[实用新型]用于激光照明的光学装置及灯具

说明书

本实用新型公开用于激光照明的光学装置，包含有，沿光路依次布置的激光光源、激光准直系统、一次光学系统、荧光陶瓷及二次光学系统，所述激光准直系统用于接收来自所述激光光源的激光光束并且产生准直后激光光束，所述一次光学系统用于接收来自所述激光准直系统的准直后激光光束并且产生聚焦后激光光束，所述荧光陶瓷用于接收来自所述一次光学系统的聚焦后激光束并且产生二次光源；所述二次光学系统用于对所述荧光陶瓷的二次光源进行配光。本实用新型的有益效果在于：激光功率覆盖范围较广；光路结构紧凑；激光光斑大小可调，入射到荧光陶瓷的光功率密度大小可变；二次配光终端透镜的使用可使该光学系统具有调焦功能。

技术领域

本实用新型涉及激光照明，尤其地是，用于激光照明的光学装置及灯具。

背景技术

近年来,LED的白光照明光源因其具有高效、节能、环保、成本低以及寿命长等优点，已逐步取代传统的白炽灯和节能灯，成为通用的照明光源。然而由于LED亮度有限，高电流密度时效率骤降，存在严重的光衰及光色不稳定等问题，在一些需要高功率、高亮度、远射程等特殊照明应用领域，例如地标或舞台的光束扫射、强光手电、汽车大灯、扫海灯等领域，LED就无法满足要求。

LD作为激发光源激发荧光陶瓷或荧光粉技术是将LD发出的激光束通过一定的光学系统聚焦到荧光陶瓷或粉层上，形成一个发光点为亚毫米级的点光源，荧光陶瓷或粉受激产生高亮度的发射光，通常由蓝色激光激发黄色荧光陶瓷或粉，产生的黄光与剩余的蓝光混合形成白光，再由光学系统收集出射，从而形成激光照明装置及灯具。

LD白光照明以半导体激光器为核心光源，采用蓝色激光激发荧光体，产生高亮白光。中村修二预测未来5~10年，激光照明将取代LED成为下一代新的照明光源。激光照明白光光源亮度高、照射距离远，亮度已经达到1Gcd/m²，约为目前LED最高亮度值的30倍。产品化的半导体激光器电光转换效率较高，达到 45%，而瓦级的蓝光LED电光转换效率约26%。LD白光照明后续发展潜力大，随着LD光效、单管功率及荧光体转换效率的提升，激光照明的光效还有提高空间。相比之下，LED照明已比较成熟，光效很难有更大提高。

实用新型内容

本实用新型目的是克服现有技术中的问题，提供新型的用于激光照明的光学系统及灯具。

为了实现这一目的，本实用新型的技术方案如下：用于激光照明的光学装置，包括依次连接的激光光源、激光准直系统、一次光学系统、荧光陶瓷和二次光学系统五个部分；

所述激光光源可以是单个激光器及其组成的阵列，也可以是激光器模块及其组成的阵列；

所述激光准直系统将激光光源发出的激光束准直成平行光；

所述一次光学系统将准直后的平行光合束、聚焦、扩散为毫米大小的光斑；

所述荧光陶瓷处于一次光学系统的光斑位置，激光光斑激发荧光陶瓷发射黄色光谱，再与剩余激光混合成白色光谱，生成二次光源；

所述二次光学系统对荧光陶瓷生成的二次光源进行配光，以满足不同灯具的设计要求。

优选地，所述激光光源是LD半导体激光器或其阵列。

优选地，所述激光光源是LD-BANK半导体激光器模块或其阵列。

优选地，所述激光光源是蓝色半导体激光器，波长范围为438nm～485nm。

优选地，所述激光准直系统是非球面透镜、平凸透镜、双凸透镜、双胶合透镜等及其阵列组成快轴准直透镜系统、慢轴准直透镜系统或快慢轴准直透镜系统。

优选地，所述一次光学系统由合束、聚焦透镜和/或扩散光学系统组成。

优选地，所述荧光陶瓷是反射式荧光陶瓷或透射式荧光陶瓷。