一种高效激光照明系统技术方案

技术编号:15025842 阅读:164 留言:0更新日期:2017-04-05 02:16
本实用新型专利技术公开了一种高效激光照明系统,激光半导体发光装置、散热装置、望远镜系统、分光装置、聚焦装置、荧光碟片,其中,散热装置包括铜板及冷却箱,激光半导体发光装置贴合于铜板的一面,冷却箱贴合于铜板的另一面,望远镜系统将激光半导体发光装置发出的激光先进行聚焦再准直处理后,发送至分光装置,分光装置将激光分光后进行二次聚焦后发射至荧光碟片。双重散热机构保证465nm激光光源的有效发光能量和发光效率。采用465nm半导体激光光源结构简单,提高了光学效率。采用了望远系统的原理,有效减小整个系统的体积,减低了光线所传递光线面,进一步提升了照明系统465nm光源的有效利用。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于激光投影照明领域,具体涉及一种高效激光照明系统
技术介绍
随着我国国民经济的的飞速发展,激光照明和激光显示的领域不断增加。所有激光照明和激光显示目前存在激光发光效率低,特别是在激光显示领域更为突出,目前市场上激光照明和激光显示主要有两种方式,RGB半导体激光通过光纤耦合方式和单一波长激光通过激发荧光粉方式实现。现有激光照明技术存在转换效率低,体积庞大,实际寿命短,安装工艺复杂,稳定性差等问题。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是:提供一种高效激光照明系统,解决了现有技术中激光照明转换率低、稳定性差的的问题。本技术为解决上述技术问题采用以下技术方案:一种高效激光照明系统,激光半导体发光装置、散热装置、望远镜系统、分光装置、聚焦装置、荧光碟片,其中,散热装置包括铜板及冷却箱,激光半导体发光装置贴合于铜板的一面,冷却箱贴合于铜板的另一面,望远镜系统将激光半导体发光装置发出的激光先进行聚焦再准直处理后,发送至分光装置,分光装置将激光分光后进行二次聚焦后发射至荧光碟片。所述分光装置为二项色片,该二项色片上的入射激光光斑截面为椭圆光斑,根据该椭圆光斑X、Y轴的角度不同在二向色片上设置镀膜。还包括出光口聚焦透镜,用于将二项色片反射的光聚焦后发出。望远镜系统包括聚焦透镜和准直透镜,激光半导体发光装置发出的激光先经过聚焦透镜,再经过准直透镜后发出平行光,准直后的平行光宽度小于激光半导体发光装置发出的激光宽度。激光半导体发光装置发出的激光波长为465nm。与现有技术相比,本技术具有以下有益效果:1、双重散热机构通过水冷和风冷的有效组合体,通过铜板和冷却箱进行二次散热,保证465nm激光光源的有效发光能量和发光效率。2、465nm半导体激光光源通过轰击荧光粉产生照明系统所需要的其他波长,结构简单,简化了照明系统整形所需要的光学零件,从而大大提高了光学效率。3、在整个整形过程中采用了望远系统的原理,减小了整形系统中光学零件的数量,有效减小整个系统的体积,减低了光线所传递光线面,进一步提升了照明系统465nm光源的有效利用。附图说明图1为本技术激光照明系统组成框图及光路走向图。其中,图中的标识为:1-激光半导体发光装置;2-第一聚焦透镜;3-准直透镜;4-二项色片;5-第二聚焦透镜;6-第三聚焦透镜;7-荧光碟片;8-第四聚焦透镜;9-第五聚焦透镜;10-冷却箱;A-铜板。具体实施方式下面结合附图对本技术的结构及工作过程作进一步说明。如图1所示,一种高效激光照明系统,激光半导体发光装置1、散热装置、望远镜系统、分光装置、聚焦装置、荧光碟片,其中,散热装置包括铜板A及冷却箱10,激光半导体发光装置贴合于铜板A的一面,冷却箱10贴合于铜板A的另一面,望远镜系统将激光半导体发光装置1发出的激光先进行聚焦再准直处理后,发送至分光装置,分光装置将激光分光后进行二次聚焦后发射至荧光碟片7。所述分光装置为二项色片4,该二项色片4上根据X、Y轴的长度进行镀膜处理,X轴与Y轴的长度不相等,荧光碟片7反射回的荧光经过二项色片4后反射为椭圆光斑。所述分光装置为二项色片4,该二项色片4上根据入射激光光斑截面为椭圆光斑X、Y(快慢轴)的角度不同进行针对性的镀膜处理,使不规则的激光光斑反射率更高。还包括出光口聚焦透镜,出光口聚焦透镜由第四聚焦透镜8和第五聚焦透镜9组成,用于将二项色片反射的光聚焦后发出。望远镜系统包括聚焦透镜2和准直透镜3,激光半导体发光装置1发出的激光先经过聚焦透镜2,再经过准直透镜3后发出平行光,准直后的平行光宽度小于激光半导体发光装置1发出的激光宽度。激光半导体发光装置1发出的激光波长为465nm。所述二次聚焦采用第二聚焦透镜5和第三聚焦透镜6组合方式,能够有效将通过二项色片的激光聚焦后发射至荧光碟片,该实施例的荧光碟片为反射式荧光碟片。下面通过具体实施例来说明本技术的工作原理及过程。本方案包括激光的整形和光波的转换两种,系统前端设有激光散热模块和激光整形模块,系统后端包含了激光光波转换模块和整形模块,其中系统前端对波长465nm的激光光源进行散热处理,激光照明系统中转换效率的高低除了要保证半导体自身工作所需要的工作温度外还有需要在此基础上留足够的余量。为了达到此要求,本技术采用内循环式双重散热方案达到了高效激光照明系统所需要的基础条件,激光光源整形的结构和形式不仅对照明系统效率影响较大,且在工艺和安装方的复杂性也是相当大,本技术将465nm半导体激光光源通过轰击荧光粉产生照明系统所需要的其他波长,结构简单,简化了照明系统整形所需要的光学零件,从而大大提高了光学效率;本技术是采用了465nm激光光源轰击荧光粉,而常规照明系统只有445nm的激光光源,本技术所采用的465nm相对常规445nm的激光光源在激光相同荧光粉的情况下本技术所采用的465nm有更高的发光效率。本技术双重散热机构通过水冷和风冷的有效组合体,半导体所发热量先导入到铜板A,铜板A经过散热风扇的辅助和自身的散热性能将进行初步散热,将剩余没有完全散去的热量导入到铜板A旁边装有冷却液的冷却箱里进行二次散热,这样经过双重散热后保证465nm激光光源的有效发光能量和发光效率;通过确保激光半导体正常高效发光后进行光束的高效整形,通过聚焦透镜和准直透镜的有效组合,将阵列半导体之后产生的较大光束减小到较小光束,有效减小整个系统的体积,且对在整个整形过程中采用了望远系统的原理,故大大减小了整形系统中光学零件的数量,减低了光线所传递光线面,从而在达到小型化的基础上进一步提升了照明系统465nm光源的有效利用。整形后的465nm激光光线通过二相色片后经过本技术中所提到到后端再次整形系统轰击烧结在陶瓷上面的旋转反射荧光碟片,在碟片上汇聚形成高能亮的光点,通过465nm的激光光点和荧光粉的化学反应,从而产生了本技术中所提到的照明系统所需要的其它波长的光。通过旋转反射式的荧光粉激光所产生的其他波长的光线按后端整形系统原路返回,在二相色片经过X和Y半轴不同反射膜系的反射到达出光口形成椭圆光斑,本技术中二相色片采用不同膜系是因为二相色片在反射X和Y半轴是光线角度不同,对不同角度的光线采用不同的膜系设计和镀膜方式提高反射效率,从而提高了整体系统效率。反射式荧光碟片包括基板、设置于基板上的荧光粉区和激光全透过区,其中,荧光粉区包括黄色荧光粉区和绿色荧光粉区,黄色荧光粉、绿色荧光粉激光和全透过区将基板平均分为三部分扇形区域,荧光粉区将激光激发出的荧光反射出去,激光全透过区将激光全部透过。本文档来自技高网...
一种高效激光照明系统

【技术保护点】
一种高效激光照明系统,其特征在于:激光半导体发光装置、散热装置、望远镜系统、分光装置、聚焦装置、荧光碟片,其中,散热装置包括铜板及冷却箱,激光半导体发光装置贴合于铜板的一面,冷却箱贴合于铜板的另一面,望远镜系统将激光半导体发光装置发出的激光先进行聚焦再准直处理后,发送至分光装置,分光装置将激光分光后进行二次聚焦后发射至荧光碟片。

【技术特征摘要】
1.一种高效激光照明系统,其特征在于:激光半导体发光装置、散热装置、望远镜系统、分光装置、聚焦装置、荧光碟片,其中,散热装置包括铜板及冷却箱,激光半导体发光装置贴合于铜板的一面,冷却箱贴合于铜板的另一面,望远镜系统将激光半导体发光装置发出的激光先进行聚焦再准直处理后,发送至分光装置,分光装置将激光分光后进行二次聚焦后发射至荧光碟片。2.根据权利要求1所述的高效激光照明系统,其特征在于:所述分光装置为二项色片,该二项色片上的入射激光光斑截面为椭圆光斑,根据该椭圆光...

【专利技术属性】
技术研发人员:温得银
申请(专利权)人:上海激亮光电科技有限公司
类型:新型
国别省市:上海;31

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