一种可调节的光源装置及照明装置的制作方法

文档序号:11689434阅读:176来源:国知局

本发明涉及照明领域,特别是涉及一种可调节的光源装置及照明装置。



背景技术:

目前在照明、投影等领域,通过灯泡获得白光难以满足高亮度等要求,利用半导体光源获得白光的技术方案越来越普及。由于白光是宽谱光,无法直接利用半导体发光获得白光,因此,目前利用半导体产生白光的方式主要有两种。一种是在蓝光半导体出光面覆盖荧光粉,利用蓝光半导体发光器件激发荧光粉,利用激发产生的黄光和未被吸收的蓝光合光产生白光;另一种方式是分成两个光路,分别获得蓝光激发荧光粉产生的黄光和蓝光半导体发出的蓝光,利用光路进行合光。前者调节出射光白光的色温需要通过调节荧光粉的含量实现,这种方式虽然能够实现色温的宽幅度调节,但是两者的亮度差别太大;而后者需要借助光路合光,光学系统体积大、复杂。



技术实现要素:

针对上述现有技术的白光色温调节困难的缺陷,本发明提供一种在不影响出射光亮度的情况下的可调节的光源装置:

包括蓝光光源和波长转换装置,蓝光光源发出的光入射于所述波长转换装置,所述波长转换装置包括发光层和反射层,所述反射层位于所述发光层远离光入射侧的表面,所述发光层包括荧光粉、高折射散射粒子、低折射散射粒子和粘结材料;所述发光层包括第一区域和第二区域,第一区域的高折射散射粒子与低折射散射粒子的体积比大于第二区域的高折射散射粒子与低折射散射粒子的体积比;还包括调节装置,用于调节使蓝光光源发出的光入射于第一区域或第二区域;蓝光光源发出的 光照射第一区域时波长转换装置发出第一出射光,蓝光光源发出的光照射第二区域时波长转换装置发出第二出射光,第一出射光的色温高于第二出射光的色温。

优选地,第一区域与第二区域中的荧光粉相同。

优选地,第一区域与第二区域中的荧光粉的体积分数相同。

优选地,荧光粉为黄光荧光粉。

优选地,高折射散射粒子的折射率大于1.8,低折射散射粒子的折射率小于1.8且大于1.6。

优选地,高折射散射粒子包括氧化钛、氧化锆、氧化锌中的至少一种,低折射散射粒子包括氧化铝、氧化钇、硫酸钡中的至少一种。

优选地,粘结材料的折射率小于1.6,粘结材料包括有机硅胶、环氧树脂、玻璃粉中的一种。

优选地,还包括导热基板,位于反射层远离发光层的表面。

本发明还提供了一种照明装置,包括上述任一项所述的光源装置。

优选地,该照明装置为汽车车灯。

与现有技术相比,本发明包括如下有益效果:

通过在波长转换装置的发光层设置高低折射散射粒子的体积比不同的第一区域和第二区域,利用蓝光光源照射波长转换装置,并利用调节装置进行调节,当照射第一区域时发出高色温的第一出射光,当照射第二区域时发出低色温的第二出射光,使得出射光的色温随波长转换装置中的高低折射散射粒子的体积比变化,而不改变荧光粉的体积分数,从而避免了现有技术中调节色温导致出射光亮度变化的缺陷。

附图说明

图1为本发明实施例一的光源装置的结构示意图。

具体实施方式

本发明的波长转换装置的发光层中同时含有荧光粉、高折射散射粒子、低折射散射粒子和粘结材料,利用高折射散射粒子与低折射散射粒子的体积比来对出射光的色温进行调节。

一般来说,散射粒子与周围介质的折射率差别越大,对光线的折射作用越强,因而当光线入射到发光层后,光进入发光层的深度越浅,也即激发光在发光层中的激发深度越浅。对比本发明来说,发光层中的高折射散射粒子越多,蓝光进入波长转换层的发光层的深度越浅,造成发光层对蓝光的吸收越少,更多的蓝光被反射出发光层,从而最终出射光中的蓝光比例较大,得到的白光的色温大。

由于介质对短波长的光的折射能力更强,因而高低折射散射粒子的体积比对蓝光的影响明显高于对黄光的影响。在出射白光中,蓝光对色温的影响大,而黄光对亮度的影响大。因此,通过调节高低折射散射粒子的体积比,能够在不明显改变出射光亮度的情况下,调节出射光的色温,避免了现有技术中调节荧光粉带来的亮度变化的缺陷。

下面结合附图和实施方式对本发明实施例进行详细说明。

请参见图1,图1为本发明实施例一的光源装置的结构示意图。如图所示,光源装置包括蓝光光源200和波长转换装置100,蓝光光源200发出的光入射于波长转换装置100,波长转换装置100包括发光层110和反射层120,其中,反射层120位于发光层110远离光入射侧的表面。

在本实施例中,发光层110由荧光粉、高折射散射粒子、低折射散射粒子和粘结材料等材料组成,发光层110包括两个区域:第一区域111和第二区域112。其中,第一区域111的高折射散射粒子与低折射散射粒子的体积比大于第二区域112的高折射散射粒子与低折射散射粒子的体积比。

本实施例中,光源装置还包括调节装置(图中未示出),用于调节使蓝光光源200发出的光入射于第一区域111或第二区域112。当蓝光光源发出的光照射第一区域时,波长转换装置发出第一出射光,当蓝光光源发出的光照射第二区域时,波长转换装置发出第二出射光,第一出射光的色温高于第二出射光的色温。该调节装置可以是用于驱动波长转换装置100和/或蓝光光源200并使其移动的装置;也可以是一可调节的光学装置(如一可调节反射镜),位于蓝光光源200与波长转换装置100之间。

在本实施例中,第一区域111和第二区域112中的荧光粉为相同的 荧光粉,因此当蓝光光源分别照射第一区域111和第二区域112时,发出的光的颜色不会有太大差别。在本实施例中,第一区域111和第二区域112中的荧光粉都是黄光荧光粉,如yag荧光粉,荧光粉发出的黄光可以与蓝光光源发出的蓝光合光后形成白光。

在本实施例中,第一区域111和第二区域112中的荧光粉的体积分数相同。发光层110的出射光亮度主要取决于荧光粉的体积分数,在荧光粉的体积分数相同的情况下,第一区域111和第二区域112的出射光亮度更为接近,同时,该技术方案也便于控制产品良率。

本实施例中,高折射散射粒子的折射率大于1.8,而低折射散射粒子的折射率小于1.8且大于1.6。折射率越大,蓝光在高折射散射粒子的界面折射后的角度变化越大,蓝光在发光层110的激发深度越浅。低折射散射粒子的折射率小于高折射散射粒子的折射率,但是低折射散射粒子的折射率高于粘结材料的折射率,否则其散射反射作用将不明显。在本发明的实施方式中,无论高折射散射粒子还是低折射散射粒子,除了其本身的反射作用外,都依赖于与粘结材料的折射率差而产生的散射作用。

本实施例中,高折射散射粒子包括氧化钛、氧化锆、氧化锌中的至少一种,低折射散射粒子包括氧化铝、氧化钇、硫酸钡中的至少一种。该高低折射散射粒子的粒径与可见光的波长相近,肉眼观察表现出白色,能够对可见光进行散射和反射。

本实施例中,粘结材料的折射率小于1.6,粘结材料可以是无机粘结材料,也可以是有机粘结材料。可选的,粘结材料包括有机硅胶、环氧树脂、玻璃粉中的一种。

本实施例中,光源装置还包括导热基板,位于反射层远离发光层的表面,即发光层、反射层、导热基板依序层叠设置。导热基板的热导率高于80w/mk,可以为陶瓷基板或者金属基板。

本发明的又一实施例中,波长转换装置为一可旋转的荧光色轮,沿该荧光色轮的周向(在另一实施例中也可以是径向)分布有第一区域和第二区域。通过一马达驱动该荧光色轮转动,以使蓝光光源在不同的时间照射到荧光色轮的第一区域和第二区域,从而发出不同色温的出射 光。

本发明的又一实施例提供了一种照明装置,该照明装置包括上述实施例中各个技术方案所描述的光源装置,该光源装置可以用于白光照明,也可以作为图像显示的白光光源。

在本发明的一个实施例中,该照明装置为汽车车灯,该汽车车灯可以被调节以改变出射光的色温。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

以上所述仅为本发明的实施方式,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本发明的专利保护范围内。

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