[发明专利]波长转换装置和激光荧光转换型光源

说明书

本发明公开了一种波长转换装置和含有该装置的激光荧光转换型光源。波长转换装置包括封装壳体和荧光组件，荧光组件含有荧光材料并用于波长转换。封装壳体被形成为长方体状且具有四个侧面和一个封闭端面，封装壳体的与封闭端面相对的另一端是开口的出射端，封装壳体的四个侧面之中的相对的两个侧面是光入射面并且形成有入射光窗口，入射光窗口的表面设置有允许特定光束透过的光学膜，并且另两个侧面的内表面和封闭端面的内表面为镜面反射表面；荧光组件设置在封装壳体内部的空腔中，荧光组件被形成为薄片状且一端连接至封闭端面，入射光窗口面对荧光组件的上表面和下表面；并且荧光组件的上表面和下表面分别设置有至少一个朗伯反射层。

技术领域

本发明涉及波长转换装置以及使用该波长转换装置的激光荧光转换型光源。

背景技术

近年来，激光光源已经成为投影光源和照明光源的重要发展方向。目前，在众多的激光光源的产品中，主流的技术主要分为两种，一种是RGB三色激光技术，另一种是激光荧光粉技术。

三色激光技术采用红绿蓝三种颜色激光模组，其优点是可以独立进行R、G、B的三色分量的调节，其激光光能的利用率达到100％。但是，该技术方案中，投射出来的画面中容易出现“散斑”缺陷，人眼长时间观看有散斑缺陷的画面，很容易伤害眼睛，损伤视力。

而激光荧光粉技术的技术方案将蓝色激光会聚到一个高速旋转的荧光轮上，通过荧光轮上的波长转换材料如荧光粉等，将蓝色激光转换为其他颜色的光如红绿光，以获得彩色输出光。其优点是没有散斑问题，而且高速旋转的荧光轮有利于热量的散失。但是，由于该技术方案对荧光轮的依赖，限制了其在频繁振动的环境下的应用(如车载设备)，也降低了产品可靠性。

因此，一种可靠性高、具有高流明密度光输出能力的发光装置的技术方案亟待开发。

发明内容

为了解决上述问题，本发明期望提供一种全新的波长转换装置以及采用该封装结构的激光激发荧光材料光源。

根据本发明的一个实施方式，提供了一种波长转换装置，所述波长转换装置包括封装壳体和荧光组件，所述荧光组件含有荧光材料并且能够将入射光转换成不同波长的出射光。所述封装壳体被形成为长方体状且具有四个侧面和一个封闭端面，所述封装壳体的与所述封闭端面相对的另一端是开口的出射端，所述封装壳体的所述四个侧面之中的相对的两个侧面是光入射面并且形成有用于透过入射光的入射光窗口，所述入射光窗口的表面设置有允许特定光束透过的光学膜，并且所述四个侧面之中的除所述光入射面之外的另两个侧面的内表面和所述封闭端面的内表面为镜面反射表面；所述荧光组件设置在所述封装壳体内部的空腔中，所述荧光组件被形成为薄片状且一端连接至所述封闭端面，所述入射光窗口面对所述荧光组件的上表面和下表面；并且所述荧光组件的所述上表面和所述下表面分别设置有至少一个朗伯反射层。

在一个实施方式中，所述荧光组件是由复相荧光陶瓷构成的。优选地，所述复相荧光陶瓷材料为YAG:Ce和Al₂O₃的复相陶瓷。

在一个实施方式中，所述荧光组件的长度不大于所述封装壳体的长度的3/4。

在一个实施方式中，所述荧光组件的厚度范围为200～500μm，长度范围为8～15mm，宽度范围为1.5～4mm。

在一个实施方式中，所述封装壳体是由金属材料制成的。

在一个实施方式中，所述朗伯反射层的厚度范围为30～60μm，宽度范围为1～2mm。

在一个实施方式中，布置在所述荧光组件的所述上表面或所述下表面上的各所述朗伯反射层的总面积为所述荧光组件的所述上表面或所述下表面的面积的1/4～1/2。

在一个实施方式中，位于所述荧光组件的所述上表面的所述朗伯反射层与位于所述荧光组件的所述下表面的所述朗伯反射层是交错布置的。