[发明专利]一种折反式激光发光装置

说明书

本发明揭示了一种折反式激光发光装置，该装置包括至少一个激光二极管，至少一个准直透镜，激光聚光镜组，光波长转换模组，光扩散模组，二向色镜，光出射准直镜，第一椭球反光镜，第二椭球反光镜，光波长转换模组位于第一椭球反光镜的第一焦点，第一椭球反光镜的第二焦点与光出射准直镜的物方焦点重合，光扩散模组位于第二椭球反光镜的第一焦点，第二椭球反光镜的第二焦点也与光出射准直镜的物方焦点重合，激光二极管发出的激光经准直透镜准直后平行入射激光聚光镜组形成会聚激光束。本技术方案只使用一组激光聚光镜，既可以对分配到波长转换模组的激光聚焦，又可以对分配到光扩散模组的激光聚焦。节省了镜片数量，降低了成本。

技术领域

本发明涉及一种折反式激光发光装置，可用于激光发光照明技术领域。

背景技术

近些年来，LED光源正在取代传统的自炽灯和节能灯成为一种新型的照明光源，作为一种通用照明光源，它具有高效，节能，环保以及寿命长等优点，但LED的电光效率限制了它自身发光亮度有限。在一些需要高亮光源的应用领域，例如户外探照灯、舞台灯光，汽车远光灯，大尺寸投影显示等领域， LED就无法满足要求了。而利用半导体激光二极管的激光照明有着许多优点，例如响应速度快、照明亮度高、灯具体积小、节能效果明显，其亮度色温和照明效果都符合人眼视觉习惯。利用激光激发荧光粉技术可以得到光学扩展量（发光面角积）小、亮度高的点光源，该点光源可用在需要高亮度照明的应用领域。

激光激发荧光粉技术是将激光聚焦到荧光粉层上，形成一个发光点很小的点光源，荧光粉受激产生高亮度的辐射光，这种荧光发光大致具有朗伯分布。常见的激发方式有：蓝色激光激发黄色荧光粉，产生的光谱为黄色的辐射光。根据颜色互补的原理，如果再混合一部分蓝光，则可以形成白光，再由光学系统收集发射，形成了白光光源。

在激光荧光投影显示中，为了散热通常将荧光粉涂覆在一个转动的色轮上，合成白光中的蓝光部分是由荧光轮旋转分时形成的，结构复杂，不适合静态照明。

目前一些静态照明光源方案是利用多个透镜来收集荧光辐射发出的黄白光，由于透镜和荧光材料是相对平行的放置，透镜在实际安装中有口径限制，而荧光材料反射发光是呈现180°的朗伯发散，因此，辐射荧光的收集效率受到镜片数值孔径的影响。且在波长转换光收集以及合色的散射激光收集上，都需要聚光透镜组，增加了镜片数量和成本。此外，激光在激发荧光材料发光时，如果采用斜入射，聚焦的焦点有倾斜畸变，相当于扩大了焦点点光源的尺寸，不利于输出光束的准直，影响了光效。

发明内容

本发明的目的就是为了解决现有技术中存在的上述问题，提出一种折反式激光发光装置。

本发明的目的将通过以下技术方案得以实现：一种折反式激光发光装置，包括至少一个激光二极管及其配套的准直透镜，激光聚光镜组，光波长转换模组，光扩散模组，二向色镜，光出射准直镜，第一椭球反光镜，第二椭球反光镜；光波长转换模组位于第一椭球反光镜的第一焦点，第一椭球反光镜的第二焦点与光出射准直镜的物方焦点重合，光扩散模组位于第二椭球反光镜的第一焦点，第二椭球反光镜的第二焦点与光出射准直镜的物方焦点重合，两椭球反光镜的光轴互相垂直；激光二极管发出的激光经准直透镜准直后平行入射激光聚光镜组形成会聚激光束，会聚激光束经二向色镜作用后的一部分汇聚在光波长转换模组上激发辐射波长位于470nm~720nm范围内的荧光，并由第一椭球反光镜反射汇聚于物方焦点，另一部分汇聚在光扩散模组上形成扩散光，并由第二椭球反光镜反射汇聚于物方焦点，两个方向上的入射光经由二向色镜透射或反射，在光出射准直镜合并形成混合平行光输出。

优选地，所述激光二极管为相同波长或多种不同波长的组合，激光二极管发射的光波长范围为280nm~470nm；所述光扩散模组至少包含光扩散材料单元，以及扩散材料固定和散热模块。

优选地，所述激光聚光镜组为单个透镜或多个透镜组合，或非球面透镜，或球面透镜和非球面透镜组合或正透镜组合，或正透镜和负透镜组合，或凹面反射聚光镜；激光聚光镜组的焦距大小根据激光聚光镜组与二向色镜的中心距离以及二向色镜与光波长转换模组或光扩散模组的距离而定。