[發明專利]基于非轉動波長轉換材料的照明光源

在審

• 申請號: 201811209948.2
• 申請日: 2018-10-17
• 公開（公告）號: CN109488934A
• 公開（公告）日: 2019-03-19
• 發明（設計）人: 杜輝;汪鑫;王兆崗;徐楊;王闖;鄭米玲;馬強
• 申請（專利權）人: 河南宏昌科技有限公司
• 主分類號: F21S8/00
• 分類號: F21S8/00;F21V9/40;F21V19/00;F21V23/00;F21V29/503;F21V29/85;G03B21/00;F21Y115/10
• 代理公司: 鄭州紅元帥專利代理事務所(普通合伙) 41117
• 代理人: 秦舜生

本發明公開了一種基于非轉動波長轉換體的照明光源，發光模塊由激發體陣列構成的激發光發射單元，波長轉換體配置于激發光發射單元光束的傳遞路徑上，所述波長轉換體非轉動設置，所述波長轉換體由波長轉換材料支撐體和位于支撐體上的波長轉換材料層構成，光束通過波長轉換材料層轉換為波長轉換光束，經波長轉換體透射或反射射出，經整形和勻光處理后射出；所述激發光發射單元由時序電路控制，控制單元通過時序電路可有序控制所述激發光發射單元中每激發體的打開和關閉。本發明采用先激發后合光的非轉動波長轉換體的結構，大大降低了照明光源的工作溫度，解決了高能激發光束激發波長轉換材料產生新波長光束時，容易燒毀波長轉換體的弊病。

技術領域

本發明涉及照明顯示領域，尤其涉及一種非轉動波長轉換材料的照明光源。

背景技術

熒光是通過波長轉換裝置上涂覆熒光粉，以激發光束照射并激發熒光粉產生相對應顏色的熒光。比如，用藍色激光激發綠色和紅色熒光粉來產生三基色光，其中綠色熒光粉和紅色熒光輪是涂覆在旋轉的波長轉換裝置上，通常為熒光輪結構，通過旋轉按照時序依次輸出三基色光。或者紅藍雙色激光光源，激發熒光輪上的綠色熒光粉產生綠色熒光形成三基色光。

目前，主流的波長轉換裝置為熒光輪，該熒光輪呈圓盤狀，包括熒光區和透射區，熒光激發需要較小的光斑，通常將熒光區和透射區設置在熒光輪的外圓周區域。熒光區設置有熒光粉，用于受激發光激勵，激發發出熒光。透射區不設置熒光粉，通常為透明玻璃材質構成，用于為激光的傳輸提供獨立的通道，使得在激光光源在熒光輪旋轉時序中的非熒光激發時間段通過該位置進行透射。現行高亮度的需求，要求使用高能量的光束的光源，但高能量光束將導致螢光粉因溫度升高而使光學效率降低并造成腔體內的溫度因而上升。通過轉動的熒光輪，既避免了高能量的光束集中于同一熒光點照射，又能使熱量不斷的擴散。熒光輪系由螢光粉及轉盤所組成，通過馬達驅動旋轉轉盤，使得涂布于轉盤上的螢光粉受光面積不斷變化。但是，熒光輪的螢光粉在轉動時可能會沾附灰塵而導致其光學效率降低。因此，從理論上講， 熒光輪應該被設置在一密閉的腔體內，以避免灰塵的進入。由于熒光輪的體積及滿足散熱的要求，使用熒光輪的照明光源，未能實現完全封閉。這種采用激發熒光輪產生光源的結構，由于受熒光輪直徑的限制，激發產生的照度受到限制。另外，熒光輪高速旋轉，產生振動，影響系統的穩定性。

發明內容

為解決現有技術存在的上述缺陷，本專利采用先激發后合光的非轉動波長轉換體的結構，大大降低了照明光源的工作溫度，解決了高能激發光束激發波長轉換材料產生新波長光束時，容易燒毀波長轉換體的弊病，同時，將熒光輪的機械轉動變為時序控制激發光源產生激發光的電子開關，整個結構取消了轉動的熒光輪，解決了熒光輪在高速轉動時的動平衡不穩定問題，能實現照明光源的完全密封封裝，同時效率大大提高。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案：該基于非轉動波長轉換體的照明光源，具有發光模塊，其特征在于：所述發光模塊由激發體陣列構成的激發光發射單元，波長轉換體配置于激發光發射單元光束的傳遞路徑上，所述波長轉換體非轉動設置，所述波長轉換體由波長轉換材料支撐體和位于支撐體上的波長轉換材料層構成，光束通過波長轉換材料層轉換為波長轉換光束，經波長轉換體透射或反射射出，射出的波長轉換光束經整形和勻光處理后，射出亮度均勻的光線；所述波長轉換材料層為單一波長轉換材料層或多波長轉換材料層，所述單一波長轉換材料層對應輸出單一波長的光束，所述多波長轉換材料層對應輸出多個波長的光束，所述多波長轉換材料層分區域或交錯位于波長轉換材料支撐體上，所述激發光發射單元由時序電路控制，控制單元通過時序電路可有序控制所述激發光發射單元中每激發體的打開和關閉。

進一步的，所述陣列激發光發射單元由若干個，所述波長轉換材料層為多個，其個數分別與陣列激發光發射單元對應或少于陣列激發光發射單元的個數。

進一步的，每個激發光發光單元的激發光種類為紅外、紫外、發光二極體（lightemitting diode）或鐳射光源（laser source）。

進一步的，所述發光模塊和波長轉換體封裝于一密閉的腔體內。