[发明专利]高显色指数及色温可调的高光通量白光激光照明装置

说明书

一种白光激光照明装置，包括激光模块、激光合束系统和荧光转换模块，其中，激光模块包括至少一颗红光激光二极管与至少一颗蓝光激光二极管，其发出的光束通过激光合束系统进行合束混光后耦合进光纤中，混合激光经光纤传输后入射到封装在多元件组合套筒内的荧光转换模块上。本发明采用红光激光器作为弥补红光光谱缺失的手段，可以有效避免因红光荧光材料发生荧光饱和现象而带来的稳定性问题，实现高光通量白光显色指数的提升以及色温的调整，具有广泛的应用前景。

技术领域

本发明涉及激光照明技术领域，具体涉及一种采用红光激光器提升高光通量荧光转换激光照明模组显色指数以及实现其色温可调的装置。

背景技术

激光照明作为LED照明的补充，具有很多优点：(1)激射后无“效率骤降”现象；(2)近单色性；(3)体积更小、亮度更高。

采用蓝光激光器照射黄色荧光粉是合成白光的一个重要方式，目前激光照明的重要的性能指标包括光通量、显色指数以及色温等。例如，汽车制造商旨在通过在紧凑的外壳中为不同驾驶条件下的驾驶员提供足够的视野来提高道路安全性，这无疑需要高通量的照明模块。显色指数和色温电是与照明条件有关的关键问题，因为研究表明，不合适的照明条件会破坏人体的化学反应并造成有害的健康影响。已经实施了多种方法来改善显色指数和调整色温，例如将YAG：Ce荧光粉与红色荧光粉混合。这些红色荧光粉可以弥补红光的不足，从而优化光谱组成并改善显色指数和色温。但是，由于红色荧光材料在高光注入下的热或化学不稳定性，在考虑基于高通量LD的白光源时，尚未研究改善显色指数和降低色温的方法。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种高显色指数及色温可调的高光通量白光激光照明装置，以期部分地解决上述技术问题中的至少之一。

为了实现上述目的，作为本发明的一方面，提供了一种白光激光照明装置，其特征在于，包括激光模块、激光合束系统和荧光转换模块，其中，激光模块包括至少一颗红光激光二极管与至少一颗蓝光激光二极管，其发出的光束通过激光合束系统进行合束混光后耦合进光纤中，混合激光经光纤传输后入射到封装在多元件组合套筒内的荧光转换模块上。

其中，所述蓝光激光二极管和红光激光二极管安装在散热片上，用于提高激光二极管的散热能力，控制激光二极管的运行温度，以实现大功率稳定激光输出。

其中，所述照明装置包含至少一颗蓝光激光二极管和至少一颗红光激光二极管，其封装形式为TO封装，其激射波段分别为蓝光(波长为440-455nm)和红光(波长为625nm-650nm)。

其中，单颗所述蓝光激光二极管能够实现功率2瓦以上的蓝光输出，单颗所述红光激光二极管能够实现功率0.8瓦及其以上的红光输出。

其中，所述照明装置采用两路独立电路分别给蓝光激光二极管和红光激光二极管供电，以实现双色激光功率的独立调整。

其中，所述照明装置采用金属外壳对多颗蓝光和红光激光二极管以及激光合束系统进行封装，金属外壳材料为铝、铜及其合金材料。

其中，所述激光合束系统对激光器光束进行准直合束，其合束方式为光束准直、空间合束、扩束整形或光纤耦合。

其中，所述混合激光经光纤传输后在光纤端口进行出射，其光纤端口通过转换装置安装在多元件组合套筒内，实现光束的垂直入射且位置的前后可调。

其中，所述多元件组合套筒能够满足荧光材料以及激光出光端口的组合，并且安装在套筒内的元件的位置能够通过套筒的任何一端进行调整。

其中，将所述荧光材料安装在距离可调的多元件组合套筒上，根据使用需求调节荧光材料和激光出光端的距离；

所述荧光材料能够将接收的波长为440nm-470nm的蓝光转换为波长为520nm-560nm的黄绿光，尺寸为：(5-20mm)×(5-20mm)。