CN106996534A - 发光设备和用于包括该发光设备的车辆的照明设备 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种发光设备和用于包括该发光设备的车辆的照明设备。该发光设备包括光源单元,该光源单元用于发射第一激发光束;光束形状转换单元,该光束形状转换单元用于反射第一激发光束并且输出被反射的第一激发光束作为第二激发光束;以及驱动单元,该驱动单元用于驱动光源单元,其中光束形状转换单元包括具有不同反射图案的多个反射表面,并且反射表面被布置在与第一激发光束入射的方向相交的方向上。

Description

发光设备和用于包括该发光设备的车辆的照明设备
技术领域
实施例涉及一种发光设备和用于包括该发光设备的车辆的照明设备。
背景技术
发光二极管(LED)是一种通过使用化合物半导体的特性将电能转换成红外线光或者可见光从而发送和接收信号或被用作光源的一种半导体器件。
发光二极管和激光二极管不包含危害环境的物质,诸如在诸如白炽灯或者荧光灯的传统的照明设备中使用的汞(Hg)。因此,发光二极管和激光二极管是环保的。另外,发光二极管和激光二极管呈现长寿命和低功耗。因此,发光二极管或者激光二极管已经替代了传统的光源。
图1是示意性地示出用于车辆的一般头灯的视图。
在各种领域中已经日益增长地使用利用发光二极管或者激光二极管作为光源的发光设备,诸如用于车辆的头灯和手电筒。在包括发光设备的用于车辆的照明设备的头灯中,用于远光灯10的光源和光学系统和用于近光灯12的光源和光学系统被分别地提供。在其中光源和光学系统被分别地提供的情况下,照明设备的机械结构被复杂化,制造照明设备的成本被增加,并且难以使照明设备变得细长。
发明内容
实施例提供能够产生具有各种光束形状的光的发光设备和包括该发光设备的用于车辆的照明设备。
在一个实施例中,发光设备包括:光源单元,该光源单元用于发射第一激发光束;光束形状转换单元,该光束形状转换单元用于反射第一激发光束并且输出被反射的第一激发光束作为第二激发光束;以及驱动单元,该驱动单元用于驱动光源单元,其中光束形状转换单元包括具有不同反射图案的多个反射表面,并且反射表面被布置在与第一激发光束入射的方向相交的方向上。
发光设备可以进一步包括准直透镜,该准直透镜被布置在光源单元和光束形状转换单元之间。
发光设备可以进一步包括波长转换单元,该波长转换单元具有焦点,用于透射聚集在焦点上的第二激发光束并且发射透射的第二激发光束作为转换的光束。
光源单元可以包括多个光源,由此光源单元发射多个第一激发光束。
驱动单元可以包括控制器,该控制器用于执行控制使得光源单元被接通或者关断。
控制器可以执行控制使得从光源单元选择性地发射第一激发光束。
发光设备可以进一步包括光源插入部,该光源单元被插入到该光源插入部中;以及连接部,该连接部邻接光源单元和光源插入部,用于使光源插入部和光源单元互连。
发光设备可以进一步包括散热板,该散热部邻接连接部。
发光设备可以进一步包括基底基板,该基底基板包括通孔,波长转换单元通过该通孔被安装;以及反射材料层,该反射材料层被布置在基底基板的表面上。
发光设备可以进一步包括反射单元,该反射单元被布置在基底基板上,用于反射被转换的光束。
发光设备可以进一步包括折射构件,该折射构件被布置在反射单元和基底基板之间。
光束形状转换单元可以与基底基板间隔开。
在另一实施例中,用于车辆的照明模块包括发光设备。发光设备可以包括:光源单元,该光源单元用于发射第一激发光束;光束形状转换单元,该光束形状转换单元用于反射第一激发光束并且输出被反射的第一激发光束作为第二激发光束;波长转换单元,该波长转换单元具有焦点,用于透射聚集在焦点上的第二激光光束并且发射透射的第二激发光束作为被转换的光束;以及驱动单元,该驱动单元用于驱动光源单元。光束形状转换单元包括具有不同反射图案的多个反射表面,并且该反射表面可以被布置在与第一激发光束入射的方向相交的方向上。
光源单元可以包括多个光源,并且光源中的至少两个可以在垂直于第一激发光束入射的方向的轴向方向上并排地布置。
驱动单元可以包括控制器,该控制器用于执行控制使得光源被选择性地接通或者关断。
发光设备可以进一步包括光源插入部,该光源单元被插入到该光源插入部中;连接部,该连接部邻接光源单元和光源插入部,用于使光源插入部和光源单元互连;以及散热板,该散热板邻接连接部。
发光设备可以进一步包括基底基板,该基底基板包括通孔,波长转换单元通过该通孔被安装;以及反射材料层,该反射材料层被布置在基底基板的表面上。
发光设备可以进一步包括反射单元,该反射单元被布置在基底基板上,用于反射从波长转换单元发射的被转换的光束;以及折射构件,该折射构件被布置在反射单元和基底基板之间。
第二激发光束的光束形状可以具有与近光灯相对应的分布。
第二激发光束的光束形状可以具有与远光灯相对应的分布。
附图说明
参考下面的附图可以详细地描述布置和实施例,其中相同的附图标记指相同的元件并且其中:
图1是示意性地示出用于车辆的一般头灯的视图;
图2A和图2B分别是示出根据实施例的发光设备的平面图和前视图;
图3是示例性地示出从发光设备输出的第二激发光束的光束形状的视图;
图4A至图4C是示出根据另一实施例的发光设备的视图;
图5是示出根据另一实施例的发光设备的平面图;
图6是示出根据另一实施例的发光设备的前视图;
图7是示出根据另一实施例的发光设备的前视图;
图8是示出根据另一实施例的发光设备的前视图;以及
图9是示出根据又一实施例的发光设备的部分前视图。
具体实施方式
现在详细地参考优选实施例,在附图中图示其示例。然而,实施例可以被修改成各种其他形式。实施例不是可限制性的而是说明性的。提供实施例以向本领域的技术人员更加完全地解释本公开。
将会理解,当元件被称为在另一元件“上”或者“下”面时,其能够直接地在元件上/下面,或者也可以存在一个或者多个中间元件。
当元件是在“上”或“下”面时,可以基于元件包括“在元件下面”以及“在元件上面”。
另外,在不必要求或者涉及在这样的主体或者元件之间的任何物理或者逻辑关系的情况下,诸如“第一”、“第二”、“上面/上部/上方”以及“下面/下部/下方”的关系术语仅被用于在一个主体或者元件和另一主体和元件之间区分。
在下文中,将会参考附图描述根据实施例的照明设备100A至100G。为了方便描述,将会使用笛卡尔坐标系统(x,y,z)描述发光设备100A至100G。然而,本公开不限于此。即,可以使用其他不同坐标系。在附图中,笛卡尔坐标系的x轴、y轴以及z轴相互垂直。然而,本公开不限于此。即,x轴、y轴以及z轴可以相互相交。
图2A和图2B分别是示出根据实施例的发光设备100A的平面图和前视图。
参考图2A和图2B,发光设备100A可以包括光源单元110A、准直透镜单元120A、以及光束形状转换单元130A。
光源单元110A可以发射具有线性的多个第一激发光束。光源单元110A可以包括用于发射第一激发光束的多个光源,所述多个光源在与第一激发光束发射的方向平行的方向上并排地布置,并且面向光束形状转换单元130A。
如在图2A中所示,光源单元110A可以包括第一和第二光源112和114。然而,本公开不限于此。在另一实施例中,光源单元110A可以包括两个以上的光源。
第一和第二光源112和114被布置在与第一激发光束发射的方向(例如,y轴方向)相交的方向(例如,z轴方向)上。
第一光源112可以被布置为发射具有线性的第一激发光束(在下文中,被称为“1-1激发光束L11”)并且面向光束形状转换单元130A。第二光源114可以被布置为发射具有线性的第一激发光束(在下文中,被称为“1-2激发光束L12”)并且面向光束形状转换单元130A。
第一和第二光源112和114中的每一个可以是用于发射第一激发光束的发光二极管(LED)或者激光二极管(LD)。然而,本公开不限于此。
在使用激光二极管实现第一和第二光源112和114的情况下,能够实现比当使用发光二极管时更高的辉度和效率。此外,能够减小光源单元110A的尺寸。在发光设备100A使用在诸如头灯的用于车辆的照明设备中的情况下,可以使用激光二极管,而不是发光二极管实现第一和第二光源112和114中的每一个,以便于发射足够量的光。然而,本公开不限于此。
从第一和第二光源112和114中的每一个发射的第一激发光束可以具有在400nm至500nm的波长带内的峰值波长。然而,本公开不限于此。
另外,第一和第二光源112和114中的每一个可以发射具有10nm或者更短的光谱半峰全宽(SFWHM)的第一激发光束。这对应于各个波长的强度的宽度。然而,本公开不限于此。从第一和第二光源112和114中的每一个发射的第一激发光束的光谱半峰全宽(SFWHM)可以是3nm或者更短。然而,本公开不限于此。
同时,当准直透镜单元120A可以被布置在光源单元110A和光束形状转换单元130A之间以使第一激光光束中的每一个准直。准直透镜单元120A可以包括准直透镜,其数目对应于光源的数目。
参考图2A,如上所述,在光源单元110A包括第一和第二光源112和114的情况下,准直透镜单元120A可以包括第一和第二准直透镜122和124。
即,一个准直透镜可以被指配给第一和第二光源112和114中的每一个。在图2A和图2B中,第一和第二准直透镜122和124可以被分别地指配给第一和第二光源112和114以使从第一和第二光源112和114发射的第一激发光束准直并且将以将被准直的光束输出到光束形状转换单元130A。即,第一准直透镜122可以被布置在第一光源112和光束形状转换单元130A之间以使从第一光源112发射的第一激发光束准直,并且第二准直透镜124可以被布置在第二光源114和光束形状转换单元130A之间以使从第二光源114发射的第一激发光束准直。
根据情形,第一和第二准直透镜122和124可以被省略。
另外,从第一和第二光源112和114中的每一个发射的第一激发光束可以具有线性。可替选地,即使从第一和第二光源112和114中的每一个发射的第一激发光束不具有线性,也可以使用准直透镜单元120A而使从第一和第二光源112和114中的每一个发射的第一激发光束被配置为具有线性。如上所述,只要从第一和第二光源112和114发射的第一激发光束被输出到光束形状转换单元130A的相应的反射表面132和134同时具有线性,关于第一和第二光源112和114的类型、准则透镜单元120A的类型、以及准直透镜单元120A的存在或者不存在不存在特定的限制。这里,第一激发光束具有线性可以意指,在其处第一激发光束发散或者汇聚的角度是0至1度。另外,第一激发光束分散或者汇聚的角度是0至1度可以意指,第一激发光束关于第一和第二光源112和114中的每一个的光学轴扩展的程度是0至0.5度。
同时,光束形状转换单元130A可以将在平行于其对称轴SX(例如,y轴方向)的入射方向上入射到其上的并且具有线性的第一激发光束反射。将会参考图6描述对称轴SX。
在通过光束形状转换单元130A反射之后,第一激发光束可以具有不同光束形状。因此,光束形状转换单元130A可以包括多个反射表面132和134。反射表面132和134可以具有用于反射第一激发光束以将第一激发光束转换成第二激发光束的不同反射图案。
光束形状转换单元130A的反射表面的数目可以对应于光源的数目。然而,本公开不限于此。
另外,光束形状转换单元130A的反射表面132和134可以是抛物线形,并且可以被镜像涂覆有金属。然而,本公开不限于此。在反射表面132和134被镜像涂覆有金属的情况下,第一激发光束通过反射表面132和134反射并且转换成第二激发光束,该第二激发光束可以聚集在焦点F上。将会参考图6详细地描述焦点F。
参考图2A和图2B,通过光束形状转换单元130A的第一反射表面132反射1-1激发光束L11,该1-1激发光束L11已经从第一光源112发射并且已经经过第一准直透镜122,由此1-1激发光束L11的光束形状被改变。为了方便起见,由于通过第一反射表面132反射改变其光束形状的第二激发光束将会被称为2-1激发光束L21。
另外,通过光束形状转换单元130A的第二反射表面134反射1-2激发光束L12,该1-2激发光束L12已经从第二光源114发射并且已经经过第二准直透镜124,由此1-2激发光束L12的光束形状被改变。为了方便起见,由于通过第一反射表面134反射改变其光束形状的第二激发光束将会被称为2-2激发光束L22。
第二和第二发射表面132和134可以具有不同反射图案使得2-1激光光束L21的光束形状和2-2激发光束L22的光束形状相互不同。
图3是示例性地示出从发光设备100A输出的第二激发光束的光束形状的视图。
如在图3中所示,第二激发光束可以照射在与发光设备100A间隔开预定的距离的假想表面上,使得第二激发光束具有三个光束形状210、220以及230。然而,本公开不限于此。在其他实施例中,第二激发光束可以具有两个光束形状或者四个或者更多个光束形状。
例如,在发光设备100A使用在用于车辆的照明设备中的情况下,在图3中示出的光束形状可以形成在与用于车辆的照明设备间隔开大约25m的屏幕上。
例如,1-1激发光束L11可以由第一反射表面132反射,并且可以被转换成具有在图3中示出的光束形状210、220以及230中的一个的2-1激发光束L21。另外,1-2激发光束L12可以由第二反射表面134反射,并且可以被转换成具有在图3中示出的光束形状210、220以及230中的另一个的2-2激发光束L22。
以这样的方式,光束形状转换单元130A的第一和第二反射表面132和134可以具有不同反射图案,使得2-1和2-2激发光束L21和L22具有不同光束形状。
即,在光束形状转换单元130A包括具有不同反射图案的多个反射表面的情况下,第二激发光束可以具有除了在图3中示出的光束形状210、220以及230之外的各种其他光束形状。即,第二激发光束可以具有各种光分布。
另外,反射表面132和134可以被布置在与第一激发光束L11和L12入射的方向(例如,y轴方向)相交的方向(例如,z轴方向)上。然而,本公开不限于此。
图4A至图4C是示出根据另一实施例的发光设备100B的视图。
图4A是发光设备100B的平面图,图4B是发光设备100B的前视图,并且图4C是发光设备100B的后视图。
在图4A至图4C中示出的发光设备100B可以包括光源单元110B、准直透镜单元120B、以及光束形状转换单元130B。
在图4A至图4C中示出的发光设备100B的光源单元110B、准直透镜单元120B、以及光束形状转换单元130B执行与在图2A和图2B中示出的发光设备100A的光源单元110A、准直透镜单元120A、以及光束形状转换单元130A相同的功能。然而,不同于在图2A中示出的发光设备100A的光源单元110A,在图4A至图4C中示出的发光设备100B的光源单元110B包括第一至第四光源111、113、115以及117。另外,不同于在图2A中示出的发光设备100A的准直透镜单元120A,在图4A至图4C中示出的发光设备100B的准直透镜单元120B包括第一至第四准直透镜121、123、125以及127。此外,不同于在图2A中示出的发光设备100A的光束形状转换单元130A,在图4A中示出的发光设备100B的光束形状转换单元130B可以包括第一至第四反射表面131、133、135以及137。
当将图4A至图4C与图2A和图2B进行比较时,第一至第四光源111、113、115以及117中的每一个执行与第一和第二光源112和114中的每一个相同的功能,第一至第四准直透镜121、123、125以及127中的每一个执行与第一和第二准直透镜122和124中的每一个相同的功能,并且第一至第四反射表面131、133、135以及137中的每一个执行与第一和第二反射表面132和134中的每一个的相同的功能。
在图4A至图4C中示出的发光设备可以输出具有比在图2A和图2B中示出的发光设备100A的更多种类光束形状的第二激发光束。这样的原因在于,进一步提供具有不同反射图案的两个反射表面。即,第一至第四反射表面131、133、135以及137可以具有不同反射图案。然而,本公开不限于此。在其他实施例中,第一至第四反射表面131、133、135以及137中的一些可以具有相同的反射图案。
例如,通过第一反射表面131反射然后输出的第二激发光束可以具有在图3中示出的光束形状210、221以及230中的一个,通过第二反射表面133反射然后输出的第二激发光束可以具有在图3中示出的光束形状210、220以及230中的另一个,并且通过第三反射表面135反射然后输出的第二激发光束可以具有在图3中示出的光束形状210、220以及230中的另一个。通过第四反射表面137反射然后输出的第二激光光束可以具有在图3中示出的光束形状210、220以及230中的一个。
另外,在发光设备100B使用在用于车辆的照明设备中的情况下,通过在图4A至图4C中示出的第一和第二反射表面131和133反射然后输出的第二激发光束可以具有在图3中示出的光束形状210。光束形状210可以对应于车辆的近光灯分布。另外,通过第三和第四反射表面135和137反射然后输出的第二激发光束可以具有在图3中示出的光束形状220。光束形状220可以对应于车辆的远光灯分布。为了参考,车辆的上光束的光束形状可以对应于通过组合两个光束形状210和220获得的车辆的光分布。
另外,在图4A至图4C中示出的发光设备100B可以进一步包括光源控制器140。光源控制器140可以选择性地接通或者关断光源111、113、115以及117以便于仅发射第一激发光束中的一些。当通过光源控制器140接通时,光源111、113、115以及117发射第一激发光束。当通过光源控制器140关断时,光源111、113、115以及117不发射第一激发光束。
在发光设备100B使用在用于车辆的照明设备中的情况下,第一和第四光源111和117可以被接通,并且第二和第三光源113和115可以被关断,以便于组成车辆的近光灯。在这样的情况下,具有在图3中示出的光束形状210的第二激光光束可以从第一和第二反射表面131和133中输出。为了组成车辆的远光灯,所有的光源111、113、115以及117可以被接通。在这样的情况下,具有在图3中示出的光束形状210的第二激发光束可以从第一和第二反射表面131和133中输出,并且具有在图3中示出的光束形状220的第二激发光束可以从第三和第四反射表面135和137中输出。
图5是示出根据另一实施例的照明设备100C的平面图。
在图5中示出的发光设备100C可以包括光源单元110C、准直透镜单元120C、以及光束形状转换单元130C。
在图4A至图4C中示出的发光设备100B中,光源单元110B的第一和第二光源111和113在垂直于第一激发光束发射的方向(例如,y轴方向)的方向(例如,x轴方向)上并排地布置,并且光源单元110B的第三和第四光源115和117在x轴方向上并排地布置。另一方面,在图5中示出的发光设备100C中,光源单元110C的第一和第二光源111和113在x轴方向上不并排地布置,并且光源单元110C的第三和第四光源115和117在x轴方向上不被并排地布置。
另外,光源单元110B的准直透镜单元120B的第一和第二准直透镜121和123在垂直于第一激发光束发射的方向(例如,y轴方向)的方向(例如,x轴方向)上并排地布置,准直透镜单元120B的第三和第四准直透镜125和127在x轴方向上并排地布置。另一方面,在图5中示出的发光设备100C中,准直透镜单元120C的第一和第二准直透镜121和123在x轴方向上不并排地布置,并且准直透镜单元120C的第三和第四准直透镜125和127在x轴方向上不并排地布置。
除了上述不同之外,在图5中示出的发光设备100C与在图4A至图4C中示出的发光设备100B相同。因此,相同的附图标记被使用,并且将会省略重复的描述。
图6是示出根据另一实施例的发光设备100D的前视图。
在图6中示出的发光设备100D可以包括光源单元110A、准直透镜单元120A、光束形状转换单元130A、波形转换单元150以及基底基板160。
在图6中示出的光源单元110A、准直透镜单元120A、以及光束形状转换单元130A与在图2A和图2B中示出的光源单元110A、准直透镜单元120A以及光束形状转换单元130A相同。因此,相同的附图标记被使用,并且将会省略重复的描述。然而,在其他实施例中,在图6中示出的光源单元110A、准直透镜单元120A、以及光束形状转换单元130A可以被替换成在图4A至图4C中示出的光源单元110B、准直透镜单元120B以及光束形状转换单元130B,或者可以被替换成在图5中示出的光源单元110C、准直透镜单元120C、以及光束形状转换单元130C。
另外,发光设备100D可以进一步包括基底基板160。基底基板160可以包括通孔162,波长转换单元150通过该通孔162插入。即,基底基板160可以在其中接纳波长转换单元150。
此外,基底基板160可以散发从波长转换单元150产生的热。因此,基底基板160可以是透明铝(即,氧化铝)基板。然而,本公开不限于此。
在图6中,波形形状转换单元130A被示出为与基底基板160间隔开。然而,本公开不限于此。在其他实施例中,光束形状转换单元130A可以被固定到基底基板160(即,光束形状转换单元130A可以接触基底基板160)。
在发光设备100D包括波长转换单元150的情况下,如在图6中所示,光束形状转换单元130A反射在入射方向(例如,y轴方向)上入射到其上并且具有线性的多个第一激发光源以将第一激发光束转换成第二激发光束并且在焦点F上聚集第二激发光束。入射方向可以平行于光束形状转换单元130A的对称轴SX的方向。在水平方向(例如,y轴方向)上从光束形状转换单元130A的顶表面延伸的线可以与对称轴平行。另外,在光束形状转换单元130A是抛物线形的情况下,焦点F可以是抛物线的焦点。
当从光源112和114发射的具有线性的多个第一激发光束在平行于对称轴SX的方向入射时,光束形状转换单元130A可以反射第一激发光束以便将第一激发光束转换成第二激发光束,并且可以在焦点F的点上聚集第二激发光束。
波长转换单元150被布置在光束形状转换单元130A的焦点F上。波长转换单元150透射通过光束形状转换单元130A反射并且聚集在焦点F上的第二激光光束,以转换第二激发光束的波长,并且输出具有被转换的波长的光束(在下文中,被称为“被转换的光束”)。当经过波长转换单元150时,第二激发光束的波长可以被转换。然而,不是透射通过波长转换单元150的所有光束可以是具有被转换的波长的光束。
波长转换单元150可以是一组无数的点光源,并且各个点光源可以吸收第二激发光束并且发射被转换的光束。
通常,对于反射型波长转换单元,第二激发光束的光学路径和被转换的光束的光学路径相互重叠。因此,难以配置第二激发光束光学系统使得第二激发光束光学系统不干扰被转换的光束的光学路径。另外,在照明光学系统的一部分没有被使用的情况下,照明效率被减少。在激发光束倾斜地入射的情况下,焦点的光斑大小被增加,从而破坏将激光二极管用作光源的目的。
因为在图6中示出的波长转换单元150是透射型,所以第二激发光束的光学路径和被转换的光束的光学路径不相互重叠。因此,该光学系统的结构比反射型光学系统的更加简单。此外,能够使用光束形状转换单元130A替代复杂的光学系统在波长转换单元150的焦点F上聚集多个第二激发光束。
另外,反射型波长转换单元具有难以阻挡不入射在波长转换单元上但是通过波长转换单元的表面镜像反射的蓝色激光以及当设备被损坏时激光可能被暴露于外部,由此反射型波长转换单元的安全性低的问题。另一方面,在透射型波长转换单元150中,只要在波长转换单元150中没有形成孔,就不存在蓝色激光被暴露于外部的可能性,由此波长转换单元的安全性高。另外,蓝色激发光束不相互混合。因此,在颜色分布方面,透射型波长转换单元可以比反射型转换单元更加有利。
同时,通过波长转换单元150可以转换第二激发光束的波长,因此具有所期待的色温的白光或者光可以从发光设备100D中输出。因此,波长转换单元150可以包括从诸如陶瓷荧光体的荧光体、发光团(lumiphore)、以及YAG单晶当中选择的至少一个。这里,发光团可以是发光的材料或包括这种发光材料的结构。
另外,被包括在波长转换单元150中的各种材料的浓度、颗粒大小、以及颗粒分布、波长转换单元150的厚度和表面粗糙度、以及在波长转换单元150中的气泡可以被调节以从发光设备100D输出具有所期待的色温的光。例如,波长转换单元150可以转换从3000K到9000K的范围的波长带的光。即,具有通过波长转换单元150转换的波长的被转换的光束的色温范围可以是3000K到9000K。然而,本公开不限于此。
另外,波长转换单元150可以具有各种形状。例如,波长转换单元150可以是荧光玻璃(PIG)型波长转换单元、多晶体(或者陶瓷)型波长转换单元,或者单晶体型波长转换单元。然而,本公开不限于此。
图7是示出根据另一实施例的发光设备100E的前视图。
在图7中示出的发光设备100E可以包括光源单元110A、准直透镜单元120A、光束形状转换单元130A、波长转换单元150、基底基板160、以及反射单元170。除了反射单元170的额外包括之外,在图7中示出的发光设备100E与在图6中示出的发光设备100D相同。因此,相同的附图标记被使用,并且将会省略重复的描述。
反射单元170反射从波长转换单元150输出的被转换的光束。反射单元170可以被固定到基底基板160。反射单元170可以反射从波长转换单元150输出的被转换的光束,并且可以输出被反射的光。反射单元170具有抛物线形的表面172。抛物线形的表面172可以被镜像涂覆有金属以便于反射被转换的光束。在其他实施例中,抛物线形的表面172可以被适当的倾斜使得整个被转换的光束被反射。在这样的情况下,抛物线的表面172可以不被镜像涂覆有金属。
另外,光束形状转换单元130A和反射单元170的多个反射表面可以取决于所期待的辉度分布各自包括从半球表面、自由形态的曲面、菲涅耳透镜、以及全息光学元件(HOE)中选择的至少一个。自由形态的曲面可以具有各种曲面的形状。
另外,在图7中示出的光束形状转换单元130A被布置为接触基底基板160的情况下,可以布置折射构件(未示出)以便占用多个第二激发光束所经过的整个空间,使得第二激发光束所经过的空间中不存在空气。因此,通过光束形状转换单元130A反射的第二激发光束可以在没有被暴露于空气的情况下经由折射构件到达波长转换单元150的焦点F。
另外,可以布置折射构件(未示出)以便占用被转换的光束所经过的整个空间,使得在被转换的光束所经过的该空间中不存在空气。因此,被转换的光束可以在没有被暴露于空气的情况下经由折射构件到达反射单元170。
图8是示出根据另一实施例的发光设备100F的前视图。
在图8中示出的发光设备100F可以包括光源单元110A、准直透镜单元120A、光束形状转换单元130A、波长转换单元150、基底基板160、以及透射透镜单元180。除了投射透镜单元180的额外包括之外,在图8中示出的发光设备100F与在图6中示出的发光设备100D相同。因此,相同的附图标记被使用,并且将会省略重复的描述。
投射透镜单元180透射从波长转换单元150输出的被转换的光束。在发光设备100F使用在用于车辆的照明设备中的情况下,投射透镜单元180可以对应于被安装在用于车辆的照明设备中的头灯的透镜。
图9是示出根据又一实施例的发光设备100G的部分前视图。
在图9中示出的发光设备100G可以包括光源单元110、准直透镜单元120、驱动单元182、以及散热单元190。驱动单元182驱动光源110。驱动单元182可以包括在图4A至图4C或者图5中示出的光源控制器140。
光源单元110可以对应于上述的光源单元110A、110B或者110C,并且准直透镜单元120可以对应于上述准直透镜单元120A、120B或者120C。因此,将会省略重复的描述。
另外,尽管未示出,但是发光设备100G可以进一步包括上述光束形状转换单元130A或者130B,并且可以选择性地进一步包括从波长转换单元150、基底基板160、反射单元170以及投射透镜单元180中选择的至少一个。
散热单元190被连接到光源单元110以散发从光源单元110产生的热。
例如,散热单元190可以包括连接部194和散热板196。连接部194被连接到光源单元110以吸收从光源单元110产生的热或者将热传递到散热板196。因此,连接部194可以是由诸如铝的呈现高导热性的材料制成。
另外,连接部194可以包括光源插入部198。光源单元110可以插入到光源插入部198中以便被连接到连接部194。光源插入部198可以被填充有空气或者呈现非导电性和高导热性的材料。
散热板196可以被连接到连接部194以将通过连接部194从光源单元110接收到的热排放到外部。例如,散热板196可以是由金属材料或者氧化铝(Al2O3)制成。然而,本公开不限于此。即,能够散热的任何材料可以被用作散热板196。
根据上述实施例的发光设备100A至100G可以使用光束形状转换单元130A或者130B不同地转换第一激发光源的光束形状,并且可以输出第二激发光束。
另外,根据上述实施例的发光设备100A至100G可以在各种领域中被使用。例如,发光设备100A至100G可以使用在用于车辆的照明设备中。在这样的情况下,发光设备100A至100G可以使用在用于车辆的各种灯(例如,近光灯、远光灯、尾灯、侧灯、信号灯、日行灯(DRL)、以及雾灯)、手电筒、信号灯、或各种照明设备中。
例如,在发光设备100A至100G使用在用于车辆的照明设备,特别是头灯中的情况下,可以使用光源控制器140选择性地接通或者关断多个光源。因此,即使仅使用单个光学系统,发光设备100A至100G也可以被用于组成远光灯以及近光灯。因此,能够减少制造成本,以简化头灯的机械结构,并且使头灯变得细长。
此外,光束形状转换单元130A或者130B的反射表面可以具有各种反射图案以便于输出具有各种形状的光束以及远光灯和近光灯。具有各种形状的光束可以包括适合于在用于车辆的照明设备周围的环境的光束。因此,可以在除了远光灯和近光灯之外的用于车辆的各种照明设备中使用发光设备100A至100G。
另外,在发光设备100A至100G中,激光二极管被用作光源。即使激光二极管提供与诸如发光二极管的传统光源相同的光的强度,激光二极管也具有小尺寸,。因此,能够使发光设备进一步变得细长。
从上面的描述中显然的是,在根据实施例的发光设备和包括该发光设备的用于车辆的照明设备中,能够使用单个光学系统产生具有各种光束形状的光。特别地,远光灯和近光灯可以被实现为单个光学系统。因此,能够简化用于车辆的照明设备的机械结构,以减少制造用于车辆的照明设备的成本,并且使用于车辆的照明设备变得细长。
虽然已经参考其许多说明性实施例描述了实施例,但是应该理解,可以由本领域技术人员设计落入在本公开的原理的精神和范围内的许多其他修改和实施例。更具体地,在本公开、附图和所附权利要求的范围内的主题组合布置的组成部分和/或布置方面,各种变化和修改是可能的。除了在组成部分和/或布置方面的变化和修改之外,替代物的使用对于本领域技术人员来说也将是显而易见的。

Claims (10)

1.一种发光设备,包括:
光源单元,所述光源单元用于发射第一激发光束;
光束形状转换单元,所述光束形状转换单元用于反射所述第一激发光束并且输出所述被反射的第一激发光束作为第二激发光束;以及
驱动单元,所述驱动单元用于驱动所述光源单元,
其中,所述光束形状转换单元包括具有不同反射图案的多个反射表面,以及
所述反射表面被布置在与所述第一激发光束入射的方向相交的方向上。
2.根据权利要求1所述的发光设备,进一步包括准直透镜,所述准直透镜被布置在所述光源单元和所述光束形状转换单元之间。
3.根据权利要求1所述的发光设备,进一步包括波长转换单元,所述波长转换单元具有焦点,用于透射聚集在所述焦点上的第二激发光束并且发射所述透射的第二激发光束作为被转换的光束。
4.根据权利要求1所述的发光设备,其中,所述光源单元包括多个光源,由此所述光源单元发射多个第一激发光束。
5.根据权利要求4所述的发光设备,其中,所述驱动单元包括控制器,所述控制器用于执行控制使得所述光源单元被接通或者关断。
6.根据权利要求5所述的发光设备,其中,所述控制器执行控制使得从所述光源单元选择性地发射所述第一激发光束。
7.根据权利要求1所述的发光设备,进一步包括:
光源插入部,所述光源单元插入到所述光源插入部中;以及
连接部,所述连接部邻接所述光源单元和所述光源插入部,用于使所述光源插入部和所述光源单元互连。
8.根据权利要求3所述的发光设备,进一步包括:
基底基板,所述基底基板包括通孔,所述波长转换单元通过所述通孔被安装;以及
反射材料层,所述反射材料层被布置在所述基底基板的表面上。
9.根据权利要求8所述的发光设备,进一步包括:
反射单元,所述反射单元被布置在所述基底基板上,用于反射所述被转换的光束;以及
折射构件,所述折射构件被布置在所述反射单元和所述基底基板之间。
10.一种用于车辆的照明模块,所述照明模块包括发光设备,所述发光设备包括:
光源单元,所述光源单元用于发射第一激发光束;
光束形状转换单元,所述光束形状转换单元用于反射所述第一激发光束并且输出所述被反射的第一激发光束作为第二激发光束;
波长转换单元,所述波长转换单元具有焦点,用于透射聚集在所述焦点上的第二激光光束并且发射所述透射的第二激发光束作为被转换的光束;以及
驱动单元,所述驱动单元用于驱动所述光源单元,
其中,所述光束形状转换单元包括具有不同反射图案的多个反射表面,以及
所述反射表面被布置在与所述第一激发光束入射的方向相交的方向上。
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