CN106939983A - 一种新型激光路灯 - Google Patents

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郭宇星
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Abstract

本发明提供的一种新型激光路灯，包括灯壳、散热挡板、激光照明模块和透光面罩，灯壳和散热挡板组合形成一个腔体，散热挡板与透光面罩相连，透光面罩下设置有一个或多个激光照明模块。激光照明模块包括光学器件和支架，光学器件固定在支架上。光学器件包括从下往上依次固定在支架上的激光光源、准直透镜、聚焦透镜、荧光粉胶片、二次配光元件TIR透镜和衍射光学元件。本发明公开的一种新型激光路灯，结构简单、美观大方、易于维护、成本可控，并且极大地减少了光能损耗，光能利用率高，方向性好，照射距离远、生产工艺简单，可以很好地满足实际照明需求。

Description

一种新型激光路灯
技术领域
本发明属于照明技术领域，具体涉及一种新型激光路灯。
背景技术
随着发光二极管(Light Emitting Diode，LED)和激光二极管(Laser Diode，LD)的广泛应用，由激光激发荧光粉产生的荧光作为光源的照明装置也逐步盛行起来。利用激光激发荧光粉产生的白光的激光照明器件也得到进一步发展。LED虽然具有寿命长、节能环保等优点。然而，以GaN的蓝光芯片为激发器件的白光LED存在光衰、光电转换效率低及光色不稳定的问题，并且其发光方向不具有方向性，属于朗伯体发光。激光作为新一代的荧光粉激发光源，具有发光稳定，光电转换效率高，使用寿命长等优点。
与GaN蓝光芯片作为激发器件相比，采用激光远程激发荧光粉技术还处在起步阶段，主要制约因素有：一、对用于激光照明的荧光粉的研究还处在初级阶段，为了满足要求，研发一种耐高温，高光效的荧光粉刻不容缓。二、激光光源相比较于LED光源，成本昂贵。开发一种廉价的激光光源产品也成为业内最为急迫的工作。
激光远程激发荧光粉技术较传统光源具有无光衰、光电转换效率高、方向性好的优点，特别适用于照明领域。在路灯照明系统中，激光照明的亮度高，能耗低，效率高，对人眼没有伤害。
发明内容
本发明为解决上述技术问题，提供一种新型激光路灯。
为了解决本发明的技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：一种新型激光路灯，包括灯壳1、散热挡板2、激光照明模块3和透光面罩4，所述灯壳1和散热挡板2组合形成一个腔体，所述散热挡板2与所述透光面罩4相连，所述透光面罩4下设置有一个或多个激光照明模块3；所述激光照明模块3包括光学器件31和支架32，所述光学器件31固定在所述支架32上；所述光学器件31包括从下往上依次固定在支架32上的激光光源311、准直透镜312、聚焦透镜313、荧光粉胶片314、二次配光元件TIR透镜315和衍射光学元件316。
优选地，所述准直透镜312与所述聚焦透镜313同心放置，所述准直透镜312将入射的激光平行打到聚焦透镜313面上。
优选地，所述荧光粉胶片314放置于所述聚焦透镜313的焦点位置，所述荧光粉胶片314能够接收到最大的激光能量，光能利用率达到最高。
优选地，所述荧光粉胶片314置于二次配光元件TIR透镜315底部，与二次配光元件TIR透镜315入射光口对应放置，有效收集大发散角的光束，提高光能利用率。
优选地，所述衍射光学元件316贴合在所述二次配光元件TIR透镜315上，用于出射预定整形光斑。
优选地，所述衍射光学元件316入射面光滑，出射面粗糙，将所述二次配光元件TIR透镜15的准直光束均匀化，以照射出有利于人眼的柔和的光。
优选地，所述准直透镜312固定在距激光光源311 1mm～3mm处。
优选地，所述支架32为碗状与柱状结构组合形成，用于支撑全部光学器件31，稳定光源。
优选地，所述二次配光元件TIR透镜315放置于所述支架32碗状结构上，所述二次配光元件TIR透镜315是将从所述荧光粉胶片314透过的发散光经全内反射得到准直的出射光。
优选地，所述散热挡板2上设有通风孔，加快灯具散热效果。
优选地，所述透光面罩4采用透明玻璃制成。
优选地，所述透光面罩4表面为平面或曲面。
与现有技术相比，本发明获得的有益效果是：
本发明提供的一种新型激光路灯，荧光粉胶片放置于聚焦透镜的焦点位置，大大提高光能利用率。荧光粉胶片置于二次配光元件TIR透镜3底部，与二次配光元件TIR透镜入射光口对应放置，有效收集大发散角的光束，提高光能利用率。
本发明提供的一种新型激光路灯，采用一体化的光学照明原理，结构简单、美观大方、易于维护、成本可控，并且极大地减少了光能损耗，提高了光能利用率。同时具有方向性好，照射距离远、生产工艺简单等优点，可以很好地满足实际照明需求。
附图说明
图1为实施例1主视图。
图2为实施例1俯视图。
图3为图2A-A剖视图。
图4为激光照明模块结构图。
图5为激光照明模块光路示意图。
图6为曲面透光面罩示意图。
附图标记：1、灯壳；2、散热挡板；3、激光照明模块；31、光学器件；311、激光光源；312、准直透镜；313、聚焦透镜；314、荧光粉胶片；315、二次配光元件TIR透镜；316、衍射光学元件；32、支架；4、透光面罩。
具体实施方式
下面结合附图，对实施例进行详细说明。
参见附图1至附图6，一种新型激光路灯，包括灯壳1、散热挡板2、激光照明模块3和透光面罩4，所述灯壳1和散热挡板2组合形成一个腔体，所述散热挡板2与所述透光面罩4相连，所述透光面罩4下设置有一个或多个激光照明模块3；所述激光照明模块3包括光学器件31和支架32，所述光学器件31固定在所述支架32上；所述光学器件31包括从下往上依次固定在支架32上的激光光源311、准直透镜312、聚焦透镜313、荧光粉胶片314、二次配光元件TIR透镜315和衍射光学元件316。
进一步地，所述准直透镜312与激光光源311对应放置，并固定在距激光光源大概1mm～3mm处。将入射的激光平行打到聚焦透镜313面上。聚焦透镜313与所述准直透镜312同心放置，并固定支架32上。聚焦透镜313聚焦后将焦点光打在荧光粉胶片314上，所述荧光粉胶片314放置于所述聚焦透镜313的焦点位置，使光能利用率达到最高。二次配光元件TIR透镜315放置在与所述荧光粉胶片314顶部，对大角度发散光束进行有效的收集。所述衍射光学元件316与所述二次配光元件TIR透镜315贴合放置，用于出射预定整形光斑。
进一步地，所述衍射光学元件316入射面光滑，出射面粗糙，将所述二次配光元件TIR透镜15的准直光束均匀化，以照射出有利于人眼的柔和的光。
进一步地，所述支架32为碗状与柱状结构组合形成，用于支撑全部光学器件31，稳定光源。
进一步地，所述二次配光元件TIR透镜315放置于所述支架32碗状结构上，所述二次配光元件TIR透镜315是将从所述荧光粉胶片314透过的发散光经全内反射得到准直的出射光。
进一步地，所述荧光粉胶片314作为一种朗伯体发光光源置于二次配光元件TIR透镜315底部，与二次配光元件TIR透镜315入射光口对应放置，调节二次配光元件TIR透镜315与荧光粉胶片314的位置，将大角度发散光束经过全内反射后得到有效的收集，大大提高光能利用率。
进一步地，所述散热挡板2上设有通风孔，加快灯具散热效果。
进一步地，所述透光面罩4为平面透光玻璃或曲面透光玻璃，激光照明模块3在平面透光玻璃下采用平面放置，在曲面透光玻璃下采用曲面放置(如图6所示)。两种方式分别对应满足不同路况下的照明要求。
进一步地，所述激光照明模块3采用三排六列阵列摆放，如图2所示，总共一十八个照明模块采用并联方式连接，当某个激光照明模块3发生故障时，可单独拆卸更换。
以上列举的仅是本发明的具体实施例之一。显然，本发明不限于以上实施例，还可以有许多类似的改形。本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本发明所要保护的范围。

Claims (9)

1.一种新型激光路灯，包括灯壳(1)、散热挡板(2)、激光照明模块(3)和透光面罩(4)，所述灯壳(1)和散热挡板(2)组合形成一个腔体，所述散热挡板(2)与所述透光面罩(4)相连，所述透光面罩(4)下设置有一个或多个激光照明模块(3)，其特征在于：所述激光照明模块(3)包括光学器件(31)和支架(32)，所述光学器件(31)固定在所述支架(32)上；所述光学器件(31)包括从下往上依次固定在支架(32)上的激光光源(311)、准直透镜(312)、聚焦透镜(313)、荧光粉胶片(314)、二次配光元件TIR透镜(315)和衍射光学元件(316)。
2.如权利要求1所述的一种新型激光路灯，其特征在于：所述准直透镜(312)与所述聚焦透镜(313)同心放置。
3.如权利要求1所述的一种新型激光路灯，其特征在于：所述荧光粉胶片(314)放置于所述聚焦透镜(313)的焦点位置。
4.如权利要求1所述的一种新型激光路灯，其特征在于：所述荧光粉胶片(314)置于二次配光元件TIR透镜(315)底部。
5.如权利要求1所述的一种新型激光路灯，其特征在于：所述衍射光学元件(316)贴合在所述二次配光元件TIR透镜(315)上。
6.如权利要求1所述的一种新型激光路灯，其特征在于：所述衍射光学元件(316)入射面光滑，出射面粗糙。
7.如权利要求1所述的一种新型激光路灯，其特征在于：所述准直透镜(312)固定在距激光光源(311)1mm～3mm处。
8.如权利要求1所述的一种新型激光路灯，其特征在于：所述支架(32)为碗状与柱状结构组合形成。
9.如权利要求7所述的一种新型激光路灯，其特征在于：所述二次配光元件TIR透镜(315)放置于所述支架(32)碗状结构上。
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