[發明專利]無損白光激光器照明系統及裝置

在審

• 申請號: 201911371058.6
• 申請日: 2019-12-26
• 公開（公告）號: CN110925628A
• 公開（公告）日: 2020-03-27
• 發明（設計）人: 楊人毅
• 申請（專利權）人: 楊人毅;濟南坤銳光學科技有限公司
• 主分類號: F21S2/00
• 分類號: F21S2/00;F21V5/04;F21V9/32;F21V7/00;F21V5/00;F21V23/00;F21V29/70;F21V17/16;F21V17/10;F21V7/24
• 代理公司: 深圳市鼎泰正和知識產權代理事務所(普通合伙) 44555
• 代理人: 繆太清

本發明公開了一種無損白光激光器照明系統及裝置，包括第一光學組件和第二光學組件，第一光學組件包括激光器、聚光透鏡，第一光學組件用于產生第一光路；第二光學組件包括主透鏡、熒光片和設置于主透鏡內部的內反光鏡面，內反光鏡面用于接收第一光路，并將第一光路反射至熒光片，熒光片將接收到的第一光路通過主透鏡射出第二光路；第一光路為激光光路，第二光路為白光光路。本發明解決了現有技術中的光學照明結構體積較大，光路軌跡長、反射面光路多導致較多的白光中心光強降低，光能損失的問題。

技術領域

本發明涉及光學照明領域，特別涉及一種無損白光激光器照明系統及裝置。

背景技術

在現有的光學照明技術中，白光激光器的主要光路方案為透射式和反射式。透射式由激光器、聚光透鏡、光擴散片、透明導熱基板、熒光片、白光聚焦透鏡組組成。一般透明導熱基板的材料為藍寶石，由于藍寶石片的導熱系數為17W/m.k，導熱率不高，傳導到藍寶石片的熱還需進一步通過和藍寶石接觸的殼體傳導。所以熒光片的工作溫度在透射式應用中，其溫度要比反射式應用中高20多度。所以相比之下，透射式比反射式的熒光粉效率要低，壽命要短。最終導致白光激光器器件的光效低，壽命短。反射式由激光器、聚光透鏡、擴散片反光鏡、反光鏡、熒光片、高導熱主體、主透鏡和大透鏡、擴散片組成。由于熒光片直接坐落在高導熱主體上，熒光工作時候產生的熱量，可以高效的傳導到散熱底座。可以提升熒光片中的熒光粉光效和壽命，克服透射式白光激光器的問題。但現有的反射式結構存在如下問題，光路復雜、反光鏡設置較多、光損失嚴重，激光光經過每個鏡面反射，至少有8-10％的光損失，不能有效的進一步利用，這樣累計的光能損失很大。反光鏡放置在中心光路上，阻擋了白光中心光路，導致白光中心光強降低，光能損失。此類設計明顯地降低了激光中心光強高的優勢。多反射鏡的方案，導致器件結構復雜，導致生產成本增加。由于藍色激光到達熒光片的光路是從外圍進入主透鏡正上方，光路軌跡長，導致器件的結構龐大，成本增加，應用范圍縮小。

發明內容

本發明旨在至少在一定程度上解決相關技術中的技術問題之一。為此，本發明的主要目的在于提供一種無損白光激光器照明系統及裝置，旨在解決現有技術中的光學照明結構體積較大，光路軌跡長、反射面光路多導致較多的白光中心光強降低，光能損失的問題。

為實現上述目的，本發明提供一種無損白光激光器照明系統及裝置，包括第一光學組件和第二光學組件，第一光學組件包括激光器、聚光透鏡，第一光學組件用于產生第一光路；

第二光學組件包括主透鏡、熒光片和設置于主透鏡內部的內反光鏡面，內反光鏡面用于接收第一光路，并將第一光路反射至熒光片，熒光片將接收到的第一光路通過主透鏡射出第二光路；

第一光路為激光光路，第二光路為白光光路。

在其中一個實施例中，熒光片用于將激光的波長轉換為更長的光波長；消除激光的相干波長，并轉換成為非相干波，部分沒有轉換成長波長的藍光和長波長的光，組合成為非相干可見白光，并成朗伯爾形狀從熒光片正面發射，其背面設有高反射介質、銀或其他反射物質以提升正面出光的效率。

主透鏡將具有朗伯爾形狀的可見光束收縮至5-150度之間光束角的可見光束射出。

在其中一個實施例中，激光器為波段為430nm至475nm的藍色激光器。

一種內部設有無損白光激光器照明系統的裝置，它包括外殼主體和設置于外殼主體內部的光學照明組件，光學照明組件包括設置于外殼主體內部一側的激光器，激光器一側對應設置有聚光透鏡，聚光透鏡一側對應設置有第一光擴散片，第一光擴散片一側設有主透鏡，主透鏡內部一側設有內反光鏡面，主透鏡與第一光擴散片相對一面中部設有熒光片，其中，激光器、聚光透鏡、第一光擴散片和內反光鏡面的入光部分位于同一條直線上，且內反光鏡面的反射面朝向與熒光片對應，主透鏡一側依次設有第二光擴散片和大透鏡。