[发明专利]采用半导体激光器矩阵光源的照明装置

说明书

本发明公开了一种采用半导体激光器矩阵光源的照明装置，其包括：半导体激光器矩阵光源，用于输出激光束；负弯月透镜组，用于扩散来自所述半导体激光器的激光束；荧光粉片，用于将所述扩散后的所述激光转变为可见光；自由曲面透镜，用于实现所述可见光的光强均匀分布以及所述可见光的光斑整形。本发明的照明装置结构简单，装配方便，耗损低，照明光斑强度分布均匀，可用于城市主干道、机场、广场、商场等大型场所的照明。

技术领域

本发明涉及照明领域，尤其涉及一种采用半导体激光器矩阵光源的照明装置。

背景技术

随着半导体技术的发展，传统照明方式大有被取代的趋势。半导体激光器具有功率大、体积小、效率高、响应快、功耗低等特点，相比于LED光源，激光照明不仅能增加投射距离，提高安全性，同时其体积更小、结构更紧凑，是照明光源更好的选择，但是由激光器发出的光发散角很小，不能直接用于照明，现有的激光照明装置大多采用单独的激光单元进行照明，由于技术限制，单个激光器并不能做到高的功率，所以采用单独激光器进行照明的装置只能应用在部分场合，并不能满足大范围高亮度的照明要求。

采用激光器矩阵作为照明光源，能很好地满足需要大范围高亮度照明场合的照明要求，实现激光照明难点在于激光光束的匀化扩散，目前基于激光照明的研究热点集中在如何实现小体积高显色性的白光光源上，对光学系统设计研究缺乏。

发明内容

针对现有技术中的不足，本发明至少提供如下技术方案：

采用半导体激光器矩阵光源的照明装置，其包括：

半导体激光器矩阵光源，用于输出激光束；

负弯月透镜组，用于扩散来自所述半导体激光器的激光束；

荧光粉片，用于将所述扩散后的所述激光转变为可见光；

自由曲面透镜，用于实现所述可见光的光强均匀分布以及所述可见光的光斑整形。

进一步的，所述半导体激光器矩阵光源包括若干个半导体激光器，所述若干个半导体激光器组成多个条状激光器组合，通过沿所述激光器的快轴和慢轴方向偏转所述激光器光轴实现所述激光器矩阵光源光束扩散。

进一步的，所述半导体激光器矩阵中的激光器经过光轴旋转后所述激光器矩阵光束的发散角大于或等于照明所需发散角，且相邻两所述激光器之间光轴夹角为定值。

进一步的，所述半导体激光器为中心波长在450nm波段的边发射半导体激光器，所述激光器快轴与慢轴方向发散角分别为23°和7°。

进一步的，所述激光器光束经过负弯月透镜扩散后的发散角等于相邻两激光器之间光轴夹角。

进一步的，所述负弯月透镜组包括若干个条状负弯月透镜，每个条状负弯月透镜与对应的条状激光器组合中心重合，且每个所述条状负弯月透镜与所对应的条状激光器组合旋转相同的角度。

进一步的，所述荧光粉片由半径相差不大的两同心圆弧拉伸而成，且圆弧圆心所在直线与激光器阵列的对称轴重合，使其对光线偏折不产生明显影响。

进一步的，所述自由曲面透镜设置于所述照明装置的最外部。

进一步的，所述半导体激光器矩阵光源、负弯月透镜、荧光粉片以及自由曲面透镜中至少一个镀有增透膜。

进一步的，所述荧光粉片为圆弧状，所述荧光粉片的一面涂有黄色荧光粉。

与现有技术相比，本发明的有益技术效果至少如下：