發光裝置及相關投影系統與照明系統制造方法及圖紙

本實用新型專利技術公開了一種發光裝置及相關投影系統與照明系統，包括第一激光器、匯聚透鏡、光引導件、第一透鏡、波長轉換裝置和第二透鏡；第一激光器用于出射激發光，光引導件用于將該激發光沿第一光路引導至第一透鏡，第一透鏡用于將該激發光聚焦至波長轉換裝置；波長轉換裝置用于將激發光波長轉換為受激光，并將該光反射至第一透鏡；第一透鏡還用于該出射光至光引導件，光引導件還用于將該光的至少大部分沿第二光路引導至第二透鏡，第二透鏡用于控制該光實現特定的光分布；并且，激發光經匯聚透鏡匯聚至光引導件，以使得該激發光經第一透鏡入射波長轉換裝置的光路與受激光經第一透鏡同一位置出射的光路匹配。本實用新型專利技術具有體積小的優點。

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及照明及顯示
，特別是涉及一種發光裝置及相關投影系統與照明系統。
技術介紹
目前，激光激發熒光粉以出射彩色光或白光的技術已廣泛應用于照明與顯示
圖1是現有技術中一種發光裝置的結構示意圖。如圖1所示，發光裝置10包括激光器11、準直透鏡12、反射鏡13、分光濾光片14、透鏡15、透鏡16、黃色熒光粉片17。激光器11出射的藍色激光經過準直透鏡12準直后，經過反射鏡13反射至分光濾光片14。分光濾光片14具有反射藍光透射黃光的屬性，藍色激光經分光濾光片14的反射后，依次入射于透鏡15和16，并經過透鏡15和16后聚焦于熒光粉片17（光線如虛線所示）。黃色熒光粉片17吸收至少部分藍色激光而產生黃光，該黃光被反射基板反射至透鏡16，并依次被透鏡16收集，和被透鏡15準直出射（光線如帶箭頭的實線所示）。由于波長轉換材料的發光是朗伯分布的，這種大角度分布的光要想收集起來，往往需要經過至少兩個透鏡才能實現高效率的收集和準直。發光裝置10即通過透鏡16與透鏡15來共同完成兩個作用，一個是將平行的激光聚焦到熒光粉片17，一個是對熒光粉片17發出的光收集并準直成平行光。透鏡16口徑較小且距離發光點（熒光粉片）很近，大角度的光（例如70度以內的所有光）入射于透鏡16后角度被收小，然后入射于大口徑的透鏡15后被進一步的準直。但是，受限于光學擴展量守恒定律，透鏡15出射的準直光束的準直度越高（即發散角越小），就要求透鏡15的口徑越大（因為口徑與發散角的正弦的乘積是一個常數，即光學擴展量守恒）。而激光光路需要繞過透鏡15的邊緣，并從透鏡15的上方入射，因此透鏡15的口徑越大，激光的光路就越長，放置激光的位置也就越遠，整個系統體積也就越龐大。
技術實現思路
本技術主要解決的技術問題是提供一種體積較小的發光裝置及相關投影系統與照明系統。本技術實施例提供一種發光裝置，包括第一激光器、匯聚透鏡、光引導件、第一透鏡、波長轉換裝置和第二透鏡；第一激光器用于出射激發光，光引導件用于將該激發光沿第一光路引導至第一透鏡，第一透鏡用于將該激發光聚焦至波長轉換裝置；波長轉換裝置用于將激發光的至少部分波長轉換為受激光，并將其出射光反射至第一透鏡；第一透鏡還用于收集波長轉換裝置的出射光至光引導件，光引導件還用于將第一透鏡收集的光的至少大部分沿第二光路引導至第二透鏡，第二透鏡用于控制光引導件引導來的光實現特定的光分布；并且，第一激光器出射的激發光經匯聚透鏡匯聚至光引導件，以使得該激發光經第一透鏡入射波長轉換裝置的光路與受激光經第一透鏡同一位置出射的光路匹配。可選地，光引導件包括反射鏡和該反射鏡周圍的透光介質，該反射鏡在第一平面上的投影面積小于第一透鏡在第一平面上的投影面積的1/3，第一平面為垂直于第一透鏡軸線的平面；該反射鏡用于將來自第一激光器的激發光沿第一光路反射至第一透鏡，該透光介質用于將第一透鏡收集的波長轉換裝置的出射光的大部分沿第二光路透射至第二透鏡。可選地，反射鏡為反射激發光且透射受激光的濾光片，該濾光片還用于將來自波長轉換裝置的受激光沿第二光路透射至第二透鏡。可選地，光引導件包括透光孔和該透光孔周圍的反射鏡，該透光孔在第一平面上的投影面積小于第一透鏡在第一平面上的投影面積的1/3，第一平面為垂直于第一透鏡軸線的平面；該透光孔用于將來自第一激光器的激發光沿第一光路透射至第一透鏡，該反射鏡用于將第一透鏡收集的波長轉換裝置的出射光的大部分沿第二光路反射至第二透鏡。可選地，透光孔為透射激發光且反射受激光的濾光片，該濾光片還用于將來自波長轉換裝置的受激光沿第二光路反射至第二透鏡。可選地，該發光裝置還包括散射元件，設置在光引導件將激發光引導至第一透鏡的光路上。可選地，該發光裝置還包括第二激光器，第一激光器出射的激光與第二激光器出射的第二激光合為一束激光并入射至匯聚透鏡；光引導件還用于將第一透鏡收集的第二激光的部分光沿第二光路引導至第二透鏡。可選地，第二透鏡用于控制光引導件引導來的光實現準直。本技術實施例還提供一種投影系統，包括上述任一發光裝置。本技術實施例還提供一種照明系統，包括上述任一發光裝置。與現有技術相比，本技術實施例包括如下有益效果：本技術實施例將光引導件設置在第一透鏡與第二透鏡之間，使得第一激光器不用設置在第二透鏡的外圍，而可以設置在第二透鏡與第一透鏡之間，結構較為緊湊。并且，由于匯聚透鏡使得激發光經第一透鏡入射波長轉換裝置的光路與受激光經第一透鏡同一位置出射的光路匹配，所以無需增大第一透鏡曲率，激發光就能經第一透鏡聚焦在波長轉換裝置上，從而避免了第一透鏡至第二透鏡間的距離需要加長的問題，真正地解決了現有技術中系統體積大的問題。附圖說明圖1是現有技術中一種發光裝置的結構示意圖；圖2是本技術實施例中發光裝置的一個實施例的結構示意圖；圖3是本技術實施例中發光裝置的另一實施例的結構示意圖；圖4是本技術實施例中發光裝置的另一實施例的結構示意圖。具體實施方式為了引用和清楚起見，下文以及附圖中使用的技術名詞的說明如下：波長轉換材料：波長轉換材料可以采用磷光性材料，例如磷光體，也可以采用納米材料，如量子點，還可以采用熒光材料。激發光：能夠激發波長轉換材料，使得波長轉換材料產生不同波長光的光。受激光：波長轉換材料受激發光激發而產生的光。激發光、波長轉換材料、受激光是相對的概念。例如，藍光激發黃色熒光粉產生黃光，此時藍光是激發光，黃光是受激光。而黃光激發紅色熒光粉產生紅光，此時黃光是激發光，紅光是受激光。下面結合附圖和實施方式對本技術實施例進行詳細說明。為了解決現有技術中的問題，本專利技術人最初考慮直接將反射鏡13與14下移，并將反射鏡14下移到透鏡15與透鏡16之間，即反射鏡14反射的激光只通過透鏡16入射于熒光粉片，這樣即可以使得第一激光器不用設置在透鏡16的外圍，而可以設置在透鏡15與透鏡16之間，使得結構緊湊、體積減小。但是，激光只通過透鏡16就不能聚焦在熒光粉片17，對于本領域技術人員來說，激光不能聚焦在熒光粉片17上沒關系，只要能充分匯聚在熒光粉片上即可。為了實現充分匯聚或聚焦，透鏡16設計的曲率必須變大（曲率大會增強匯聚）。由于光路可逆，熒光粉片出射的熒光經過曲率變大的透鏡16后會比較直，從透鏡16出射的比較直的熒光需要經過比較長的距離擴散到透鏡15，才能最終被透鏡15準直出射，因而導致系統在從透鏡16到透鏡15這個方向上的長度變長，體積變大，仍然沒有真正解決現有技術中系統體積大的問題。為此，本專利技術人提出本技術實施例來真正地解決體積大的問題。實施例一請參閱圖2，圖2是本技術實施例中發光裝置的一個實施例的結構示意圖。如圖2所示，發光裝置200包括第一激光器210、匯聚透鏡220、反射鏡230、光引導件240、第一透鏡250、波長轉換裝置260、第二透鏡270。第一激光器210用于出射激發光，本實施例中，激發光為藍色激光。匯聚透鏡220用于將該激發光匯聚至反射鏡230，反射鏡230用于將該激發光反射至光引導件240，光引導件240用于將該激發光沿第一光路引導至第一透鏡250，第一透鏡250用于將該激發光聚焦至波長轉換裝置260（激發光從第一激光器入射至波長轉換裝置的本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種發光裝置，其特征在于，包括第一激光器、匯聚透鏡、光引導件、第一透鏡、波長轉換裝置和第二透鏡；第一激光器用于出射激發光，光引導件用于將該激發光沿第一光路引導至第一透鏡，第一透鏡用于將該激發光聚焦至所述波長轉換裝置；所述波長轉換裝置用于將所述激發光的至少部分波長轉換為受激光，并將其出射光反射至第一透鏡；第一透鏡還用于收集所述波長轉換裝置的出射光至所述光引導件，所述光引導件還用于將第一透鏡收集的光的至少大部分沿第二光路引導至第二透鏡，第二透鏡用于控制所述光引導件引導來的光實現特定的光分布；并且，第一激光器出射的激發光經所述匯聚透鏡匯聚至所述光引導件，以使得該激發光經第一透鏡入射所述波長轉換裝置的光路與所述受激光經第一透鏡同一位置出射的光路匹配。

【技術特征摘要】
1.一種發光裝置，其特征在于，包括第一激光器、匯聚透鏡、光引導件、第一透鏡、波長轉換裝置和第二透鏡；第一激光器用于出射激發光，光引導件用于將該激發光沿第一光路引導至第一透鏡，第一透鏡用于將該激發光聚焦至所述波長轉換裝置；所述波長轉換裝置用于將所述激發光的至少部分波長轉換為受激光，并將其出射光反射至第一透鏡；第一透鏡還用于收集所述波長轉換裝置的出射光至所述光引導件，所述光引導件還用于將第一透鏡收集的光的至少大部分沿第二光路引導至第二透鏡，第二透鏡用于控制所述光引導件引導來的光實現特定的光分布；并且，第一激光器出射的激發光經所述匯聚透鏡匯聚至所述光引導件，以使得該激發光經第一透鏡入射所述波長轉換裝置的光路與所述受激光經第一透鏡同一位置出射的光路匹配。2.根據權利要求1所述的發光裝置，其特征在于，所述光引導件包括反射鏡和該反射鏡周圍的透光介質，該反射鏡在第一平面上的投影面積小于第一透鏡在第一平面上的投影面積的1/3，第一平面為垂直于第一透鏡軸線的平面；該反射鏡用于將來自第一激光器的激發光沿第一光路反射至第一透鏡，該透光介質用于將第一透鏡收集的所述波長轉換裝置的出射光的大部分沿第二光路透射至第二透鏡。3.根據權利要求2所述的發光裝置，其特征在于，所述反射鏡為反射所述激發光且透射所述受激光的濾光片，該濾光片還用于將來自所述波長轉換裝置的受激光沿...

【專利技術屬性】
技術研發人員：不公告發明人，
申請(專利權)人：上海藍湖照明科技有限公司，
類型：新型
國別省市：上海;31