CN207246806U - 高显色指数激光白光获得设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种高显色指数激光白光获得设备包括蓝光激光发射装置和红光光源发射装置以及面对所述蓝光激光发射装置和红光光源发射装置的光源出射端设置并与该两者保持有设定的间距的光转换介质，所述光转换介质能吸收所述蓝光激光发射装置和红光光源发射装置发射出的入射光源，获得所需色温的高显色指数激光白光。该实用新型克服了现有高显色指数激光白光获得设备通过激发光转换介质采用背面照射正面出光所导致的高显色指数激光白光的光源质量不佳、亮度不佳的缺点，具有高显色指数激光白光均匀且亮度好、质量佳的优点。

Description

高显色指数激光白光获得设备

技术领域

本实用新型涉及一种高显色指数激光白光获得设备，应用在照明领域。

背景技术

现有的高显色指数激光白光获得设备一般是在背对光转换介质光线出射面的一侧进行照射对光转换介质进行激发，获得的所需色温的高显色指数激光白光由光转换介质的正面(即光线出射面)出射。但由于激光的光强较一般光束强得多，且光斑比较集中，容易导致高显色指数激光白光(出射光源)的边沿常出现颜色不均、亮度不佳等现象，影响了高显色指数激光白光的光源质量。因此提供一种采用正面激发正面出光、高显色指数激光白光均匀且亮度好、质量佳的高显色指数激光白光获得设备己成为当务之亟。

实用新型内容

为了克服现有高显色指数激光白光获得设备通过激发光转换介质采用背面照射正面出光所导致的高显色指数激光白光的光源质量不佳、亮度不佳的缺点，本实用新型提供一种高显色指数激光白光获得设备，其采用正面照射正面出光的方式获得所需色温的高显色指数激光白光，具有高显色指数激光白光均匀且亮度好、质量佳的优点。

本实用新型的技术方案如下：

一种高显色指数激光白光获得设备，包括蓝光激光发射装置和红光光源发射装置以及面对所述蓝光激光发射装置和红光光源发射装置的光源出射端设置并与该蓝光激光发射装置和红光光源发射装置保持有设定的间距(一般为1mm-30cm之间)的光转换介质，所述光转换介质能吸收所述蓝光激光发射装置和红光光源发射装置发射出的入射光源，获得所需色温的高显色指数激光白光。所述光转换介质为多面体；所述光转换介质的光线出射面朝向所述蓝光激光发射装置和红光光源发射装置的光源出射端，且该蓝光激光发射装置和红光光源发射装置偏离所述光转换介质的中心轴线位置；所述高显色指数激光白光获得设备还包括镀制在光转换介质除所述光线入射面外的其他面中至少一面的用于对所述高显色指数激光白光进行反射的反射膜。

区别于现有高显色指数激光白光获得设备所采用的在光转换介质的背面照射激发而从其正面获得所需色温的高显色指数激光白光的方法，本申请的高显色指数激光白光获得设备在光转换介质除光线入射面外的其他面中的至少一面镀设了反射膜，当入射光源从光转换介质正面入射后被光转换介质吸收，获得所需色温的高显色指数激光白光，当该高显色指数激光白光到达所述反射膜位置时被该反射膜反射，有效克服了因入射光源光束太强且光斑比较集中，所导致的出射光源的边沿常出现颜色不均、亮度不佳现象的缺点。该高显色指数激光白光获得设备的出射光源均匀且亮度好、质量佳。

所述高显色指数激光白光获得设备还包括绿光光源发射装置。

在蓝光激光和红光光源的基础上再增加绿光光源，可进一步提高激光白光的显色指数。

所述蓝光激光发射装置发出的蓝光激光输出波长为420-470nm，所述红光光源发射装置发射的红光光源的输出波长为620-750nm，所述光转换介质的发射光谱为介于520-620nm中的一种或多种光谱组合，所述光转换介质吸收所述入射光源，获得1500-8000K色温的白光出射光源，所述反射膜为400-800nm的反射膜。

采用含有上述波长蓝光激光和红光光源激发光转换介质能获得所述色温的较纯的白光光源。

所述高显色指数激光白光获得设备还包括绿光光源发射装置，该绿光光源发射装置发射出的绿光光源的输出波长为495-570nm。

所述波段范围的绿光光源能进一步提高上述高显色指数激光白光的显色指数。

所述光转换介质为荧光玻璃、透明荧光陶瓷、荧光单晶或荧光粉块体中的任一种。

所述荧光粉块体由荧光粉与透明胶水混合凝固而成。其中，光转换介质采用荧光玻璃、透明荧光陶瓷、荧光单晶中的任一种为优选方案。由于蓝光激光的能量较高，若光转换介质采用传统的荧光粉加硅胶所制成的荧光片，其在长期在接受蓝光激光照射的情况下，会受激光产生的高温而出现颜色变化和失效，减短光源的寿命、导致出光质量不稳定。而若光转换介质采用荧光玻璃、透明荧光陶瓷、荧光单晶中的任一种时，其可见光透过率高且性质稳定，能高效稳定地被入射光源激发而获得一种可标准应用的激光白光，光源的寿命长且出光质量稳定，大大节省成本。

所述光转换介质为荧光玻璃、透明荧光陶瓷或荧光单晶中的任一种，该荧光玻璃、透明荧光陶瓷或荧光单晶为铝酸盐、氮化物、氧化物、氮氧化物、硅酸盐、磷酸盐、硫酸盐或钨酸盐体系中的任一种。

采用铝酸盐、氮化物、氧化物、氮氧化物、硅酸盐、磷酸盐、硫酸盐或钨酸盐体系所制备的荧光玻璃、透明荧光陶瓷或荧光单晶的激发转化效率更高。

所述光转换介质为正方体或长方体或圆柱体。

所述优选形状的光转换介质反射效率更高，光源质量佳。

所述光转换介质的光线出射面上镀有400-800nm的增透膜。

该增透膜的设置使得所获得高显色指数激光白光(所述激光白光是由在400-800nm波长范围内的各种光混合而成)从光转换介质的光线出射面出射效果更好，提升了出射光源的亮度和质量。

所述蓝光激光发射装置、红光光源发射装置或绿光光源发射装置为固体激光器、光纤激光器或半导体激光中的任一种或其任意组合，当采用蓝光激光发射装置、红光光源发射装置或绿光光源发射装置其中几种的组合时，其射出的激光经合束或聚光后射向光转换介质。

所述红光光源发射装置发射的光源为激光光源或LED光源。

该光转换介质的可见光透过率≥85％。

高可见光透过率的光转换介质吸收入射光源及出光的效率更高，实现了高的光转换效率。

上述的高显色指数激光白光获得设备的实现方法包括所述蓝光激光发射装置、红光光源发射装置或绿光光源发射装置发射出的入射光源照射到光转换介质后，被该光转换介质吸收，获得所需色温的高显色指数激光白光。所述实现方法还包括所述高显色指数激光白光到达所述反射膜位置时被该反射膜反射。

本申请的高显色指数激光白光获得设备的实现方法不同于现有采用背面照射正面出光获得高显色指数激光白光的方式，而是采用正面照射正面出光，通过增设反射膜将获得的所需色温的高显色指数激光白光进行反射以达到使高显色指数激光白光均匀的效果以及提升光源亮度和质量的目的。

所述蓝光激光发射装置和红光光源发射装置向所述光转换介质发射出420-470nm的蓝光激光和620-750nm红光光源，所述发射光谱为介于520-620nm中的一种或多种光谱组合的光转换介质吸收该入射光源，获得1500-8000K色温的高显色指数激光白光。

所述入射光源配合所述发射光谱的光转换介质能获得1500-8000K色温的较纯的高显色指数激光白光。

所述高显色指数激光白光获得设备还包括绿光光源发射装置，该绿光光源发射装置能向所述光转换介质发射出495-570nm的绿光光源。

增加所述绿光光源，能进一步提升所述高显色指数激光白光的显色指数。

与现有技术相比，本实用新型申请具有以下优点：

1)本申请的高显色指数激光白光获得设备采用正面照射正面出光，替代了的传统背面照射正面出光的方式，并通过在光转换介质除光线入射面外的其他面中的至少一面镀设了反射膜的方式，使得高显色指数激光白光均匀且亮度好、质量佳；

2)优选的入射光源和具有特定发射光谱的光转换介质配合能获得1500-8000K色温的高质量高显色指数激光白光；

3)增透膜的设置使得高显色指数激光白光的透过率更好，能进一步提升光源的亮度和质量。

附图说明

图1是本实用新型所述的高显色指数激光白光获得设备实施例1的结构示意图；

图2是本实用新型所述的高显色指数激光白光获得设备实施例1光转换介质的A-A剖视图；

图3是本实用新型所述的高显色指数激光白光获得设备实施例1光转换介质的A’-A’剖视图；

图4是本实用新型所述的高显色指数激光白光获得设备实施例2的结构示意图；

图5是本实用新型所述的高显色指数激光白光获得设备实施例2光转换介质的A-A剖视图；

图6是本实用新型所述的高显色指数激光白光获得设备实施例3的结构示意图；

图7是本实用新型所述的高显色指数激光白光获得设备实施例3光转换介质的A-A剖视图；

图8是本实用新型所述的高显色指数激光白光获得设备实施例3光转换介质的A’-A’剖视图；

图9是本实用新型所述的高显色指数激光白光获得设备实施例4当光转换介质为长方体时的结构示意图；

图10是本实用新型所述的高显色指数激光白光获得设备实施例4当光转换介质为长方体时光转换介质的A-A剖视图；

图11是本实用新型所述的高显色指数激光白光获得设备实施例4当光转换介质为长方体时光转换介质的A’-A’剖视图；

图12是本实用新型所述的高显色指数激光白光获得设备实施例4当光转换介质为正方体时的结构示意图；

图13是本实用新型所述的高显色指数激光白光获得设备实施例4当光转换介质为正方体时光转换介质的A-A剖视图；

图14是本实用新型所述的高显色指数激光白光获得设备实施例4当光转换介质为正方体时光转换介质的A’-A’剖视图；

图15是本实用新型所述的高显色指数激光白光获得设备实施例5当光转换介质为长方体时的结构示意图；

图16是本实用新型所述的高显色指数激光白光获得设备实施例5当光转换介质为长方体时光转换介质的A-A剖视图；

图17是本实用新型所述的高显色指数激光白光获得设备实施例5当光转换介质为长方体时光转换介质的A’-A’剖视图；

图18是本实用新型所述的高显色指数激光白光获得设备实施例5当光转换介质为正方体时的结构示意图；

图19是本实用新型所述的高显色指数激光白光获得设备实施例5当光转换介质为正方体时光转换介质的A-A剖视图；

图20是本实用新型所述的高显色指数激光白光获得设备实施例5当光转换介质为正方体时光转换介质的A’-A’剖视图；

图21是本实用新型所述的高显色指数激光白光获得设备实施例6的结构示意图；

图22是本实用新型所述的高显色指数激光白光获得设备实施例6光转换介质的A-A剖视图；

图23是本实用新型所述的高显色指数激光白光获得设备实施例6光转换介质的A’-A’剖视图。

标号说明：

光转换介质2、反射膜3、光源出射端11、蓝光激光发射装置12、红光光源发射装置13、绿光光源发射装置14、光线出射面21、增透膜22。

具体实施方式

下面结合说明书附图1-23对本实用新型的技术方案进行详细说明。

实施例1

如图1-3所示，本实用新型所述的一种高显色指数激光白光获得设备包括蓝光激光发射装置12、红光光源发射装置13以及面对所述蓝光激光发射装置12和红光光源发射装置13的光源出射端11设置并与该两者保持有设定的间距的光转换介质2，所述光转换介质2能吸收所述蓝光激光发射装置12和红光光源发射装置13发射出的入射光源，获得所需色温的高显色指数激光白光。所述光转换介质2为六面体。所述光转换介质2的光线出射面21朝向所述蓝光激光发射装置12和红光光源发射装置13的光源出射端11，且该蓝光激光发射装置12和红光光源发射装置13偏离所述光转换介质2的中心轴线位置；所述高显色指数激光白光获得设备还包括镀制在光转换介质2光线入射面的正对平面上的用于对所述高显色指数激光白光进行反射的反射膜3。

所述的高显色指数激光白光获得设备的实现方法包括所述蓝光激光发射装置12和红光光源发射装置13发射出的入射光源照射到光转换介质2后，被该光转换介质2吸收，获得所需色温的高显色指数激光白光。所述实现方法还包括所述高显色指数激光白光到达所述反射膜3位置时被该反射膜3反射。

实施例2

如图4-5所示，本实用新型所述的一种高显色指数激光白光获得设备包括蓝光激光发射装置12、红光光源发射装置13以及面对所述蓝光激光发射装置12和红光光源发射装置13的光源出射端11设置并与该蓝光激光发射装置12和红光光源发射装置13保持有设定的间距的光转换介质2，所述光转换介质2能吸收所述蓝光激光发射装置12和红光光源发射装置13发射出的入射光源，获得所需色温的高显色指数激光白光。所述光转换介质2为五面体。所述光转换介质2的光线出射面21朝向所述蓝光激光发射装置12和红光光源发射装置13的光源出射端11，且该蓝光激光发射装置12和红光光源发射装置13偏离所述光转换介质2的中心轴线位置；所述高显色指数激光白光获得设备还包括镀制在与光转换介质2光线入射面相邻的一平面上的用于对所述高显色指数激光白光进行反射的反射膜3。

所述高显色指数激光白光获得设备还包括绿光光源发射装置14。

所述的高显色指数激光白光获得设备的实现方法包括所述蓝光激光发射装置12、红光光源发射装置13和绿光光源发射装置14发射出的入射光源照射到光转换介质2后，被该光转换介质2吸收，获得所需色温的高显色指数激光白光。所述实现方法还包括所述高显色指数激光白光到达所述反射膜3位置时被该反射膜3反射。

实施例3

如图6-8所示，本实用新型所述的一种高显色指数激光白光获得设备包括蓝光激光发射装置12和红光光源发射装置13以及面对所述蓝光激光发射装置12和红光光源发射装置13的光源出射端11设置并与两者保持有设定的间距的光转换介质2，所述光转换介质2能吸收所述蓝光激光发射装置12和红光光源发射装置13发射出的入射光源，获得所需色温的高显色指数激光白光。所述光转换介质2为八面体。所述光转换介质2的光线出射面21朝向所述蓝光激光发射装置12和红光光源发射装置13的光源出射端11，且该蓝光激光发射装置12和红光光源发射装置13偏离所述光转换介质2的中心轴线位置；所述高显色指数激光白光获得设备还包括镀制在与光转换介质2光线入射面相邻且自身相对的两个平面上的用于对所述高显色指数激光白光进行反射的反射膜3。

所述蓝光激光发射装置12发出的蓝光激光输出波长为420-470nm，所述红光光源发射装置13发射的红光光源的输出波长为620-750nm，所述光转换介质2的发射光谱为介于520-620nm中的一种或多种光谱组合，所述光转换介质2吸收所述入射光源，获得1500-8000K色温的白光出射光源，所述反射膜3为400-800nm的反射膜。

所述光转换介质2为荧光粉块体。

所述的高显色指数激光白光获得设备的实现方法包括所述蓝光激光发射装置12和红光光源发射装置13向所述光转换介质2发射出420-470nm的蓝光激光和620-750nm红光光源，所述发射光谱为介于520-620nm中的一种或多种光谱组合的光转换介质2吸收该入射光源，获得1500-8000K色温的高显色指数激光白光。

实施例4

如图9-14所示，本实用新型所述的一种高显色指数激光白光获得设备包括蓝光激光发射装置12、红光光源发射装置13和绿光光源发射装置14以及面对所述蓝光激光发射装置12、红光光源发射装置13和绿光光源发射装置14的光源出射端11设置并与该三者保持有设定的间距的光转换介质2。所述光转换介质2能吸收所述蓝光激光发射装置12、红光光源发射装置13和绿光光源发射装置14发射出的入射光源，获得所需色温的高显色指数激光白光。所述光转换介质2为正方体或长方体。所述光转换介质2的光线出射面21朝向所述蓝光激光发射装置12、红光光源发射装置13和绿光光源发射装置14的光源出射端11，且该蓝光激光发射装置12、红光光源发射装置13和绿光光源发射装置14偏离所述光转换介质2的中心轴线位置；所述高显色指数激光白光获得设备还包括镀制在除光转换介质2光线入射面外的其他所有面上的用于对所述高显色指数激光白光进行反射的反射膜3。

所述蓝光激光发射装置12发出的蓝光激光输出波长为420-470nm，所述红光光源发射装置13发射的红光光源的输出波长为620-750nm，所述绿光光源发射装置14发射出的绿光光源的输出波长为495-570nm，所述光转换介质2的发射光谱为介于520-620nm中的一种或多种光谱组合，所述光转换介质2吸收所述入射光源，获得1500-8000K色温的白光出射光源，所述反射膜3为400-800nm的反射膜。

所述光转换介质2为荧光玻璃、透明荧光陶瓷或荧光单晶中的任一种，该荧光玻璃、透明荧光陶瓷或荧光单晶为铝酸盐、氮化物、氧化物、氮氧化物、硅酸盐、磷酸盐、硫酸盐或钨酸盐体系中的任一种。

所述的高显色指数激光白光获得设备的实现方法包括所述蓝光激光发射装置12、红光光源发射装置13和绿光光源发射装置14向所述光转换介质2发射出420-470nm的蓝光激光、620-750nm红光光源和495-570nm的绿光光源，所述发射光谱为介于520-620nm中的一种或多种光谱组合的光转换介质2吸收该入射光源，获得1500-8000K色温的高显色指数激光白光。

实施例5

如图15-20所示，本实用新型所述的一种高显色指数激光白光获得设备包括蓝光激光发射装置12、红光光源发射装置13和绿光光源发射装置14以及面对所述蓝光激光发射装置12、红光光源发射装置13和绿光光源发射装置14的光源出射端11设置并与该三者保持有设定的间距的光转换介质2，所述光转换介质2能吸收所述蓝光激光发射装置12、红光光源发射装置13和绿光光源发射装置14发射出的入射光源，获得所需色温的高显色指数激光白光。所述光转换介质2为正方体或长方体。所述光转换介质2的光线出射面21朝向所述蓝光激光发射装置12、红光光源发射装置13和绿光光源发射装置14的光源出射端11，且该蓝光激光发射装置12、红光光源发射装置13和绿光光源发射装置14偏离所述光转换介质2的中心轴线位置；所述高显色指数激光白光获得设备还包括镀制在除光转换介质2光线入射面外的其他所有面上的用于对所述高显色指数激光白光进行反射的反射膜3。

所述蓝光激光发射装置12发出的蓝光激光输出波长为420-470nm，所述红光光源发射装置13发射的红光光源的输出波长为620-750nm，所述绿光光源发射装置14发射出的绿光光源的输出波长为495-570nm，所述光转换介质2的发射光谱为介于520-620nm中的一种或多种光谱组合，所述光转换介质2吸收所述入射光源，获得1500-8000K色温的白光出射光源，所述反射膜3为400-800nm的反射膜。

所述光转换介质2为荧光玻璃、透明荧光陶瓷或荧光单晶中的任一种，该荧光玻璃、透明荧光陶瓷或荧光单晶为铝酸盐、氮化物、氧化物、氮氧化物、硅酸盐、磷酸盐、硫酸盐或钨酸盐体系中的任一种。

所述光转换介质2的光线出射面21上镀有400-800nm的增透膜22。

所述的高显色指数激光白光获得设备的实现方法包括所述蓝光激光发射装置12、红光光源发射装置13和绿光光源发射装置14向所述光转换介质2发射出420-470nm的蓝光激光、620-750nm红光光源和495-570nm的绿光光源，所述发射光谱为介于520-620nm中的一种或多种光谱组合的光转换介质2吸收该入射光源，获得1500-8000K色温的高显色指数激光白光。

实施例6

如图21-23所示，本实用新型所述的一种高显色指数激光白光获得设备包括蓝光激光发射装置12、红光光源发射装置13和绿光光源发射装置14以及面对所述蓝光激光发射装置12、红光光源发射装置13和绿光光源发射装置14的光源出射端11设置并与该三者保持有设定的间距的光转换介质2，所述光转换介质2能吸收所述蓝光激光发射装置12、红光光源发射装置13和绿光光源发射装置14发射出的入射光源，获得所需色温的高显色指数激光白光。所述光转换介质2为圆柱体。所述光转换介质2的光线出射面21朝向所述蓝光激光发射装置12、红光光源发射装置13和绿光光源发射装置14的光源出射端11，且该蓝光激光发射装置12、红光光源发射装置13和绿光光源发射装置14偏离所述光转换介质2的中心轴线位置；所述高显色指数激光白光获得设备还包括镀制在光转换介质2光线入射面的正对面上的用于对所述高显色指数激光白光进行反射的反射膜3。

所述蓝光激光发射装置12发出的蓝光激光输出波长为420-470nm，所述红光光源发射装置13发射的红光光源的输出波长为620-750nm，所述绿光光源发射装置14发射出的绿光光源的输出波长为495-570nm。所述光转换介质2的发射光谱为介于520-620nm中的一种或多种光谱组合，所述光转换介质2吸收所述入射光源，获得1500-8000K色温的白光出射光源，所述反射膜3为400-800nm的反射膜。

所述光转换介质2为荧光玻璃、透明荧光陶瓷或荧光单晶中的任一种，该荧光玻璃、透明荧光陶瓷或荧光单晶为铝酸盐、氮化物、氧化物、氮氧化物、硅酸盐、磷酸盐、硫酸盐或钨酸盐体系中的任一种。

所述光转换介质2的光线出射面21上镀有400-800nm的增透膜22。

所述的高显色指数激光白光获得设备的实现方法包括所述蓝光激光发射装置12、红光光源发射装置13和绿光光源发射装置14向所述光转换介质2发射出420-470nm的蓝光激光、620-750nm红光光源和495-570nm的绿光光源，所述发射光谱为介于520-620nm中的一种或多种光谱组合的光转换介质2吸收该入射光源，获得1500-8000K色温的高显色指数激光白光。

本实用新型所述的高显色指数激光白光获得设备并不只仅仅局限于上述实施例，凡是依据本实用新型原理的任何改进或替换，均应在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种高显色指数激光白光获得设备，包括蓝光激光发射装置(12)、红光光源发射装置(13)以及面对两者的光源出射端(11)设置并与该蓝光激光发射装置(12)和红光光源发射装置(13)保持有设定的间距的光转换介质(2)，所述光转换介质(2)能吸收所述蓝光激光发射装置(12)和红光光源发射装置(13)发射出的入射光源，获得所需色温的高显色指数激光白光，其特征在于：所述光转换介质(2)为多面体；所述光转换介质(2)的光线出射面(21)朝向所述蓝光激光发射装置(12)和红光光源发射装置(13)的光源出射端(11)，且该蓝光激光发射装置(12)和红光光源发射装置(13)偏离所述光转换介质(2)的中心轴线位置；所述高显色指数激光白光获得设备还包括镀制在光转换介质(2)除所述光线入射面外的其他面中至少一面的用于对所述高显色指数激光白光进行反射的反射膜(3)。

2.根据权利要求1所述的高显色指数激光白光获得设备，其特征在于：所述高显色指数激光白光获得设备还包括绿光光源发射装置(14)。

3.根据权利要求1所述的高显色指数激光白光获得设备，其特征在于：所述蓝光激光发射装置(12)发出的蓝光激光输出波长为420-470nm，所述红光光源发射装置(13)发射的红光光源的输出波长为620-750nm，所述光转换介质(2)的发射光谱为介于520-620nm中的一种或多种光谱组合，所述光转换介质(2)吸收所述入射光源，获得1500-8000K色温的白光出射光源，所述反射膜(3)为400-800nm的反射膜。

4.根据权利要求3所述的高显色指数激光白光获得设备，其特征在于：所述高显色指数激光白光获得设备还包括绿光光源发射装置(14)，该绿光光源发射装置(14)发射出的绿光光源的输出波长为495-570nm。

5.根据权利要求3所述的高显色指数激光白光获得设备，其特征在于：所述光转换介质(2)为荧光玻璃、透明荧光陶瓷、荧光单晶或荧光粉块体中的任一种。

6.根据权利要求3所述的高显色指数激光白光获得设备，其特征在于：所述光转换介质(2)为正方体或长方体或圆柱体。

7.根据权利要求3所述的高显色指数激光白光获得设备，其特征在于：所述光转换介质(2)的光线出射面(21)上镀有400-800nm的增透膜(22)。