发光装置及相关投影系统与照明系统制造方法及图纸

技术编号:14426889 阅读:119 留言:0更新日期:2017-01-13 11:55
本实用新型专利技术公开了一种发光装置及相关投影系统与照明系统,包括第一激光器、汇聚透镜、光引导件、第一透镜、波长转换装置和第二透镜;第一激光器用于出射激发光,光引导件用于将该激发光沿第一光路引导至第一透镜,第一透镜用于将该激发光聚焦至波长转换装置;波长转换装置用于将激发光波长转换为受激光,并将该光反射至第一透镜;第一透镜还用于该出射光至光引导件,光引导件还用于将该光的至少大部分沿第二光路引导至第二透镜,第二透镜用于控制该光实现特定的光分布;并且,激发光经汇聚透镜汇聚至光引导件,以使得该激发光经第一透镜入射波长转换装置的光路与受激光经第一透镜同一位置出射的光路匹配。本实用新型专利技术具有体积小的优点。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及照明及显示
,特别是涉及一种发光装置及相关投影系统与照明系统
技术介绍
目前,激光激发荧光粉以出射彩色光或白光的技术已广泛应用于照明与显示
图1是现有技术中一种发光装置的结构示意图。如图1所示,发光装置10包括激光器11、准直透镜12、反射镜13、分光滤光片14、透镜15、透镜16、黄色荧光粉片17。激光器11出射的蓝色激光经过准直透镜12准直后,经过反射镜13反射至分光滤光片14。分光滤光片14具有反射蓝光透射黄光的属性,蓝色激光经分光滤光片14的反射后,依次入射于透镜15和16,并经过透镜15和16后聚焦于荧光粉片17(光线如虚线所示)。黄色荧光粉片17吸收至少部分蓝色激光而产生黄光,该黄光被反射基板反射至透镜16,并依次被透镜16收集,和被透镜15准直出射(光线如带箭头的实线所示)。由于波长转换材料的发光是朗伯分布的,这种大角度分布的光要想收集起来,往往需要经过至少两个透镜才能实现高效率的收集和准直。发光装置10即通过透镜16与透镜15来共同完成两个作用,一个是将平行的激光聚焦到荧光粉片17,一个是对荧光粉片17发出的光收集并准直成平行光。透镜16口径较小且距离发光点(荧光粉片)很近,大角度的光(例如70度以内的所有光)入射于透镜16后角度被收小,然后入射于大口径的透镜15后被进一步的准直。但是,受限于光学扩展量守恒定律,透镜15出射的准直光束的准直度越高(即发散角越小),就要求透镜15的口径越大(因为口径与发散角的正弦的乘积是一个常数,即光学扩展量守恒)。而激光光路需要绕过透镜15的边缘,并从透镜15的上方入射,因此透镜15的口径越大,激光的光路就越长,放置激光的位置也就越远,整个系统体积也就越庞大。
技术实现思路
本技术主要解决的技术问题是提供一种体积较小的发光装置及相关投影系统与照明系统。本技术实施例提供一种发光装置,包括第一激光器、汇聚透镜、光引导件、第一透镜、波长转换装置和第二透镜;第一激光器用于出射激发光,光引导件用于将该激发光沿第一光路引导至第一透镜,第一透镜用于将该激发光聚焦至波长转换装置;波长转换装置用于将激发光的至少部分波长转换为受激光,并将其出射光反射至第一透镜;第一透镜还用于收集波长转换装置的出射光至光引导件,光引导件还用于将第一透镜收集的光的至少大部分沿第二光路引导至第二透镜,第二透镜用于控制光引导件引导来的光实现特定的光分布;并且,第一激光器出射的激发光经汇聚透镜汇聚至光引导件,以使得该激发光经第一透镜入射波长转换装置的光路与受激光经第一透镜同一位置出射的光路匹配。可选地,光引导件包括反射镜和该反射镜周围的透光介质,该反射镜在第一平面上的投影面积小于第一透镜在第一平面上的投影面积的1/3,第一平面为垂直于第一透镜轴线的平面;该反射镜用于将来自第一激光器的激发光沿第一光路反射至第一透镜,该透光介质用于将第一透镜收集的波长转换装置的出射光的大部分沿第二光路透射至第二透镜。可选地,反射镜为反射激发光且透射受激光的滤光片,该滤光片还用于将来自波长转换装置的受激光沿第二光路透射至第二透镜。可选地,光引导件包括透光孔和该透光孔周围的反射镜,该透光孔在第一平面上的投影面积小于第一透镜在第一平面上的投影面积的1/3,第一平面为垂直于第一透镜轴线的平面;该透光孔用于将来自第一激光器的激发光沿第一光路透射至第一透镜,该反射镜用于将第一透镜收集的波长转换装置的出射光的大部分沿第二光路反射至第二透镜。可选地,透光孔为透射激发光且反射受激光的滤光片,该滤光片还用于将来自波长转换装置的受激光沿第二光路反射至第二透镜。可选地,该发光装置还包括散射元件,设置在光引导件将激发光引导至第一透镜的光路上。可选地,该发光装置还包括第二激光器,第一激光器出射的激光与第二激光器出射的第二激光合为一束激光并入射至汇聚透镜;光引导件还用于将第一透镜收集的第二激光的部分光沿第二光路引导至第二透镜。可选地,第二透镜用于控制光引导件引导来的光实现准直。本技术实施例还提供一种投影系统,包括上述任一发光装置。本技术实施例还提供一种照明系统,包括上述任一发光装置。与现有技术相比,本技术实施例包括如下有益效果:本技术实施例将光引导件设置在第一透镜与第二透镜之间,使得第一激光器不用设置在第二透镜的外围,而可以设置在第二透镜与第一透镜之间,结构较为紧凑。并且,由于汇聚透镜使得激发光经第一透镜入射波长转换装置的光路与受激光经第一透镜同一位置出射的光路匹配,所以无需增大第一透镜曲率,激发光就能经第一透镜聚焦在波长转换装置上,从而避免了第一透镜至第二透镜间的距离需要加长的问题,真正地解决了现有技术中系统体积大的问题。附图说明图1是现有技术中一种发光装置的结构示意图;图2是本技术实施例中发光装置的一个实施例的结构示意图;图3是本技术实施例中发光装置的另一实施例的结构示意图;图4是本技术实施例中发光装置的另一实施例的结构示意图。具体实施方式为了引用和清楚起见,下文以及附图中使用的技术名词的说明如下:波长转换材料:波长转换材料可以采用磷光性材料,例如磷光体,也可以采用纳米材料,如量子点,还可以采用荧光材料。激发光:能够激发波长转换材料,使得波长转换材料产生不同波长光的光。受激光:波长转换材料受激发光激发而产生的光。激发光、波长转换材料、受激光是相对的概念。例如,蓝光激发黄色荧光粉产生黄光,此时蓝光是激发光,黄光是受激光。而黄光激发红色荧光粉产生红光,此时黄光是激发光,红光是受激光。下面结合附图和实施方式对本技术实施例进行详细说明。为了解决现有技术中的问题,本专利技术人最初考虑直接将反射镜13与14下移,并将反射镜14下移到透镜15与透镜16之间,即反射镜14反射的激光只通过透镜16入射于荧光粉片,这样即可以使得第一激光器不用设置在透镜16的外围,而可以设置在透镜15与透镜16之间,使得结构紧凑、体积减小。但是,激光只通过透镜16就不能聚焦在荧光粉片17,对于本领域技术人员来说,激光不能聚焦在荧光粉片17上没关系,只要能充分汇聚在荧光粉片上即可。为了实现充分汇聚或聚焦,透镜16设计的曲率必须变大(曲率大会增强汇聚)。由于光路可逆,荧光粉片出射的荧光经过曲率变大的透镜16后会比较直,从透镜16出射的比较直的荧光需要经过比较长的距离扩散到透镜15,才能最终被透镜15准直出射,因而导致系统在从透镜16到透镜15这个方向上的长度变长,体积变大,仍然没有真正解决现有技术中系统体积大的问题。为此,本专利技术人提出本技术实施例来真正地解决体积大的问题。实施例一请参阅图2,图2是本技术实施例中发光装置的一个实施例的结构示意图。如图2所示,发光装置200包括第一激光器210、汇聚透镜220、反射镜230、光引导件240、第一透镜250、波长转换装置260、第二透镜270。第一激光器210用于出射激发光,本实施例中,激发光为蓝色激光。汇聚透镜220用于将该激发光汇聚至反射镜230,反射镜230用于将该激发光反射至光引导件240,光引导件240用于将该激发光沿第一光路引导至第一透镜250,第一透镜250用于将该激发光聚焦至波长转换装置260(激发光从第一激光器入射至波长转换装置的本文档来自技高网
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发光装置及相关投影系统与照明系统

【技术保护点】
一种发光装置,其特征在于,包括第一激光器、汇聚透镜、光引导件、第一透镜、波长转换装置和第二透镜;第一激光器用于出射激发光,光引导件用于将该激发光沿第一光路引导至第一透镜,第一透镜用于将该激发光聚焦至所述波长转换装置;所述波长转换装置用于将所述激发光的至少部分波长转换为受激光,并将其出射光反射至第一透镜;第一透镜还用于收集所述波长转换装置的出射光至所述光引导件,所述光引导件还用于将第一透镜收集的光的至少大部分沿第二光路引导至第二透镜,第二透镜用于控制所述光引导件引导来的光实现特定的光分布;并且,第一激光器出射的激发光经所述汇聚透镜汇聚至所述光引导件,以使得该激发光经第一透镜入射所述波长转换装置的光路与所述受激光经第一透镜同一位置出射的光路匹配。

【技术特征摘要】
1.一种发光装置,其特征在于,包括第一激光器、汇聚透镜、光引导件、第一透镜、波长转换装置和第二透镜;第一激光器用于出射激发光,光引导件用于将该激发光沿第一光路引导至第一透镜,第一透镜用于将该激发光聚焦至所述波长转换装置;所述波长转换装置用于将所述激发光的至少部分波长转换为受激光,并将其出射光反射至第一透镜;第一透镜还用于收集所述波长转换装置的出射光至所述光引导件,所述光引导件还用于将第一透镜收集的光的至少大部分沿第二光路引导至第二透镜,第二透镜用于控制所述光引导件引导来的光实现特定的光分布;并且,第一激光器出射的激发光经所述汇聚透镜汇聚至所述光引导件,以使得该激发光经第一透镜入射所述波长转换装置的光路与所述受激光经第一透镜同一位置出射的光路匹配。2.根据权利要求1所述的发光装置,其特征在于,所述光引导件包括反射镜和该反射镜周围的透光介质,该反射镜在第一平面上的投影面积小于第一透镜在第一平面上的投影面积的1/3,第一平面为垂直于第一透镜轴线的平面;该反射镜用于将来自第一激光器的激发光沿第一光路反射至第一透镜,该透光介质用于将第一透镜收集的所述波长转换装置的出射光的大部分沿第二光路透射至第二透镜。3.根据权利要求2所述的发光装置,其特征在于,所述反射镜为反射所述激发光且透射所述受激光的滤光片,该滤光片还用于将来自所述波长转换装置的受激光沿...

【专利技术属性】
技术研发人员:不公告发明人
申请(专利权)人:上海蓝湖照明科技有限公司
类型:新型
国别省市:上海;31

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