[发明专利]一种激光发光装置

说明书

本发明提供了一种激光发光装置，其特征在于，包括激光光源、偏振分光器、波片、聚光元件、波长转换装置、聚光零件。本发明提供的一种激光发光装置，具有亮度高、光学扩展量小、结构简单、光斑均匀、工作寿命长、效率高等特点。本发明可适用于需要高光照强度和小光学扩展量的系统中，比如娱乐照明系统、投影系统、汽车照明系统、医疗照明系统、探照照明系统、野外作业照明系统、航海照明系统、便携式照明系统等。

技术领域

本发明属于照明领域，尤其属于固态光源照明领域。本发明提供的一种激光发光装置可适用于需要高光照强度和小光学扩展量的系统中，比如娱乐照明系统、投影系统、汽车照明系统、医疗照明系统、探照照明系统、野外作业照明系统、航海照明系统、便携式照明系统等。

背景技术

激光作为理想的点光源，具有光学扩展量小、寿命长且不含汞等优点。由它作为光源，激发荧光体可以产生彩光或者白光，同时配合使用光学元件，可以得到理想的具有较小光学扩展量的发光装置。

现有的偏振分光式激光发光装置有两种方案：多色荧光轮方案和单色荧光轮方案。在多色荧光轮方案中，使用的波长转换装置为动态的荧光轮且荧光轮上有不同的扇区，这些扇区分别为漫反射扇区和单个或多个荧光体扇区，如图1和图2所示，图1为有2个不同扇区的荧光轮(其中：B为蓝光漫反射扇区、Y为黄色荧光体扇区)，图2为有3个不同扇区的荧光轮(其中：B为蓝光漫反射扇区、R为红色荧光体扇区、G为绿色荧光体扇区)。当蓝色激光射入荧光轮且荧光轮旋转至漫反射扇区时，蓝光被反射回原光路，当蓝色激光射入荧光轮且荧光轮旋转至荧光体扇区时，蓝光可以激发扇区上的荧光体，从而产生受激光(比如黄光)，黄光自荧光轮也射回原光路，然后通过荧光轮的高速旋转，可以使得黄光和蓝光交替而出，由于荧光轮的旋转速度非常快，黄光和蓝光交替的频率也就非常高，并且由于人眼无法识别高于一定频率的颜色变化，而会自行把这些颜色进行混合，因此人们看到的颜色就是蓝光和黄光的混合光，也就是白光。这种方案的优点在于光路设计简单，因为各个不同颜色的光线都会自荧光轮射回同一光路，所以通常只需单个光路就能实现白光的输出。但这种方式也有很大的缺陷，比如当使用高帧频照相机或高帧频摄像机拍摄或录制时，就可能会记录下蓝光和黄光交替的情况，因此会在视频中看到蓝光和黄光交替出现的类似某种频闪的现象。而在大多数的舞台照明场合中，一般都会有演出节目的录制，这样就会使用到摄像机，而这种不同颜色交替出现的情况也可能会被记录下来，这是让人无法接受的。又比如有些人的视觉系统可以感知到的颜色变化的频率高于常人所能感知到的颜色变化的频率，这样他们也会看到蓝光和黄光交替变化，这也是让人无法接受的。为了解决这一问题，人们一般采用单色荧光轮方案，它和多色荧光轮方案的区别在于荧光轮上没有不同的扇区，而只有一个荧光区，它受激后会发出某一种颜色的光线，因此需另增加一路或多路光线来和其一起混合成白光。例如，当蓝色激光射入荧光轮的荧光体区时，蓝光可以激发荧光轮上的荧光体，使之产生受激光(比如黄光)，黄光自荧光轮射回原光路，然后和另一路的蓝光混合成为白光并输出。单色荧光轮方案虽然可以避免发生不同颜色的光线交替出现的情况，但其光路会变得更加复杂，通常无法通过单个光路来实现，而需要另增加一路或多路光路，然后通过混光来实现白光的输出。而且单色荧光轮方案对不同颜色的光线的混光有着较高的要求，特别是对混光部分的光学设计和制造精度的要求都非常高，如果处理不好的话，会有混光不佳、颜色存在差异等问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：避免现有的多色荧光轮方案由于使用多个不同扇区的荧光轮而导致的不同颜色的光线交替出现的情况，同时避免现有单色荧光轮方案中相对较为复杂的多个光路的结构。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是提供了一种激光发光装置，其既保持了简单的光路结构，同时又不会有不同颜色的光交替出现的情况，其特征在于，包括激光光源、偏振分光器、波片、聚光元件、波长转换装置、聚光零件。