CN217386124U - 光源装置以及光机系统 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供了一种光源装置，包括光源和波长转换装置，波长转换装置包括导热基板、波长转换体以及反射层。波长转换体具有相背的第一表面和第二表面，以及连接于第一表面和第二表面之间的侧表面，波长转换体用于转换激发光为受激光。反射层设置于第二表面和/或侧表面，反射层通过导热层与导热基板连接；第一表面用于接收激发光，并被反射层反射后从第一表面或侧表面出射受激光，或者直接透过波长转换体从第二表面出射受激光。入射于第一表面的入射光斑面积小于或等于受激光的出射光斑面积。本申请可以限制荧光沿垂直于出射方向的方向传播，使得其仅能从出光面出光，进而提高出光效率。此外，本申请实施例还提供了一种光机系统。

Description

光源装置以及光机系统

技术领域

本申请涉及投影技术领域，具体涉及一种光源装置以及光机系统。

背景技术

目前，激光荧光粉技术因其高效率、高亮度的优势，在照明、显示及投影领域引起了广泛关注，并得到了广泛的应用。激光荧光粉技术，即用激光光束激发荧光粉产生荧光，通常使用蓝激光作为激发光。在可见光范围内，光子的能量会与波长成负相关变化，波长越短，光子能量越大，因此，当用短波长的蓝激光激发荧光粉时，能量较高的蓝激光光子会被荧光粉材料吸收，并释放出能量较低的长波长荧光光子。常用的方案例如使用荧光色轮作为波长转换装置，通过马达驱动具有时序性的荧光粉段，被激光照射产生时序性不同颜色的光线，高速的旋转使得荧光粉层的热量能够得到快速的散失。

然而，马达旋转会产生相应额噪声问题。而且需要在软件和硬件上有额外的驱动支持，以及其自身的费用，造成较多的成本。在某些特殊场景例如车载上，马达会随车身摇晃而产生短暂失速降低客户使用体验，长期还会存在可靠性风险，由此产生了使用固定式激发的荧光转换装置。而现有的固定式激发的荧光转换装置的光效率较低。

实用新型内容

本申请的目的在于提供一种光源装置以及光机系统，以提高波长转换装置的出光效率。

第一方面，本申请实施例提供了一种光源装置，包括光源和波长转换装置，光源用于出射激发光，波长转换装置包括导热基板、波长转换体以及反射层。波长转换体具有相背的第一表面和第二表面，以及连接于第一表面和第二表面之间的侧表面，波长转换体用于转换激发光为受激光。反射层设置于第二表面和/或侧表面，反射层通过导热层与导热基板连接；第一表面用于接收激发光，并被反射层反射后从第一表面或侧表面出射受激光，或者直接透过波长转换体从第二表面出射受激光。

其中，入射于第一表面的入射光斑面积小于或等于受激光的出射光斑面积。

第二方面，本申请实施例还提供了一种光机系统，包括上述的光源装置。

本申请提供的光源装置以及光机系统，其采用固定式的波长转换体结构，进而可以提高波长转换装置的稳定性。同时，通过对反射层的设置位置进行合理的控制，限制荧光沿垂直于出射方向的方向传播，使得其仅能从出光面出光，进而提高出光效率。

本申请的这些方面或其他方面在以下实施例的描述中会更加简明易懂。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请第一实施例提供的一种光源装置的结构示意图。

图2是图1示出的光源装置的横向截面图。

图3是本申请第二实施例提供的一种光源装置的结构示意图。

图4是图3示出的光源装置的横向截面图。

图5是本申请第四实施例提供的一种光源装置的结构示意图。

图6是图5示出的光源装置的横向截面图。

图7是本申请第五实施例提供的一种光源装置的结构示意图。

图8是图7示出的光源装置的横向截面图。

图9是本申请第六实施例提供的一种光源装置的结构示意图。

图10是图9示出的光源装置的横向截面图。

图11是本申请第七实施例提供的一种光源装置的结构示意图。

图12是图11示出的光源装置的横向截面图。

图13是本申请第八实施例提供的一种光源装置的结构示意图。

图14是图13示出的光源装置的横向截面图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

现有的固定式激发的荧光转换装置，光吸收主要集中在波长转换体的入光面附近，产生的荧光在此发生反射或散射，一部分向下传播遇到底部反射层转而向上传播，一部分横向传播沿波长转换体平面向光斑区外传播，还有一部分荧光向上传播，将从波长转换体出射到空气中时，由于波长转换体其材质常常为荧光玻璃、荧光陶瓷以及荧光单晶体等，其自身折射率比空气大很多，因此会发生强烈的界面反射，荧光中的一部分变为横向传播，使得实际出光面的出光效率降低。

基于此，本申请的发明人经过长期的实践发现，通过对波长转换装置中的反射层位置进行合理的调整，控制出射光斑的面积使得其小于入射光斑面积，即激发光在波长转换体内进行转换后，被反射层反射，使得被转换的受激光朝向光轴中心方向汇聚，限制激发光被反射层反射时沿横向传播，可以减少光损耗，提高光效率。

以下结合具体的实施例对本申请进行详细介绍。

第一实施例

请一并参阅图1和图2，本实施例提供一种光源装置1，包括光源11和波长转换装置20，其中，光源11用于产生激发光12，波长转换装置20用于接收激发光12并将其进行波长转换，生成荧光后出射。

具体地，光源11可以是激光光源11，也可以是非激光光源，在此不做限定。仅作为一种示例，光源11出射的激发光12可以是蓝激光，且在激发光12的光路上，还可以设置收集透镜组13，收集透镜组13可以包括一个或多个收集透镜，以使得光源11出射的激发光12汇聚、匀化，减小光斑面积，增大单位面积的光亮度。当然，在其他的一些实施方式中，光源11也可以出射其他颜色的激发光12，本实施例不做具体限定。

波长转换装置20包括导热基板110、波长转换体120以及反射层，导热基板110作为整个波长转换装置20的承载机构，反射层以及波长转换体120均承载于导热基板110上，导热基板110还用于传导并向外散射波长转换体120在进行光转换过程中，产生的热量。

导热基板110可以是平面板状结构，或者其他形状的结构，在此不做限定。在一些实施方式中，导热基板110可以采用铜基板、铜合金基板、铝基板、铝合金基板、蓝宝石基板(Al₂O₃)、氮化铝基板(AlN)、单晶硅基板、多晶硅基板、石英基板(SiO₂)、氮化镓基板(GaN)、碳化硅基板(SiC)和氧化锌基板(ZnO)中的任意一种材质制成，这些材料均具有良好的导热特性，能快速的吸收热量，并向外扩散。当然，采用其他具有导热效率的材质制作导热基板110也是可行的。本实施例中，导热基板110为平面板状，且为铜板。在一些实施方式中，导热基板110上还可以设置散热鳍片或者其他的散热结构，以快速的向外部散失热量，提高散热效果。

波长转换体120为大致的方形结构，具有相背的第一表面121和第二表面122，以及连接于第一表面121和第二表面122之间的侧表面123，其中，第一表面121和第二表面122可以是大致相互平行的，侧表面123可以与第一表面121和第二表面122大致相互垂直连接，形成纵向截面为矩形的结构，在另外的一些实施方式中，侧表面123也可以与第一表面121和第二表面122倾斜设置，形成纵向截面为梯形的结构，在此不做限定。本实施例中，侧表面123围成环状，且侧表面123围成的环状为矩形。可以理解的是，在其他的一些实施方式中，侧表面123围成的区域也可以是圆形或者其他形状，在此不做限定。

波长转换体120用于对激发光12进行波长转换，产生相应的受激光21(荧光)，例如受激光21可以是黄光，本实施例中波长转换体120为复相荧光陶瓷。在其他的一些实施方式中，波长转换体120也可以是荧光玻璃，荧光陶瓷或者荧光单晶体等，在此不做限定。

其中，第一表面121位于波长转换体120的远离导热基板110的一侧，第二表面122位于波长转换体120的靠近导热基板110的一侧。本实施例中，

反射层设置于第二表面122以及侧表面123，具体的，反射层包括第一反射层131和第二反射层132，第一反射层131设置于第二表面122，第二反射层132设置于侧表面123，第二反射层132与第一反射层131连接，第二反射层132环绕于第一反射层131的边缘并朝向第一表面121方向伸出，第一反射层131和第二反射层132形成一腔体，波长转换体120嵌设于该腔体内，此时波长转换体120仅余第一表面121未被反射层包覆。

其中第一反射层131和第二反射层132可以分别形成，也可以一体形成。本实施例中，第一反射层131和第二反射层132通过磁控溅射的方式在波长转换体120的表面形成，第一反射层131和第二反射层132均为银(Ag)层，在其他的一些实施方式中，第一反射层131以及第二反射层132也可以独立地选自Al层、Ag层、漫反射层和介质膜层中的任意一种。其中，漫反射层可以是由SiO₂、MgO、Al₂O₃、TiO₂、ZrO、ZnO等具有高反射率的无机金属氧化物混合有机粘接剂或无机粘结相烧结制成的，有机粘接剂可以是有机硅系粘接剂、环氧系粘接剂、丙烯酸系粘接剂、氰基丙烯酸酯系粘接剂等，无机粘接相可以是玻璃浆料。介质膜层可以通过PVD、CVD等工艺在波长转换体120表面形成的，其具有选择透过率，例如对于激发光12和荧光均具有很低的透过率。需要说明的是，第一反射层131和第二反射层132可以采用相同的材质，也可以采用不同的材质。

第一反射层131和第二反射层132的厚度可以大致相等。示例性的，第一反射层131和第二反射层132的厚度可以是200nm，当然在其他的一些实施方式中，第一反射层131和第二反射层132的厚度也可以是其他数值。

当反射层为金属层时，为了避免反射层在加工及使用过程中不被外力破坏或发生氧化黑化等现象，本实施例中，波长转换装置20还包括保护层140，保护层140形成于反射层的部分表面。本实施例中，保护层140形成于反射层的远离波长转换体120的表面，具体而言，保护层140形成于第二反射层132的远离波长转换体120的表面，通过设置保护层140，可以防止在后续将波长转换体120以及反射层形成的整体装配到导热基板110时，发生氧化或者产生损伤。保护层140可以采用不易黑化、腐蚀的镍层、镍合金层、铬层(Cr)、铬合金层和氧化铝层中的任意一种，也可以采用由Al氧化生成的致密Al₂O₃膜层作为保护层140。保护层140的厚度可以根据反射层的材质活性确定，例如可以是0.5μm-3mm。本实施例中，保护层140通过镀附的形式形成于反射层的表面，且为镍层。

反射层通过导热层与导热基板110连接，以使得波长转换体120在进行波长转换时发生非辐射跃迁而产生的热量能够经反射层以及导热层传导至导热基板110上。具体地，本实施例中，导热层包括第一导热层151和第二导热层152，第一导热层151贴设于导热基板110，第一反射层131贴设于第一导热层151的远离导热基板110的表面，第二反射层132的靠近第一反射层131的一端连接第一导热层151，且保护层140也与第一导热层151连接。第二导热层152环绕于第一导热层151的边缘并与导热基板110连接，第二导热层152朝向第一表面121方向延伸，并贴设于第二反射层132的远离波长转换体120的表面。更为具体的，本实施例中，第二导热层152贴设于保护层140的远离波长转换体120的表面。

导热层可以选用导热系数高的材料制成，例如：导热层可以选自Sn层(锡)、Pb层(铅)、Ag层(银)、Cu层(铜)和散热油脂层中的任意一种。其中，散热油脂层可以是树脂和填料颗粒形成的混合物，树脂例如是硅树脂，填料颗粒可以是金属或金属氧化物的颗粒。其中，第一导热层151和第二导热层152可以采用相同的材质，也可以采用不同的材质，且导热层可以具有一定的粘性，进而直接将反射层固定于导热基板110。本实施例中，第一导热层151为Ag层，第二导热层152为Sn层。

通过设置第一导热层151和第二导热层152，可以快速的将波长转换体120产生的热量通过反射层以及导热层传导至导热基板110，并向外扩散，避免波长转换装置20过热损坏。

在制备时，可以先在波长转换体120的第二表面122和侧表面123，通过磁控溅射的方式形成第一反射层131以及第二反射层132，然后在第二反射层132的表面镀附镍层作为保护层140。然后在保护层140的外侧焊接锡焊料作为第二导热层152，然后整体通过银焊料烧结固定在导热基板110的表面，银焊料作为第一导热层151。

本实施例中，第一表面121同时作为入光面以及出光面，第一表面121的表面积为0.5mm*0.4mm，波长转换体120的厚度例如可以是0.25mm，波长转换体120的厚度即为第一表面121和第二表面122之间的间距。入射于第一表面121的入射光斑面积小于从第一表面121出射的受激光21的出射光斑面积。具体而言可以通过控制光源11出射的激发光12入射于第一表面121的入射光斑，例如对收集透镜的参数进行调整，使得入射于第一表面121的入射光斑的面积等于0.5mm*0.4mm即可，且入射光斑在第一表面121的投影完全位于受激光21的出射光斑所在范围内。

在一些实施方式中，入射于第一表面121的入射光斑面积与受激光21的出射光斑面积的比值可以是1：1～1：3，例如可以是1：1，1:1.5，1:2，1:2.5，1:3等。较佳的，入射于第一表面121的入射光斑面积与受激光21的出射光斑面积的比值是1：(1-1.5)，例如可以是1:1.1，1:1.2，1:1.3，1：1.4等，在此不做限定。

本实施例中，波长转换装置20的工作原理是：从光源11出射的激发光12入射于第一表面121，形成入射光斑，而后激发光12被波长转换体120转换形成荧光，或者在波长转换体120内继续传播，其中受激的荧光向内传播时遇到波长转换体120中的荧光粉颗粒、气孔、缺陷以及其他散射粒子发生散射，直至向下遇到高反射率的第一反射层131反射或散射折回，横向传播遇到高反射率的第二反射层132反射或散射折回。因此由于第一反射层131和第二反射层132的存在，受激光21仅能从第一表面121出光。

由于入射光斑的面积小于出射光斑的面积，在波长转换体120内部横向传播的部分荧光也会被第二反射层132反射，并最终从第一表面121出射，因此可以减小现有技术中荧光的横向扩散，提高发光效率。同时，由于发光效率的提升，在同等照明亮度需求下，可以使用更小的波长转换体120，节省成本以及空间占用，同时在波长转换体120的侧面设置导热层，还可以增加散热效果。

第二实施例

请一并参阅图3和图4，本实施例提供一种光源装置1，以下仅就本实施例与第一实施例的区别进行详细描述，未尽之处与第一实施例相同，参阅前述的第一实施例的相关内容即可，在此不再赘述。

本实施例中，导热基板110为氮化铝基板，且未设置第二导热层152以及保护层140。光源11出射的激发光12在经过手机透镜汇聚后，入射于第一表面121的入射光斑的面积为0.48mm*0.38mm，小于第一表面121的表面积0.5mm*0.4mm。更为具体的，本实施例中的波长转换装置20可以按以下方式制备得到：在波长转换体120的第二表面122通过磁控溅射方式形成银层作为第一反射层131，将表面形成第一反射层131后的波长转换体120通过反射型银电子浆料烧结在导热基板110表面形成导热层，此时导热层仅包括第一导热层151。然后在波长转换体120的侧表面123涂覆形成第二反射层132，第二反射层132的材料是有机硅系粘结剂混合TiO₂和Al₂O₃的浆料。

在一些实施方式中，第二反射层132的远离第一反射层131的端面突出于第一表面121，这种设置方式的好处在于，从第一表面121出射的受激光21在出射时，若受激光21在出射时存在向外发散的出射角，会被第二反射层132的突出第一表面121的部分再次反射，使得受激光21向中心汇聚，有利于收敛出射的受激光21的光线角度，进一步的提升收光效率。其中第二反射层132的远离第一反射层131的端面突出于第一表面121的高度例如可以是0.3-1.5mm，本实施例中第二反射层132的远离第一反射层131的端面突出于第一表面121约0.1mm。

本实施例提供的波长转换装置20，受激光21在波长转换体120内部横向传播的部分荧光也会被第二反射层132反射，并最终从第一表面121出射，因此可以减小现有技术中荧光的横向扩散，提高发光效率。且因为未设置第二导热层152以及保护层140，工序更简单，成本更低。

第三实施例

请再次结合图3和图4，本实施例提供一种光源装置1，以下仅就本实施例与第二实施例的区别进行详细描述，未尽之处与第二实施例相同，参阅前述的第二实施例的相关内容即可，在此不再赘述。

本实施例中，导热基板110为铜基板，波长转换装置20可以按以下方式制备得到：在波长转换体120的第二表面122通过磁控溅射方式形成银层作为第一反射层131，将表面形成第一反射层131后的波长转换体120通过导热浆料烧结在导热基板110表面，烧结浆料作为导热层，此时导热层仅包括第一导热层151。在烧结导热浆料的同时，将中空的刚玉套筒(Al₂O₃)套设在波长转换体120的侧表面123上，同步的将刚玉套筒烧结到波长转换体120上，刚玉套筒作为第二反射层132。需要说明的是，刚玉套筒可以是一个一体形成的筒状结构，也可以是有多片刚玉板粘合后形成的，在此不做具体限定。

本实施例中，作为第二反射层132的刚玉套筒的远离第一反射层131的端面突出于第一表面121约0.05mm。

本实施例提供的波长转换装置20，同样可以实现减小现有技术中荧光的横向扩散，提高发光效率的效果。且因为未设置第二导热层152以及保护层140，工序更简单，成本更低。并且，由于刚玉的耐温性能更好，避免了使用有机粘结剂在使用过程中出现发黄，或者被激光照射后碳化发黑等现象，提高了整个波长转换装置20的可靠性。

第四实施例

请一并参阅图5和图6，本实施例提供一种光源装置1，以下仅就本实施例与第二实施例的区别进行详细描述，未尽之处与第二实施例相同，参阅前述的第二实施例的相关内容即可，在此不再赘述。

本实施例中，波长转换体120的厚度为0.15mm，导热基板110为氮化铝基板，波长转换装置20可以按以下方式制备得到：在导热基板110的表面设置银浆，而后在波长转换体120直接按压在银浆上，使得银浆自溢并包裹波长转换体120的第二表面122以及侧表面123形成第一反射层131和第二反射层132，最后一次烧结成型。

本实施例提供的波长转换装置20，同样可以实现减小现有技术中荧光的横向扩散，提高发光效率的效果。且因为未设置第二导热层152以及保护层140，工序更简单，成本更低。并且，第一反射层131和第二反射层132一次烧结成型，工艺更简单，工艺成本更低。

第五实施例

请一并参阅图7和图8，本实施例提供一种光源装置1，以下仅就本实施例与第一实施例的区别进行详细描述，未详尽之处与第一实施例相同，参阅前述的第一实施例的相关内容即可，在此不再赘述。

本实施例中，波长转换体120为荧光单晶体，其中波长转换体120为大致的方形结构，第一表面121的面积为0.6mm*0.4mm，波长转换体120的厚度为0.3mm。

其中，本实施例中，导热基板110被设置成“凹形”，导热基板110内形成凹腔，导热基板110具有围成凹腔的底壁和内壁，底壁和内壁连接。导热层、反射层以及波长转换体120均嵌设于凹腔内，第一导热层151铺设于导热基板110的围成凹腔的底壁，第二导热层152的远离第二反射层132的表面贴设于围成凹腔的内壁。这种实施方式，可以进一步的增加导热层与导热基板110之间的接触面积，使得热量可以快速的传递至导热基板110并向外扩散，提高波长转换装置20的散热效果。

波长转换装置20可以按以下方式制备得到：在波长转换体120的第二表面122以及侧表面123通过化学镀银的方式，形成一厚度约为150nm的银层作为反射层，然后通过磁控溅射的方式在反射层的远离波长转换体120的表面形成一镍层作为保护层140。导热基板110为铜基板，预先在导热基板110上加工出凹坑，在凹坑的底壁加入适量导热胶，将形成保护层140后的波长转换体120按压进入凹坑，使得导热胶包裹在保护层140外形成导热层。

本实施例提供的波长转换装置20，同样可以实现减小现有技术中荧光的横向扩散，提高发光效率的效果。且由于导热层与导热基板110接触面积更大，散热效果更好。

第六实施例

请一并参阅图9和图10，本实施例提供一种光源装置1，其中，波长转换装置20采用透射式结构，具体而言，反射层仅设置于侧表面123，其中入射于第一表面121的激发光12可以直接透过波长转换体120并从第二表面122出射受激光21。其中本实施例中未详尽的内容可以参阅前述各实施例。

其中，入射于第一表面121的入射光斑面积小于或等于从第二表面122出射的受激光21的出射光斑面积。当激发光12从第一表面121入射时，被波长转换体120转换为受激光21，一部分受激光21朝向第二表面122方向传播并直接透过第二表面122，另一部分受激光21沿第一平面的平面方向传播，此时由于侧表面123设置有反射层，反射层可以对这部分受激光21进行反射，改变其传播方向，使得其中的大部分受激光21朝向第二表面122方向传播并透过第二表面122出射。因此减小现有技术中荧光的横向扩散，提高发光效率的效果。

为了进一步提高激发光12的转换率，波长转换装置20还可以包括第一膜层160和第二膜层170，第一膜层160设置于第一表面121，并用于透过激发光12且反射受激光21，第二膜层170设置于第二表面122，并用于反射激发光12且透过受激光21。通过设置第一膜层160和第二膜层170，使得当激发光12入射于第一表面121时，透过第一膜层160进入波长转换体120，此时未被波长转换体120转换的激发光12即使继续朝向第二表面122方向传播，也会被第二膜层170反射重新回到波长转换体120进行荧光转换，而不能直接透过第二表面122，同时进入波长转换体120后的激发光12在被波长转换体120转换为受激光21之后，即使其因散射等原因朝向第一表面121方向传播，也会被第一膜层160反射，同时反射层也能对其产生反射作用，因而这部分受激光21都最终会从第二表面122出射，而被利用。因此，上述的实施方式，可以显著的提高光效，进而提高显示亮度。

为了进一步地提高光效，作为入光面的第一表面121还可以设置得比作为出光面的第二表面122的面积更大一些，此时第一表面121与第二表面122大致相互平行，且第二表面122在第一表面121所在平面的投影位于第一表面121范围内。侧表面123为锥形曲面并连接于第一表面121和第二表面122之间，且侧表面123的靠近第一表面121的一端相较于靠近第二表面122的一端具有更大的内径。这种实施方式的好处在于：作为入光面的第一表面121的面积更大，因此入光面的光功率会有所降低，有利于提升光效。同时侧表面123倾斜设置对于横向传播的受激光21具有更好的反射效果，能够提高这部分受激光21的反射角，使其快速的从第二表面122出射，同时上述的设置方式会使得侧表面123的表面积更大，因此可以利于散热。其中，本实施例中，第一表面121和第二表面122均为大致的矩形平面，第二表面122的面积为0.6mm*0.4mm，第一表面121的面积为0.8mm*0.6mm，波长转换体120的厚度为0.3mm。激发光12入射于第一表面121的入射光斑可以小于或等于0.6*0.4mm。

具体地，波长转换装置20可以按以下方式制备得到：导热基板110为铝合金基板，其设置成中空的筒状，在波长转换体120的侧表面123通过磁控溅射的方式形成一层银层作为反射层，而后在反射层的远离波长转换体120的表面形成一层铬层作为保护层140。在导热基板110的中空孔的内壁涂覆导热胶，将形成保护层140后的波长转换体120嵌入中空孔，导热胶均布后形成导热层，连接于保护层140和导热基板110之间。

此外，为了增加结构稳定性，本实施例中，还设置有多个固定胶层180，固定胶层180沿波长转换体120的径向延伸设置，并连接反射层、保护层140、导热层以及导热基板110，固定胶层180可以与第一膜层160和/或第二膜层170共面设置。用于增强反射层、保护层140、导热层以及导热基板110之间的连接强度，增加结构稳定性。

在受激光21从第二表面122透过后，还可以设置收集透镜14，用于对受激光进行汇聚。

本实施例提供的波长转换装置20，同样可以实现减小现有技术中荧光的横向扩散，提高发光效率的效果，且光效更高。

第七实施例

请一并参阅图11和图12，本实施例提供一种光源装置1，以下仅就本实施例与第二实施例的区别进行详细描述，未尽之处与第二实施例相同，参阅前述的第二实施例的相关内容即可，在此不再赘述。

本实施例中，导热基板110为铜基板，波长转换体120为荧光单晶体，其大致为方形结构，第一表面121的棉结为0.5mm*0.5mm，波长转换体120的厚度为0.3mm，激发光12照射于第一表面121形成的入射光斑的面积为0.49*0.49mm。波长转换装置20可以按照以下方式制备：在波长转换装置20的第二表面122通过PVD方式镀一层全反射膜作为反射层，在导热基板110的表面涂覆导热胶作为导热层，将反射层通过导热胶粘接于导热基板110。

反射层仅设置于波长转换体120的第二表面122，侧表面123外露直接与空气等介质接触，波长转换体120的折射率与空气的折射率不相等，使得波长转换体120的侧表面123与空气形成折射界面，对于沿横向传播的受激光21，其中的大角度传播的部分在到达该折射界面时，会发生全反射并重新回到波长转换体120内，进而从第一表面121出光。

为了避免第一表面121处也发生较多的全反射现象，进一步地提高第一表面121出射的受激光21的光效，本实施例中，第一表面121还设置有增透膜层190，增透膜层190的作用是减小界面之间的反射现象发生，使得被反射层朝向第一表面121反射的受激光21在到达第一表面121时不会发生反射再次被反射回波长转换体120，而是直接透过增透膜层190出射。

本实施例提供的波长转换装置20，同样可以实现减小现有技术中荧光的横向扩散，提高发光效率的效果，且光效更高。

第八实施例

请参阅图13和图14，本实施例提供一种光源装置1，以下仅就本实施例与第一实施例的区别进行详细描述，未尽之处与第一实施例相同，参阅前述的第一实施例的相关内容即可，在此不再赘述。

本实施例中，波长转换体120为荧光单晶体，且为大致的方形结构，波长转换体120具有相对的第一表面121和第二表面122以及连接在第一表面121和第二表面122之间的侧表面123，第一表面121作为入光面，光源11产生的激发光12入射于第一表面121。侧表面123包括第一区域和第二区域，第一区域和第二区域均可以是连续的区域，反射层设置于第二表面122以及第一区域，第二区域未设置反射层，第一表面121用于接收激发光12，并被反射层反射后从第二区域出射受激光21。

波长转换装置20还包括第一膜层160和第二膜层170，第一膜层160设置于第一表面121，并用于透过激发光12且反射受激光21，第二膜层170设置于第二区域，并用于反射激发光12且透过受激光21。

当激发光12入射于第一表面121后，透过第一膜层160进入波长转换体120内，并被波长转换体120转换为受激光21，此时一部分受激光21朝向第二表面122方向出射并被第二表面122的反射层反射，被反射的受激光21中由于第一区域设置有反射层，第一表面121设置第一膜层160，因此只能从第二区域透过第二膜层170出射；另一部分受激光21沿第一表面121所在平面方向传播，这些光线可以直接从第二区域出射，也可以在受到第一区域的反射层反射后，从第二表面122出射。而进入波长转换体120内未被转换为受激光21的激发光12受到第二膜层170的作用不能从第二区域出射，且被重新反射回波长转换体120内重新进行转化。

同时，入射于第一表面121的入射光斑面积小于从第二区域出射的出射光斑面积。具体地，第二区域的面积即出射光斑的为0.6mm*0.4mm，波长转换体120的厚度为0.3mm。入射于第一表面121的激发光12的入射光斑的面积为0.59mm*0.38mm。因此，本实施例提供的波长转换装置20，同样可以实现减小现有技术中荧光的横向扩散，提高发光效率的效果，且光效更高。

更为具体的，本实施例中，波长转换装置20可以按以下方式制备：在波长转换体120的第二表面122以及第一区域通过化学镀银的方式形成一层银层作为反射层，厚度约150nm，通过磁控溅射的方式在反射层的远离波长转换体120的表面形成一层镍层作为保护层140。导热基板110采用铜基板，将铜基板加工成“L”形的凹坑状，在凹坑的内壁涂覆导热胶作为导热层，将形成保护层140后的波长转换体120嵌入凹坑，通过导热胶与导热基板110连接固定。然后在第二区域以及第一表面121分别设置第二膜层170和第一膜层160。

本实施例中，更为具体的，波长转换体120为大致的方形结构，侧表面123围成一矩形区域，第二区域位于侧表面123的一侧，即第二区域为一平面，第一区域形成于侧表面123的另外三侧，为一连续的区域。且作为出光面的第二区域与作为入光面的第一表面121是相互连接的，这样会使得整个光路更为扁平化，减小整个波长转换装置20的体积。

第九实施例

本实施例提供一种光机系统，光机系统可以包括上述任意实施例中的光源装置1或者波长转换装置20，其具体结构可以参阅前述内容，在此不再赘述。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (19)

1.一种光源装置，其特征在于，包括光源和波长转换装置，所述光源用于出射激发光，所述波长转换装置包括：

导热基板；

波长转换体，所述波长转换体具有相背的第一表面和第二表面，以及连接于所述第一表面和所述第二表面之间的侧表面，所述波长转换体用于转换激发光为受激光；

反射层，所述反射层设置于所述第二表面和/或所述侧表面，所述反射层通过导热层与所述导热基板连接；所述第一表面用于接收激发光，并被所述反射层反射后从所述第一表面或所述侧表面出射受激光，或者直接透过所述波长转换体从所述第二表面出射受激光；

其中，入射于所述第一表面的入射光斑面积小于或等于所述受激光的出射光斑面积。

2.根据权利要求1所述的光源装置，其特征在于，入射于所述第一表面的入射光斑面积与受激光的出射光斑面积的比值为1：1～1：3。

3.根据权利要求1所述的光源装置，其特征在于，所述反射层包括第一反射层，所述第一反射层设置于所述第二表面，所述第一表面用于接收激发光，并被所述反射层反射后从所述第一表面出射受激光。

4.根据权利要求3所述的光源装置，其特征在于，所述波长转换装置还包括增透膜层，所述增透膜层设置于所述第一表面。

5.根据权利要求3所述的光源装置，其特征在于，所述反射层还包括第二反射层，所述第二反射层设置于所述侧表面，所述第二反射层与所述第一反射层连接。

6.根据权利要求5所述的光源装置，其特征在于，所述导热层包括第一导热层，所述第一导热层贴设于所述导热基板，所述第一反射层贴设于所述第一导热层的远离所述导热基板的表面，所述第二反射层的靠近所述第一反射层的一端连接所述第一导热层。

7.根据权利要求6所述的光源装置，其特征在于，所述导热层还包括第二导热层，所述第二导热层环绕于所述第一导热层的边缘并与所述导热基板连接，所述第二导热层朝向所述第一表面方向延伸，并贴设于所述第二反射层的远离所述波长转换体的表面。

8.根据权利要求7所述的光源装置，其特征在于，所述导热基板形成凹腔，所述导热层、所述反射层以及所述波长转换体均设置于所述凹腔内，所述第二导热层的远离所述第二反射层的表面贴设于围成所述凹腔的内壁。

9.根据权利要求5所述的光源装置，其特征在于，所述第二反射层的远离所述第一反射层的端面突出于所述第一表面。

10.根据权利要求5所述的光源装置，其特征在于，所述第一反射层和所述第二反射层一体烧结成型。

11.根据权利要求1所述的光源装置，其特征在于，所述反射层设置于所述侧表面，所述第一表面用于接收激发光，直接透过所述波长转换体从所述第二表面出射受激光，所述第二表面的面积小于所述第一表面的面积。

12.根据权利要求11所述的光源装置，其特征在于，所述波长转换装置还包括第一膜层和第二膜层，所述第一膜层设置于所述第一表面，并用于透过激发光且反射受激光，所述第二膜层设置于所述第二表面，并用于反射激发光且透过受激光。

13.根据权利要求1所述的光源装置，其特征在于，所述侧表面包括第一区域和第二区域，所述反射层设置于所述第二表面以及所述第一区域，所述第一表面用于接收激发光，并被所述反射层反射后从所述第二区域出射受激光，入射于所述第一表面的入射光斑面积小于从所述第二区域出射的出射光斑面积；

所述波长转换装置还包括第一膜层和第二膜层，所述第一膜层设置于所述第一表面，并用于透过激发光且反射受激光，所述第二膜层设置于所述第二区域，并用于反射激发光且透过受激光。

14.根据权利要求1-13任一项所述的光源装置，其特征在于，所述反射层选自Al层、Ag层、漫反射层和介质膜层中的任意一种。

15.根据权利要求14所述的光源装置，其特征在于，所述反射层为金属层，所述反射层的至少部分表面设置有保护层。

16.根据权利要求15所述的光源装置，其特征在于，所述保护层选自镍层、镍合金层、铬层(Cr)、铬合金层和氧化铝层中的任意一种。

17.根据权利要求1-13任一项所述的光源装置，其特征在于，所述导热层选自Sn层、Pb层、Ag层、Cu层和散热油脂层中的任意一种。

18.根据权利要求1-13任一项所述的光源装置，其特征在于，所述导热基板选自铜基板、铜合金基板、铝基板、铝合金基板、蓝宝石基板、氮化铝基板、单晶硅基板、多晶硅基板、石英基板、氮化镓基板、碳化硅基板和氧化锌基板中的任意一种。

19.一种光机系统，其特征在于，包括如权利要求1-18任一项所述的光源装置。

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