CN106895271A - 一种照明装置及车辆用前照灯装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种照明装置及车辆用前照灯装置，包括：激光光源，用于出射激光；第一基板和设置于第一基板上的反射罩，反射罩与第一基板之间具有一出光口，且反射罩朝向第一基板的一面为反射面；设置于第一基板上、且位于第一基板与反射罩之间的波长转换装置，波长转换装置包括多个波长转换区域，波长转换区域用于接收激光而将其转换为受激光后出射至反射面，反射面将受激光以既定方向反射出出光口；以及，与波长转换装置连接的控制装置，用于驱动波长转换装置以切换相应波长转换区域接收激光。本发明提供的照明装置不但出光亮度高，而且结构简单体积小。

Description

一种照明装置及车辆用前照灯装置

技术领域

本发明涉及照明技术领域，更为具体的说，涉及一种照明装置及车辆用前照灯装置。

背景技术

车辆用前照灯装置为车辆的重要组件之一，在夜间车辆用前照灯装置的出光亮度与驾驶人员的安全驾驶有着密切的关系。随着照明技术领域的不断发展，为了提高车辆用前照灯装置的亮度，现有的车辆用前照灯装置一般采用发光二极管(LED，Light Emitting Diode)作为的发光光源。但是，现有的采用发光二极管作为的发光光源的车辆用前照灯装置，其发光亮度已经达到极限，若想要再次提高车辆用前照灯装置，需要增加发光二极管的个数，但是现有的车辆用前照灯装置的利用空间有限，无法再次增加发光二极管的数量。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种出光亮度高，结构简单体积小的照明装置。

为实现上述目的，本发明提供的技术方案如下：

一种照明装置，包括：

激光光源，用于出射激光；

第一基板和设置于所述第一基板上的反射罩，所述反射罩与第一基板之间具有一出光口，且所述反射罩朝向所述第一基板的一面为反射面；

设置于所述第一基板上、且位于所述第一基板与所述反射罩之间的波长转换装置，所述波长转换装置包括多个波长转换区域，所述波长转换区域用于接收所述激光而将其转换为受激光后出射至所述反射面，所述反射面将所述受激光以既定方向反射出所述出光口；

以及，与所述波长转换装置连接的控制装置，用于驱动所述波长转换装置以切换相应波长转换区域接收所述激光。

优选的，所述波长转换装置包括：

第二基板；

设置于所述第二基板朝向所述反射面一侧、且呈圆环设置的多个荧光粉层，每一荧光粉层对应一所述波长转换区域；

其中，所述控制装置用于驱动所述第二基板以切换相应荧光粉层接收所述激光。

优选的，在所述波长转换装置中，至少一个,光粉层朝向所述反射面一侧的表面接收所述激光的光斑不同于其他荧光粉层朝向所述反射面一侧的表面接收所述激光的光斑。

优选的，在所述波长转换装置中，所述至少一个荧光粉层朝向所述反射面一侧的表面，高于其余荧光粉层朝向所述反射面一侧的表面。

优选的，在所述波长转换装置中，所述至少一个荧光粉层朝向所述反射面一侧固定有一光斑转换装置。

优选的，所述光斑转换装置为散光装置或第一聚光装置。

优选的，所有所述荧光粉层的颜色相同；

或者，至少一个荧光粉层的颜色与其余荧光粉层的颜色不同。

优选的，所有颜色相同的所述荧光粉层的浓度不同。

优选的，所述第二基板为陶瓷基板、金属基板、氮化铝陶瓷基板、氧化铝陶瓷基板、单晶硅基板或碳化硅基板。

优选的，所述荧光粉层的材质为YAG发光陶瓷。

优选的，所述激光光源位于所述反射罩外，且所述反射罩具有一透光口，其中，所述激光透过所述透光口入射至所述波长转换区域。

优选的，还包括：设置于所述激光光源的出光光路上、且位于所述激光光源与波长转换装置之间的第二聚光装置。

优选的，所述反射面为弧面反射面。

本发明还提供了一种包括上述照明装置的车辆用前照灯装置。

相较于现有技术，本发明提供的技术方案至少具有以下优点：

本发明提供了一种照明装置，包括：激光光源，用于出射激光；第一基板和设置于所述第一基板上的反射罩，所述反射罩与第一基板之间具有一出光口，且所述反射罩朝向所述第一基板的一面为反射面；设置于所述第一基板上、且位于所述第一基板与所述反射罩之间的波长转换装置，所述波长转换装置包括多个波长转换区域，所述波长转换区域用于接收所述激光而将其转换为受激光后出射至所述反射面，所述反射面将所述受激光以既定方向反射出所述出光口；以及，与所述波长转换装置连接的控制装置，用于驱动所述波长转换装置以切换相应波长转换区域接收所述激光。

由上述内容可知，本发明提供的技术方案，照明装置采用激光照射波长转换区域后，将得到的受激光以既定方向出射的方式出光，由于激光光源的亮度高，保证了照明装置的出光亮度高；照明装置的结构简单，且其组成的各个组件的体积有限，保证了照明装置的体积较小；通过反射罩和第一基板的半密闭的固定方式，保证将受激光全部出射，避免了光线的浪费；此外，通过控制装置控制波长转换装置以切换不同波长转换区域接收激光，以实现照明装置的不同出光效果，提高了照明装置的适用性和灵活性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的一种照明装置的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的一种波长转换装置的结构示意图；

图3a为本申请实施例提供的另一种照明装置的结构示意图；

图3b为本申请实施例提供的又一种照明装置的结构示意图；

图4为本申请实施例提供的又一种照明装置的结构示意图。

具体实施方式

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，都属于本发明保护的范围。

正如背景技术所述，现有的采用发光二极管作为的发光光源的车辆用前照灯装置，其发光亮度已经达到极限，若想要再次提高车辆用前照灯装置，需要增加发光二极管的个数，但是现有的车辆用前照灯装置的利用空间有限，无法再次增加发光二极管的数量。

基于此，本申请实施例提供了一种照明装置，照明装置不但出光亮度高，而且结构简单体积小。为实现上述目的，本申请实施例提供的技术方案如下，具体结合图1至图4所示，对本申请实施例提供的技术方案进行详细的描述。

参考图1所示，为本申请实施例提供的一种照明装置的结构示意图，其中，照明装置包括：

激光光源10，用于出射激光；

第一基板20和设置于所述第一基板20上的反射罩30，所述反射罩30与第一基板20之间具有一出光口21，且所述反射罩30朝向所述第一基板20的一面为反射面31；

设置于所述第一基板20上、且位于所述第一基板20与所述反射罩30之间的波长转换装置40，所述波长转换装置40包括多个波长转换区域41，所述波长转换区域41用于接收所述激光而将其转换为受激光后出射至所述反射面31，所述反射面31将所述受激光以既定方向反射出所述出光口21；

以及，与所述波长转换装置40连接的控制装置50，用于驱动所述波长转换装置40以切换相应波长转换区域41接收所述激光。

由上述内容可知，本申请实施例提供的技术方案，照明装置采用激光照射波长转换区域后，将得到的受激光以既定方向出射的方式出光，由于激光光源的亮度高，保证了照明装置的出光亮度高；另外，照明装置的结构简单，且其组成的各个组件的体积有限，保证了照明装置的体积较小；此外，通过反射罩和第一基板的半密闭的固定方式，保证将受激光全部出射，避免了光线的浪费；以及，通过控制装置控制波长转换装置以切换不同波长转换区域接收激光，以实现照明装置的不同出光效果，提高了照明装置的适用性和灵活性

本申请实施例提供的波长转换区域可以由荧光粉组成，通过激光照射荧光粉产生受激光作为照明装置的出光光源。具体的，参考图2所示，为本申请实施例提供的一种波长转换装置的结构示意图，其中，所述波长转换装置包括：

第二基板42；

设置于所述第二基板42朝向所述反射面一侧、且呈圆环设置的多个荧光粉层41，每一荧光粉层41对应一所述波长转换区域；

其中，所述控制装置用于驱动所述第二基板42以切换相应荧光粉层41接收所述激光，即激光光源10出射的激光。

具体的，波长转换装置为反射型波长转换装置，其中，激光光源出射的激光的光路固定，因而照射至波长转换装置的方向固定，通过控制装置驱动波长转换装置以使其各个波长转换区域均能够接收激光光源出射的激光。其中，本申请实施例提供的控制装置可以驱动第二基板转动以切换相应荧光粉层接收激光；由于多个荧光粉层呈圆环设置，因此通过设置激光光源出射的激光的光路，能够使激光照射至圆环的上的某一位置，而后通过控制装置驱动第二基板转动以达到切换不同荧光粉层接收激光的目的；其中，控制装置是驱动第二基板，以过圆环中心、且垂直圆环的方向为轴转动，进而切换不同荧光粉层接收激光。

其中，控制装置可以包括有一转轴、一电机和一控制器等装置，通过将转轴与第二基板的圆环中心处固定，而后通过控制器控制电机转动，以带动第二基板转动，进而能够通过对控制器发送控制信号，以控制电机带动第二基板转动，来切换不同荧光粉层接收激光。

另外，本申请实施例提供的照明装置，可以通过优化激光光源、波长转换装置、反射罩的位置，以及，反射罩反射面的参数等，能够使激光光源在照射预设波长转换区域时，得到的受激光通过反射罩的反射能够以车辆用前照灯装置的远光方式或近光方式出光。由于激光照射至波长转换装置的方向固定，因此本申请实施例提供的照明装置可以通过改变激光照射至不同波长转换区域的光斑位置和大小等参数的不同，以改变照明装置的出光方向；即，在所述波长转换装置中，至少一个光粉层朝向所述反射面一侧的表面接收所述激光的光斑不同于其他荧光粉层朝向所述反射面一侧的表面接收所述激光的光斑。

具体的，结合图3a和图3b所示，分别为本申请实施例提供的两种照明装置的结构示意图，其中，在所述波长转换装置40中，所述至少一个荧光粉层41’朝向所述反射面一侧的表面，高于其余荧光粉层41朝向所述反射面一侧的表面。

其中，通过优化激光光源、波长转换装置、反射罩的位置，以及，反射罩反射面的参数等，参考图3a所示，将激光光源10的激光照射至高度较低的荧光粉层41时，通过荧光粉层41出射的受激光，通过反射罩30的反射面31反射后以远光形式出射；另外，参考图3b所示，当将高度较高的荧光粉层41’转动至激光照射区域时，由于光斑的大小和位置等参数改变，荧光粉层41’出射的受激光的方向发生变化，进而通过反射罩30的反射面31反射后以近光形式出射。

需要说明的是，图3a和图3b只是为了说明远光形式和近光形式而列举的事例而已，本申请实施例提供的远光形式和近光形式下的荧光粉层的厚度、激光光源的激光光路等参数均需要根据实际应用进行具体设计，对此本申请不作具体限制。

另外，本申请实施例除可以将荧光粉层的表面高度制作为不同高度外，还可以通过光斑转换装置改变激光照射至荧光粉层的光斑的位置和大小等参数，即，在所述波长转换装置中，所述至少一个荧光粉层朝向所述反射面一侧固定有一光斑转换装置。其中，光斑转换装置接收激光后，将激光进行处理后，使得激光照射至与该光斑转换装置相应的荧光粉层的光斑与照射至其余荧光粉层的光斑不同。其中，本申请实施例提供的光斑转换装置固定于一荧光粉层朝向反射面一侧，因而光斑转换装置能够随着控制装置切换该荧光粉层时而随之运动，保持与该荧光粉层之间的位置关系。需要说明的是，本申请实施例对于光斑转换装置与荧光粉层之间的距离不作具体限制，需要根据实际应用进行具体设计。其中，本申请实施例提供的所述光斑转换装置为散光装置或第一聚光装置。散光装置可以为散光透镜、散射片等，第一聚光装置可以为聚光透镜，尤其是平凹柱面镜和双凹柱面镜等。散光装置使得光斑在照射到荧光粉层之前被扩大，不仅来自于激光照射至不同波长转换区域时光斑大小所直接导致的受激光发散的不同，而且还由于激光照射至不同波长转换区域时光斑大小不同，导致波长转换区域表面的激光密度不同，进而导致受激光的亮度、光密度不同。平凹柱面镜和双凹柱面镜的设置使得光斑沿与光出射方向垂直的方向扩散，同样在降低出射光密度的同时，使光束进一步向侧向扩大，从而满足了光束向光前进方向两侧的照明需求。

此外，为了丰富照明装置的出光色彩和效果，本申请实施例提供的所有所述荧光粉层的颜色相同；

或者，至少一个荧光粉层的颜色与其余荧光粉层的颜色不同。

其中，当多个荧光粉层的颜色相同时，还可以改变其浓度，即，所有颜色相同的所述荧光粉层的浓度不同，以改变荧光粉层接收激光后得到的受激光的亮度。

进一步的，为了提高激光光源出射的激光的效果，参考图4所示，为本申请实施例提供的又一种照明装置的结构示意图，其中，照明装置还包括：设置于所述激光光源10的出光光路上、且位于所述激光光源10与波长转换装置40之间的第二聚光装置60。

具体的，激光光源可以包括有一个激光器，或者，激光光源包括有多个激光器；其中，第二聚光装置可以包括多个聚光透镜，且每个聚光透镜与一激光器的光路对应，将所有激光器出射的激光均汇聚至波长转换装置同一位置，或者，第二聚光装置包括有一个聚光透镜，将所有激光器出射的激光汇聚至波长转换装置同一位置，对此本申请不作具体限制，需要根据实际应用具体设计。

在上述任意一实施例中，本申请提供的激光光源的激光器可以为高功率阈值的激光器，其可以为半导体激光器。当照明装置作为车辆用前照灯装置中一部分时，可以采用蓝光激光器，而荧光粉层可以为黄色荧光粉，且通过优化荧光粉层的浓度和激光照射至荧光粉层的光斑的位置和大小等参数，实现远光形式和近光形式，以及实现亮度的不同。另外，对于激光光源的位置，其可以位于反射罩的内部，还可以位于反射罩的外部，对此本申请不作具体限制；其中，所述激光光源位于所述反射罩外，且所述反射罩具有一透光口，其中，所述激光透过所述透光口入射至所述波长转换区域。

在激光照射荧光粉层的过程中，荧光粉层会产生大量的热量，因此，本申请提供的第二基板作为承载荧光粉层的基板需要设计为高导热基板，其能够承受高温而不发生形变，其导热系数大于140W/(m*k)，其中，所述第二基板可以为陶瓷基板、金属基板、氮化铝陶瓷基板、氧化铝陶瓷基板、单晶硅基板或碳化硅基板，此外还可以为其他材质基板，对此本申请不作具体限制。本申请中，第一基板为挡光板，第一基板与反射罩形成半封闭的结构对出射光方向进行引导，另外，由于第一基板与第二基板接触，本申请可以将第一基板同样设置为高导热基板，提高照明装置的散热效果。本申请实施例提供的所述荧光粉层的材质可以为YAG(yttrium aluminum garnet，钇铝石榴石)发光陶瓷。

为了优化反射罩的反射面，本申请实施例提供的反射面可以为弧面反射面，采用抛物线曲面设计，能够有效的降低光损失，可以通过电脑建模模拟反射面反射受激光的角度和反射面的空间结构以确定其设计参数；另外，本申请提供的反射罩可以采用树脂、玻璃、金属、合金等材质制作而成，且通过在其表面蒸镀高反射铝膜或银膜以形成反射面。

可选的，本申请实施例提供的所述照明装置为车辆用前照灯装置。或者，照明装置还可以应用于放映机的照明系统。

本申请实施例提供了一种照明装置，包括：激光光源，用于出射激光；第一基板和设置于所述第一基板上的反射罩，所述反射罩与第一基板之间具有一出光口，且所述反射罩朝向所述第一基板的一面为反射面；设置于所述第一基板上、且位于所述第一基板与所述反射罩之间的波长转换装置，所述波长转换装置包括多个波长转换区域，所述波长转换区域用于接收所述激光而将其转换为受激光后出射至所述反射面，所述反射面将所述受激光以既定方向反射出所述出光口；以及，与所述波长转换装置连接的控制装置，用于驱动所述波长转换装置以切换相应波长转换区域接收所述激光。

由上述内容可知，本申请实施例提供的技术方案，照明装置采用激光照射波长转换区域后，将得到的受激光以既定方向出射的方式出光，由于激光光源的亮度高，保证了照明装置的出光亮度高；另外，照明装置的结构简单，且其组成的各个组件的体积有限，保证了照明装置的体积较小；此外，通过反射罩和第一基板的半密闭的固定方式，保证将受激光全部出射，避免了光线的浪费；以及，通过控制装置控制波长转换装置以切换不同波长转换区域接收激光，以实现照明装置的不同出光效果，提高了照明装置的适用性和灵活性。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (14)

1.一种照明装置，其特征在于，包括：

激光光源，用于出射激光；

第一基板和设置于所述第一基板上的反射罩，所述反射罩与第一基板之间具有一出光口，且所述反射罩朝向所述第一基板的一面为反射面；

设置于所述第一基板上、且位于所述第一基板与所述反射罩之间的波长转换装置，所述波长转换装置包括多个波长转换区域，所述波长转换区域用于接收所述激光而将其转换为受激光后出射至所述反射面，所述反射面将所述受激光以既定方向反射出所述出光口；

以及，与所述波长转换装置连接的控制装置，用于驱动所述波长转换装置以切换相应波长转换区域接收所述激光。

2.根据权利要求1所述的照明装置，其特征在于，所述波长转换装置包括：

第二基板；

设置于所述第二基板朝向所述反射面一侧、且呈圆环设置的多个荧光粉层，每一荧光粉层对应一所述波长转换区域；

其中，所述控制装置用于驱动所述第二基板以切换相应荧光粉层接收所述激光。

3.根据权利要求2所述的照明装置，其特征在于，在所述波长转换装置中，至少一个所述荧光粉层朝向所述反射面一侧的表面接收所述激光的光斑不同于其他荧光粉层朝向所述反射面一侧的表面接收所述激光的光斑。

4.根据权利要求3所述的照明装置，其特征在于，在所述波长转换装置中，所述至少一个荧光粉层朝向所述反射面一侧的表面，高于其余荧光粉层朝向所述反射面一侧的表面。

5.根据权利要求3所述的照明装置，其特征在于，在所述波长转换装置中，所述至少一个荧光粉层朝向所述反射面一侧固定有一光斑转换装置。

6.根据权利要求5所述的照明装置，其特征在于，所述光斑转换装置为散光装置或第一聚光装置。

7.根据权利要求2所述的照明装置，其特征在于，所有所述荧光粉层的颜色相同；

或者，至少一个荧光粉层的颜色与其余荧光粉层的颜色不同。

8.根据权利要求7所述的照明装置，其特征在于，所有颜色相同的所述荧光粉层的浓度不同。

9.根据权利要求2所述的照明装置，其特征在于，所述第二基板为陶瓷基板、金属基板、氮化铝陶瓷基板、氧化铝陶瓷基板、单晶硅基板或碳化硅基板。

10.根据权利要求2所述的照明装置，其特征在于，所述荧光粉层的材质为YAG发光陶瓷。

11.根据权利要求1所述的照明装置，其特征在于，所述激光光源位于所述反射罩外，且所述反射罩具有一透光口，其中，所述激光透过所述透光口入射至所述波长转换区域。

12.根据权利要求1所述的照明装置，其特征在于，还包括：设置于所述激光光源的出光光路上、且位于所述激光光源与波长转换装置之间的第二聚光装置。

13.根据权利要求1所述的照明装置，其特征在于，所述反射面为弧面反射面。

14.一种车辆用前照灯装置，包括权利要求1-13中任一项所述的照明装置。