本發(fā)明涉及照明技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及激光照明燈及其應(yīng)用。
背景技術(shù):
隨著半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展,led(lightemittingdiode,發(fā)光二極管)光源因具有高效,節(jié)能,環(huán)保、成本低以及壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn),正逐步取代傳統(tǒng)的白熾燈和節(jié)能燈,成為一種通用的照明光源。然而由于led亮度有限,在一些需要高亮光源的特殊應(yīng)用領(lǐng)域,例如舞臺(tái)燈光照明,汽車大燈,投影顯示等領(lǐng)域,led就無(wú)法滿足要求了。
激光(半導(dǎo)體激光二極管)光源具有能量集中、照射距離遠(yuǎn)等優(yōu)點(diǎn),利用激光激發(fā)熒光粉技術(shù)(遠(yuǎn)程熒光粉技術(shù))可以得到超高亮度的點(diǎn)光源,該點(diǎn)光源可用在一些具有特殊要求的照明領(lǐng)域。
激光激發(fā)熒光粉技術(shù)是將激光聚焦到熒光粉層上,形成一個(gè)發(fā)光點(diǎn)很小的點(diǎn)光源,熒光粉受激產(chǎn)生高亮度的受激光,通常由藍(lán)色激光激發(fā)黃色熒光粉,產(chǎn)生的黃光與剩余的藍(lán)光混合形成白光,再由光學(xué)系統(tǒng)收集出射,從而形成激光照明燈。由此可知,熒光粉層起到關(guān)鍵作用,若熒光粉層失效或者轉(zhuǎn)換效率降低時(shí),則會(huì)影響最終的照明效果,此外激光直接出射,則存在一定的安全隱患。然而現(xiàn)有的激光激發(fā)熒光粉技術(shù)中通常都沒有考慮熒光粉層失效檢測(cè)的問題,導(dǎo)致使用者不能及時(shí)更換熒光粉層,降低了使用便捷度和安全性能。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明提供了一種激光照明燈及其應(yīng)用,以解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的照明效果差、使用便捷度和安全性能低的問題。
為了解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種激光照明燈,包括激光源單元、波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換單元和反射單元,所述反射單元上設(shè)有出光口,所述激光源單元出射的激光束投射至所述波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換單元的上表面并激發(fā)出熒光,所述熒光經(jīng)過所述反射單元反射后形成照明光束并從所述出光口出射,還包括與所述照明光束對(duì)應(yīng)的光線探測(cè)單元。
進(jìn)一步的,所述激光源單元和波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換單元分設(shè)于所述反射單元的內(nèi)外兩側(cè),所述反射單元上設(shè)有用于透過所述激光束的通光部。
進(jìn)一步的,所述反射單元為曲面鏡,所述波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換單元位于所述反射單元的焦點(diǎn)處。
進(jìn)一步的,所述出光口位于所述反射單元的其中一側(cè)。
進(jìn)一步的,所述反射單元為球面鏡,所述出光口位于所述球面鏡的頂部中間。
進(jìn)一步的,所述光線探測(cè)單元包括與所述照明光束對(duì)應(yīng)的光敏傳感器、與所述光敏傳感器連接的信號(hào)處理器和與所述信號(hào)處理器連接的顯示器。
進(jìn)一步的,所述信號(hào)處理器為單片機(jī)。
進(jìn)一步的,所述光線探測(cè)單元還包括與所述信號(hào)處理器連接的報(bào)警器。
進(jìn)一步的,還包括沿光路設(shè)于所述反射單元的出光口外側(cè)的準(zhǔn)直擴(kuò)束單元,所述準(zhǔn)直擴(kuò)束單元的尺寸與所述反射單元的出光口的尺寸相適配。
本發(fā)明還提供一種如上所述的激光照明燈的應(yīng)用,應(yīng)用于汽車前照燈、投影顯示燈、舞臺(tái)燈或探照燈。
本發(fā)明提供的激光照明燈及其應(yīng)用,該照明燈包括激光源單元、波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換單元和反射單元,所述反射單元上設(shè)有出光口,所述激光源單元出射的激光束投射至所述波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換單元的上表面并激發(fā)出熒光,所述熒光經(jīng)過所述反射單元反射后形成照明光束并從所述出光口出射,還包括與所述照明光束對(duì)應(yīng)的光線探測(cè)單元。本發(fā)明通過設(shè)置與照明光束對(duì)應(yīng)的光線探測(cè)單元,用于探測(cè)所述照明光束的光線成分,并根據(jù)探測(cè)得到的光線成分判斷波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換單元的狀態(tài)信息,并將該信息進(jìn)行顯示,便于及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題并更換波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換單元,避免激光泄露而造成安全隱患,提高了使用便捷度和安全性能。
附圖說明
圖1a-1b是本發(fā)明實(shí)施例1中激光照明燈的兩種結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2是本發(fā)明實(shí)施例1中光線探測(cè)單元的結(jié)構(gòu)框圖;
圖3是本發(fā)明實(shí)施例2中激光照明燈的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中所示:10、激光源單元;110、激光源;20、波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換單元;210、熒光粉層;220、散熱底座;30、反射單元;310、出光口;320、通光部;40、光線探測(cè)單元;410、光敏傳感器;420、信號(hào)處理器;430、顯示器;440、報(bào)警器;50、準(zhǔn)直擴(kuò)束單元。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作詳細(xì)描述。
實(shí)施例1
如圖1a-1b所示,本發(fā)明提供了一種激光照明燈,包括激光源單元10、波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換單元20和反射單元30,所述反射單元30上設(shè)有出光口310,所述激光源單元10出射的激光束投射至所述波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換單元20的上表面并激發(fā)出熒光,所述熒光經(jīng)過所述反射單元30反射后形成照明光束并從所述出光口310出射,還包括與所述照明光束對(duì)應(yīng)的光線探測(cè)單元40。具體的,激光源單元10包括至少一個(gè)激光源110,本實(shí)施例中以藍(lán)光激光源為例,其出射藍(lán)色激發(fā)光,波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換單元20包括熒光粉層210和位于熒光粉層210下方的散熱底座220,該熒光層內(nèi)設(shè)有熒光粉,本實(shí)施例中以黃色熒光粉為例,藍(lán)色激光激發(fā)黃色熒光粉,產(chǎn)生的黃光與剩余的藍(lán)光混合形成白光,當(dāng)熒光粉層210內(nèi)部的黃色熒光粉失效或者轉(zhuǎn)換效率降低時(shí),光線探測(cè)單元40便會(huì)探測(cè)到藍(lán)光,并將檢測(cè)到的信息進(jìn)行顯示,便于使用者及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題并更換熒光粉層210,避免激光泄露而造成安全隱患,提高了使用便捷度和安全性能。
優(yōu)選的,所述激光源單元10和波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換單元20分設(shè)于所述反射單元30的內(nèi)外兩側(cè),所述反射單元30上設(shè)有用于透過所述激光束的通光部320。要優(yōu)選的所述反射單元30為曲面鏡,所述波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換單元20位于所述反射單元30的焦點(diǎn)處,所述出光口310位于所述反射單元的其中一側(cè)。由于波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換單元20位于反射單元30的焦點(diǎn)處,因此經(jīng)所述反射單元30反射的光線沿水平方向從所述出光口處出射,如圖1所示。具體的,該曲面鏡可以是兩個(gè)表面均鍍有金屬薄膜的構(gòu)件,或金屬制的構(gòu)件、鍍有反射膜的玻璃制構(gòu)件,或鍍介質(zhì)膜的構(gòu)件等,只要能實(shí)現(xiàn)所需的功能即可,此處不作限制。當(dāng)曲面鏡采用玻璃制的構(gòu)件時(shí),可以在除通光部320之外的區(qū)域鍍反射膜,而在通光部320處不開設(shè)通孔或設(shè)置可透過激光的透明構(gòu)件,簡(jiǎn)化了曲面鏡的結(jié)構(gòu)。此外,本實(shí)施例中曲面鏡的表面面型可以是拋物面、橢球面或其它曲面,只需符合以下條件:至少包含以拋物線的對(duì)稱軸為回轉(zhuǎn)軸而使該拋物線回轉(zhuǎn)所形成的曲面(拋物曲面)被上述回轉(zhuǎn)軸的平面切斷而得到的曲面的一部分。此處的內(nèi)外兩側(cè)是指反射單元30沿光路方向的兩側(cè),本實(shí)施例中,通光部320為設(shè)有可透過激光束的透明構(gòu)件的通孔,或者是與反射單元30一體而成的可透過激光束的透明構(gòu)件,所述可透過激光的透明構(gòu)件可以是具有濾光片的透明板,該透明板可以透過激光,同時(shí)反射經(jīng)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換單元20激發(fā)出的熒光,即白色光,如此能夠防止經(jīng)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換單元20出射的熒光從通光部320中泄漏。通光部320用于將激光束導(dǎo)向波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換單元20,其可以是橢圓形、圓形或其他形狀,尺寸與激光束的直徑相適配,使激光束無(wú)遮擋通過。
優(yōu)選的,所述光線探測(cè)單元40包括與所述照明光束對(duì)應(yīng)的光敏傳感器410、與所述光敏傳感器410連接的信號(hào)處理器420和與所述信號(hào)處理器420連接的顯示器430。優(yōu)選的,所述信號(hào)處理器420為單片機(jī)或dsp(digitalsignalprocess,數(shù)字信號(hào)處理)芯片。具體的,該光敏傳感器410、信號(hào)處理器420和顯示器430之間可以是有線連接或無(wú)線連接,也可以一體封裝而成,以降低安裝難度、節(jié)約安裝空間,根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行具體設(shè)計(jì),此處不做限定。其中光敏傳感器410用于探測(cè)照明光束的光信號(hào),包括波長(zhǎng)等,并將探測(cè)得到的光信號(hào)轉(zhuǎn)化成電信號(hào)發(fā)送至信號(hào)處理器420進(jìn)行分析,通過信號(hào)處理420分析得到光線成分信息,并將該信息進(jìn)行顯示,便于使用者觀察,如當(dāng)發(fā)現(xiàn)有激光光線(本實(shí)施例中指藍(lán)光)時(shí),使用者可以及時(shí)關(guān)閉該激光照明燈,并更換熒光粉層210。需要說明的是,為了提高探測(cè)準(zhǔn)確性,光敏傳感器410設(shè)有多個(gè),且間隙分布于照明光束外周,分別針對(duì)照明光束的不同位置進(jìn)行探測(cè),并將探測(cè)到的信息傳送給同一個(gè)信號(hào)處理器420進(jìn)行處理。優(yōu)選的,所述光線探測(cè)單元40還包括與所述信號(hào)處理器420連接的報(bào)警器440,當(dāng)照明光束中存在激光光線時(shí),啟動(dòng)報(bào)警器440進(jìn)行報(bào)警,以提醒使用者及時(shí)進(jìn)行處理,當(dāng)然為了節(jié)省空間和成本,也可以只設(shè)置報(bào)警器440,不設(shè)置顯示器430。
優(yōu)選的,所述激光照明燈還包括沿光路設(shè)于所述反射單元30的出光口310外側(cè)的準(zhǔn)直擴(kuò)束單元50,所述準(zhǔn)直擴(kuò)束單元50的尺寸與所述反射單元30的出光口的尺寸相適配。具體的,準(zhǔn)直擴(kuò)束單元50采用準(zhǔn)直擴(kuò)束透鏡,其尺寸與出光口310的尺寸適配,也可以略大于出光口310的尺寸,只要保證從出光口310出射的照明光束都能投射至準(zhǔn)直擴(kuò)束單元50上即可。雖然從反射單元30的出光口出射的照明光束是近似平行的準(zhǔn)直光,但仍然會(huì)有一定的發(fā)散角度。為了得到發(fā)散角度更小的光束,在反射單元30的出光口外側(cè)添加準(zhǔn)直擴(kuò)束透鏡,對(duì)從出光口出射的光束進(jìn)行準(zhǔn)直,從而提高照明效果。當(dāng)然準(zhǔn)直擴(kuò)束單元40也可以采用其他具有準(zhǔn)直擴(kuò)束功能的元件,該處不進(jìn)行限制,只要能實(shí)現(xiàn)上述功能即可。此外,光敏傳感器410可以沿光路設(shè)于準(zhǔn)直擴(kuò)束單元50的內(nèi)側(cè)或外側(cè),如圖1a所示為位于準(zhǔn)直擴(kuò)束單元50的內(nèi)側(cè)且置于散熱底座220上,當(dāng)然也可以設(shè)于反射單元30的側(cè)面或設(shè)于出光口外側(cè)或其他位置,或者多種位置組合使用,此處不做限定,只要可以實(shí)現(xiàn)探測(cè)光線的作用即可。如圖1b所示光敏傳感器410為位于準(zhǔn)直擴(kuò)束單元50的外側(cè),且均勻分布在照明光束的外周,實(shí)際應(yīng)用中可根據(jù)需要進(jìn)行選擇,此處不做限定。
本發(fā)明還提供了一種如上所述的激光照明燈的應(yīng)用,可以應(yīng)用于汽車前照燈、投影顯示燈、舞臺(tái)燈、探照燈或其他照明領(lǐng)域使用。本文以車輛前照燈進(jìn)行描述,當(dāng)然可適應(yīng)性擴(kuò)展到別的應(yīng)用領(lǐng)域。此外殼體的形狀可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行設(shè)計(jì),如當(dāng)作為手提探照燈使用時(shí)可以在殼體上設(shè)置把手,以便于人工手提或固定,以提高使用便捷度。
實(shí)施例2
如圖3所示,與實(shí)施例1不同的是,該實(shí)施例中所述反射單元30為球面鏡,所述出光口310位于所述球面鏡30的頂部中間。具體的,本實(shí)施例中,反射單元30為頂部中間設(shè)有出光口310的半球形反光碗,所述波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換單元20位于所述半球形反光碗的球心處,所述激光源單元10出射的激光束投射至所述波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換單元20上并激發(fā)出熒光,一部分所述熒光從所述出光口310處直接出射,另一部分熒光經(jīng)所述半球形反光碗反射后從出光口310處出射。具體的,本實(shí)施例中可將激光源單元10設(shè)于反射單元30的一側(cè),緊密布置,兩者的中軸線平行,有效降低了兩者的封裝體積和安裝難度,特別是在手提探照領(lǐng)域使用時(shí),大大降低了人工勞動(dòng)強(qiáng)度,提高了使用便捷度。本實(shí)施例中,通過設(shè)置具有出光口310的半球形反光碗作為反射單元30,并將波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換單元20設(shè)于其球心處,當(dāng)激光源單元10出射的激光束投射至波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換單元20上激發(fā)出熒光時(shí),使一部分熒光從半球形反光碗的出光口310處直接出射,另一部分熒光經(jīng)所述半球形反光碗多次反射以及熒光粉層210多次激發(fā)后從出光口310處出射,不僅可以避免熒光從反射單元30的邊緣處沿非指定方向出射,而且增強(qiáng)了中心亮度,提高了安全性和光源的利用率。需要說明的是,由于反射單元30為半球形反光碗,因此波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換單元20上激發(fā)出的熒光一部分直接從出光口310處出射,另一部分經(jīng)反射單元30反射后依然投射至波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換單元20上進(jìn)行再次激發(fā),而再次激發(fā)出的一部分光會(huì)直接從出光口310處出射,另一部分光則經(jīng)反射單元30多次反射以及波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換單元20多次激發(fā)后,最終所有的光線都將從出光口310處出射。
綜上所述,本發(fā)明提供的激光照明燈及其應(yīng)用,該照明燈包括激光源單元10、波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換單元20和反射單元30,所述反射單元30上設(shè)有出光口310,所述激光源單元10出射的激光束投射至所述波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換單元20的上表面并激發(fā)出熒光,所述熒光經(jīng)過所述反射單元30反射后形成照明光束并從所述出光口310出射,還包括與所述照明光束對(duì)應(yīng)的光線探測(cè)單元40。本發(fā)明通過設(shè)置與照明光束對(duì)應(yīng)的光線探測(cè)單元40,用于探測(cè)所述照明光束的光線成分,并根據(jù)探測(cè)得到的光線成分判斷波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換單元20的狀態(tài)信息,并將該信息進(jìn)行顯示,便于及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題并更換波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換單元20,避免激光泄露而造成安全隱患,提高了使用便捷度和安全性能。
雖然說明書中對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行了說明,但這些實(shí)施方式只是作為提示,不應(yīng)限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。在不脫離本發(fā)明宗旨的范圍內(nèi)進(jìn)行各種省略、置換和變更均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。