CN107940268B - 激光模组及激光照明灯 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种激光模组及激光照明灯，该模组包括激光源单元、波长转换单元和反射单元，激光源单元出射的激光束倾斜投射至波长转换单元上，波长转换单元包括一荧光粉片，荧光粉片的长度大于宽度，且荧光粉片的长度方向与激光束的光轴平行，反射单元为高度大于宽度的曲面镜，荧光粉片位于曲面镜的焦点位置。激光束倾斜投射到波长转换单元上，形成椭圆形光斑，通过将荧光粉片制成长度大于宽度的矩形结构，且长度方向与激光束的光轴平行，从而使其能接收整个椭圆形光斑，同时反射单元采用高度大于宽度的曲面镜，即提高曲面镜高度方向与宽度方向的口径比值，从而对出射光斑在纵向进行压缩，同时扩大其横向照明范围，以适应实际应用的需要。

Description

激光模组及激光照明灯
技术领域
本发明涉及照明领域，尤其涉及一种激光模组及激光照明灯。
背景技术
激光光源具有能量集中、照射距离远等优点，利用激光激发荧光粉技术(远程荧光粉技术)可以得到超高亮度的点光源，利用该点光源可以设计出光束发散角非常小的激光探照灯。激光探照灯的光束发散角通常在1°以内，因而可以形成几公里的照射距离。
激光激发荧光粉技术是将激光聚焦到荧光粉层上，形成一个发光点很小的点光源，荧光粉受激产生高亮度的受激光，通常由蓝色激光激发黄色荧光粉，产生的黄光与剩余的蓝光混合形成白光，再由光学系统收集出射，从而形成激光照明灯。由于激光能量集中，照射至荧光粉上时会产生很大的热量，特别是当需要功率较大的激光光源或采用多个激光光源时，容易导致荧光粉片烧焦而失效，因此需要经常更换荧光粉片，此外，为了降低照明单元的占用空间，激光束通常以一定倾斜角度投射至荧光粉层上，并形成长大于宽椭圆形的光斑，从而使最终出射的照明光斑也呈现狭窄的椭圆形光斑，降低了横向照明范围，未能满足实际应用需要。
发明内容
本发明提供了一种激光模组及激光照明灯，以解决现有技术中存在的荧光粉片容易烧焦以及横向照明范围小的问题。
为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种激光模组，包括激光源单元、波长转换单元和反射单元，所述激光源单元出射的激光束倾斜投射至所述波长转换单元上，所述波长转换单元包括一荧光粉片，所述荧光粉片的长度大于宽度，且荧光粉片的长度方向与所述激光束的光轴平行，所述反射单元为高度大于宽度的曲面镜，所述荧光粉片位于所述曲面镜的焦点位置。
进一步的，所述激光束与所述波长转换单元的夹角为α，所述荧光粉片的长度与宽度的比值等于1/cosα。
进一步的，所述曲面镜的高度与宽度的比值与荧光粉片的长度与宽度的比值相同。
进一步的，所述激光源单元和波长转换单元分设于所述曲面镜的两侧，所述曲面镜上设有通光部。
进一步的，所述激光源单元包括沿光路依次设置的激光源和散射片，所述激光源出射的激光束经所述散射片匀光后透过所述通光部投射至所述荧光粉片上。
进一步的，所述激光源与所述散射片之间还设有反射镜，对所述激光束的方向进行转折。
进一步的，所述散射片与所述通光部之间还设有聚焦透镜，将所述激光束聚焦至所述荧光粉片上。
进一步的，所述波长转换单元还包括反射基板和散热底座，所述荧光粉片固设于所述反射基板上。
本发明还提供一种激光照明灯，包括如上所述的激光模组。
本发明提供的激光模组及激光照明灯，该模组包括激光源单元、波长转换单元和反射单元，所述激光源单元出射的激光束倾斜投射至所述波长转换单元上，所述波长转换单元包括一荧光粉片，所述荧光粉片的长度大于宽度，且荧光粉片的长度方向与所述激光束的光轴平行，所述反射单元为高度大于宽度的曲面镜，所述荧光粉片位于所述曲面镜的焦点位置。由于激光束倾斜投射到波长转换单元上，形成的光斑为椭圆形光斑，因此将荧光粉片制成长度大于宽度的矩形结构，且长度方向与激光束的光轴平行，从而使其能接收整个椭圆形光斑，同时反射单元采用高度大于宽度的曲面镜，根据曲面镜的光学反射原理，在某个方向的口径越大，光束的发散角越小，而曲面镜的高度方向与荧光粉片的长度方向对应，曲面镜的宽度方向与荧光粉片的宽度方向对应，通过提高曲面镜高度方向与宽度方向的口径比值，从而对出射光斑在纵向进行压缩，同时扩大其横向照明范围，以适应实际应用的需要。
附图说明
图1是本发明一具体实施例中激光模组的结构示意图；
图2是本发明一具体实施例中荧光粉片的结构示意图；
图3是本发明一具体实施例中反射单元的出光口示意图。
图中所示：10、激光源单元；110、激光源；120、散射片；130、反射镜；140、聚焦透镜；20、波长转换单元；210、荧光粉片；30、反射单元；310、通光部。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作详细描述：
如图1所示，本发明提供了一种激光模组，包括激光源单元10、波长转换单元20和反射单元30，所述激光源单元10出射的激光束倾斜投射至所述波长转换单元20上，所述波长转换单元20包括一荧光粉片210，所述荧光粉片210的长度大于宽度，且荧光粉片210的长度方向与所述激光束的光轴平行，所述反射单元30为高度大于宽度的曲面镜，所述荧光粉片210位于所述曲面镜的焦点位置。具体的，激光束倾斜投射到波长转换单元20上，形成的光斑为椭圆形光斑，因此将荧光粉片210制成长度大于宽度的矩形结构，且长度方向与激光束的光轴平行，从而使其能接收整个椭圆形光斑，同时反射单元30采用高度大于宽度的曲面镜，根据曲面镜的光学反射原理，在某个方向的口径越大，光束的发散角越小，而曲面镜的高度方向与荧光粉片210的长度方向对应，曲面镜的宽度方向与荧光粉片210的宽度方向对应，因此通过提高曲面镜高度方向与宽度方向的口径比值，从而对出射光斑在纵向进行压缩，同时扩大其横向照明范围，使照明的光斑尽量呈圆形光斑，以适应实际应用的需要。
优选的，所述激光束与所述波长转换单元20的夹角为α，所述荧光粉片210的长度与宽度的比值等于1/cosα。优选的，所述曲面镜的高度与宽度的比值与荧光粉片210的长度l1与宽度w1的比值相同。具体的，α的范围为0～90°，优选为30～60°，根据实际需要进行设定，如当α为45°时，荧光粉片210的长度l1与宽度w1的比值则为此时曲面镜的高度h2与宽度w2的比值也为/>如图2-3所示。
优选的，所述激光源单元10和波长转换单元20分设于所述曲面镜的两侧，所述曲面镜上设有通光部310。具体的，此处的两侧是指曲面镜沿光路方向的两侧，通光部310可以是通孔，也可以是设有可透过激光束的透明构件的通孔，或者是与曲面镜一体而成的可透过激光束的透明构件，所述可透过激光的透明构件可以是具有滤光片的透明板，该透明板可以透过激光，同时反射经波长转换单元20激发出的荧光，即白色光，如此能够防止经波长转换单元20出射的荧光从通光部310中泄漏。通光部310用于将激光束导向波长转换单元20，其可以是椭圆形、圆形或其他形状，本实施例中，通光部310大于激光束的尺寸(即投射至波长转换单元20上的光斑尺寸)，具体根据实际需要进行设定，以保证激光束在波长转换单元20上表面移动时也可以顺利透过通光部310，避免激光束被反射单元30遮挡而不能全部投射至波长转换单元20上。
优选的，所述激光源单元10包括沿光路依次设置的激光源110和散射片120，所述激光源110出射的激光束经所述散射片120匀光后透过所述通光部310投射至所述荧光粉片210上。具体的，散射片120具有匀光的作用，可以将光斑尺寸增大，以避免激光束投射至荧光粉片210上的光斑太小，导致能量过于集中而烧坏荧光粉片210。优选的，所述激光源110与所述散射片120之间还设有反射镜130，对所述激光束的方向进行转折，从而节约光路的占用空间。优选的，所述散射片120与所述通光部310之间还设有聚焦透镜140，将所述激光束聚焦至所述荧光粉片210上。
优选的，所述波长转换单元20还包括反射基板220和散热底座230，所述荧光粉片210固设于所述反射基板220上。具体的，反射基板220用于固定荧光粉片210，并对从荧光粉片210中出射的光线进行反射作用，散热底座230用于对荧光粉片210和反射基板220进行支撑，并将两者产生的热量快速散发出去。
本发明还提供了一种激光照明灯，包括如上所述的激光模组。该激光照明灯可以应用到车辆前照灯、户外探照灯、无人飞行器以及投影仪等领域中。
综上所述，本发明提供的激光模组及激光照明灯，该模组包括激光源单元10、波长转换单元20和反射单元30，所述激光源单元10出射的激光束倾斜投射至所述波长转换单元20上，所述波长转换单元20包括一荧光粉片210，所述荧光粉片210的长度大于宽度，且荧光粉片210的长度方向与所述激光束的光轴平行，所述反射单元30为高度大于宽度的曲面镜，所述荧光粉片210位于所述曲面镜的焦点位置。激光束倾斜投射到波长转换单元20上，形成的光斑为椭圆形光斑，因此将荧光粉片210制成长度大于宽度的矩形结构，且长度方向与激光束的光轴平行，从而使其能接收整个椭圆形光斑，同时反射单元30采用高度大于宽度的曲面镜，根据曲面镜的光学反射原理，在某个方向的口径越大，光束的发散角越小，而曲面镜的高度方向与荧光粉片210的长度方向对应，曲面镜的宽度方向与荧光粉片210的宽度方向对应，因此通过提高曲面镜高度方向与宽度方向的口径比值，从而对出射光斑在纵向进行压缩，同时扩大其横向照明范围，使照明的光斑尽量呈圆形光斑，以适应实际应用的需要。
虽然说明书中对本发明的实施方式进行了说明，但这些实施方式只是作为提示，不应限定本发明的保护范围。在不脱离本发明宗旨的范围内进行各种省略、置换和变更均应包含在本发明的保护范围内。

Claims (6)

1.一种激光模组，包括激光源单元、波长转换单元和反射单元，其特征在于，所述激光源单元出射的激光束倾斜投射至所述波长转换单元上，所述波长转换单元包括一荧光粉片，所述荧光粉片的长度大于宽度，且荧光粉片的长度方向与所述激光束的光轴平行，所述反射单元为高度大于宽度的曲面镜，所述荧光粉片位于所述曲面镜的焦点位置，所述激光束与所述波长转换单元的夹角为α，所述荧光粉片的长度与宽度的比值等于1/cosα，所述曲面镜的高度与曲面镜的宽度的比值与荧光粉片的长度与宽度的比值相同，所述激光源单元和波长转换单元分设于所述曲面镜的两侧，所述曲面镜上设有通光部。
2.根据权利要求1所述的激光模组，其特征在于，所述激光源单元包括沿光路依次设置的激光源和散射片，所述激光源出射的激光束经所述散射片匀光后透过所述通光部投射至所述荧光粉片上。
3.根据权利要求2所述的激光模组，其特征在于，所述激光源与所述散射片之间还设有反射镜，对所述激光束的方向进行转折。
4.根据权利要求2所述的激光模组，其特征在于，所述散射片与所述通光部之间还设有聚焦透镜，将所述激光束聚焦至所述荧光粉片上。
5.根据权利要求1所述的激光模组，其特征在于，所述波长转换单元还包括反射基板和散热底座，所述荧光粉片固设于所述反射基板上。
6.一种激光照明灯，其特征在于，包括如权利要求1～5任一项所述的激光模组。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107062023A (zh) * 2017-06-09 2017-08-18 超视界激光科技（苏州）有限公司 一种自适应激光照明灯
CN207687733U (zh) * 2017-12-21 2018-08-03 超视界激光科技（苏州）有限公司 激光模组及激光照明灯

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030184750A1 (en) * 2002-04-02 2003-10-02 Aikens David M. Ellipsometer or reflectometer with elliptical aperture
US8708537B2 (en) * 2010-08-31 2014-04-29 Sharp Kabushiki Kaisha Lighting apparatus, headlamp, and mobile body

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107062023A (zh) * 2017-06-09 2017-08-18 超视界激光科技（苏州）有限公司 一种自适应激光照明灯
CN207687733U (zh) * 2017-12-21 2018-08-03 超视界激光科技（苏州）有限公司 激光模组及激光照明灯

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