[發(fā)明專(zhuān)利]發(fā)光裝置及其相關(guān)投影系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210576277.X
• 申請(qǐng)日: 2012-12-26
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103838068A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-06-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊毅
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 深圳市光峰光電技術(shù)有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): G03B21/20
• 分類(lèi)號(hào): G03B21/20;G03B21/00;F21V13/02
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及照明及顯示技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種發(fā)光裝置及其相關(guān)投影系統(tǒng)。

背景技術(shù)

采用固態(tài)光源如激光二極管（LD,Laser?Diode）或發(fā)光二極管（LED,Light?Emitting?Diode）發(fā)出的激發(fā)光以及波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料如熒光粉或量子點(diǎn)的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換方法能夠產(chǎn)生高亮度的波長(zhǎng)不同于激發(fā)光波長(zhǎng)的光。這種方案具有高效、低成本的優(yōu)勢(shì)，已成為現(xiàn)有光源提供白光或者單色光的主流技術(shù)。

請(qǐng)參閱圖1，圖1是現(xiàn)有技術(shù)中發(fā)光裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。發(fā)光裝置100包括用于產(chǎn)生激發(fā)光的激發(fā)光源11、波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換裝置13和濾光片15。波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換裝置13包括反射基底107和設(shè)置在反射基底107上的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換層109。波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換層109包括第一表面109a和第二表面109b，其中第二表面109b設(shè)置在反射基底107上，第一表面109a用于接受激發(fā)光。波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換層109受激發(fā)后產(chǎn)生受激光，其中一部分受激光從第一表面109a出射，一部分受激光從波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換層109的第二表面109b出射并被反射基底107反射至從第一表面109a和第一部分受激光一起出射。為區(qū)分激發(fā)光和受激光的光路，在波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換層109和激發(fā)光源11之間還放置有濾光片15，用于透射激發(fā)光并反射受激光。

由于波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料出射受激光為全角發(fā)光，因此在發(fā)光裝置100中還包括收集透鏡17，用于準(zhǔn)直受激光并出射。然而收集透鏡能夠收集光束的角度范圍一般為65度角到75度角，這樣，波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換層109在收集透鏡17能收集到的角度之外的受激光的損耗較大。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明主要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種減小大角度出射光所占比例的發(fā)光裝置。

本發(fā)明實(shí)施例提供一種發(fā)光裝置，包括：

激發(fā)光源，用于產(chǎn)生激發(fā)光；

微結(jié)構(gòu)層，包括微結(jié)構(gòu)陣列，其中微結(jié)構(gòu)呈通孔狀，且微結(jié)構(gòu)的內(nèi)側(cè)面為反射面；每個(gè)微結(jié)構(gòu)的上開(kāi)口的面積大于下開(kāi)口的面積；每個(gè)微結(jié)構(gòu)的上開(kāi)口位于所述微結(jié)構(gòu)層的同一側(cè)并面向所述激發(fā)光；

反射層，位于所述微結(jié)構(gòu)層背向所述激發(fā)光的一側(cè)，且與所述微結(jié)構(gòu)層平行并列，或者設(shè)置于所述各微結(jié)構(gòu)的下開(kāi)口上；

波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換層，位于所述反射層面向所述激發(fā)光的一側(cè)，該波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換層包括背向所述反射層的第一表面，用于吸收來(lái)自所述激發(fā)光源的激發(fā)光并從該第一表面出射受激光，使得該受激光經(jīng)過(guò)所述微結(jié)構(gòu)層中的各微結(jié)構(gòu)后出射。

本發(fā)明實(shí)施例還提供一種投影系統(tǒng)，包括上述發(fā)光裝置。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明包括如下有益效果：

背景技術(shù)中，由于波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換層出射受激光為全角發(fā)光，發(fā)散角度較大；本發(fā)明中通過(guò)在反射層面向激發(fā)光的一側(cè)放置波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換層，該波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換層接收經(jīng)過(guò)微結(jié)構(gòu)的激發(fā)光并產(chǎn)生受激光，經(jīng)反射層反射后從背向反射層一側(cè)出射，并經(jīng)過(guò)微結(jié)構(gòu)層的各微結(jié)構(gòu)出射；由于微結(jié)構(gòu)陣列中的各微結(jié)構(gòu)的上開(kāi)口面積大于下開(kāi)口面積，且內(nèi)側(cè)面為反射面，由幾何知識(shí)可知，波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換層產(chǎn)生的受激光經(jīng)過(guò)每個(gè)微結(jié)構(gòu)的內(nèi)側(cè)面反射后出射角度變小，因此發(fā)光裝置的出射光中大角度的出射光所占比例減小。附圖說(shuō)明

圖1是現(xiàn)有技術(shù)中發(fā)光裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2A是本發(fā)明的發(fā)光裝置的一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2B是圖2A所示的發(fā)光裝置中的局部光路結(jié)構(gòu)示意圖

圖2C是圖2A所示的發(fā)光裝置中微結(jié)構(gòu)層的俯視圖；

圖3是本發(fā)明的發(fā)光裝置的一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本發(fā)明的發(fā)光裝置中一個(gè)微結(jié)構(gòu)的下表面所對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換層的一種結(jié)構(gòu)示意圖；；

圖5A是本發(fā)明的發(fā)光裝置中一個(gè)微結(jié)構(gòu)的下表面所對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換層的另一種結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5B是圖5A所示的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換層的俯視圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。

實(shí)施例一

請(qǐng)參閱圖2A、圖2B和圖2C，圖2A是本發(fā)明的發(fā)光裝置的一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖，圖2B是圖2A所示的發(fā)光裝置中的局部光路結(jié)構(gòu)示意圖，圖2C是圖2A所示的發(fā)光裝置中微結(jié)構(gòu)層的俯視圖。。發(fā)光裝置200包括激發(fā)光源21和波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換裝置22，其中該波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換裝置22包括微結(jié)構(gòu)層23、波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換層25和反射層27。

微結(jié)構(gòu)層23包括微結(jié)構(gòu)陣列23a。微結(jié)構(gòu)陣列23a中的各微結(jié)構(gòu)203呈通孔狀，且每個(gè)微結(jié)構(gòu)203的上開(kāi)口203a的面積大于下開(kāi)口203b的面積，其中每個(gè)微結(jié)構(gòu)的上開(kāi)口203a均位于微結(jié)構(gòu)層23的同一側(cè)。