光源装置制造方法及图纸

本发明专利技术保护一种光源装置，包括激光光源，用于出射第一光；波长转换装置，设置在第一光的光路上，包括沿第一光入射方向依次设置的透明波长转换层和透明导光层，透明波长转换层包括第一面，该第一面为波长转换装置的光入射面和光出射面；波长转换装置还包括光反射结构，设置于透明导光层的远离透明波长转换层的表面；透明波长转换层吸收部分第一光，并发出波长范围不同于第一光的第二光，部分第一光经透明波长转换层进入透明导光层。与现有技术相比，本发明专利技术使得未被吸收的第一光两次经过透明导光层的传导，增加了光程，扩大了光束截面积，使得波长转换装置出射的第一光的光斑扩大至与第二光的光斑匹配，从而提高了光源装置出射光的颜色均匀性。

Light source device

【技术实现步骤摘要】
光源装置
本专利技术涉及照明
，特别是涉及一种光源装置。
技术介绍
现有的照明光源主要为LED、氙灯和卤素灯光源，这几种光源分别有亮度不够高、使用寿命不够长、光束发散角较大导致照明距离不够远等缺点。作为新兴的照明技术，激光照明由于其亮度高、使用寿命长，且激光光束准直发散角小等特性，成为未来照明的发展趋势。为了得到能够为照明、显示所用的白光，需要利用红绿蓝三色激光或者通过激光激发波长转换材料(如荧光粉)的方式。其中，红绿蓝三色激光获得的白光具有大色域范围、高亮度以及高成本，适于应用到高端显示领域。对于照明领域，红绿蓝三色激光覆盖的波长范围窄、显示指数低，并不实用。激光激发波长转换材料的方式获得的白光，同样具有高亮度的特性，而且相对于红绿蓝三色激光的方案更具有经济性，因此成为相比之下的较优选择。然而，在实际通过利用蓝光激光激发黄光荧光材料时，经常出现出射光颜色不均匀的情况，具体表现为中心偏蓝、边缘偏黄。如图8a所示为一种激光激发波长转换材料的光源装置的技术方案，该光源装置包括激光光源1和波长转换层2，其中的波长转换层2设置在一反射壁面的凹槽3内。激光光源1发出蓝色激光(如图中B实线所示)，波长转换层2包含黄光荧光材料，蓝色激光正入射到波长转换层2，部分被吸收，而后波长转换层2发出黄光(如图中Y虚线所示)，黄光与未被吸收的蓝光共同从波长转换层2的入射面出射。在该技术方案中，波长转换层2为不透明层，进入到波长转换层2内部的蓝光基本被吸收，该光源装置出射的剩余蓝光主要来自于靠近波长转换层2的入射面的位置，使得剩余蓝光的光斑与入射的激光的光斑大小基本相等。而黄光则来自于蓝光在波长转换层内传播时的各个位置发出的光，部分光束在波长转换层内多次反射后出射，导致黄光的光斑相对于蓝光光斑明显变大，从而导致总出射光斑边缘偏黄，颜色分布不均匀。如图8b所示为另一种激光激发波长转换材料的光源装置的技术方案，该光源装置包括激光光源1’、波长转换层2’和容纳波长转换层2’的凹槽3’。与图a所示的技术方案不同的是，本技术方案的波长转换层2’为透明层，未被吸收的蓝光穿过波长转换层2’后到达凹槽3’的底部，而后被反射出射。透明的波长转换层在很短的距离内(比如2％Ce浓度的YAG在小于0.2mm厚度时)，就能将90％的激光转换成荧光，因此剩余蓝光在被反射回入射面的过程中不能扩散到波长转换层2’的整个入射面；而黄光则在蓝光被吸收的各个位置360°全角度出射，通过凹槽3’的底部和侧壁的反射，能够充满波长转换层2’的整个入射面。因此，该技术方案下，出射光的蓝光光斑仍然小于黄光光斑，导致出射光颜色分布不均匀。
技术实现思路
针对上述现有技术的激光激发波长转换材料的光源装置出射光颜色不均匀的缺陷，本专利技术提供一种出射光颜色均匀的光源装置，包括激光光源，用于出射第一光；波长转换装置，设置在所述第一光的光路上，包括沿所述第一光入射方向依次设置的透明波长转换层和透明导光层，所述透明波长转换层包括第一面，该第一面为所述波长转换装置的光入射面和光出射面；所述波长转换装置还包括光反射结构，设置于所述透明导光层的远离所述透明波长转换层的表面；所述透明波长转换层吸收部分所述第一光，并发出波长范围不同于第一光的第二光，部分所述第一光经所述透明波长转换层进入所述透明导光层，所述波长转换装置的出射光为第一光与第二光的混合光。与现有技术相比，本专利技术包括如下有益效果：通过在第一光的入射方向上依次设置透明波长转换层和透明导光层，并在透明导光层的远离透明波长转换层的表面设置光反射结构，使得未被透明波长转换层吸收的第一光进入到透明导光层，而后被光反射结构反射回透明波长转换层，该过程使得未被吸收的第一光两次经过透明导光层的传导，增加了光程，扩大了光束截面积，最终使得波长转换装置出射的第一光的光斑扩大，与第二光的光斑相匹配，从而提高了光源装置的出射光颜色均匀性。在一个实施方式中，所述透明波长转换层为荧光单晶或透明荧光陶瓷。在一个具体实施方式中，透明波长转换层为Ce:YAG荧光单晶。在一个实施方式中，所述透明导光层为折射率大于1的导光介质层。在一个具体实施方式中，透明导光层为蓝宝石层。在一个实施方式中，所述透明波长转换层与所述透明导光层之间设有空气间隔。该技术方案中，到达透明波长转换层的与第一面相对的表面的光包括未被吸收的第一光和透明波长转换层发出的第二光。其中，第一光未经散射，通常为小发散角的光，光入射角小；而第二光为360°发出的光，包含从0°到90°的光入射角。通过设置空气间隔，能够使得第一光直接透射，而部分第二光在该界面位置被全反射回透明波长转换层，从而减少了第二光在透明导光层内传播及被反射而带来的光损失，提高了第二光的光利用率。在一个实施方式中，所述透明波长转换层与所述透明导光层一体成型，或者所述透明波长转换层与所述透明导光层通过胶层连接。在一个实施方式中，所述透明导光层还包含散射颗粒。该技术方案使得入射至透明导光层的第一光能够被散射后光束扩大，能够在更短的距离内实现第一光的光斑扩大。在一个实施方式中，所述透明导光层为空气层。在一个实施方式中，所述透明导光层的厚度不小于所述透明波长转换层的厚度的3倍。在一个实施方式中，所述光反射结构为反射凹槽，所述透明波长转换层和所述透明导光层设置于所述反射凹槽内。在另一实施方式中，所述光反射结构为反射镀层。具体地，反射镀层可以为金属反射层，如银或铝，还可以为由多个折射率不同的层结构组成的介质反射层。在一个实施方式中，所述光反射结构至少部分为漫反射结构。具体地，漫反射结构可以为包含漫反射颗粒与玻璃粉的层结构，还可以为透明导光层表面的粗糙结构。在一个实施方式中，所述第一光为偏振光，所述第一光以布儒斯特角斜入射至所述第一面。在一个实施方式中，所述光源装置还包括光引导装置，设置于所述激光光源与所述波长转换装置之间，用于将所述第一光引导至所述第一面。具体地，光引导装置可以为一带孔的反射镜，第一光经反射镜的小孔入射至所述第一面，波长转换装置出射的第一光与第二光的合光被反射镜反射后出射。在一个实施方式中，所述波长转换装置还包括热沉，设置于所述光反射结构外侧，所述光反射结构与所述热沉通过导热胶连接。附图说明图1为本专利技术实施例一的光源装置的结构示意图。图2为本专利技术实施例二的光源装置的结构示意图。图3为本专利技术实施例三的光源装置的结构示意图。图4为本专利技术实施例四的光源装置的结构示意图。图5为本专利技术实施例五的光源装置的结构示意图。图6为本专利技术实施例六的光源装置的结构示意图。图7为无透明导光层的波长转换装置与有透明导光层的波长转换装置的出射光斑颜色分布图。图8a为一种激光激发波长转换材料的光源装置的技术方案。图8b为另一种激光激发波长转换材料的光源装置的技术方案。具体实施方式下面结合附图和实施方式对本专利技术实施例进行详细说本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光源装置，其特征在于，包括：/n激光光源，用于出射第一光；/n波长转换装置，设置在所述第一光的光路上，包括沿所述第一光入射方向依次设置的透明波长转换层和透明导光层，所述透明波长转换层包括第一面，该第一面为所述波长转换装置的光入射面和光出射面；/n所述波长转换装置还包括光反射结构，设置于所述透明导光层的远离所述透明波长转换层的表面；/n所述透明波长转换层吸收部分所述第一光，并发出波长范围不同于第一光的第二光，部分所述第一光经所述透明波长转换层进入所述透明导光层，所述波长转换装置的出射光为第一光与第二光的混合光。/n

【技术特征摘要】
1.一种光源装置，其特征在于，包括：
激光光源，用于出射第一光；
波长转换装置，设置在所述第一光的光路上，包括沿所述第一光入射方向依次设置的透明波长转换层和透明导光层，所述透明波长转换层包括第一面，该第一面为所述波长转换装置的光入射面和光出射面；
所述波长转换装置还包括光反射结构，设置于所述透明导光层的远离所述透明波长转换层的表面；
所述透明波长转换层吸收部分所述第一光，并发出波长范围不同于第一光的第二光，部分所述第一光经所述透明波长转换层进入所述透明导光层，所述波长转换装置的出射光为第一光与第二光的混合光。


2.根据权利要求1所述的光源装置，其特征在于，所述透明波长转换层为荧光单晶或透明荧光陶瓷。


3.根据权利要求1或2所述的光源装置，其特征在于，所述透明导光层为折射率大于1的导光介质层。


4.根据权利要求3所述的光源装置，其特征在于，所述透明波长转换层与所述透明导光层之间设有空气间隔。...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈彬，张贤鹏，李屹，
申请(专利权)人：深圳市绎立锐光科技开发有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44