雷射照明裝置及雷射燈的製作方法
2023-06-03 16:33:16
專利名稱:雷射照明裝置及雷射燈的製作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種雷射照明裝置及雷射燈，該裝置包括：雷射器組，包括多個雷射器，每個雷射器用於發出不同的雷射；聚光透鏡組，包括多個聚光透鏡，每個雷射器的相對位置上設有一個對應的聚光透鏡，用於聚光透鏡將每個雷射器發出的雷射匯聚成匯聚光；螢光體組，包括多個螢光體，每個聚光透鏡的相對位置上設有一個對應的螢光體，且聚光透鏡位於雷射器和螢光體之間，用於將每個聚光透鏡生成的匯聚光轉換成多個色光；光收集器，位於螢光體組與混色器之間，用於將轉換後的多個色光匯集到混色器的入口；混色器，用於光收集器收集到的色光均勻混合，本實用新型解決了現有的雷射照明技術中，不能同時實現調整雷射燈顏色和減輕雷射散斑的問題。
【專利說明】雷射照明裝置及雷射燈
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及照明領域，具體而言，涉及一種雷射照明裝置及雷射燈。
【背景技術】
[0002]雷射照明具有顏色鮮豔、指向性好、射程遠、易控制等特點，舞臺和戶外都採用雷射裝置來打出各種雷射束或雷射文字來增加氣氛。
[0003]但是，這裡需要說明的是，在現有的雷射照明技術中，雷射裝置的出射光往往存在著散斑現象，即出射光表現出的光斑明暗不均勻，而能減弱上述散斑的雷射裝置往往起不到能調整雷射亮度和顏色的功能。與此同時，現有的雷射照明技術中，在對雷射裝置進行調色的時候，出射光的光束會出現明顯的色差，影響了視覺效果。
[0004]針對現有的雷射照明技術中，不能同時實現調整雷射燈顏色和減輕雷射散斑的問題，目前尚未提出有效的解決方案。
實用新型內容
[0005]本實用新型的主要目的在於提供一種雷射照明裝置及雷射燈，以解決現有的雷射照明技術中，不能同時實現調整雷射燈顏色和減輕雷射散斑的問題。
[0006]為了實現上述目的，根據本實用新型實施例的一個方面，提供了一種雷射照明裝置。該裝置包括:
[0007]雷射器組，包括多個雷射器，每個雷射器用於發出不同的雷射；聚光透鏡組，包括多個聚光透鏡，每個雷射器的相對位置上設有一個對應的聚光透鏡，用於聚光透鏡將每個雷射器發出的雷射匯聚成匯聚光；螢光體組，包括多個螢光體，每個聚光透鏡的相對位置上設有一個對應的螢光體，且聚光透鏡位於雷射器和螢光體之間，用於將每個聚光透鏡生成的匯聚光轉換成多個色光；光收集器，位於螢光體組與混色器之間，用於將轉換後的多個色光匯集到混色器的入口 ；混色器，用於光收集器收集到的色光均勻混合，產生均勻混合光。
[0008]進一步的，該裝置還包括:透鏡，設置於混色器的一側，用於將均勻混合光的光束按照至少兩種角度或形狀輸出。
[0009]進一步的，該裝置還包括:反射器，設置於混色器的一側，用於將均勻混合光的光束按照至少兩種角度或形狀輸出。
[0010]進一步的，該裝置還包括:第一調節裝置，用於通過調節至少兩個雷射器輸出的雷射的輻射光譜，使雷射器的輻射光譜同至少兩個螢光體的激發光譜相匹配。
[0011]進一步的，該裝置還包括:第二調節裝置，用於通過調節每個雷射器中發出的雷射的顏色通道，來控制雷射器射出的雷射的光強比例。
[0012]根據本實用新型實施例的一個方面，提供了一種雷射燈，該裝置包括上述任意一項雷射照明裝置。
[0013]根據實用新型實施例，通過雷射器組，包括多個雷射器，每個雷射器用於發出不同的雷射；聚光透鏡組，包括多個聚光透鏡，每個雷射器的相對位置上設有一個對應的聚光透鏡，用於聚光透鏡將每個雷射器發出的雷射匯聚成匯聚光；螢光體組，包括多個螢光體，每個聚光透鏡的相對位置上設有一個對應的螢光體，且聚光透鏡位於雷射器和螢光體之間，用於將每個聚光透鏡生成的匯聚光轉換成多個色光；光收集器，位於螢光體組與混色器之間，用於將轉換後的多個色光匯集到混色器的入口 ；混色器，用於光收集器收集到的色光均勻混合，產生均勻混合光，解決了現有的雷射照明技術中，不能同時實現調整雷射燈顏色和減輕雷射散斑的問題。
【附圖說明】
[0014]構成本申請的一部分的附圖用來提供對本實用新型的進一步理解，本實用新型的示意性實施例及其說明用於解釋本實用新型，並不構成對本實用新型的不當限定。在附圖中:
[0015]圖1是根據本實用新型實施例一的雷射照明裝置的結構示意圖；
[0016]圖2是根據本實用新型實施例一的可選的雷射照明裝置的示意圖；
[0017]圖3是根據本實用新型實施例一的可選的雷射照明裝置的示意圖，以及
[0018]圖4是根據本實用新型實施例一可選的雷射照明裝置的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0019]需要說明的是，在不衝突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特徵可以相互組合。下面將參考附圖並結合實施例來詳細說明本實用新型。
[0020]為了使本【技術領域】的人員更好地理解本實用新型方案，下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分的實施例，而不是全部的實施例。基於本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都應當屬於本實用新型保護的範圍。
[0021]需要說明的是，本實用新型的說明書和權利要求書及上述附圖中的術語「第一」、「第二」等是用於區別類似的對象，而不必用於描述特定的順序或先後次序。應該理解這樣使用的數據在適當情況下可以互換，以便這裡描述的本實用新型的實施例。此外，術語「包括」和「具有」以及他們的任何變形，意圖在於覆蓋不排他的包含，例如，包含了一系列步驟或單元的過程、方法、系統、產品或設備不必限於清楚地列出的那些步驟或單元，而是可包括沒有清楚地列出的或對於這些過程、方法、產品或設備固有的其它步驟或單元。
[0022]實施例一
[0023]本實用新型實施例還提供了一種雷射照明裝置，如圖1所示，該裝置可以包括:
[0024]雷射器組40，包括多個雷射器100，每個雷射器100用於發出不同的雷射。
[0025]聚光透鏡組42，包括多個聚光透鏡200，每個雷射器100的相對位置上設有一個對應的聚光透鏡200，用於將每個雷射器100發出的雷射通過聚光透鏡200進行匯聚，產生匯聚光。
[0026]具體的，上述雷射器組40可以是由至少兩個具有相同光譜分布或者不同光譜分布的雷射器組40成，其作用是提供光源，結合圖2所示，雷射器組40中的每一個雷射器100都對應有一個聚光透鏡200，上述聚光透鏡組42的作用為通過折射的方式將雷射器組40發出的發散的雷射進行匯聚。
[0027]這裡需要說明的是，在本方案中，雷射器100可以是半導體雷射器，半導體雷射器具有能量轉換效率高、易於進行高速電流調製、超小型化、結構簡單、使用壽命長等突出特點。
[0028]螢光體組44，包括多個螢光體300，聚光透鏡組42中的每個聚光透鏡200的相對位置上設有一個對應的螢光體300，且聚光透鏡200位於雷射器100和螢光體300之間，用於將每個聚光透鏡200生成的匯聚光進行光譜轉換，產生轉換後的多個色光。
[0029]具體的，結合圖2所示，與上述雷射器組40對應的至少兩個聚光透鏡200可以將雷射匯聚到螢光體300上，上述螢光體組44可以由至少兩個不同轉換光譜分布的螢光體300組成，並且每個螢光體300的激發光譜與對應的雷射器100的輻射光譜相匹配，即雷射器100的輻射光譜至少有一部分在螢光體300的激發光譜範圍內，上述螢光體300的作用是將高相干的雷射轉換成非相干的光輻射，從而起到減弱散斑的作用，與此同時產生多個色光。
[0030]光收集器46，位於螢光體組44與混色器48之間，用於將轉換後的多個色光匯集到混色器48的入口。
[0031]具體的，在本方案中，可以採用光收集器46組46將上述經過螢光體組44轉換後的多個色光匯集到混色器48的入口。
[0032]混色器48，用於光收集器46收集到的色光均勻混合，產生均勻混合光。
[0033]具體的，在本方案中可以採用混色器48，上述混色器48的作用是用折射、反射、散射的方式，將不同色的光均勻混合從而減少光束的光差。
[0034]這裡需要說明的是，上述混色器48可以為空心導光管，材料優選為耐熱的玻璃或金屬材料，其內部表面對光具有高度漫反射特性，例如鍍高反射率塗層。也可以為表面鍍高漫反射率硫酸鋇塗層，反射率大於90%。上述混色器48入口端導入螢光體300發出的光束，經過內部多次反射後，可以在出口端得到混色較為均勻的光。
[0035]這裡需要說明的是，由於在本方案中，雷射器組40中由至少兩個雷射器100，因此可以讓不同雷射器100發出不同的光源打到螢光體300中，從而實現雷射的調色。
[0036]本實施例通過，採用包括至少兩個雷射器100的雷射器組40發出雷射，雷射通過與該雷射器100對應的聚光透鏡200匯聚到螢光體組44上，由螢光體300對上述雷射進行光譜轉換，最終由光收集器46將經過光譜轉換的色光匯集到混色器48，由混色器48將上述多個色光進行均勻混合，解決了現有的雷射照明技術中，不能同時實現調整雷射燈顏色和減輕雷射散斑的問題。
[0037]可選的，如圖4，所示本實施例提供的裝置還可以包括:
[0038]透鏡50，設置於混色器48的一側，用於將均勻混合光的光束按照至少兩種角度或形狀輸出。
[0039]具體的，在一種可選的實施例如圖3所示，可以採用透鏡50將上述均勻混合光的光束按照至少兩種角度或形狀輸出，透鏡50的作用是改變出射光束的角度和形狀，這裡需要說明的是，上述透鏡可以包含但不限於球面透鏡、非球面透鏡、菲涅爾透鏡、自由曲面透鏡、變焦透鏡等。
[0040]可選的，本實施例提供的裝置還可以包括:
[0041]反射器，設置於混色器48的一側，用於將均勻混合光的光束按照至少兩種角度或形狀輸出。
[0042]具體的，在本方案中可以採用反射器將上述均勻混合光的光束按照至少兩種角度或形狀輸出，反射器的作用是改變出射光束的角度和形狀，這裡需要說明的是，上述反射器可以包含但不限於拋物面、橢球面、雙曲面、自由曲面等反射器。
[0043]可選的，本實用新型實施例提供的裝置還可以包括:
[0044]第一調節裝置，用於通過調節至少兩個雷射器100輸出的雷射的輻射光譜，使雷射器100的輻射光譜同至少兩個螢光體300的激發光譜相匹配。
[0045]具體的，在本方案中，可以通過第一調節裝置隨時調節雷射器組40的發射光譜，使其的發射光譜有一部分在螢光體組44的激發光譜內。
[0046]可選的，本實用新型實施例提供的裝置還可以包括:
[0047]第二調節裝置，用於通過調節每個雷射器100中發出的雷射的顏色通道，來控制雷射器100射出的雷射的光強比例。
[0048]具體的，在本方案中，每個雷射器100都有至少兩個顏色通道，例如R，G或R，G，B通道，可以通過調節各個顏色通道的光強比例來實現控制雷射的顏色、亮度。
[0049]例如，在一種可選的實施例中，本方案中的雷射器組40包括兩個雷射器100，優選的為半導體雷射器，兩個半導體雷射器分別擁有兩個顏色通道(R+G)，其中一個雷射器100通過R通道向外發出光線，經過匯聚裝置匯聚到螢光體I後，轉換為紅色螢光1，另一個雷射器100通過G通道向外發出光線，經過匯聚裝置匯聚到螢光體2後，轉換為綠色螢光2，最終可以實現紅色與綠色混合的新的顏色的出色光，這裡需要說明的是，在本實施例中也可以通過控制兩個雷射器100的發射功率來改變出射光的光通量，從而實現了控制雷射的亮度。
[0050]在另一種可選的實施例中，本方案的雷射器組40包含三個雷射器100，每個雷射器100包含三個顏色通道(R+G+B)，本方案可以利用三個雷射器100分別發出的經過螢光體300轉換的紅光、綠光、藍光，來實現紅色、綠色、藍色混合的新的顏色的出射光。
[0051]在另一種可選的實施例中，本方案的雷射器組40可以包含四個雷射器100，每個光器包含三個顏色通道(R+G+B+Y)，本方案可以利用四個雷射器100分別發出的經過螢光體300轉換的紅光、綠光、藍光、黃光，來實現紅色、綠色、藍色、黃光混合的新的顏色的出射光。
[0052]實施例二
[0053]本實用新型實施例還可以提供一種雷射燈，該雷射燈可以包括實施例一中的任意一項雷射照明裝置。
[0054]需要說明的是，對於前述的各方法實施例，為了簡單描述，故將其都表述為一系列的動作組合，但是本領域技術人員應該知悉，本實用新型並不受所描述的動作順序的限制，因為依據本實用新型，某些步驟可以採用其他順序或者同時進行。其次，本領域技術人員也應該知悉，說明書中所描述的實施例均屬於優選實施例，所涉及的動作和模塊並不一定是本實用新型所必須的。
[0055]在上述實施例中，對各個實施例的描述都各有側重，某個實施例中沒有詳述的部分，可以參見其他實施例的相關描述。
[0056]在本申請所提供的幾個實施例中，應該理解到，所揭露的裝置，可通過其它的方式實現。例如，以上所描述的裝置實施例僅僅是示意性的，例如單元的劃分，僅僅為一種邏輯功能劃分，實際實現時可以有另外的劃分方式，例如多個單元或組件可以結合或者可以集成到另一個系統，或一些特徵可以忽略，或不執行。另一點，所顯示或討論的相互之間的耦合或直接耦合或通信連接可以是通過一些接口，裝置或單元的間接耦合或通信連接，可以是電性或其它的形式。
[0057]作為分離部件說明的單元可以是或者也可以不是物理上分開的，作為單元顯示的部件可以是或者也可以不是物理單元，即可以位於一個地方，或者也可以分布到多個網絡單元上。可以根據實際的需要選擇其中的部分或者全部單元來實現本實施例方案的目的。
[0058]另外，在本實用新型各個實施例中的各功能單元可以集成在一個處理單元中，也可以是各個單元單獨物理存在，也可以兩個或兩個以上單元集成在一個單元中。上述集成的單元既可以採用硬體的形式實現，也可以採用軟體功能單元的形式實現。
[0059]集成的單元如果以軟體功能單元的形式實現並作為獨立的產品銷售或使用時，可以存儲在一個計算機可讀取存儲介質中。基於這樣的理解，本實用新型的技術方案本質上或者說對現有技術做出貢獻的部分或者該技術方案的全部或部分可以以軟體產品的形式體現出來，該計算機軟體產品存儲在一個存儲介質中，包括若干指令用以使得一臺計算機設備(可為個人計算機、移動終端、伺服器或者網絡設備等)執行本實用新型各個實施例方法的全部或部分步驟。而前述的存儲介質包括:U盤、只讀存儲器(ROM，Read-OnlyMemory)、隨機存取存儲器(RAM，Random Access Memory)、移動硬碟、磁碟或者光碟等各種可以存儲程序代碼的介質。
[0060]以上僅為本實用新型的優選實施例而已，並不用於限制本實用新型，對於本領域的技術人員來說，本實用新型可以有各種更改和變化。凡在本實用新型的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護範圍之內。
【權利要求】
1.一種雷射照明裝置，其特徵在於，包括: 雷射器組，包括多個雷射器，每個雷射器用於發出不同的雷射； 聚光透鏡組，包括多個聚光透鏡，所述每個雷射器的相對位置上設有一個對應的聚光透鏡，用於聚光透鏡將所述每個雷射器發出的雷射匯聚成匯聚光； 螢光體組，包括多個螢光體，所述每個聚光透鏡的相對位置上設有一個對應的螢光體，且所述聚光透鏡位於所述雷射器和所述螢光體之間，用於將所述每個聚光透鏡生成的匯聚光轉換成多個色光； 光收集器，位於所述螢光體組與混色器之間，用於將所述轉換後的多個色光匯集到所述混色器的入口； 所述混色器，用於所述光收集器收集到的色光均勻混合，產生均勻混合光。2.根據權利要求1所述的雷射照明裝置，其特徵在於，所述裝置還包括: 透鏡，設置於所述混色器的一側，用於將所述均勻混合光的光束按照至少兩種角度或形狀輸出。3.根據權利要求2所述的雷射照明裝置，其特徵在於，所述裝置還包括: 反射器，設置於所述混色器的一側，用於將所述均勻混合光的光束按照至少兩種角度或形狀輸出。4.根據權利要求2或3所述的雷射照明裝置，其特徵在於，所述裝置還包括: 第一調節裝置，用於通過調節至少兩個雷射器輸出的雷射的輻射光譜，使所述至少兩個雷射器的輻射光譜同所述至少兩個螢光體的激發光譜相匹配。5.根據權利要求4所述的雷射照明裝置，其特徵在於，所述裝置還包括: 第二調節裝置，用於通過調節所述每個雷射器中發出的雷射的顏色通道，來控制所述雷射器射出的雷射的光強比例。6.一種雷射燈，其特徵在於，包括權利要求1至5任意一項雷射照明裝置。
【文檔編號】G02B27-48GK204287618SQ201420785060
【發明者】祁高進, 董建飛, 張國旗 [申請人]常州市武進區半導體照明應用技術研究院