申请/专利权人：广州美锐健康产业股份有限公司

申请日：2018-12-20

公开（公告）日：2024-03-29

公开（公告）号：CN109411460B

主分类号：H01L25/075

分类号：H01L25/075;H01L33/62;H01L33/60;H01L33/58;A61N5/06

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.03.29#授权;2019.03.26#实质审查的生效;2019.03.01#公开

摘要：本发明提供一种多光谱固态发光器件及多光谱照射光源，该多光谱固态发光器件包括封装基板，封装基板的承载面上设置有反射杯，反射杯的容纳空间内设置有至少两个能够发出不同波长光线的固态发光元件；封装基板两侧设置有至少两对电极，电极与固态发光元件的正负极相连；反射杯的出光口处还封闭设置有微透镜阵列，微透镜阵列与封装基板平行，且微透镜阵列上具有多个呈正交阵列排布的折射型半球形微透镜的一侧背向固态发光元件。本发明不仅具有取光效率高、封装体积小、各不同波长光线的空间角近似相同、光线准直平行、光斑均匀等优点，而且各不同波长光线在目标靶面的均匀光斑位置也近似相同，有效提高光动力治疗的临床效果。

主权项：1.一种多光谱固态发光器件，其特征在于，包括封装基板，所述封装基板的承载面上设置有反射杯，所述反射杯的容纳空间内设置有至少两个不同波长的固态发光元件；所述封装基板两侧设置有至少两对电极，所述电极与所述固态发光元件的正负极相连；所述反射杯的出光口处还封闭设置有微透镜阵列，所述微透镜阵列与所述封装基板平行，且所述微透镜阵列上具有多个呈正交阵列排布的折射型半球形微透镜的一侧背向所述固态发光元件；所述固态发光元件包括在620～630nm波长范围内具有峰值波长的红光LED芯片、在520～530nm波长范围内具有峰值波长的绿光LED芯片以及在460～470nm波长范围内具有峰值波长的蓝光LED芯片；所述红光LED芯片、所述绿光LED芯片以及所述蓝光LED芯片呈等边三角形排布，所述等边三角形的中心与所述反射杯的出光口的平面同心；所述微透镜的半径为0.05～0.25mm，所述微透镜的焦距为0.8mm，相邻所述微透镜的圆形底面之间的距离为0mm。

全文数据：多光谱固态发光器件及多光谱照射光源技术领域本发明涉及光学器件技术领域，具体涉及一种多光谱固态发光器件及多光谱照射光源。背景技术光动力治疗用光源是光动力治疗的核心与关键，光源的波长、光照功率密度、光照均匀度、不同波长光在有效照射区域内的光照功率密度分布曲面等技术指标直接影响光动力治疗的效果。现有技术中，通常采用多光谱固态发光器件作为光动力治疗用光源。然而，现有技术中的多光谱固态发光器件在封装时通常采用平面封装结构，或者再在平面封装结构的出光表面上增加一个半球形透镜，封装材料一般使用环氧树脂或硅胶等透明材料。前者由于存在光线临界角的“逸出锥”而使出射光能损失严重，而后者虽然提高了出光效率，但是由于不同波长光束经透镜后存在折射率以及空间角分布的差异，使得光束照射目标靶面时，会出现各个不同波长光束在目标靶面上形成的均匀照射光斑的位置不同。因此，将现有技术的多光谱固态发光器件阵列排布后作为光源应用在光动力治疗中，会导致出现光能利用率低、光照不均匀、不同波长的照射光斑在治疗区域表面位置不一致、治疗区域表面不同波长光照功率密度分布曲面形状差异较大等一系列问题，从而使光动力治疗临床效果不佳，制约了多光谱固态发光器件作为光动力治疗用光源的应用与发展。发明内容本发明实施例提供一种多光谱固态发光器件及多光谱照射光源，以解决现有技术中的多光谱固态发光器件阵列排布后作为光源应用在光动力治疗中出现的一系列影响光动力治疗效果的问题。第一方面，本发明实施例提供一种多光谱固态发光器件，包括封装基板，所述封装基板的承载面上设置有反射杯，所述反射杯的容纳空间内设置有至少两个不同波长的固态发光元件；所述封装基板两侧设置有至少两对电极，所述电极与所述固态发光元件的正负极相连；所述反射杯的出光口处还封闭设置有微透镜阵列，所述微透镜阵列与所述封装基板平行，且所述微透镜阵列上具有多个呈正交阵列排布的折射型半球形微透镜的一侧背向所述固态发光元件。作为本发明第一方面的优选方式，所述固态发光元件包括在620～630nm波长范围内具有峰值波长的红光LED芯片、在520～530nm波长范围内具有峰值波长的绿光LED芯片以及在460～470nm波长范围内具有峰值波长的蓝光LED芯片。作为本发明第一方面的优选方式，所述红光LED芯片、所述绿光LED芯片和所述蓝光LED芯片呈等边三角形排布，所述红光LED芯片、所述绿光LED芯片和所述蓝光LED芯片相互之间的距离为0.1～0.2mm。作为本发明第一方面的优选方式，所述封装基板的两侧设置有三对所述电极，三对所述电极分别与所述红光LED芯片、所述绿光LED芯片和所述蓝光LED芯片的正负极相连。作为本发明第一方面的优选方式，所述微透镜的半径为0.05～0.25mm，所述微透镜的焦距为0.8mm，相邻所述微透镜的圆形底面之间的距离为0mm。。作为本发明第一方面的优选方式，所述微透镜的半径为0.15mm。作为本发明第一方面的优选方式，所述反射杯的出光口为矩形或圆形，所述微透镜阵列的形状与所述反射杯的出光口的形状相匹配。作为本发明第一方面的优选方式，所述反射杯的高度与所述微透镜的焦距相同。作为本发明第一方面的优选方式，所述封装基板的承载面上设置有绝缘表面层，所述绝缘表面层由导热陶瓷材料制成。第二方面，本发明实施例提供一种多光谱照射光源，包括线路板以及至少一个如上述第一方面中任一项所述的多光谱固态发光器件，各所述多光谱固态发光器件呈正交阵列排布在所述线路板上。本发明实施例提供的多光谱固态发光器件，将发出不同波长光线的固态发光元件直接裸露于空气中，降低了光学扩展量，然后通过在反射杯的出光口处封闭设置的微透镜阵列收集各个固态发光元件在大角度发光范围内的光线，从而获得具有较小发散角的准直平行细光束，较大程度上减少了光能损失，提高了取光效率。同时，经过微透镜阵列后形成的准直平行细光束将各个不同波长的光线的空间角分布差异约束成很小，使得不同波长的光线在目标靶面形成的均匀照射光斑的位置相同，光照功率密度分布均匀，从而使得由多光谱固态发光器件组成的多光谱照射光源应用在光动力治疗中时，其临床治疗效果较佳。附图说明为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1a为现有技术中的一种多光谱固态发光器件的结构示意图；图1b为现有技术中的一种多光谱固态发光器件组成多光谱照射光源后应用在光动力治疗中的照射效果图；图2a为现有技术中的另一种多光谱固态发光器件的结构示意图；图2b为现有技术中的另一种多光谱固态发光器件组成多光谱照射光源后应用在光动力治疗中的照射效果图；图3为本发明实施例提供的一种多光谱固态发光器件的结构示意图；图4为本发明实施例提供的一种多光谱固态发光器件的三维结构示意图；图5为本发明实施例提供的一种多光谱固态发光器件中微透镜阵列上多个微透镜的排布示意图；图6为本发明实施例提供的一种多光谱固态发光器件中不同波长的固态发光元件的排布示意图；图7为本发明实施例提供的一种多光谱固态发光器件中微透镜阵列上微透镜的半径与归一化取光效率关系的仿真曲线；图8为本发明实施例提供的一种多光谱固态发光器件中微透镜阵列上相邻微透镜之间的距离与归一化取光效率关系的仿真曲线；图9为本发明实施例提供的一种多光谱固态发光器件中三种不同波长光线在目标靶面形成的均匀光斑区域；图10为本发明实施例提供的一种多光谱照射光源的结构示意图；图11为本发明实施例提供的一种多光谱照射光源应用在光动力治疗中的照射效果图；图12为本发明实施例提供的一种多光谱照射光源应用在光动力治疗中后三种不同波长光线在目标靶面上形成的光斑的光照功率密度分布曲面。其中，1、封装基板，2、反射杯，3、固态发光元件，4、电极，5、平面封装结构，6、线路板，7、透光防护板，8、目标靶面，9、半球形透镜结构，10、微透镜阵列，101、微透镜，11、第一光学透镜阵列，12、第二光学微透镜阵列。具体实施方式为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。现有技术中，作为光动力治疗用光源的多光谱固态发光器件在封装时通常采用平面封装结构，或者在该平面封装结构的出光表面上再增加一个半球形透镜结构，封装材料一般使用环氧树脂或硅胶等透明材料。下面将结合相应的附图先对现有技术中的这两种多光谱固态发光器件的结构以及存在的缺陷进行详细说明。参照图1a所示，图1a中示出了现有技术中采用了平面封装结构的多光谱固态发光器件的结构示意图。该多光谱固态发光器件中，包括红光LED芯片、绿光LED芯片和蓝光LED芯片在内的固态发光元件3被集成在同一封装基板1上，同时各个LED芯片与对应的电极4连接，然后使用环氧树脂或硅胶等透明材料对反射杯2进行填充形成平面封装结构5。从图1a中可以看出，从各个LED芯片中出射的光线经过平面封装结构的表面与空气的分界面时发生反射和折射。当入射角大于临界角时，会发生全反射，光线不能出射到空气中，即存在临界角的“逸出锥”，从而降低了多光谱固态发光器件整体的取光效率。此外，由于各个LED芯片出射的光线的辐射角呈110～120°的朗伯分布，过大的出射光线的发散角还使得光源能量被分散。参照图1b所示，图1b示出了具有图1a中所示结构的多光谱固态发光器件组成多光谱照射光源后应用在光动力治疗中的照射效果图。由三个不同波长的LED芯片组成的多光谱固态发光器件呈阵列排布在线路板6上组成多光谱照射光源，应用在光动力治疗中时，其发出的不同波长的光束，通过安装在其后面的透光防护板7后照射到目标靶面8。在目标靶面8表面，各个不同波长的光束所产生的光斑相互交错重叠，连接成片，形成大面积的光斑。显然，采用图1a中所示结构的多光谱固态发光器件组成的多光谱照射光源，存在以下缺陷：虽然由各个多光谱固态发光器件出射的光束到达目标靶面表面所形成的光斑能相互连接成片，但是由于每个多光谱固态发光器件的取光效率较低，而且因发散角过大造成了光源能量被分散，使得照射在目标靶面表面的光斑面积虽然大，但各位置的光照功率密度却很低，难以满足光动力治疗对有效辐照区域光照功率密度的要求，临床治疗效果不佳。参照图2a所示，图2a中示出了现有技术中采用了在该平面封装结构的出光表面上再增加一个半球形透镜结构的多光谱固态发光器件的结构示意图。该多光谱固态发光器件中，包括红光LED芯片、绿光LED芯片和蓝光LED芯片在内的固态发光元件3被集成在同一封装基板1上，同时各个LED芯片与对应的电极4连接，然后使用环氧树脂或硅胶等透明材料对反射杯2进行填充形成平面封装结构5，然后在平面封装结构5上又增加了一个半球形透镜结构9。显然，通过半球形透镜结构对各个LED芯片出射的辐射角呈110～120°的朗伯分布的光线进行汇聚，使其成为具有特定发散角的高斯分布光，并将发射光束的能量集中在光轴附近。此外，半球形透镜结构改变各个LED芯片出射的位于“逸出锥”内的光线的传播方向，使其能够逸出平面封装结构，从而提高了具有图2a中所示结构的多光谱固态发光器件的取光效率。从图2a中可以看出，包括红光LED芯片、绿光LED芯片和蓝光LED芯片在内的固态发光元件被集成在同一封装基板上，虽然不同的LED芯片彼此间间隔很近，但它们的空间位置仍是不同的，这种空间位置的不同将导致它们所发出的不同波长的光线经半球形透镜结构准直后的空间角分布存在差异。此外，由于半球形透镜结构的折射率随入射光波长的减少而增加，三个LED芯片出射的光线中，波长最小的蓝光折射率最大，而波长最大的红光折射率最小。当光线从半球形透镜结构传播到空气中时，折射率小的光线会偏向半球形透镜结构的边缘。参照图2b所示，图2b示出了具有图2a中所示结构的多光谱固态发光器件组成多光谱照射光源后应用在光动力治疗中的照射效果图。由三个不同波长的LED芯片组成的多光谱固态发光器件呈阵列排布在线路板6上组成多光谱照射光源，应用在光动力治疗中时，其发出的不同波长的光束，通过安装在其后面的透光防护板7后辐照到目标靶面8。在目标靶面8表面，各个不同波长的光束所产生的光斑的位置不同，彼此之间相互独立、不能连接成片，形成不了一个光照功率密度均匀分布的光斑区域。当然，为解决这个问题，可以通过增加该多光谱照射光源与目标靶面之间的距离，使得到达目标靶面的各个相互独立的光斑彼此相连。但随着该距离的增加，目标靶面上各个位置的光照功率密度将随之下降，难以满足光动力治疗对有效辐照区域光照功率密度的要求，临床治疗效果不佳。同时，由于不同波长光线的空间角分布差异的存在和光线在半球形透镜结构的折射率的不同，各个不同波长的光线所形成的光斑在目标靶面表面出现的位置不同将始终存在，并不会因该多光谱照射光源与目标靶面之间的距离的增加而减少，这种有效辐照区域内的光照功率密度分布曲面差异将不利于实现多光谱的光动力联合治疗的有效性。综上所述，现有技术中的多光谱固态发光器件存在取光效率低、各个不同波长光线在目标靶面的光斑位置差异等缺陷，若直接将其阵列排布后组成多光谱照射光源应用在光动力治疗中，将导致出现光能利用率低、光照不均匀、不同波长的照射光斑在治疗区域表面位置不一致、治疗区域表面不同波长光照功率密度分布曲面形状差异较大等一系列问题，从而使光动力治疗临床效果不佳，制约了多光谱固态发光器件作为光动力治疗用光源的应用与发展。针对现有技术中的多光谱固态发光器件的种种缺陷，参照图3～图5所示，本发明实施例公开了一种多光谱固态发光器件，包括封装基板1，封装基板1的承载面上设置有反射杯2，反射杯2的容纳空间内设置有至少两个不同波长的固态发光元件3；封装基板1两侧设置有至少两对电极4，电极4与固态发光元件3的正负极相连；反射杯2的出光口处还封闭设置有微透镜阵列10，微透镜阵列10与封装基板1平行，且微透镜阵列10上具有多个呈正交阵列排布的折射型半球形微透镜101的一侧背向固态发光元件3。本实施例中，未使用环氧树脂或硅胶等透明材料对反射杯进行填充，而是在反射杯的出光口处封闭设置了一个微透镜阵列，该微透镜阵列的尺寸比反射杯的出光口的尺寸略大，从而微透镜阵列可以完全覆盖住反射杯的出光口，使得微透镜阵列与各固态发光元件的距离固定并使得各固态发光元件与外界空气隔离，还使得整个器件的结构更加紧凑，便于生产和使用。这样设置后，能够使各固态发光元件直接裸露于空气中，从而可降低光学扩展量。而采用折射率为n的透明材料对固态发光元件进行封装的方式，其光学扩展量会扩大n2倍。同时，该微透镜阵列能够收集各个固态发光元件在大角度发光范围内出射的光线，并形成与微透镜阵列上的微透镜的数量相同的多支准直平行细光束。这样处理的结果是，尽管设置在同一封装基板上的各固态发光元件的空间位置有所不同，但对于微透镜阵列上的每一个微透镜来说，其入射的不同波长的光线可以被近似看作为是来自同一位置上的点光源。因此，各固态发光元件发出的光线经过微透镜阵列准直后，在细光束中各个不同波长光线的空间角分布差异被约束成很小，每一不同波长的细光束在目标靶面所形成的光斑位置接近于相同。由于微透镜阵列上的微透镜紧密排布，多支细光束在目标靶面上形成的光斑彼此连接，形成光照功率密度分布均匀且位置一致的大光斑，可有效提高光动力治疗的临床效果。由多支细光束组成的出射光线并非是理想的平行光，而是具有一定的发散角，但因其发散角已经很小，所以可近似认为是平行光。另外，与现有技术中的两种封装结构相比，微透镜阵列显著降低了透镜的厚度，因而大大减少了光线在透镜中的能量损耗。因此，通过在反射杯的出光口处封装该微透镜阵列，不仅解决了多光谱固态发光器件的取光效率问题，而且还能够将各个不同波长光线的空间角约束成近似相同。需要说明的是，微透镜阵列上的微透镜的数量与设置在封装基板上的固态发光元件的数量无直接关系。在微透镜阵列外形和大小尺寸确定的条件下，其上设置的微透镜的数量由微透镜的半径、相邻微透镜的圆形底面之间的距离等参数决定。优选地，反射杯2的出光口为矩形或圆形，微透镜阵列10的形状与反射杯2的出光口的形状相匹配。本实施例中，反射杯的出光口可以设置为矩形或圆形，优选为圆形，此时微透镜阵列也对应设置为圆形。这是因为反射杯的出光口为圆形时，在工艺上容易实现。另外，反射杯的底面优选与其出光口的形状保持一致，当反射杯的出光口为圆形时，其底面也为圆形。反射杯的底面和出光口的尺寸大小由整个多光谱固态发光器件的尺寸大小决定，在工艺条件允许的情况下，应尽量选择较大的尺寸。优选地，反射杯的高度与微透镜的焦距相同。本实施例中，反射杯的高度由微透镜阵列中微透镜的光心到固态发光元件表面间的距离决定，优选为与微透镜的焦距相同时，可以有较好的出光效果。优选地，封装基板1的承载面上还设置有绝缘表面层，绝缘表面层由导热陶瓷材料制成。本实施例中，封装基板设置为正方形，方便后续组成多光谱照射光源时在线路板上呈正交阵列排布。绝缘表面层选择的陶瓷材料一般为氧化铝或氮化铝等材料，绝缘效果较好。在上述实施例的基础上，固态发光元件3包括在620～630nm波长范围内具有峰值波长的红光LED芯片、在520～530nm波长范围内具有峰值波长的绿光LED芯片以及在460～470nm波长范围内具有峰值波长的蓝光LED芯片。本实施例中，固态发光元件优选为分别在上述波长范围内具有峰值波长的红光LED芯片、绿光LED芯片和蓝光LED芯片，由于大部分的光敏剂的吸光光谱的峰值是625nm或525nm或465nm，所以其可以满足大部分光动力治疗对光线的波长的特定需求。当然，对于某些光敏剂，根据其吸光光谱特性，本领域技术人员可以将固态发光元件优选为分别在上述波长范围内具有峰值波长的红光LED芯片、黄光LED芯片和蓝光LED芯片，或者其他组合。另外，固态发光元件优选采用LED芯片，还由于LED芯片在点亮时，发出的热量较少，可以减少治疗过程中患者的治疗区域被照射时产生的不适感。在上述实施例的基础上，参照图6所示，红光LED芯片、绿光LED芯片和蓝光LED芯片呈等边三角形排布，红光LED芯片、绿光LED芯片和蓝光LED芯片相互之间的距离为0.1～0.2mm。本实施例中，作为固态发光元件的红光LED芯片、绿光LED芯片以及蓝光LED芯片的呈等边三角形排布，并将等边三角形的中心与反射杯的出光口的平面同心，此时对于封装在反射杯出光口上的微透镜阵列来讲，这三个LED芯片所处的位置是一样的。另外，将这三个LED芯片之间的间隙尽可能设置地较小，可以减少光学扩展量。当然，在实际应用中，将三个LED芯片排布成等边三角形只是一种优选的排布方式，其他排布方式也是可以的，而且当LED芯片的数量不是三个时，本领域技术人员必然会将其排布成其他方式。需要说明的是，本实施例中的红光LED芯片、绿光LED芯片以及蓝光LED芯片具体处于等边三角形的哪个位置是不做限定的。在上述实施例的基础上，封装基板1的两侧设置有三对电极4，三对电极4分别与红光LED芯片、绿光LED芯片和蓝光LED芯片的正负极相连。本实施例中，红光LED芯片、绿光LED芯片和蓝光LED芯片的正负极分别与三对电极连接，因此各个LED芯片的点亮和熄灭可以被独立控制，方便在进行光动力治疗时对各个LED芯片进行控制。在上述实施例的基础上，微透镜101的半径为0.05～0.25mm，微透镜的焦距为0.8mm，相邻微透镜101的圆形底面之间的距离为0mm。本实施例中，微透镜阵列背向各固态发光元件的一侧是由多个呈正交阵列排布的折射型半球形微透镜形成的。图5中，r为微透镜的半径，d为相邻微透镜的圆形底面之间的距离，D＝2r+d为相邻微透镜的圆形底面的圆心之间的距离。进一步地，利用TracePro光学仿真软件对上述实施例中多光谱固态发光器件进行建模和追迹仿真，分析微透镜阵列中的参数r、d和D对出射的各不同波长光线的取光效率的影响，以确定本发明实施例中较佳的微透镜参数。将本发明实施例中所示的结构导入TracePro光学仿真软件，并定义封装基板的外形尺寸为5×5mm，固态发光元件的尺寸为1×1×0.5mm，反射杯的底部直径为3.3mm，顶部出光口的直径为3.8mm，高度为0.8mm，微透镜阵列的直径为4.0mm，然后建立配光模型进行模拟仿真。同时，定义固态发光元件的数量为三个，分别为在620～630nm波长范围内具有峰值波长的红光LED芯片、在520～530nm波长范围内具有峰值波长的绿光LED芯片以及在460～470nm波长范围内具有峰值波长的蓝光LED芯片。首先，设定相邻微透镜的圆形底面之间的距离d＝0mm，然后对不同半径的微透镜的各不同波长光线的取光效率进行追迹仿真，并相对于图1a中所示的多光谱固态发光器件的各不同波长光线的取光效率作归一化处理，得到微透镜半径与归一化取光效率关系的仿真曲线，参照图7所示。从图7中可以看出，本发明实施例中所述的多光谱固态发光器件相对于图1a中所示的多光谱固态发光器件，各不同波长光线的取光效率都得到了提高，而且取光效率随着微透镜半径的加大而增加。这是由于微透镜的半径增加，微透镜阵列上的微透镜数量就减少，这样势必会减少光通量的损失，然而微透镜半径太大，将使得不同波长光线的空间角分布差异加大，从而导致不同波长的光线在目标靶面所形成的光斑位置的不同。因此，确定微透镜半径时要综合考虑取光效率与不同波长光线形成的光斑位置差异的矛盾。其次，设定微透镜的半径r＝0.15mm，对相邻微透镜的圆形底面之间距离的各不同波长光线的取光效率进行追迹仿真，并相对于图1a中所示的多光谱固态发光器件的各不同波长光线的取光效率作归一化处理，得到相邻微透镜的圆形底面之间的距离与归一化取光效率关系的仿真曲线，参照图8所示。从图8中可以看出，在微透镜的半径确定的情况下，各不同波长光线的取光效率在相邻微透镜的圆形底面之间的距离d＝0mm时呈现最大值，并随着该距离的增加而减小，当该距离接近微透镜的半径后，取光效率快速下降。因此，在微透镜的半径确定的情况下，相邻微透镜的圆形底面之间的距离应根据微透镜阵列的加工方法尽可能地小。上述仿真结果表明：当微透镜的半径为0.05～0.25mm，相邻微透镜的圆形底面之间的距离为0mm时，取光效率提升效果明显。此时，微透镜阵列的有效孔径比[πr22r+d2]×100％的值为78.5％。优选地，微透镜101的半径为0.15mm，且此时相邻微透镜的圆形底面之间的距离为0mm时，取光效率最佳。根据上述优选的微透镜参数，微透镜阵列的制作材料选用对可见光到红外光的波长范围的光线都具有良好透光性的光学玻璃。由于微透镜的直径非常小，而且微透镜阵列上的各微透镜紧密排布，因此不能采用冷加工技术手段进行加工。本实施例中，采用等离子刻蚀法光学微加工技术进行微透镜阵列的制作。此外，由于光学玻璃具有较PMMA材料、PC材料等易碎的缺点，可以通过镀膜处理来提升光学玻璃的不易碎特性。因此，在上述微透镜的半径范围和相邻微透镜的圆形底面之间的距离为0mm的情况下，由该材料制作的微透镜阵列上各微透镜的焦距为0.8mm。在确定了微透镜的焦距和半径的基础上，本领域技术人员能够根据公知常识计算出微透镜的高度，该过程在此不再赘述。在本发明上述各个实施例所示的多光谱固态发光器件的结构的基础上，为了进一步验证本发明实施例提供的一种多光谱固态发光器件在光能利用率、对不同波长光线空间角约束以及光斑均匀上的效果，进行了如下验证，先定义如下参数：均匀度：Ai＝EiEp；均匀系数：E＝SeS。式中，Ei为光线照射目标靶面形成的光斑的某一点的光照功率密度；Ep为光线照射目标靶面形成的光斑内的光照功率密度峰值；S为光线照射目标靶面形成的光斑的总面积；Se为光线照射目标靶面形成的光斑内满足Ai≥0.85的区域的面积。其中，Ai≥0.85的区域被定义为均匀光斑区域。均匀系数E越高，意味着光斑内光照功率密度分布越均匀。具体地，在距离本发明实施例提供的多光谱发光器件中微透镜阵列150mm的位置处设置一个目标靶面，用于模拟患者治疗区域。然后，分别向目标靶面投射在620～630nm波长范围内具有峰值波长的红光、在520～530nm波长范围内具有峰值波长的绿光和在460～470nm波长范围内具有峰值波长的蓝光，使用光辐照计测量各不同波长的光线在目标靶面上形成的光斑的光照功率密度。验证时，将目标靶面分成10×10mm的正方形测量子区域，测量目标为各个测量子区域的几何中心点，将测量目标的光照功率密度值记为Ei，分别根据上述计算均匀度的公式计算测量目标的均匀度Ai。在同一坐标系中将三种不同波长的光线所形成的光斑最外围中Ai≥0.85的点用折线相连，形成如图9所示的三个封闭的区域，该区域即为三种不同波长的光线各自形成的均匀光斑区域。从图9可以看出，三种不同波长的光线各自形成的均匀光斑区域的面积基本相同，且集中分布在光斑的中心，三个均匀光斑区域在目标靶面上的位置大致重合。接着，利用积分球分别对图1a中所示的多光谱固态发光器件以及本发明实施例提供的多光谱发光器件在出射不同波长光线时的取光效率进行测量，并将本发明实施例提供的多光谱固态发光器件的测量数值相对于图1a中所示的多光谱固态发光器件的测量数值进行归一化处理，得到本发明实施例提供的多光谱固态发光器件的各不同波长光线归一化取光效率的数值，具体如下表中所示。光源峰值波长625nm525nm465nm归一化取光效率51.50％46.40％48.70％从上表中可以看出，通过将固态发光元件裸露于空气中可以有效减少光学扩展量，同时在反射杯的出光口处封装微透镜阵列能够使各不同波长光线的取光效率得到非常明显的提高。各不同波长光线的归一化取光效率的实际测量值与上述利用光学仿真软件进行模拟仿真的结果相吻合，如图7中所示的仿真曲线上的虚线标示。综上所述，本发明实施例提供的一种多光谱固态发光器件，不仅具有取光效率高、封装体积小、各不同波长光线的空间角近似相同、光线准直平行、光斑均匀等优点，而且各不同波长光线在目标靶面的均匀光斑位置也近似相同，有效提高光动力治疗的临床效果。参照图10所示，本发明实施例还公开了一种多光谱照射光源，包括线路板6以及至少一个如上述实施例中任一项所述的多光谱固态发光器件，各多光谱固态发光器件呈正交阵列排布在线路板6上。本实施例中，当上述任意一个实施例中提供的多光谱固态发光器件作为光动力治疗用光源使用时，先将由不同波长的LED芯片组成的多光谱固态发光器件呈正交阵列排布在线路板上组成多光谱照射光源，然后在其后面依次设置有第一光学透镜阵列和第二光学透镜阵列，其中靠近多光谱照射光源的第一光学透镜阵列上具有多个呈正交阵列排布的折射型小透镜的一侧朝向该多光谱照射光源，第二光学透镜阵列上具有多个呈正交阵列排布的折射型小透镜的一侧背向该多光谱照射光源。其中，第二光学透镜阵列上的每一个小透镜与第一光学透镜阵列上的每一个小透镜的中心重合，且各边均一一对应。参照图11所示，图11示出了本发明实施例提供的多光谱照射光源应用在光动力治疗中的照射效果图。多光谱照射光源产生的准直光束依次经过第一光学透镜阵列11和第二光学微透镜阵列12进行均匀化处理，最后输出的光束直接照射在目标靶面8上。在目标靶面表面，各个不同波长的光束所产生的光斑相互叠加，不均匀性进行相互补偿，从而形成了一个光照功率密度均匀分布的光斑区域。优选地，本实施例中多光谱固态发光器件包括三个固态发光元件，分别为在620～630nm波长范围内具有峰值波长的红光LED芯片、在520～530nm波长范围内具有峰值波长的绿光LED芯片以及在460～470nm波长范围内具有峰值波长的蓝光LED芯片。进一步地，对本发明实施例提供的多光谱照射光源应用在光动力治疗中后进行三种不同波长光线的光照功率密度测试，以获取各不同波长光线的光照功率密度分布状况。首先，在距离上述的第二光学透镜阵列300mm的位置处设置一个目标靶面，用于模拟患者治疗区域。然后，分别向目标靶面投射在620～630nm波长范围内具有峰值波长的红光、在520～530nm波长范围内具有峰值波长的绿光和在460～470nm波长范围内具有峰值波长的蓝光，使用光辐照计测量各个波长的光线在目标靶面上形成的光斑的光照功率密度。具体地，将目标靶面分成10×10mm的正方形测量子区域，测量目标为各个测量子区域的几何中心点，将测量目标的光照功率密度值记为Ei，同时利用三维作图软件，以测量目标的光照功率密度值Ei为Z轴坐标值、测量目标为x、y坐标值，在三维坐标系中构建光照功率密度曲面。依照此方法，分别得到三中不同波长光线在目标靶面上形成的光斑的光照功率密度曲面，并将它们放置在同一坐标系中，参照图12所示。从图12可以看出，三种不同波长的光线经准直后依次经过第一光学透镜阵列和第二光学透镜阵列均匀化后，在目标靶面上形成了均匀化的大面积光斑，而且其光照功率密度分布曲面高度相似，从而达到提高使用本发明实施例提供的多光谱照射光源应用在光动力治疗时的光动力多光谱联合治疗方式的效果。需要说明的是，多光谱照射光源、第一光学透镜阵列和第二光学透镜阵列的形状、尺寸大小等，可依据光源辐照情况做出相应的改变来实现预期的技术效果，这些改变均是在本发明的精神和原则之内做出的，均应包含在本发明的保护范围之内。在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。在本发明的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

权利要求：1.一种多光谱固态发光器件，其特征在于，包括封装基板，所述封装基板的承载面上设置有反射杯，所述反射杯的容纳空间内设置有至少两个不同波长的固态发光元件；所述封装基板两侧设置有至少两对电极，所述电极与所述固态发光元件的正负极相连；所述反射杯的出光口处还封闭设置有微透镜阵列，所述微透镜阵列与所述封装基板平行，且所述微透镜阵列上具有多个呈正交阵列排布的折射型半球形微透镜的一侧背向所述固态发光元件。2.根据权利要求1所述的多光谱发光器件，其特征在于，所述固态发光元件包括在620～630nm波长范围内具有峰值波长的红光LED芯片、在520～530nm波长范围内具有峰值波长的绿光LED芯片以及在460～470nm波长范围内具有峰值波长的蓝光LED芯片。3.根据权利要求2所述的多光谱发光器件，其特征在于，所述红光LED芯片、所述绿光LED芯片和所述蓝光LED芯片呈等边三角形排布，所述红光LED芯片、所述绿光LED芯片和所述蓝光LED芯片相互之间的距离为0.1～0.2mm。4.根据权利要求2所述的多光谱发光器件，其特征在于，所述封装基板的两侧设置有三对所述电极，三对所述电极分别与所述红光LED芯片、所述绿光LED芯片和所述蓝光LED芯片的正负极相连。5.根据权利要求1所述的多光谱发光器件，其特征在于，所述微透镜的半径为0.05～0.25mm，所述微透镜的焦距为0.8mm，相邻所述微透镜的圆形底面之间的距离为0mm。。6.根据权利要求5所述的多光谱发光器件，其特征在于，所述微透镜的半径为0.15mm。7.根据权利要求1所述的多光谱发光器件，其特征在于，所述反射杯的出光口为矩形或圆形，所述微透镜阵列的形状与所述反射杯的出光口的形状相匹配。8.根据权利要求1所述的多光谱发光器件，其特征在于，所述反射杯的高度与所述微透镜的焦距相同。9.根据权利要求1所述的多光谱发光器件，其特征在于，所述封装基板的承载面上设置有绝缘表面层，所述绝缘表面层由导热陶瓷材料制成。10.一种多光谱照射光源，其特征在于，包括线路板以及至少一个如上述权利要求1～9中任一项所述的多光谱固态发光器件，各所述多光谱固态发光器件呈正交阵列排布在所述线路板上。

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