CN214840571U - 一种激光白光照明光源器件 - Google Patents

Abstract

本申请涉及光源与照明的技术领域，尤其涉及一种激光白光照明光源器件，其包括依次平行设置的第一激光芯片、光扩散片以及荧光体；所述第一激光芯片的侧面设置有用于出射第一激光束的第一发射端；还包括第一反射镜，所述第一反射镜包括用于将第一激光束反射至光扩散片的第一反射斜面，所述第一发射端朝向第一反射斜面的较低侧，第一反射斜面的较高侧靠近光扩散片；所述光扩散片的入射面朝向第一反射斜面设置，所述荧光体的入射面朝向光扩散片的出射面设置。本申请颠覆了现有的直插式激光白光光源的形式和光源灯具一体化形式，使得激光白光光源成为SMD表贴器件，实现和LED一起表贴在线路板上。

Description

一种激光白光照明光源器件

技术领域

本申请涉及光源与照明的技术领域，尤其是涉及一种激光白光照明光源器件。

背景技术

SMD(Surface_Mount_Device)是指半导体器件中的表面贴装的器件。

相关技术中的汽车车前灯远距离照明，可以采用的光源器件如LED光源、氙气灯、卤素灯等，但是这些光源器件都只能达到几百米远的照射距离。而激光白光照明则解决了这个远距照明问题，照射距离可达500米甚至1千米以上。激光白光照明实现远距照明的核心为由激光产生的白光中心光点具有较高的单位面积上的光强度激光白光照明，可以提供750cd/mm²以上亮度。

而关联技术中含有激光白光照明的车前灯，使用如下方案实现激光转换成白光的照明：

一、采用激光光源和车灯结构一体化方案。灯具厂家每设计一个灯具都需要把激光器、光路结构零件、白光转换装置等几个部分分散设计在灯具中的某个位置，以构成整个光路。灯具完成后，激光光源的装配才算完成。随着灯具外形的不同，光路结构也需要重新设计，因此激光光源的通用性较差。

二、采用直插式光源。激光器为TO管封装，TO管封装的激光器为同轴器件，属于标准件，但是体积较大，不利于收纳在车灯的结构内，不利于激光器的安装应用。

三、目前市场上有的TO管白光激光器，是插拔式器件，在半导体封装生产上效率低，比表贴形式（SMT）器件的贴装成本高。

上述的相关技术存在着光源器件的体积大、通用性较差、生产贴装成本高的缺陷。

实用新型内容

为了减少激光光源的体积，增强激光光源器件的通用性，降低生产贴装成本高的缺陷，本申请提供一种激光白光照明光源器件。

本申请提供的一种激光白光照明光源器件采用如下的技术方案：

一种激光白光照明光源器件，包括依次平行设置的第一激光芯片、光扩散片以及荧光体；

第一激光芯片的侧面设置有用于出射第一激光束的第一发射端；

还包括第一反射镜，第一反射镜包括用于将第一激光束反射至光扩散片的第一反射斜面；所述第一反射斜面的较低侧朝向第一发射端，第一反射斜面的较高侧靠近光扩散片；

所述光扩散片的入射面朝向第一反射斜面设置，所述光扩散片的出射面朝向荧光体的入射面。

通过上述技术方案，第一激光芯片出射的第一激光束经过第一反射面后反射光扩散片，光扩散片将第一激光束进行雾化，增大了激光照射的面积，提升了激光照射在荧光体上的均匀性，经过荧光体转换的第一就激光束转换成了用于照明的复合光。本申请采用了SMD表面贴装式的方式来实现了激光光源的设置，有效地减少了激光光源器件的体积，增强了结构的通用性，如从现有的Φ9mm×8mm（509mm³）的TO管封装缩小成7mm×7mm×2.7mm(132mm³)的SMD的体积，是原有TO管体积的1/4，增强光源器件结构的通用性，降低生产贴装成本高的缺陷。

可选的，激光光源还包括第二激光芯片以及第二反射镜，第二激光芯片的侧边设置有用于出射第二激光束的第二发射端；

第二反射镜包括用于将第二激光束反射至光扩散片的第二反射斜面，第二发射端朝向第二反射斜面的较低侧，第二反射斜面的较高侧靠近光扩散片；

第一反射斜面的较高侧与第二反射斜面的较高侧相邻设置。

通过上述技术方案，第一激光芯片以及第二激光芯片组合，使得激光白光照明的亮度增强、照明面积增大，提升了远距离照明的能力；另外，白光光斑呈线性，可实现远距矩形光斑照明。

可选的，第一反射斜面与第一激光芯片的底面的夹角α为钝角，第二反射斜面与第二激光芯片的底面的夹角β与夹角α相等，以使第一激光束与第二激光束有重叠部分。

通过上述技术方案，由夹角α为钝角，因此第一激光束出射时，第一激光束偏向第二激光束出射；同样地，第二激光束也偏向第一激光束出射，从而使得第一激光束与第二激光束重叠，提升了照明的亮度。

可选的，夹角α的范围为135°～150°。

通过上述技术方案，第一激光束经过第一反射斜面的反射后沿着第一反射斜面的斜上方射出，并且第二激光束沿着第二反射斜面的反射后沿着第二反射斜面的斜上方射出，使得第一激光束与第二激光束发生交叉、重叠，重叠后的激光束光能量增加，进一步提升了远距离照明的能力，同时优化了高聚光的照明；白光光斑呈线性，可实现远距线性高聚光照明。

可选的，第一激光束依次经过第一反射斜面、光扩散片而在荧光体上形成第一光斑；第二激光束依次经过第二反射斜面、光扩散片而在荧光体上形成第二光斑，第一光斑以及第二光斑重叠形成重叠光斑。

通过上述技术方案，重叠光斑能够提升激光光源中心的光强，从而使得在远距离照明中保持较高的亮度。

可选的，第一激光束以及第二激光束经过荧光体后转换成白光光束，白光光束的光强分布沿着长轴方向的中心截面处呈平顶分布，白光光束的光强分布沿着短轴方向的各截面处呈高斯分布。

通过上述技术方案，生成的复合光是白光，白光光束的光强分布有助于实现较宽的照明。

可选的，第一激光芯片连接于防静电电路。

通过上述技术方案，防静电电路可以起到保护第一激光芯片的作用，维持第一激光芯片两端电压的稳定。

可选的，防静电电路包括齐纳管，齐纳管的正极直接或通过第二激光芯片连接于第一激光芯片的负极，齐纳管的负极直接或通过第二激光芯片连接于第一激光芯片的正极。

通过上述技术方案，齐纳管起到了静电泄放的作用，能够消耗第一激光芯片的正极与负极之间接收到反向的能量。

可选的，荧光体的出射面一侧设置有遮光板，遮光板中部开设有用于遮蔽复合光中光强较弱的黄光部分的出光窗口。

通过上述技术方案，光强较低的黄光被遮蔽，减少了出光的杂散光的产生。

可选的，第一激光芯片为正装结构芯片或者倒装结构芯片。

通过上述技术方案，第一激光芯片的生产工艺比较成熟，有助于第一激光芯片的大批量生产。

可选的，荧光体为能将430nm～475nm的蓝色激光转换为可见白光的荧光薄膜与透明导热基板的组合，或陶瓷荧光片。

通过上述技术方案，荧光体能够将430nm～475nm的蓝色激光转换为可见白光，因此能够将第一激光芯片或者第二激光芯片发出的蓝光转换成白光。

可选的，光扩散片一侧面设置有用于对通过的光进行0.5°～4°扩散的微型结构层。

通过上述技术方案，光扩散片具有将激光的光强分布雾化均匀的作用，达到光斑均匀的目的。

可选的，光扩散片两侧面均设置有用于减少光反射损失的增透膜，增透膜的工作波长为400nm～700nm。

通过上述技术方案，增透膜能够促进光的透过率，维持光在经过介质传输过程中的亮度。

可选的，第一反射斜面上设置有用于对400nm～700nm光波的入射光的反射率不小于90%的反射膜。

通过上述技术方案，反射膜能够增大第一反射斜面上的反射率，维持了光在传输过程中的亮度。

可选的，还包括封装壳体，封装壳体包括散热垫，散热垫与第一激光芯片的底面相固定；

散热垫在固定第一激光芯片的一侧面的周沿围设有散热围墙，散热围墙远离散热垫的一侧设置有封装盖，封装盖中开设有沉腔，荧光体以及光扩散片设置于沉腔内。

通过上述技术方案，散热垫能够将第一激光芯片或者第二激光芯片的热量传递走，从而增强第一激光芯片与第二激光芯片的散热性，有助于第一激光芯片与第二激光芯片的光效提升；封装壳体的散热围墙一方面对封装盖起到支撑作用，另一方面还与封装盖、散热垫围合形成密闭的封装体，使得激光光源防湿气的可靠性增加，还起到对荧光体产生热量进行传导的作用，荧光体在对激光转换成非相干光的过程中会产生热量，热量传导至封装盖，封装盖能够将热量传递至散热围墙，使得荧光体的温度保持在较低的范围内，有助于荧光体量子转换效率的提升。

可选的，散热垫连接有第一激光芯片的一面设置有正极垫和负极垫，散热垫背离第一激光芯片的一面设置有正极焊盘以及负极焊盘；

正极垫可与正极焊盘导通形成正极通道，负极垫可与负极焊盘导通形成负极通道，正极通道与负极通道之间相互绝缘；

第一激光芯片的正极通过金属导线或焊接连接至正极垫，第一激光芯片的负极通过金属导线或焊接连接至负极垫。

通过上述技术方案，正极垫以及负极垫安装在封装体的内部，第一激光芯片可以直接与正极垫、负极垫连接，从而连通于正极通道与负极通道，使得封装体有外部对应芯片的可以焊接用的正极和负极。

可选的，散热垫与第一激光芯片的底面之间设置有第一散热基板。

通过上述技术方案，第一散热基板进一步地增强了第一激光芯片的散热效果，进一步促进第一激光芯片的高效工作。

可选的，所述荧光体包括透明导热基板以及装贴在透明导热基板表面的荧光薄膜。

通过上述技术方案，荧光薄膜装贴在透明导热基板上，使得荧光薄膜发热时，热量都能通过透明导热基板传走，增大了荧光薄膜的散热面积，同时对荧光薄膜起到支撑作用，维持荧光薄膜结构的稳定性；透明导热基板是透明的，能够使得光顺利地透过，维持光在传输过程中的亮度。

可选的，散热垫背离第一激光芯片的一侧设置有散热底板，散热底板背离散热垫的一侧设置有散热焊盘；所述正极垫、负极垫、散热垫为导热金属，所述正负极焊盘以及散热焊盘为导热金属，且正负极焊盘以及散热焊盘均镀有可焊接、防氧化的金属镀层。

通过上述技术方案，散热焊盘可以与灯板或者PCB板焊接，增大了封装体的焊接面积，同时还能便于将封装体上的热量传递至灯板或者PCB板上，增强封装体的散热性。

可选的，封装盖和/或散热围墙为金属，或封装盖为金属与绝缘导热陶瓷制成，所述封装盖表面镀有可焊接、防氧化的金属镀层。

通过上述技术方案，金属或者散热陶瓷能够提升封装盖的散热效率，金属镀层起到防封装盖或者散热围墙氧化的作用。

可选的，所述第一激光芯片为边发射器激光芯片。

通过上述技术方案，边发射器激光芯片的出光角度较大，有助于实现出光较为均匀的白光。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.本申请颠覆了现有的直插式激光白光光源的形式和光源灯具一体化形式，使得激光白光光源成为SMD表贴器件，具有和LED光源一样的线路板装配工艺，实现了和LED一起装贴在线路板上的效果，降低了生产贴装的成本；

2.体积小，在越来越小的车头灯空间里面，有更宽广的应用，结构通用性强；

3.由于采用双激光芯片方案，光能量叠加，同比市场上单激光器，本申请的亮度更高；

4.由于本光路结构产生的光源，长轴方向的光强呈平顶线性分布，短轴方向的光强呈高斯分布，即光源为水平线性，可以满足车前灯光照面在水平方向上为长方形分布的设计要求。

附图说明

图1是相关技术的TO管封装车灯激光器的主视图。

图2是相关技术的表面贴装式LED光源器件的主视图。

图3是本申请一种实施例的激光光源的结构剖视图。

图4是本申请一种实施例的一种激光白光照明光源器件的光路结构示意图。

图5是本申请一种实施例的一种封装体的结构示意图。

图6是本申请一种实施例的一种封装体的剖面示意图。

图7是本申请一种实施例的封装壳体散热的途径示意图。

图8是本申请一种实施例的散热底板底部的结构图。

图9是本申请一种实施例的散热底板在散热围板内部的结构图。

图10是本申请一种实施例的防静电电路的电路图。

图11是本申请一种实施例的激光白光光源器件的照明示意图。

附图标记说明：

001、TO管封装车灯激光器；002、表面贴装式LED光源器件；

003、SMD激光光源；004、聚焦透镜；005、聚焦大透镜；006、远距矩形光斑；

1、激光发射芯片；11、第一激光芯片；111、第一发射端；12、第二激光芯片；121、第二发射端；

2、反射镜结构；201、反射膜；21、第一反射镜；211、第一反射斜面；212、第一支撑块；22、第二反射镜；221、第二反射斜面；222、第二支撑块；

3、光扩散片；31、微型结构层；32、增透膜；

4、荧光体；41、透明导热基板；42、荧光薄膜；

5、封装壳体；51、散热垫；511、第一散热基板；512、第二散热基板；52、散热底板；521、散热焊盘；53、散热围墙；54、正极垫；55、负极垫；56、正极焊盘；57、负极焊盘；

6、封装盖；601、沉腔；61、遮光板；611、出光窗口；

7、齐纳管。

具体实施方式

以下结合附图1-11对本申请作进一步详细说明。

参照图1、图2，激光器为TO管封装车灯激光器001，TO管封装车灯激光器001为同轴器件，属于标准件，但是体积较大，不利于收纳在车灯的结构内，TO管封装的激光器包括用于出射激光的发光面011以及正负管脚012，这个方案主要缺点是激光器的体积大，车头灯空间有限，不利于激光器的安装应用。同时，结合图2，与线路板规模化的表面贴装式LED光源器件002比起来，TO封装管的激光光源占用的体量空间较多，TO封装管的激光光源的安装便利性较差，使得激光器难以实现与SMD的LED车头灯光源一起贴装的目的。另外，TO封装管的激光光源为圆点光源，在形状上不利于匹配车头灯的矩形光照明面的要求。

本申请实施例公开一种激光白光照明光源器件。

参照图3、图4，一种激光白光照明光源器件，包括激光发射芯片1、反射镜结构2、光扩散片3以及荧光体4，激光发射芯片1出射的激光经由反射镜结构2反射至光扩散片3，光扩散片3将激光的光强分布雾化均匀，达到光斑均匀的目的；从光扩散片3出射的激光达到荧光体4，荧光体4将相干波的激光转换成非相干波的复合光，从而实现利用激光转化成用于照明的光。激光白光照明常常用于汽车照明、家居照明、零售业照明、工业照明等需要高亮度或远距离的照明中。

参照图3、图4，在一个实施例中，激光发射芯片1包括第一激光芯片11。第一激光芯片11的侧边设置有第一发射端111，第一激光芯片11通电时，第一发射端111可以出射第一激光束。出射的第一激光束总体沿着第一激光芯片11的延伸方向传播。进一步地，第一激光芯片11可以为边发射器激光芯片。

进一步地，当平放边发射器激光芯片使得边发射器激光芯片水平出光时，边发射器激光芯片的发光角度可以是水平方向13°左右，垂直方向46°左右，具体根据实际的边发射器激光芯片型号和种类来确定。要注意的是，发光角度是指发光强度的峰值的一半时的角度，因此实际上边发射器激光芯片出光的角度会更大。

参照图3、图4，上述的反射镜结构2包括第一反射镜21。第一反射镜21包括第一支撑块212以及倾斜设置于第一支撑块212表面的第一反射斜面211。第一支撑块212可以是玻璃、亚克力、金属或者合金等材料，主要是为第一反射斜面211提供支撑。第一发射端111朝向第一反射斜面211的较低侧，第一反射斜面211的较高侧靠近光扩散片3。如此设置，能够使得第一激光束射向光扩散片3。

参照图3、图4，光扩散片3可以与第一激光芯片11、荧光体4相平行设置。进一步地，光扩散片3可以是玻璃、亚克力或者其他透明材质制成，光扩散片3一侧面设置有凹槽或凸起的微型结构层31，微型结构层31可以通过刻蚀或者喷砂等方式处理形成；光扩散片3的两侧面都镀有增透膜32。进一步地，微型结构层31可以对光进行雾化，具体可以是使得光在穿过光扩散片3后光束角增大了0.5°～4°。光扩散片3的增透膜32具有减少光反射损失的作用，具体可以是对波长为400nm～700nm有较好穿透能力的增透膜32。

荧光体4可以是荧光薄膜42与透明导热基板41的组合或陶瓷荧光片，激光到达荧光体4后转换成复合光。进一步地，荧光体4可以将430nm～475nm的蓝色激光转换为可见白光。进一步地，光扩散片3可以通过透明粘结材料粘贴在荧光体4的入射面上。

参照图3、图4，在其中一个实施例中，荧光体4包括透明导热基板41以及荧光薄膜42，荧光薄膜42可以通过透明胶水黏贴在透明导热基板41表面，可以是朝向光扩散片3的一侧，也可以是背离光扩散片3的一侧。在一个实施例中，透明导热基板41的入射面可以与光扩散片3的出射面通过透明粘结材料粘接在一起，透明导热基板41的出射面可以与荧光薄膜42的入射面通过透明粘结材料粘接在一起。

荧光体4中的透明导热基板41一方面起到导热的作用，激光在荧光体4上转换成复合光时，部分能量转换成热能，因此荧光薄膜42会产生热量，而透明导热基板41则可以将荧光薄膜42中的热量传导走，有助于荧光体4的散热，从而维持荧光体4的发光效率。进一步地，透明导热基板41可以是石英玻璃、蓝宝石或者导热率高的透明材质。如此设置，透明导热基板41的散热设计简单。

第一激光束照射至第一反射斜面211后反射至光扩散片3，光扩散片3将反射后的第一激光束进行雾化、扩散，达到光斑均匀的目的。经过光扩散片3后的第一激光束投射到荧光体4上，荧光体4将第一激光束转换成复合光，复合光出射而作为照明光源。

参照图3、图4，在另一个实施例中，激光发射芯片1还包括第二激光芯片12，第二激光芯片12的侧边设置有第二发射端121，第二激光芯片12通电时，第二发射端121可以出射第二激光束。进一步地，第二激光芯片12也可以和第一激光芯片11的种类一致，同为边发射器激光芯片，使得第一激光芯片11与第二激光芯片12的发光一致性较好。

反射镜结构2还包括第二反射镜22，第二反射镜22包括用于将第二激光束反射至光扩散片3的第二反射斜面221以及对第二反射斜面221进行支撑的第二支撑块222，第二发射端121朝向第二反射斜面221的较低侧，第二反射斜面221的较高侧靠近光扩散片3。第一反射斜面211的较高侧与第二反射斜面221的较高侧相邻设置。

进一步地，第一反射斜面211、第二反射斜面221的表面均镀有反射膜201，反射膜201可对波长为400nm～700nm的光的反射率达到90%以上。

由上述设置可知，第一反射镜21与第二反射镜22设置的位置相互对称，第一激光芯片11的发射端与第二激光芯片12的发射端隔着反射镜结构2相对设置。

参照图3、图4，在一个实施例中，第一反射斜面211与第一激光芯片11的底面的夹角α为钝角，第二反射斜面221与第二激光芯片12的底面的夹角β与夹角α相等，以使第一激光束与第二激光有束重叠部分。

进一步地，第一反射斜面211与第一激光芯片11的底面的夹角α大于°135°，第二反射斜面221与第二激光芯片12的底面的夹角β与夹角α相等，也大于°135°。如此设置，出射的第一激光束与第二激光束在越过反射镜结构2的较高侧会产生重叠，因此达到了第一激光束与第二激光束的光强叠加的作用。进一步地，夹角α的范围为135°～150°。

在一个实施例中，当激光发射芯片1的底面与水平面平行时，第一激光束出射方向与水平面相平行。第一反射斜面211与水平面的夹角范围γ在30°～45°，则第一反射斜面211与激光发射芯片1的底面的夹角α为（180°～γ）。如此设置，第一激光束入射第一反射斜面211时，入射于第一反射斜面211的第一激光束偏离入射法线的角度δ为（α～90°），则入射于第一反射斜面211的第一激光束与水平面的夹角θ为（180°～2δ），最终可以得出第一激光束与水平面的夹角θ范围为60°～90°。由于第二反射面、第二激光芯片12的结构与第一反射面、第一激光芯片11呈镜像布置，因此第二激光束与水平面的夹角ε与夹角θ相等，使得第一激光束与第二激光束有相交部分。

当然，虽然第一激光束从第一发射端111出射时前进方向与水平面平行，但是第一激光束呈高斯状分布，使得第一光斑的光线呈高斯分布发散，其照射的范围实际上要更大。同理，第二激光束实际照射的范围也会更大。

在上述实施例中，第一激光束依次经过第一反射斜面211、光扩散片3而在荧光体4上形成第一光斑；第二激激光束依次经过第二反射斜面221、光扩散片3而在荧光体4上形成第二光斑，第一光斑以及第二光斑重叠形成重叠光斑。重叠光斑的亮度要高于第一光斑以及第二光斑单独存在时的亮度。

比起相关技术的单个激光器的亮度在750cd/mm²左右，本申请采用两个激光发射芯片1方式出射的第一激光束与第二激光束的光能量叠加，可以轻易达到1500cd/mm²以上的亮度，亮度超出了单个激光发射芯片1的一倍以上，改善了超远距离照明亮度不足的问题。用于汽车车灯照明中，本申请配合后续车灯的聚光透镜设计，可以实现500km～1.5km以上远距高聚光照明。

参照图3，上述其中一个实施例中，定义长轴方向与第一激光束从第一发射端111出射的方向相平行，短轴方向与长轴方向相垂直；重叠光斑的光强分布沿着长轴方向的中心截面处呈平顶分布，即在光强沿着长轴方向的中心截面处大致相等；重叠光斑的光强分布沿着短轴方向的各截面处呈高斯分布。

在上述其中一个实施例中，第一激光束以及第二激光束经过荧光体4后转换成白光光束，白光光束的光强分布沿着长轴方向的中心截面处呈平顶分布，白光光束的光强分布沿着短轴方向的各截面处呈高斯分布。

参照图5、图6，在一个实施例中，激光光源还包括封装壳体5。封装壳体5包括散热垫51以及安装在散热垫51上的散热围墙53，散热垫51与第一激光芯片11、第二激光芯片12的底面相固定，前述的第一反射镜21、第二反射镜22的底部也通过粘接材料与散热垫51固定。

散热围墙53围设在散热垫51固定第一激光芯片11的一侧面。散热围墙53远离散热垫51的一侧设置有封装盖6，封装盖6中开设有沉腔601，荧光体4以及光扩散片3设置于沉腔601内，荧光体4的侧边以及光扩散片3的侧边均与沉腔601的内侧壁抵接。

进一步地，荧光体4背离光扩散片3的出射面一侧设置有遮光板61，遮光板61中部开设有出光窗口611，出光窗口611可以设置在遮光板61的居中位置，也可以偏离射光板的中心位置设置，只要出光窗口611可以将荧光体4的边缘遮盖即可。当激光转换成复合光时，由于荧光体4边缘会产生亮度较低的黄光，因此遮光板61能让亮度较高、靠近荧光体4中心的白光通过，而遮蔽亮度较低、靠近荧光体4边缘的黄光。进一步地，遮光板61安装在封装盖6背离散热围板的一侧。遮光板61可以通过粘结材料与封装盖6的沉腔601内壁粘接实现固定。

在另一个实施例中，散热底板52、散热围墙53、正负极垫54、散热焊盘521、正负极焊盘57等一起构成了封装壳体5，散热垫51的底部还设置有散热底板52，散热底板52背离散热垫51安装第一激光芯片11的一侧设置，散热底板52背离散热垫51的一侧还设置有散热焊盘521。封装壳体5和封装盖6围合形成封装体。封装体的外部结构简洁，便于与灯板或者PCB板焊接、安装。

进一步地，封装盖6可以为高导热的材料制成，高导热材料可以是铜、钼铜或者其他导热性较好的金属，也可以是金属与绝缘导热陶瓷的组合。荧光体4、光扩散片3与封装盖6之间可以通过高导热粘结材料连接。进一步地，封装盖6的表面可以镀有金属镀层。金属镀层起到了可焊接，以及防止金属氧化的目的。进一步地，散热围墙53可以为高导热的材料制成，高导热材料可以是铜、钼铜或者其他导热性较好的金属，也可以是散热陶瓷。进一步地，散热围墙53的表面可以镀有金属镀层。金属镀层起到了可焊接，以及防止金属氧化的目的。金属镀层可以是镍金层或镍钯金镀层等致密的金属膜层。参照图6，在一个实施例中，散热垫51与第一激光芯片11的底面之间设置有第一散热基板511。散热垫51与第二激光芯片12的底面之间设置有第二散热基板512，第一散热基板511、第二散热基板512的材料具有和激光发射芯片1接近的热膨胀系数，同时还具有较高的导热率，如钼铜合金、钨铜合金等。进一步地，第一散热基板511、第二散热基板512的表面还镀有可以焊接及防止金属被氧化的金属镀层，如镍金，镍钯金镀层等。

参照图7，荧光体4的产生的热量可以通过封装盖6传递至散热围墙53，再传递至散热底板52；第一激光芯片11产生的热量能够通过第一散热基板511传递至散热垫51，再传递至散热底板52上；第二激光芯片12产生的热量能够通过第二散热基板512传递至散热垫51，再传递至散热底板52上。散热底板52的热量可以传递至外接的灯板、PCB板或者其他的散热板上。

参照图8、图9，进一步地，散热垫51连接有第一激光芯片11的一面设置有正极垫54和负极垫55，散热垫51背离第一激光芯片11的一面设置有正极焊盘56以及负极焊盘57，正极垫54、负极垫55、正极焊盘56以及负极焊盘57均为导电材料。正极焊盘56与正极垫54在封装壳体5制作中可以通过焊接、一体成型或者其他手段构成一体，使得通电时，正极垫54与正极焊盘56之间导通形成正极通道；负极焊盘57与负极垫55在封装壳体制作中可以通过焊接、一体成型或者手段构成一体，使得通电时，负极垫55与负极焊盘57之间导通形成负极通道。正极通道与负极通道之间相互绝缘，具体的绝缘方式可以是正极通道与负极通道在之间通过绝缘陶瓷隔开，当然，也可以是其他绝缘材料。

进一步地，正极垫54、负极垫55以及散热垫51均为导热金属，在组装前其表面镀有可焊接防氧化的金属镀层，如金层，银层或者铜层等。

参照图8、图9，激光发射芯片1可以为正装结构芯片，通过金属导线连接正极垫54、负极垫55；也可以是倒装结构芯片，通过焊接连接正极垫54、负极垫55。当激光发射芯片1包括第一激光芯片11以及第二激光芯片12时，正极通道与负极通道分别设置有两个，第一激光芯片11的正极连接至正极垫54、负极连接至负极垫55；第二激光芯片12的正极连接至另一正极垫54、负极连接至另一负极垫55。上述的金属导线可以是金线或者银线。第一激光芯片11的正极垫54可以与第二激光芯片12的负极垫55通过金属导线连接，或者第二激光芯片12的正极垫54与第一激光芯片11的负极垫55连接。在另一个实施例中，第一激光芯片11的正极焊盘56可以与第二激光芯片12的负极焊盘57通过金属导线连接或者锡焊，或者第二激光芯片12的正极焊盘56与第一激光芯片11的负极焊盘57连接。

参照图10，在一个实施例中，第一激光芯片11连接于防静电电路。在第一激光芯片11的正极连接电源正极、负极连接电源负极时，当第一激光芯片11的正极以及负极之间受到电路中反向的能量，积累到达一定程度后，第一激光芯片11反向的能量能够在第一激光芯片11的正极与负极之间烧熔第一激光芯片11，发生了静电击损的现象。第一激光芯片11接入防静电电路后，第一激光芯片11内的反向能量能够及时通过防静电电路泄放，从而保护第一激光芯片11不易受到静电击损。

进一步地，防静电电路包括齐纳管7，齐纳管7的正极连接于第一激光芯片11的负极，齐纳管7的负极连接于第一激光芯片11的正极。齐纳管7起到了静电泄放的作用，能够消耗第一激光芯片11的正极与负极之间接收到反向的能量。

当激光发射芯片1包括第二激光芯片12时，第一激光芯片11的正极可与第二激光芯片12的负极连接，齐纳管7的正极与第一激光芯片11的负极连接，齐纳管7的负极与第二激光芯片12的正极连接。

参照图7、图11，封装体以及封装体内部的激光发射芯片1、反射镜结构2、光扩散片3以及荧光体4等结构组装形成SMD激光光源003，SMD激光光源003出光侧依次设置有聚焦透镜004和聚焦大透镜005，SMD激光光源003中出射的光源依次经过聚焦透镜004和聚焦大透镜005，并可投射出远距矩形光斑006，远距矩形光斑006整体呈长方形分布。结合图3，由于本申请产生的光源,沿着长轴方向的光强分布呈平顶分布，沿着短轴方向的光强分布呈高斯分布。如此设置，安装光路结构时，可以满足车前灯光照面在水平方向上为长方形分布的设计要求。

本申请实施例一种激光白光照明光源器件的实施原理为：第一激光芯片11发出的第一激光束先沿着长轴方向前进，投射到第一反射斜面211上，经过第一反射镜21改变光路方向，朝上投射到光扩散片3上。被光扩散片3扩散后的第一激光束，继续前行穿过透明基板，投射到荧光体4上，形成第一光斑。同理，第二激光芯片12发出的第二激光束先沿着长轴方向前进，投射到第二反射斜面221上，经过第二反射斜面221改变光路方向，朝上投射到光扩散片3上。被光扩散片3扩散后的激光束，继续前行穿过透明基板，投射到荧光体4上，形成第二光斑。第一光斑与第二光斑重叠形成重叠光斑。重叠光斑的亮度得到了增强。到达荧光薄膜42上的第一激光束以及第二激光束，经过荧光薄膜42的转换后，产生白光光斑。白光光斑的光强分布，沿着长轴方向的中心截面处呈平顶分布，沿着短轴方向的各截面处呈高斯分布。本申请颠覆了相关技术的直插式激光白光光源的形式和光源灯具一体化形式，使得激光白光光源成为SMD表贴器件，具有和LED光源一样的线路板装配工艺，具有较小的体积和较强的结构通用性。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (21)

1.一种激光白光照明光源器件，其特征在于：包括依次设置的第一激光芯片(11)、光扩散片(3)以及荧光体(4)；

所述第一激光芯片(11)的侧面设置有用于出射第一激光束的第一发射端(111)；

还包括第一反射镜(21)，所述第一反射镜(21)包括用于将第一激光束反射至第一反射斜面(211)；所述第一反射斜面(211)的较低侧朝向第一发射端(111)，第一反射斜面(211)的较高侧靠近光扩散片(3)；

所述光扩散片(3)的入射面朝向第一反射斜面(211)设置，所述光扩散片(3)的出射面朝向荧光体(4)的入射面。

2.根据权利要求1所述的一种激光白光照明光源器件，其特征在于：还包括第二激光芯片(12)以及第二反射镜(22)，所述第二激光芯片(12)的侧边设置有用于出射第二激光束的第二发射端(121)；

所述第二反射镜(22)包括用于将第二激光束反射至光扩散片(3)的第二反射斜面(221)，所述第二发射端(121)朝向第二反射斜面(221)的较低侧，第二反射斜面(221)的较高侧靠近光扩散片(3)；

所述第一反射斜面(211)的较高侧与第二反射斜面(221)的较高侧相邻设置。

3.根据权利要求2所述的一种激光白光照明光源器件，其特征在于：所述第一反射斜面(211)与第一激光芯片(11)的底面的夹角α为钝角，所述第二反射斜面(221)与第二激光芯片(12)的底面的夹角β与夹角α相等，以使所述第一激光束与第二激光束有重叠部分。

4.根据权利要求3所述的一种激光白光照明光源器件，其特征在于：所述夹角α的范围为135°～150°。

5.根据权利要求2、3或4所述的一种激光白光照明光源器件，其特征在于：所述第一激光束依次经过第一反射斜面(211)、光扩散片(3)而在荧光体(4)上形成第一光斑；所述第二激光束依次经过第二反射斜面(221)、光扩散片(3)而在荧光体(4)上形成第二光斑，所述第一光斑以及第二光斑重叠形成重叠光斑。

6.根据权利要求2、3或4所述的一种激光白光照明光源器件，其特征在于：所述第一激光束以及第二激光束经过荧光体(4)后转换成白光光束，所述白光光束的光强分布沿着长轴方向的中心截面处呈平顶分布，所述白光光束的光强分布沿着短轴方向的各截面处呈高斯分布。

7.根据权利要求1或2所述的一种激光白光照明光源器件，其特征在于：所述第一激光芯片(11)和／或第二激光芯片(12)连接于防静电电路。

8.根据权利要求7所述的一种激光白光照明光源器件，其特征在于：所述防静电电路包括齐纳管(7)，所述齐纳管的正极直接或通过第二激光芯片(12)连接于第一激光芯片(11)的负极，所述齐纳管(7)的负极直接或通过第二激光芯片(12)连接于第一激光芯片(11)的正极。

9.根据权利要求1或2所述的一种激光白光照明光源器件，其特征在于：所述荧光体(4)的出射面一侧设置有遮光板(61)，所述遮光板(61)中部开设有用于遮蔽复合光中光强较弱的黄光部分的出光窗口(611)。

10.根据权利要求1或2所述的一种激光白光照明光源器件，其特征在于：所述第一激光芯片(11)为正装结构芯片或者倒装结构芯片。

11.根据权利要求1所述的一种激光白光照明光源器件，其特征在于：所述荧光体(4)为能将430nm～475nm的蓝色激光转换为可见白光的荧光薄膜(42)与透明导热基板（41）的组合或陶瓷荧光片。

12.根据权利要求1所述的一种激光白光照明光源器件，其特征在于：所述光扩散片(3)一侧面设置有用于对通过的光进行0.5°～4°扩散的微型结构层(31)。

13.根据权利要求1或12所述的一种激光白光照明光源器件，其特征在于：所述光扩散片(3)两侧面均设置有用于减少光反射损失的增透膜(32)，所述增透膜(32)的工作波长为400nm～700nm。

14.根据权利要求1或12所述的一种激光白光照明光源器件，其特征在于：所述第一反射斜面(211)上设置有用于对400nm～700nm光波的入射光的反射率不小于90%的反射膜(201)。

15.根据权利要求1、2、3、4或12中任意一项所述的一种激光白光照明光源器件，其特征在于：还包括封装壳体(5)和封装盖(6)，所述封装壳体(5)包括散热垫(51)，所述散热垫(51)与第一激光芯片(11)的底面相固定；

所述散热垫(51)在固定第一激光芯片(11)的一侧面的周沿围设有散热围墙(53)；所述封装盖(6)中开设有沉腔(601)，所述荧光体(4)以及光扩散片(3)设置于沉腔(601)内。

16.根据权利要求15所述的一种激光白光照明光源器件，其特征在于：所述散热垫(51)连接有第一激光芯片(11)的一面设置有正极垫(54)和负极垫(55)，所述散热垫(51)背离第一激光芯片(11)的一面设置有正极焊盘(56)以及负极焊盘(57)；

所述正极垫(54)可与正极焊盘(56)导通形成正极通道，所述负极垫(55)可与负极焊盘(57)导通形成负极通道，所述正极通道与负极通道之间相互绝缘；

所述第一激光芯片(11)的正极通过金属导线或焊接连接至正极垫(54)，所述第一激光芯片(11)的负极通过金属导线或焊接连接至负极垫(55)。

17.根据权利要求15所述的一种激光白光照明光源器件，其特征在于：所述散热垫(51)与第一激光芯片(11)的底面之间设置有第一散热基板(511)。

18.根据权利要求16所述的一种激光白光照明光源器件，其特征在于：所述荧光体(4)包括透明导热基板(41)以及装贴在透明导热基板(41)表面的荧光薄膜(42)，所述正极垫(54)、负极垫(55)、散热垫(51)为导热金属，所述正极垫(54)、负极垫(55)、散热垫(51)表面镀有可焊接、防氧化的金属镀层。

19.根据权利要求16所述的一种激光白光照明光源器件，其特征在于：所述散热垫(51)背离第一激光芯片(11)的一侧设置有散热底板(52)，所述散热底板(52)背离散热垫(51)的一侧设置有散热焊盘(521)；所述正极焊盘(56)以及负极焊盘(57)为导热金属，且正极焊盘(56)以及负极焊盘(57)均镀有可焊接、防氧化的金属镀层。

20.根据权利要求15所述的一种激光白光照明光源器件，其特征在于：所述封装盖(6)为金属，或封装盖(6)为金属与绝缘导热陶瓷的组合制成，所述封装盖(6)表面镀有可焊接、防氧化的金属镀层。

21.根据权利要求1所述的一种激光白光照明光源器件，其特征在于：所述第一激光芯片(11)为边发射器激光芯片。

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