本發明涉及一種照射裝置，具有用于發射泵浦輻射的泵浦輻射源和用于將泵浦輻射至少部分地轉換成長波轉換輻射的轉換元件。

背景技術：

轉換元件例如能夠與激光器共同作為泵浦輻射源使用并且轉換其短波的并進而高能的泵浦輻射。該泵浦輻射例如可以是UV輻射或者藍色光，轉換輻射的波長優選地處于可見的光譜范圍中。相應的轉換元件也被描述為發光材料元件并且以所謂的遠程熒光布置相對于泵浦輻射源布置。如果轉換/發光材料元件在運行中被照射泵浦輻射，那么其發射轉換輻射，例如可見的轉換光線，并且然后例如可以被作為較高的光密度的光源使用。

技術實現要素：

本發明基于以下的技術問題，給出一種相對于現有技術來說優選的具有泵浦輻射源和轉換元件的照射裝置。

根據本發明，該目的通過一種照射裝置實現，該照射裝置具有：用于發射泵浦輻射的泵浦輻射源；轉換元件，用于將泵浦輻射至少部分地轉換成長波的轉換輻射，該轉換元件具有轉換輻射發射面；以及對于轉換輻射來說至少部分反射的反射面，反向散射轉換輻射投射到反射面上，轉換元件在與轉換輻射發射面相對的反向散射發射面處發射該反向散射轉換輻射，反射面相關于轉換元件這樣地凹進彎曲，即至少整體上在反向散射發射面的面心中發散地輸出的反向散射轉換輻射以最高20°的相應的入射角投射到反射面上。

優選的設計方案在說明書和從屬權利要求中給出，其中，在附圖中并不總是在細節上對裝置方面和方法和使用方面進行區分；同樣意味著，在整個權利要求的范疇上理解該公開。

在一個優選的設計方案中，轉換元件的泵浦輻射入射面和轉換輻射發射面處于轉換元件的彼此相對的側面上，也就是說以透射方式運行(例如參考圖1)。泵浦輻射在此投射到泵浦輻射入射面上，并且其使用在相對放置的轉換輻射發射面上輸出的轉換輻射，例如作為用于照明的轉換光線。然而，轉換輻射的發射在原理上全向地實現(并進而也“向后”發射)。“向前”、向著轉換輻射發射面輸出的光線此外例如也可以通過散射原理在轉換元件的內部“向后”偏轉。

結果在透射運行中在任何情況中不僅僅在轉換輻射發射面上而且還在泵浦輻射入射面上輸出轉換輻射。另一方面，轉換元件也反射地運行，也就是說泵浦輻射入射到泵浦輻射入射面上并且轉換輻射從相同的面上輸出(在上述的意義上使用)；泵浦輻射入射面此時即與轉換輻射發射面相同。在該種情況中，在與轉換輻射發射面相對的面上出于所述原因輸出轉換輻射。

與轉換輻射發射面(照明光線從該面上輸出)的透射運行還是反射運行無關，轉換元件的相對的面都被描述為“反向散射發射面”。在透射運行的情況中，反向散射發射面與泵浦輻射入射面相同，在反射運行的情況中，其位于泵浦輻射入射面的對面。

簡而言之，在任何情況中，在反向散射發射面上轉換輻射輸出到錯誤的方向上。因此，設置有反射面，從而提高“向前”輸出的轉換輻射的份額。當前，在反向散射發射面上輸出的轉換輻射的部分被描述為“反向散射轉換輻射”，其投射到反射面上。

由于向著轉換元件的向回反射，反向散射轉換輻射然后具有向前的方向分量，也就是說提高了轉換輻射的向前輸出的份額。“向前”意味著具有沿著在轉換輻射發射面上的法線的方向分量，“向后”意味著具有相反的方向分量(在透射和反射的情況中是相同的)。考慮到所產生的轉換輻射的極可能高效的應用，例如至少60％的，優選至少80％的，進一步優選地至少90％的在反向散射發射面上輸出的轉換輻射可以為反向散射轉換輻射。

如接下來進一步詳細描述的那樣，反射層在透射運行中優選是二色性的層，其對于泵浦輻射是透射的，然而對于轉換輻射是反射的。該二色性層然后優選地設置在對于泵浦輻射而言在轉換元件上游安置的透鏡上。從泵浦輻射源出發，泵浦輻射穿過透鏡和反射層并且投射到泵浦輻射入射面上。與之相反的是，在其上輸出的反向散射轉換輻射在該反射面上并不是透射的，而是反射的，在任何情況中都是盡可能反射的。

在根據本發明的照射裝置中，現在反射面這樣地凹進彎曲，即至少在反向散射入射面的中心發散地(也就是以不同的空間角度)輸出的反向散射轉換輻射以一個入射角投射到反射面上，該入射角最高20°，在該順序中逐漸最高優選15°，10°，5°或者3°。在此考慮以下數值，即入射角的數值函數(絕對值)。

“入射角”作為在相應的入射輻射和在相應的入射點中的泵浦輻射入射面上的相應面法線之間的最小角度；不同的表達為，反射散射轉換輻射優選(不僅在透射的運行中而且還有在反射的運行中基本上垂直入射到反射面上(平行于相應的面法線，入射角為0°))。反射面“相關于”轉換元件是凹進彎曲的，也就是從轉換元件看遠離轉換元件地彎曲(從反射面的邊緣向內)。

隨著彎曲，不僅僅入射角的平均值減小，而且其方差也減小。與之相比，例如在平面的、相對于反向散射發射面平行的反射面的情況中，反向散射輻射以在0°和例如70°(或者更多，視布置和間距而定)之間的整體入射角投射到反射面上。轉換輻射在反向散射發射面上的發射以典型的方式實現為朗伯式(Lambertsch)。在可比較的情況中，轉換輻射也可能以極其不同的入射角入射。這例如是有缺點的，只要二色性反射層的反射特性會表現出對入射角的偶爾很強的依賴性，參見圖4。

因此，例如構造為電介質多層系統的二色性的反射層例如可以向著垂直的輻射入射(入射角為0°)方向優化。如果現在隨著入射角的增大，反射窗口推移，那么例如可以傳輸無意的轉換輻射，這使效率變差。通過根據本發明地減小入射角的方差，相應地多個輻射能夠以對于相應的反射面來說合適的入射角度入射。

另一方面，相應的凹進彎曲然而也在反射面的情況中具有優點，其也反射了泵浦輻射(也被描述為全鏡面反射)。這一方面在(轉換元件的)反射運行中是可行的。另一方面，該反射面對于透射運行來說例如可以具有相對于其面積來說小的光闌，通過該光闌，泵浦輻射從泵浦輻射源到達泵浦輻射入射面(可替換地，泵浦輻射也可以從反射面的旁邊引導經過)。在這樣的全鏡面反射的情況中，凹進的彎曲此時例如也可以在關于反向散射泵浦輻射的反射時提供優點，也就是涉及非轉換地在反向散射發射面上再次發射的泵浦輻射。

反向散射泵浦輻射可以在反向散射轉換輻射的反向散射發射面上相對分散地輸出，同樣是朗伯的。相應的是，反向散射泵浦輻射也大約垂直地入射到根據本發明彎曲的反射面上。來路和去路因此大約是相同的，反向散射泵浦輻射因此向回引導至轉換元件，這然后可以提高整體轉換的部分并進而改善效率。

此外，凹進彎曲通常也是有利的，即不僅在二色性的反射層的情況中而且在全鏡面反射的情況中，還有在向回引導反向散射轉換輻射的情況中都提供優點。利用反向散射轉換輻射的基本上垂直的入射，來路和去路差不多重疊，反射的反向散射轉換輻射的很大部分投射到反向散射發射面上。如果該反向散射轉換輻射然后穿過轉換元件，那么其就可以在該轉換元件下游與原始在轉換輻射發射面上輸出的轉換輻射共同被使用。在轉換元件下游布置的光學元件因此例如不必特意地考慮在轉換元件“旁”經過引導的反向散射轉換輻射。

通常，轉換輻射發射面優選地可以對應于用于“收集”在那里輸出的轉換輻射的光學元件，例如成像的光學元件，像透鏡或者反射器，或者非成像的光學元件，像復合拋物面聚光器(CPC)。在(轉換元件的)反射運行的情況中，該光學元件或者其一部分可以有利地同時將泵浦輻射引向轉換元件。

回到反射面：入射角條件涉及到面心，也就是說相對于面心間隔開地輸出的反向散射轉換輻射例如也能夠以(大約)強烈變化的入射角投射到反射面上。然而相對于平面反射面的參照情況，通過相關于面心的優化，也為相對于面心間隔地輸出的反向散射轉換輻射減小了入射角方差。

“面心”例如可以在矩形的反向散射發射面的優選情況中對應于對角線的交點或者在圓形的反向散射發射面的情況中對應于圓心。有利的是，透鏡的光學軸線穿過面心。在反向散射發射面上的面法線通常例如也能夠相對于透鏡的光學軸線傾斜；然而優選的是，該面法線和透鏡的光學軸線彼此平行。

在有利的設計方案中，反射面這樣地凹進彎曲，即全部的反向散射轉換輻射的至少80％，優選至少90％，特別優選的是至少95％以這樣的入射角投射到反射面上，該入射角不超過20°(在進一步優選的最大入射角方面參閱之前的公開文件)。通過將曲率相應地向著整個反向散射發射面優化，入射角的方差在整體上被降低，也就是說對相對于面心間隔地發射的反向散射轉換輻射而言。

如已經描述的那樣，在一個優選的設計方案中，轉換元件透射地運行，也就是說反向散射發射面與泵浦輻射入射面相同(可用轉換輻射在相對的側面上輸出)。也就是說在本公開物中“反向散射發射面”也就是“泵浦輻射入射面”。只要通常談及透射/反射運行，其在整個公開物中就涉及轉換元件，也就是涉及在其哪個面上輸出可用轉換輻射。

在透射運行的情況中，優選的是透鏡布置在泵浦輻射源和轉換元件之間，該透鏡具有反射面；例如也可以將二色性的涂層設置在透鏡的入射或者出射面上。

具有反射面的透鏡布置在泵浦輻射源和轉換元件“之間”，這涉及到泵浦輻射的路徑。如果泵浦輻射路徑例如通過鏡子偏轉，那么很大程度上在泵浦輻射源和轉換元件之間布置的透鏡也可以處于泵浦輻射源至轉換元件的(幾何)連接直線的外部。“透鏡”是在其體積上(從也許可能的反射面看)對于泵浦和轉換輻射來說的透射體，其中優選的是至少泵浦輻射入射面或者出射面是彎曲的，優選的是二者都是彎曲的(參見接下來的詳細描述)。

在一個優選的設計方案中，透鏡如此地布置和設置，即其將泵浦輻射聚焦到轉換元件上，優選的是聚焦到其泵浦輻射入射面上。換句話說，透鏡具有正焦距并且轉換元件的泵浦輻射入射面布置在焦點中。通常，泵浦輻射例如也可以非準直地投射到透鏡上，例如在平面凸出透鏡的情況中，聚焦的泵浦輻射入射到該透鏡上(參見以下)。在本公開物的范疇中，轉換元件的整個側面被描述為“泵浦輻射入射面”，泵浦輻射穿過該側面入射，也就是說不僅僅是側面的通過泵浦輻射照亮的區域。在方形的轉換元件的情況中，泵浦輻射入射面因此例如可以是直角平行六面體的矩形的側面，并且在圓柱形的轉換元件的情況中例如是圓柱體的圓形基面。

在優選的設計方案中，在反射面和轉換元件之間布置有起光學作用的氣體容積，例如惰性氣體溶劑后者優選的空氣腔。這尤其適用于透射地運行的轉換元件的情況。在此“之間”涉及到反向散射轉換輻射的路徑。該氣體容積不必填充在反射面和轉換元件之前的整個區域，而是例如也可以附加地設置有在反射面和轉換元件之間的在接下來詳細描述的載體板。“起光學作用”意味著，即氣體容積在總體上改變輻射路徑，也就是例如不僅僅是在粘接材料層中的微小的氣體包含物。

優選的是，該氣體容積與反射面相鄰(該反射面在該種情況中在透射運行時設置在透鏡的泵浦輻射出射面上)。氣體容積例如可以提供相關于曲率的調節性的優點，也就是在設計可行性方面。

通常，在透射運行時，透鏡相反例如可能也設置為平面凸出透鏡，在其凸出的側面上布置反射層(凸出的側面此時遠離轉換元件，反射面相關于轉換元件仍然是凹進的)；轉換元件也許例如可以也設置成與平面的側面直接光學接觸，也就是例如粘接。泵浦輻射因此例如可以入射到具有反射層的凸出的泵浦輻射入射面上，泵浦輻射這樣地聚焦，即其垂直地穿過(凸出的)泵浦輻射入射面。

在反射地運行的轉換元件的情況中，在優選的設計方案中平面凸出透鏡同樣能夠具有反射面；例如該平面凸出透鏡的凸出側面也配設有形成反射面的反射層，例如金屬膜。該平面凸出透鏡和轉化元件然后例如被如此地布置，即轉換元件的反向散射發射面朝向平面凸出透鏡的平面側，優選的是，該轉換元件固定在平面側上，例如通過粘接材料層。

平面凸出透鏡也可以表現為用于轉換元件的載體并且該轉換元件也以確定的程度冷卻。在反向散射發射面上輸出的反向散射轉換輻射然后在任何情況中都穿過平面凸出透鏡并且在凸出的反射面上回反射至轉換元件，在任何情況中都至少部分地回反射。這同樣適用于非轉換的泵浦輻射。

在一個優選的設計方案中，反射面如此的設置，即其至少區域性地具有球面的形狀。“至少區域性地”例如意味著，即反射面的至少70％，優選至少80％，進一步優選的是至少90％的在其上投射有反向散射轉換輻射的區域具有球面的形狀。優選的是，反向散射輻射投射到整個反射面上，百分比因此與反射面的全部相關。

“球面”有利地以唯一的球體為基礎，其具有半徑R。優選的是，反射面是球部段的表面，也就是球面截形。在面積方面看可以優選的是，球形的反射面具有這樣的面積，該面積在接下來順序中逐漸增大地優選至少為整個球面(理論上以整個球為基礎)的面積的20％，30％，40％或者50％。可能的上限例如可以為最高70％，60％或者55％。

反向散射發射面具有平均延伸x，其通過定義作為最小和最大的延伸的平均值給出；在平面的反向散射發射面的優選的情況中，相應的(最小和最大)延伸沿著相應的、在反向散射發射面的平面中的直線獲得。在圓形的反向散射發射面的情況中，平均延伸作為相應的圓直徑給出(在矩形的情況中作為從最小的邊長和對角線獲得的平均值得出)。

在優選的設計方案中，在具有球面的形狀的反射面時，該作為基礎的球體的半徑R如此選擇，即其大于/等于平均延伸x的一半(R≥x/2)。對于R的進一步有利的下限例如可以在該序列中逐漸增大地優選至少為3x/4，x，5x/4，3x/2，7x/4或者2x；不取決于此，可能的上限例如可以最為10x，8x，6x，4x或者3x。下限的設置可以是有利的，因為反向散射發射面隨著增大的半徑R而逐漸顯現出“點狀”，也就是說在比例上較小，由此能夠良好地達到入射角條件。另一方面，上限可以例如在緊湊的構造形式方面也與材料要求利害相關。

反向散射發射面的面心具有沿著面法線(在面心中)獲得的至反射面的間距d。在優選的設計方案中，該間距d選擇為大于/等于球形反射面所基于的球體的半徑R。可能的上限例如可以為d≤3R或者d≤2R。如果反向散射轉換輻射在反向散射發射面和反射面之間無折射地傳播，那么也就是說例如沒有設置以下進一步闡述的載體板，優選地適用d＝R。換句話說，也就是說球心處于反向散射發射面上。

與具體選擇的間距d無關，球形的反射面優選地這樣地布置，即其所基于的球體的中心點位于一直線上，該直線垂直于反向散射發射面穿過其面心延伸。

在優選的設計方案中，在轉換元件和透鏡之間設置有透射的載體，優選是平面平行的板。在載體上固定有至少一個轉換元件，在透射的運行中，優選還有透鏡。在此(透射的運行)，轉換元件利用其與載體面對的泵浦輻射入射面與之連接，優選地通過接合連接層，特別優選地通過粘接材料層。在此范疇，根據本發明的構造的優點例如還可以在于，即轉換元件不直接地粘接在反射層上。這例如可能在二色性的反射層的情況中(或者通常在非常光滑的反射面的情況中)導致粘附問題。

“轉換元件”通常是具有轉換材料的本體，其轉換泵浦輻射，優選利用發光材料，其將泵浦輻射轉換成可見光線。轉換元件例如可以設置為發光材料單晶體，這例如可以在YAG或LuYAG發光材料的情況中是優選的(其例如從熔化物中獲得種晶)。

替換發光材料單晶體，例如也可以將發光材料陶瓷作為轉換元件，轉換元件也就是說例如可以通過燒結來制造。另外的、同樣對于高溫應用來說適用的轉換元件例如可以由提高熱傳導能力的、具有在其中置入的轉換材料的基體材料制成；“提高的熱傳導能力”例如能夠意味著至少0.5W/mK，優選至少1W/mK，進一步優選至少1.5W/mK的熱傳導能力。(可能的基體材料例如是玻璃)。

現在回到在其上固定有轉換元件的載體(透射運行)。優選的是，透鏡也固定在載體上，并進而固定在其與轉換元件相對的側面上。優選的是在透鏡和載體之間仍然布置有氣體容積(鑒于反向散射轉換輻射的路徑)。反射面也就是說例如可以設置在透鏡的泵浦輻射發射面上，其從載體上拱頂式地隆起(在透鏡和載體之間的固定部可以圍繞該拱頂環繞地延伸)。

在優選的設計方案中，載體由藍寶石制成，這例如在考慮到其上固定的轉換元件的熱排導方面來說可以是有利的。

如所述的那樣，載體優選地是平面平行的板。其具有垂直于平面方向，也就是垂直于平面延伸的方向獲取的厚度t。與其折射系數m一同(在轉換輻射的主波長時獲得)，在優選的設計方案中對于在反向散射發射面(＝泵浦輻射入射面)和反射面之間的間距d來說給出：

d≥0.7(R+t(1-1/n)) (等式1)

以及

d≤1.3(R+t(1-1/n)) (等式2)

對于d來說進一步優選的下限例如為(R+t(1-1/n))的0.8倍或者0.9倍并且進一步優選的上限為(R+t(1-1/n))的1.2倍或者1.1倍。下限的設置應該明確地不取決于上限(等式2)的設置而公開。

間距d然后這樣地與平面平行的板相匹配(厚度t和折射系數n)，即盡管錯位，也就是說盡管在平面平行的板上有折射，反向散射轉換輻射都盡可能垂直地投射到反射面上。

在優選的設計方案中，反射面或者設置在透鏡的泵浦輻射入射面上或者設置在透鏡的泵浦輻射出射面上，其中后者是優選的，相應的泵浦輻射穿透面此時相關于轉換元件是凹進彎曲的-朝向轉換元件的泵浦輻射出射面此時因此考慮到透鏡本身時是凹進的，相反，相對的并且進而遠離轉換元件的泵浦輻射入射面在考慮到透鏡本身時是凸出的(并進而參考轉換元件是凹進的)。

通常，“透鏡”(透射地運行)例如可能也是由多個例如通過粘接材料彼此連接在一起的單個透鏡構成的透鏡系統(粘和組)。反射面也可能設置在單個透鏡之一的以下穿透面上，該穿透面此時在組合之后處于透鏡系統的內部。優選的是，“透鏡”然而意味著單個透鏡并且反射面設置在泵浦輻射入射面上或者同樣優選的出射面上。

泵浦輻射入射面在泵浦輻射路徑方面看面對泵浦輻射源，并且相對的泵浦輻射出射面同樣在泵鋪輻射路徑方面看是面對轉換元件的。

如果反射面在一個優選的設計方案中布置在泵浦輻射出射面上，那么泵浦輻射入射面就進一步優選地相關于轉換元件同樣是凹進彎曲的，也就是在考慮到透鏡本身時是凸出的。換句話說，透鏡優選具有彎月形的形狀并且進而是正彎月形的形狀，其對泵浦輻射進行對焦。

優選的是，泵浦輻射出射面(具有反射面)具有比泵浦輻射入射面更大的彎曲半徑R。在不僅僅是泵浦輻射入射面而且還有出射面都彎曲的透鏡中的優點例如可以在優化的時候獲得。簡單地說，反射面的彎曲可以不取決于泵浦輻射的對焦來優化，并且此時在對泵浦輻射進行對焦的泵浦輻射入射面進行優化時僅僅考慮在泵浦輻射出射面上的錯位。

優選的是，正彎月形和轉換元件這樣地相對彼此布置，即正彎月形的光學軸線穿過泵浦輻射入射面的面心；特別優選的是，同樣在其之間設置有平面平行的載體板，光學軸線垂直于其上。

如開頭所述的那樣，反射面在透射運行中在優選的設計方案中是二色性的反射層，其對于泵浦輻射是透射的，也就是透過泵浦輻射的至少70％，優選至少80％，進一步有利的是至少90％。透射率在此作為相關于在照射裝置中的照射狀態(在穿過角度方面)的泵浦輻射的關于光譜范圍的平均值。在該方面，相關于轉換元件彎曲的反射面提供優點，也就是說例如減小穿過角度的方差。

相應的二色性反射層優選設置作為多層系統，該系統由至少有兩個相應的層材料構造；層材料在此在其折射系數上進行區分。第一層材料例如可以是二氧化硅并且第二層材料例如是二氧化鈦。對于多層系統來說，相應地由每種層材料形成多個層并且如此布置，即不同的層材料彼此交替地疊加。

不取決于詳細的構造，二色性反射層在此(由技術決定)不必強制性地反射全部的轉換輻射。因此可以測定出在轉換輻射的光譜范圍上的反射率，例如在以下序列中逐漸增大地優選至少為30％，40％，50％，60％，70％或者80％，再次與照射裝置中的具體狀態(涉及入射角)相關。

在二色性的反射面的情況中進一步優選的是，該反射面覆蓋整個泵浦輻射入射面或者出射面，優選的是后者。當前，相應的、由泵浦輻射穿過的透鏡的側面被描述為“泵浦輻射入射面”或者“出射面”；透鏡的側面例如可以是外表面的相應的部分，其具有恒定的彎曲半徑R(或者是平面的)。

同樣如開頭所述的，在透射運行時替代二色性的反射面也可以設置全鏡面反射。泵浦輻射然后可以例如引導穿過在反射面或者優選在反射面上的孔；泵浦輻射可以穿過透鏡，也就是尤其相對與其光學軸線錯位(偏軸配置)。

如開頭已經描述的那樣，泵浦輻射源優選是激光器(Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation)，例如激光二極管。在此，“激光器”例如也可以是多個激光器光源，例如是由激光二極管構成的陣列。

本發明還涉及一種當前公開的照射裝置作為用于照明光源的應用。盡管轉換輻射通常例如也可以是紅外輻射，在此優選地可以是可見光線。因此使用在轉換輻射發射面上輸出的轉換光線用于進行照明，例如出于投影目的(作為投影設備的光源)或者用于機動車的外部照明。優選的應用例如可以是機動車前大燈的光源。通常不必強制性地轉換全部的泵浦輻射(全轉換)，而是也可以僅僅轉換一部分并且然后例如也使用由泵浦輻射(泵浦光線)和轉化光線構成的混合光(部分轉換)；優選的是全轉換。

附圖說明

接下來，根據實施例對本發明進一步說明，其中，各個特征在從屬權利要求的范疇中在另外的組合中也可以對于本發明來說是重要的并且進一步地也不總是在細節上在不同的權利要求范疇上進行區分。

圖中示出：

圖1在示意性的截面圖中示出了具有二色性反射面的根據本發明的第一照明裝置的一部分；

圖2是在設計根據圖1的二色性反射面時的邊界條件；

圖3在示意性的截面圖中示出了具有對泵浦輻射來說反射的反射面的根據本發明的第二照明裝置的一部分；

圖4是二色性反射層的反射率與入射角的相關性；

圖5是具有轉換元件，透鏡和泵浦輻射源的根據本發明的照明裝置；

圖6在示意性的截面圖中示出了具有二色性反射面的根據本發明的第三照明裝置的一部分；

圖7是根據本發明的第四照明裝置，其中，轉換元件與根據圖1至6的轉換元件相比反射地運行；

圖8是根據圖7的照射裝置的細節圖。

具體實施方式

圖1示出了根據本發明的照射裝置的一部分，即透鏡1，其將泵浦輻射2聚焦到轉換元件3上。泵浦輻射2在該種情況中準直地入射到透鏡1的泵浦輻射入射面4上，從而聚焦地在泵浦輻射出射面5處出射。

透鏡1固定在平面平行的載體板6上，即固定粘接。在泵浦輻射出射面5和載體板6之間，泵浦輻射2穿過氣體容積，即在該種情況中是空氣腔7，從而穿過載體板6射到轉換元件3的泵浦輻射入射面8上。

轉換元件3是發光材料元件，并且進而是發光材料陶瓷，其將泵浦輻射2(當前為藍色的泵浦光線)轉換成較長波長的轉換輻射，其當前處于可見的光譜范圍中并且接下來描述為轉換光線。發光材料例如可以是YAG：Ce-發光材料，其發射黃色轉換光線。在與泵浦輻射入射面8相對的轉換輻射發射面9上輸出的轉換光線然后被使用。

然而，轉換光線的發射在原理上全向地實現，也就是說其不僅僅在轉換輻射發射面9上，而且也在泵浦輻射入射面8上發射轉換光線(其也是反向散射出射面，然而接下來進一步被描述為泵浦輻射入射面)。

為了提高效率，從而也就是說能夠使用在泵浦輻射入射面8上輸出的轉換光線以至少部分地用于照明，在透鏡1的泵浦輻射出射面5上設置有反射層10。在所屬的反射面11上，在泵浦輻射入射面8上輸出的轉換光線的很大部分被向回反射至轉換元件3。該反向散射轉換光線的使用提高了效率。

為了使泵浦輻射2能夠穿過反射層10，后者設計為二色性的。反射層10也就是說對于泵浦輻射2是透射的，然而反向散射轉換輻射在該處是反射的。為了實現該取決于波長的透射/反射，反射層10構造成由彼此重疊的二氧化硅/二氧化鈦層構成的多層系統。

圖3示出了這種層系統的取決于波長的反射率，該層系統對于黃色的轉換光線是反射的，然而藍色的泵浦輻射可以透射。在圖4中，示出了在波長(x軸)上的反射率(y軸)，確切說對于相對于面法線的五個不同的入射角AoI(Angle of Incidence)。隨著入射角逐漸增大，極限波長(多層系統在該極限波長之下是透射的)向左推移逐漸增大，也就是推移向較小的波長。此外，也能識別出在反射窗口中的變化，也就是說在大約520和580nm之間的較大入射角時導致反射率的崩潰。

如圖1所示，透鏡1的泵浦輻射出射面5并且進而具有反射面11的反射面10這樣地凹進彎曲，使得至少在泵浦輻射入射面8的面心15中輸出的反向散射轉換光線16a基本上垂直地入射到反射面上。相應的入射角，也就是在相應的面法線和相應的入射的輻射之間的角度，以技術上通常的精度范疇而言為0°。

然而，在整個泵浦輻射入射面8上輸出反向散射轉換光線16，而不僅僅是在面心15中。相對于面心15間隔開地輸出的反向散射轉換光線16b然而同樣幾乎垂直地入射到反射面11上，即使對于在泵浦輻射入射面8的邊緣處輸出的反向散射轉換光線來說，入射角最大為幾度(小于3°)。

與具有平面的、垂直于光學軸線17指向的反射面11的參考情況相比較，入射角一方面明顯地變小并且平均入射角也明顯較小。由此，反射層10對于全部反向散射轉換光線16的反射率基本上是相同的，多層系統也因此可以被相應地優化并且反向散射轉換光線16由此被高效地使用。結果是多個轉換光線18被輸出給轉換輻射發射面9(出于清晰的原因，僅僅示出了在其面心中輸出的轉換光線18，發射相應地在整個發射面9上朗伯地實現)。

圖2示出了由透鏡1，載體板6和轉換元件3構成的相應布置的設計。由藍寶石構成的載體板6是平面平行的并且具有垂直于平面延伸的方向獲得的厚度t；其折射系數n為大約1.8。

泵浦輻射入射面8的面心15具有沿著面法線21獲得的相對于反射面11的間距d。反射面11的曲率具有半徑R，其相當于泵浦輻射入射面8的平均延伸x的大約1.2倍。當前，泵浦輻射入射面8是方形的并且平均延伸x作為由邊長和對角線的平均值來產生。泵浦輻射入射面8在該實例中具有垂直于光學軸線17獲得的面積1×1mm²，x因此為x≈1.2mm。半徑R為0.7mm并且d大約為d≈0.83mm。載體板6的厚度為0.5mm，并且其具有折射系數n＝1.78。

在泵浦輻射2準直地投射到透鏡1的泵浦輻射入射面4上的情況中，泵浦輻射入射面4的半徑R_EF例如在沿著光學軸線17獲得的至反射面11的間距為2mm時例如為1.08mm(透鏡的折射系數：1.62)。如果泵浦光線2例如輕微聚焦到泵浦輻射入射面4上，那么半徑R_EF在至反射面11的間距為2mm時為1.2mm(透鏡的折射率：1.62)。

現在，以反射面11作為基礎的具有半徑R的球體的中心點22首先位于沿著面法線21的直線上。此外，間距d如此地匹配，即其對應于半徑R和t(1-1/n)之和。如下地考慮通過載體板6限定的錯位，即作為結果反向散射轉換光線16垂直地入射到反射面11上。

圖3示出了在具有反射面32的反射層31的反射/透射特性方面相對于根據圖1和2的設計方案的替換設計方案。也就是說在該種情況中，設置全鏡面反射，在該反射面32上因此不僅僅反射反向散射轉換光線(出于清晰性原因沒有示出)，而且還反射向回散射的反向散射泵浦輻射33。

為了使得來自泵浦輻射源的泵浦輻射2還是能夠穿過透鏡1到達轉換元件3，泵浦輻射出射面5在該種情況中沒有全部被反射層31覆蓋。泵浦輻射2相對于透鏡的光學軸線17錯置地穿過透鏡1并且因此經過反射層31。

通過在反射層31的區域中除了反射反向散射轉換光線之外還反射反向散射泵浦輻射33，照射裝置的效率被進一步提高。反射面32即類似于之前的描述那樣凹進地彎曲，從而使反向散射泵浦輻射33以及反向散射轉換光線基本上垂直地入射到反射面32上。也就是說，不僅僅反向散射轉換光線而且還有反向散射泵浦輻射33在泵浦輻射入射面上朗伯地并進而以相同的角度分布被發射。

反向散射泵浦輻射33因此基本上垂直地入射到反射面32上并且因此向著其在泵浦輻射入射面8上的源位置向回反射，也就是說再次投射到轉換元件3上并且能夠被轉換。因此，不僅僅通過使用反向散射轉換光線提高效率，而且還通過改進地使用泵浦輻射來提高效率。

圖5從根據圖1和2的透鏡出發，也就是說對于二色性反射層11的情況來說在整體上示出了照射裝置50的構造。

泵浦輻射2(出于清晰性原因僅僅示出了主輻射)由激光二極管51發射并且由平面凸出的聚光透鏡52準直。在其下游設置有疊加光學元件53，其將激光二極管51發射的泵浦輻射2與另外的激光二極管的泵浦輻射疊加。也就是說，當前設置有由激光二極管51構成的陣列，其垂直于繪圖面排成行地設置。具體地，其是三個激光二極管，其中除了示出的激光二極管51之外還存在后面的和在繪圖面前面的二極管。

疊加光學元件53將三束激光輻射聚集在一起，并進而通過反射引導到楔板53a中以及下游布置的平面凸出透鏡53b中。通過鏡子54，泵浦輻射2然后被偏轉到透鏡1的泵浦輻射入射面4上，穿過透鏡1和下游布置的載體板6并且最后投射到轉換元件3的泵浦輻射入射面8上。關于透鏡(具有當前沒有示出的二色性反射層10)和在泵浦輻射入射面8上輸出的反向散射轉換光線的進一步共同作用方面參閱前面的描述。

圖6示出了作為另外的實施例的照射裝置的一部分，也就是平面凸出的透鏡1，其將泵浦輻射2聚焦到轉換元件3上。在該種情況中，泵浦輻射2由上游布置(未示出)的透鏡聚焦地投射到透鏡1的凸出的(相對于轉換元件3是凹進的)泵浦輻射入射面4上。泵浦輻射2這樣地聚焦，即其垂直地投射到泵浦輻射入射面4上。

反射面10設置在凸出的泵浦輻射入射面4上。由轉換元件3(再次為YAG:Ce)在泵浦輻射入射面8(＝反向散射發射面)上輸出的反向散射轉換光線16a，b再次以較小的入射角(基本上垂直地)投射到相關于轉換元件3凹進的反射面11上并且向回反射至轉換元件3，這提高了在轉換輻射發射面9上輸出的轉換光線18的份額。

具有反射面11的彎曲的反射層10在該種情況中設置在凸出的泵浦輻射入射面4上。轉換元件3直接(直接的光學接觸)地布置、即粘接在平面的泵浦輻射出射面5上。

在該種情況中，反射面11在具有垂直于光學軸線獲得的(方形的)面積1×1mm²(x≈1.2)的轉換元件3的情況中在透鏡1的折射系數為1.78時具有2mm曲率半徑。

根據圖1，2，3，5和6的至此為止的實施例分別針對于透射運行的轉換元件3，也就是說其中反向散射發射面8與泵浦輻射入射面8相同或者換句話說，泵浦輻射輸送至一個側面上(泵浦輻射入射面)并且轉換光線在相對的側面上(轉換輻射發射面)輸出。

相反，轉換元件在根據圖7和8的實施例中反射地運行，也就是說泵浦輻射輸送至一個側面并且轉換光線在相同的側面上輸出。泵浦輻射入射面71在該種情況中與轉換輻射發射面72相同，并且反向散射發射面8位于二者71，72對面(詳細視圖參見圖8)。

圖7在俯視圖中示出了一個構造，轉換元件3利用該構造反射地運行。再次由激光二極管51輸出的泵浦輻射2利用平面凸出的聚光透鏡52來準直(準直透鏡)。在其下游布置有具有二色性反射層76的分光器75，在該反射層上反射泵浦輻射2，該反射層然而對于轉換光線是透射的。通過由平面凸出透鏡77a和彎月形透鏡77b構成的透鏡系統77，泵浦輻射2聚焦到轉換元件3的泵浦輻射入射面71上。

因此產生的轉換光線部分地(～50％)在轉換輻射發射面72上發射，另外的部分(～50％)作為反向散射轉換輻射16在反向散射發射面8上輸出。為此在細節上還參看圖8。

在轉換輻射發射面72上輸出的轉換光線通過(還為了耦合輸入泵浦輻射而使用的)透鏡系統77進一步準直，穿過二色性層76和分光器75并且接下來由耦合輸出透鏡78聚焦并且提供用于照射應用。出于清晰的原因，轉換光線的光路在圖7中并未示出。

圖8以放大圖示出了轉換元件3，其具有在該種情況中鑒于泵浦輻射2的路徑布置在下游的平面凸出透鏡79。在該種情況中，沒有示出泵浦輻射，而是示出了轉換光線，確切說利用唯一的示例性的射線軌跡模擬獲得的射線。在此，不僅示出了原始地在轉換輻射發射面73上輸出的轉換光線而且還示出了在反向散射發射面8上輸出的反向散射轉換光線16。

轉換元件3被粘接到透鏡7上，反向散射轉換光線16因此(經由基本上可忽略的粘接材料層)投射到平面凸出透鏡79中并且然后投射到反射層82(金屬膜)的反射面81上并且反射回轉換元件3。該回反射的反向散射轉換光線然后穿過轉換元件3并且在任何情況中都很大部分地在轉換輻射發射面72上出射。其能夠共同與原始地在那里輸出的轉換光線18一同使用。

另一方面，也不是全部的泵浦輻射2在第一次穿過轉換元件3時被轉換，而是其中的一部分也在反向散射發射面8上出射，確切說基于散射過程也相對于光學軸線17角度傾斜。出于清晰的目的，泵浦輻射在圖8中并未示出，然而在反向散射發射面8上輸出的泵浦輻射能參照反向散射轉換光線16在彎曲的反射面81上反射回轉換元件3。全鏡面反射不僅對于泵浦輻射是反射的，而且對于轉換光線也是反射的。

反射回轉換元件3的泵浦輻射然后(在再次穿過轉換元件3時)很大部分被轉換，這提高了效率。彎曲的反射面81因此不僅鑒于轉換光線(與原始地在轉換輻射發射面72處輸出的轉換光線一同使用)是有利的，而且轉換輻射也提供了優點，因為其最后被反射到轉換元件3上。