[发明专利]远距离激光照明光学系统有效
申请号: | 201810700278.8 | 申请日: | 2018-06-29 |
公开(公告)号: | CN109084189B | 公开(公告)日: | 2020-06-26 |
发明(设计)人: | 刘友强;赵帆;曹银花;王智勇 | 申请(专利权)人: | 北京工业大学 |
主分类号: | F21K9/20 | 分类号: | F21K9/20;F21K9/64;F21K9/68;F21K9/69;F21V5/04;F21V9/35;F21Y115/30 |
代理公司: | 北京路浩知识产权代理有限公司 11002 | 代理人: | 王莹;吴欢燕 |
地址: | 100022 *** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 远距离 激光 照明 光学系统 | ||
1.一种远距离激光照明光学系统,其特征在于,包括:激光发射模块、荧光物质和光束准直模块;
所述激光发射模块包括多个蓝光激光二极管LD;所述多个蓝光LD均设置在垂直于所述系统的主轴的平面上,所述多个蓝光LD在所述平面上呈中心对称的阵列排布,所述阵列排布的中心在所述系统的主轴上,所述中心上设置有一蓝光LD,所述中心上的蓝光LD的中心轴线与所述主轴重合;所述多个蓝光LD中呈中心对称的任意两个蓝光LD的中心轴线与所述主轴均成预设夹角;
所述激光发射模块用于产生多束不同传输方向的蓝色的激光光束;
所述荧光物质设置在所述系统的主轴上,且所述荧光物质位于所述光束准直模块的焦平面上,所述荧光物质经所述激光光束照射,吸收所述激光光束中的第一部分光束产生黄色的荧光光束;
所述光束准直模块用于对所述荧光光束进行准直;
在距所述光束准直模块预设距离处,经所述光束准直模块准直后的所述荧光光束的光斑均匀被所述激光光束中除所述第一部分光束外的第二部分光束的光斑覆盖。
2.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述多个蓝光LD中每个蓝光LD与所述荧光物质之间的光束传输方向上均设置有与每个蓝光LD对应的透镜;
所述透镜用于准直对应的蓝光LD发出的光束,以减小对应的蓝光LD发出的光束入射至所述荧光物质时的发散角。
3.根据权利要求2所述的系统,其特征在于,所述透镜为非球面透镜,所述非球面透镜包括平面和非球面;
所述平面一侧朝向与所述非球面透镜对应的蓝光LD。
4.根据权利要求3所述的系统,其特征在于,所述非球面的面型为椭圆曲面面型。
5.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,还包括:电源供电模块,所述电源供电模块包括与所述多个蓝光LD中每个蓝光LD对应的驱动电路板;
所述驱动电路板用于控制对应的蓝光LD的出光量,以使每个蓝光LD的出光量均相同。
6.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述光束准直模块还用于改变所述第二部分光束中入射至所述光束准直模块的第三部分光束的传输方向,以使所述第三部分光束的传输方向与经所述光束准直模块准直后的所述荧光光束的传输方向相同。
7.根据权利要求6所述的系统,其特征在于,所述光束准直模块具体包括:反光杯和准直透镜;
所述反光杯的中心轴线和所述准直透镜的主光轴均与所述主轴重合,所述准直透镜设置在所述反光杯的一倍焦距外;
所述荧光物质设置在所述反光杯的焦点处,所述激光光束通过所述反光杯的较小开口入射至所述光束准直模块内,所述第一部分光束入射至所述荧光物质上;
所述准直透镜用于对所述荧光物质靠近所述准直透镜一侧产生的部分荧光光束进行准直;
所述反光杯用于对所述荧光光束进行准直,所述反光杯还用于改变所述第三部分光束的传输方向,以使所述第三部分光束的传输方向与经所述光束准直模块准直后的所述荧光光束的传输方向相同。
8.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述光束准直模块具体包括:凹面镜和凸面镜;
所述凹面镜、所述荧光物质和所述凸面镜均沿光束传输方向设置在所述系统的主轴上,且所述凹面镜和所述凸面镜分别关于所述主轴上下对称;
所述凹面镜上与所述主轴的交点位置设置有预设开口,所述激光光束通过所述预设开口入射至所述光束准直模块内,所述第一部分光束入射至所述荧光物质上;
所述荧光物质产生的所述荧光光束由所述凹面镜进行准直,或先后经过所述凸面镜和所述凹面镜进行准直。
9.根据权利要求1-8中任一项所述的系统,其特征在于,所述荧光物质为黄色荧光粉片,所述黄色荧光粉片吸收所述第一部分光束产生黄色荧光光束。
10.根据权利要求9所述的系统,其特征在于,所述多个蓝光LD的波长均为450nm。
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