CN109027949A - 一种激光车灯系统 - Google Patents

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贺银波
金建培
陆巍
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Abstract

本发明提供的一种激光车灯系统，包括：激光光源、波长转换系统和光路望远系统；所述激光光源对齐所述波长转换系统，用于发出激光至所述波长转换系统；所述波长转换系统对齐所述光路望远系统，用于接收所述激光并将所述激光转换为灯光通过所述光路望远系统照射至路面。本发明不使用DMD芯片，不需要反射，激光效率提高，结构简单，没有贵重器件，制造成本低廉，结构紧凑，体积便携，方便做成模块化，便于整车的外观设计，解决了目前激光光源效率不高、造价高昂和体积大的技术问题。

Description

一种激光车灯系统
技术领域
本发明涉及汽车设备技术领域，尤其涉及一种激光车灯系统。
背景技术
随着人民生活的日益提高，出行的普通代步工具汽车也日益的增长，随之而来的安全保障问题也更加突出，传统车灯一般包括光源和反射罩等元件，通过反射罩的反射，将光源发出的光反射至车体外，从而实现照明。而传统光源光学扩展量大不易设计成射程远，均匀性高的车灯，这给夜晚出行的人员带来很大的安全隐患。特别是在一些照明条件不好的路段，这时需要的远光照射距离要更远。而传统的光源光学扩展量大，不易设计成远距离照射系统。传统的车灯从启动到稳定时间比较长不能瞬间启动，而新型光源激光类似点光源，光学扩展量小很容易设计成超远距离的光学系统，瞬间启动，瞬间关闭增加了汽车操作人员的反应时间，给夜晚出行的人员增加了安全保障。
另外传统光源的汽车车灯发散角比较大，远光灯时很容易造成对面来车的视觉盲区，容易引发事故。而激光光源是单向光源可以很好的控制光源的发散角度，减弱了给对面来车的影响。
因此，设计一种既照射距离远，发散角又小的车灯系统，是车灯行业的必然要求。
目前也有些专利是利用激光做为车灯，其实际使用价值不高，是利用德州仪器的DMD做为反射器件，将光源的光采用投影的方式反射到地面上。其主要原理利用蓝色激光激发投射式荧光色轮，然后打到DMD上形成反射，最后打到地面，其缺点有：1、透射式荧光轮效率不高，激光强度大时，容易烧毁。2、要多用一些贵重器件比如德州仪器的DMD芯片，3、控制色轮和DMD芯片还需要增加驱动电子装置，不利于降低成本，4、体积笨重，增加了一些不必要的器件导致体积笨重，占有空间很大，这会显得车灯位置要预留很大的空间，不利于整车的外观设计。
因此，目前激光光源效率不高、造价高昂和体积大是本领域技术人员需要解决的技术问题。
发明内容
本发明提供了一种激光车灯系统，用于解决目前激光光源效率不高、造价高昂和体积大的技术问题。
本发明提供的一种激光车灯系统，包括：激光光源、波长转换系统和光路望远系统；
所述激光光源对齐所述波长转换系统，用于发出激光至所述波长转换系统；
所述波长转换系统对齐所述光路望远系统，用于接收所述激光并将所述激光转换为灯光通过所述光路望远系统照射至路面。
优选地，所述波长转换系统含有将短波长转换成绿光或红光的分子或晶体，用于将接收到的蓝色的所述激光转换为绿光或红光。
优选地，所述波长转换系统具体为荧光粉或发光陶瓷或单晶激发材料。
优选地，所述光路望远系统具体由透镜组成。
优选地，所述激光光源与所述波长转换系统之间还设置有激光准直系统，所述激光准直系统用于将所述激光光源发出的所述激光转换为平行的所述激光。
优选地，所述激光准直系统具体为与所述激光光源一一对齐的平凸透镜。
优选地，所述激光光源与所述波长转换系统之间还设置有激光汇聚系统，所述激光汇聚系统用于将所述激光汇聚到所述波长转换系统的范围内。
优选地，所述激光汇聚系统具体由透镜组成。
优选地，所述激光光源为蓝色激光光源。
优选地，所述激光光源为固体激光光源或半导体激光光源。
从以上技术方案可以看出，本发明具有以下优点：
本发明提供的一种激光车灯系统，包括：激光光源、波长转换系统和光路望远系统；所述激光光源对齐所述波长转换系统，用于发出激光至所述波长转换系统；所述波长转换系统对齐所述光路望远系统，用于接收所述激光并将所述激光转换为灯光通过所述光路望远系统照射至路面。本发明不使用DMD芯片，不需要反射，激光效率提高，结构简单，没有贵重器件，制造成本低廉，结构紧凑，体积便携，方便做成模块化，便于整车的外观设计，解决了目前激光光源效率不高、造价高昂和体积大的技术问题。
本发明利用的激光的光扩展量小，发散角小，响应时间短，易于设计特点解决了目前传统光源的车灯，投射距离近，散射角大这会给对向来车造成盲区，响应时间长，难于设计等问题。增加了驾驶人员及路上行人的安全性，有效性，大大减少非人为因素的事故。减少了设计难度，便于汽车厂商更好的设计车身外观。
相比其他激光方案，本发明有如下优点：
1、激光效率提高，由于本发明不使用德州仪器的DMD芯片，效率比使用DMD芯片至少要高68％以上，2、结构简单，没有贵重器件，制造成本低廉，3、只需要激光器驱动电路，无需DMD，投射色轮驱动电路，节约成本，大大减低设计难度，4、结构紧凑，体积便携，方便做成模块化，便于整车的外观设计。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为本发明提供的一种激光车灯系统的示意图；
图2为本发明提供的一种激光车灯系统的原理图；
其中，附图标记为：
1.为激光光源，2.为激光准直系统，3.为激光汇聚系统，4.为波长转换系统，5.为光路望远系统。
具体实施方式
本发明提供了一种激光车灯系统，用于解决目前激光光源效率不高、造价高昂和体积大的技术问题。
为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1，本发明提供的一种激光车灯系统的一个实施例，包括：激光光源1、波长转换系统4和光路望远系统5；
激光光源1对齐波长转换系统4，用于发出激光至波长转换系统4；
波长转换系统4对齐光路望远系统5，用于接收激光并将激光转换为灯光通过光路望远系统5照射至路面。
本发明利用的激光的光扩展量小，发散角小，响应时间短，易于设计特点解决了目前传统光源的车灯，投射距离近，散射角大这会给对向来车造成盲区，响应时间长，难于设计等问题。增加了驾驶人员及路上行人的安全性，有效性，大大减少非人为因素的事故。减少了设计难度，便于汽车厂商更好的设计车身外观。本发明不使用DMD芯片，不需要反射，激光效率提高，结构简单，没有贵重器件，制造成本低廉，结构紧凑，体积便携，方便做成模块化，便于整车的外观设计，解决了目前激光光源1效率不高、造价高昂和体积大的技术问题。
以上是对本发明提供的一种激光车灯系统的一个实施例进行详细的描述，以下将对本发明提供的一种激光车灯系统的另一个实施例进行详细的描述。
请参阅图1，本发明提供的一种激光车灯系统的另一个实施例，包括：激光光源1、波长转换系统4和光路望远系统5；
激光光源1对齐波长转换系统4，用于发出激光至波长转换系统4；
波长转换系统4对齐光路望远系统5，用于接收激光并将激光转换为灯光通过光路望远系统5照射至路面。
波长转换系统4含有将短波长转换成绿光或红光的分子或晶体，用于将接收到的蓝色的激光转换为绿光或红光。
以下将对本发明的原理进行解释，请参阅图2，激光光源1产生蓝色或紫色或波长更短的激光，打到波长转换系统4上，其中波长转换系统4含有将短波长转换成绿光或红光的分子或晶体，当短波长的光打到这种参杂着稀有元素的分子中时产生能量跃迁，并发出绿光或红光。根据不同元素的参杂比例可形成不同颜色的光，加上之前没有激发的蓝光，可形成绿光，红光，或混色光，如白光，黄光。根据不同的需求可产生所需要的光。
因此波长转换系统4具体可以为荧光粉或发光陶瓷或单晶激发材料。也可以是其他具有波长转换功能，即所谓的激发功能的转换系统。
光路望远系统5具体可以由透镜组成，如图1所示。光路望远系统5也可以是反射形式，或其他自由曲面。比如，波长转换系统4激发的光经过半圆反射镜面反射至路面，此处不作具体限定。
激光光源1与波长转换系统4之间还设置有激光准直系统2，激光准直系统2用于将激光光源1发出的激光转换为平行的激光。
激光准直系统2可以具体为与激光光源1一一对齐的平凸透镜。也可以是非透镜系统。
激光光源1与波长转换系统4之间还设置有激光汇聚系统3，激光汇聚系统3用于将激光汇聚到波长转换系统4的范围内。
激光汇聚系统3可以具体由透镜组成。也可以是非透镜系统。
激光光源1可以为蓝色激光光源1。激光光源1也可以为固体激光光源1或半导体激光光源1。
因此，本实施例具体为：激光光源1激发出来蓝色激光，蓝色激光经过激光准直系统2，将带有一定角度的蓝色激光经行准直，然后经过激光汇聚系统3，将激光汇聚。汇聚的激光经过波长转换系统4，将蓝色的激光转换成绿色或红色，或黄色等我们所需要类型的光。绿色或红色，或黄色等我们所需要类型的光再经过光路望远系统5，形成略为扩散的超长距离光斑，此光斑打在路上，形成照明所用的远光光斑。这充分利用了激光准直性高，发散角小的特点，而且可以瞬间点亮瞬间熄灭，几乎没有延迟。
本实施例可以主要是利用激光的光学扩展量小，发散性小的特点，来实现车灯的长距离准直照射。
以上所述，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种激光车灯系统，其特征在于，包括：激光光源、波长转换系统和光路望远系统；
所述激光光源对齐所述波长转换系统，用于发出激光至所述波长转换系统；
所述波长转换系统对齐所述光路望远系统，用于接收所述激光并将所述激光转换为灯光通过所述光路望远系统照射至路面。
2.根据权利要求1所述的一种激光车灯系统，其特征在于，所述波长转换系统含有将短波长转换成绿光或红光的分子或晶体，用于将接收到的蓝色的所述激光转换为绿光或红光。
3.根据权利要求1所述的一种激光车灯系统，其特征在于，所述波长转换系统具体为荧光粉或发光陶瓷或单晶激发材料。
4.根据权利要求1所述的一种激光车灯系统，其特征在于，所述光路望远系统具体由透镜组成。
5.根据权利要求1所述的一种激光车灯系统，其特征在于，所述激光光源与所述波长转换系统之间还设置有激光准直系统，所述激光准直系统用于将所述激光光源发出的所述激光转换为平行的所述激光。
6.根据权利要求5所述的一种激光车灯系统，其特征在于，所述激光准直系统具体为与所述激光光源一一对齐的平凸透镜。
7.根据权利要求1所述的一种激光车灯系统，其特征在于，所述激光光源与所述波长转换系统之间还设置有激光汇聚系统，所述激光汇聚系统用于将所述激光汇聚到所述波长转换系统的范围内。
8.根据权利要求7所述的一种激光车灯系统，其特征在于，所述激光汇聚系统具体由透镜组成。
9.根据权利要求1所述的一种激光车灯系统，其特征在于，所述激光光源为蓝色激光光源。
10.根据权利要求1所述的一种激光车灯系统，其特征在于，所述激光光源为固体激光光源或半导体激光光源。
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