一种发光装置及一种仪器的制作方法

1.本实用新型涉及照明技术领域，具体地说，涉及一种发出长条形光斑的发光装置以及利用该发光装置的仪器。


背景技术：

2.通常的照明装置大多采用圆形光斑，在特种情况或特种设备上，通常需要线状光斑。但是现有的照明设备所使用的线状光斑大多是将圆形光斑的发光区增加一个光阑，光阑的出射线状的光束。该方法虽然可以得到线状光斑，但是通过光阑的遮挡，该发光装置所发出的光的利用率较低。其次，现有的导光装置在传导过程中以及发光过程中会产生大量的热，如果不能有效的将该部分热量传导到照明装置外，则会影响到照明装置的使用寿命。
3.上述情况不是我们想要的结果。为了响应国家绿色环保的号召，该类发光装置需要进一步优化。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于克服上述传统技术的不足之处，针对现有技术的不足，本实用新型发明一种线状的发光装置。
5.为解决上述问题，本实用新型所采用的技术方案是：一种发光装置，包括发光的光源，光源发出的光具有发光角，其特征在于：还包括导光装置和波长转换装置，所述导光装置包括收光端和出光端，所述光源所发出的光由收光端进入导光装置后至少部分光经过导光装置的反射后由出光端出射，由出光端出射的光激发波长装换装置，波长转换装置被激发后发出受激光、并且产生热，还包括散热块，波长转换装置上产生的热传导到散热块上。
6.作为上述技术方案的一种改进：所述导光装置包括两个反射体，每个所述反射体均包括一个镀有反射层的反射面，两个所述反射面相对设置。
7.作为上述技术方案的一种改进：所述反射体出光端的厚度小于反射体的平均厚度，所述散热块一面与波长转换装置靠近反射体的一面接触，散热块该面的边缘靠近出光端。
8.作为上述技术方案的一种改进：所述出光端两个反射面之间的间距为d，反射体在出光端的厚度为h，h＜20％d。
9.作为上述技术方案的一种改进：所述出光端为条形。
10.作为上述技术方案的一种改进：还包括散射片，所述散射片设置在光源与导光装置之间的光路上。
11.作为上述技术方案的一种改进：所述收光端的面积大于出光端的面积。
12.作为上述技术方案的一种改进：所述导光装置为棱镜，所述棱镜两个相对的面为两个反射面。
13.作为上述技术方案的一种改进：还包括柱面镜，所述光源为激光阵列，激光阵列发出的多束激光经过柱面镜后汇聚于导光装置，所述导光装置的收光端为长条形，所述柱面
镜的柱面轴线方向与收光端长条形走向方向平行。
14.由于采用了上述技术方案，与现有技术相比，本技术方案中波长转换装置被激发产生大量的热，通过与波长转换装置紧贴的散热块进行散热后，发光装置的可靠性增、使用寿命明显提升。
15.下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步说明。
附图说明
16.图1是一种发光装置的主视图。
17.图2是图1的仰视图。
18.图3是一种发光装置的主视图。
19.图4是一种仪器的主视图。
20.图5是一种仪器的局部结构示意图。
具体实施方式
21.照明装置中，从光源所发出的光传播到远离光源的方向有多种方式。本技术方案为了解决光源所发出的光向远处传播这个问题以及如何将控制光源所发出的光在传播过程中形成光斑的面分布以及在激光照明领域中如何将波长转换装置上产生的热传导到发光装置之外，我们使用以下技术方案来实现。
22.实施例1：
23.如图1和图2所示，一种发光装置，包括发光的光源101，光源101发出的光具有发光角，还包括导光装置和波长转换装置102，所述导光装置包括收光端104和出光端105，所述光源101所发出的光由收光端104进入导光装置后至少部分光经过导光装置的反射后由出光端105出射，出光端105出射的光激发波长装换装置102，波长转换装置102被激发后发出受激光、并且产生热，还包括散热块103，波长转换装置102上产生的热传导到散热块103上。
24.由于光源101所发出的光具有发光角，所以在没有导光装置的时候，光源101所发出的光由收光端104到出光端105这段距离传播的时候光斑变大，光强减弱。因此，本技术方案利用了具有反射功能的导光装置来传导光源101所发出的光。光源101所发出的光由收光端104进入导光装置中，在导光装置中部分光通过反射的方式向出光端105传播。出光端105出射的光用于激发波长装换装置102，波长转换装置102被激发后发出受激光，同时产生大量的热。为了避免波长转换装置102被激发所产生的热导致波长转换装置102温度升高，造成波长转换装置102转换受激光的能力降低或烧毁，因此增加了对波长转换装置102进行散热的散热块103，增加散热块103对波长转换装置102进行散热，发光装置的可靠性增强、使用寿命明显提升。
25.导光装置通过反射部分光源101所发出的光的方式对光源101所发出的光进行传导，导光装置可以用于反射光源101所发出的部分光的结构来实现将光源101发出的光由收光端104向出光端105的方向传播。一种优选的实施方式是，所述导光装置包括两个相对设置的反射面106，由收光端104进入导光装置的光至少有一部分在两个反射面106上发生反射、并且由收光端104向出光端105方向传播。本实施例中导光装置是由两个相对设置的反射面104组成，光源101所发出的光中根据发光角不同分为两部分，发光角较大的部分光在
由收光端104进入到导光装置后会被反射面106反射后向出光端105的方向传播，发光角较小的部分在两个反射面106之间由收光端104沿直线传播到出光端105。
26.根据描述可知，因为光源101发出的光具有发光角，所以该部分光由收光端104进入两个反射面106之间后部分光会在两个反射面106之间不断的反射，通过反射后到达出光端105，由出光端105出射的光由于经过了若干次的反射，所以均匀性要比进入收光端104的时候要好。
27.由于出光端105是由两个反射面106组成的，因此出光端105所出射的光形成的光斑为长条形或线状。出光端105所出射的光形成的光斑为长条形或线状的时候，一个优点是，满足长条形或线状光源的使用需求。另一个优点是，更利于对波长转换装置102进行散热。由于波长转换装置102被激发区域为长条形，散热块103与该被激发区域沿着长边的接触区域增大，由于被激发区域短边方向距离较短，所以散热块103到波长转换装置102被激发区域的距离减小，便于散热块103的散热。
28.实施例2：
29.实施例1给出的技术方案中，导光装置为两个反射面，导光装置在实际使用过程中，由出光端出射的光激发波长转换装置的过程中会发出受激光并且产生热，该部分热如果不能传导到发光装置之外，波长转换装置的温度就会升高，波长转换装置温度升高受激光转换效率降低，影响发光装置的使用效果和使用寿命。如图3所示，一种发光装置，还包括两个反射体207，每个所述反射体207均包括一个镀有反射层的反射面206，两个所述反射面206相对设置。本实施例中反射面206为两个相对设置并且镀有反射层的反射面206组成，并且每个所述的反射面206均连接有一个反射体207，此时反射体207不光可以支撑起反射层，还可以辅助散热块203将波长转换装置202被激发产生的热量向该发光装置之外传导，有利于整个发光装置的降温。
30.导光装置通过反射面206对进入导光装置的光进行传导，通过反射面206的不断反射后，由导光装置出光端205出射的光会更加均匀，但是导光装置的长度收到该装置体积的限制，所以导光装置的匀光效果有限，一种优选的实施方式是，还包括散射片208，所述散射片208设置在光源与导光装置之间的光路上。此时进入导光装置的光被散射片208进行了散射后，变得更加均匀，降低了反射面206对进入收光端204的光匀化处理的难度。
31.由于散射片208对光源201发出的光进行发散和匀化处理，所以经过散射片208后的光的均匀性增强，同时发光角增大。发光角增大就需要增大收光端204的面积，收光端204的面积增大，光照强度降低。为了避免影响光照强度。一种优选的实施方式是，散射片208贴在收光端204上。此时不用增大收光端204的面积，同样可以完全接收该部分光。
32.本发光装置中光源201所发出的光用于激发波长转换装置202，波长转换装置202被激发的同时产生大量的热，该部分热量需要迅速通过散热块203传导到发光装置之外，波长转换装置202产生热量的区域与散热块203之间隔着反射体207，因此此时反射体207在出光端的厚度h(如图3中所示)越薄，热传导的距离越短，散热时间越快，散热块203的降温效果越好。一种优选的实施方式是，所述反射体207出光端205的厚度小于反射体207的平均厚度，所述散热块203一面与波长转换装置202靠近反射体207的一面接触，散热块203该面的边缘靠近出光端205。本技术方案中主要通过散热块203将波长转换装置202被激发产生的热量传导到发光装置之外。根据热传导相关理论知识可知，当散热块203离热源越近，热传
导时间越短，并且导热效果越好。因此，本实施例中散热块203一面固定在波长转换装置202靠近反射体207的一侧，并且散热块203该面边缘紧贴出光端205设置，反射体207由收光端204到出光端205的厚度逐渐减小，反射体207出光端205的厚度小于反射体207的平均厚度的目的是缩短波长转换装置202的发热区域到散热块203之间的距离，缩短波长转换装置202的发热区域到散热块203的导热时间。
33.通过上述描述可知，减小出光端205的厚度是为了提高散热块203对波长转换装置202散热的效率，缩短散热块203对波长装换装置202的散热时间。为了不影响反射面206的反射率，所以反射面206的尺寸固定不变，因此要想减小出光端205的厚度就需要减小反射体207的厚度。由于反射体207的目的是对反射面206进行支撑。所以反射体207需要具有一定的强度，所以反射体207可以是局部做的比较薄(例如在出光端205、收光端204、出光端205与收光端204之间等局部位置)，但是反射体207不能够整体做的较薄，避免无法支撑反射面206。如图3所示，一种优选的实施方式是，反射体207由收光端204到出光端205的厚度逐渐变薄。此时便于加工，并且反射体207的支撑强度最大。
34.本技术方案中利用导光装置对光源201所发出的光进行传导的目的是避免由光源201发出的具有发光角度的那部分光在传导一定的距离后形成的光斑在其中一个方向上尺寸变大。因此，导光装置的作用就是使光源201所发出的光传导一定距离后，控制出光端205所发出的光在某一方向上的尺寸。一种优选的实施方式是，所述出光端205两个反射面206之间的间距为d，反射体207在出光端205的厚度为h，h＜20％d。由于反射体207在出光端205的厚度减小的目的是缩短波长转换装置202被激发产生的热量传导到散热块203的距离，提高导热效果，因此波长转换装置202的面积大小直接关系到波长转换装置202的发热中心区到散热块203的距离即反射体207在出光端205的厚度h，在本实施例中两个反射面206之间的距离d决定了波长转换装置202发热区域的面积大小，当发热区域越大的时候，散热块203到发热区域的距离就需要随之减小，两者之间存在一个函数关系。根据反复实验可知该函数关系为，h＜20％d。
35.当出光端205的厚度和两个反射面206之间的距离d确定后，为了能够增加该发光装置的应用范围，适应不同光源201，所以需要控制收光端204的面积与出光端205的面积。一种优选的实施方式是，所述收光端204的面积大于出光端205的面积。当收光端204的面积大于收光端205的面积的时候，收光端204接收的光更多，满足更多种光源201。该技术方案避免因为无法将光源201发出的光完全收入导光装置而造成光的浪费。其次，该技术方案中收光端204的面积大于出光端205，根据光学扩展量守恒可知，一束光由收光端204进入该导光装置，由出光端205从该导光装置出射，此时出光端205的光照强度比收光端204的光照强度要大。
36.实施例3：
37.根据实施例1和实施例2的描述可知，光源并没有严格的要求，由于实施例1和实施例2均通过导光装置对光源所发出的光在某一方向上限制了该部分光在传导的过程中光斑的宽度。在很多测量等仪器中都需要一个长条形的光斑。
38.一种仪器，如图4和图5所示，还包括柱面镜309，所述光源301为激光阵列，激光阵列发出的多束激光经过柱面镜309后汇聚于导光装置，所述导光装置的收光端304为长条形，所述柱面镜309的柱面轴线方向与收光端304长条形方向平行。
39.激光阵列穿过柱面镜309后，柱面镜309将激光阵列某一方向上的宽度压缩，一种理想的情况是被压缩成一条线，呈线状的发光区通诺长条形的收光端304进入导光装置中。
40.根据上述对反射体的形状和功能的描述，一种优选的实施方式是，导光装置是棱镜，所述导光装置为棱镜，所述棱镜两个相对的面为两个反射面306。波长转换装置302与棱镜的一条棱相连接的时候即可。当导光装置为棱镜的时候，由收光端304进入棱镜的光在棱镜内发生全反射，并且由出光端305出射；还可以通过对棱镜两个相对的反射面306进行镀膜，使进入棱镜的光在两个相对的反射面306之间反射和传播。由于全反射减少了光的浪费，所以进入棱镜的光优选采用全反射的方式进行传导。
41.以上对本实用新型的具体实施例进行了详细描述，所述内容为本实用新型的最佳实施方式，不能被用于限定本实用新型的保护范围。对于本领域技术人员而言，任何对该实用新型进行的等同修改和替代也都在本实用新型所要保护的范畴之中。