuchtstoff vorgesehen ist. Mittels der geeigneten Lichtführungsbaugruppe wird das transmittierte zugeführte Licht derart umgelenkt, dass es mit dem Konversionslicht des beziehungsweise der Leuchtstoffe zusammengeführt werden kann. Zugleich ist die Konversionsvorrichtung im Bereich des Leuchtstoffes derart ausgebildet, dass Konversionslicht in die Richtung des zugeführten Lichts emittiert wird. Der Begriff Richtung ist in diesem Sinne nicht beschränkend in genau die gleiche Richtung zu verstehen, sondern vielmehr als einem in diese Richtung sich öffnenden Raumwinkel.

Es kann beispielsweise vorgesehen sein, dass als zugeführtes Licht blaues Licht dient, und zwei Leuchtstoffe vorgesehen sind, die jeweils rotes und grünes Licht als Konversionslicht emittieren, wenn sie mit dem blauen Licht beaufschlagt werden. Wenn dann wenigstens drei Fokussierungsspots erzeugt werden, wobei zwei auf den jeweiligen Leuchtstoffen und einer auf dem Transmissionsfenster positioniert sind, kann das Konversionslicht der Leuchtstoffe mit dem transmittierten Licht zusammengeführt werden, um Weißlicht zu erhalten. Vorzugsweise umfasst die optische Einrichtung ferner eine lichtabführende Baueinheit zum Zusammenführen von aufgrund der mindestens zwei Fokussierungsspots von der Konversionsvorrichtung emittiertem Licht, wobei die lichtabführende Baueinheit eine auf die im Bezug auf die Konversionsvorrichtung gemäß der lichtabbildenden Baueinheit gespiegelte Anordnung von zwei Axicons aufweist. Diese Ausgestaltung erweist sich insbesondere als vorteilhaft bei einer Konversionsvorrichtung, die für eine Transmission von

Licht vorgesehen ist, das heißt, auf einer Seite wird die Konversionsvorrichtung mit dem zugeführten Licht beaufschlagt und auf der gegenüberliegenden Seite wird das Konversionslicht emittiert. Durch die entsprechende Anordnung der lichtabführenden

Baueinheit kann das durch die Konversionsvorrichtung bereitgestellte Konversionslicht vorzugsweise zu einem gemeinsamen Lichtstrahl zusammengeführt werden, sodass Mischlicht bereitgestellt wird, welches vorzugsweise weißes Licht ist. Dadurch kann nicht nur die Leistung insgesamt erhöht werden, beispielsweise wenn die Konversionsvorrichtung lediglich einem einzigen Leuchtstoff aufweist, sondern es können darüber hinaus auch nahezu beliebige Lichtfarben erzeugt werden. Gemäß einer Weiterbildung wird vorgeschlagen, dass die lichtabführende Baueinheit ausgebildet ist, einen Abstand der Axicons entlang der optischen Achse in Abhängigkeit des Abstands der Axicons der lichtabbildenden Baueinheit einzustellen, um aufgrund der Positionierung der Fokussierungsspots vom

Leuchtstoff der Konversionsvorrichtung emittiertes Licht zusammenzuführen. Diese Ausgestaltung erlaubt es, vorzugsweise einen einzigen Lichtstrahl von zugeführtem Licht mittels der Konversionsvorrichtung in einen eben solchen Lichtstrahl mit

Konversionslicht, gegebenenfalls Mischlicht, umzuwandeln. Darüber hinaus besteht die Möglichkeit, nach Bedarf - wie zuvor bereits diskutiert - das Konversionslicht durch Auswahl der Leuchtstoffe, auf denen die Fokussierungsspots positioniert sind, einzustellen. Die optische Einrichtung erlaubt es damit, Licht in der gewünschten Farbe und/oder Stärke, insbesondere für Beleuchtungszwecken bereitzustellen.

Darüber hinaus wird vorgeschlagen, dass die lichtabführende Baueinheit Konversionsvorrichtungsseitig eine entsprechend einer Anzahl der Fokussierungspositionen ausgebildete Sammellinsenanordnung aufweist. Dadurch kann erreicht werden, dass entsprechend der Fokussierungspositionen das Konversionslicht zusammengeführt wird. Es kann vorgesehen sein, dass die Sammellinsenanordnung gemäß der gewünschten Bereitstellung von Licht nicht sämtliche Fokussierungspositionen erfasst, sondern lediglich eine vorgebbare Auswahl. Insofern kann die Sammellinsenanordnung einstellbar sein, indem lediglich eine vorgegebene Anzahl von

Fokussierungspositionen erfasst wird.

Weitere Vorteile und Merkmale sind der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand von Figuren zu entnehmen. In den Figuren werden gleiche Bauteile und Funktionen mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet . Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 in schematischer Prinzipansicht eine erste

Ausgestaltung einer optischen Einrichtung gemäß der Erfindung;

Fig. 2 in Draufsicht eine schematische Darstellung einer

LeuchtstoffScheibe für die optische Einrichtung gemäß Fig. 1 ;

Fig. 3 eine perspektivische Darstellung einer lichtabbildenden Baueinheit der optischen Einrichtung gemäß Fig. 1 ; Fig. 4 eine schematische Seitenansicht der

LeuchtstoffScheibe gemäß Fig. 2 ;

Fig. 5 eine schematische Schnittansicht der

LeuchtstoffScheibe gemäß Fig. 4 ;

Fig. 6 eine schematische Darstellung einer weiteren

LeuchtstoffScheibe für einen Einsatz bei der optischen Einrichtung gemäß Fig. 1, wobei die Leuchtstoffe derart in einem Ring benachbart zueinander angeordnet sind, dass mittels der Fokussierungsspots jeweils immer nur Konversionslicht eines Leuchtstoffes erzeugt wird, und die LeuchtstoffScheibe für einen rotierenden Betrieb ausgebildet ist;

Fig. 7 in schematischer Darstellung eine weitere

Ausgestaltung einer LeuchtstoffScheibe wie Fig. 6 für einen rotierenden Betrieb, wobei die

Leuchtstoffe derart in einem Ring benachbart zueinander angeordnet sind, dass mittels der Fokussierungsspots in als Mischlicht immer Weißlicht erzeugt wird;

Fig. 8 in schematischer Darstellung eine weitere

Ausgestaltung für eine LeuchtstoffScheibe wie Fign. 6 und 7, wobei die LeuchtstoffScheibe für einen nicht rotierenden Betrieb ausgebildet ist und mittels der ringförmig benachbart zueinander angeordneten Leuchtstoffe als Mischlicht Weißlicht erzeugt wird; Fig. 9 in schematischer Darstellung eine lichtabbildende

Baueinheit mit zwei koaxialen Axicons, die hinsichtlich ihres Abstands zueinander einstellbar sind;

Fig.10 in schematischer Darstellung eine

LeuchtstoffScheibe mit zwei ringförmig und radial voneinander beabstandeten Leuchtstoffbereichen, bei denen in Umfangsrichtung benachbart zueinander verschiedene Leuchtstoffe angeordnet sind, wobei in einer oberen Darstellung der äußere Ring mit Fokussierungsspots beaufschlagt ist und in einer unteren Darstellung der innere Ring;

Fig.11 in schematischer Darstellung eine optische

Einrichtung gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung, wobei eine LeuchtstoffScheibe verwendet wird, welches reflektierend ausgebildet ist;

Fig.12 in schematischer Darstellung eine weitere optische

Einrichtung gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung, bei der die LeuchtstoffScheibe ein Fenster aufweist, durch das zugeführtes Licht transmittiert und mittels einer

Lichtführungsbaugruppe zum Zusammenführen von

Konversionslicht der LeuchtstoffScheibe mit zugeführtem Licht; Fig.13 in schematischer Darstellung eine weitere optische

Einrichtung gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung, bei der abweichend gemäß Fig. 1 eine Sammellinsenanordnung zum Zusammenführen des Konversionslichtes vorgesehen ist; und Fig.14 in schematischer Darstellung eine weitere optische

Einrichtung gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung basierend auf der Ausgestaltung gemäß Fig. 13, bei der eine lichtabführende Baueinheit vorgesehen ist, mittels der das Konversionslicht einem optischen Integrator zugeführt wird.

Bevorzugte Ausführung der Erfindung

Fig. 1 zeigt in einer schematischen Prinzipansicht eine optische Einrichtung 10 gemäß der Erfindung mit einer lichtabbildenden Baueinheit 14, die ausgebildet ist, der lichtabbildenden Baueinheit 14 zugeführtes Licht 16 in acht Fokussierungsspots 18 zu fokussieren, von denen zwei in Fig. 1 dargestellt sind. Das zugeführte Licht 16 ist vorliegend Laserlicht mit einer Wellenlänge von etwa 450 nm.

Die optische Einrichtung 10 umfasst ferner eine Konversionsvorrichtung 12, die vorliegend drei Leuchtstoffe 22, 24, 26 sowie ein Transmissionsfenster 28 aufweist. Die Konversionsvorrichtung 12 ist vorliegend als Leuchtstoffscheibe ausgebildet, die drehbar gelagert ist. Jeder der Leuchtstoffe 22, 24, 26 ist ausgelegt, das zugeführte Licht 16 in jeweiliges Konversionslicht 64, 66 zu wandeln. In der vorliegenden Ausgestaltung ist das Konversionslicht der sechs weiteren Fokussierungspunkte nicht dargestellt.

Die LeuchtstoffScheibe 12 ist für eine auf Basis von Transmission ausgebildete Konversionsvorrichtung ausgebildet und derart angeordnet, dass die Leuchtstoffe 22, 24, 26 sowie das Transmissionsfenster 28 in den Fokussierungsspots 18 der lichtabbildenden Baueinheit 14 angeordnet sind.

Zu diesem Zweck ist die lichtabbildende Baueinheit 14 ausgebildet, die vorliegend acht Fokussierungsspots 18 zu erzeugen, von denen zwei in der Fig. 1 dargestellt sind. Die Leuchtstoffscheibe 12 ist derart angeordnet, dass die acht Fokussierungsspots 18 auf den Leuchtstoffen 22, 24, 26 sowie dem Transmissionsfenster 28 positioniert sind.

Das zugeführte Licht 16 ist vorliegend Licht einer Laserdiode, die in den Figuren nicht weiter dargestellt ist. Die Laserdiode ist ebenso wie die optische Einrichtung 10 Bestandteil eines nicht weiter dargestellten Lichtmoduls. Das zugeführte Licht 16 wird mit einer Lichteinfallachse 20 der lichtabbildenden Baueinheit 14 zugeführt. Fig. 2 zeigt die als Leuchtstoffscheibe ausgebildete Konversionsvorrichtung 12 schematisch in einer Draufsicht. Zu erkennen ist, dass ringförmig benachbart zueinander die Leuchtstoffe 22, 24, 26 sowie das Transmissionsfenster 28 angeordnet sind. Die Leuchtstoffscheibe 12 ist im bestimmungsgemäßen Betrieb in Rotation, sodass die Fokussierungsspots 18 auf die gegenüber diesen umlaufenden Leuchtstoffen 22, 24, 26 sowie dem Transmissionsfenster 28 positioniert sind. Bei im Wesentlichen konstanter Rotation der LeuchtstoffScheibe 12 wechseln die Positionen der Leuchtstoffe 22, 24, 26 und des Transmissionsfensters 28 gegenüber den Fokussierungsspots 18 regelmäßig.

Wie aus Fig. 1 ferner ersichtlich ist, weist die lichtabbildende Baueinheit 14 zwei Axicons 40, 42 auf, deren optische Achsen 36 koaxial zueinander und zur Lichteinfallachse 20 des zugeführten Lichts 16 ausgerichtet sind. Die Axicons 40, 42 sind ferner derart angeordnet, dass konisch ausgebildete Flächen 44, 46 der Axicons 40, 42 einander zugewandt sind. Durch diese Anordnung der Axicons wird erreicht, dass das entlang der Lichteinfallachse 20 zugeführte Licht 16 ringförmig abgebildet wird. Vorzugsweise entspricht der durch die lichtabbildende Baueinheit 14 erzeugte Lichtring der kreisringförmigen Anordnung der Leuchtstoffe 22, 24, 26 sowie des Transmissionsfensters 28 der LeuchtstoffScheibe 12.

Aus Fig. 1 ist darüber hinaus ersichtlich, dass die lichtabbildende Baueinheit 14 eine Linsenanordnung 34 zum Erzeugen der Fokussierungsspots 18 aus dem von den Axicons 40, 42 erzeugten Lichtring aufweist. Vorliegend sind zu diesem Zweck acht Konvexlinsen 68 vorgesehen, von denen zwei in Fig. 1 dargestellt sind. Jede der Konvexlinsen 68 erzeugt einen der Fokussierungsspots 18.

Die die Konversionsvorrichtung 12 bildende LeuchtstoffScheibe ist vorliegend in einer senkrecht zur optischen Achse 36 angeordneten, nicht weiter bezeichneten Fokussierungsebene angeordnet, in der die Fokussierungsspots 18 positioniert sind. Die

Fokussierungsspots 18 werden vorliegend auf einem zur optischen Achse 36 koaxialen Ring erzeugt (vergleiche auch Fig . 2 ) .

Fig. 3 zeigt eine perspektivische Darstellung der lichtabbildenden Baueinheit 14 und den durch sie bewirkten Strahlengang. Im linken Bereich der Fig. 3 ist schematisch ein Durchmesser des zugeführten Laserlichts 16 dargestellt. Dieses wird entlang einer

Lichteinfallachse 20 dem ersten Axicon 40 zugeführt. Eine Darstellung 70 stellt die die Intensität des zugeführten Lichts 16 im Querschnitt dar. Zu erkennen ist, dass innerhalb eines Durchmessers des zugeführten Lichts 16 eine im Wesentlichen homogene Lichtintensität vorliegt und im Bereich des äußeren Durchmessers stark abfällt in Richtung Null. Das erste Axicon 40 lenkt das zugeführte Licht 16 um auf das zweite Axicon 42. Die beiden Axicons 40, 42 sind koaxial beabstandet zueinander angeordnet und ihre konisch ausgebildeten Flächen 44, 46 sind einander zugewandt .

Diese Anordnung der Axicons 40, 42 erzeugt einen Lichtring, wie er in der Intensitätsdarstellung 72 zwischen dem zweiten Axicon 42 und einer optisch darauf folgenden Linsenanordnung 34 mit Linsen 68 dargestellt ist .

Die Linsenanordnung 34 umfasst vorliegend die acht Linsen 68, die im Bereich des Lichtrings angeordnet sind. Mittels der Linsen 68 wird das von den Axicons 40, 42 erzeugte ringförmige Licht auf die acht

Fokussierungsspots 18 fokussiert, wie sich anhand der Intensitätsdarstellung 74 ergibt.

Bei der Ausgestaltung gemäß Fig. 1 ist vorgesehen, dass die Leuchtstoffscheibe 12 für Transmission ausgebildet ist. An der den Fokussierungsspots 18 gegenüberliegenden Seite wird bei dieser Ausgestaltung das Konversionslicht 64, 66 emittiert. Mittels einer lichtabführenden Baueinheit 50 wird das Konversionslicht 64, 66 sowie durch das Transmissionsfenster 28 transmittiertes Licht erfasst und zu Mischlicht 30 zusammengeführt. Vorliegend ist das Mischlicht 30 Weißes Licht.

Die lichtabführende Baueinheit 50 weist eine Sammellinsenanordnung 56 auf, die jedem der Fokussierungsspots 18 zugeordnet sind. Die

Sammellinsenanordnung 56 bildet das Konversionslicht 64, 66 sowie das transmittierte Licht der Leuchtstoffscheibe 12 auf eine Anordnung von zwei Axicons 52, 54 ab. Die Anordnung der Axicons 52, 54 ist bezüglich des Strahlungsverlaufs gespiegelt zur Anordnung der Axicons 40, 42 der lichtabbildenden Baueinheit 14 ausgebildet. Dadurch wird das Konversionslicht 64, 66, und das transmittierte Licht der Leuchtstoffscheibe 12 zu einem gemeinsamen Lichtstrahl zusammengeführt, wodurch ein Mischlicht 30 gebildet wird. Ein Farbzusammenstellung des Mischlichts 30 ist derart gewählt, dass als Mischlicht 30 Weißlicht gebildet wird. Um den Effekt des Mischens zu verbessern, wird das Mischlicht 30 einem Mikrolinsenarray 30 zugeführt. Fig. 4 zeigt die LeuchtstoffScheibe 12 der Fig. 2 ohne die Fokussierungsspots 18. Zu erkennen ist, dass die Leuchtstoffe 22, 24, 26 in einem Kreisring an der LeuchtstoffScheibe 12 angeordnet sind. Darüber hinaus ist das Transmissionsfenster 28 ebenfalls in dem gleichen Ring angeordnet. Die Leuchtstoffe 22, 24, 26 sowie das Transmissionsfenster 28 sind umlaufend unmittelbar benachbart zueinander, das heißt, aneinander angrenzend, angeordnet . Fig. 5 zeigt eine schematische vertikale Schnittansicht gemäß Fig. 4 in einer linken oberen Darstellung, wobei ersichtlich ist, dass die LeuchtstoffScheibe 12 einen nicht bezeichneten kreisförmigen Träger aufweist, der vorliegend aus Saphir gebildet ist. Auf einer Oberfläche des Trägers sind die Leuchtstoffe 22, 24, 26 aufgebracht. Im Bereich des Transmissionsfensters 28 ist der Saphir leuchtstofffrei .

In einer rechten unteren Darstellung der Fig. 5 ist ein vergrößerter Ausschnitt dargestellt. Zu erkennen ist, dass zwischen dem Saphir und dem Leuchtstoff, hier der Leuchtstoff 26, eine dichroitische Beschichtung 60 vorgesehen ist. Im Bereich des Transmissionsfensters 28 ist diese Beschichtung 60 nicht vorgesehen. Zwischen dem Träger aus Saphir und den Leuchtstoffen 22, 24, 26 ist eine dichroitische Beschichtung 60 angeordnet, die das kurzwellige zugeführte Licht 16 transmittieren lässt, das konvertierte Licht 64, 66 jedoch reflektiert. Dadurch kann die Effizienz der Wandlung verbessert werden. In Ausbreitungsrichtung ist somit der Saphir als Träger vor der dichroitischen Beschichtung 60 und dem jeweiligen Leuchtstoff 22, 24, 26 angeordnet. Die Fign. 6 bis 8 zeigen weitere Ausgestaltungen für Konversionsvorrichtungen 12 in Form von

Leuchtstoffrädern . Die Leuchtstoffräder der Fig. 6 bis 8 sind ebenso dem Grunde nach aufgebaut, wie es anhand von Fig. 5 erläutert ist. Ergänzend wird deshalb auf diese Ausführungen verwiesen.

In Fig. 6 ist in vergleichbarer Darstellung wie Fig. 2 eine LeuchtstoffScheibe 12 dargestellt, welches ringförmig benachbart zueinander angeordnete unterschiedliche Leuchtstoffe 22, 24, 26 aufweist. Darüber hinaus sind Transmissionsfenster 28 vorgesehen. Die Anordnung der Leuchtstoffe 22, 24, 26 und der Transmissionsfenster 28 ist derart, dass bei Rotieren der LeuchtstoffScheibe 12 die acht Fokussierungsspots 18 immer den gleichen Leuchtstoff beziehungsweise die Transmissionsfenster 28 treffen. Es wird in einer jeweiligen Winkelstellung also jeweils nur

Konversionslicht eines einzigen Leuchtstoffes erzeugt beziehungsweise es erfolgt eine Transmission des zugeführten Lichts 16. Diese LeuchtstoffScheibe 12 ist für einen sequenziellen Betrieb vorgesehen. Durch eine Rotation der LeuchtstoffScheibe 12 wird gewährleistet, dass die gewünschte Farbzusammenstellung, das heißt, die Summe der zeitlich wechselnden Farben, im Wesentlichen immer gleich bleibt.

Fig. 7 zeigt eine alternative Ausgestaltung zur Fig. 6, bei der im Unterschied zur Ausgestaltung gemäß Fig. 6 bei einer bestimmten Winkelstellung wenigstens einer der verwendeten Leuchtstoffe 22, 24, 26 sowie wenigstens ein Transmissionsfenster 28 jeweils von einem

Fokussierungsspot 18 beaufschlagt werden. Diese LeuchtstoffScheibe 12 ist für einen nicht-sequenziellen Betrieb vorgesehen. Auch diese LeuchtstoffScheibe 12 ist für den rotierenden Betrieb vorgesehen. Jeder Fokussierungsspot 18 führt deshalb zu unterschiedlichem Konversionslicht gegenüber benachbarten

Fokussierungsspots 18. Jedoch ist auch hier vorgesehen, dass die Summe des erzeugten Lichts immer Weißlicht ist.

Fig. 8 zeigt eine weitere Ausgestaltung für eine LeuchtstoffScheibe 12, welches für den nicht rotierenden Betrieb sowie für einen nicht-sequenziellen Betrieb vorgesehen ist. Bei dieser Ausgestaltung sind die Fokussierungsspots 18 immer auf dem gleichen Leuchtstoff 22, 24, 26 beziehungsweise dem Transmissionsfenster 28 positioniert. Vorzugsweise ist hier ebenfalls vorgesehen, dass die Summe des gewandelten Lichts Weißlicht ist. Auch wenn diese Ausgestaltung sich für eine nicht rotierende Leuchtstoffscheibe eignet, kann optional dennoch eine Rotation vorgesehen sein. Die Wirkung der Lichtwandlung wird dadurch nicht beeinträchtigt. Fign. 9 und 10 zeigen schematisch ein weiteres Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung. Fig. 10 zeigt eine Leuchtstoffscheibe 12, die umlaufend radial benachbart zueinander Ringbereiche mit Leuchtstoff 22, 24, 26 und Transmissionsfenster 28 aufweist. In einem inneren Ringbereich sind benachbart zueinander die Leuchtstoffe 22, 24, 26 sowie das Transmissionsfenster 28 angeordnet. Radial außenliegend dazu ist ein weiterer Leuchtstoffbereich vorgesehen, in dem ebenfalls die Leuchtstoffe 22, 24, 26 sowie ein Transmissionsfenster 28 vorgesehen sind. In der vorliegenden Ausgestaltung unterscheiden sich jedoch die Winkelbereiche der Leuchtstoffe 22, 24, 26 sowie des Transmissionsfensters 28, sodass bei Positionierung der Fokussierungsspots 18 auf dem jeweiligen Ringbereich in Summe Licht mit unterschiedlicher Farbe erzeugt wird. In der oberen Darstellung gemäß Fig. 10 sind die Fokussierungsspots 18 auf dem äußeren Ringbereich positioniert. In der unteren Darstellung der Fig. 10 hingegen sind die Fokussierungsspots 18 auf dem inneren Ringbereich positioniert. Um diese unterschiedlichen Positionierungen der Fokussierungsspots 18 zu erreichen, ist bei dieser Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass die Axicons 40, 42 hinsichtlich ihres Abstands zueinander einstellbar sind (Fig. 9) . In der oberen Darstellung in Fig. 9 sind die Axicons 40, 42 weit voneinander beabstandet, sodass ein Lichtring erzeugt wird, der hinsichtlich des Durchmessers an den äußeren Ringbereich der LeuchtstoffScheibe 12 aus Fig. 10 angepasst ist. Mit einer entsprechend ausgebildeten Linsenanordnung 34 werden acht Fokussierungspunkte erzeugt, die auf dem äußeren Ringbereich der LeuchtstoffScheibe 12 gemäß Fig. 10 positioniert sind.

In der unteren Darstellung gemäß Fig. 9 sind die Axicons 40, 42 hingegen weniger beabstandet gegenüber der oberen Darstellung. Dies führt dazu, dass der erzeugte Lichtring einen kleineren Durchmesser hat. Vorliegend ist vorgesehen, dass der hierbei erzeugte Durchmesser des Lichtrings dem inneren Ringbereich der in Fig. 10 dargestellten LeuchtstoffScheibe 12 entspricht. Die Linsenanordnung 34 weist auch für diesen Einstellzustand eine angepasste Linsenanordnung 34 auf, die ebenfalls acht Fokussierungsspots erzeugt, die auf dem inneren Ringbereich der LeuchtstoffScheibe 12 positioniert sind.

Auf diese Weise kann zwischen unterschiedlichen Leuchtstoffen und Farbzusammenstellungen umgeschaltet werden. Die vorliegende Ausgestaltung sieht vor, dass auch diese LeuchtstoffScheibe 12 rotierend im bestimmungsgemäßen Betrieb betrieben wird.

Fig. 11 zeigt schematisch eine weitere Ausgestaltung der Erfindung, bei der eine separate lichtabführende Baueinheit wie die lichtabführende Baueinheit 50 gemäß Fig. 1 nicht erforderlich ist. Die bei dieser Ausgestaltung vorgesehene LeuchtstoffScheibe 12 ist reflektierend ausgebildet. Das heißt, dass die lichtabbildende Baueinheit 14 sowohl zum Zuführen des zugeführten Lichts 16 als auch zum Abführen des Konversionslichts 64, 66 dient. Die entsprechende lichtabbildende Baueinheit 14 weist diesbezüglich wieder einen Aufbau wie Fig. 1 auf. Es wird deshalb ergänzend diesbezüglich auf die Ausführungen zur Fig. 1 verwiesen.

Um das zugeführte Licht 16 vom Konversionslicht 64, 66 zu trennen, ist eingangsseitig ein dichroitischer Spiegel 32 vorgesehen, der reflektierend für das zugeführte Licht 16 aber transmittierend für das Konversionslicht 64, 66 ist. Ergänzend wird dem dichroitischen Spiegel 32 blaues Licht 80 zugeführt, welches am dichroitischen Spiegel 32 ebenfalls reflektiert und mit dem Konversionslicht 64, 66 zusammengeführt wird, um das für die Beleuchtung vorgesehene Licht 30 zu bilden. In einer alternativen Ausgestaltung ist eine Ausführung mit dichroitischem Spiegel möglich, bei der blaues Licht transmittiert und Konversionslicht reflektiert wird.

Fig. 12 zeigt schematisch eine weitere Ausgestaltung der Erfindung, die auf dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 11 basiert. Um die separate Zuführung von blauem Licht 80 gemäß Fig. 11 zu vermeiden, ist bei dieser Ausgestaltung vorgesehen, dass die LeuchtstoffScheibe 12 ein in Fig. 12 nicht dargestelltes Transmissionsfenster aufweist, durch welches ein Teil des zugeführten Lichts 16 durch die LeuchtstoffScheibe 12 transmittiert und mittels einer Lichtführungseinheit 48 zum dichroitischen Spiegel 32 geführt wird. Dort wird es wie zuvor zur Fig. 11 beschrieben, dem Konversionslicht 64, 66 zugeführt, um das Licht 30 für Beleuchtungszwecke zu bilden. Auch bei dieser Ausgestaltung ist wie bei Fig. 11 vorgesehen, dass das Konversionslicht 64, 66 die lichtabbildende Baueinheit 14 entgegen dem zugeführten Licht 16 nutzt.

Gemäß der Fig. 13 und 14 werden schematisch weitere Ausgestaltungen der Erfindung dargestellt, die auf dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 basieren. Ergänzend wird deshalb auf die Ausführungen zu diesem Beispiel verwiesen. Im Unterschied zur Ausgestaltung gemäß Fig. 1 weist die Ausgestaltung gemäß Fig. 13 bei der lichtabführenden Baugruppe 50 anstelle der Axicons 52, 54 eine Sammellinse 82 auf, mittels der das konvertierte Licht 64, 66 einer Konkavlinse 84 zugeführt wird.

Eine weitere Ausgestaltung zeigt Fig. 14, die sich von der Ausgestaltung gemäß Fig. 13 dadurch unterscheidet, dass anstelle der Sammellinse 82 eine Sammellinse 86 vorgesehen ist, die das Konversionslicht 64, 66 auf eine Eintrittsfläche eines optischen Integrators 88 fokussiert. Der optische Integrator 88 ist vorliegend durch einen zylindrischen, insbesondere rechteckigen oder hexagonalen Glasstab oder auch Spiegeltunnel gebildet. Dem Grunde nach kann die Anzahl der Fokussierungsspots 18 beliebig gewählt und bedarfsweise angepasst werden. Darüber hinaus ist es natürlich möglich, die unterschiedlichen Leuchtstoffe jeweils mit einer unterschiedlichen Anzahl von Fokussierungsspots zu beaufschlagen, um dadurch die Zusammensetzung des Konversionslichtes zu beeinflussen. Zu diesem Zweck kann ferner vorgesehen sein, dass die Leuchtstoffe an unterschiedlichen großen Flächenbereichen angeordnet sind . Die Erfindung erlaubt es, die optische Einrichtung bedarfsweise einfach und schnell anpassen zu können. Dadurch können nicht nur verbrauchte Leuchtstoffräder gewechselt, sondern auch Farbräume bedarfsweise angepasst werden. Die Erfindung erlaub es darüber hinaus, die Leistung eines einzigen Fokussierungsspots auf dem Leuchtstoff zu reduzieren, da aufgrund der Anzahl der Fokussierungsspots dies kompensiert werden kann. Dadurch wird lokal im Leuchtstoff eine geringere Verlustwärme erzeugt, sodass der Leuchtstoff als solcher bei einem höheren Wirkungsgrad betrieben werden kann.

Die zuvor erläuterten Ausführungsbeispiele dienen lediglich der Erläuterung der Erfindung und sind für diese nicht beschränkend. Die Erfindung kann für jegliche Beleuchtungszwecke eingesetzt werden, beispielsweise Raumbeleuchtung, Geländebeleuchtung aber auch bei Projektoren, Scheinwerfern oder dergleichen.

Schließlich können natürlich Merkmale der Ansprüche und Beschreibung in nahezu beliebiger Weise miteinander kombiniert werden, um zu weiteren Ausgestaltungen im Rahmen der Erfindung zu gelangen. Weiter ist anzumerken, dass die für die erfindungsgemäße Einrichtung beschriebenen Vorteile und Merkmale sowie

Ausführungsformen gleichermaßen für das erfindungsgemäße Lichtmodul beziehungsweise das entsprechende Verfahren gelten und umgekehrt. Folglich können für

Vorrichtungsmerkmale entsprechende Verfahrensmerkmale und umgekehrt vorgesehen sein.