CN207880503U - 高亮度激光照明模组 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种高亮度激光照明模组，包括激光光源、反光碗和波长转换层，反光碗呈近似半球形结构，反光碗的顶部设有一出光口，靠近出光口的一侧为抛物面，抛物面远离出光口的一侧为球面，抛物面的焦点与球面的球心重合，波长转换层设于抛物面的焦点处，激光光源与波长转换层位于反光碗的同一侧，激光光源发出的光线直接投射到抛物面上，经抛物面反射后投射到波长转换层上，激光光源入射到抛物面上的光斑的长轴与纬线方向平行。通过设置该种反光碗结构，使激光光源与波长转换层位于反光碗的同一侧，无需在反光碗上打孔，降低了结构复杂度；激光光源入射到抛物面上的光斑的长轴与纬线方向平行，降低了抛物面沿经线方向的尺寸，提高了出光率。
Description
技术领域
本实用新型涉及照明技术领域，具体涉及一种高亮度激光照明模组。
背景技术
激光光源，是利用激发态粒子在受激辐射作用下发光的电光源，具有亮度高、色彩好、能耗低、寿命长且体积小的特点，激光光源和LED同为半导体照明，激光照明的效率是LED的上千倍，不仅能增加投射距离，提高安全性，同时体积更小、结构更紧凑。除了照明领域之外，激光显示在投影机、数字院线、电视、舞台灯、大屏拼接、汽车等多个领域，都将有更为广阔的应用。
现有技术中提出一种激光照明灯，通过在车灯反光碗外侧设置激光源发射激光束并投射至车灯反光碗内侧的荧光材料上，激发出荧光并经过车灯反光碗反射后按指定方向出射，以形成在规定的立体角内行进的光束。然而由于一部分荧光不能投射到反光碗上形成规定立体角内行进的光束，而是直接投射到反光碗外面形成杂光，降低了光线的利用效率和照明效果，此外该种激光照明灯使用反射式荧光材料时，激光光源和荧光材料通常分设于反光碗的内外两侧，需要在反光碗上打孔，结构较复杂，且体积较大。
实用新型内容
本实用新型提供了一种高亮度激光照明模组，以解决现有技术中存在的结构复杂以及体积较大的问题。
为了解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：一种高亮度激光照明模组，包括激光光源、反光碗和波长转换层，所述反光碗呈近似半球形结构，反光碗的顶部设有一出光口，靠近所述出光口的一侧为抛物面，所述抛物面远离所述出光口的一侧为球面，所述抛物面的焦点与所述球面的球心重合，所述波长转换层设于所述抛物面的焦点处，所述激光光源与所述波长转换层位于所述反光碗的同一侧，激光光源发出的光线直接入射到所述抛物面上，经抛物面反射后投射到所述波长转换层上，所述激光光源入射到抛物面上的光斑的长轴与纬线方向平行。
进一步的，所述激光光源发出的光线入射到抛物面上的入射角为0～40度。
进一步的，所述波长转换层为反射型荧光粉层。
进一步的，还包括散热基板，所述反射型荧光粉层设于所述散热基板上。
进一步的，所述出光口对应的圆心角为30～90度。
进一步的，所述抛物面沿经线方向对应的圆心角为5～20度。
进一步的，所述球面沿经线方向对应的圆心角为10～50度。
进一步的，所述激光光源沿光路后发设有准直透镜。
进一步的，所述激光光源设有多个，所述激光光源投射到抛物面上的光斑沿纬线方向均匀分布。
进一步的，所述波长转换层外周与所述反光碗之间设置一圈透反层，透射激光光源发出的光线，反射波长转换层激发出的光线。
本实用新型提供的高亮度激光照明模组，包括激光光源、反光碗和波长转换层，所述反光碗呈近似半球形结构，所述反光碗的顶部设有一出光口，靠近所述出光口的一侧为抛物面，所述抛物面远离所述出光口的一侧为球面，所述抛物面的焦点与所述球面的球心重合，所述波长转换层设于所述抛物面的焦点处，所述激光光源与所述波长转换层位于所述反光碗的同一侧，激光光源发出的光线直接投射到所述抛物面上，经抛物面反射后投射到所述波长转换层上，所述激光光源入射到抛物面上的光斑的长轴与纬线方向平行。通过设置包括出光口、抛物面和球面的反光碗结构，使激光光源与波长转换层位于反光碗的同一侧，无需在反光碗上额外打孔，且减少了空间占用，降低了结构复杂度；同时激光光源入射到抛物面上的光斑的长轴与纬线方向平行，降低了抛物面沿经线方向的尺寸，增大球面沿经线方向的尺寸，提高了出光率，且该种结构的反光碗可以通过注塑一次开模成型，制作方便，成本低。
附图说明
图1是本实用新型高亮度激光照明模组一具体结构中的抛物面俯视图；
图2是本实用新型高亮度激光照明模组一具体结构示意图；
图3是本实用新型高亮度激光照明模组另一具体结构示意图；
图4是本实用新型高亮度激光照明模组另一具体结构中的抛物面俯视图。
图中所示：10、激光光源；20、反光碗；210、出光口；220、抛物面；230、球面；30、波长转换层；40、散热基板；50、准直透镜。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作详细描述：
如图1-2所示，本实用新型提供了一种高亮度激光照明模组，包括激光光源 10、反光碗20和波长转换层30，所述反光碗20呈近似半球形结构，反光碗20 的顶部设有一出光口210，靠近所述出光口210的一侧为抛物面220，所述抛物面220远离所述出光口210的一侧为球面230，所述抛物面220的焦点与所述球面230的球心重合，所述波长转换层30设于所述抛物面220的焦点处，所述激光光源10与所述波长转换层30位于所述反光碗20的同一侧，激光光源10发出的光线直接投射到所述抛物面220上，经抛物面220反射后投射到所述波长转换层30上，所述激光光源10入射到抛物面220上的光斑110的长轴与纬线方向平行。具体的，激光光源10与波长转换层30位于反光碗20的同一侧，即位于反光碗20的内侧，其出射平行光线并投射到反光碗20的抛物面220上，由于抛物面220可以将平行光汇聚到焦点处，因此激光光源10出射的平行光线经抛物面220反射到位于焦点处的波长转换层30上，经波长转换层30激发后的荧光一部分小角度的光直接从出光口210处出射，另一部分大角度的光线投射到球面230上后反射到波长转换层30上，经波长转换层30再次激发，最终从出光口210处出射，经过波长转换层30多次激发可以增加光线的亮度；此外激光光源10与波长转换层30位于反光碗20的同一侧，无需另外打孔，且体积占用更小，结构更简单。同时激光光源10射到抛物面220上的光斑的长轴与纬线方向平行，降低了抛物面220沿经线方向的尺寸，增大球面沿经线方向的尺寸，提高了出光率，反光碗20可以通过注塑一次开模成型，制作方便，成本低。此处的小角度中的角度是指与竖直方向的夹角。本文中的纬线方向即是指球体上与赤道平行的方向，经线方向即是指连接南北极的任何一条纬经线的方向。
优选的，所述激光光源10发出的光线入射到抛物面220上的入射角为0～40 度。具体的，激光光源10投射到波长转换层30上的光斑取决于激光光线入射到抛物面220上的入射角，若入射角太大，则会导致光斑的分布较大，不能很好地聚集于抛物面220的焦点处，因此此处需控制入射角的大小小于40度，可以通过控制抛物面220的形状和激光光源10的位置来实现。
优选的，所述波长转换层30为反射型波长转换层，相比透射型荧光粉层，反射型荧光粉层的散热性能更好，寿命更长。
优选的，该高亮度激光照明模组还包括散热基板40，所述反射型荧光粉层设于所述散热基板40上，散热基板40用于对反射型荧光粉层进行快速散热。
优选的，所述出光口210对应的圆心角为30～90度，本实施例中出光口210 呈圆形，因此相当于该出光口210的直径对应的圆心角为30～90度，优选为60 度。需要说明的是，若以球面坐标系为准，相当于出光口210对应的天顶角为 15～45度。
优选的，所述抛物面220沿经线方向对应的圆心角为10～20度。具体的，抛物面220呈近似圆环形状，且沿经线方向的尺寸需大于投射到其上的激光光斑沿经线方向的尺寸，当然只要满足该条件，沿经线方向对应的圆心角越小越好，即抛物面220沿经线方向的尺寸越小越好，以提高出光率。需要说明的是，本实施例中，反光碗210的出光口210朝上，也可以朝下或者朝左或者朝右，此处不做限定。需要说明的是，若以球面坐标系为准，相当于抛物面220对应的天顶角为15～45度。
优选的，所述球面230沿经线方向对应的圆心角为10～50度。具体的，球 230用于将波长转换层30激发的大角度的光线重新反射到波长转换层30上进行再次激发，由于波长转换层30具有散射效果，再次激发的光线一部分从出光口 210直接出射，另一部分投射到球面230上并再次反射到波长转换层30上，再次激发，再次散射，如此反复多次之后，最终都将从出光口210处出射，由于光线经过波长转换层30多次激发，可以大大提高照明亮度。
优选的，所述激光光源10沿光路后方设有准直透镜50，用于对光线进行准直，保证其入射到抛物面220上的光线为平行光，激光光源10出射的原始光斑为矩形光斑，经准直透镜50后成为圆形光斑，该圆形光斑投射到抛物面220上形成椭圆形光斑120，如图4所示，为了保证***稳定性，可以将准直透镜50 与激光光源10封装为一体。
优选的，所述激光光源10设有多个，所述激光光源10投射到抛物面220 上的光斑沿纬线方向均匀分布。具体的，设置多个激光光源10，以提高照明亮度。如图3中，激光光源10设有多个时，相对竖直中轴线对称分布。
优选的，所述波长转换层30外周与所述反光碗20之间设置一圈透反层60，透射激光光源10发出的光线，反射波长转换层30激发出的光线，避免波长转换层30投射到抛物面220上的光线沿下方平行出射，从而造成光线浪费，且光线经透反层60反射后会回到抛物面220上并再次投射到波长转换层30上再次激发，最终从出光口210出射，进一步提高了照明亮度。
综上所述，本实用新型提供的高亮度激光照明模组，包括激光光源10、反光碗20和波长转换层30，所述反光碗20呈近似半球形结构，反光碗20的顶部设有一出光口210，靠近所述出光口210的一侧为抛物面220，所述抛物面220 远离所述出光口210的一侧为球面230，所述抛物面220的焦点与所述球面230 的球心重合，所述波长转换层30设于所述抛物面220的焦点处，所述激光光源 10与所述波长转换层30位于所述反光碗20的同一侧，激光光源10发出的光线直接投射到所述抛物面220上，经抛物面220反射后投射到所述波长转换层30 上，所述激光光源10入射到抛物面220上的光斑的长轴与纬线方向平行。通过设置包括出光口210、抛物面220和球面230的反光碗结构，使激光光源10与波长转换层30位于反光碗30的同一侧，无需在反光碗30上额外打孔，且减少了空间占用，降低了结构复杂度。同时激光光源10入射到抛物面220上的光斑的长轴与纬线方向平行，降低了抛物面220沿经线方向的尺寸，增大球面230 沿经线方向的尺寸，提高了出光率，且该种结构的反光碗20可以通过注塑一次开模成型，制作方便，成本低。
虽然说明书中对本实用新型的实施方式进行了说明，但这些实施方式只是作为提示，不应限定本实用新型的保护范围。在不脱离本实用新型宗旨的范围内进行各种省略、置换和变更均应包含在本实用新型的保护范围内。
Claims (10)
1.一种高亮度激光照明模组，包括激光光源、反光碗和波长转换层，其特征在于，所述反光碗呈近似半球形结构，反光碗的顶部设有一出光口，靠近所述出光口的一侧为抛物面，所述抛物面远离所述出光口的一侧为球面，所述抛物面的焦点与所述球面的球心重合，所述波长转换层设于所述抛物面的焦点处，所述激光光源与所述波长转换层位于所述反光碗的同一侧，激光光源发出的光线直接入射到所述抛物面上，经抛物面反射后投射到所述波长转换层上，所述激光光源入射到抛物面上的光斑的长轴与纬线方向平行。
2.根据权利要求1所述的高亮度激光照明模组，其特征在于，所述激光光源发出的光线入射到抛物面上的入射角为0～40度。
3.根据权利要求1所述的高亮度激光照明模组，其特征在于，所述波长转换层为反射型荧光粉层。
4.根据权利要求3所述的高亮度激光照明模组，其特征在于，还包括散热基板，所述反射型荧光粉层设于所述散热基板上。
5.根据权利要求1所述的高亮度激光照明模组，其特征在于，所述出光口对应的圆心角为30～90度。
6.根据权利要求1所述的高亮度激光照明模组，其特征在于，所述抛物面沿经线方向对应的圆心角为5～20度。
7.根据权利要求1所述的高亮度激光照明模组，其特征在于，所述球面沿经线方向对应的圆心角为10～50度。
8.根据权利要求1所述的高亮度激光照明模组，其特征在于，所述激光光源沿光路后发设有准直透镜。
9.根据权利要求1所述的高亮度激光照明模组，其特征在于，所述激光光源设有多个，所述激光光源投射到抛物面上的光斑沿纬线方向均匀分布。
10.根据权利要求1所述的高亮度激光照明模组，其特征在于，所述波长转换层外周与所述反光碗之间设置一圈透反层，透射激光光源发出的光线，反射波长转换层激发出的光线。
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| CN114576574A (zh) * | 2020-11-18 | 2022-06-03 | 杨毅 | 一种发光装置及一种灯具 |
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