一種結(jié)構(gòu)緊湊的光源系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種利用激光激發(fā)熒光粉的光源系統(tǒng)，包括：第一激發(fā)光源、第一反射鏡、收集透鏡、準直透鏡、熒光粉層和第二反射鏡。熒光粉層涂覆在第二反射鏡上，準直透鏡具有朝向熒光粉層的第一表面，第一反射鏡位于該第一表面上，且第一激發(fā)光源和熒光粉層位于準直透鏡的同側(cè)，相對于現(xiàn)有技術(shù)，該光源系統(tǒng)具有體積小，結(jié)構(gòu)緊湊，散熱設(shè)計容易等優(yōu)點。
【專利說明】一種結(jié)構(gòu)緊湊的光源系統(tǒng)
[0001 ] 本發(fā)明為申請?zhí)枮?01310046130.4、申請日為2013年2月5日、發(fā)明名稱為“一種結(jié)構(gòu)緊湊的光源系統(tǒng)”的專利申請的分案申請。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明涉及照明及顯示技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種結(jié)構(gòu)緊湊的光源系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0003]激光光源作為一種高亮度、高準直的新型光源，正被逐步應(yīng)用到照明、投影等各個領(lǐng)域。其中，利用激光激發(fā)熒光粉技術(shù)的光源，具有光學擴展量小、亮度高、壽命長等優(yōu)點，引起人們廣泛關(guān)注。
[0004]圖1為現(xiàn)有技術(shù)中利用了激光激發(fā)熒光粉技術(shù)的一種光源系統(tǒng)。如圖1所示，該光源系統(tǒng)包括激發(fā)光源110，散熱裝置120，第一反射鏡130，準直透鏡140，收集透鏡150，熒光粉層160，第二反射鏡170。典型地，激發(fā)光源110為激光二極管，焊接在散熱裝置120上，散熱裝置120用來對其進行散熱。激發(fā)光源110產(chǎn)生的激發(fā)光180先入射到第一反射鏡130上并被其反射，反射光然后透過準直透鏡140和收集透鏡150，最終入射到熒光粉層160上。熒光粉層160涂覆在第二反射鏡170上。激發(fā)光從熒光粉層160的前表面入射，并被轉(zhuǎn)換為另一波長范圍的受激光出射。反射鏡170的作用在于將向后輸出的光反射回前表面出射。從熒光粉層160出射的輸出光190包括被熒光粉層吸收轉(zhuǎn)化的受激光以及沒有被熒光粉層吸收的剩余激發(fā)光，該輸出光190先后經(jīng)透鏡150和160的收集和準直，最后從反射鏡130的四周出射。反射鏡130處于輸出光路中，所以會擋住部分輸出光，但由于其面積很小，該部分光可以忽略。
[0005]圖2為現(xiàn)有技術(shù)中利用激光激發(fā)熒光粉技術(shù)的另一種光源系統(tǒng)。該光源系統(tǒng)包括激發(fā)光源210，散熱裝置220，第一反射鏡230，準直透鏡240，收集透鏡250，熒光粉層260，第二反射鏡270。典型地，激發(fā)光源210為激光二極管，粘接在散熱裝置220上，散熱裝置220用來對其進行散熱。它和圖1所示光源系統(tǒng)的區(qū)別在于，將圖1中的小反射鏡130換成了帶開孔231的反射鏡230，此時，激發(fā)光源210發(fā)出的激發(fā)光280將透過該開孔231入射到熒光粉層260的前表面，而從熒光粉層出射的受激光以及沒有被吸收的剩余激發(fā)光將合成輸出光290，先后經(jīng)透鏡250和240的收集和準直，最后被反射鏡230反射輸出。這種結(jié)構(gòu)中，雖然開孔231會漏掉部分輸出光，但由于其面積很小，可以忽略。
[0006]以上兩個例子中，最后的輸出光都是激發(fā)光和受激光的混合光。實際上也可將光源系統(tǒng)中的小反射鏡等分光裝置替換為整塊的分光濾光片，對圖1所示光源系統(tǒng)而言，該分光濾光片反射激發(fā)光而透射受激光;對圖2所不光源系統(tǒng)而言，該分光濾光片透射激發(fā)光而反射受激光。這樣，通過分光濾光片的濾光，可以阻止激發(fā)光出射，使輸出光中只有受激光。
[0007]然而，在現(xiàn)有的激光激發(fā)焚光粉技術(shù)的光源系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中存在著一個缺陷，那就是激發(fā)光源發(fā)出的激發(fā)光必須先經(jīng)過收集透鏡和準直透鏡等光學元件后才能入射到熒光粉上，導致激發(fā)光源和熒光粉層之間的光路太長，同時需考慮所放置的分光裝置的體積，使得整個系統(tǒng)體積龐大。此外，當激發(fā)光功率很大時，還需要分別設(shè)計激發(fā)光源和熒光粉的散熱。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明所要解決的問題是，簡化激光激發(fā)熒光粉的光源系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，從而縮小光源系統(tǒng)的體積;同時優(yōu)化激發(fā)光源和熒光粉層的散熱設(shè)計，整個光源系統(tǒng)結(jié)構(gòu)更緊湊。
[0009]為解決以上問題，本發(fā)明實施例提出了一種結(jié)構(gòu)緊湊的光源系統(tǒng)，包括:
[0010]第一激發(fā)光源，用于出射第一激發(fā)光；
[0011]第一反射鏡，用于反射第一激發(fā)光源出射的第一激發(fā)光；
[0012]波長轉(zhuǎn)換層，用于吸收第一激發(fā)光以出射受激光，它包括相對的第一表面和第二表面，其中第一表面用于接收第一反射鏡反射的第一激發(fā)光，并將該第一激發(fā)光或者第一激發(fā)光與受激光的混合光出射；
[0013]第二反射鏡，位于波長轉(zhuǎn)換層的第二表面，用于反射波長轉(zhuǎn)換層產(chǎn)生的受激光；
[0014]收集透鏡，用于收集波長轉(zhuǎn)換層第一表面的出射光；
[0015]準直透鏡，具有朝向波長轉(zhuǎn)換層的第一表面，用于接收收集透鏡的出射光，并對其進行準直出射；
[0016]其中，第一激發(fā)光源和波長轉(zhuǎn)換層位于準直透鏡的第一表面的同側(cè)，第一反射鏡固定于準直透鏡的第一表面上，且處于收集透鏡的出射光在準直透鏡的第一表面所形成的光斑范圍內(nèi)。
[0017]相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的第一反射鏡起到了原有的分光裝置的作用，卻省去了原分光裝置所占的體積，同時將激發(fā)光源和熒光粉層設(shè)置于準直透鏡的同側(cè)，使他們之間的距離也不再受到收集透鏡和準直透鏡的限制，從而使得整個光源系統(tǒng)的體積大大減小。
【附圖說明】
[0018]圖1是現(xiàn)有技術(shù)中一種激光激發(fā)熒光粉的光源系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖2是現(xiàn)有技術(shù)中另一種激光激發(fā)熒光粉的光源系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[°02°]圖3a為本發(fā)明的光源系統(tǒng)的第一實施例的一種結(jié)構(gòu)不意圖；
[0021]圖3b為本發(fā)明的光源系統(tǒng)的第一實施例的另一種結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖4a為本發(fā)明的光源系統(tǒng)的第二實施例的一種結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖4b為本發(fā)明的光源系統(tǒng)的第二實施例的另一種結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖4c為本發(fā)明的光源系統(tǒng)的第二實施例的另一種結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖5為本發(fā)明的光源系統(tǒng)的第三實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖6a為本發(fā)明的光源系統(tǒng)的第四實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖6b為本發(fā)明的光源系統(tǒng)的第四實施例的另一種結(jié)構(gòu)示意圖；
【具體實施方式】
[0028]下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明的實施方式進行詳細說明。
[0029]第一實施例
[0030]圖3a為本發(fā)明的光源系統(tǒng)的第一實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。在圖3a中，光源系統(tǒng)包括激發(fā)光源310，散熱裝置320，第一反射鏡330，準直透鏡340，收集透鏡350，熒光粉層360，第二反射鏡370。準直透鏡340具有朝向熒光粉層360的第一表面341。激發(fā)光源310和熒光粉層360設(shè)置在準直透鏡340的第一表面341的同側(cè)，第一反射鏡330固定在該第一表面341上。收集透鏡350位于準直透鏡340和熒光粉層360之間。此外，激發(fā)光源310傾斜固定來使其出射的激發(fā)光380相對于準直透鏡340的光軸傾斜，從而保證激發(fā)光源310出射的激發(fā)光380能入射到第一反射鏡330上，并被其反射至熒光粉層360。
[0031]在本實施例中，激發(fā)光源310固定(最常用的是焊接)在散熱裝置320上，散熱裝置320用來對其進行散熱。第一反射鏡330固定在準直透鏡340的第一表面341上，其作用是將激發(fā)光源310發(fā)出的激發(fā)光380反射至熒光粉層360，所以它應(yīng)位于一個合適的位置:該位置須處于收集透鏡350的出射光在準直透鏡340的第一表面341上所形成的光斑范圍內(nèi)。因為根據(jù)光路可逆的原理，如果從熒光粉層360出射的全角發(fā)光能夠照射到第一反射鏡330，那么也必然存在一個光路，使得經(jīng)第一反射鏡330反射的激發(fā)光也能夠入射到熒光粉層360上。由于第一反射鏡330位于輸出光的光路中，所以從焚光粉層360輸出的光(包括受激光和沒被熒光粉層吸收的剩余激發(fā)光)會有一部分入射到第一反射鏡330上，該部分光將被反射而無法輸出，為了使該反射損失最大程度地減小，必須將第一反射鏡330的面積設(shè)計得足夠小；而同時，為保證第一反射鏡330能最大程度反射從激發(fā)光源310發(fā)出的激發(fā)光380，其面積又不能太小。故第一反射鏡330的尺寸應(yīng)該折中考慮，且選擇光學擴展量小的光源作為激發(fā)光源310。優(yōu)選地，激發(fā)光源310選用激光二極管，第一反射鏡330的尺寸設(shè)置為正好全部反射從該激光二極管出射的所有激發(fā)光。
[0032]為了最大程度減小第一反射鏡330對輸出光390的遮擋造成的損失，優(yōu)選地，設(shè)置該第一反射鏡330位于從收集透鏡350出射的光在準直透鏡340的第一表面341上所形成的光斑范圍的邊緣，使得激發(fā)光源310發(fā)出的激發(fā)光380經(jīng)第一反射鏡330反射后，以盡可能大的入射角入射于收集透鏡350，最終以盡可能大的入射角入射于熒光粉層360上。這樣布局的好處在于，因為從熒光粉層360出射的光在空間的光強分布將大致呈現(xiàn)朗伯余弦分布:中心法線處的光強最強，角度越大的地方光強越弱，將第一反射鏡330固定在從收集透鏡350出射的光在準直透鏡340的第一表面341上所形成的光斑范圍的邊緣，可以最大程度降低反射鏡遮擋住的光強度，減小輸出光的損失，從而提高輸出光的效率。
[0033]收集透鏡350的作用是收集從熒光粉層360輸出的光，并縮小其發(fā)散角度。為了實現(xiàn)較好的收光效果，收集透鏡350應(yīng)位于熒光粉層360的前方且緊緊靠近熒光粉層。優(yōu)選地，收集透鏡350為凹凸透鏡，其凹面朝向焚光粉層360，這樣的好處在于:從焚光粉層360出射的光入射于凹面的入射角比入射于平面或者凸面的入射角小，故菲涅爾反射損失小，透過率較高。為了實現(xiàn)光束會聚的作用，其凹面的曲率半徑應(yīng)大于凸面的曲率半徑。
[0034]準直透鏡340位于輸出光390的光路上且位于收集透鏡350之后，其作用是將從收集透鏡350出射的光進行準直出射，它具有朝向熒光粉層360的第一表面341。在本實施例中，該第一表面341為平面，這樣可以方便的將第一反射330粘貼在其上。實際上，第一反射鏡330也可通過在準直透鏡340的第一表面341鍍反射膜來實現(xiàn):將其它不需要鍍膜的區(qū)域使用夾具遮擋住，只在一個小的局部區(qū)域鍍反射膜。但它的缺點在于鍍膜的產(chǎn)量低，進而成本較高。
[0035]在本實施例中，激發(fā)光源310相對于第二反射鏡傾斜固定，使得其出射的激發(fā)光380斜入射到第一反射鏡330上并被其反射，反射光透過收集透鏡350后入射至熒光粉層360上。熒光粉層360吸收激發(fā)光380，并將其部分轉(zhuǎn)換為受激光，轉(zhuǎn)化的受激光和未被熒光粉吸收利用的激發(fā)光合成輸出光390從熒光粉層360表面輸出。其中，熒光粉層360的背面粘貼在第二反射鏡370上，可使從熒光粉層背面輸出的光再次反射回熒光粉層，最終從前表面輸出。第二反射鏡370優(yōu)選為表面鍍銀的金屬基板，包括鋁基板，銅基板等，這類金屬基板具有相當?shù)挠捕龋瑫r具有較高的熱導率，有利于熒光粉層360的散熱。
[0036]在本實施例中，第一反射鏡330也可替換為分光濾光片，該分光濾光片反射激發(fā)光而透射受激光，這樣就不存在因受激光被第一反射鏡330遮擋造成的受激光的損失，可進一步提高輸出光效率。在第一反射鏡330為分光濾光片的情況下，可將其面積設(shè)計得足夠大，例如完全覆蓋準直透鏡340的第一表面341，使得輸出光390的每一部分都必須透過該分光濾光片出射。分光濾光片反射激發(fā)光而透射受激光的特性，使得輸出光390中僅含有受激光成分，這就相當于對輸出光390起到濾波的作用；同時被反射回去的激發(fā)光又有部分會再次入射到熒光粉層360上而被重復利用。
[0037]在本實施例中，可使熒光粉層360與激發(fā)光源310共用一個散熱裝置，這可簡化整個系統(tǒng)的散熱設(shè)計，進一步縮小系統(tǒng)體積，如圖3b所示。圖3b相對于圖3a的區(qū)別在于，將激發(fā)光源310和第二反射鏡370通過導熱介質(zhì)321固定在了同一個散熱裝置320上。導熱介質(zhì)由高熱導率材料制成，并設(shè)計一個傾斜斜面保證激發(fā)光源310的出射光相對于準直透鏡340的光軸傾斜。實際上，該導熱介質(zhì)321并非必須的，也可直接將激發(fā)光源310和第二反射鏡370焊接在散熱裝置320上。
[0038]在本實施例中，熒光粉層360也可以被驅(qū)動裝置驅(qū)動而周期性運動，這樣可以避免局部熒光粉長時間受激發(fā)而過熱發(fā)生熱猝滅現(xiàn)象。優(yōu)選地，可將熒光粉層360涂覆在一個可旋轉(zhuǎn)的基板上(該基板可以是上述的第二反射鏡)，該基板在驅(qū)動裝置(如馬達)的驅(qū)動下高速旋轉(zhuǎn)從而幫助熒光粉散熱。
[0039]在本實施例中，熒光粉層360也可換成其他波長轉(zhuǎn)換材料，例如，量子點材料或者熒光染料等，只要其能吸收激發(fā)光并產(chǎn)生受激光，這種替換為本領(lǐng)域技術(shù)人員的公知常識，也應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。
[0040]相對于現(xiàn)有技術(shù)，在本實施例中，第一反射鏡330起到了原有的分光裝置的作用，卻省去了原分光裝置所占的體積，同時使激發(fā)光源310和熒光粉層360位于準直透鏡340的同側(cè)，他們之間的距離也不再受到收集透鏡和準直透鏡的限制，從而使得整個光源系統(tǒng)的體積大大減小。
[0041 ] 第二實施例
[0042]在第一實施例中，為了利用第一反射鏡將激發(fā)光源發(fā)出的激發(fā)光反射至熒光粉層，通過將激發(fā)光源傾斜固定來使其出射光相對于準直透鏡的光軸傾斜;而在本實施例中，激發(fā)光源始終垂直固定，其出射光相對于準直透鏡的光軸保持平行。
[0043]圖4a為本實施例的光源系統(tǒng)的第一種結(jié)構(gòu)示意圖。在圖4a中，光源系統(tǒng)包括激發(fā)光源410，散熱裝置420，第一反射鏡430，棱鏡431，準直透鏡440，收集透鏡450，熒光粉層460，第二反射鏡470。其中，準直透鏡440為平凸透鏡，朝向熒光粉層460的第一表面441為平面，激發(fā)光源410和熒光粉層460設(shè)置在第一表面441的同側(cè)，且激發(fā)光源410和第二反射鏡470固定在同一個散熱裝置420上。第一反射鏡430固定在該第一表面441上，且位于從收集透鏡450出射的光在該第一表面441上所形成的光斑范圍內(nèi)。收集透鏡450位于準直透鏡440和熒光粉層460之間且緊密靠近熒光粉層460。
[0044]本實施例相對于第一實施例的區(qū)別在于:激發(fā)光源410垂直固定在散熱裝置420上，為了使激發(fā)光源410出射的激發(fā)光480能傾斜入射到第一反射鏡430上，在激發(fā)光源410和第一反射鏡之間設(shè)置了一個棱鏡431，如圖4a所不。其中，棱鏡431位于激發(fā)光480的出射光路中，其作用是偏轉(zhuǎn)激發(fā)光480使其能入射到第一反射鏡430。對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，只要能實現(xiàn)光路偏轉(zhuǎn)的光學元件都可滿足要求，包括透鏡、反射鏡等，這種光學元件的替換也應(yīng)在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。這種結(jié)構(gòu)的優(yōu)點是激發(fā)光源可以垂直固定在散熱裝置上，安裝更方便，散熱裝置加工更容易，成本更低。但缺點是需增加額外的光學元件來實現(xiàn)激發(fā)光的偏轉(zhuǎn)，該偏轉(zhuǎn)光學元件的固定和調(diào)整都會使光源系統(tǒng)更復雜。
[0045]為了實現(xiàn)激發(fā)光源的垂直安裝而又不需要額外的光學元件來使激發(fā)光偏轉(zhuǎn)，還可將第一反射鏡傾斜固定，使第一反射鏡的法線相對于準直透鏡的光軸傾斜，如圖4b所示。圖4b和圖4a的區(qū)別在于，準直透鏡440為凹凸透鏡，朝向熒光粉層460的第一表面441為凹面。第一反射鏡430固定在該第一表面441上，且位于從收集透鏡450出射的光在該第一表面441上所形成的光斑范圍內(nèi)。在本實施例中，由于準直透鏡440的第一表面441被加工成凹面，這樣，將第一反射鏡430粘貼在準直透鏡440的第一表面441時，其法線相對于準直透鏡440的光軸就會有一定的傾斜，該傾斜角正好能將垂直向上出射的激發(fā)光480反射至熒光粉層460。這種結(jié)構(gòu)的缺點是:對激發(fā)光源410的位置的限制以及準直透鏡440的第一表面441的曲率的要求較為嚴格，保證從激發(fā)光源410出射的垂直向上傳輸?shù)募ぐl(fā)光480經(jīng)第一反射鏡430的反射后能正好入射到熒光粉層460上。此外，相對于前面的光源系統(tǒng)，本光源系統(tǒng)結(jié)構(gòu)要求準直透鏡440的尺寸足夠大，且激發(fā)光源410和第二反射鏡470之間的距離足夠小，以保證從激發(fā)光源410垂直向上出射的激發(fā)光480能入射到準直透鏡440內(nèi)。
[0046]另一種實現(xiàn)激發(fā)光源的垂直安裝的結(jié)構(gòu)如圖4c所示。在圖4c中，準直透鏡440仍為平凸透鏡，朝向熒光粉層460的第一表面441為平面，但它和圖4a的不同之處在于:在該第一表面441上對應(yīng)于激發(fā)光480入射的地方設(shè)有一個凹槽442，該凹槽具有傾斜的內(nèi)表面，第一反射鏡430正是固定在其傾斜內(nèi)表面上形成一定的傾斜角，該傾斜角能將垂直向上入射的激發(fā)光480反射至熒光粉層460。本光源系統(tǒng)同樣要求準直透鏡440的尺寸足夠大，且激發(fā)光源410和第二反射鏡470之間的距離足夠小，以保證從激發(fā)光源410垂直向上出射的激發(fā)光480能入射到準直透鏡440內(nèi)。
[0047]在本實施例中，熒光粉層460同樣可以保持靜止或運動，這種改變和第一實施例完全相同，故不再贅述。
[0048]本實施例相對于第一實施例的優(yōu)點在于:激發(fā)光源可垂直安裝在散熱裝置上，光源布局方正更有助于體積的減小。激發(fā)光源還可以和熒光粉層共用一個散熱裝置，使得散熱裝置的設(shè)計和激發(fā)光源的固定更加簡單。
[0049]第三實施例
[0050]圖5為本發(fā)明的光源系統(tǒng)的第三實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。本實施例中與第一實施例的區(qū)別在于:第一實施例中的激發(fā)光源被換成了激發(fā)光源組，該激發(fā)光源組包括多個獨立的激發(fā)光源，分別設(shè)置于準直透鏡540的周圍。與之對應(yīng)的，存在一個第一反射鏡組530，該第一反射鏡組530由多個反射鏡組成，且反射鏡的數(shù)目與激發(fā)光源組中所包含的激發(fā)光源的數(shù)目相同，保證每個激發(fā)光源都對應(yīng)一個反射鏡，該反射鏡能將其對應(yīng)的激發(fā)光源發(fā)出的激發(fā)光580反射至熒光粉層560上。通過分別設(shè)計每個反射鏡530的位置，可保證使所有激發(fā)光源發(fā)出的激發(fā)光580都被反射至熒光粉層560的同一位置，從而最大限度提高單位面積熒光粉的亮度。
[0051]當?shù)谝环瓷溏R組530中所包含的反射鏡較多時，可將所有反射鏡連成一個整體，從而形成一個軸對稱的反射結(jié)構(gòu)。該反射結(jié)構(gòu)可以位于準直透鏡第一表面的邊緣或中央。雖然前面的實施例都是將第一反射鏡固定于準直透鏡第一表面的四周，實際上第一反射鏡也可以固定在準直透鏡的中央，如圖5所示。在圖5所示的結(jié)構(gòu)中，準直透鏡540為平凸透鏡，朝向熒光粉層560的第一表面541為平面，在該平面的中央設(shè)計有一個圓錐凸起，在該圓錐凸起的表面鍍反射膜形成中央反射結(jié)構(gòu)。該中央反射結(jié)構(gòu)530可將從四周入射的激發(fā)光580向下反射至熒光粉層560。當然，從熒光粉層560出射的光也會有部分被該中央反射結(jié)構(gòu)530所遮擋而無法出射，但只要該反射結(jié)構(gòu)530的面積比收集透鏡550的出射光在準直透鏡540的第一表面541上所形成的光斑面積小得多，其造成的輸出光的損失就可以忽略不計。這種一體化設(shè)計，不僅省去了固定第一反射鏡的不便，而且使激發(fā)光源的固定位置更靈活:由于反射結(jié)構(gòu)530的圓周對稱性，不必再考慮激發(fā)光源在以準直透鏡光軸為軸的圓周方向上的入射角。
[0052]相對于第一實施例，本實施例的優(yōu)點在于:由于設(shè)置有多個激發(fā)光源組成的激發(fā)光源組，可進一步提升光源亮度，同時，將第一反射鏡設(shè)置成一個整體的反射結(jié)構(gòu)，使激發(fā)光源的固定位置更靈活，整個光源系統(tǒng)結(jié)構(gòu)更加緊湊小巧。
[0053]可以理解，本實施例的擴展也可用于第二實施例中，且具有同樣的有益效果，所以也應(yīng)在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)
[0054]第四實施例
[0055]圖6a為本發(fā)明的光源系統(tǒng)的第四實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。本實施例相對于第一實施例的區(qū)別在于:焚光粉層660具有相對的第一表面661和第二表面662，第二表面662上設(shè)置有第二反射鏡671，在該第二反射鏡671的下方進一步設(shè)置有第二激發(fā)光源670。該第二反射鏡671能透射第二激發(fā)光源670出射的第二激發(fā)光，并反射熒光粉層660所發(fā)出的受激光。這樣，第一激發(fā)光源610出射的第一激發(fā)光680經(jīng)過第一反射鏡630反射，然后透過收集透鏡650從熒光粉層660的第一表面661入射至熒光粉層，第二激發(fā)光源670出射的第二激發(fā)光經(jīng)第二反射鏡671透射后從熒光粉層660的第二表面662入射至熒光粉層，所以熒光粉層660的兩個表面將同時被激發(fā)發(fā)光。同時，由于第二反射鏡671能反射熒光粉出射的受激光，所以最終受激光將只從熒光粉層660的上表面661出射。
[0056]優(yōu)選地，將本實施例中第一激發(fā)光源610設(shè)為激光二極管，第二激發(fā)光源670設(shè)置為激光二極管或LED，熒光粉層660直接涂覆在該激光二極管或LED的表面，這可進一步省去第二反射鏡671的存在，如圖6b所不。在圖6b中，作為第二激發(fā)光源的激光二極管或LED有一個有源區(qū)671，有源區(qū)671下面是襯底672，在有源區(qū)671和襯底672之間會形成一個鏡面673，該鏡面673正好充當了圖6a中第二反射鏡的功能，用于將從熒光粉層660的第二表面662出射的光反射回焚光粉層660的第一表面661出射，從而使所有光都從焚光粉層660的第一表面661輸出。
[0057]在本實施例中，從第一激發(fā)光源610出射的第一激發(fā)光和從第二激發(fā)光源670出射的第二激發(fā)光的光波長可以相同，也可以不同。當?shù)谝患ぐl(fā)光波長和第二激發(fā)光波長不同時，可進一步在焚光粉層660的第二表面662設(shè)置一分光濾光片，該濾光片反射第一激發(fā)光和受激光，同時透射第二激發(fā)光。
[0058]本實施例中，熒光粉層可設(shè)置為靜止或運動，第一激發(fā)光源和第二激發(fā)光源也可共用一個散熱裝置來進行散熱設(shè)計，同樣具有和前面實施例相同的有益效果。
[0059]相對于前面的實施例，在本實施例中同時從熒光粉層的兩面來激發(fā)熒光粉，相對于單面激發(fā)熒光粉的情況，進一步提高了單位面積熒光粉的發(fā)光強度，因而使輸出光亮度更尚O
[0060]以上實施例中，雖然都是將第一反射鏡固定在準直透鏡的第一表面上，實際上，也可使該反射鏡離開準直透鏡的表面一定的距離來固定，同樣也不會改變整個光源系統(tǒng)的體積，只是需要增加額外的固定裝置，效果不如直接固定在準直透鏡上好。
[0061]以上所述僅為本發(fā)明的實施例，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā)明說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本發(fā)明的專利保護范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種光源系統(tǒng)，其特征在于，包括: 第一激發(fā)光源，用于出射第一激發(fā)光； 波長轉(zhuǎn)換層，包括相對的第一表面和第二表面，所述波長轉(zhuǎn)換層用于吸收第一激發(fā)光以出射受激光，所述第一表面用于接收第一激發(fā)光，并將所述受激光或者第一激發(fā)光與受激光的混合光出射； 第二反射鏡，位于所述波長轉(zhuǎn)換層的第二表面； 所述第一激發(fā)光源和所述第二反射鏡共用同一個散熱裝置。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光源系統(tǒng)，其特征在于，包括第一反射鏡，用于反射所述第一激發(fā)光源出射的第一激發(fā)光，所述波長轉(zhuǎn)換層的第一表面用于接收所述第一反射鏡反射的第一激發(fā)光。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光源系統(tǒng)，其特征在于，所述第一反射鏡為分光濾光片，所述分光濾光片反射第一激發(fā)光源產(chǎn)生的第一激發(fā)光而透射波長轉(zhuǎn)換層產(chǎn)生的受激光。4.根據(jù)權(quán)利要求1?3中任一項所述的光源系統(tǒng)，其特征在于，所述第一激發(fā)光源相對于所述第二反射鏡傾斜固定。5.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的光源系統(tǒng)，其特征在于，所述第一激發(fā)光源垂直固定在散熱裝置上，使所述第一激發(fā)光相對于波長轉(zhuǎn)換層的中心法線平行。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的光源系統(tǒng)，其特征在于，包括偏轉(zhuǎn)光學元件，位于第一激發(fā)光的出射光路中，所述偏轉(zhuǎn)光學元件使第一激發(fā)光傾斜。7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的光源系統(tǒng)，其特征在于，第一反射鏡的法線相對于波長轉(zhuǎn)換層的中心法線傾斜。8.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的光源系統(tǒng)，其特征在于，所述第一激發(fā)光源為第一激發(fā)光源組，所述第一反射鏡為第一反射鏡組，第一激發(fā)光源組和第一反射鏡組中的激發(fā)光源和反射鏡相互對應(yīng)。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的光源系統(tǒng)，其特征在于:所述第一反射鏡連成一體形成軸對稱結(jié)構(gòu)，固定在準直透鏡第一表面的四周或中央。10.一種光源系統(tǒng)，其特征在于，包括: 第一激發(fā)光源，用于出射第一激發(fā)光； 第二激發(fā)光源，用于出射第二激發(fā)光； 波長轉(zhuǎn)換層，包括相對的第一表面和第二表面，所述波長轉(zhuǎn)換層用于吸收第一激發(fā)光以出射受激光，所述第一表面用于接收第一激發(fā)光，并將所述受激光或者第一激發(fā)光與受激光的混合光出射;所述第二表面用于接收第二激發(fā)光，并使所述波長轉(zhuǎn)換層被第二激發(fā)光激發(fā)； 所述第一激發(fā)光源和所述第二激發(fā)光源共用一個散熱裝置。11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的光源系統(tǒng)，其特征在于，所述第一激發(fā)光與所述第二激發(fā)光波長不同，所述光源系統(tǒng)包括分光濾光片，位于所述波長轉(zhuǎn)換層的第二表面，該分光濾光片用于反射所述第一激發(fā)光和受激光，并透射所述第二激發(fā)光。12.—種投影系統(tǒng)，其特征在于，包括權(quán)利要求1至11中任一項所述的光源系統(tǒng)。
【文檔編號】G03B21/16GK105911805SQ201610153057
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2013年2月5日
【發(fā)明人】胡飛
【申請人】深圳市光峰光電技術(shù)有限公司