RU172038U1 - LIGHT SOURCE WITH LASER EXCITATION OF LUMINOPHOR - Google Patents
LIGHT SOURCE WITH LASER EXCITATION OF LUMINOPHOR Download PDFInfo
- Publication number
- RU172038U1 RU172038U1 RU2017114511U RU2017114511U RU172038U1 RU 172038 U1 RU172038 U1 RU 172038U1 RU 2017114511 U RU2017114511 U RU 2017114511U RU 2017114511 U RU2017114511 U RU 2017114511U RU 172038 U1 RU172038 U1 RU 172038U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- light source
- phosphor
- collecting lens
- collecting
- housing
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Semiconductor Lasers (AREA)
- Non-Portable Lighting Devices Or Systems Thereof (AREA)
Abstract
Источник света с лазерным возбуждением люминофора относится к области светотехники, а именно к источникам белого света для осветительных устройств с направленным излучением, и может быть использована в устройствах типа фар, прожекторов. Позволяет расширить функциональные возможности источника света за счет регулирования силы света и площади освечивания. Источник света содержит полый корпус с входным и выходным торцами, внутренней и наружной резьбами, собирающую линзу, установленную внутри корпуса посредством прижимающего ее винта, установленного на внутренней резьбе, и металлический диско, установленный в выходном торце соосно собирающей линзе, с осевым отверстием, заполненным люминофором, защищенным с обеих сторон прозрачным компаундом, при этом на наружной резьбе с возможностью перемещения вдоль продольной оси корпуса со стороны выходного торца установлена оправка с собирающим оптическим элементом, соосным собирающей линзе, а со стороны входного торца - гайка, внутри которой соосно собирающей линзе установлен излучающий лазерный диод. 4 з.п. ф-лы, 4 ил.A light source with laser excitation of a phosphor belongs to the field of lighting engineering, namely to white light sources for illuminating devices with directional radiation, and can be used in devices such as headlights, searchlights. Allows you to expand the functionality of the light source by adjusting the light intensity and the coverage area. The light source comprises a hollow body with inlet and outlet ends, internal and external threads, a collecting lens mounted inside the housing by means of a clamping screw mounted on the internal thread, and a metal disco installed in the output end of the coaxially collecting lens with an axial hole filled with a phosphor protected on both sides by a transparent compound, while on the external thread with the possibility of movement along the longitudinal axis of the housing from the side of the output end face, a mandrel with a collecting opt an element coaxial to the collecting lens, and on the input end side, a nut, inside which a radiating laser diode is mounted coaxially to the collecting lens. 4 s.p. f-ly, 4 ill.
Description
Полезная модель относится к области светотехники, а именно к источникам белого света для осветительных устройств с направленным излучением, и может быть использована в устройствах типа фар, прожекторов.The utility model relates to the field of lighting engineering, namely to white light sources for illuminating devices with directional radiation, and can be used in devices such as headlights, searchlights.
Известен светодиодный источник света, содержащий корпус и рефлектор, при этом корпус выполнен из теплорассеивающего материала, внутренняя часть корпуса выполнена в виде, по меньшей мере, одного сегментированного рефлектора, формирующего диаграмму направленности распределения светового потока. По меньшей мере, один кристалл светоизлучающего диода (СИД) закреплен внутри корпуса. Сверху корпус накрыт конвертером, выполненным из, по меньшей мере, одного слоя светопропускающего материала. По меньшей мере, на одну сторону конвертера нанесен слой точечного люминофора. Сторона конвертера, направленная к, по меньшей мере, одному кристаллу СИД, покрыта слоем отражающего материала, состоящим из, по меньшей мере, одного слоя /Патент РФ №2569312, H01L 33/00, 2015 г./.Known LED light source containing a housing and a reflector, while the housing is made of heat dissipating material, the inner part of the housing is made in the form of at least one segmented reflector forming a radiation pattern. At least one crystal of a light emitting diode (LED) is fixed inside the housing. On top of the housing is covered by a converter made of at least one layer of light-transmitting material. At least one side of the converter is coated with a dot phosphor layer. The side of the converter, directed to at least one LED crystal, is coated with a layer of reflective material consisting of at least one layer / RF Patent No. 2569312, H01L 33/00, 2015 /.
Недостатком известного устройства является то, что сегментированный отражатель формирует направленность лишь первичного синего излучения от кристалла, не влияя коренным образом на форму направленности белого цвета свечения на выходе с люминофора, ввиду того, что на выходе с люминофора световой поток имеет широкую диаграмму направленности, схожую с типичной диаграммой направленности для светодиодов, угол рассеяния которых равен 110°-125°, в связи с чем устройство не может формировать строго заданную направленность излучения, тем более в случае необходимости узконаправленного излучения.A disadvantage of the known device is that the segmented reflector forms the directivity of only the primary blue radiation from the crystal, without fundamentally affecting the shape of the directivity of the white glow at the output from the phosphor, due to the fact that the light flux at the output from the phosphor has a wide radiation pattern similar to a typical radiation pattern for LEDs, the scattering angle of which is 110 ° -125 °, and therefore the device cannot generate a strictly specified radiation directivity, especially in Luciano need a focused radiation.
Известен источник света белого цвета на основе накачки люминофора лазерными диодами, содержащий минимум один лазерный диод, оптически связанный с минимум одним элементом люминофора, где испускаемое лазерным диодом излучение направлено на люминофор для его оптической накачки и последующего генерирования им белого света /US 2014/0126200, F21K 99/00, 2014 г./.A known white light source based on the pumping of a phosphor by laser diodes, containing at least one laser diode optically coupled to at least one phosphor element, where the radiation emitted by the laser diode is directed to the phosphor for optical pumping and subsequent generation of white light / US 2014/0126200, F21K 99/00, 2014 /.
Недостатком известного устройства является отсутствие возможности изменения силы света за счет изменения направленности излучения белого цвета свечения, ввиду отсутствия оптических элементов, формирующих направленный свет.A disadvantage of the known device is the inability to change the light intensity due to a change in the directivity of the white emission of the glow, due to the lack of optical elements forming the directional light.
Наиболее близким по технической сущности к предложенному источнику света с лазерным возбуждением люминофора является конусный светоизлучающий модуль для светотехнического устройства, содержащий пассивный держатель для размещенных вдоль его продольной оси последовательно один за другим полупроводникового лазерного диода и люминофорного преобразователя света, при этом пассивный держатель выполнен в виде имеющего возможность подключения к системе питания цилиндрического стакана, а для увеличения дальности светового луча и его видимости модуль может быть снабжен линзами /Патент РФ на полезную модель №167452, F21K 99/00, 2017 г./.The closest in technical essence to the proposed light source with laser excitation of the phosphor is a conical light emitting module for a lighting device containing a passive holder for a semiconductor laser diode and a phosphor light converter arranged sequentially along its longitudinal axis, while the passive holder is made in the form of the ability to connect a cylindrical cup to the power system, and to increase the range of the light beam and see it The module can be equipped with lenses / RF Patent for Utility Model No. 167452, F21K 99/00, 2017 /.
Недостатком известного устройства является отсутствие возможности регулировки угла расходимости лучей источника света.A disadvantage of the known device is the inability to adjust the angle of divergence of the rays of the light source.
Технической проблемой является создание компактного источника света с лазерным возбуждением люминофора с возможностью изменения угла расходимости лучей.The technical problem is the creation of a compact light source with laser excitation of the phosphor with the ability to change the angle of divergence of the rays.
Технический результат заключается в расширении функциональных возможностей источника света за счет регулирования силы света и площади освечивания.The technical result consists in expanding the functionality of the light source by adjusting the light intensity and the coverage area.
Техническая проблема решается, а технический результат достигается за счет того, что источник света с лазерным возбуждением люминофора содержит полый корпус с входным и выходным торцами, внутренней и наружной резьбами, собирающую линзу, установленную внутри корпуса посредством прижимающего ее винта, установленного на внутренней резьбе, и металлический диск, установленный в выходном торце соосно собирающей линзе, с осевым отверстием, заполненным люминофором, защищенным с обеих сторон прозрачным компаундом, при этом на наружной резьбе с возможностью перемещения вдоль продольной оси корпуса со стороны выходного торца установлена оправка с собирающим оптическим элементом, соосным собирающей линзе, а со стороны входного торца - гайка, внутри которой соосно собирающей линзе установлен излучающий лазерный диод.The technical problem is solved, and the technical result is achieved due to the fact that the light source with laser excitation of the phosphor contains a hollow body with inlet and outlet ends, internal and external threads, a collecting lens mounted inside the body by means of a screw that holds it on the internal thread, and a metal disk mounted in the output end of the coaxially collecting lens, with an axial hole filled with a phosphor, protected on both sides by a transparent compound, while on the external thread with with the possibility of moving along the longitudinal axis of the housing from the side of the output end, a mandrel with a collecting optical element coaxial to the collecting lens is installed, and from the side of the input end - a nut, inside which a radiating laser diode is installed coaxially to the collecting lens.
В частных случаях исполнения устройства в качестве собирающего оптического элемента используют линзу, отражатель или коллиматор.In special cases, the execution of the device as a collecting optical element using a lens, reflector or collimator.
Предпочтительно, что в качестве лазерного диода используют диод синего цвета излучения.Preferably, a blue diode is used as the laser diode.
В качестве лазерного диода 14 могут быть использованы излучающие диоды различных спектров излучения, но спектр чувствительности люминофора при его накачке должен совпадать со спектром излучения лазера. Т.е. если используют инфракрасный лазер, то и люминофор необходимо использовать чувствительный к накачке инфракрасным излучением.As the
Предложенное техническое решение поясняется чертежами, на которых для большей наглядности соотношения между отдельными элементами устройства изменены.The proposed technical solution is illustrated by drawings, in which, for clarity, the relationship between the individual elements of the device is changed.
На Фиг. 1 схематически изображен профильный вид источника света с сечением; на Фиг. 2 - металлический диск, содержащий люминофор, защищенный с двух сторон оптически прозрачным компаундом; на Фиг. 3 изображено формирование узконаправленного угла расходимости лучей белого света на выходе; на Фиг. 4 изображено формирование широконаправленного угла расходимости лучей белого света на выходе.In FIG. 1 schematically shows a profile view of a light source with a cross section; in FIG. 2 - a metal disk containing a phosphor, protected on both sides by an optically transparent compound; in FIG. 3 shows the formation of a narrow-angle divergence of white light rays at the output; in FIG. 4 shows the formation of a wide-angle divergence of white light rays at the output.
Источник света с лазерным возбуждением люминофора (Фиг. 1) содержит полый корпус 1 с входным 2 и выходным 3 торцами, внутренней 4 и наружной 5 резьбами. Внутри корпуса 1 установлена собирающая линза 6, посредством прижимающего ее винта 7, установленного на внутренней резьбе 4 корпуса 1. В выходном торце 3 корпуса 1 соосно собирающей линзе 6 впрессован металлический диск с осевым отверстием 8 (Фиг. 2), заполненный люминофором 9, защищенным с обеих сторон прозрачным компаундом 10. На наружной резьбе 5 корпуса 1 с возможностью перемещения вдоль продольной оси корпуса 1 со стороны выходного торца 3 установлена оправка 11 с собирающим оптическим элементом 12, соосным собирающей линзе 6. В качестве оптического элемента 12 могут быть использованы линза, отражатель или коллиматор. На наружной резьбе 5 корпуса 1 с возможностью перемещения вдоль продольной оси корпуса 1 со стороны входного торца установлена гайка 13, внутри которой соосно собирающей линзе 6 установлен излучающий лазерный диод синего цвета излучения 14. Гайка 13 посредством резьбы со стороны, противоположной излучающей поверхности лазерного диода 14, крепится к стакану 15 с уплотнителем 16.The light source with laser excitation of the phosphor (Fig. 1) contains a hollow body 1 with
Источник света с лазерным возбуждением люминофора работает следующим образом. Испускаемое лазерным диодом 14 излучение длиной волны 440-460 нм направлено на люминофор 9 металлического диска 8 для его оптической накачки и генерирования люминофором 9 излучения белого света. Между лазерным диодом 14 и металлическим диском 8 с люминофором 9 соосно с ними расположена собирающая линза 6, которая концентрирует излучение лазерного диода 14 на поверхности люминофора 9. Облучаемый лазерным диодом 14 люминофор 9 конвертирует синее лазерное излучение в белый свет. Испускаемые люминофором 9 лучи белого света, проходя через собирающий оптический элемент 12, установленный в оправке 11 соосно последовательно расположенным вдоль продольной оси корпуса (фактически являющейся оптической осью источника света), лазерному диоду 14, собирающей линзе 6 и металлическому диску 8 с люминофором 9, претерпевают преломления и выходят из него под требуемыми углами. Оправка 11 соединяется с корпусом 1 посредством наружной резьбы 5 корпуса 1 и имеет возможность перемещения вдоль продольной оси корпуса 1 при вращении. Как следствие, изменяя положение оптического элемента 12 относительно светящегося люминофора 9, посредством перемещения оправки 11 в направлении продольной оси корпуса 1, источник света формирует требуемое значение угла расходимости лучей. Гайка 13 также соединяется с корпусом 1 по наружной резьбе 5 корпуса 1 с возможностью перемещения вдоль продольной оси корпуса 1, что позволяет изменять плотность облучения люминофора 9 и размер светящегося поля, тем самым обеспечивается регулировка интенсивности светового потока. К выходам лазерного диода 14 припаивают провода (на чертеже не показаны), которые через уплотнитель 16 пропускают в стакан 15 для подключения к источнику энергии. Стакан 15 предохраняет электромонтаж (пайку) изучающего диода 14 от повреждения, а установленный в стакан 15 уплотнитель 16 служит для предотвращения перетирания изоляции проводов.A light source with laser excitation of the phosphor works as follows. The wavelength of 440-460 nm emitted by the
Люминофор (люминофорную суспензию) 9 (Фиг. 2) помещают в полость диска 8 в условиях дегазации, т.е. между компаундом 10 и люминофорной суспензией 9 выкачивают воздух, поскольку содержащийся в воздухе кислород способствует активному окислению и деградации люминофора, что негативно сказывается на его ресурсе 9 при нагреве. Кроме того, равномерное облучение люминофора 9 за счет наличия собирающей линзы 6, также повышает срок службы люминофора, а соответственно и всего источника света.The phosphor (phosphor suspension) 9 (Fig. 2) is placed in the cavity of the
На Фиг. 3 изображено формирование узконаправленного угла расходимости лучей белого света на выходе источника света, с целью увеличения силы света и как следствие - уменьшения площади освечивания. Узкий угол расходимости лучей обусловлен тем, что люминофор 9 находится в фокусе собирающей линзы 6, а вышедшие из источника света лучи направлены вдоль продольной оси корпуса 1 (оптической оси).In FIG. 3 shows the formation of a narrowly diverged angle of divergence of white light rays at the output of a light source, in order to increase the light intensity and, as a consequence, reduce the area of coverage. A narrow angle of divergence of the rays is due to the fact that the
На Фиг. 4 изображено формирование широкого угла расходимости лучей белого света на выходе, с целью уменьшения силы света и увеличения площади освечивания. Широкий угол расходимости лучей обусловлен тем, что оптический элемент 12 смещен максимально возможно вдоль продольной оси корпуса 1 (оптической оси) от поверхности люминофора 9 за счет перемещения оправки 11 по наружной резьбе 5 корпуса 1.In FIG. 4 shows the formation of a wide angle of divergence of white light rays at the exit, in order to reduce light intensity and increase the area of coverage. A wide angle of divergence of the rays is due to the fact that the
Таким образом, наличие собирающей оптической линзы 6 для увеличения плотности облучения люминофора 9 за счет фокусировки лазерного излучения на нем посредством передвижения вдоль оптической оси источника света гайки 13 с лазерным диодом 14 и собирающего оптического элемента 12 для изменения силы белого света на его выходе за счет регулировки угла расходимости лучей посредством передвижения вдоль оптической оси источника света оправки 11, позволяет расширить функциональные возможности предложенного источника света, который может быть использован в прожекторах и фарах транспортных средств для регулирования силы света и площади освечивания.Thus, the presence of a collecting
Claims (5)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017114511U RU172038U1 (en) | 2017-04-26 | 2017-04-26 | LIGHT SOURCE WITH LASER EXCITATION OF LUMINOPHOR |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017114511U RU172038U1 (en) | 2017-04-26 | 2017-04-26 | LIGHT SOURCE WITH LASER EXCITATION OF LUMINOPHOR |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU172038U1 true RU172038U1 (en) | 2017-06-27 |
Family
ID=59240596
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2017114511U RU172038U1 (en) | 2017-04-26 | 2017-04-26 | LIGHT SOURCE WITH LASER EXCITATION OF LUMINOPHOR |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU172038U1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU202047U1 (en) * | 2020-11-16 | 2021-01-28 | Сергей Григорьевич Никифоров | COMBINED RADIATION SOURCE |
WO2023071060A1 (en) * | 2021-10-26 | 2023-05-04 | 深圳市绎立锐光科技开发有限公司 | Laser light source apparatus and light source system |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20130271947A1 (en) * | 2010-12-06 | 2013-10-17 | Klaus Finsterbusch | Illumination Device |
US20140126200A1 (en) * | 2008-08-05 | 2014-05-08 | The Regents Of The University Of California | White light source employing a iii-nitride based laser diode pumping a phosphor |
RU156989U1 (en) * | 2015-06-02 | 2015-11-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный машиностроительный университет (МАМИ)" | LIGHT-RADIATING MODULE FOR LIGHTING DEVICE |
RU2569312C2 (en) * | 2013-04-05 | 2015-11-20 | Сергей Александрович Панин | Light-emitting diode light source (versions) |
RU167452U1 (en) * | 2016-06-14 | 2017-01-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский политехнический университет" | CONE LIGHT-EMISSING MODULE FOR LIGHTING DEVICE |
-
2017
- 2017-04-26 RU RU2017114511U patent/RU172038U1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20140126200A1 (en) * | 2008-08-05 | 2014-05-08 | The Regents Of The University Of California | White light source employing a iii-nitride based laser diode pumping a phosphor |
US20130271947A1 (en) * | 2010-12-06 | 2013-10-17 | Klaus Finsterbusch | Illumination Device |
RU2569312C2 (en) * | 2013-04-05 | 2015-11-20 | Сергей Александрович Панин | Light-emitting diode light source (versions) |
RU156989U1 (en) * | 2015-06-02 | 2015-11-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный машиностроительный университет (МАМИ)" | LIGHT-RADIATING MODULE FOR LIGHTING DEVICE |
RU167452U1 (en) * | 2016-06-14 | 2017-01-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский политехнический университет" | CONE LIGHT-EMISSING MODULE FOR LIGHTING DEVICE |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU202047U1 (en) * | 2020-11-16 | 2021-01-28 | Сергей Григорьевич Никифоров | COMBINED RADIATION SOURCE |
WO2023071060A1 (en) * | 2021-10-26 | 2023-05-04 | 深圳市绎立锐光科技开发有限公司 | Laser light source apparatus and light source system |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10465873B2 (en) | Light emitting device, vehicle headlamp, illumination device, and laser element | |
EP2534411B1 (en) | Lamp comprising a phosphor, radiation source, optical system and heatsink | |
KR101670510B1 (en) | Remote phosphor led illumination system | |
JP5363864B2 (en) | Light emitting device and light bulb type LED lamp | |
US20110044070A1 (en) | Light source device | |
JP5373742B2 (en) | Light emitting device, vehicle headlamp, lighting device, and laser element | |
JP2013541172A (en) | Light emitting diode projector | |
JP2005506672A5 (en) | ||
JP6161877B2 (en) | Light emitting device, vehicle headlamp and lighting device | |
EP2856014B1 (en) | Lighting device with optical reflector, luminaire having such lighting device and method of manufacturing a compact optical reflector | |
JP6741753B2 (en) | Lighting device for vehicle headlights | |
US9869454B2 (en) | Light-emitting apparatus | |
US11499695B2 (en) | Optical member and light emission device | |
RU172038U1 (en) | LIGHT SOURCE WITH LASER EXCITATION OF LUMINOPHOR | |
US10139067B2 (en) | Laser car lamp | |
KR101132217B1 (en) | Light-emitting diode illumination device of asymmetry reflective | |
RU156989U1 (en) | LIGHT-RADIATING MODULE FOR LIGHTING DEVICE | |
TWI619968B (en) | Light irradiation device | |
CN212986806U (en) | Achromatic light-emitting device | |
KR101797339B1 (en) | Lantern for lighthouse by using a laser diode and phosphor | |
JP2015111523A (en) | Lighting device and optical lens | |
JP2014170758A (en) | Lighting device and vehicle headlight | |
KR101191406B1 (en) | Led lamp device with distribution pattern of luminous intensity of incandescent lamp | |
RU51169U1 (en) | LED HEADLIGHT | |
CN213177921U (en) | Novel aluminum-plastic LED floodlight |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM9K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20190427 |