[go: up one dir, main page]

CN110778973A - 照明装置 - Google Patents

照明装置 Download PDF

Info

Publication number
CN110778973A
CN110778973A CN201910556082.0A CN201910556082A CN110778973A CN 110778973 A CN110778973 A CN 110778973A CN 201910556082 A CN201910556082 A CN 201910556082A CN 110778973 A CN110778973 A CN 110778973A
Authority
CN
China
Prior art keywords
light
laser
lighting device
recited
wavelength conversion
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201910556082.0A
Other languages
English (en)
Inventor
张贤鹏
李屹
张红秀
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shenzhen Yili Ruiguang Technology Development Co Ltd
YLX Inc
Original Assignee
Shenzhen Yili Ruiguang Technology Development Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shenzhen Yili Ruiguang Technology Development Co Ltd filed Critical Shenzhen Yili Ruiguang Technology Development Co Ltd
Publication of CN110778973A publication Critical patent/CN110778973A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21SNON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S41/00Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps
    • F21S41/10Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by the light source
    • F21S41/14Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by the light source characterised by the type of light source
    • F21S41/141Light emitting diodes [LED]
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21SNON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S41/00Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps
    • F21S41/20Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by refractors, transparent cover plates, light guides or filters
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21VFUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V29/00Protecting lighting devices from thermal damage; Cooling or heating arrangements specially adapted for lighting devices or systems
    • F21V29/50Cooling arrangements
    • F21V29/502Cooling arrangements characterised by the adaptation for cooling of specific components
    • F21V29/503Cooling arrangements characterised by the adaptation for cooling of specific components of light sources
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21VFUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V29/00Protecting lighting devices from thermal damage; Cooling or heating arrangements specially adapted for lighting devices or systems
    • F21V29/50Cooling arrangements
    • F21V29/70Cooling arrangements characterised by passive heat-dissipating elements, e.g. heat-sinks
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21VFUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V9/00Elements for modifying spectral properties, polarisation or intensity of the light emitted, e.g. filters
    • F21V9/08Elements for modifying spectral properties, polarisation or intensity of the light emitted, e.g. filters for producing coloured light, e.g. monochromatic; for reducing intensity of light
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21VFUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V9/00Elements for modifying spectral properties, polarisation or intensity of the light emitted, e.g. filters
    • F21V9/30Elements containing photoluminescent material distinct from or spaced from the light source
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21WINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO USES OR APPLICATIONS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS
    • F21W2107/00Use or application of lighting devices on or in particular types of vehicles
    • F21W2107/10Use or application of lighting devices on or in particular types of vehicles for land vehicles
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21YINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO THE FORM OR THE KIND OF THE LIGHT SOURCES OR OF THE COLOUR OF THE LIGHT EMITTED
    • F21Y2115/00Light-generating elements of semiconductor light sources
    • F21Y2115/10Light-emitting diodes [LED]

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Semiconductor Lasers (AREA)
  • Arrangement Of Elements, Cooling, Sealing, Or The Like Of Lighting Devices (AREA)

Abstract

本申请公开了一种照明装置,该光源包括光源、发光体以及第一保护元件,其中,光源用于发射激光;发光体,用于接收所述光源发射的激光,并进行波长转换,以形成照明光,所述发光体包括一入光端和与所述入光端相对的底端,所述发光体的出光面设置于所述入光端与所述底端之间的侧面;第一保护元件,覆盖设置于所述发光体的底端的外表面,用于阻止所述发光体的光从所述底端出射。通过上述照明装置,能够防止激光直接出射,提高了安全性,提高了散热。

Description

照明装置
技术领域
本申请涉及照明技术领域,特别是涉及一种照明装置。
背景技术
车灯作为机动车不可或缺的功能部件,是车辆照明的主要方式。特别是车前大灯,是确保车辆行驶安全的重要保证,其亮度、照度分布已经形成了严格的行业标准和规范。传统的现代汽车车灯经历了白炽灯、卤素灯、氙气灯等光源的演变,已经形成了较为成熟的灯具设计、制造以及亮度分布实现方案。随着新能源技术在汽车中的应用以及人们环保意识的增强,降低车灯功耗、实现更安全车灯照明等需求也日益突出,也推动了基于LED和激光光源的车大灯技术的发展。尽管LED的技术已经有了长足进步,但由于车灯需要在高热环境下应用,而LED技术在此情况下很难实现小面积、高光通量的车灯光源,特别在车前大灯应用中传统车灯光学系统无法直接应用在LED光源。因此LED车前灯通常设置多光源、多灯具模式以满足使用需求。由于LED与传统卤素灯、钨丝灯泡发光特性差异较大,在后装LED车灯丝方面,即使近年来有较大改进,仍存在传统反射杯不匹配导致LED车灯照明范围不合规的现象。
相比于此,激光光源单位面积光强高,结合波长转换荧光粉技术,具有更易实现光型控制、实现高效照度分布的应用潜力,并已在车灯领域特别是远光照明领域有了应用尝试。但目前的激光光源也存在如人眼直视危害、高防护需求、系统全新设计、车灯整体更换等不足,价格昂贵的同时,更换也相当不易,特别是在后装市场,几乎无法满足替换传统车灯光源的需求。
发明内容
为解决现有激光荧光车灯的激光安全性问题,本申请将光源与发光体分离,提供了一种安全性能高的照明装置,包括:光源,用于发射激光;发光体,用于接收所述光源发射的激光,并进行波长转换,以形成照明光,所述发光体包括一入光端和与所述入光端相对的底端,所述发光体的出光面设置于所述入光端与所述底端之间的侧面;第一保护元件,覆盖设置于所述发光体的底端的外表面,用于阻止所述发光体的光从所述底端出射。
本申请的有益效果是:通过将发射激光的光源与发光体分离,使得两个热源得以隔离;通过将发光体的出光面设置在彼此相对的入射端与底端之间的侧面,并在底端设置阻止光出射的第一保护元件,使得激光在由发光体出射前必然经过一个转向的过程,消除了激光直接泄漏出射的可能,从而提高了光源的安全性。
在一个实施方式中,所述第一保护元件与所述发光体接触的表面为反射面,或者所述发光体与所述第一保护元件接触的表面为反射面,或者所述第一保护元件与所述发光体的接触面之间填充反射材料。
在一个实施方式中,所述发光体的底端设有散射结构。该技术方案使得入射到发光体底部的激光的光分布被改变,光束不再集中于一个小角度范围内,避免了强光出射造成的视觉安全性问题。
在一个实施方式中,所述第一保护元件包括散热结构。在本发明中,发光体存在波长转换过程,必然会产生大量的热量,本技术方案在发光体远离入光端一侧设置散热结构,使得发光体产生的热量能够向远离入光端、远离激光光源一侧散发,实现了热量的双向传导,避免了热量在发光体与激光光源之间的堆积,有利于发光体温度分布的均匀性提高,提高了发光体的使用寿命。
在一个实施方式中,所述发光体包括导光体与波长转换层,所述波长转换层设置在所述出光面位置,激光从所述入光端进入到所述导光体,并经由所述波长转换层后从出光面出射。
在一个实施方式中,所述波长转换层为荧光硅胶、荧光玻璃、荧光陶瓷或量子点膜。
在一个实施方式中,所述导光体与所述波长转换层接触的表面设有微结构。该技术方案提高了光从导光体入射到波长转换层的通过率。
在一个实施方式中,所述入光端设有选择性透光膜,用于透射小角度入射的所述激光并反射其他光。该技术方案使得导光体内的大角度激光和照明光不会经入光端倒回到激光光源,从而提高了光利用率。
在一个实施方式中,所述发光体为荧光导光体,所述激光从所述入光端进入到所述荧光导光体,并经由所述荧光导光体进行波长转换后从出光面出射。
在一个实施方式中,所述发光体的出光面设置有高折射介质和/或微结构。
在一个实施方式中,所述发光体的底端面为弧面。
在一个实施方式中,所述照明装置还包括光传导组件,所述光传导组件设于所述光源与所述发光体之间,用于将所述光源发出的激光传导到所述发光体的入光端。
在一个实施方式中,所述光传导组件包括光学镜片、光纤中的一种或多种。
在一个实施方式中,所述照明装置进一步包括导热元件以及散热底座,所述导热元件的两端分别与所述散热底座以及所述发光体固定连接,所述导热元件与所述散热底座形成容置腔,所述光源以及所述光传导组件设于所述容置腔内。
在一个实施方式中,所述导热元件与所述发光体的连接面以及所述容置腔的内壁为反射面。
在一个实施方式中,所述照明装置还包括第二保护元件,所述第二保护元件设置在所述发光体的照明光的光路上,且具有高透光性,所述第二保护元件的两端分别连接所述第一保护元件以及所述导热元件。
在一个实施方式中,所述导热元件与所述散热底座之间和/或所述导热元件与所述发光体之间和/或所述发光体与所述第一保护元件之间填充有导热材料。
附图说明
图1是本申请照明装置第一实施方式的结构示意图;
图2是本申请发光体一实施方式的结构示意图;
图3是本申请照明装置第二实施方式的结构示意图;
图4是本申请照明装置第三实施方式的结构示意图;
图5是本申请发光体又一实施方式的结构示意图;
图6是本申请照明装置的第四实施方式的结构示意图;
图7是本申请发光体又一实施方式的结构示意图;
图8是本申请照明装置的第五实施方式的结构示意图;
图9是本申请照明装置的第六实施方式的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅是本申请的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,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,都属于本申请保护的范围。
请参与图1,图1为本申请照明装置的第一实施方式的结构示意图。本实施中所提高的照明装置10包括:用于发射激光的光源11,用于将光源11发射的激光进行传导以及汇聚的光传导组件12,用于接收光传导组件12所传导过来的光的发光体13,设置于发光体13上且用于保护发光体13的第一保护元件14,环绕光源11及光传导组件12设置的导热元件15及与导热元件15一端贴合设置的散热底座16,其中,导热元件15以及散热底座16构成了一个容置腔。
光源11,设置于容置腔内,具体的设置在散热底座上,具体为激光器,可以为一个或者多个激光器,这里不做限定,但在本实施例中,采用一个激光器。
光传导组件12,也设置于容置腔内,且用于将光源11发射的激光进行汇聚成激光光锥,并将汇聚的激光光锥入射到发光体13中,可选地光传导组件12可以为单透镜、正负透镜组、光纤、光波导以及反射镜中的一种或多种,在本实施例中,光传导组件12采用单透镜。
请进一步参阅图2,图2是发光体13的一实施方式的结构示意图。发光体13包括:导光体131、围设于导光体131出光面的波长转换层132、设置于导光体131入光端的选择性透光膜133、设置于导光体131以及与波长转换层132之间的微结构134以及设置于导光体131远离入关端的底端的散射颗粒135。
其中,导光体131用于传导激光,其材料可以为玻璃以及氧化铝透明陶瓷的一种,形状包括圆柱、四棱柱、三棱柱、六棱柱、八棱柱中的一种,导光体131的入光端的外侧被导热元件15所围绕固定,同时,导光体131远离入光端的底端被第一保护元件14所围绕固定。
激光从入光端进入到导光体131,并经由波长转换层132后从出光面出射。波长转换层132,安装于导光体131中部位置的外表面,形成一个发光层,安装方式可以为烧结、粘接、涂覆、黏贴方式中的一种,且其两端分别与第一保护元件14以及导热元件15无缝接触,用于将导光体131中传导的激光转换成白光,波长转换层132材质为荧光硅胶、荧光玻璃、荧光陶瓷或量子点膜,当在导光体131中传导的激光通过波长转换层132就会经过波长转换成白光,射出去成为照明光。
其中,在本申请中,荧光硅胶为通过硅胶/树脂粘接的有机荧光粉层,荧光玻璃为通过玻璃粉软化后粘接荧光粉的无机荧光粉层。硅胶、树脂、玻璃粉充当了粘接剂的作用。
本发明中,荧光陶瓷还可以是例如纯相荧光陶瓷、复相荧光陶瓷。纯相荧光陶瓷具体可以是各种氧化物陶瓷、氮化物陶瓷或氮氧化物陶瓷,通过在陶瓷制备过程中掺入微量的激活剂元素(如镧系元素),形成发光中心。由于一般激活剂元素的掺杂量较小(一般小于1%),该类荧光陶瓷通常是透明或半透明发光陶瓷。
一般地,纯相荧光陶瓷为多晶结构,波长转换层还可以为荧光单晶,荧光单晶的透光性能更好,一般呈有色透明,其热导率高。
复相荧光陶瓷,其以透明/半透明陶瓷作为基质,在陶瓷基质内分布着荧光陶瓷颗粒(如荧光粉颗粒)。透明/半透明陶瓷基质可以是各种氧化物陶瓷(如氧化铝陶瓷、Y3Al5O12陶瓷)、氮化物陶瓷(如氮化铝陶瓷)或氮氧化物陶瓷,陶瓷基质的作用在于对光和热进行传导,使得激发光能够入射到荧光陶瓷颗粒上,并使受激光能够从复相荧光陶瓷中出射;荧光陶瓷颗粒承担荧光陶瓷的主要发光功能,用于吸收激发光并将其转换为受激光。荧光陶瓷颗粒的晶粒粒径较大,而且激活剂元素的掺杂量较大(如1~5%),使得其发光效率高;而且荧光陶瓷颗粒分散于陶瓷基质中,避免了位于荧光陶瓷较深位置的荧光陶瓷颗粒无法被激发光照射到的情况,还避免了纯相荧光陶瓷整体掺杂量较大而导致的激活剂元素浓度中毒的情况,从而提高了荧光陶瓷的发光效率。
在本发明的实施方式中,上述各波长转换层内还可以进一步增加散射颗粒,使散射颗粒分布于波长转换层中。散射颗粒的作用在于增强激发光在发光陶瓷层内的散射,从而增大激发光在波长转换层内的光程,使得激发光的光利用率大大提高,提高光转换效率。散射颗粒可以是散射粒子,如氧化铝,氧化钇,氧化锆,氧化镧,氧化钛,氧化锌,硫酸钡等,既可以是单一材料的散射颗粒,也可以是两种或两种以上的组合,其特点为表观白色,能够对可见光进行散射,而且材料稳定,能够承受高温,粒径与激发光波长处于同一数量级或低一个数量级。在另外一些实施方式中,散射颗粒还可以替换为同尺寸的气孔,利用气孔与基质或粘接剂的折射率差实现全反射从而对激发光或受激光进行散射。
荧光陶瓷还可以是另外一种复合陶瓷层,该复合陶瓷层与上述复相荧光陶瓷的区别仅在于陶瓷基质不同。其陶瓷基质是纯相的荧光陶瓷,即陶瓷基质本身具有激活剂,能够在激发光的照射下发出受激光。该技术方案综合了上述复相荧光陶瓷的发光陶瓷颗粒具有高发光效率的优势以及上述纯相的荧光陶瓷具有发光性能的优势,同时利用荧光陶瓷颗粒与荧光陶瓷基质进行发光,进一步提高了发光效率,而且该陶瓷基质虽然具有一定的激活剂掺杂量,但是掺杂量较低,能够保证该陶瓷基质具有足够的透光性。在该波长转换层中,同样可以增加散射颗粒或气孔增强内部散射。
波长转换层的发光材料(例如荧光粉)不限于是单一材料,也可以是多种材料的组合,也可以是多种材料层的叠加组合。波长转换层内的发光中心的体分布不限于均匀分布,还可以是梯度分布等非均匀分布。
选择性透光膜133,设置于导光体131的入光端,其具有一定的光选择特性,其透光率与激光的波长以及入射角度有着一定预设关系,可以使得激光能高效进入导光体131,并防止进入到导光体131的激光逃逸,具体的,可以实现小角度(如小于20度)蓝光高透过、黄光高反射以及大角度入射蓝光、黄光高反射特性等。由于激光的光束角度范围小,能够保证入射激光大部分进入到导光体中。可以理解,在一些实施方式中,在导光体的入光端也可以不设置选择性透光膜,或者设置其他光学性能的选择性透光膜。
微结构134,设置于波长转换层132以及导光体131之间,用于提高导光体131中的激光进入到波长转换层132之中的比率,其具体结构可以为导光体131表面的螺纹、随机微纳颗粒、有序沟槽等结构中的一种,这里不做限定,可以通过机械加工、化学刻蚀等方式得到。
散射颗粒135,设置于所述导光体131设置有所述第一保护元件一端14的端面,用于增强激光的散射或者反射。
第一保护元件14,设置于发光体13远离入光端与发光体13的波长转换层132抵靠,用于保护发光体13,可选的,第一保护元件14材料可以为铝、铜、合金、耐温树脂、高热导率陶瓷中的一种,其为高散热结构,可选的,其散热结构可以为鳍状、翅片状、螺旋纹状、沟槽状、针状结构或提高散热能力涂层结构中的一种,且第一保护元件14与发光体13之间可以选择填充有增加热导率的高反材料,如银浆料,具体地,第一保护元件14内部具有高反射腔面的结构,第一保护元件14不仅能够增强散热,还能防止发光体13中的激光外泄,并进一步将投射到第一保护元件14上的激光反射到发光体13之中,提高激光的传播利用。
可选的,第一保护元件14与发光体13的底端的接触面之间也可以设置反射粒子等加强反射。
导热元件15,一端贴设于发光体13外周且抵靠波长转换层132,另一端贴设于散热底座16上。在本实施例中,导热元件15以及散热底座16共同构成了一个容置腔,具体的,导热元件15与散热机座16构成的部分腔体中,包括了光源11以及光传导组件12,而激光具有强发热性,所以导热元件15具体不仅用于固定,还能增强散热,可选的,其材料可以为铝、铜、耐温树脂、高热导率陶瓷中的一种,其为高散热结构,可选的,其散热结构的结构可以为鳍状、翅片状、螺旋纹状、沟槽状、针状结构或提高散热能力涂层结构中的一种,其内部也为高反射腔面,且进一步的,导热元件一端与散热底座16通过包括机械固定、黏贴等方式进行固定,另一端通过围绕发光体13的底端进行固定。
散热底座16,用于进一步增强散热,两端分别与导热元件15进行固定,且散热底座16上安装有光源11。
需要知道的,光传导组件12不是本申请所必需的,能够通过改变光源11的出射光路的情况下,可以不包含光传导组件12。
请在参阅图3,图3是本申请照明装置第二实施方式的结构示意图。
请参阅图3以及图1,相比图1,在波长转换层外侧进一步增加了第二保护元件17。
并且在本实施例中,光传导组件具体包括了两个光学元件,包括一个凸透镜以及凹透镜,凸透镜用于将激光进行汇聚,凹透镜可以汇聚后的激光进行调整,使得入射到发光体中的激光角度发生改变,由于选择性透光膜存在,使得激光入射的效率更高且更难逃逸。
第二保护元件17,设置在发光体的照明光的光路上,第二保护元件的两端分别连接第一保护元件14以及导热元件15,用于保护波长转换层,并有防灰防水的作用,采用透明材料构成,两面包括但不限于镀有减反膜、自清洁膜。能够实现减少激光出射时候的反射现象,同时提高清洁度,第二保护元件17通过包括机械固定件、粘结剂安装在第一保护元件、导热元件中的一个或两个上,或通过包括热固化、烧结方式直接安装在波长转换层。
其具体结构与原理在第一实施例中已经有所描述,这里不再赘述。
且应该知道,第二保护元件17可以随着照明装置的工作环境选择性进行安装,如安装在无尘式的灯腔中。
上述实施方式通过在导光体上的非发光层覆盖保护元件,通过保护元件的散热结构以及高反结构,达到了散热与反射的目的,从而使得激光在导光体内部均匀传播,继而达到导光体内部温度均匀的目的,使得发光效率增强。
请参阅图4,图4是本申请照明装置的第三实施例的结构示意图。本实施中所提高的照明装置20包括:用于发射激光的光源21,用于将光源21发射的激光进行传导以及汇聚的光传导组件22,用于接收光传导组件22所传导过来的光的发光体23,设置于发光体23上且用于保护发光体23的第一保护元件24,环绕光源21及光传导组件22设置的导热元件25及与导热元件25一端贴合设置的散热底座26,其中,导热元件25以及散热底座26构成了一个容置腔。
其中,光源21,用于发射激光,具体是激光器,在本实施中,采用的是多组激光器,但是在其他实施例中,采用的激光器数目不作限定。
光传导组件22,用于将光源21发射的激光传导并调整入射角度,使得激光垂直入射到发光体23中,在本实施例中,光传导组件22具体包括光纤以及透镜,首先通过多个小透镜将光源21的多个激光器的激光进行汇聚,然后通过光纤传导给下一个大透镜,这样使得激光在传导过程中不容易被分散消耗。并通过大透镜将激光的方向进行改变,使得激光能够平行于发光体23入射,设置于由导热元件25以及散热底座26所构成的一个容置腔内。
与上述有所区别的是,本实施例中第一保护元件24与发光体23的接触面为弧面,以使得激光在弧面位置被反射后能够更均匀的覆盖发光体的出光面。进一步地,在本发明的一个优选实施方式中,弧面至出光面的距离相对入光端至出光面的距离更近。该技术方案中,可以将弧面看作一个“入光端”,该“入光端”相对于真正的入光端距离出光面的更近,通过调整弧面形状,使得激光均匀覆盖出光面,既避免了真正的入光端距离出光面太近而带来的“发光体与光源两大热源距离太近”的不利影响,又减少了依赖激光在发光体内不断反射实现均匀性而带来的光损失问题。
在本实施例中,第一保护元件24,导热元件25,散热底座26的具体结构与作用与上述图1到图3中所述的实施例中对应的部件的结构作用相同,这里不再赘述。
请在具体参见图5,图5是发光体又一实施方式的结构示意图。
但是特别的,在本实施例中,激光是平行进入到发光体23中的,图5中包括选择性透光膜235,能使得激光垂直入射时,为高透低反,激光是平行于导光体231平行射入,方向是导光体231的远离入光端的另一端,所以会直接射入到远离入光端的另一端,但在本实施例中,这里导光体231的另一端采用的是弧面结构,同样的,导光体231远离入光端的另一端外侧所对应的第一保护元件24内部也是采用同样的对应的高反射弧面结构,使得激光能够改变一定的角度反射回去,方向为导光体231的侧壁。
下结合图4以及图5,具体就该照明装置工作原理做详细描述:
光源21发射多组激光通过光传导组件22中的光纤以及透镜的作用,使得激光平行入射到发光体23中,具体是发光体23中的导光体231中,激光在导光体231中进行平行传导到底端上,其中底端面为高反射弧面,从而使得激光改变角度反射回导光体231,由于覆盖导光体231的导热元件25以及第一保护元件24内部都是高反射腔面,使得激光在遇到导热元件25以及第一保护元件24后,会被反射回导光体231中,直到激光方向为波长转换层232,激光通过波长转换层232,进行波长转换后出射,并且由于微结构234的作用,使得在导光体231之间传播的激光进入波长转换层232中的几率增加。
进一步的,激光在进入导光体231后,在传播过程中,遇到覆盖在端末的第一保护元件24,使得激光无法直接直射出去,通过第一保护元件24内部的高反射弧面又重新反射到导光体231之中,在弧面的作用下大部分光均匀的照射到对应出光面的波长转换层232的位置,其余光线经过多次反射,直到通过侧面的波长转换层232出射形成照明光,而不是单个方向入射与出射,从而激光的产生的温度在导光体231中是均匀的,使得发光效率更为分布均匀与稳定,同时,由于覆盖到导光体231上的第一保护元件24以及导热元件25都具有很强的散热结构,使得整个发光体23的散热良好,并且避免了激光从末端直射出去而会产生的伤害视力等问题。
上述实施方式通过使用光纤以及透镜,控制了激光的传播方向,且减少了损耗,并通过在导光体远离入光侧的一端采用高反射弧面,使得直射到上面的激光改变角度重新反射到导光体之中。
请参阅图6,图6是本申请照明装置的第四实施例的结构示意图。本实施中所提高的照明装置30包括:用于发射激光的光源31,用于将光源31发射的激光进行传导以及汇聚的光传导组件32,用于接收光传导组件32所传导过来的光的发光体33,设置于发光体33上且用于保护发光体33的第一保护元件34,环绕光源31及光传导组件32设置的导热元件35及与导热元件35一端贴合设置的散热底座36,安装与发光体33外部的第二保护元件37,两端分别与导热元件35以及第一保护元件34相连,其中,导热元件35以及散热底座36构成了一个容置腔。
其中,光传导组件32,用于将光源31发射的激光进行汇聚并调整入射角度,使得激光垂直入射到发光体33中,在本实施例中,光传导组件32具体包括正负透镜,用来汇聚以及改变光线角度,并且使得激光能够平行于发光体33入射,设置于由导热元件35以及散热底座36所构成的一个容置腔内。
在本实施例中,第一保护元件34,导热元件35,散热底座36的具体结构与作用与上述实施例中对应的部件的结构作用相同,这里不再赘述。
请进一步参阅图7,图7是发光体又一实施方式的结构示意图。
其中,本实施例中的发光体33包括:荧光导光体331,安装于荧光导光体331的入光端的的选择性透光膜332,安装于荧光导光体331未被覆盖的发光层的外表面的高折射介质333,以及安装与荧光导光体331与第一保护元件34端面间的散射结构334(也可以不需要散射结构334)。
特别的,荧光导光体331,用于传导激光且将激光进行波长转换,使得激光进入荧光导光体331时,不仅能在荧光导光体331中进行来回传导,还能将在传导过程中的激光进行波长转换,并通过未被覆盖的发光层出射形成照明光。
其荧光导光体331的材料与上述的波长转换层类似,也可以是荧光硅胶、荧光玻璃、荧光陶瓷/单晶。
其中,发光体33的出光面同意设置有高折射介质或微结构,两者的工作原理有所差异,其中,微结构是改变入射到出光面的入射角,避免全反射以实现光出射,而高折射介质是而是不改变入射角,而改变全反射角实现光出射。均可以加强被所述荧光导光体331转换后的照明光的出射。
需要说明的是,在本实施例中,只是提供了一个将波长转换层以及导光体合并的方法,本实施例中的其他结构以及用途与上述实施例中相似,这里不再赘述。
且进一步的,在其他实施例中,还可以在荧光导光体331的出光面设置波长转换层,以加强波长的转换,防止在荧光导光体331转换不彻底。
下结合图6以及图7,具体就该照明装置工作原理做详细描述:
光源31发射激光通过光传导组件32进行汇聚,然后将汇聚的激光进一步进行调整,使得出射激光平行入射到发光体33中,具体是入射到发光体33中的荧光导光体331中,使得激光通过波长转换成白光,当白光遇到覆盖在荧光导光体331表面的第一保护元件34以及导热元件35时,由于第一保护元件34以及导热元件35内部为高反结构,使得白光一直荧光导光体331中来回反射,直到通过未被覆盖的出光面出射形成照明光,并且由于高折射介质333的作用,使得在荧光导光体331之间传播的激光从出光面出射几率增加。
进一步的,激光在进入荧光导光体331后,在转换成白光后传播过程中,遇到覆盖在端末的第一保护元件34,使得白光无法直接直射出去,通过第一保护元件34内部的反射面以及荧光导光体331端末面的散射颗粒334又重新反射到之中,使得白光一直在荧光导光体331之间来回传播,直到通过侧面的发光层出射形成照明光,而不是单个方向入射与出射,从而激光以及白光的产生的温度在荧光导光体331中是均匀的,使得发光效率更为分布均匀与稳定,同时,由于覆盖到荧光导光体331上的第一保护元件34以及导热元件35都具有很强的散热结构,使得整个发光体33的散热良好,并且避免了激光从末端直射出去而会产生的伤害视力等问题。
上述实施方式通过将波导元件以及波长转换层进行结合,不仅实现了激光的传导,也同时实现了波长的转换,节省了成本并改善了工艺。
请参与图8,图8为本申请照明装置的第五实施方式的结构示意图。且是在图1上的进一步扩展,本实施中所提高的照明装置40包括:用于发射激光的光源41,用于将光源41发射的激光进行传导以及汇聚的光传导组件42,用于接收光传导组件42所传导过来的光的发光体43,设置于发光体43上且用于保护发光体43的第一保护元件44,环绕光源41及光传导组件42设置的导热元件45及与导热元件45一端贴合设置的散热底座46,设计在第一保护元件44与导热元件45在靠近发光体43中荧光导光体的反射杯结构48,在导热元件45与发光体43的进光处也有该结构,其中,导热元件45以及散热底座46构成了一个容置腔。
请对比图8以及图1,相对图1,在本实施例,第一保护元件44与导热元件45在靠近发光体43的荧光导光体附近进一步包括了反射杯48设计,同时,导热元件靠近发光体43的导光体的入光端也进一步包括反射杯48设计,使得激光被更好的利用,提高光利用率。
上述实施方式通过进一步优化了反射杯的设计,从而进一步提高了光的转换效率与利用率。
请参阅图9,图9为本申请照明装置的第六实施方式的结构示意图。且是在图8上的进一步扩展。
本实施中所提高的照明装置50包括:用于发射激光的光源51,用于将光源51发射的激光进行传导以及汇聚的光传导组件52,用于接收光传导组件52所传导过来的光的发光体53,设置于发光体53上且用于保护发光体53的第一保护元件54,环绕光源51及光传导组件52设置的导热元件55及与导热元件55一端贴合设置的散热底座56,设计在第一保护元件54与导热元件55在靠近发光体53中荧光导光体的反射杯结构58,在导热元件55与发光体53的进光处也有该结构;其中,导热元件55以及散热底座56构成了一个容置腔。
在本实施例中,相对图8,本实施例中所采用的光源51采用的多光源输入,也就是采用多个激光器,从而增加亮度,但是在其他实施例中,这里的激光器数目不作限定。
上述实施方式通过改变光源中激光器的数量,提高稳定输入的激光。
如上所述,本申请提供的多个实施例可以在具体的使用中可以进行部分元件相互替换或者减少,如光传导组件在对光源进行改进的情况下不含有,第二保护元件在一些密封腔工作的环境下也可以不需要,其导热元件及散热底座也可以在一定情况下由普通固定结构进行替代等。
且对于上述多个实施例中如由导光体与波长转换层组成的发光体与由荧光导光体组成的发光体在各实施例中可以进行相互的替换,也可以采用市场常用的一些波长转换装置进行波长转换以及传输等,这里不多做限定。
综上所述,本领域技术人员容易理解,本申请通过提供一种照明装置,通过将光源以及发光体分开以及安装在发光体远离入光侧的另一端的第一保护元件,增大了散热面积,降低了散热需求,且能使得激光在发光体中来回传导,增强了发光体内部的热稳定性,从而增大了发光效率,避免了激光直射,大大增强了发光效率,提高了实用性。
以上仅为本申请的实施方式,并非因此限制本申请的专利范围,凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本申请的专利保护范围内。

Claims (17)

1.一种照明装置,其特征在于,包括:
光源,用于发射激光;
发光体,用于接收所述光源发射的激光,并进行波长转换,以形成照明光,所述发光体包括一入光端和与所述入光端相对的底端,所述发光体的出光面设置于所述入光端与所述底端之间的侧面;
第一保护元件,覆盖设置于所述发光体的底端的外表面,用于阻止所述发光体的光从所述底端出射。
2.根据权利要求1所述的照明装置,其特征在于,所述第一保护元件与所述发光体接触的表面为反射面,或者所述发光体与所述第一保护元件接触的表面为反射面,或者所述第一保护元件与所述发光体的接触面之间填充反射材料。
3.根据权利要求1所述的照明装置,其特征在于,所述发光体的底端设有散射结构。
4.根据权利要求1所述的照明装置,其特征在于,所述第一保护元件包括散热结构。
5.根据权利要求1所述的照明装置,其特征在于,所述发光体包括导光体与波长转换层,所述波长转换层设置在所述出光面位置,激光从所述入光端进入到所述导光体,并经由所述波长转换层后从出光面出射。
6.根据权利要求5所述的照明装置,其特征在于,所述波长转换层为荧光硅胶、荧光玻璃、荧光陶瓷或量子点膜。
7.根据权利要求5所述的照明装置,其特征在于,所述导光体与所述波长转换层接触的表面设有微结构。
8.根据权利要求5所述的照明装置,其特征在于,所述入光端设有选择性透光膜,用于透射小角度入射的所述激光并反射其他光。
9.根据权利要求1所述的照明装置,其特征在于,所述发光体为荧光导光体,所述激光从所述入光端进入到所述荧光导光体,并经由所述荧光导光体进行波长转换后从出光面出射。
10.根据权利要求9所述的照明装置,其特征在于,所述发光体的出光面设置有高折射介质和/或微结构。
11.根据权利1所述的照明装置,其特征在于,所述发光体的底端面为弧面。
12.根据权利要求1所述的照明装置,其特征在于,所述照明装置还包括光传导组件,所述光传导组件设于所述光源与所述发光体之间,用于将所述光源发出的激光传导到所述发光体的入光端。
13.根据权利要求12所述的照明装置,其特征在于,所述光传导组件包括光学镜片、光纤中的一种或多种。
14.根据权利要求12所述的照明装置,其特征在于,所述照明装置进一步包括导热元件以及散热底座,所述导热元件的两端分别与所述散热底座以及所述发光体固定连接,所述导热元件与所述散热底座形成容置腔,所述光源以及所述光传导组件设于所述容置腔内。
15.根据权利要求14所述的照明装置,其特征在于,所述导热元件与所述发光体的连接面以及所述容置腔的内壁为反射面。
16.根据权利要求15所述的照明装置,其特征在于,所述照明装置还包括第二保护元件,所述第二保护元件设置在所述发光体的照明光的光路上,且具有高透光性,所述第二保护元件的两端分别连接所述第一保护元件以及所述导热元件。
17.根据权利要求13所述的照明装置,其特征在于,所述导热元件与所述散热底座之间和/或所述导热元件与所述发光体之间和/或所述发光体与所述第一保护元件之间填充有导热材料。
CN201910556082.0A 2018-07-26 2019-06-25 照明装置 Pending CN110778973A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2018108366207 2018-07-26
CN201810836620 2018-07-26

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN110778973A true CN110778973A (zh) 2020-02-11

Family

ID=69181230

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910556082.0A Pending CN110778973A (zh) 2018-07-26 2019-06-25 照明装置

Country Status (2)

Country Link
CN (1) CN110778973A (zh)
WO (1) WO2020019714A1 (zh)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110044046A1 (en) * 2009-04-21 2011-02-24 Abu-Ageel Nayef M High brightness light source and illumination system using same
US20120051377A1 (en) * 2010-08-25 2012-03-01 Stanley Electric Co., Ltd. Wavelength conversion structure and light source apparatus
CN102401280A (zh) * 2010-09-07 2012-04-04 夏普株式会社 发光装置、照明装置和车辆用前照灯以及发光装置的制造方法
WO2013051296A1 (ja) * 2011-10-04 2013-04-11 ハリソン東芝ライティング株式会社 集合線状照明装置およびその駆動方法、並びに灯具
WO2014156550A1 (ja) * 2013-03-28 2014-10-02 ウシオ電機株式会社 蛍光光源装置

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101428097B1 (ko) * 2008-10-20 2014-08-07 현대자동차주식회사 차량용 램프
CN101714741B (zh) * 2009-11-25 2011-03-16 山东大学 一种侧向发光的激光柱光源
CN103791455B (zh) * 2014-02-14 2017-12-08 京东方科技集团股份有限公司 侧边式背光模组及其制作方法、显示装置
CN204557020U (zh) * 2015-03-24 2015-08-12 深圳Tcl新技术有限公司 激光光源、背光模组及液晶显示装置
CN108361566A (zh) * 2017-01-25 2018-08-03 深圳市绎立锐光科技开发有限公司 一种光源装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110044046A1 (en) * 2009-04-21 2011-02-24 Abu-Ageel Nayef M High brightness light source and illumination system using same
US20120051377A1 (en) * 2010-08-25 2012-03-01 Stanley Electric Co., Ltd. Wavelength conversion structure and light source apparatus
CN102401280A (zh) * 2010-09-07 2012-04-04 夏普株式会社 发光装置、照明装置和车辆用前照灯以及发光装置的制造方法
WO2013051296A1 (ja) * 2011-10-04 2013-04-11 ハリソン東芝ライティング株式会社 集合線状照明装置およびその駆動方法、並びに灯具
WO2014156550A1 (ja) * 2013-03-28 2014-10-02 ウシオ電機株式会社 蛍光光源装置

Also Published As

Publication number Publication date
WO2020019714A1 (zh) 2020-01-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101214135B1 (ko) 광 엔진
US9261259B2 (en) Laser-beam utilization device and vehicle headlight
US9075293B2 (en) Illumination device, projecting device and lighting device
CN102798085B (zh) 光源装置以及照明装置
CN108235720B (zh) 用于产生高亮度光的光学设备
US20040190304A1 (en) Light emitting device using led
US20130010492A1 (en) Lamp comprising a phosphor, radiation source, optical system and heatsink
US10352521B2 (en) Vehicle lamp
CN1425117A (zh) 固态灯具
US9441155B2 (en) Wavelength converting member, light-emitting device, illuminating device, vehicle headlight, and method for producing wavelength converting member
WO2017077739A1 (ja) 発光体、発光装置、照明装置、および発光体の製造方法
JP6192903B2 (ja) 光源装置、照明装置および車両用前照灯
JP7187683B2 (ja) 照明装置及び車両用ライト
JP7416791B2 (ja) 照明光源及び車両用ライト
WO2020135291A1 (zh) 一种发光装置
JP2019057655A (ja) 光源及び照明装置
CN111486406B (zh) 一种发光装置及应用其车灯
JP2012204072A (ja) 発光装置、照明装置および車両用前照灯
WO2017043121A1 (ja) 発光装置および照明装置
CN109751564B (zh) 荧光体模块
CN110778973A (zh) 照明装置
CN212057206U (zh) 激光照明装置
JP2022181221A (ja) 発光素子、照明装置及び投影装置
JP6131109B2 (ja) 発光装置、および表示装置
CN110645541B (zh) 光源装置及车灯

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination