發(fā)光裝置和照明裝置制造方法
【專利摘要】提出一種發(fā)光裝置和照明裝置，包括分光裝置，該分光裝置包括透射區(qū)和反射區(qū)，入射于透射區(qū)的藍(lán)光透過分光裝置形成第一藍(lán)光；入射于反射區(qū)的藍(lán)光被分光裝置反射而形成第二藍(lán)光；包括反射裝置，第一藍(lán)光被反射返回到分光裝置，其中的一部分被反射區(qū)反射而形成第一出射光；包括波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換裝置，該波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換裝置吸收第二藍(lán)光并受激發(fā)射受激光，該受激光透射分光裝置而形成第二出射光；其中，所述反射裝置為散射反射裝置，分光裝置到反射裝置的光路與分光裝置到波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換裝置的光路的設(shè)置相同。由于沿兩個(gè)光路逆向返回的光都是接近朗伯發(fā)散的光，而且兩個(gè)光路設(shè)置相同，這樣第一出射光和第二出射光的光斑和光分布就相同，形成的混合光就會(huì)很均勻。
【專利說明】發(fā)光裝置和照明裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及光源領(lǐng)域，特別是涉及一種發(fā)光裝置和照明裝置。
[0002]

【背景技術(shù)】
[0003]當(dāng)前，光源技術(shù)已經(jīng)被應(yīng)用于諸多領(lǐng)域，應(yīng)用最多的光源是鹵素?zé)艉蜔晒鉄?。這些光源的最大的問題是亮度不足。近年來，LED光源發(fā)展迅速，利用藍(lán)色的LED激發(fā)涂敷于LED表面的黃色熒光粉來產(chǎn)生白光，這種光源已經(jīng)開始在市場(chǎng)上普及。但問題在于單顆LED光源的功率較低，依然存在亮度不足的問題。
[0004]而高亮度光源領(lǐng)域，常用的是高壓汞燈和氙燈光源，這樣的光源依靠超短的燈弧而具有很高的亮度(能量密度)，但問題在于其壽命只有1000小時(shí)左右，使用成本很高。
[0005]目前出現(xiàn)了一種半導(dǎo)體光源，其結(jié)構(gòu)如圖7所示。激發(fā)光源(圖中未畫出)發(fā)出的激發(fā)光721經(jīng)過分光濾光片711的透射入射于透鏡703并經(jīng)過透鏡703的折射而聚焦于熒光粉層701。從熒光粉層701出射的受激光722被透鏡703收集后準(zhǔn)直，經(jīng)過分光濾光片711的反射而最終出射。在該光源中，分光濾光片811透射激發(fā)光同時(shí)反射受激光，其作用在于將激發(fā)光和受激光的光路相分離。若沒有該分光濾光片，則受激光將全部向激發(fā)光源方向出射從而造成嚴(yán)重的光損失。
[0006]然而，這種結(jié)構(gòu)只能出射受激光，而受激光往往是單色光而不能是白光。因此目前的半導(dǎo)體光源結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)不了高亮度的白光。
[0007]


【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明提出一種發(fā)光裝置，包括用于發(fā)射藍(lán)光的藍(lán)光光源；包括位于藍(lán)光光路上的分光裝置，該分光裝置的分光面包括透射區(qū)和反射區(qū)，入射于透射區(qū)的藍(lán)光透過分光裝置形成第一藍(lán)光，其所在的透射光路為第一光路；入射于反射區(qū)的藍(lán)光被分光裝置反射而形成第二藍(lán)光，其所在的反射光路為第二光路；包括位于第一光路上的反射裝置，第一藍(lán)光被該反射裝置反射并沿著第一光路逆向返回到分光裝置，其中的一部分被分光裝置的反射區(qū)反射而形成第一出射光；包括位于第二光路上的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換裝置，該波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換裝置吸收第二藍(lán)光并受激發(fā)射受激光，該受激光沿著第二光路逆向返回到分光裝置并透射分光裝置而形成第二出射光，第一出射光與第二出射光合為一束出射；其中，所述反射裝置為散射反射裝置，分光裝置到反射裝置的光路與分光裝置到波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換裝置的光路的設(shè)置相同。
[0009]本發(fā)明還提出一種發(fā)光裝置，包括用于發(fā)射藍(lán)光的藍(lán)光光源；包括位于藍(lán)光光路上的分光裝置，該分光裝置的分光面包括透射區(qū)和反射區(qū)，入射于透射區(qū)的藍(lán)光透過分光裝置形成第一藍(lán)光，其所在的透射光路為第一光路；入射于反射區(qū)的藍(lán)光被分光裝置反射而形成第二藍(lán)光，其所在的反射光路為第二光路；包括位于第二光路上的反射裝置，第二藍(lán)光被該反射裝置反射并沿著第二光路逆向返回到分光裝置，其中的一部分被分光裝置的透射區(qū)透射而形成第一出射光；包括位于第一光路上的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換裝置，該波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換裝置吸收第一藍(lán)光并受激發(fā)射受激光，該受激光沿著第一光路逆向返回到分光裝置并被分光裝置反射而形成第二出射光，第一出射光與第二出射光合為一束出射；其中，所述反射裝置為散射反射裝置，分光裝置到反射裝置的光路與分光裝置到波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換裝置的光路的設(shè)置相同。
[0010]本發(fā)明還提出一種照明裝置，包括上述的發(fā)光裝置。
[0011]利用本發(fā)明的發(fā)光裝置可以形成兩個(gè)出射光的混合光。由于沿兩個(gè)光路逆向返回的光都是接近朗伯發(fā)散的光，而且兩個(gè)光路設(shè)置相同，這樣第一出射光和第二出射光的光斑和光分布就相同，形成的混合光就會(huì)很均勾。
[0012]

【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1A表不了本發(fā)明第一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)不意圖；
圖1B表不了圖1A實(shí)施例中的分光裝置的正視圖；
圖1C表示了圖1A實(shí)施例中的反射裝置的一種優(yōu)選的實(shí)施例；
圖2表示了圖1A所示實(shí)施例中的分光裝置中的透射區(qū)的優(yōu)選透射譜；
圖3A表不了本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)不意圖；
圖3B表示了圖3A實(shí)施例中的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換裝置的示意圖；
圖4A表不了本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)不意圖；
圖4B表不了圖4A實(shí)施例中的分光裝置的正視圖；
圖5表示了圖4A實(shí)施例中的分光裝置的反射區(qū)的優(yōu)選透射譜；
圖6A表不了本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)不意圖；
圖6B表不了圖6B實(shí)施例中的分光裝置的正視圖；
圖7表示了現(xiàn)有的一種光源結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]

【具體實(shí)施方式】
[0015]本發(fā)明提出一種發(fā)光裝置，其結(jié)構(gòu)示意圖如圖1A所示。該發(fā)光裝置包括用于發(fā)射藍(lán)光141 (用粗實(shí)線表示)的藍(lán)光光源101，還包括位于藍(lán)光光路上的分光裝置104。該分光裝置104的正視圖如圖1B所示，其中，分光裝置104的分光面包括透射區(qū)104a和反射區(qū)104b。入射于透射區(qū)104a的藍(lán)光透過分光裝置104形成第一藍(lán)光142 (用細(xì)實(shí)線表不)，其所在的透射光路為第一光路。入射于反射區(qū)104b的藍(lán)光被分光裝置反射而形成第二藍(lán)光143 (用虛線表示)，其所在的反射光路為第二光路。
[0016]發(fā)光裝置還包括位于第一光路上的反射裝置107，第一藍(lán)光142被該反射裝置107反射并沿著第一光路逆向返回到分光裝置104，其中的一部分被分光裝置104的反射區(qū)104b反射而形成第一出射光142。
[0017]發(fā)光裝置還包括位于第二光路上的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換裝置，該波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換裝置包括波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換層106和襯底105，襯底105用來承載波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換層，同時(shí)起到為波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換層散熱和反射波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換層發(fā)出的受激光的作用。此處波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換裝置的結(jié)構(gòu)只是舉例，當(dāng)然波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換裝置也可以不采用本實(shí)施例這樣的結(jié)構(gòu)，例如采用熒光玻璃片，這樣就不需要襯底的承載。
[0018]波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換層106吸收第二藍(lán)光143并受激發(fā)射受激光144，該受激光144沿著第二光路逆向返回到分光裝置104并透射分光裝置104而形成第二出射光144，第一出射光與第二出射光合為一束出射。
[0019]本實(shí)施例的發(fā)光裝置還包括調(diào)節(jié)裝置121，用于調(diào)節(jié)該分光裝置在分光面所在的平面內(nèi)沿第一方向移動(dòng)。在本實(shí)施例中，第一方向即紙面平面與分光裝置104的分光面的交線方向，即圖1A中的A方向。其中，如圖1B所示，分光裝置104的分光面的透射區(qū)與反射區(qū)的面積比在A方向上是變化的。
[0020]在本實(shí)施例中，分光裝置104是分區(qū)鍍膜的濾光片104，各鍍膜區(qū)為沿著A方向平行排列的寬度不等的長(zhǎng)方形。其中，透射區(qū)104a不鍍膜或鍍有增透膜，反射區(qū)104b鍍有反射綠光透射受激光的薄膜。分區(qū)鍍膜是比較成熟的技術(shù)，成本也比較便宜。
[0021 ] 這樣，透過透射區(qū)104a的第一藍(lán)光142在被107反射后會(huì)沿著第一光路逆向的回到分光裝置104，其中入射到反射區(qū)104b的部分就會(huì)形成第一出射光；同時(shí)，被反射區(qū)104b反射的第二藍(lán)光143激發(fā)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換層106并使其受激發(fā)射受激光，該受激光144沿著第二光路逆向的返回到分光裝置104，無論是入射于透射區(qū)104a還是反射區(qū)104b的受激光，都可以透射并形成第二出射光144。這樣，第一出射光和第二出射光就可以合為一束混合光而出射，這樣就實(shí)現(xiàn)了混合光的輸出。例如，波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換裝置包括黃色波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料，因此第二出射光就是黃色的受激光，它與藍(lán)色的第一出射光混合后可以形成白光。當(dāng)然，波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換裝置也可以包括綠色波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料、紅色波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料，也可能包括綠色、紅色、黃色等多種波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料的混合。
[0022]如圖1B所示，分光裝置104在A方向從左向右，可以看出透射區(qū)與反射區(qū)的面積比越來越大，即當(dāng)藍(lán)光141入射于分光裝置104的位置在A方向上從左向右移動(dòng)時(shí)，透射分光裝置的第一藍(lán)光142所占的比例越來越高，被分光裝置反射的第二藍(lán)光143所占的比例越來越低，進(jìn)而在出射光中第一出射光所占的比例會(huì)增大。以波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換裝置包括黃色波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料為例，其中藍(lán)色的第一出射光的比例增大意味著出射的白光的色溫增大。因此，通過調(diào)節(jié)裝置121來調(diào)節(jié)分光裝置在分光面所在的平面內(nèi)沿第一方向的移動(dòng)，可以調(diào)節(jié)出射光中第一出射光和第二出射光的比例關(guān)系，從而改變?cè)摶旌系某錾涔獾念伾?br> [0023]顯然，圖1B中所示的從左到右透射區(qū)的比例增大只是一種舉例，當(dāng)然也可以是從左到右反射區(qū)增大，或者中心反射區(qū)比例最低而向兩側(cè)增大，或者中心反射區(qū)比例最高而向兩側(cè)減小，或者其它的變化規(guī)律?？傊灰止庋b置的分光面的透射區(qū)與反射區(qū)的面積比在第一方向上是變化的，那么就可以通過調(diào)節(jié)裝置的調(diào)節(jié)來改變出射混合光的顏色。
[0024]在本實(shí)施例中，優(yōu)選的還包括位于第二光路的收集透鏡108，它用于將第二藍(lán)光143匯聚于波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換層106，同時(shí)用于收集波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換層106發(fā)出的受激光，從而提高了光收集效率。
[0025]優(yōu)選的，波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換裝置還包括馬達(dá)，馬達(dá)帶動(dòng)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換層轉(zhuǎn)動(dòng)，使得波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換層上的每個(gè)點(diǎn)都周期性的被入射的藍(lán)光激發(fā)，這樣可以有效的降低波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換層上每個(gè)點(diǎn)的熱負(fù)荷，從而提高波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換層的效率。
[0026]一種實(shí)際的情況是，藍(lán)光光源101為藍(lán)色激光光源，可以用來發(fā)射藍(lán)色激光141。此時(shí)，優(yōu)選的，反射裝置為散射反射裝置，這樣第一藍(lán)光142經(jīng)過反射裝置反射的同時(shí)還被其散射而消除了激光的相干性，避免了出射光中激光散斑的出現(xiàn)。散射反射裝置制造方法有很多。例如使用硫酸鋇等白色粉末的涂層，或者使用氧化鈦、氧化鋁等無機(jī)白色粉末與膠體混合而形成涂層，或者使用多孔白色陶瓷，或者將白色散射涂層涂敷與反射或半反射平面，此處不一一贅述。
[0027]一般的散射反射層有時(shí)不足以將激光的相干性全部去除，那么一種優(yōu)選的散射反射裝置的結(jié)構(gòu)如圖1C所示。圖1C為散射反射裝置107的結(jié)構(gòu)示意圖，其左側(cè)平面為散射面，該表面存在起伏，這個(gè)起伏表面涂覆有散射反射層。當(dāng)激光152入射后，一部分散射反射光會(huì)直接出射，而另一部分散射反射光(例如光線153)會(huì)再一次入射于散射面后再出射，有些散射反射光甚至?xí)啻稳肷溆谏⑸涿婧笤俪錾?，這樣反射光被散射的次數(shù)就增多了，從而更好的消除了激光的相干性。顯然，實(shí)際中使用的散射面的起伏不一定如圖1C所示的為錐形，也可能為一些其他形狀的凹陷，凹陷越深則光線在其內(nèi)部的散射次數(shù)越多，消相干的效果越好。激光可能入射于多個(gè)凹陷，也可能確定的入射于一個(gè)凹陷內(nèi)，這都不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的限制。
[0028]當(dāng)反射裝置為散射反射裝置時(shí)，更為優(yōu)選的，分光裝置104到反射裝置107的光路與分光裝置104到波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換裝置的光路的設(shè)置相同，所謂設(shè)置相同指的是光程長(zhǎng)度相同或相近、透鏡類型相同或相近。這樣的好處在于，由于沿兩個(gè)光路逆向返回的光都是接近朗伯發(fā)散的光，而且兩個(gè)光路設(shè)置相同，這樣第一出射光和第二出射光的光斑和光分布就相同，形成的混合光就會(huì)很均勻。因此上述設(shè)置相同的定義是指其差異不足以引起第一出射光和第二出射光所形成的混合光的均勾性。
[0029]在本實(shí)施例的發(fā)光裝置中，優(yōu)選的還包括散熱器122，藍(lán)光光源101與波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換裝置共用該散熱器122。這樣整個(gè)發(fā)光裝置結(jié)構(gòu)很緊湊，而且用戶在做散熱設(shè)計(jì)時(shí)時(shí)可以只針對(duì)該散熱器的某一個(gè)面，而不需要為藍(lán)光光源101和波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換裝置分別設(shè)計(jì)散熱，這為散熱設(shè)計(jì)帶來了方便。
[0030]可以理解，在本實(shí)施例中優(yōu)選的技術(shù)特征，如反射裝置是散射反射裝置、分光裝置到反射裝置的光路與分光裝置到波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換裝置的光路的設(shè)置相同、藍(lán)光光源與波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換裝置共用該散熱器這樣的技術(shù)特征，同樣可以應(yīng)用于本發(fā)明下述的實(shí)施例中，在后面的實(shí)施例描述中就不再重復(fù)描述。
[0031]在本實(shí)施例中，第一藍(lán)光142被反射裝置反射后會(huì)沿第一光路逆向返回到分光裝置，其中一部分被分光裝置的反射區(qū)反射而形成第一出射光，另一部分則入射于分光裝置的透射區(qū)而透射形成損耗。優(yōu)選的，可以通過透射區(qū)104a的鍍膜設(shè)計(jì)來減小這種損耗。圖2表示了這種透射區(qū)的優(yōu)化鍍膜的透過譜，圖中標(biāo)有“藍(lán)光”的為藍(lán)光光譜，標(biāo)有“受激光”的為受激光光譜，標(biāo)有“S偏振光”的為S偏振光入射于該優(yōu)化鍍膜的透過譜，標(biāo)有“P偏振光”的為P偏振光入射于該優(yōu)化鍍膜的透過譜?？梢?，分光裝置的透射區(qū)具有透射藍(lán)光P偏振光、反射藍(lán)光S偏振光同時(shí)透射受激光的屬性。若藍(lán)光光源發(fā)出的藍(lán)光為偏振光(例如激光)，且該藍(lán)光以P偏振光入射于分光裝置，則該藍(lán)光依然可以實(shí)現(xiàn)部分光入射于透射區(qū)并透射形成第一藍(lán)光的目的；該第一藍(lán)光經(jīng)過反射裝置反射后偏振態(tài)會(huì)發(fā)生變化(尤其是當(dāng)反射裝置為散射反射裝置時(shí)，藍(lán)光的偏振態(tài)會(huì)基本被消除)，這樣的反射光沿著第一光路逆向的返回到分光裝置時(shí)，其入射于透射區(qū)的光會(huì)有部分為S偏振光而被反射，從而提高了分光裝置反射第一藍(lán)光的總體效率。
[0032]本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖如圖3A所示。與上述實(shí)施例不同的是，在本實(shí)施例中，還包括第二調(diào)節(jié)裝置323，用于調(diào)節(jié)分光裝置304或波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換裝置(包括波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換層306)的位置，使得入射于波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換裝置上的藍(lán)光光斑與波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換裝置的相對(duì)位置能夠沿第二方向發(fā)生移動(dòng)；其中，波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換裝置在第二方向上的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換屬性是變化的。
[0033]在本實(shí)施例中，第二方向是如箭頭B所表示的方向，即圖3A的水平方向。波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換層306在B方向上的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換屬性是變化的，例如波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料的濃度發(fā)生變化，或者兩種波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料的配比發(fā)生變化。舉例來說，波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換層306包括黃色和紅色兩種波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料，并且從左到右黃色波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料的比例逐漸降低，如圖3B所示的，波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換層306從左到右依次包括三個(gè)段306a、306b和306c，其中紅色波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料的比例依次提高，黃色波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料的比例一次降低。當(dāng)然波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換層上的這種波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換屬性的變化也可以是連續(xù)變化的。當(dāng)?shù)诙{(diào)節(jié)裝置323調(diào)節(jié)分光裝置304或波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換裝置的位置使得入射于波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換裝置上的藍(lán)光光斑與波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換裝置的相對(duì)位置沿B方向發(fā)生移動(dòng)時(shí)，受激光344所包含的黃色和紅色的成分就會(huì)發(fā)生變化，從而導(dǎo)致第二出射光顏色的調(diào)整。結(jié)合調(diào)節(jié)裝置321和第二調(diào)節(jié)裝置323可以得到各種色溫的白光。
[0034]在本實(shí)施例中，具體的，第二調(diào)節(jié)裝置323是調(diào)節(jié)分光裝置304和收集透鏡308作為一個(gè)整體沿著B方向移動(dòng)。這樣的好處在于波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換裝置可以保持不變，從而保持與散熱器的相對(duì)固定，從而仍然可以與藍(lán)光光源共用同一個(gè)散熱器。
[0035]本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例如圖4A所示。與圖1A所示的實(shí)施例不同的是，反射裝置與波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換裝置的位置對(duì)調(diào)了，即反射裝置位于第二光路上接收第二藍(lán)光，波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換裝置位于第一光路上接收第一藍(lán)光。宄其實(shí)質(zhì)本實(shí)施例與圖1A所示的實(shí)施例沒有本質(zhì)區(qū)別，都是將藍(lán)光光源發(fā)出的藍(lán)光分成兩部分，一部分被反射裝置反射后再利用，另一部分經(jīng)過波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換裝置轉(zhuǎn)換成受激光，最后兩股光合為一束形成混合光。但是本實(shí)施例中，由于反射裝置和波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換裝置位置的調(diào)換，導(dǎo)致分光裝置與圖1A所示實(shí)施例中的分光裝置有所不同。下面進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0036]本實(shí)施例的發(fā)光裝置中，包括位于第二光路上的反射裝置407，第二藍(lán)光442被該反射裝置407反射并沿著第二光路逆向返回到分光裝置404，其中的一部分被分光裝置404的透射區(qū)透射而形成第一出射光。發(fā)光裝置還包括位于第一光路上的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換裝置(包括波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換層406)，該波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換裝置吸收第一藍(lán)光443并受激發(fā)射受激光，該受激光沿著第一光路逆向返回到分光裝置404并被分光裝置反射而形成第二出射光444，第一出射光與第二出射光合為一束出射。還包括調(diào)節(jié)裝置421，用于調(diào)節(jié)該分光裝置404在分光面所在的平面內(nèi)沿A方向移動(dòng)；其中，分光裝置的分光面的透射區(qū)與反射區(qū)的面積比在第一方向上是變化的。
[0037]本實(shí)施例中的分光裝置404的示意圖如圖4B所示。分光裝置404包括透射區(qū)404a和反射區(qū)404b。它與圖1B所示的分光裝置的區(qū)別有兩點(diǎn)。首先，透射區(qū)和反射區(qū)的形狀不再是條形的，透射區(qū)是接近圓形的，反射區(qū)則是除去透射區(qū)外其余的區(qū)域。本實(shí)施例中通過控制各圓形透射區(qū)的間距來改變透射區(qū)與反射區(qū)的比例。顯然其效果與條形的透射區(qū)和反射區(qū)沒有區(qū)別?？傊诒景l(fā)明中，透射區(qū)和反射區(qū)的形狀并不限于圖1B和圖4B這樣的形狀和分布，也可以是其它的形狀和分布。在實(shí)際應(yīng)用中，主要考慮分區(qū)鍍膜的容易加工的程度來設(shè)計(jì)透射區(qū)和反射區(qū)的形狀。圖4B所示的分光裝置與圖1B所示的分光裝置更重要的不同點(diǎn)在于，透射區(qū)和反射區(qū)的濾光特性不同。在本實(shí)施例中，透射區(qū)404a透射藍(lán)光同時(shí)反射受激光，而反射區(qū)則同時(shí)反射藍(lán)光和綠光。這樣的分光裝置有多種實(shí)現(xiàn)方式，例如在同一面分區(qū)鍍膜兩次來實(shí)現(xiàn)，而且反射區(qū)直接鍍反射膜即可。更好的實(shí)現(xiàn)方式是，在分光裝置面向藍(lán)光光源的一面采用分區(qū)鍍膜的方式鍍反射區(qū)，例如鍍反射膜；在分光裝置的面向波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換裝置的一側(cè)鍍透射藍(lán)光反射受激光的濾光膜，該濾光膜不需要分區(qū)鍍，直接鍍整面即可。
[0038]為了提高被反射裝置反射的藍(lán)光最終的利用效率，本實(shí)施例可以通過優(yōu)化反射區(qū)的鍍膜來實(shí)現(xiàn)。圖5表示了這種反射區(qū)的優(yōu)化鍍膜的透過譜，圖中標(biāo)有“藍(lán)光”的為藍(lán)光光譜，標(biāo)有“受激光”的為受激光光譜，標(biāo)有“S偏振光”的為S偏振光入射于該優(yōu)化鍍膜的透過譜，標(biāo)有“P偏振光”的為P偏振光入射于該優(yōu)化鍍膜的透過譜?？梢姡止庋b置的反射區(qū)具有透射藍(lán)光P偏振光、反射藍(lán)光S偏振光同時(shí)反射受激光的屬性。若藍(lán)光光源發(fā)出的藍(lán)光為偏振光(例如激光)，且該藍(lán)光以S偏振光入射于分光裝置，則該藍(lán)光依然可以實(shí)現(xiàn)部分光入射于反射區(qū)并被其反射形成第二藍(lán)光的目的；該第二藍(lán)光經(jīng)過反射裝置反射后偏振態(tài)會(huì)發(fā)生變化(尤其是當(dāng)反射裝置為散射反射裝置時(shí)，藍(lán)光的偏振態(tài)會(huì)基本被消除)，這樣的反射光沿著第二光路逆向的返回到分光裝置時(shí)，其入射于反射區(qū)的光會(huì)有部分為P偏振光而被透射，從而提高了分光裝置反射第二藍(lán)光的總體效率。
[0039]實(shí)際上，若在分光裝置的面向波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換裝置的一側(cè)整面的鍍透射藍(lán)光反射受激光的濾光膜，則分光裝置的另一面的反射區(qū)是否透射受激光就不重要了，因?yàn)槭芗す庖呀?jīng)被分光裝置的面向波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換裝置的一面反射了。此時(shí)，分光裝置的面向藍(lán)光光源的一側(cè)的反射區(qū)也可以采用如圖2所示的濾光膜。
[0040]在本實(shí)施例中，分光裝置可以采用兩面分別鍍膜的方式來實(shí)現(xiàn)，其中一面是分區(qū)鍍膜起到部分透射藍(lán)光部分反射藍(lán)光的作用，而另一面是整面的鍍膜。實(shí)際上只有分區(qū)鍍膜的一面起到了分開藍(lán)光的作用，因此這兩面鍍膜的作用是獨(dú)立的，也是可以通過兩個(gè)裝置來分別實(shí)現(xiàn)的。在圖6A所示的實(shí)施例中，分光裝置604上的反射區(qū)604b與圖4B中所示的反射區(qū)404b的濾光屬性相同，而與圖4B所示的分光裝置不同的是，分光裝置604的透射區(qū)604a不鍍膜或者鍍?cè)鐾改?，藍(lán)光641中的部分會(huì)被反射區(qū)604b反射，而其余部分會(huì)從透射區(qū)透過。同時(shí)，本實(shí)施例與圖4A所示的實(shí)施例另一個(gè)不同點(diǎn)是，包括位于第一光路上的位于波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換裝置(包括波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換層606)光路前端的光隔離裝置614，第一藍(lán)光643透射光隔離裝置614后到達(dá)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換裝置，波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換裝置吸收第一藍(lán)光并受激發(fā)射受激光644，該受激光沿著第一光路逆向返回到光隔離裝置614并被光隔離裝置614反射而形成第二出射光644。這樣通過分光裝置和光隔離裝置共同作用也可以實(shí)現(xiàn)形成混合光出射的功能。
[0041]本發(fā)明還提出一種照明裝置，包括上述的發(fā)光裝置。
[0042]以上所述僅為本發(fā)明的實(shí)施例，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā)明說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運(yùn)用在其他相關(guān)的【技術(shù)領(lǐng)域】，均同理包括在本發(fā)明的專利保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種發(fā)光裝置，其特征在于: 包括用于發(fā)射藍(lán)光的藍(lán)光光源； 包括位于藍(lán)光光路上的分光裝置，該分光裝置的分光面包括透射區(qū)和反射區(qū)，入射于透射區(qū)的藍(lán)光透過分光裝置形成第一藍(lán)光，其所在的透射光路為第一光路；入射于反射區(qū)的藍(lán)光被分光裝置反射而形成第二藍(lán)光，其所在的反射光路為第二光路； 包括位于第一光路上的反射裝置，第一藍(lán)光被該反射裝置反射并沿著第一光路逆向返回到分光裝置，其中的一部分被分光裝置的反射區(qū)反射而形成第一出射光； 包括位于第二光路上的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換裝置，該波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換裝置吸收第二藍(lán)光并受激發(fā)射受激光，該受激光沿著第二光路逆向返回到分光裝置并透射分光裝置而形成第二出射光，第一出射光與第二出射光合為一束出射； 其中，所述反射裝置為散射反射裝置，分光裝置到反射裝置的光路與分光裝置到波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換裝置的光路的設(shè)置相同。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光裝置，其特征在于，還包括調(diào)節(jié)裝置，用于調(diào)節(jié)該分光裝置在分光面所在的平面內(nèi)沿第一方向移動(dòng)；其中，分光裝置的分光面的透射區(qū)與反射區(qū)的面積比在第一方向上是變化的。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光裝置，其特征在于，藍(lán)光光源發(fā)出的藍(lán)光為偏振光，且該藍(lán)光以P偏振光入射于分光裝置；所述分光裝置的透射區(qū)具有透射藍(lán)色P偏振光、反射藍(lán)色S偏振光同時(shí)透射受激光的屬性。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光裝置，其特征在于，所述藍(lán)光光源與波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換裝置共用同一個(gè)散熱器。
5.一種發(fā)光裝置，其特征在于: 包括用于發(fā)射藍(lán)光的藍(lán)光光源； 包括位于藍(lán)光光路上的分光裝置，該分光裝置的分光面包括透射區(qū)和反射區(qū)，入射于透射區(qū)的藍(lán)光透過分光裝置形成第一藍(lán)光，其所在的透射光路為第一光路；入射于反射區(qū)的藍(lán)光被分光裝置反射而形成第二藍(lán)光，其所在的反射光路為第二光路； 包括位于第二光路上的反射裝置，第二藍(lán)光被該反射裝置反射并沿著第二光路逆向返回到分光裝置，其中的一部分被分光裝置的透射區(qū)透射而形成第一出射光； 包括位于第一光路上的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換裝置，該波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換裝置吸收第一藍(lán)光并受激發(fā)射受激光，該受激光沿著第一光路逆向返回到分光裝置并被分光裝置反射而形成第二出射光，第一出射光與第二出射光合為一束出射； 其中，所述反射裝置為散射反射裝置，分光裝置到反射裝置的光路與分光裝置到波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換裝置的光路的設(shè)置相同。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的發(fā)光裝置，其特征在于，還包括調(diào)節(jié)裝置，用于調(diào)節(jié)該分光裝置在分光面所在的平面內(nèi)沿第一方向移動(dòng)；其中，分光裝置的分光面的透射區(qū)與反射區(qū)的面積比在第一方向上是變化的。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的發(fā)光裝置，其特征在于，藍(lán)光光源發(fā)出的藍(lán)光為偏振光，且該藍(lán)光以S偏振光入射于分光裝置；所述分光裝置的反射區(qū)具有反射藍(lán)色S偏振光同時(shí)透射藍(lán)色P偏振光的屬性。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的發(fā)光裝置，其特征在于，所述散射反射裝置包括一個(gè)起伏的散射反射面。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的發(fā)光裝置，其特征在于，還包括第二調(diào)節(jié)裝置，用于調(diào)節(jié)分光裝置或波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換裝置的位置，使得入射于波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換裝置上的藍(lán)光光斑與波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換裝置的相對(duì)位置能夠沿第二方向發(fā)生移動(dòng)；其中，所述波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換裝置在第二方向上的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換屬性是變化的。
10.一種照明裝置，其特征在于，包括權(quán)利要求1至9中任一項(xiàng)所述的發(fā)光裝置。
【文檔編號(hào)】F21V13/00GK104482504SQ201410712805
【公開日】2015年4月1日 申請(qǐng)日期:2014年11月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月29日
【發(fā)明者】楊毅 申請(qǐng)人:楊毅