CN107426884A - 光源系统、车灯与汽车 - Google Patents
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Abstract
一种光源系统，其包括一激光光源、一荧光层及一光电转换器，该光源系统还包括一分光结构及一电压控制器，该分光结构包括一透明的本体，该本体包括一第一基材及一与该第一基材结合的第二基材，该第一基材与第二基材的结合处形成一结合面，且所述激光光源发出的激光光束经所述结合面照射至所述荧光层，该第一基材由电光材料制成，该第一基材与第二基材的折射率在未施加电压时相同，该分光结构还包括分别设置于该本体相对两侧的两透明导电膜，电压控制器在未接收到光电转换器传来的电信号时对分光结构施加电压，该第一基材的折射率均匀变化，使得结合面转换成一分光面以使激光光束在分光面处发生全反射。
Description
技术领域
本发明涉及一种光源系统，还涉及一种车灯与汽车。
背景技术
汽车头灯可根据光源的种类进行分类，例如LED头灯（发光二极管）、HID头灯（气体放电灯）或Laser头灯（激光头灯），其中，由于发光二极管与激光的能源效率较高，更符合绿色能源的趋势；而相较于发光二极管，激光能提供更明亮的透射效果，其照射距离也更远。
汽车中激光头灯的原理是通过激光激发荧光粉产生其他波长的光与激光混光后产生符合要求的白色光源用以汽车行车照明。然而，激光是一种强度相对较高的光源，如果激光头灯中的激光光束未激发荧光粉而直接射出（如荧光层失效或汽车行驶过程中出现光源未对准荧光粉的情况时），将可能对激光照射到的路人照成伤害，甚至造成交通事故。因此，在激光光束在未激发荧光粉时，需将激光导向其他方向，以避免激光光束直接射出。
请参阅图1，现有的光源系统100包括一激光光源11、一荧光层12、一光电二极管13、一反射元件15及一透镜16。所述反射元件15对应所述激光光源11开设有一通孔151。所述光电二极管13与所述激光光源11电连接且位于所述反射元件15的同侧。所述激光光源11发出激光光束经过所述荧光层12时被吸收，并经由所述荧光层12转换发散出与所述激光光束波段不同的可见光，所述可见光传至所述反射元件15上，该可见光的大部分经所述反射元件15全反射至所述透镜16并经所述透镜16传出以进行照明，同时，该可见光的一小部分经该可见光反射后被所述光电二极管13接收，该可见光的另一部分经所述通孔151导出。当所述激光光源11发光的激光光束未被荧光层12吸收时，所述激光光束保持原有的准直性而直接经所述通孔151导出，此时，所述光电二极管13未接收光讯号，则关闭所述激光光源11。
然而，由于通孔151对应激光光源11设置，上述光源系统100在正常照明时，光束A中中央较高强度的光经所述通孔151导出，从而使得激光光束的利用率降低。
发明内容
鉴于上述情况，有必要提供一种提高激光光束利用率的光源系统。
还有必要提供一种车灯与汽车。
一种光源系统，其包括一激光光源、一荧光层及一光电转换器，所述光电转换器邻近所述荧光层并设置于所述荧光层远离所述激光光源的一侧，所述光源系统还包括一分光结构及一电压控制器，所述分光结构设置于所述激光光源与所述荧光层之间，其包括一透明的本体，所述本体包括一第一基材及一与所述第一基材结合的第二基材，所述第一基材与第二基材的结合处形成一结合面且所述激光光源发出的激光光束经所述结合面照射至所述荧光层，所述第一基材与第二基材中至少第一基材采用电光材料制成，所述第一基材与第二基材的折射率在未施加电压时相同，所述分光结构还包括分别设置于所述本体相对两侧的两透明导电膜，所述透明导电膜与所述电压控制器电连接并覆盖所述第一基材及第二基材，所述荧光层用于吸收来自所述激光光源发出的激光，并发散出与所述激光波段不同的一可见光，所述光电转换器用于在接收所述可见光时将该可见光转换为一电信号，所述电压控制器在未接收到来自所述光电转换器产生的电信号时对所述分光结构施加电压，使得至少所述第一基材的折射率变化，使得所述结合面转换成一分光面以使所述激光光源发出的激光光束在所述分光面处发生全反射。
优选的，所述透明导电膜为铟锡氧化物半导体形成的透明导电膜。
优选的，所述第二基材采用电光材料制成，且所述第二基材的电光材料与所述第一基材的电光材料不同，所述第一基材的折射率与所述第二基材的折射率在所述电压控制器对所述分光结构施加电压时变化以使所述第一基材的折射率大于所述第二基材的折射率，使所述结合面转换成所述分光面，从而使得所述激光光源发出的激光光束在所述分光面处发生全反射。
一种车灯，该车灯包括至少一光源系统，所述光源系统包括一激光光源、一荧光层及一光电转换器，所述光电转换器邻近所述荧光层并设置于所述荧光层远离所述激光光源的一侧，所述光源系统还包括一分光结构及一电压控制器，所述分光结构设置于所述激光光源与所述荧光层之间，其包括一透明的本体，所述本体包括一第一基材及一与所述第一基材结合的第二基材，所述第一基材与第二基材的结合处形成一结合面且所述激光光源发出的激光光束经所述结合面照射至所述荧光层，所述第一基材与第二基材中至少第一基材采用电光材料制成，所述第一基材与第二基材的折射率在未施加电压时相同，所述分光结构还包括分别设置于所述本体相对两侧的两透明导电膜，所述透明导电膜与所述电压控制器电连接并覆盖所述第一基材及第二基材，所述荧光层用于吸收来自所述激光光源发出的激光，并发散出与所述激光波段不同的一可见光，所述光电转换器用于在接收所述可见光时将该可见光转换为一电信号，所述电压控制器在未接收到来自所述光电转换器产生的电信号时对所述分光结构施加电压，使得至少所述第一基材的折射率变化，使得所述结合面转换成一分光面以使所述激光光源发出的激光光束在所述分光面处发生全反射。
优选的，所述透明导电膜为铟锡氧化物半导体形成的透明导电膜。
优选的，所述第二基材采用电光材料制成，且所述第二基材的电光材料与所述第一基材的电光材料不同，所述第一基材的折射率与所述第二基材的折射率在所述电压控制器对所述分光结构施加电压时变化以使所述第一基材的折射率大于所述第二基材的折射率，使所述结合面转换成所述分光面，从而使得所述激光光源发出的激光光束在所述分光面处发生全反射。
一种汽车，其包括至少一车灯，每一车灯包括至少一光源系统，所述光源系统包括一激光光源、一荧光层及一光电转换器，所述光电转换器邻近所述荧光层并设置于所述荧光层远离所述激光光源的一侧，所述光源系统还包括一分光结构及一电压控制器，所述分光结构设置于所述激光光源与所述荧光层之间，其包括一透明的本体，所述本体包括一第一基材及一与所述第一基材结合的第二基材，所述第一基材与第二基材的结合处形成一结合面且所述激光光源发出的激光光束经所述结合面照射至所述荧光层，所述第一基材与第二基材中至少第一基材采用电光材料制成，所述第一基材与第二基材的折射率在未施加电压时相同，所述分光结构还包括分别设置于所述本体相对两侧的两透明导电膜，所述透明导电膜与所述电压控制器电连接并覆盖所述第一基材及第二基材，所述荧光层用于吸收来自所述激光光源发出的激光，并发散出与所述激光波段不同的一可见光，所述光电转换器用于在接收所述可见光时将该可见光转换为一电信号，所述电压控制器在未接收到来自所述光电转换器产生的电信号时对所述分光结构施加电压，使得至少所述第一基材的折射率变化，使得所述结合面转换成一分光面以使所述激光光源发出的激光光束在所述分光面处发生全反射。
优选的，所述透明导电膜为铟锡氧化物半导体形成的透明导电膜。
优选的，所述第二基材采用电光材料制成，且所述第二基材的电光材料与所述第一基材的电光材料不同，所述第一基材的折射率与所述第二基材的折射率在所述电压控制器对所述分光结构施加电压时变化以使所述第一基材的折射率大于所述第二基材的折射率，使所述结合面转换成所述分光面，从而使得所述激光光源发出的激光光束在所述分光面处发生全反射。
本发明的光源系统，所述电压控制器在所述光电感测元件未接收到光信息时对所述分光结构施加电压，使得所述第一基材和第二基材中至少第一基材的折射率发生改变，使得所述结合面构成一分光面以使所述激光光源发出的激光光束传至所述分光面处被全反射，将该激光光束导向其他方向，避免直接射出影响行人安全及驾驶安全，且避免了正常照明时激光光束的浪费，提高了正常照明时激光光束的利用率。
附图说明
图1为现有技术中的光源系统的结构示意图。
图2为本发明实施方式的带有光源系统的汽车的结构示意图。
图3为图2所示的光源系统的结构示意图。
主要元件符号说明
| 光源系统 | 200 |
| 激光光源 | 20 |
| 分光结构 | 214 |
| 荧光层 | 23 |
| 光电感测元件 | 24 |
| 电压控制器 | 25 |
| 本体 | 211 |
| 透明导电膜 | 213 |
| 第一基材 | 214 |
| 第二基材 | 215 |
| 结合面 | 216 |
| 汽车 | 300 |
| 车灯 | 310 |
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
请参阅图2及图3，本发明实施方式的光源系统200，其可应用于汽车300的车灯310内，用于在汽车300行驶时进行照明。所述光源系统200包括一激光光源20、一分光结构21、一荧光层23、一光电转换器24及一电压控制器25。所述分光结构21及荧光层23沿所述激光光源20发出激光光束的方向依次排列设置。所述光电转换器24邻近所述荧光层23并设置于所述荧光层23远离所述分光结构21的一侧。所述电压控制器25分别电连接所述分光结构21与所述光电转换器24。
所述分光结构21设置于所述激光光源20与所述荧光层23之间，其包括一透明的本体211及分别覆盖所述本体21相对两侧的两透明导电膜213。
所述本体211包括一第一基材214及一与所述第一基材214结合的第二基材215，所述第一基材214与所述第二基材215的结合处形成一结合面216。所述激光光源20发出的激光光束经过所述分光结构21的结合面216。本实施方式中，所述第一基材214采用电光材料制成，其在电压的作用下折射率发生改变。在本实施方式中，所述电光材料可为氛化磷酸二氢钾(DKDP)。在其他实施方式中，所述光电材料还可为磷酸二氢胺(ADP)或钮酸锉(LT)晶体等本领域常用的其他种类。所述第一基材214的折射率与所述第二基材215的折射率在未施加电压时相同。
所述透明导电膜213覆盖所述第一基材214及所述第二基材215，且所述透明导电膜213与所述电压控制器25电连接。当所述电压控制器25向所述透明导电膜213施加电压时，两透明导电膜213之间形成均匀的电场，使得所述第一基材214的折射率增大且各区域的折射率变化一致。本实施方式中，所述透明导电膜213为由铟锡氧化物半导体形成的两透明导电膜（ITO膜）。在其他实施方式中，所述透明导电膜213还可为铝掺杂氧化锌透明导电膜等其他本领域常用的透明透明导电膜。
在其他实施方式中，所述第一基材214以及第二基材215均采用电光材料制成且所述第二基材215的电光材料与所述第一基材214的电光材料不同。所述第二基材215的折射率与所述第一基材214的折射率在未施加电压时相同。当所述电压控制器25向所述透明导电膜213施加电压时，除所述第一基材214各区域的折射率变化一致外，所述第二基材215各区域的折射率变化一致，且所述第一基材的折射率大于所述第二基材的折射率。
所述荧光层23用于吸收来自所述激光光源20发出的激光，并发散出与所述激光波段不同的一可见光。
所述光电转换器24用于当接收到所述可见光时将该可见光转换为一电信号。在本实施方式中，所述光电转换器24为一光电二极管。
所述电压控制器25用于在未接收到来自所述光电转换器24产生的电信号时，对所述分光结构21施加电压，使得所述第一基材214及/或第二基材215的折射率发生改变，从而使得所述结合面216转换为一分光面，使所述激光光源20发出的激光光束在所述分光面处发生全反射。
使用时，所述激光光源20发出的激光光束穿过所述分光结构21至所述荧光层23，当激光光源20发出的激光光束被所述荧光层23吸收时，所述荧光层23将吸收的激光光束转换形成与所述激光波段不同的可见光，所述可见光由所述荧光层23导出及发散以进行行车照明，由于可见光被发散，所述邻近荧光层23设置的光电转换器24接收到所述可见光；当荧光层23失效或行车过程中出现所述激光光源20发射出的激光光束偏离所述荧光层23射出的情况时，由于所述激光光源20发出的激光光束未被所述荧光层23吸收，使得所述激光光束未被所述荧光层23发散，从而导致所述光电转换器24未能接收到可见光，此时，所述电压控制器23对分光结构21施加电压，所述第一基材214及/或第二基材215的折射率改变，使得所述结合面216转换为一分光面以让所述激光光源20发出的激光光束在所述分光面处发生全反射，以将该激光光束导向其他方向，避免直接射出影响行人安全及驾驶安全。且所述激光光源20在正常照明时避免了激光光束的浪费，提高了激光光束的利用率。
另外，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本发明的技术构思做出其它各种相应的改变与变形，而所有这些改变与变形都应属于本发明权利要求的保护范围。
Claims (9)
1.一种光源系统，其包括一激光光源、一荧光层及一光电转换器，所述光电转换器邻近所述荧光层并设置于所述荧光层远离所述激光光源的一侧，其特征在于：所述光源系统还包括一分光结构及一电压控制器，所述分光结构设置于所述激光光源与所述荧光层之间，其包括一透明的本体，所述本体包括一第一基材及一与所述第一基材结合的第二基材，所述第一基材与第二基材的结合处形成一结合面且所述激光光源发出的激光光束经所述结合面照射至所述荧光层，所述第一基材与第二基材中至少第一基材采用电光材料制成，所述第一基材与第二基材的折射率在未施加电压时相同，所述分光结构还包括分别设置于所述本体相对两侧的两透明导电膜，所述透明导电膜与所述电压控制器电连接并覆盖所述第一基材及第二基材，所述荧光层用于吸收来自所述激光光源发出的激光，并发散出与所述激光波段不同的一可见光，所述光电转换器用于在接收所述可见光时将该可见光转换为一电信号，所述电压控制器在未接收到来自所述光电转换器产生的电信号时对所述分光结构施加电压，使得至少所述第一基材的折射率变化，使得所述结合面转换成一分光面以使所述激光光源发出的激光光束在所述分光面处发生全反射。
2.如权利要求1所述的光源系统，其特征在于：所述透明导电膜为铟锡氧化物半导体形成的透明导电膜。
3.如权利要求1所述的光源系统，其特征在于：所述第二基材采用电光材料制成，且所述第二基材的电光材料与所述第一基材的电光材料不同，所述第一基材的折射率与所述第二基材的折射率在所述电压控制器对所述分光结构施加电压时变化以使所述第一基材的折射率大于所述第二基材的折射率，使所述结合面转换成所述分光面，从而使得所述激光光源发出的激光光束在所述分光面处发生全反射。
4.一种车灯，该车灯包括至少一光源系统，所述光源系统包括一激光光源、一荧光层及一光电转换器，所述光电转换器邻近所述荧光层并设置于所述荧光层远离所述激光光源的一侧，其特征在于：所述光源系统还包括一分光结构及一电压控制器，所述分光结构设置于所述激光光源与所述荧光层之间，其包括一透明的本体，所述本体包括一第一基材及一与所述第一基材结合的第二基材，所述第一基材与第二基材的结合处形成一结合面且所述激光光源发出的激光光束经所述结合面照射至所述荧光层，所述第一基材与第二基材中至少第一基材采用电光材料制成，所述第一基材与第二基材的折射率在未施加电压时相同，所述分光结构还包括分别设置于所述本体相对两侧的两透明导电膜，所述透明导电膜与所述电压控制器电连接并覆盖所述第一基材及第二基材，所述荧光层用于吸收来自所述激光光源发出的激光，并发散出与所述激光波段不同的一可见光，所述光电转换器用于在接收所述可见光时将该可见光转换为一电信号，所述电压控制器在未接收到来自所述光电转换器产生的电信号时对所述分光结构施加电压，使得至少所述第一基材的折射率变化，使得所述结合面转换成一分光面以使所述激光光源发出的激光光束在所述分光面处发生全反射。
5.如权利要求4所述的车灯，其特征在于：所述透明导电膜为铟锡氧化物半导体形成的透明导电膜。
6.如权利要求4所述的车灯，其特征在于：所述第二基材采用电光材料制成，且所述第二基材的电光材料与所述第一基材的电光材料不同，所述第一基材的折射率与所述第二基材的折射率在所述电压控制器对所述分光结构施加电压时变化以使所述第一基材的折射率大于所述第二基材的折射率，使所述结合面转换成所述分光面，从而使得所述激光光源发出的激光光束在所述分光面处发生全反射。
7.一种汽车，其包括至少一车灯，每一车灯包括至少一光源系统，所述光源系统包括一激光光源、一荧光层及一光电转换器，所述光电转换器邻近所述荧光层并设置于所述荧光层远离所述激光光源的一侧，其特征在于：所述光源系统还包括一分光结构及一电压控制器，所述分光结构设置于所述激光光源与所述荧光层之间，其包括一透明的本体，所述本体包括一第一基材及一与所述第一基材结合的第二基材，所述第一基材与第二基材的结合处形成一结合面且所述激光光源发出的激光光束经所述结合面照射至所述荧光层，所述第一基材与第二基材中至少第一基材采用电光材料制成，所述第一基材与第二基材的折射率在未施加电压时相同，所述分光结构还包括分别设置于所述本体相对两侧的两透明导电膜，所述透明导电膜与所述电压控制器电连接并覆盖所述第一基材及第二基材，所述荧光层用于吸收来自所述激光光源发出的激光，并发散出与所述激光波段不同的一可见光，所述光电转换器用于在接收所述可见光时将该可见光转换为一电信号，所述电压控制器在未接收到来自所述光电转换器产生的电信号时对所述分光结构施加电压，使得至少所述第一基材的折射率变化，使得所述结合面转换成一分光面以使所述激光光源发出的激光光束在所述分光面处发生全反射。
8.如权利要求7所述的汽车，其特征在于：所述透明导电膜为铟锡氧化物半导体形成的透明导电膜。
9.如权利要求7所述的汽车，其特征在于：所述第二基材采用电光材料制成，且所述第二基材的电光材料与所述第一基材的电光材料不同，所述第一基材的折射率与所述第二基材的折射率在所述电压控制器对所述分光结构施加电压时变化以使所述第一基材的折射率大于所述第二基材的折射率，使所述结合面转换成所述分光面，从而使得所述激光光源发出的激光光束在所述分光面处发生全反射。
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| WO2020114199A1 (zh) * | 2018-12-04 | 2020-06-11 | 深圳市绎立锐光科技开发有限公司 | 一种照明光源及车灯 |
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| WO2020114199A1 (zh) * | 2018-12-04 | 2020-06-11 | 深圳市绎立锐光科技开发有限公司 | 一种照明光源及车灯 |
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| Date | Code | Title | Description |
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Application publication date: 20171201 |
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