[发明专利]一种光源装置及车灯

说明书

本发明保护一种光源装置，包括激光光源，用于出射激发光；光导体，设置在激光光源的出射光路上，用于传导激发光，光导体包括沿激发光传导方向依次设置的漫射段和发光段，漫射段设有第一漫反射结构；波长转换层，设置在光导体的发光段的表面，能够吸收激发光并发出波长不同于激发光的受激光。该光源装置使得激光光源出射的高斯分布的激发光在到达光导体的发光段之前被改变光角分布，使得激发光更多的照射在波长转换层的近激光光源段，从而改善了波长转换层的受激发均匀性，进而改善了光源装置的出射光颜色均匀性。本发明还保护一种相关的车灯。

技术领域

本发明涉及照明技术领域，特别是涉及一种光源装置及车灯。

背景技术

随着特种照明如车灯照明、探照灯、路灯对能耗的要求提高，以LED光源为代表的冷光源逐渐取代了以往的卤素灯等热光源，成为市场的主流。然而，LED的发光效率不高，尤其在大功率、大电流下能量转换效率下降。在高端照明需求场景下，通常需要集成LED阵列以实现高光通量出射光，这带来了成本的上升、光源体积的臃肿以及可靠性的下降。

随着激光二极管技术的发展以及成本的下降，另一种技术方案越来越引起人们的重视——激光远程激发荧光材料。通过高功率、高能量密度的蓝紫色激光激发黄色荧光材料发出黄荧光，然后将蓝紫色激光与黄荧光混合，能够得到高亮度的白光，这类技术也被称为激光照明。

激光照明具有亮度高、照射距离远且照射光斑形状可控制的优点。对于照明光源的要求，通常要求照明光斑的颜色均匀，照射距离远，这就要求照明光源的发光点(即荧光材料位置)处于收光元件的焦点附近。但是当发光面积小时，其荧光材料的局部温度则会相当高，所以对荧光材料的散热是提高亮度的必要条件。所以需要一个发光面积尽量大，但又离收光元件焦点距离小，且能够有效散热的光源。

如图1所示的一种现有技术中，光源装置10包括激光光源110、光导体120和波长转换层130，其中，光导体120为一柱体，波长转换层130围绕光导体120末端的柱体表面设置。激光光源110发出的激光入射到光导体120中，转导至光导体120末端，经由光导体120与波长转换层130接触的表面进入波长转换层130，激发荧光材料后产生荧光出射。该技术方案通过将包含荧光材料的波长转换层130环绕光导体120的柱面设置，一方面增大了荧光材料接收激光的面积，降低了激发光功率密度，使得荧光材料的产热减少，另一方面增大了荧光材料与光导体的接触面积，改善了荧光材料产生的热量的散热通道，因此兼顾了发光点小和散热良好的优点。

然而，本发明人在实验探索中发现，由于激光为高斯分布的光，其光束的角分布极度不均匀，光束中心的光能量密度远远大于光束边缘角度的光能量密度，导致经光导体120传播而斜入射到波长转换层130的光的能量密度随着入射位置沿光导体120轴向的变化而变化。靠近激光光源110的位置，激光能量密度小；远离激光光源的位置，激光能量密度大。这导致波长转换层130的受激发程度以及热量产出具有空间不均匀性，进而导致波长转换层130的出射光的色坐标具有空间不均匀性，最终表现为光源装置10的出射光颜色不均匀。

发明内容

针对上述现有技术的光源装置出射光颜色不均匀的缺陷，本发明提供一种出射光颜色均匀性得到改善的光源装置，包括激光光源，用于出射激发光；光导体，设置在所述激光光源的出射光路上，用于传导所述激发光，所述光导体包括沿所述激发光传导方向依次设置的漫射段和发光段，所述漫射段设有第一漫反射结构；波长转换层，设置在所述光导体的发光段的表面，能够吸收激发光并发出波长不同于所述激发光的受激光。

与现有技术相比，本发明包括如下有益效果：通过在光导体的发光段表面设置用于转换激发光的波长转换层，并在发光段的上游光路增加设置漫射段，使得激光光源出射的高斯分布的激发光在到达光导体的发光段之前被改变光角分布，尤其将原入射到临近发光段的光导体上游侧壁的光转化为漫射光，避免了该部分光经光导体侧壁反射后直接掠过波长转换层的近激光光源段(即靠近激光光源的部分)，使得激发光更多的照射在波长转换层的靠近激光光源的区段，从而改善了波长转换层的受激发均匀性，进而改善了光源装置的出射光颜色均匀性。