一种用于激光诱导荧光的准直照明反光杯及准直照明系统的制作方法

本实用新型涉及一种反光杯，具体涉及一种用于激光诱导荧光的准直照明反光杯及准直照明系统。

背景技术：

激光诱导荧光技术有高亮度、低损耗、响应时间快等优点在照明领域越来越受到重视，技术使用范围越来越广。其中按激光入射方式，把荧光片又分为反射式荧光片和透射式荧光片，透射式荧光片虽然有散热的问题，但比起反射式荧光片具有荧光路径不受激光路径干扰的优点，简化了光路。

现有的采用激光诱导荧光的照明系统所采用的反光杯大都是采用杯身闭合的反光杯结构，其光源主光线与反光杯中轴线平行，存在如下缺点：经过反光杯反射后的光线发散角度大，产生的光斑周围均会出现散光，不利于光线的高效准直；而且还存在结构复杂、装配麻烦、反光效率低的缺点。

技术实现要素：

为了克服现有技术的不足，本实用新型的目的之一在于提供一种用于激光诱导荧光的准直照明反光杯，它具有结构简单、反光效率高、光线发散角小和反射光线能够保证基本准直的特点。

本实用新型的目的之二在于提供一种包括该准直照明反光杯的准直照明系统，采用激光诱导荧光技术的光源，其发光面积极小，配合该准直照明反光杯可以使经过反射后的光线发散角小，基本准直。

本实用新型的目的之一采用如下技术方案实现：

一种用于激光诱导荧光的准直照明反光杯，包括具有空腔的反光杯体，其特征在于，所述反光杯体是以其纵向截面为旋转面、以纵向截面的内侧边所在竖直直线为轴线旋转a角度所形成的旋转体，该反光杯体的侧壁形成有侧面缺口，该反光杯体的顶面形成有顶面开口；其中，a角度为90°-270°；所述反光杯体的内壁为反光面，所述反光面是以抛物线绕它的中轴线旋转而形成的旋转面。

进一步地，所述a角度为150°-210°。

进一步地，所述a角度为180°。

进一步地，所述反光杯体的纵向截面由上边、内侧边、下边和外侧边四个边组成，上边和下边均为水平直线，内侧边的上部为抛物线、其下部为竖直直线，外侧边为斜线。

本实用新型的目的之二采用如下技术方案实现：

一种准直照明系统，包括激光发射装置，以及沿激光发射方向依次设置的聚光透镜、荧光片和反光装置；其特征在于，所述反光装置为准直照明反光杯；所述荧光片设置在所述准直照明反光杯的侧面缺口一侧；所述荧光片上产生的光源质心位于所述准直照明反光杯的反光面的焦点处；所述激光发射装置发出激光线束，激光线束经过所述聚光透镜汇聚后照射到所述荧光片上，激发所述反射式荧光片产生荧光，荧光从反光面的焦点处发射，经过反光杯的反光面的反射后，从反光杯体的顶面开口发射出若干条分别与准直照明反光杯的中心轴线平行的准直光线。

进一步地，所述激光发射装置发射的激光线束与所述反光面的抛物线中轴线之间形成夹角b，夹角b为60°-120°。

进一步地，所述夹角b为90°。

相比现有技术，本实用新型的有益效果在于：

1、本实用新型的反光杯体是以其纵向截面为旋转面、以纵向截面的内侧边所在竖直直线为轴线旋转a角度所形成的旋转体，该反光杯体的侧壁形成有侧面缺口，该反光杯体的顶面形成有顶面开口；所述反光杯体的内壁为反光面，所述反光面是以抛物线绕它的中轴线旋转而形成的旋转面；利用抛物线从焦点发出的光线经过抛物线折射呈平行光的原理，使用发光面积极小的激光诱导荧光技术的光源，保证光线基本准直。它具有结构简单、反光效率高、光线发散角小和反射光线能够保证基本准直的特点，其发散全角小于2度。

2、本实用新型的准直照明系统包括激光发射装置，以及沿激光发射方向依次设置的聚光透镜、荧光片和反光装置；所述激光发射装置发出激光线束，激光线束经过所述聚光透镜汇聚后照射到所述荧光片上，激发所述反射式荧光片产生荧光，荧光从反光面的焦点处发射，经过反光杯的反光面的反射后，从反光杯体的顶面开口发射出若干条分别与准直照明反光杯的中心轴线平行的准直光线；该准直照明系统可以把大部分光都变成准直光，提高准直光的总光通量。

附图说明

图1为本实用新型的实施例1的准直照明反光杯的立体图；

图2为本实用新型的实施例1的准直照明反光杯的纵向截面剖示图；

图3为本实用新型的实施例1的准直照明反光杯的俯视图；

图4为本实用新型的实施例1的准直照明系统的结构示意图；

图5是本实用新型的实施例1的准直照明系统发射出的准直光线在2m处的光斑图；

图6是本实用新型的实施例1的准直照明系统发射出的准直光线在10m处的光斑图。

图中：10、准直照明反光杯；100、反光杯体；110、纵向截面；111、上边；112、内侧边；1121、抛物线；1122、竖直直线；113、下边；114、外侧边；120、侧面缺口；130、顶面开口；140、反光面；20、激光发射装置；30、聚光透镜；40、荧光片；410、光源质心。

具体实施方式

下面，结合附图以及具体实施方式，对本实用新型做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。本实施例中所采用到的材料均可从市场购得。

实施例1：

参照图1-3，一种用于激光诱导荧光的准直照明反光杯10，包括具有空腔的反光杯体100，反光杯体100是以其纵向截面110为旋转面、以纵向截面110的内侧边112所在竖直直线1122为轴线旋转a角度所形成的旋转体，该反光杯体100的侧壁形成有侧面缺口120，该反光杯体100的顶面形成有顶面开口130；其中，a角度为180°；反光杯体100的内壁为反光面140，反光面140是以抛物线1121绕它的中轴线旋转而形成的旋转面。a角度为180°时，该准直照明反光杯10具有最佳的光线利用率，而且更方便荧光片40的安装。a角度小于180°时，该准直照明反光杯10具有更低的制作成本，但是光线利用率稍差。a角度大于180°时，该准直照明反光杯10的制作成本提高，光线利用率与180°时相同。

进一步地，反光杯体100的纵向截面110由上边111、内侧边112、下边113和外侧边114四个边组成，上边111和下边113均为水平直线，内侧边112的上部为抛物线1121、其下部为竖直直线1122，外侧边114为斜线。

参照图4，一种准直照明系统，包括激光发射装置20，以及沿激光发射方向依次设置的聚光透镜30、荧光片40和反光装置；反光装置为准直照明反光杯10；荧光片40设置在准直照明反光杯10的侧面缺口120一侧；荧光片40上产生的光源质心410位于准直照明反光杯10的反光面140的焦点处；激光发射装置发出激光线束，激光线束经过聚光透镜30汇聚后照射到荧光片40上，激发反射式荧光片40产生荧光，荧光从反光面140的焦点处发射，经过反光杯的反光面140的反射后，从反光杯体100的顶面开口130发射出若干条分别与准直照明反光杯10的中心轴线平行的准直光线。

作为优选的实施方式，激光发射装置20发射的激光线束与反光面140的抛物线中轴线之间形成夹角b，夹角b为90°。如此设计，可以使大部分的荧光经过抛物线反光面140反射，提高准直光的通光量。

将抛物线设为y＝x^2/16，设半口径x＝20，将直径0.3mm的光斑置于焦点处，激光发射装置20发射的激光线束(或者是光源主光线)与抛物线中轴线之间形成90°夹角，模拟得到图5的2m处的光斑图和图6的10m处的光斑图。

图5是2m处的光斑图，光斑为马蹄形。

图6是10m处的光斑图，光斑比较集中，也比较接近圆形。所以远光的光形较近光更好。

从图4可以看出，本实用新型10m处的半高光斑直径为140mm，10％光斑直径为200mm，发散角约为1.2度。

实施例2：

本实施例的特点是：a角度为90°。其它与实施例1相同。

实施例3：

本实施例的特点是：a角度为150°。其它与实施例1相同。

实施例4：

本实施例的特点是：a角度为210°。其它与实施例1相同。

实施例5：

本实施例的特点是：a角度为270°。其它与实施例1相同。

实施例6：

本实施例的特点是：夹角b为60°。其它与实施例1相同。

实施例7：

本实施例的特点是：所述夹角b为120°。其它与实施例1相同。

上述实施方式仅为本实用新型的优选实施方式，不能以此来限定本实用新型保护的范围，本领域的技术人员在本实用新型的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本实用新型所要求保护的范围。