[发明专利]具有内反射的反射层的透镜

说明书

技术领域

本发明涉及一种具有透明的基体的透镜，其中基体的表面至少部分地敷设有内反射的反射层，并且透镜具有至少一个第一焦点和至少一个第二焦点。本发明特别地能应用在车辆照明中、特别是利用探照灯的车辆照明中，以及用于图像投影(例如用于影像投影仪等等)，用于工业化的图像处理以及用于医疗照明和诊断应用中。

背景技术

WO 2011/127286 A1公开了一种发光设备，其应用初级光或激发光以及用于发光的转换波长的荧光材料，其中荧光材料由多个激发光源在两侧激发，以便达到增高的亮度。入射到两侧的激发光可以具有相同的颜色或不同的颜色。光分离结构设置在荧光材料的两侧上，以便分离激发光和由荧光材料转换波长的(次级)光。在一个设计方案中，可以存在具有小窗口的椭圆形的空心反射器的形式的第二光分离结构。荧光材料布置在空心反射器的焦点处或在其附近，并且光汇集元件布置在空心反射器的另一焦点处或在其附近。激发光经过该窗口射到荧光材料上。经过转换的光借助于空心反射器反射到光汇集元件上。

US 2007/019408 A1公开了一种发光装置，其具有用于制造彩色光的、敷设有荧光材料的色轮。在一个设计方案中，发光装置除了色轮之外具有反射器、光源和光汇集元件。反射器能够构造为例如由玻璃或塑料构成的、具有第一和第二弯曲的表面的光学上能穿透的元件。第一表面能够具有用于容纳光源的凹槽，而第二个、例如椭圆形的表面是反射表面，其对于光源的(初级)光是反射的，但是对于由色轮的荧光材料转换的(次级)光而言是可穿透的。为此，由光源穿过反射器射出的光反射到在光学上可穿透的光学元件下方有间距的旋转色轮上。

发明内容

本发明的目的在于，至少部分地克服了现有技术的缺点。

该目的通过具有透明的主体(“基体”)的透镜来实现，其中基体的表面至少部分地敷设有内反射的反射层。内反射的反射层可以特别地理解为以下的层，即其具有至少一个在基体的方向上反射的表面。在这种关联下，光学上透明特别地意味着，透明的基体至少不仅对于初级射线而言，而且也对于次级射线(转换射线)而言是光学上可穿透的。基体例如可以由玻璃(例如BK7玻璃，石英玻璃或蓝宝石玻璃)或者由塑料构成。

反射层可以是单层的或多层的层，例如单层的银涂层或铝涂层或多层的银涂层和/或铝涂层(例如MIRO或MIRO-SILVER)或多层的干涉层叠。

透镜(特别是作为透明的基体的和反射层的组合)还具有至少一个第一焦点和至少一个第二焦点。“至少一个焦点”特别地可以理解为单个的焦点或多个(两个或多个)焦点。焦点特别地可以理解为(至少近似)点状的焦点。但是，焦点也可以理解为一维伸展的聚焦区域，例如封闭的或不封闭的线。这种线也可以理解为可能的点状焦点的连续的依次排列。(焦)线例如能够在旋转对称设计的透镜中出现，而且作为由围绕旋转轴线转动得到的可能的焦点的环状线。焦点在此可以理解为二维伸展的聚焦区域，例如焦斑。透镜具有至少一个焦点，特别地可以意味着，这个至少一个焦点是能够借助透镜来实现的，但是在与使用透镜的发光装置的相互作用中不必强制性地实现。

此外，至少一个第一焦点至少部分地处在基体的未(由反射层)敷设的表面区域上。此外，透镜具有至少一个荧光材料元件，其在接触区域处(因此，特别是平面地)抵靠在基体上，该接触区域具有至少一个第一焦点。因此，接触区域的至少一个焦点特别地置于基体和荧光材料元件之间的界面中。由此得出以下的优点，第一荧光材料元件的废热能够有效地通过此时也作为热膨胀元件或冷却体起作用的透镜来输出，并且避免在界面处(特别是空气处)的第二个多重的、含损耗的光反射，例如其他情况下在色轮中出现的这种光反射。

荧光材料元件特别地可以理解为以下的固体，其具有一种或多种荧光材料。荧光材料特别地可以使指定波长的或指定的波长范围(例如蓝光)的入射(激发或初级)光转换为具有典型的更大波长的次级光(例如红光或绿光)，其中废热以所谓的斯托克斯热的形式产生，其在此能通过基体导出。荧光材料元件可以例如是粘接到基体上的固体、例如是陶瓷的荧光材料薄板、或者是具有作为透明的矩阵材料(例如硅树脂)的填充材料的荧光材料的薄板。荧光材料元件还可能是或具有金属磷酸盐。

荧光材料元件例如可以烧结到、挤水(aufgesprengt)、借助氢键连接施加到、借助EPD方法(例如通过使用光学透明的、有传导能力的中间涂层，如ITO涂层)施加到、喷镀到、加印到(例如通过刮涂)等方式加到基体上。荧光材料元件还可能是一个集成到基体中的区域，其中荧光材料在该区域中作为混合物而存在，这例如能借助溶胶/凝胶方法来实施。