技术领域
[0001] 本实用新型涉及照明
光源及封装技术领域，尤其涉及一种光纤导光装置、系统。
背景技术
[0002]
半导体发光
二极管（LED）相比传统光源，具有节能环保、工作寿命更长、体积更小等优势，被认为是最理想的替代传统
荧光灯的第四代照明光源。目前，在照明、显示、
背光源等领域使用的
LED灯主要以荧光下转换型LED为主，其主要发光部分为半导体发光芯片，以及可被紫外或蓝光有效激发的荧光粉层组成。荧光粉颗粒的尺寸大小和粒径的均匀性直接影响着粉体的发光性能，而颗粒在LED灯中的封装结构一定程度上决定了封装LED灯的整体照明性能。以往荧光粉在封装前，都要将其均匀地分散于其他透明介质中，以满足荧光粉层的透光性能和均匀性，但也因此增加了LED灯封装的工艺流程。并且，将荧光粉按一定比例与
硅胶混合均匀，直接涂覆在焊线完成后的芯片表面并
烘烤完成的工艺本身也存在的
缺陷，易使LED出现色坐标漂移、出光均匀性差和失效等问题。
[0003] 实用新型
专利CN201220333226.X公开了一种应用于荧光转换型LED灯的荧光贴片，并具体公开了荧光贴片包括荧光
纤维薄膜、上层
聚合物透明薄膜、下层聚合物透明薄膜，
光致发光的荧光纤维薄膜处于上层聚合物透明薄膜和下层聚合物透明薄膜之间，上层聚合物透明薄膜和下层聚合物透明薄膜沿它们的边界粘合。该实用新型设计的荧光纤维薄膜内的荧光纤维分散均匀、尺寸均一，然而，该荧光贴片应用于荧光转换型LED灯，仅用于LED灯中的封装。实用新型内容
[0004] 本实用新型针对
现有技术存在的问题，提出了一种光纤导光装置、系统，有效解决封装
散热以及传统远程荧光粉技术中所存在的隐患。
[0005] 本实用新型是通过以下技术方案得以实现的：
[0006] 本实用新型提出了一种光纤导光装置，包括光纤、扩散透镜、荧光层、封装层；所述扩散透镜与所述光纤间隔一定距离设于所述光纤出光端侧；所述扩散透镜的上方由下至上依次设置所述荧光层和所述封装层；光纤传输的光透过所述扩散透镜实现光扩散后，在荧光层处被激发并透过封装层出射。
[0007] 该实用新型采用光纤导光替换LED光源，无电火花，有效改善光效低等问题。该装置在光纤出光端加入扩散透镜后，能实现大
角度照明。
[0008] 作为优选，所述扩散透镜、所述荧光层、所述封装层、所述光纤经固定
块封装为一体。
[0009] 作为优选，所述固定块为圆环状固定块；所述扩散透镜的圆环面固定于所述固定块的内侧上。
[0010] 作为优选，所述固定块与所述扩散透镜之间紧配合。
[0011] 作为优选，所述荧光层为荧光
片层或荧光粉层。
[0012] 作为优选，当所述荧光层为荧光片层时，所述荧光片层为荧光粉和陶瓷共制
烧结的陶瓷荧光片层。
[0013] 作为优选，所述封装层为封装胶层或玻璃层。
[0014] 作为优选，装置还包括透明盖板，设于所述封装层上。
[0015] 作为优选，所述扩散透镜的进光端为一个内壁具有自由曲面的入射空腔，所述扩散透镜的出光端为出射平面。
[0016] 作为优选，所述扩散透镜为底面向里凹陷的倒圆台；所述倒圆台凹陷的部分为入射空腔；所述倒圆台顶面为出射平面。
[0017] 一种光纤导光系统，包括激光光源、上述光纤导光装置；所述激光光源设于所述光纤进光端侧。
[0018] 本实用新型具有以下有益效果：
[0019] 本实用新型一种光纤导光装置、系统，
[0020] （1）使用光纤导光，无电火花，电击危险，相比大功率LED光源，能减少用电隐患。
[0021] （2）使用光纤导光替换LED光源，激光光源与导光系统为分离式结构，光源易更换，也易于维修。
[0022] （3）使用陶瓷荧光片取代远程荧光粉方式，陶瓷的高折射率与透光率，能有效提升的荧光粉激发效率，更不易产生光衰。且荧光片的物理性稳定，相比荧光粉点胶技术，均匀性更好。
[0023] （4）固定块与发热器件大面积
接触，使得装置散热更加迅速。
附图说明
[0024] 图1为本实用新型一种光纤导光装置的结构示意图；
[0025] 图2为本实用新型一种光纤导光系统的结构示意图；
[0026] 图3为图2中扩散透镜的仰视结构示意图。
具体实施方式
[0027] 以下是本实用新型的具体
实施例并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的描述，但本实用新型并不限于这些实施例。
[0028] 如图1，本实用新型一种光纤导光装置包括光纤2、扩散透镜9、荧光层6、封装层7。所述扩散透镜9与所述光纤2间隔一定距离设于所述光纤出光端侧。所述扩散透镜9的上方由下至上依次设置所述荧光层6和所述封装层7。光纤2传输的光透过所述扩散透镜9实现光扩散后，在荧光层6处被激发并透过封装层7出射。
[0029] 所述扩散透镜9、所述荧光层6、所述封装层7、所述光纤2经固定块封装为一体。具体地，所述固定块4为圆环状固定块，其内圆周所在贯通空间分为光纤下容置空间和扩散透镜上容置空间。所述扩散透镜上容置空间的内圆周壁为倾斜壁，用于配合所述扩散透镜9的形状。所述光纤下容置空间的内圆周壁为垂直壁，用于配合所述光纤的形状，以容置并固定光纤出光端。在所述扩散透镜上容置空间与所述光纤下容置空间交接处形成有台阶，所述扩散透镜9的圆环面99固定于所述固定块内侧台阶上，如通过胶剂粘于固定块上。所述固定块可由金属材料制成。为便于将光源散发的热量传导到装置外，所述固定块与所述扩散透镜之间紧配合。为防止透镜因激光
过热而受损坏，所述光纤2与所述扩散透镜9之间的间隔距离为2-5mm。另外，所述荧光层可通过胶剂粘于扩散透镜上方；所述封装层7可通过胶剂粘于所述荧光层上。
[0030] 所述荧光层为荧光片层或荧光粉层。考虑到荧光片的物理性稳定，优选荧光层为荧光片层。所述荧光片层为陶瓷荧光片层。荧光陶瓷材料是使用荧光粉及陶瓷共制烧结的全无机复合型荧光材料，其具有无机材料的高热耐性及高热导性，抗黄化保持器件性能。荧光片的光色品质集中，一致性良好，大幅降低返工率，并且能够保持长久的使用寿命，能够延长产品的使用寿命。荧光片的物理性稳定，适用于一般环境储藏，方便仓储；在使用方面也能减少废料和物料的浪费。
[0031] 所述封装层7为封装胶层或玻璃层。所述封装胶层为硅胶或有机硅
树脂构成的平面胶层。
[0032] 为便于固定，本实用新型装置还包括透明盖板5。所述透明盖板5设于所述封装层7上。具体地，所述透明盖板5两端抵触在扩散透镜上容置部的内壁上。光透过封装层7后经透明盖板5出射。
[0033] 如图2，一种光纤导光系统，包括激光光源1、以及上述光纤导光装置。所述激光光源1设于所述光纤2进光端侧，用于将光通过光纤耦合后自光纤尾端射出，光透过所述扩散透镜9实现光扩散后，在荧光层6出被激发并透过封装层7、盖板5出射。
[0034] 如图3，所述扩散透镜为底面向里凹陷的倒圆台。所述倒圆台凹陷的部分为入射空腔94，所述倒圆台顶面为出射平面。所述倒圆台的底面为圆环面99。所述自由曲面95和所述倒圆台侧表面和所述与所述圆环面99相连接。所述出射表面为圆平面。所述扩散透镜的侧表面、圆环面处涂覆有反射膜，用以反射入射光，使激光均从顶部圆平面出射。
[0035] 所述扩散透镜使用硅胶材料或玻璃材料注入成型制造，硅胶或玻璃材质比现有塑料类透镜材料更加耐损耗，耐高温。当扩散透镜为硅胶扩散透镜时，具备耐高温效果。当扩散透镜为玻璃扩散透镜时，透光率可高达97%。
[0036] 所述扩散透镜的自由曲面根据下述方式获得。首先，根据目标光束空间角和激光光源特性建立一个关于光学面形的映射关系方程组：
[0037]
[0038] 其中， QUOTE 为光源的配光曲线， QUOTE 表示光源发光面半球的空间角参数， QUOTE 为目标的角度分布， QUOTE
确定了目标光线在空间中的方向， QUOTE 表示光学算符， QUOTE 分别表示折射率和自由曲面； QUOTE 表
示 目 标 能 量 分 布 与 光 源 配 光 曲 线 之 间的 映 射 关 系 ，满 足 Q U O T E
数值孔径关系，并满足
能量守恒关
系的约束 ；
[0039] 其次，求解上述方程组得到自由曲面的数值解，通过多项式插值法得到自由曲面。最后，在得到光学面形后，经曲面填充建模得到图2所示结构。
[0040] 所述激光光源为固体
激光器、气体激光器、半导体激光器、光纤激光器中的一种。
[0041] 本领域的技术人员应理解，上述描述及附图中所示的本实用新型的实施例只作为举例而并不限制本实用新型。本实用新型的目的已经完整有效地实现。本实用新型的功能及结构原理已在实施例中展示和说明，在没有背离所述原理下，本实用新型的实施方式可以有任何
变形或
修改。
