CN210219684U

CN210219684U - 激光照明设备

Info

Publication number: CN210219684U
Application number: CN201921525702.6U
Authority: CN
Inventors: Lijun Feng; 冯丽军; Jinwang Zhang; 张金旺; Lei He; 何磊; Heng Xie; 谢恒�
Original assignee: Sichuan Changhong Electric Co Ltd
Current assignee: Sichuan Changhong Electric Co Ltd
Priority date: 2019-09-12
Filing date: 2019-09-12
Publication date: 2020-03-31
Anticipated expiration: 2029-09-12

Abstract

本实用新型涉及光电技术领域，本实用新型旨在解决现有的手电筒的散热较差的问题，提出一种激光照明设备，包括电源、开关和光源，所述电源通过开关与光源连接，还包括：第一散热装置、聚焦透镜、荧光片和准直透镜组，所述光源为激光光源，所述第一散热装置设置的位置能够对激光光源进行散热，所述准直透镜组包括第一准直透镜和第二准直透镜，所述聚焦透镜、荧光片、第一准直透镜和第二准直透镜沿激光光源发出激光的光路方向依次设置。本实用新型的激光照明设备亮度高、散热效果好、照明光束均匀。

Description

激光照明设备

技术领域

本实用新型涉及光电技术领域，具体来说涉及一种激光照明设备。

背景技术

现有技术中，发光二极管LED已经替代节能灯成为第四代照明产品，但由于LED发光二极管由于将输入电能的很大一部分转变为热能，能效转换率低，出现了严重的能源浪费。

中国专利CN206247090U公开了一种具有新型激光光源的手电筒，该方案包括手电筒的灯体结构和光源，所述光源为一种受激光激发转化成白光的发光装置，包括激光发射装置和光转换介质，所述激光发射装置发出蓝光激光并通过光转换介质后激发转化成白光，该方案虽然将LED替换为激光发射装置，提高了光转换效率，但是仍然不能从根本上解决散热问题。

实用新型内容

本实用新型旨在解决现有的手电筒的散热较差的问题，提出一种激光照明设备。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案是：激光照明设备，包括电源、开关和光源，所述电源通过开关与光源连接，还包括：第一散热装置、聚焦透镜、荧光片和准直透镜组，所述光源为激光光源，所述第一散热装置设置的位置能够对激光光源进行散热，所述准直透镜组包括第一准直透镜和第二准直透镜，所述聚焦透镜、荧光片、第一准直透镜和第二准直透镜沿激光光源发出激光的光路方向依次设置。

进一步的，还包括微透镜阵列和光纤合束装置，所述微透镜阵列和光纤合束装置依次设置于激光光源和聚焦透镜之间，所述激光光源为激光二极管阵列，所述激光二极管阵列的激光二极管与微透镜阵列的微透镜一一对应，所述光纤合束装置的首端设有多个端口，激光二极管发出的光束分别穿过微透镜后，分别输入至光线合束装置首端的多个端口，所述聚焦透镜、荧光片、第一准直透镜和第二准直透镜沿光纤合束装置的尾端生成光束的光路方向依次设置。

进一步的，所述激光二极管阵列包括四个激光二极管，所述微透镜阵列包括四个微透镜，所述光纤合束装置为四合一光纤合束装置。

进一步的，还包括反射碗，所述反射碗设置于聚焦透镜与荧光片之间，光束依次通过聚焦透镜、反射碗、荧光片、第一准直透镜和第二准直透镜。

进一步的，所述第一散热装置为散热鳍片一，所述散热鳍片一的一端设置于激光光源的一侧，散热鳍片一的另一端与外界空气接触。

进一步的，还包括第二散热装置和蓝宝石基材，所述荧光片以蓝宝石基材作为衬底，所述第二散热装置通过蓝宝石对荧光片进行散热。

进一步的，所述第二散热装置为散热鳍片，所述荧光片与第一准直透镜设置于同一密闭壳体中，所述密闭壳体外设有导热介质，所述散热鳍片一的一端通过导热介质与密闭壳体连接，散热鳍片的另一端与外界空气接触。

进一步的，所述第一准直透镜的直径小于第二准直透镜的直径，所述第一准直透镜为玻璃透镜，所述第二准直透镜为自由曲面塑胶透镜。

进一步的，所述激光光源发出的激光为445至455纳米的蓝色激光。

进一步的，所述激光光源包括缩放透镜，所述缩放透镜设置于激光光源的出光口。

本实用新型的有益效果是：本实用新型所述的激光照明设备，用激光光源作为照明光源，亮度高，能效转换率高，通过设置散热装置对激光光源进行散热，很好的解决了激光照明设备的散热问题，提高了照明设备的安全性，此外，通过准直透镜组对激光光束整形，提高了激光光束的均匀性。

附图说明

图1为本实用新型实施例1所述的激光照明设备的一种结构示意图；

图2为本实用新型实施例1所述的激光照明设备的另一种结构示意图；

图3为本实用新型实施例2所述的激光照明设备的结构示意图；

图4为本实用新型实施例3所述的激光照明设备的结构示意图；

附图标记说明：

1-第一散热装置；2-激光光源；3-聚焦透镜；4-荧光片；5-准直透镜组；51-第一准直透镜；52-第二准直透镜；6-缩放透镜；7-第二散热装置；8-微透镜；9-光纤合束装置；10-反射碗。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的实施方式进行详细描述。

本实用新型所述的激光照明设备，包括电源、开关和光源，所述电源通过开关与光源连接，还包括：第一散热装置、聚焦透镜、荧光片和准直透镜组，所述光源为激光光源，所述第一散热装置设置的位置能够对激光光源进行散热，所述准直透镜组包括第一准直透镜和第二准直透镜，所述聚焦透镜、荧光片、第一准直透镜和第二准直透镜沿激光光源发出激光的光路方向依次设置。

具体的，以激光光源发出的泵浦光作为光激励，光束经聚焦透镜聚焦后，入射至荧光片上，荧光片用于将激光光源发出的蓝光转换为白光，再通过准直透镜组对光束进行准直和均匀照明，其中，第一散热装置靠近激光光源设置，在照明设备工作时，第一散热装置为激光光源散热。

实施例1

本实用新型实施例1所述的激光照明设备，如图1所示，包括电源、开关和光源，所述电源通过开关与光源连接，还包括：第一散热装置1、聚焦透镜3、荧光片4和准直透镜组5，所述光源为激光光源2，所述第一散热装置1设置的位置能够对激光光源2进行散热，所述准直透镜组5包括第一准直透镜51和第二准直透镜52，所述聚焦透镜3、荧光片4、第一准直透镜51和第二准直透镜52沿激光光源2发出激光的光路方向依次设置。

具体的，以手电筒为例，电源和光源均设置于手电筒壳体中，开关设置于手电筒壳体外，第一散热装置1、聚焦透镜3、荧光片4和准直透镜组5均设置于手电筒壳体中，用户打开开关后，手电筒正常工作，激光光源2发出的光束依次经过聚焦透镜3、荧光片4、第一准直透镜51和第二准直透镜52后射出，为用户照明，其中，聚焦透镜3用于对激光光源发出的蓝色激光进行聚焦，使得激光光束更加收束，亮度更高，经聚焦透镜3聚焦后的蓝色激光入射至荧光片4，荧光片4将蓝色激光转换为白光后入射至准直透镜组5，准直透镜组5对光束进行准直后均匀输出，实现照明功能。其中，激光光源可以是激光二极管，其发出的激光可以为445至455纳米的蓝色激光。

其中，第一准直透镜的直径小于第二准直透镜的直径，第一准直透镜可以是玻璃透镜，如，H-LA50B，其折射率、透过率和光学均匀性高，第二准直透镜可以是自由曲面的玻璃透镜或者塑胶透镜，塑胶材料如，PMMA材料或PC材料制成的透镜，其成本更低，且易于加工为自由曲面。

如图2所示，其中的第一散热装置1可以是散热鳍片一，散热鳍片一的一端设置于激光光源的一侧，靠近激光光源2，散热鳍片一的另一端可以通过手电筒壳体的孔与外界空气接触，散热鳍片包含散热片以及若干垂直延伸的鳍片，其中，散热片为散热鳍片一的一端，设置于激光光源2附近，鳍片为散热鳍片一的另一端，与外界空气接触，散热片吸收激光光源的热量，并通过若干鳍片进行散热，单位体积的鳍片数量越多越密，散热效果越好，由于散热鳍片不需要额外供电，能够降低电源的能源消耗，提高照明设备的使用时间。

此外，本实用新型实施例所述的激光照明设备还可以包括第二散热装置7和蓝宝石基材，所述荧光片4以蓝宝石基材作为衬底，所述第二散热装置7通过蓝宝石对荧光片4进行散热，实现对荧光片4的充分散热。

具体的，如图2所示，所述第二散热装置7可以为散热鳍片二，所述荧光片4与第一准直透镜51设置于同一密闭壳体中，所述密闭壳体外设有导热介质，所述散热鳍片二的一端通过导热介质与密闭壳体连接，所述手电筒外壳设有孔，散热鳍片二的另一端通过所述孔与外界空气接触。

散热鳍片二的结构与散热鳍片一的结构相同，此处不再赘述，其中，密闭壳体也可采用高导热材料制成，散热鳍片二的散热片与密闭外壳固定设置，将荧光片4上的热量通过导热介质传递至散热鳍片二的鳍片上，并通过外界空气对热量进行散发。

可选的，如图1所示，本实用新型所述的激光照明设备的激光光源2包括缩放透镜6，缩放透镜6设置于激光光源2内部，具体是激光光源2的出光口，缩放透镜6用于进一步提高激光光光2发出激光的收束度，进而提高激光照明设备的亮度。

实施例2

本实施例与实施例1的结构基本相同，如图3所示，其区别在于，实施例2所述的激光照明设备还包括：微透镜阵列8和光纤合束装置9，所述微透镜阵列8和光纤合束装置9依次设置于激光光源2和聚焦透镜3(图中未示出)之间，所述激光光源2为激光二极管阵列，所述激光二极管阵列的激光二极管与微透镜阵列的微透镜8一一对应，所述光纤合束装置9的首端设有多个端口，激光二极管发出的光束分别穿过微透镜8后，分别输入至光线合束装置9首端的多个端口，所述聚焦透镜、荧光片4、第一准直透镜51和第二准直透镜52沿光纤合束装置4的尾端生成光束的光路方向依次设置。

其中，本实施例中，激光二极管阵列2包括四个激光二极管，所述微透镜阵列3包括四个微透镜，所述光纤合束装置为四合一光纤合束装置，实现将四个激光二极管的光束进行混合并合束后进行照明，提高了光能利用率以及照明装置的亮度。

具体的，用户打开开关后，激光照明设备正常工作，激光二极管阵列的所有激光二极管发出的光束依次经过微透镜8、光纤合束装置9、荧光片4、第一准直透镜51和第二准直透镜52后输出，为用户照明，其中，微透镜阵列中的微透镜8用于分别将激光二极管发出的蓝色激光耦合至光纤合束装置9，能够减小光束损耗，经光纤合束装置9混合并合束后的蓝色激光输入至聚焦透镜3，经聚焦透镜3聚焦后输入至荧光片4，荧光片4将蓝色激光转换为白光后入射至准直透镜组5，准直透镜组5对光束进行准直后均匀输出，实现激光照明装置的照明功能。其中，激光二极管阵列的每个激光二极管发出的激光可以为445至455纳米的蓝色激光。将激光二极管阵列发出的多个光束进行合束后的一个光束作为照明装置，亮度更高。

实施例3

本实施例与实施例1的结构基本相同，如图4所示，其区别在于，实施例3所述的激光照明设备还包括：反射碗10，所述反射碗10设置于聚焦透镜3与荧光片4之间，光束依次通过聚焦透镜3、反射碗10、荧光片4、第一准直透镜51和第二准直透镜52。

具体的，依次通过聚焦透镜3、反射碗10、荧光片4、第一准直透镜51和第二准直透镜52的光束可以是实施例1中激光光源2发射的激光光束，也可以是实施例2中经光纤合束装置合束后的激光光束，其中的反射碗10用于实现激光光束的方向的改变，通过反射碗10使激光光源端与激光发射端之间可折叠，进而减小了照明设备的体积。

Claims

1.激光照明设备，包括电源、开关和光源，所述电源通过开关与光源连接，其特征在于，还包括：第一散热装置、聚焦透镜、荧光片和准直透镜组，所述光源为激光光源，所述第一散热装置设置的位置能够对激光光源进行散热，所述准直透镜组包括第一准直透镜和第二准直透镜，所述聚焦透镜、荧光片、第一准直透镜和第二准直透镜沿激光光源发出激光的光路方向依次设置。

2.如权利要求1所述的激光照明设备，其特征在于，还包括：微透镜阵列和光纤合束装置，所述微透镜阵列和光纤合束装置依次设置于激光光源和聚焦透镜之间，所述激光光源为激光二极管阵列，所述激光二极管阵列的激光二极管与微透镜阵列的微透镜一一对应，所述光纤合束装置的首端设有多个端口，激光二极管发出的光束分别穿过微透镜后，分别输入至光线合束装置首端的多个端口，所述聚焦透镜、荧光片、第一准直透镜和第二准直透镜沿光纤合束装置的尾端生成光束的光路方向依次设置。

3.如权利要求2所述的激光照明设备，其特征在于，所述激光二极管阵列包括四个激光二极管，所述微透镜阵列包括四个微透镜，所述光纤合束装置为四合一光纤合束装置。

4.如权利要求1至3任一项所述的激光照明设备，其特征在于，还包括：反射碗，所述反射碗设置于聚焦透镜与荧光片之间，光束依次通过聚焦透镜、反射碗、荧光片、第一准直透镜和第二准直透镜。

5.如权利要求1所述的激光照明设备，其特征在于，所述第一散热装置为散热鳍片一，所述散热鳍片一的一端设置于激光光源的一侧，散热鳍片一的另一端与外界空气接触。

6.如权利要求1所述的激光照明设备，其特征在于，还包括第二散热装置和蓝宝石基材，所述荧光片以蓝宝石基材作为衬底，所述第二散热装置通过蓝宝石对荧光片进行散热。

7.如权利要求6所述的激光照明设备，其特征在于，所述第二散热装置为散热鳍片二，所述荧光片与第一准直透镜设置于同一密闭壳体中，所述密闭壳体外设有导热介质，所述散热鳍片二的一端通过导热介质与密闭壳体连接，散热鳍片二的另一端与外界空气接触。

8.如权利要求1所述的激光照明设备，其特征在于，所述第一准直透镜的直径小于第二准直透镜的直径，所述第一准直透镜为玻璃透镜，所述第二准直透镜为自由曲面塑胶透镜。

9.如权利要求1所述的激光照明设备，其特征在于，所述激光光源发出的激光为445至455纳米的蓝色激光。

10.如权利要求1所述的激光照明设备，其特征在于，所述激光光源包括缩放透镜，所述缩放透镜设置于激光光源的出光口。