本實用新型屬于激光投影照明領域，具體涉及一種高效激光照明系統(tǒng)。

背景技術：

隨著我國國民經(jīng)濟的的飛速發(fā)展，激光照明和激光顯示的領域不斷增加。所有激光照明和激光顯示目前存在激光發(fā)光效率低，特別是在激光顯示領域更為突出，目前市場上激光照明和激光顯示主要有兩種方式，RGB半導體激光通過光纖耦合方式和單一波長激光通過激發(fā)熒光粉方式實現(xiàn)。

現(xiàn)有激光照明技術存在轉換效率低，體積龐大，實際壽命短，安裝工藝復雜，穩(wěn)定性差等問題。

技術實現(xiàn)要素：

本實用新型所要解決的技術問題是：提供一種高效激光照明系統(tǒng)，解決了現(xiàn)有技術中激光照明轉換率低、穩(wěn)定性差的的問題。

本實用新型為解決上述技術問題采用以下技術方案：

一種高效激光照明系統(tǒng)，激光半導體發(fā)光裝置、散熱裝置、望遠鏡系統(tǒng)、分光裝置、聚焦裝置、熒光碟片，其中，散熱裝置包括銅板及冷卻箱，激光半導體發(fā)光裝置貼合于銅板的一面，冷卻箱貼合于銅板的另一面，望遠鏡系統(tǒng)將激光半導體發(fā)光裝置發(fā)出的激光先進行聚焦再準直處理后，發(fā)送至分光裝置，分光裝置將激光分光后進行二次聚焦后發(fā)射至熒光碟片。

所述分光裝置為二項色片，該二項色片上的入射激光光斑截面為橢圓光斑，根據(jù)該橢圓光斑X、Y軸的角度不同在二向色片上設置鍍膜。

還包括出光口聚焦透鏡，用于將二項色片反射的光聚焦后發(fā)出。

望遠鏡系統(tǒng)包括聚焦透鏡和準直透鏡，激光半導體發(fā)光裝置發(fā)出的激光先經(jīng)過聚焦透鏡，再經(jīng)過準直透鏡后發(fā)出平行光，準直后的平行光寬度小于激光半導體發(fā)光裝置發(fā)出的激光寬度。

激光半導體發(fā)光裝置發(fā)出的激光波長為465nm。

與現(xiàn)有技術相比，本實用新型具有以下有益效果：

1、雙重散熱機構通過水冷和風冷的有效組合體，通過銅板和冷卻箱進行二次散熱，保證465nm激光光源的有效發(fā)光能量和發(fā)光效率。

2、465nm半導體激光光源通過轟擊熒光粉產生照明系統(tǒng)所需要的其他波長，結構簡單，簡化了照明系統(tǒng)整形所需要的光學零件，從而大大提高了光學效率。

3、在整個整形過程中采用了望遠系統(tǒng)的原理，減小了整形系統(tǒng)中光學零件的數(shù)量，有效減小整個系統(tǒng)的體積，減低了光線所傳遞光線面，進一步提升了照明系統(tǒng)465nm光源的有效利用。

附圖說明

圖1為本實用新型激光照明系統(tǒng)組成框圖及光路走向圖。

其中，圖中的標識為：1-激光半導體發(fā)光裝置；2-第一聚焦透鏡；3-準直透鏡；4-二項色片；5-第二聚焦透鏡；6-第三聚焦透鏡；7-熒光碟片；8-第四聚焦透鏡；9-第五聚焦透鏡；10-冷卻箱；A-銅板。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型的結構及工作過程作進一步說明。

如圖1所示，一種高效激光照明系統(tǒng)，激光半導體發(fā)光裝置1、散熱裝置、望遠鏡系統(tǒng)、分光裝置、聚焦裝置、熒光碟片，其中，散熱裝置包括銅板A及冷卻箱10，激光半導體發(fā)光裝置貼合于銅板A的一面，冷卻箱10貼合于銅板A的另一面，望遠鏡系統(tǒng)將激光半導體發(fā)光裝置1發(fā)出的激光先進行聚焦再準直處理后，發(fā)送至分光裝置，分光裝置將激光分光后進行二次聚焦后發(fā)射至熒光碟片7。

所述分光裝置為二項色片4，該二項色片4上根據(jù)X、Y軸的長度進行鍍膜處理，X軸與Y軸的長度不相等，熒光碟片7反射回的熒光經(jīng)過二項色片4后反射為橢圓光斑。所述分光裝置為二項色片4，該二項色片4上根據(jù)入射激光光斑截面為橢圓光斑X、Y(快慢軸)的角度不同進行針對性的鍍膜處理，使不規(guī)則的激光光斑反射率更高。

還包括出光口聚焦透鏡，出光口聚焦透鏡由第四聚焦透鏡8和第五聚焦透鏡9組成，用于將二項色片反射的光聚焦后發(fā)出。

望遠鏡系統(tǒng)包括聚焦透鏡2和準直透鏡3，激光半導體發(fā)光裝置1發(fā)出的激光先經(jīng)過聚焦透鏡2，再經(jīng)過準直透鏡3后發(fā)出平行光，準直后的平行光寬度小于激光半導體發(fā)光裝置1發(fā)出的激光寬度。

激光半導體發(fā)光裝置1發(fā)出的激光波長為465nm。

所述二次聚焦采用第二聚焦透鏡5和第三聚焦透鏡6組合方式，能夠有效將通過二項色片的激光聚焦后發(fā)射至熒光碟片，該實施例的熒光碟片為反射式熒光碟片。

下面通過具體實施例來說明本實用新型的工作原理及過程。

本方案包括激光的整形和光波的轉換兩種，系統(tǒng)前端設有激光散熱模塊和激光整形模塊，系統(tǒng)后端包含了激光光波轉換模塊和整形模塊，其中系統(tǒng)前端對波長465nm的激光光源進行 散熱處理，激光照明系統(tǒng)中轉換效率的高低除了要保證半導體自身工作所需要的工作溫度外還有需要在此基礎上留足夠的余量。

為了達到此要求，本實用新型采用內循環(huán)式雙重散熱方案達到了高效激光照明系統(tǒng)所需要的基礎條件，激光光源整形的結構和形式不僅對照明系統(tǒng)效率影響較大，且在工藝和安裝方的復雜性也是相當大，本實用新型將465nm半導體激光光源通過轟擊熒光粉產生照明系統(tǒng)所需要的其他波長，結構簡單，簡化了照明系統(tǒng)整形所需要的光學零件，從而大大提高了光學效率；

本實用新型是采用了465nm激光光源轟擊熒光粉，而常規(guī)照明系統(tǒng)只有445nm的激光光源，本實用新型所采用的465nm相對常規(guī)445nm的激光光源在激光相同熒光粉的情況下本實用新型所采用的465nm有更高的發(fā)光效率。

本實用新型雙重散熱機構通過水冷和風冷的有效組合體，半導體所發(fā)熱量先導入到銅板A，銅板A經(jīng)過散熱風扇的輔助和自身的散熱性能將進行初步散熱，將剩余沒有完全散去的熱量導入到銅板A旁邊裝有冷卻液的冷卻箱里進行二次散熱，這樣經(jīng)過雙重散熱后保證465nm激光光源的有效發(fā)光能量和發(fā)光效率；

通過確保激光半導體正常高效發(fā)光后進行光束的高效整形，通過聚焦透鏡和準直透鏡的有效組合，將陣列半導體之后產生的較大光束減小到較小光束，有效減小整個系統(tǒng)的體積，且對在整個整形過程中采用了望遠系統(tǒng)的原理，故大大減小了整形系統(tǒng)中光學零件的數(shù)量，減低了光線所傳遞光線面，從而在達到小型化的基礎上進一步提升了照明系統(tǒng)465nm光源的有效利用。

整形后的465nm激光光線通過二相色片后經(jīng)過本實用新型中所提到到后端再次整形系統(tǒng)轟擊燒結在陶瓷上面的旋轉反射熒光碟片，在碟片上匯聚形成高能亮的光點，通過465nm的激光光點和熒光粉的化學反應，從而產生了本實用新型中所提到的照明系統(tǒng)所需要的其它波長的光。

通過旋轉反射式的熒光粉激光所產生的其他波長的光線按后端整形系統(tǒng)原路返回，在二相色片經(jīng)過X和Y半軸不同反射膜系的反射到達出光口形成橢圓光斑，本實用新型中二相色片采用不同膜系是因為二相色片在反射X和Y半軸是光線角度不同，對不同角度的光線采用不同的膜系設計和鍍膜方式提高反射效率，從而提高了整體系統(tǒng)效率。

反射式熒光碟片包括基板、設置于基板上的熒光粉區(qū)和激光全透過區(qū)，其中，熒光粉區(qū)包括黃色熒光粉區(qū)和綠色熒光粉區(qū)，黃色熒光粉、綠色熒光粉激光和全透過區(qū)將基板平均分為三部分扇形區(qū)域，熒光粉區(qū)將激光激發(fā)出的熒光反射出去，激光全透過區(qū)將激光全部透過。