一种激光发光装置和灯具制造方法及图纸

技术编号:27337962 阅读:29 留言:0更新日期:2021-02-10 12:41
本实用新型专利技术公开一种激光发光装置,包括发射激光的激光二极管和光斑整形装置,激光包括一个快轴和一个慢轴,所述快轴所在的平面与慢轴所在的平面垂直,快轴的发光角度为L1,慢轴的发光角度为L2,其中L1/L2=a,激光激发荧光片发出荧光,所述荧光光斑在激光快轴所在平面内的长度为L3,在慢轴所在平面内的长度为L3,L3≥L4,L3/L4<a。本实用新型专利技术中激光二极管发出的激光被光斑整形装置整形,将到达第一基底表面的激光光斑扩大,避免了激光照射到荧光片的单位面积能量密度过高,超出荧光材料转化激光的能力,又避免了荧光片转化荧光过程中局部温度过高,损坏荧光片。损坏荧光片。损坏荧光片。

【技术实现步骤摘要】
一种激光发光装置和灯具


[0001]本技术涉及照明
,具体地说,涉及一种色温可控的激光发光装置,以及利用该激光发光装置发光的灯具。

技术介绍

[0002]激光用于照明和显示属于新兴的行业,在照明领域,白激光为代表的照明技术以其高效节能、超长寿命、绿色环保、安全可靠等优点,成为目前照明领域的主要光源。白激光照明的原理为激光发生器(例如激光二极管)发出激光,利用该激光激发荧光材料发出激发光,激发光与为激发荧光材料的激光出射的混合光合成为照明所需的白光。
[0003]由于激光发生器发出的激光准直性强,光斑小因此激光发生器发出的激光单位面积内的能力密度特别高,该激光直接用于激发荧光片的时候,荧光片单位面积内承受的激光能量密度高,超出了荧光片的转化能力。由于,激光激发荧光片产生激发发的过程中会有热量产生,激光单位面积内的能量密度过高容易造成局部温度过高,影响荧光片的使用寿命。

技术实现思路

[0004]本技术的目的在于克服上述传统技术的不足之处,本技术提供一种保护荧光片提高激光发光装置激发光转化率和使用寿命的发光装置。
[0005]为解决上述问题,本技术所采用的技术方案是:一种激光发光装置,其特征在于:包括发射激光的激光二极管和光斑整形装置,所述激光二极管包括管壳,管壳一端设置有出光口玻璃,激光由出光口玻璃出射,出光口玻璃向管壳内凹形成凹槽,所述荧光片包括透明、导热的第一基底和第一基底表面设置的荧光材料,荧光片设置第一基底的一面嵌入凹槽内,光斑整形装置设置在出光口玻璃与第一基底之间,光斑整形装置与第一基底之间设置有间隙;
[0006]激光包括一个快轴和一个慢轴,所述快轴所在的平面与慢轴所在的平面垂直,快轴的发光角度为L1,慢轴的发光角度为L2,其中L1/L2=a,激光激发荧光片发出荧光,所述荧光光斑在激光快轴所在平面内的长度为L3,在慢轴所在平面内的长度为L3,L3≥L4,L3/L4<a。
[0007]作为上述技术方案的一种改进:所述光斑整形装置为雾度大于50%的粗糙面或柱面镜或棱镜。
[0008]作为上述技术方案的一种改进:所述柱面镜或棱镜长度方向的延长线与快轴所在的平面平行。
[0009]作为上述技术方案的一种改进:所述波长转换装置包括荧光片和荧光片上覆盖的散射片。
[0010]作为上述技术方案的一种改进:所述荧光片包括透明导热的第一基底和第一基底表面设置的荧光材料。
[0011]作为上述技术方案的一种改进:所述散射片包括第二基底和第二基底表面设置的散射材料。
[0012]作为上述技术方案的一种改进:所述第二基底设置散射材料的一面朝向荧光片。
[0013]作为上述技术方案的一种改进:所述光斑整形装置与第一基底一体成型。
[0014]作为上述技术方案的一种改进:所述角度转换装置至少包括一个透镜组,每个所述透镜组内包括凸透镜和/或凹透镜。
[0015]由于采用了上述技术方案,与现有技术相比,本技术中激光二极管发出的激光被光斑整形装置整形,将到达第一基底表面的激光光斑扩大,避免了激光照射到荧光片的单位面积能量密度过高,超出荧光材料转化激光的能力,又避免了荧光片转化荧光过程中局部温度过高,损坏荧光片。
[0016]下面结合附图和具体实施方式对本技术作进一步说明。
附图说明
[0017]图1是一种激光发光装置的立体图。
[0018]图2是一种激光发光装置的剖视图。
[0019]图3是一种激光发光装置的剖视图。
[0020]图4是一种激光发光装置的仰视图。
[0021]图5是荧光片与散射片的结构示意图。
具体实施方式
[0022]实施例:
[0023]如图1-5所示,一种激光发光装置,包括发射激光的激光二极管,所述激光二极管包括管壳102和定位底座103,激光二极管产生的激光需要发射到激光二极管外,所以管壳102一端设置有出光口玻璃,激光由出光口玻璃出射,出光口玻璃采用普通的玻璃,具有高透和成本低的特点。出光口玻璃属于易损件,运输或使用过程中容易因为碰撞损坏。本实施方式中出光口玻璃向管壳102内凹形成凹槽,该设计减少了出光口玻璃与外界的接触的机会,减小了出光口玻璃破碎的概率。
[0024]激光发光装置需要通过激光激发波长转换装置发射荧光,现有的波长转换装置包括透射式荧光片和反射式荧光片,透射式荧光片的优点是可以缩短光路的长度,因此本实施例采用了透射式荧光片,该荧光片包括透明、导热的第一基底112和第一基底112表面设置的荧光材料113,该荧光片结构简单,能够缩短光路的长度,尽而减小激光发光装置的体积。
[0025]由出光口玻璃出射的激光包括一个快轴和一个慢轴,激光在快轴方向的发光角度大于该激光在慢轴方向上的发光角度。所以穿过出光口玻璃发出的激光在近场和远场形成的光斑大小不同,激光在近场形成的光斑小于远场形成的光斑,根据光学扩展量守恒原理可知,激光在荧光片上形成的光斑越小,荧光片的发光面积越小,发光面积的光强越强,更符合照明要求。为了减小激光在荧光片上的光斑大小,本技术方案中第一基底112远离荧光材料113的一面嵌入到凹槽内,进一步缩短激光到荧光片的距离。上述技术方案减小了第一基底112与出光口玻璃之间的距离,通过缩短激光在荧光片上的光斑大小,提高发光区的发
光强度。
[0026]由于荧光片嵌入凹槽内,使激光二极管的发光区与荧光片之间的距离减小,距离减小缩小了激光在荧光片上形成的光斑的大小,同样造成了激光在荧光片单位面积内的能量密度提高。由于荧光材料113对激光的转化率一定,提高荧光片单位面积内的能量密度容易造成激光被荧光材料113转化为荧光的效率降低,造成激光的浪费;其次,激光激发荧光材料113的过程中产生热量,当激光在荧光片上的光斑减小,造成荧光片局部温度过高,容易损坏荧光片。现有技术中解决类似的问题,通常是在激光二极管与荧光片之间增加一个散射片或一个散射装置,但是该实施例中为了控制激光在荧光片上形成的光斑大小,使荧光片嵌入到了凹槽内,出光口玻璃与荧光片之间已经没有多余的空间增加散射装置。
[0027]前面已经说过,激光二极管发出的激光包括一个快轴和一个慢轴,激光在快轴方向的发光角度大于该激光在慢轴方向上的发光角度。由于快轴方向和慢轴方向上的发光角度不同导致激光在荧光片上的发光区为长条形,在照明领域中更希望使用圆形或近似圆形的光斑。
[0028]为了解决上述问题,本实施方式通过在第一基底112远离荧光材料113的一面设置有粗糙面的技术方案来解决上述问题,该粗糙面在本实施方式中起到散射片的作用,将高能量密度的激光散射。散射后激光在荧光片上单位面积的能量密度降低,避免了激光的浪费,还避免激光激发荧光材料113造成的局部温度过高损坏荧光片。其中快轴所在的平面与慢轴所在的平面垂直,用激光快轴和慢轴两个方向来描述激光在远场的光斑。为了进一步描述激光二极管所发出的激光光斑形状,我们在本实施方式中定义激光在快本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种激光发光装置,其特征在于:包括发射激光的激光二极管,所述激光二极管包括管壳和定位底座,管壳一端设置有出光口玻璃,激光由出光口玻璃出射,出光口玻璃向管壳内凹形成凹槽;还包括荧光片,荧光片包括透明、导热的第一基底和第一基底表面设置的荧光材料,第一基底远离荧光材料的一面嵌入凹槽内,第一基底嵌入凹槽内的一面为粗糙面,第一基底与出光口玻璃之间设置有间隙;激光包括一个快轴和一个慢轴,所述快轴所在的平面与慢轴所在的平面垂直,快轴的发光角度为L1,慢轴的发光角度为L2,其中L1/L2=a,激光激发荧光片发出荧光,所述荧光光斑在激光快轴所在平面内的长度为L3,在慢轴所在平面内的长度为L4,L3/L4<a。2.根据权利要求1所述的一种激光发光装置,其特征在于:所述粗糙面的雾度大于50%。3.根据权利要求1所述的一种激光发光装置,其特征在于:所述粗糙面为一维粗糙面。4.根据权利要求1所述的一种激光发光装置,其特征在于:还包括散射片,所述散射片包括第二基底和第二基底表面设置的散射材料。5.根据权利要求4所述的一种激光发光装置,其特征在于:所述第二...

【专利技术属性】
技术研发人员:杨毅
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:

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