CN103615672A - 光源 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种光源，包括波长转换装置，该波长转换装置包括波长转换层和衬底，还包括位于波长转换层第二面一侧的用于收集波长转换层的出射光的功能透镜，该功能透镜包括第一表面，该第一表面分为第一区和第二区，其中第二区表面镀有滤光膜，该滤光膜反射激发光同时透射受激光；从波长转换层出射的剩余激发光入射于第一表面的第二区，第二区的表面形状使得被第二区的滤光膜反射的激发光能够回到波长转换层。光源还包括激发光源，激发光源发射的激发光入射于功能透镜，该激发光与第一表面的交点位于第一区内；该激发光经功能透镜聚焦于波长转换层表面并激发波长转换层而产生受激光。在本发明的光源中，从波长转换层出射的剩余的激发光中入射于功能透镜第二区的部分能够被滤光膜反射回波长转换层从而被再利用，这显著的提高了光源的效率。

Description

光源

技术领域

本发明涉及光源领域，特别是涉及应用半导体技术的光源。

 

背景技术

当前，光源技术已经被应用于诸多领域，应用最多的光源是卤素灯和荧光灯。这些光源的最大的问题是亮度不足。近年来，LED光源发展迅速，利用蓝色的LED激发涂敷于LED表面的黄色荧光粉来产生白光，这种光源已经开始在市场上普及。但问题在于单颗LED光源的功率较低，依然存在亮度不足的问题。

而高亮度光源领域，常用的是高压汞灯和氙灯光源，这样的光源依靠超短的灯弧而具有很高的亮度（能量密度），但问题在于其寿命只有1000小时左右，使用成本很高。

 

发明内容

本发明提出一种光源，包括波长转换装置，用于接收激发光并受激发射受激光；该波长转换装置包括波长转换层和衬底，波长转换层包括相对的第一面和第二面，波长转换层的第一面依附于衬底的表面上，该表面对于波长转换层发出的光具有反射性。波长转换装置还包括位于波长转换层第二面一侧的用于收集波长转换层的出射光的功能透镜，该功能透镜包括第一表面，该第一表面分为第一区和第二区，其中第二区表面镀有滤光膜，该滤光膜反射激发光同时透射受激光；从波长转换层出射的剩余激发光入射于第一表面的第二区，第二区的表面形状使得被第二区的滤光膜反射的激发光能够回到波长转换层。光源还包括激发光源，激发光源发射的激发光入射于功能透镜，该激发光与第一表面的交点位于第一区内；该激发光经功能透镜聚焦于波长转换层表面并激发波长转换层而产生受激光；受激光从波长转换层的第二面出射并被功能透镜所收集并出射构成光源的出射光。

在本发明的光源中，从波长转换层出射的剩余的激发光中入射于功能透镜第二区的部分能够被滤光膜反射回波长转换层从而被再利用，这显著的提高了光源的效率。

 

附图说明

图1表示了本发明第一实施例的光源结构示意图；

图2a和2b表示了图1实施例中功能透镜的第一区和第二区的两种不同划分的举例；

图3表示了本发明的又一个实施例的光源结构示意图；

图4a表示了本发明的又一个实施例的光源结构示意图；

图4b表示了图4a实施例中的衬底的俯视图；

图4c表示了图4a实施例中功能透镜的第一区和第二区的划分的举例；

图5表示了本发明的又一个实施例的光源结构示意图；

图6表示了本发明的又一个实施例的光源结构示意图；

图7表示了本发明的又一个实施例的光源结构示意图；

图8表示了图7实施例中功能透镜的第一区和第二区的划分的举例；

图9表示了本发明的又一个实施例的光源结构示意图；

图10表示了本发明的又一个实施例的光源结构示意图；

图11a和11b表示了波长转换层的两种不同结构的举例；

图12表示了可移动的波长转换层和衬底的俯视图。

 

具体实施方式

本发明的第一实施例的光源结构示意图如图1所示。该光源包括波长转换装置，该波长转换装置用于接收激发光并受激发射受激光。该波长转换装置包括波长转换层102和衬底101，波长转换层102包括相对的第一面102a和第二面102b，波长转换层的第一面102a依附于衬底101的表面101a（在图中为衬底101的上表面）上，该表面101a对于波长转换层发出的光具有反射性，因此从波长转换层面向衬底出射的光（包括波长转换层本身受激发射的受激光，和/或剩余的激发光）会被该表面101a反射回波长转换层102，并最终从波长转换层的第二面102b（上表面）出射。因此，由于衬底的存在，从波长转换层出射的光都会从其第二面出射，这些光既包括受激光，也包括没有被吸收的剩余的激发光。

波长转换装置还包括位于波长转换层102第二面一侧的用于收集波长转换层的出射光的功能透镜103，该功能透镜103包括第一表面，第一表面在本实施例中为功能透镜103的上表面，该第一表面分为第一区103a和第二区103b，其中第二区103b表面镀有滤光膜104，该滤光膜104反射激发光同时透射受激光。图2a表示了功能透镜103的俯视图，可以明确看出阴影部分的第二区位于功能透镜的中部而第一区位于功能透镜的边缘。

图1所示的光源还包括激发光源105，激发光源105发射的激发光131入射于功能透镜103，该激发光131与第一表面的交点位于第一区内。该激发光131经功能透镜103聚焦于波长转换层102表面并激发波长转换层而产生受激光。这样，如上所述的，受激光和没有被吸收的剩余激发光从波长转换层的第二面出射出来。

其中，出射的受激光（图1中以142和143两条光线来表示）被功能透镜103所收集并出射构成光源的出射光，其中，受激光142经过第一表面的第二区被收集，滤光膜104对其透射，受激光143经过第一表面的第一区被收集。另一方面，从波长转换层出射的剩余激发光的光分布大致为全角分布，其中大部分（图1中以光线141为例）入射于第一表面的第二区并被第二区表面的滤光膜104所反射，第二区的表面形状使得这部分被反射的激发光能够回到波长转换层被二次吸收和利用。而从波长转换层出射的剩余激发光中还有一部分会入射于第一表面的第一区并透射出去，透射出去的这部分中会有一部分沿着激发光131的光路原路返回进而被激发光源105吸收形成损耗，其它部分（以光线144为例）则会透射出去与受激光142和143一起共同构成光源的出射光。

在本实施例中，由于滤光膜104的存在，功能透镜103的第一表面的不同区域对于激发光有不同的响应，即第一区透射激发光而第二区反射激发光。这样控制激发光源105的光路就可以控制激发光131使其经过第一区透射功能透镜并激发波长转换层102，而没有被波长转换层102吸收的大致为全角分布的剩余激发光中大部分会入射于第二区内（参考图2a），这部分激发光会被滤光膜104反射回来并进行二次利用，这大大提高了激发光的利用效率。

在本实施例中，功能透镜103的设计是一个关键，因为它必须能够同时实现三个功能：

1.       聚焦激发光到波长转换层；

2.       收集受激光并准直出射；

3.       第二区反射激发光回到波长转换层。

其中，功能1和功能2在光路实现上是可逆的光路，即实现了一个则另一个自然可以实现，因此这两个功能实际上是一个功能，这样我们可以先不考虑功能1而只考虑功能2和3。在设计中，可以优先考虑功能3的实现，例如若功能透镜103的下表面为一个平面，则根据光学知识可知波长转换层上一个发光点经过功能透镜103的下表面的折射后会在波长转换层的下方成一个虚像，而设计功能透镜103的第一表面为以这个虚像为中心的球面就可以实现功能3。考虑到像差的存在，功能透镜103的下表面也可以为曲面，这样对消像差有帮助。这时候为了实现功能3已经完成了功能透镜103的设计，可以用光学模拟软件来模拟这样的功能透镜103对于功能1和功能2的实现情况，而若存在像差，则可以在功能透镜103的后方再增加一片透镜来消除像差。

可以理解，功能透镜103在本实施例中只表示为一片透镜，但实际上可以是一个透镜组。透镜组中包含多片透镜，每一片透镜有两个表面可以设计，这样透镜组的设计就存在多个设计自由度。而且，第一表面也不一定是靠近波长转换层的第一片透镜的上表面，也可能是其下表面，或者是透镜组中的其它任意一个表面，这并不做限制。值得注意，这里的透镜是广义的概念，包括凸透镜、凹透镜、棱镜、透明平板等各种光学元件。例如透镜组包括一个光学玻璃平板，该玻璃平板表面的第二区镀有滤光膜，只要能够实现前面所述的功能，都应该属于本发明的保护范围。由于多各设计自由度的存在，从理论上来说完全可以同时实现上述的三个功能。

为了达到激发光入射于功能透镜的第一区后汇聚于波长转换层的光学效果，实际上激发光入射在功能透镜的第一区的入射角度是有一定的要求的。具体的设计过程可能是，根据上述描述设计出功能透镜103，接下来定义第一区的范围，然后就能够确定出波长转换层的出射光经过功能透镜103的第一区后的光路，最后将激发光设置于沿着该光路反向的入射于波长转换层，这样根据光路可逆原理激发光自然汇聚于波长转换层的被功能透镜103所收集的区域。可见，激发光入射于功能透镜的第一区的角度并不是一个确定值，它可以根据功能透镜103的设计和第一区的定义来相应的设计和计算得到。

在图1所示的实施例中，剩余激发光144没有被反射回波长转换层进行二次吸收和利用，这可以通过改变功能透镜第一区和第二区的划分来改进。新的划分如图2b所示，图2b为功能透镜第一表面的俯视图，其中第一区103a为一个圆斑，该圆斑可以容纳激发光131入射于第一表面时的光斑尺寸即可，其余部分均为第二区103b，该第二区上镀有滤光膜104。这样，激发光131就可以从第一区的圆斑穿过而不受影响，同时第二区覆盖了第一表面尽量多的范围，这样可以尽量多的将剩余激发光反射回波长转换层以提高效率。

在实际应用中，波长转换层可能包括两种波长转换材料，即第一波长转换材料和第二波长转换材料，激发光能够激发第一波长转换材料并使其发射第一受激光，而第一受激光又能够激发第二波长转换材料来产生第二受激光。最典型的例子是，激发光采用紫色或紫外光，第一波长转换材料是蓝色波长转换材料，它吸收紫色或紫外激发光并受激发射蓝色受激光；第二波长转换材料是黄色波长转换材料（例如但不限于YAG荧光粉），它吸收蓝色波长转换材料发出的蓝色受激光并受激发射黄色受激光。YAG荧光材料是一种性能极佳的荧光材料，然而它并不能被紫色光或紫外光激发。因此，使用蓝色波长转换材料进行一个过渡，即蓝色波长转换材料吸收紫光或紫外光而发射蓝色受激光，再利用该蓝色受激光激发YAG荧光材料发射黄色受激光，就能够解决YAG不能被紫色光或紫外光激发的问题。

在这种情况下，两种波长转换材料可以均匀混合使用，也可以分层使用。无论怎么使用都可能造成一个问题，就是为了使激发光被充分的吸收，在波长转换层中就必须使用足够多的第一波长转换材料，这样光源最终的出射光中的第一受激光的成分必然很多，这将可能造成出射光的光谱或色温不能达到使用要求。仍然使用上面的例子来解释：为了将紫色或紫外激发光被充分的吸收，在波长转换层中就必须使用足够多的蓝色波长转换材料，这样光源的出射光中蓝色成分就会比较多而黄色成分比较少，这样出射的白光色温就会偏高，对于要求色温较低的场合就不适用了。

这个问题可以通过调整滤光膜透过谱的设计使其反射部分第一受激光来解决。由于滤光膜所在的第二区可以将从波长转换层出射的激发光反射回波长转换层，同样的它也可以将部分第一受激光反射回波长转换层，这样被反射回来的部分第一受激光就可以再次激发第二波长转换材料，这不仅提高了第二受激光的亮度，也使得光源的出射光的光谱或色温得到调节。另外，在功能透镜第一表面的第一区也可以镀补充滤光膜，该补充滤光膜透射激发光，同时反射部分第一受激光，并透射第二受激光，同时设计第一区的表面形状使得被第一区的补充滤光膜反射的第一受激光能够回到波长转换层并激发第二波长转换材料。这样的好处在于整个第一表面都反射部分第一受激光从而出射光的颜色是均匀的。值得注意的是，即使波长转换层中只包括一种波长转换材料，补充滤光膜也可以反射部分受激光从而调节出射光的光谱或色温。另外，在功能透镜第一表面的第一区镀补充滤光膜的方法也可以应用于本发明的其他实施例。

在上面的叙述中曾经提到过，当波长转换层中包括两种波长转换材料时，可以分层使用，即波长转换层包括两个子层，第一子层包括第一波长转换材料，第二子层包括第二波长转换材料，第二波长转换材料能够吸收第一波长转换材料受激发射的第一受激光并发射第二受激光。优选的，第二子层相对于第一子层更接近衬底。这是因为第一波长转换材料相对第二波长转换材料来说更容易被激发光激发，因此激发光优选的先入射于第一波长转换材料所在的第一子层。

另外，发光波长较长的波长转换材料的效率一般比较低，因此发热量就比较大，设置这些波长转换材料更靠近衬底有利于波长转换层的效率最优化。在实际应用中，波长转换层也可能包括三种甚至更多种波长转换材料，例如在上面举例中再加入红色波长转换材料，这样能够提高光源出射光的显色指数。显然红色波长转换材料的出射光的波长最长，其发热量也最大，所以优选的，应该将红色波长转换材料所在的层紧贴衬底。

本发明的另一个实施例的光源结构示意图如图3所示。其波长转换装置与图1所示的相同，也包括波长转换层302、衬底301、功能透镜303和滤光膜304，此处不再重复说明其工作原理。与图1中的光源结构不同之处在于，图3所示的光源包括两个激发光源305和306，这样可以提高激发光的总功率，并最终提高光源出射光功率。

与图1所示的光源相似的，激发光源305发出的激发光331入射于功能透镜303的第一区并最终入射于波长转换层302。波长转换层302发射的受激光342从功能透镜出射，其在功能透镜的第一表面的光斑同时覆盖了第一区和第二区的范围。光源还包括光出口307，光出口307的口径覆盖了功能透镜的第二区的范围并用来收集功能透镜第二区的出射光。在本实施例中，光出口307是一个透镜，可以用来准直出射光。而入射于第一区范围内的受激光，由于光路可逆的原理而入射于激发光源305和306表面而无法被收集。由于第一区的范围不大，所以这部分受激光的损失并不多，在很多情况下是可以接受的。

本发明的另一个实施例的光源结构示意图如图4a所示。与图3所示的光源结构不同的是，该光源包括多个激发光源（激发光源405和406是其中的两个举例）和反射装置409，该多个激发光源也固定于衬底上并围绕波长转换层402排布。本实施例中衬底的俯视图如图4b所示，可见该光源共包括八个激发光源，该八个激发光源围绕波长转换层402排布。这样的好处有两个，第一是激发光源与波长转换层可以共用同一个衬底，该衬底可以为它们同时散射，这样可以使系统最为简化；第二是多个激发光源围绕波长转换层排布也能够使系统最为紧凑。

激发光源与波长转换层固定于同一个衬底上，这带来一个问题，就是激发光源不能面对波长转换层直接发射激发光，因此在本实施例中，激发光源发射的激发光经过反射装置的反射而入射于功能透镜的第一区。以其中一个激发光源405为例，激发光源405发射的激发光431沿着垂直于衬底表面的方向向上出射，入射于反射装置409。该反射装置809的反射面为斜面，该斜面附有反射层或反射镜，用于将激发光431反射至功能透镜。反射装置的反射面的斜度是可以控制的，使得激发光431的反射光能够准确入射于功能透镜的第一区。

本实施例中功能透镜403的俯视图如图4c所示。其中阴影部分为第一表面的第二区403b，其上镀有滤光膜404，其余的部分为第一区403a，第一区的形状是八个空白的圆孔，分别对应且容纳八个激发光源发射的激发光入射于第一表面的光斑。与图2b的说明相同，这样可以最大程度的利用从波长转换层发出的没有被吸收的剩余激发光。

本实施例的光出口处也有透镜407，用于收集从功能透镜出射的受激光。与图3所示的实施例不同的是，该光出口407可以收集功能透镜第一区和第二区的所有受激光，这样效率比较高。优选的，反射装置409为反射激发光且透射受激光的分光滤光片，这样即使受激光沿着激发光的光路逆向出射而入射于反射装置409也能够透射并出射，这样系统效率最高。

本发明的另一个实施例的光源结构示意图如图5所示。与图4a所示的光源结构的不同之处在于，反射装置509位于光出口透镜507的下表面上的边缘，它可以是光出口透镜507下表面边缘上的镀膜或贴膜。以激发光源505为例。激发光源55发出的激发光经过准直透镜508的准直后投射出来。在本实施例中，准直透镜508的光轴相对于激发光源505的发光光轴更向波长转换层靠拢，这样就使得激发光531向波长转换层方向倾斜。这样激发光531本身就具有了倾斜的角度，而反射装置509就不需要倾斜就可以将激发光531反射到功能透镜。这样的好处在于光出口与反射装置509在结构上合二为一比较紧凑。

在本实施例中，准直透镜508被特别强调的画了出来，在其它实施例中实际上准直透镜也可能存在，但由于并没有必要强调这个细节而没有画出。值得注意的是，在其他实施例中没有画出准直透镜并不代表该准直透镜不能应用于其它实施例。

在实际应用中，除了偏移准直透镜来实现激发光的倾斜，还可以采用其它方法。例如，加工衬底的表面在各激发光源的安装处为倾斜面，这样激发光源本身就是倾斜的，其出射光自然也是倾斜的。

在本实施例中，与图4a的实施例相近的，光出口透镜507也覆盖了功能透镜的第二区，同时反射装置是反射激发光且透射受激光的分光滤光片。这样可以提高受激光的收集效率。

本发明的另一个实施例的光源结构示意图如图6所示。图6的光源中，波长转换装置与前述实施例相同，而不同之处在于，还包括位于激发光源605和606与波长转换装置光路之间的分光装置609，该分光装置609用于将激发光与受激光的光路分开。具体来说，分光装置为分光滤光片609，该分光滤光片609反射激发光同时透射受激光。以激发光源605举例说明。激发光源605发射的激发光631首先入射于分光滤光片609并被其反射后入射于功能透镜的第一区。而从波长转换装置出射的受激光则透射分光滤光片609出射。这样分光滤光片609就实现了将激发光与受激光的光路分开的作用。可以理解，分光滤光片也可以以透射激发光且反射受激光的方式将激发光与受激光的光路分开，此处不做赘述。相对于本发明的其它实施例，本实施例有一个优点在于，从波长转换装置出射的剩余的激发光会被分光滤光片609反射掉，从而在光源出射光中彻底消除激发光的存在。当激发光为紫外光时，在出射光中消除紫外激发光对人眼的健康有利。

本发明的另一个实施例的光源结构示意图如图7所示。与图6所示的光源结构不同的是，图7的光源中分光装置为小反射镜709，激发光源705发射的激发光731入射于小反射镜709并被其反射而入射于功能透镜的第一区，而受激光从功能透镜出射后，大部分会从小反射镜周围出射，只有小部分会入射于小反射镜709上并被其反射。若进一步的，使小反射镜针对激发光为反射镜，针对受激光则不反射，即小反射镜是反射激发光透射受激光的分光滤光片，这样那一小部分入射于小反射镜上的受激光也可以得以出射，这样效率比较高。

该实施例与前述实施例的另一个重要的不同点在于，在前面实施例中，功能透镜第一表面的第一区位于第二区的外围，而在本实施例中，第一区703a位于第一表面的中部，第二区703b位于第一区的外围，第二区表面镀有滤光膜704。如图8所示。图8为本实施例中功能透镜的俯视图，它表示了第一表面上第一区和第二区的划分情况。因此在本实施例中，激发光731入射于功能透镜的第一区并透射，同时第二区上的滤光膜反射从波长转换层出射的剩余的激发光以实现这部分剩余激发光的再利用。

下面再举两个例子来进一步的说明功能透镜的第一区位于第一表面中部的情况。

图9所示的光源的结构示意图中，与图7不同的，分光装置909为带孔的反射装置909，该反射装置909具有平面反射面，孔909a位于反射面内，激发光源905发射的激发光931从反射装置的孔909a透射并近乎垂直的透射滤光膜并入射于功能透镜的第一区，而从功能透镜出射的受激光则入射于反射面，其中入射于反射面的孔909a以外的部分被反射。在本实施例中，入射于孔909的一小部分受激光会被浪费掉，而为了解决这个问题，可以在孔909a上放置一块透射激发光反射受激光的分光滤光片，这样入射到该孔内的受激光也会被该分光滤光片反射从而形成出射光的一部分。在图9所示的实施例中，在出射光的出射光路上还需要透镜907来对光束进行准直，而在图10所示的实施例中，反射装置1009具有曲面的反射面，这样就可以在反射受激光的同时将其准直，省略了透镜907。可以理解，反射装置也可以是另外一种形状的曲面，它可以在反射受激光的同时将其聚焦。

在上面的几个实施例中，就功能透镜的第一区和第二区的两种不同的划分方法分别举了不同光学结构的例子，但是显然这并不意味着这些光学结构仅限于应用例子中的第一区和第二区的划分。实际在使用中，采用何种光学结构，以及如何分配第一区和第二区，都是可以根据实际情况设计的，本领域的工程师根据本发明的描述足以设计出复合本发明精神的其它光源的实例。

在上述的实施例中，均使用紫光或紫外光作为激发光，而实际上蓝光也可以作为激发光。例如使用蓝光激光作为激发光，同时波长转换层中含有黄色波长转换材料，这样可以应用本发明高效率的得到黄光。不仅如此，在实际应用中，应用本发明还可以得到白光，方法是，设计滤光膜反射部分激发光同时透射部分激发光，这样透射的部分剩余的蓝光激发光就可以与波长转换层受激发射的黄光一起出射而形成白光。这种结构的好处在于，可以大幅度的减少波长转换层中波长转换材料的含量，因为即使蓝光激发光在入射于波长转换层后没有被充分的吸收，剩余部分中的一部分也可以被滤光膜反射而实现再次利用，因此效率并不会下降。而大幅度的减少波长转换层中波长转换材料的含量则可以带来以下额外的好处：波长转换层可以做的很薄，其中的波长转换材料可以紧密的贴在衬底表面，从而衬底可以很好的为波长转换材料散热。在这种情况下，优选的，波长转换层中还包括散射材料，散射材料填充与波长转换材料的间隙中，用于散射激发光，同时也用于为波长转换材料导热。

在上面描述的实施例中，并没有对波长转换层有特殊的规定。实际上波长转换层只起到吸收激发光并出射受激光的作用，而下面将针对一些特殊的应用对波长转换层进行描述，这些特征或技术方案可以应用于上面的任何一个实施例。

在实际应用中，可能存在这样的需求：一种波长转换材料不能满足使用者对光的要求，需要两种甚至更多种波长转换材料来形成波长转换层。当然最简单的方法就是将不同的波长转换材料混合在一起，但这可能带来一个问题，就是不同波长转换材料之间可能出现相互吸收的作用，例如红色荧光粉会吸收绿色荧光粉发出的绿光。这样当然会严重的降低波长转换层的光转换效率。一种解决的方法是，如图11a所示的，波长转换层上被激发光照射的区域1102内包括至少两个相邻的子区域1102a和1102b，这两个子区域所使用的波长转换材料不同。这样既可以同时使用至少两种波长转换材料，也可以避免它们之间发生相互的吸收。图11a所示的例子中，两个区域1102a和1102b代表两种使用不同的波长转换材料的区域，这两种区域相互交叉排列。而图11b中的两个区域1102a和1102b表示了另一种排布方式。可以理解，排布方式很多，此处不需要一一列举。当然应用这种方法，也可以排布两种以上种类的子区域。

在光源的实际应用中，还存在这样一种实际需求：需要光源出射光的颜色或色温可调，即可以根据需要在不同的场合调节成不同的颜色或色温。对这种需求，可以采用下面的方案予以解决：

在光源中还包括驱动装置，用于驱动衬底带动波长转换层移动。如图12所示，驱动装置（图中未画出）带动衬底1201和波长转换层1202沿左右方向平移。波长转换层沿着该移动的方向的成分有变化，这样由于波长转换层的成分变化，出射光的成分也将发生变化，通过控制驱动装置控制波长转换层的位置，就可以控制出射光的颜色或色温。例如，波长转换层1202沿着从左到右的方向其所含有的黄色荧光粉越来越少，这样当使用蓝色光激发时，通过调节波长转换层的位置就可以控制出射光的色温。具体来说，将波长转换层向右调节，黄色荧光粉减少，剩余的激发光增多，故而出射光的色温提高。另一个例子是，波长转换层1202沿着从左到右的方向黄色荧光粉的量不变，而红色荧光粉的量增多，这样随着波长转换层向右调节光源的出射光的红色成分将增多，剩余的蓝色光成分将减少。显而易见，在这种情况下，可以结合图11a和图11b中的方法来增多红色荧光粉的成分，例如增多红色荧光粉子区域的面积比例。此处不做过多举例，需要明确指出的是波长转换层的成分变化，包括其中的材料变化，也包括各材料的比例的变化。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种光源，其特征在于：

包括波长转换装置，用于接收激发光并受激发射受激光；该波长转换装置包括波长转换层和衬底，波长转换层包括相对的第一面和第二面，所述波长转换层的第一面依附于衬底的表面上，该表面对于波长转换层发出的光具有反射性；

波长转换装置还包括位于波长转换层第二面一侧的用于收集波长转换层的出射光的功能透镜，该功能透镜包括第一表面，该第一表面分为第一区和第二区，其中第二区表面镀有滤光膜，该滤光膜反射至少部分激发光同时透射受激光；从波长转换层出射的剩余激发光入射于所述第一表面的第二区，第二区的表面形状使得被第二区的滤光膜反射的激发光能够回到波长转换层；

所述光源还包括激发光源，激发光源发射的激发光入射于功能透镜，该激发光与第一表面的交点位于第一区内；该激发光经功能透镜聚焦于波长转换层表面并激发波长转换层而产生受激光；受激光从波长转换层的第二面出射并被功能透镜所收集并出射构成光源的出射光。

2.根据权利要求1所述的光源，其特征在于，所述波长转换层包括第一波长转换材料和第二波长转换材料，第二波长转换材料能够吸收第一波长转换材料受激发射的第一受激光并发射第二受激光。

3.根据权利要求2所述的光源，其特征在于，所述激发光为紫色光或紫外光，所述第一波长转换材料为蓝色波长转换材料，所述第二波长转换材料为YAG。

4.根据权利要求2或3所述的光源，其特征在于，所述滤光膜反射部分第一受激光。

5.根据权利要求2或3所述的光源，其特征在于，所述波长转换层包括两个子层，第一子层包括第一波长转换材料，第二子层包括第二波长转换材料，其中第二子层相对第一子层更靠近衬底。

6.根据权利要求1所述的光源，其特征在于：

还包括位于激发光源与波长转换装置光路之间的分光装置，该分光装置用于将激发光与受激光的光路分开；

所述分光装置为分光滤光片，该分光滤光片透射激发光同时反射受激光，或者该分光滤光片反射激发光同时透射受激光；或者，

所述分光装置是带孔的反射装置，该反射装置具有平面或曲面的反射面，所述的孔位于反射面内，所述激发光从反射装置的孔透射并入射于功能透镜，所述受激光入射于反射面，其中入射于反射面的孔以外的部分被反射；或者，

所述分光装置是小反射镜，所述激发光入射于小反射镜并被其反射而入射于功能透镜，大部分受激光从小反射镜周围出射。

7.根据权利要求1所述的光源，其特征在于，包括至少两个激发光源和反射装置，该至少两个激发光源也固定于所述衬底上并围绕所述波长转换层排布，所述至少两个激发光源发射的激发光经过反射装置的反射而入射于功能透镜的第一区。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的光源，其特征在于，所述功能透镜的第一区镀有补充滤光膜，补充滤光膜透射激发光且反射部分受激光；从波长转换层出射的受激光被第一区的补充滤光膜部分反射后能够回到波长转换层。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的光源，其特征在于，所述波长转换层上被激发光照射的区域内包括至少两个相邻的子区域，这两个子区域所使用的波长转换材料不同。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的光源，其特征在于，还包括驱动装置，用于驱动所述衬底带动波长转换层移动；波长转换层沿着所述移动的方向的成分有变化。

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