一種照明裝置及車輛用前照燈裝置的製作方法

2023-10-04 03:59:49 4

本發明涉及照明技術領域，更為具體的說，涉及一種照明裝置及車輛用前照燈裝置。

背景技術：

車輛用前照燈裝置為車輛的重要組件之一，在夜間車輛用前照燈裝置的出光亮度與駕駛人員的安全駕駛有著密切的關係。隨著照明技術領域的不斷發展，為了提高車輛用前照燈裝置的亮度，現有的車輛用前照燈裝置一般採用發光二極體(LED，Light Emitting Diode)作為的發光光源。但是，現有的採用發光二極體作為的發光光源的車輛用前照燈裝置，其發光亮度已經達到極限，若想要再次提高車輛用前照燈裝置，需要增加發光二極體的個數，但是現有的車輛用前照燈裝置的利用空間有限，無法再次增加發光二極體的數量。

技術實現要素：

有鑑於此，本發明提供了一種出光亮度高，結構簡單體積小的照明裝置。

為實現上述目的，本發明提供的技術方案如下：

一種照明裝置，包括：

雷射光源，用於出射雷射；

第一基板和設置於所述第一基板上的反射罩，所述反射罩與第一基板之間具有一出光口，且所述反射罩朝向所述第一基板的一面為反射面；

設置於所述第一基板上、且位於所述第一基板與所述反射罩之間的波長轉換裝置，所述波長轉換裝置包括多個波長轉換區域，所述波長轉換區域用於接收所述雷射而將其轉換為受雷射後出射至所述反射面，所述反射面將所述受雷射以既定方向反射出所述出光口；

以及，與所述波長轉換裝置連接的控制裝置，用於驅動所述波長轉換裝置以切換相應波長轉換區域接收所述雷射。

優選的，所述波長轉換裝置包括：

第二基板；

設置於所述第二基板朝向所述反射面一側、且呈圓環設置的多個螢光粉層，每一螢光粉層對應一所述波長轉換區域；

其中，所述控制裝置用於驅動所述第二基板以切換相應螢光粉層接收所述雷射。

優選的，在所述波長轉換裝置中，至少一個,光粉層朝向所述反射面一側的表面接收所述雷射的光斑不同於其他螢光粉層朝向所述反射面一側的表面接收所述雷射的光斑。

優選的，在所述波長轉換裝置中，所述至少一個螢光粉層朝向所述反射面一側的表面，高於其餘螢光粉層朝向所述反射面一側的表面。

優選的，在所述波長轉換裝置中，所述至少一個螢光粉層朝向所述反射面一側固定有一光斑轉換裝置。

優選的，所述光斑轉換裝置為散光裝置或第一聚光裝置。

優選的，所有所述螢光粉層的顏色相同；

或者，至少一個螢光粉層的顏色與其餘螢光粉層的顏色不同。

優選的，所有顏色相同的所述螢光粉層的濃度不同。

優選的，所述第二基板為陶瓷基板、金屬基板、氮化鋁陶瓷基板、氧化鋁陶瓷基板、單晶矽基板或碳化矽基板。

優選的，所述螢光粉層的材質為YAG發光陶瓷。

優選的，所述雷射光源位於所述反射罩外，且所述反射罩具有一透光口，其中，所述雷射透過所述透光口入射至所述波長轉換區域。

優選的，還包括：設置於所述雷射光源的出光光路上、且位於所述雷射光源與波長轉換裝置之間的第二聚光裝置。

優選的，所述反射面為弧面反射面。

本發明還提供了一種包括上述照明裝置的車輛用前照燈裝置。

相較於現有技術，本發明提供的技術方案至少具有以下優點：

本發明提供了一種照明裝置，包括：雷射光源，用於出射雷射；第一基板和設置於所述第一基板上的反射罩，所述反射罩與第一基板之間具有一出光口，且所述反射罩朝向所述第一基板的一面為反射面；設置於所述第一基板上、且位於所述第一基板與所述反射罩之間的波長轉換裝置，所述波長轉換裝置包括多個波長轉換區域，所述波長轉換區域用於接收所述雷射而將其轉換為受雷射後出射至所述反射面，所述反射面將所述受雷射以既定方向反射出所述出光口；以及，與所述波長轉換裝置連接的控制裝置，用於驅動所述波長轉換裝置以切換相應波長轉換區域接收所述雷射。

由上述內容可知，本發明提供的技術方案，照明裝置採用雷射照射波長轉換區域後，將得到的受雷射以既定方向出射的方式出光，由於雷射光源的亮度高，保證了照明裝置的出光亮度高；照明裝置的結構簡單，且其組成的各個組件的體積有限，保證了照明裝置的體積較小；通過反射罩和第一基板的半密閉的固定方式，保證將受雷射全部出射，避免了光線的浪費；此外，通過控制裝置控制波長轉換裝置以切換不同波長轉換區域接收雷射，以實現照明裝置的不同出光效果，提高了照明裝置的適用性和靈活性。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據提供的附圖獲得其他的附圖。

圖1為本申請實施例提供的一種照明裝置的結構示意圖；

圖2為本申請實施例提供的一種波長轉換裝置的結構示意圖；

圖3a為本申請實施例提供的另一種照明裝置的結構示意圖；

圖3b為本申請實施例提供的又一種照明裝置的結構示意圖；

圖4為本申請實施例提供的又一種照明裝置的結構示意圖。

具體實施方式

下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行 清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。

正如背景技術所述，現有的採用發光二極體作為的發光光源的車輛用前照燈裝置，其發光亮度已經達到極限，若想要再次提高車輛用前照燈裝置，需要增加發光二極體的個數，但是現有的車輛用前照燈裝置的利用空間有限，無法再次增加發光二極體的數量。

基於此，本申請實施例提供了一種照明裝置，照明裝置不但出光亮度高，而且結構簡單體積小。為實現上述目的，本申請實施例提供的技術方案如下，具體結合圖1至圖4所示，對本申請實施例提供的技術方案進行詳細的描述。

參考圖1所示，為本申請實施例提供的一種照明裝置的結構示意圖，其中，照明裝置包括：

雷射光源10，用於出射雷射；

第一基板20和設置於所述第一基板20上的反射罩30，所述反射罩30與第一基板20之間具有一出光口21，且所述反射罩30朝向所述第一基板20的一面為反射面31；

設置於所述第一基板20上、且位於所述第一基板20與所述反射罩30之間的波長轉換裝置40，所述波長轉換裝置40包括多個波長轉換區域41，所述波長轉換區域41用於接收所述雷射而將其轉換為受雷射後出射至所述反射面31，所述反射面31將所述受雷射以既定方向反射出所述出光口21；

以及，與所述波長轉換裝置40連接的控制裝置50，用於驅動所述波長轉換裝置40以切換相應波長轉換區域41接收所述雷射。

由上述內容可知，本申請實施例提供的技術方案，照明裝置採用雷射照射波長轉換區域後，將得到的受雷射以既定方向出射的方式出光，由於雷射光源的亮度高，保證了照明裝置的出光亮度高；另外，照明裝置的結構簡單，且其組成的各個組件的體積有限，保證了照明裝置的體積較小；此外，通過反射罩和第一基板的半密閉的固定方式，保證將受雷射全部出射，避免了光線的浪費；以及，通過控制裝置控制波長轉換裝置以切換不同波長轉換區域接收雷射，以實現照明裝置的不同出光效果，提高了照明裝置的適用性和靈活性

本申請實施例提供的波長轉換區域可以由螢光粉組成，通過雷射照射螢光粉產生受雷射作為照明裝置的出光光源。具體的，參考圖2所示，為本申請實施例提供的一種波長轉換裝置的結構示意圖，其中，所述波長轉換裝置包括：

第二基板42；

設置於所述第二基板42朝向所述反射面一側、且呈圓環設置的多個螢光粉層41，每一螢光粉層41對應一所述波長轉換區域；

其中，所述控制裝置用於驅動所述第二基板42以切換相應螢光粉層41接收所述雷射，即雷射光源10出射的雷射。

具體的，波長轉換裝置為反射型波長轉換裝置，其中，雷射光源出射的雷射的光路固定，因而照射至波長轉換裝置的方向固定，通過控制裝置驅動波長轉換裝置以使其各個波長轉換區域均能夠接收雷射光源出射的雷射。其中，本申請實施例提供的控制裝置可以驅動第二基板轉動以切換相應螢光粉層接收雷射；由於多個螢光粉層呈圓環設置，因此通過設置雷射光源出射的雷射的光路，能夠使雷射照射至圓環的上的某一位置，而後通過控制裝置驅動第二基板轉動以達到切換不同螢光粉層接收雷射的目的；其中，控制裝置是驅動第二基板，以過圓環中心、且垂直圓環的方向為軸轉動，進而切換不同螢光粉層接收雷射。

其中，控制裝置可以包括有一轉軸、一電機和一控制器等裝置，通過將轉軸與第二基板的圓環中心處固定，而後通過控制器控制電機轉動，以帶動第二基板轉動，進而能夠通過對控制器發送控制信號，以控制電機帶動第二基板轉動，來切換不同螢光粉層接收雷射。

另外，本申請實施例提供的照明裝置，可以通過優化雷射光源、波長轉換裝置、反射罩的位置，以及，反射罩反射面的參數等，能夠使雷射光源在照射預設波長轉換區域時，得到的受雷射通過反射罩的反射能夠以車輛用前照燈裝置的遠光方式或近光方式出光。由於雷射照射至波長轉換裝置的方向固定，因此本申請實施例提供的照明裝置可以通過改變雷射照射至不同波長轉換區域的光斑位置和大小等參數的不同，以改變照明裝置的出光方向；即，在所述波長轉換裝置中，至少一個光粉層朝向所述反射面一側的表面接收所 述雷射的光斑不同於其他螢光粉層朝向所述反射面一側的表面接收所述雷射的光斑。

具體的，結合圖3a和圖3b所示，分別為本申請實施例提供的兩種照明裝置的結構示意圖，其中，在所述波長轉換裝置40中，所述至少一個螢光粉層41』朝向所述反射面一側的表面，高於其餘螢光粉層41朝向所述反射面一側的表面。

其中，通過優化雷射光源、波長轉換裝置、反射罩的位置，以及，反射罩反射面的參數等，參考圖3a所示，將雷射光源10的雷射照射至高度較低的螢光粉層41時，通過螢光粉層41出射的受雷射，通過反射罩30的反射面31反射後以遠光形式出射；另外，參考圖3b所示，當將高度較高的螢光粉層41』轉動至雷射照射區域時，由於光斑的大小和位置等參數改變，螢光粉層41』出射的受雷射的方向發生變化，進而通過反射罩30的反射面31反射後以近光形式出射。

需要說明的是，圖3a和圖3b只是為了說明遠光形式和近光形式而列舉的事例而已，本申請實施例提供的遠光形式和近光形式下的螢光粉層的厚度、雷射光源的雷射光路等參數均需要根據實際應用進行具體設計，對此本申請不作具體限制。

另外，本申請實施例除可以將螢光粉層的表面高度製作為不同高度外，還可以通過光斑轉換裝置改變雷射照射至螢光粉層的光斑的位置和大小等參數，即，在所述波長轉換裝置中，所述至少一個螢光粉層朝向所述反射面一側固定有一光斑轉換裝置。其中，光斑轉換裝置接收雷射後，將雷射進行處理後，使得雷射照射至與該光斑轉換裝置相應的螢光粉層的光斑與照射至其餘螢光粉層的光斑不同。其中，本申請實施例提供的光斑轉換裝置固定於一螢光粉層朝向反射面一側，因而光斑轉換裝置能夠隨著控制裝置切換該螢光粉層時而隨之運動，保持與該螢光粉層之間的位置關係。需要說明的是，本申請實施例對於光斑轉換裝置與螢光粉層之間的距離不作具體限制，需要根據實際應用進行具體設計。其中，本申請實施例提供的所述光斑轉換裝置為散光裝置或第一聚光裝置。散光裝置可以為散光透鏡、散射片等，第一聚光裝置可以為聚光透鏡，尤其是平凹柱面鏡和雙凹柱面鏡等。散光裝置使得光斑在照射到螢光粉層之前被擴大，不僅來自於雷射照射至不同波長轉換區域 時光斑大小所直接導致的受雷射發散的不同，而且還由於雷射照射至不同波長轉換區域時光斑大小不同，導致波長轉換區域表面的雷射密度不同，進而導致受雷射的亮度、光密度不同。平凹柱面鏡和雙凹柱面鏡的設置使得光斑沿與光出射方向垂直的方向擴散，同樣在降低出射光密度的同時，使光束進一步向側向擴大，從而滿足了光束向光前進方向兩側的照明需求。

此外，為了豐富照明裝置的出光色彩和效果，本申請實施例提供的所有所述螢光粉層的顏色相同；

或者，至少一個螢光粉層的顏色與其餘螢光粉層的顏色不同。

其中，當多個螢光粉層的顏色相同時，還可以改變其濃度，即，所有顏色相同的所述螢光粉層的濃度不同，以改變螢光粉層接收雷射後得到的受雷射的亮度。

進一步的，為了提高雷射光源出射的雷射的效果，參考圖4所示，為本申請實施例提供的又一種照明裝置的結構示意圖，其中，照明裝置還包括：設置於所述雷射光源10的出光光路上、且位於所述雷射光源10與波長轉換裝置40之間的第二聚光裝置60。

具體的，雷射光源可以包括有一個雷射器，或者，雷射光源包括有多個雷射器；其中，第二聚光裝置可以包括多個聚光透鏡，且每個聚光透鏡與一雷射器的光路對應，將所有雷射器出射的雷射均匯聚至波長轉換裝置同一位置，或者，第二聚光裝置包括有一個聚光透鏡，將所有雷射器出射的雷射匯聚至波長轉換裝置同一位置，對此本申請不作具體限制，需要根據實際應用具體設計。

在上述任意一實施例中，本申請提供的雷射光源的雷射器可以為高功率閾值的雷射器，其可以為半導體雷射器。當照明裝置作為車輛用前照燈裝置中一部分時，可以採用藍光雷射器，而螢光粉層可以為黃色螢光粉，且通過優化螢光粉層的濃度和雷射照射至螢光粉層的光斑的位置和大小等參數，實現遠光形式和近光形式，以及實現亮度的不同。另外，對於雷射光源的位置，其可以位於反射罩的內部，還可以位於反射罩的外部，對此本申請不作具體 限制；其中，所述雷射光源位於所述反射罩外，且所述反射罩具有一透光口，其中，所述雷射透過所述透光口入射至所述波長轉換區域。

在雷射照射螢光粉層的過程中，螢光粉層會產生大量的熱量，因此，本申請提供的第二基板作為承載螢光粉層的基板需要設計為高導熱基板，其能夠承受高溫而不發生形變，其導熱係數大於140W/(m*k)，其中，所述第二基板可以為陶瓷基板、金屬基板、氮化鋁陶瓷基板、氧化鋁陶瓷基板、單晶矽基板或碳化矽基板，此外還可以為其他材質基板，對此本申請不作具體限制。本申請中，第一基板為擋光板，第一基板與反射罩形成半封閉的結構對出射光方向進行引導，另外，由於第一基板與第二基板接觸，本申請可以將第一基板同樣設置為高導熱基板，提高照明裝置的散熱效果。本申請實施例提供的所述螢光粉層的材質可以為YAG(yttrium aluminum garnet，釔鋁石榴石)發光陶瓷。

為了優化反射罩的反射面，本申請實施例提供的反射面可以為弧面反射面，採用拋物線曲面設計，能夠有效的降低光損失，可以通過電腦建模模擬反射面反射受雷射的角度和反射面的空間結構以確定其設計參數；另外，本申請提供的反射罩可以採用樹脂、玻璃、金屬、合金等材質製作而成，且通過在其表面蒸鍍高反射鋁膜或銀膜以形成反射面。

可選的，本申請實施例提供的所述照明裝置為車輛用前照燈裝置。或者，照明裝置還可以應用於放映機的照明系統。

本申請實施例提供了一種照明裝置，包括：雷射光源，用於出射雷射；第一基板和設置於所述第一基板上的反射罩，所述反射罩與第一基板之間具有一出光口，且所述反射罩朝向所述第一基板的一面為反射面；設置於所述第一基板上、且位於所述第一基板與所述反射罩之間的波長轉換裝置，所述波長轉換裝置包括多個波長轉換區域，所述波長轉換區域用於接收所述雷射而將其轉換為受雷射後出射至所述反射面，所述反射面將所述受雷射以既定方向反射出所述出光口；以及，與所述波長轉換裝置連接的控制裝置，用於驅動所述波長轉換裝置以切換相應波長轉換區域接收所述雷射。

由上述內容可知，本申請實施例提供的技術方案，照明裝置採用雷射照射波長轉換區域後，將得到的受雷射以既定方向出射的方式出光，由於雷射光源的亮度高，保證了照明裝置的出光亮度高；另外，照明裝置的結構簡單， 且其組成的各個組件的體積有限，保證了照明裝置的體積較小；此外，通過反射罩和第一基板的半密閉的固定方式，保證將受雷射全部出射，避免了光線的浪費；以及，通過控制裝置控制波長轉換裝置以切換不同波長轉換區域接收雷射，以實現照明裝置的不同出光效果，提高了照明裝置的適用性和靈活性。

對所公開的實施例的上述說明，使本領域專業技術人員能夠實現或使用本發明。對這些實施例的多種修改對本領域的專業技術人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發明的精神或範圍的情況下，在其它實施例中實現。因此，本發明將不會被限制於本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的範圍。