[实用新型]一种基于二次匀光的大功率白光光束产生装置

说明书

技术领域

本实用新型属于光学技术领域，涉及一种基于二次匀光的大功率白光光束产生装置。

背景技术

现有大功率白光主要是白光LED，其生成方法主要有：1、红绿蓝LED芯片集成在同一基片上通过三基色合成方法得到白光，此方法成本高，三种颜色LED随时间的衰减速度各不相同造成合成光光谱不均匀；2、通过调整高亮度的近紫外LED红、绿、蓝荧光粉的配比形成白光，此方法和三基色合成几乎相似，但是高效的功率型紫外LED不容易制作，激发低能量的红绿蓝光自导致效率较低，且封装材料在紫外光的照射下容易老化寿命衰减同时存在紫外线泄露的安全隐患；3、以功率型GaN基蓝光LED为泵浦激发黄色无机荧光粉或黄色有机荧光染料，又激发获得的黄光与原有蓝光混合产生视觉的白光，但此法由于蓝光LED发光效率不还不够高，且蓝光激发荧光粉产生能量损耗，荧光粉与封装材料随着时间老化导致色温漂移，并且伴随着空间色度不均匀的问题；以上三种方法所得白光均存在色谱不可调，空间均匀性低，损坏不可修复，光效低的缺点，且所得光发散角大，光束形状不好控制，需进行光学配光。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种基于二次匀光的大功率白光光束产生装置，该装置能够产生具有光谱可调，亮度高，光效高的大功率小角度均匀白光光束。

为达到上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种基于二次匀光的大功率白光光束产生装置，该装置包括三基色光源、准直透镜、一次匀化复眼透镜、二次匀化复眼透镜、积分透镜Ⅰ和积分透镜Ⅱ；所述三基色光源分别经过准直透镜后经一次匀化复眼透镜进行一次匀化；然后经积分透镜Ⅰ进行积分聚焦，再经过二次匀化复眼透镜进行二次匀化，最后经过积分透镜Ⅱ后产生大功率白光光束。

进一步，所述二次匀化复眼透镜放置于积分透镜Ⅰ的焦面。

进一步，所述三基色光源为红绿蓝激光二极管。

进一步，所述二次匀化复眼透镜接收角大于一次匀化复眼透镜接收角。

可根据所需光功率增加三基色激光光源模组数量实现高亮度，大功率。

本实用新型的有益效果在于：本实用新型提供的一种基于二次匀光的大功率白光光束产生装置，采用激光作为光源，结合激光光束质量好的优势使得出射光具有亮度高、光效高、光谱可调、且配光难度低的优点；采用二次匀化对光束进行整形匀化，既可实现红绿蓝合光得到白光，又使得出射光束在光束传播整个空间照度和色度均匀性高，且光斑尺寸比与一次匀化复眼透镜的单个微透镜保持一致；使用复眼透镜完成光束合成匀化，可在光源处根据需要增加光源模组，故可获得大功率光束；可根据所需光功率增加三基色激光光源模组数量实现高亮度，大功率；该装置结构简单，容易实现。

附图说明

为了使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型作进一步的详细描述，其中：

图1为本实用新型所述装置的结构示意图；

其中，图1中的1为三色激光光源，2为准直透镜，3为一次匀化复眼透镜，4为积分透镜Ⅰ，5为二次匀化复眼透镜，6为积分透镜Ⅱ。

具体实施方式

下面将结合附图，对本实用新型的优选实施例进行详细的描述。

本实用新型提供的一种基于二次匀光的大功率白光光束产生装置，如图1所示，采用红绿蓝三基色光1作为光源，各自经准直透镜2准直后再通过一次匀化复眼透镜3进行一次匀化细化光束，细光束经积分透镜Ⅰ4进行积分聚焦，即将单个细小光束的不均匀型通过叠加补偿原理在焦面上得到均匀矩形白光光斑，在积分透镜Ⅰ4的焦面放置二次匀化复眼透镜5，此时红绿蓝光均匀覆盖整个二次匀化复眼透镜5，再次经过匀化积分系统后即可在积分透镜Ⅱ6焦面处甚至远处都能得到均匀矩形白光光束。

三基色光源为激光，可以为红绿蓝半导体激光二极管。

二次匀化复眼透镜接收角大于一次匀化复眼透镜接收角。

可根据所需光功率增加三基色激光光源模组数量实现高亮度，大功率。

最后说明的是，以上优选实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本实用新型进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本实用新型权利要求书所限定的范围。