一种光路可调的激光照明光源

专利2026-09-03  12


本发明涉及照明光源,具体涉及一种光路可调的激光照明光源。


背景技术:

1、激光照明是固态照明技术发展的主要方向,是一种利用激光器产生的光束来提供照明的技术。采用蓝色激光激发荧光转换材料产生高亮度的白光,是目前激光照明的主流技术。其中,激光二极管是激发源,具有高功率,高功率密度的特征。荧光转换材料一般需要具有高效率以及高热稳定性,以及满足激光照明的应用需求。

2、一般的,激光照明光源分为透射式系统和反射式系统,分别具有封装结构简单和发光效率高的优势。为了实现激光照明光源的小型化和便利化,透射式和反射式封装相组合的方式是十分必要的。

3、然而对于激光照明光源的内部结构所设计的激光光路,由于传统内部硬件光路设计固定,无法实现光路可调及反射式和透射式的结合,导致效果单一,不能满足个别工作需要,缺乏灵活性。


技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题在于针对现有技术的不足,提供一种光路可调的激光照明光源。采用本发明的一种光路可调的激光照明光源,在ld输出光束经过的第一反射镜上添加步进电机,通过调节电路,转换步进电机的工作模式,带动第一反射镜实现正反旋转,使该硬件不再固定,实现了光路可调,以及透射式和反射式激光照明光源的切换。

2、与现有技术相比,本发明具有如下有益效果:

3、本发明采用在ld输出光束经过的第一反射镜上添加步进电机的方法,通过调节步进电机的工作电路,转换步进电机的工作模式,带动第一反射镜实现正反旋转,使该硬件不再固定,实现了光路可调,以及透射式和反射式激光照明的切换。经过此装置的光路调节,实现了两个方向的光输出,增加了ld的光照范围,提高了该激光照明光源的使用灵活性。

4、本发明在反射光路组上的第二荧光转换材料上添加了热沉,能够承受更强的ld光源输出功率,增大了整个光源的功率的范围,满足了不同光通量的工作需要,提高了该激光照明光源的使用灵活性。

5、本发明所要解决的技术问题是通过如下技术方案实现的:

6、根据本发明提出的一种光路可调的激光照明光源,包括ld用于发射激光光束,透射光路组及反射光路组。透射光路组包括第一荧光转换材料以及第一出光口;反射光路组包括反射镜组,其中包括用于改变光路的步进电机驱动第一反射镜的组合装置,以及用于反射激光光束至第二荧光转换材料的第二反射镜,含热沉的第二荧光转换材料以及第二出光口。

7、优选的,所述ld为蓝光激光二极管,功率可调。

8、优选的,所述第一反射镜和第二反射镜的光反射面,对蓝光波段的反射率≥99.8%。

9、优选的,所述第一反射镜内有凹槽,可与步进电机的转子相连接,根据步进电机收到的脉冲信号,使得转子带动第一反射镜转动,可转动在镜面与ld的输出光束的夹角成0°和成45°两个角度位置。

10、优选的,所述步进电机的转动逻辑是根据不同的驱动板选择的,连接第一驱动板,会使步进电机带动第一反射镜顺时针转动45°;连接第二驱动板,会使步进电机带动第一反射镜逆时针转动45°。

11、优选的,当第一反射镜的镜面与ld的输出光束的夹角为45°时,所述的第二反射镜的镜面与经第一反射镜反射出的输出光束的夹角为45°。

12、优选的,当第一反射镜的镜面与ld的输出光束平行时,所述第一荧光转换材料的受照射面中心与ld的输出光束的中心在同一水平线上,且与输出光束相互垂直;当第一反射镜的镜面与ld的输出光束的夹角为45°时,所述第二荧光转换材料的受照射面中心与经第一反射镜与第二反射镜的输出光束的中心重合,且受照射面与输出光束的夹角为45°。

13、优选的,所述的热沉材料是铜板或银板,且当第一反射镜(3)的镜面与ld的输出光束的夹角为45°时,所述的热沉与荧光转换材料2的受照射面的背面贴合且固定。

14、优选的,当第一反射镜的镜面与ld的输出光束的夹角为45°时,为反射光组,所述的ld输出光束依次经过第一反射镜,第二反射镜,第二荧光转换材料,第二出光口;当第一反射镜的镜面与ld的输出光束平行时,为透射光组,所述的ld输出光束依次经过第一荧光转换材料,第一出光口。



技术特征:

1.一种光路可调的激光照明光源,其特征在于,包括ld(1)用于发射激光光束,透射光路组(8)及反射光路组(9)。透射光路组(8)包括第一荧光转换材料(4)以及第一出光口(10);反射光路组(9)包括反射镜组,其中包括用于改变光路的步进电机(2)驱动第一反射镜(3)的组合装置,以及用于反射激光光束至第二荧光转换材料(6)的第二反射镜(5),含热沉(7)的第二荧光转换材料(6)以及第二出光口(11)。

2.根据权利要求1所述的一种光路可调的激光照明光源,其特征在于:所述ld(1)为蓝光激光二极管,功率可调。

3.根据权利要求1所述的一种光路可调的激光照明光源,其特征在于:所述第一反射镜(3)和第二反射镜(5)的光反射面,对蓝光波段的反射率≥99.8%。

4.根据权利要求1所述的一种光路可调的激光照明光源,其特征在于:所述第一反射镜(3)内有凹槽,可与步进电机(2)的转子相连接,根据步进电机(2)收到的脉冲信号,使得转子带动第一反射镜(3)转动,可转动在镜面与ld(1)的输出光束的夹角成0°和成45°两个角度位置。

5.根据权利要求1所述的一种光路可调的激光照明光源,其特征在于:所述的步进电机(2)的转动逻辑是根据不同的驱动板选择的,连接第一驱动板(12),会使步进电机(2)带动第一反射镜(3)顺时针转动45°;连接第二驱动板(13),会使步进电机(2)带动第一反射镜(3)逆时针转动45°。

6.根据权利要求1所述的一种光路可调的激光照明光源,其特征在于:当第一反射镜(3)的镜面与ld(1)的输出光束的夹角为45°时,所述的第二反射镜(5)的镜面与经第一反射镜(3)反射出的输出光束的夹角为45°。

7.根据权利要求1所述的一种光路可调的激光照明光源,其特征在于:当第一反射镜(3)的镜面与ld(1)的输出光束平行时,所述第一荧光转换材料(4)的受照射面中心与ld(1)的输出光束的中心在同一水平线上,且与输出光束相互垂直;当第一反射镜(3)的镜面与ld(1)的输出光束的夹角为45°时,所述第二荧光转换材料(6)的受照射面中心与经第一反射镜(3)与第二反射镜(5)的输出光束的中心重合,且受照射面与输出光束的夹角为45°。

8.根据权利要求1所述的一种光路可调的激光照明光源,其特征在于:所述的热沉(7)材料是铜板或银板,且当第一反射镜(3)的镜面与ld(1)的输出光束的夹角为45°时,所述的热沉(7)与第二荧光转换材料(6)的受照射面的背面贴合且固定。

9.根据权利要求1所述的一种光路可调的激光照明光源,其特征在于:当第一反射镜(3)的镜面与ld(1)的输出光束的夹角为45°时,为反射光组(9),所述的ld(1)输出光束为依次经过第一反射镜(3),第二反射镜(5),第二荧光转换材料(6),第二出光口(11);当第一反射镜(3)的镜面与ld(1)的输出光束平行时,为透射光组(8),所述的ld(1)输出光束依次经过第一荧光转换材料(4),第一出光口(10)。


技术总结
一种光路可调的激光照明光源,包括LD,用于蓝光输出;透镜组,包括第一反射镜和第二反射镜,用于反射LD的输出光束;以单片机驱动的步进电机,用于旋转第一反射镜;荧光转换材料,用于将LD输出光波长转换;热沉,用于荧光转换材料的散热。采用本发明的一种光路可调的激光照明光源,在LD输出光束经过的第一反射镜上添加步进电机,通过调节电路,转换步进电机的工作模式,带动第一反射镜实现正反旋转,使该硬件不再固定,实现了光路可调,以及透射式和反射式激光照明光源的切换。经过此装置的光路调节,提高了激光照明光源的使用灵活性。

技术研发人员:李杨,朱逸玮,石明明,邹军
受保护的技术使用者:上海应用技术大学
技术研发日:
技术公布日:2024/11/11
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