[實(shí)用新型]光源

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201320667843.8
• 申請(qǐng)日: 2013-10-28
• 公開（公告）號(hào): CN203585861U
• 公開（公告）日: 2014-05-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳震
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 吳震
• 主分類號(hào): F21S2/00
• 分類號(hào): F21S2/00;F21V9/10;F21V5/04;F21Y101/02
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• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及光源領(lǐng)域，特別是涉及應(yīng)用半導(dǎo)體技術(shù)的光源。

背景技術(shù)

當(dāng)前，光源技術(shù)已經(jīng)被應(yīng)用于諸多領(lǐng)域，應(yīng)用最多的光源是鹵素?zé)艉蜔晒鉄簟＿@些光源的最大的問題是亮度不足。近年來，LED光源發(fā)展迅速，利用藍(lán)色的LED激發(fā)涂敷于LED表面的黃色熒光粉來產(chǎn)生白光，這種光源已經(jīng)開始在市場上普及。但問題在于單顆LED光源的功率較低，依然存在亮度不足的問題。

而高亮度光源領(lǐng)域，常用的是高壓汞燈和氙燈光源，這樣的光源依靠超短的燈弧而具有很高的亮度（能量密度），但問題在于其壽命只有1000小時(shí)左右，使用成本很高。

目前出現(xiàn)了一種半導(dǎo)體光源，其結(jié)構(gòu)如圖8所示。激發(fā)光源（圖中未畫出）發(fā)出的激發(fā)光821經(jīng)過分光濾光片811的透射入射于透鏡803并經(jīng)過透鏡803的折射而聚焦于熒光粉層801。從熒光粉層801出射的受激光822被透鏡803收集后準(zhǔn)直，經(jīng)過分光濾光片811的反射而最終出射。在該光源中，分光濾光片811透射激發(fā)光同時(shí)反射受激光，其作用在于將激發(fā)光和受激光的光路相分離。若沒有該分光濾光片，則受激光將全部向激發(fā)光源方向出射從而造成嚴(yán)重的光損失。

然而，由于有了分光濾光片的存在，整個(gè)光源結(jié)構(gòu)變得復(fù)雜而龐大，這不利于當(dāng)前光源小型化的發(fā)展趨勢(shì)。另外，分光濾光片會(huì)將出射光中的剩余的激發(fā)光過濾掉，這也是一部分光損失。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型提出一種光源，包括波長轉(zhuǎn)換層和襯底，波長轉(zhuǎn)換層包括相對(duì)的第一面和第二面，波長轉(zhuǎn)換層的第一面依附于襯底的第一表面上，該表面對(duì)于波長轉(zhuǎn)換層發(fā)出的光具有反射性；還包括位于波長轉(zhuǎn)換層第二面一側(cè)的功能光學(xué)元件，功能光學(xué)元件包括功能透鏡，功能透鏡的表面分為內(nèi)區(qū)和外區(qū)，外區(qū)位于內(nèi)區(qū)的更遠(yuǎn)離于功能透鏡中心的外側(cè)；還包括激發(fā)光源，激發(fā)光源發(fā)射的激發(fā)光入射于功能透鏡的外區(qū)，并經(jīng)過該功能透鏡而聚焦于波長轉(zhuǎn)換層表面并激發(fā)波長轉(zhuǎn)換層而產(chǎn)生受激光；受激光或受激光與沒有被吸收的剩余激發(fā)光的混合光從波長轉(zhuǎn)換層的第二面出射并被功能透鏡所收集；還包括位于功能透鏡光路后端的光出口，光出口的范圍覆蓋功能透鏡的內(nèi)區(qū)出射光的光通道且不覆蓋功能透鏡的外區(qū)出射光的光通道。

本實(shí)用新型還提出一種光源，包括波長轉(zhuǎn)換層和襯底，波長轉(zhuǎn)換層包括相對(duì)的第一面和第二面，波長轉(zhuǎn)換層的第一面依附于襯底的第一表面上，該表面對(duì)于波長轉(zhuǎn)換層發(fā)出的光具有反射性；還包括位于波長轉(zhuǎn)換層第二面一側(cè)的功能光學(xué)元件，功能光學(xué)元件包括反光杯，反光杯具有相對(duì)的大口和小口，小口面向波長轉(zhuǎn)換層；從反光杯的大口入射的光具有第一角度范圍，在該角度范圍內(nèi)的光能夠穿過反光杯而從反光杯的小口出射，在該角度范圍外的光則不能穿過反光杯；第一角度范圍分為內(nèi)區(qū)和外區(qū)，外區(qū)的角度大于內(nèi)區(qū)的角度；還包括激發(fā)光源，激發(fā)光源發(fā)射的激發(fā)光以屬于外區(qū)的入射角度入射于反光杯的大口，并經(jīng)過該反光杯而聚焦于波長轉(zhuǎn)換層表面并激發(fā)波長轉(zhuǎn)換層而產(chǎn)生受激光；受激光或受激光與沒有被吸收的剩余激發(fā)光的混合光從波長轉(zhuǎn)換層的第二面出射并被反光杯所收集；還包括位于反光杯光路后端的光出口，光出口的范圍覆蓋反光杯的內(nèi)區(qū)出射光的光通道且不覆蓋反光杯的外區(qū)出射光的光通道。

在本實(shí)用新型中，功能光學(xué)元件同時(shí)起到匯聚激發(fā)光到波長轉(zhuǎn)換層和收集波長轉(zhuǎn)換層的出射光的作用，其中功能光學(xué)元件的外區(qū)用于匯聚激發(fā)光，功能光學(xué)元件的內(nèi)區(qū)用于收集波長轉(zhuǎn)換層的出射光，這樣就實(shí)現(xiàn)了激發(fā)光與波長轉(zhuǎn)換層的出射光在光路上的分離。本實(shí)用新型光源由于避免使用了分光濾光片而使得系統(tǒng)變得簡單和緊湊；而且，若激發(fā)光沒有被波長轉(zhuǎn)換層完全吸收，則這部分剩余的激發(fā)光也可以被功能光學(xué)元件的內(nèi)區(qū)收集并最終構(gòu)成光源的出射光的一部分，這對(duì)于有些場合是很有用的。

附圖說明

圖1a表示了本實(shí)用新型第一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖1b表示了圖1a所示實(shí)施例中的功能透鏡的俯視圖；

圖2a表示了本實(shí)用新型又一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2b表示圖2a所示的實(shí)施例中波長轉(zhuǎn)換層和激發(fā)光源的排布俯視圖；

圖3表示了本實(shí)用新型又一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4表示了本實(shí)用新型又一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5表示了圖4實(shí)施例中的反光杯的工作原理示意圖；

圖6a和6b表示了波長轉(zhuǎn)換層的兩種可能的結(jié)構(gòu)；

圖7表示了另一種襯底和波長轉(zhuǎn)換層的結(jié)構(gòu)和工作原理；

圖8表示了現(xiàn)有的一種光源結(jié)構(gòu)示意圖。

圖9a表示了本實(shí)用新型的又一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；