CN109656085B - 发光装置及使用该发光装置的汽车照明装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种发光装置及使用该发光装置的汽车照明装置，发光装置包括激发光源和波长转换装置，波长转换装置包括阵列排布的多个单元格，每一所述单元格内分别设置有波长转换材料，所述激发光激发所述波长转换材料而产生受激光，各所述单元格之间相互独立的地产生受激光，各所述单元格产生的受激光沿预定的出光通道投射而形成预定图案。本发明的发光装置能够实现较稳定照明，且通过控制各个单元格发出的受激光的亮度，可以形成特定的图案，且结构简单，成本低，具有良好的用户体验。

Description

发光装置及使用该发光装置的汽车照明装置
技术领域
本发明涉及光学技术领域，特别是涉及一种发光装置及使用该发光装置的汽车照明装置。
背景技术
目前，投影显示应用到生活当中的各个方面，在汽车照明和投影方面，发光装置起到至关重要的作用。目前的汽车大灯，一般采用LED光源发出照明光，或者采用激光光源发出照明光。LED光源的亮度不及激光光源，但是，激光光源的价格相对昂贵，而且，激光具有强相干性，对人眼具有伤害性。此外，在某些情况下，需要透射特定形状或预定的图案，现有技术中实现起来比较复杂，成本高。
因此实有必要提供一种新的发光装置以解决上述问题。
发明内容
本发明提供一种发光装置及使用该发光装置的汽车照明装置，能够实现较稳定照明，并可以形成特定的图案，且结构简单，成本低，具有良好的用户体验。
为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种发光装置，包括激发光源和波长转换装置，所述激发光源用于发出激发光，所述波长转换装置包括阵列排布的多个单元格，每一所述单元格内分别设置有波长转换材料，所述激发光激发所述波长转换材料而产生受激光，各所述单元格之间相互独立的地产生受激光，各所述单元格产生的受激光沿预定的出光通道投射而形成预定图案。
优选的，所述激发光源包括与所述单元格一一对应的多个发光单体，每个所述发光单体分别发出一束激发光束到对应的单元格内并激发相应的单元格发出受激光。
优选的，所述发光装置通过控制各个发光单体的亮度和/或开闭来控制单元格发出受激光的亮度，以形成发光装置的投影图案。
优选的，发光装置还包括设置在所述受激光的光路上，用于反射受激光而形成出射光的曲面反射装置。
优选的，所述曲面反射装置设置在所述激发光源和所述波长转换装置之间，所述曲面反射装置上设置用于透射激发光的透光元件，所述激发光经所述透光元件照射到所述波长转换装置上激发出受激光并经所述曲面反射装置形成出射光出射。
优选的，所述激发光源与所述透光元件之间还设置有用于将所述激发光汇聚到所述透光元件上的聚集透镜。
优选的，所述激发光源用于发出激发光束，所述激发光束激发相应的单元格内的波长转换材料发出受激光。
优选的，所述激发光光束在所述波长转换装置上的投射面积小于或等于所述单元格的面积。
优选的，发光装置还包括用于驱动所述激发光源移动的驱动装置，所述驱动装置根据预定图案的轨迹驱动所述激发光源在各个单元格上扫描，并激发相应单元格内的波长转换材料发出受激光，从而投射形成所述投影图案。
优选的，所述驱动装置驱动所述激发光源按照所述预定图案进行反复扫描，对所述预定图案的间断处从多条路径进行分散过渡扫描以降低预定图案间断处的亮度。
优选的，所述波长转换材料为荧光粉。
为解决上述技术问题，本发明采用的另一个技术方案是：提供一种汽车照明装置，该投影设备包括前文所述的任一项的发光装置。
本发明的有益效果是：区别于现有技术的情况，本发明提供一种发光装置，波长转换装置包括阵列排布的多个单元格，每一所述单元格内分别设置有波长转换材料，所述激发光经所述波长转换材料产生受激光，各所述单元格之间相互独立的地产生受激光，各所述单元格产生的受激光沿预定的出光通道投射而形成预定图案。本发明的发光装置能够实现较稳定照明，且通过控制各个单元格发出的受激光的亮度，可以形成特定的图案，且结构简单，成本低，具有良好的用户体验。
附图说明
图1是本发明发光装置的第一种实施方式的结构示意图；
图2是本发明发光装置的第二种实施方式的结构示意图；
图3是本发明发光装置的第三种实施方式的结构示意图；
图4是本发明发光装置的第四种实施方式的结构示意图；
图5是本发明发光装置的第五种实施方式的结构示意图；
图6是本发明发光装置的第六种实施方式的结构示意图；
图7是本发明发光装置的第六种实施方式的使用状态图。
具体实施方式
应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。本发明提供一种发光装置及使用该发光装置的汽车照明装置，能够实现较稳定照明，并可以形成特定的图案，且结构简单，成本低，具有良好的用户体验。
实施例一
请参阅图1所示，是本发明第一种实施例的结构示意图。
本实施方式的发光装置包括激发光源1和波长转换装置2。
激发光源1可以是固体激发光源，气体激发光源，半导体激发光源中的任意一种，用于发出激发光，在本实施方式中，激发光源1包括多个可独立控制亮度及独立控制开闭的发光单体11。每个发光单体11分别发出一束激发光束。
波长转换装置2包括阵列排布的多个单元格21，发光单体11与单元格21呈一一对应的关系。每个单元格21内设置有波长转换材料，具体在本实施方式中，波长转换材料为荧光粉，发光单体11发出的激发光束进入波长转换装置2中相对应的单元格21内，并激发其中的波长转换材料而发出受激光。在本实施方式中，受激光直接作为发光装置的出射光出射，并在发光装置前方形成投影图案。
进一步的，本发明的发光装置还包括控制模块，控制模块用于设定并储存预定图案，并根据预定图案控制各个发光单体11的开闭或各个发光单体11发出的激发光束的亮度，从而控制各个单元格21产生的受激光的亮度，在发光装置的出射方向以形成需要的投影图案。需要说明的是，控制发光单体11开闭和控制激发光束的亮度，两种控制方法可以任选其一也可以同时进行，均是可以达到本发明的调控目的的，优选的，在本实施方式中，为既控制发光单体的开闭，同时控制开着的不同发光单体的亮度。
实施例二
参照图2所示，是本发明第二种实施例的结构示意图。本实施方式与第一种实施方式大体相同，包括发出激发光的激发光源1和波长转换装置2，激发光源1包括多个可独立控制亮度及开闭的发光单体11，波长转换装置2包括阵列排布的多个单元格21，发光单体11与单元格21一一对应，区别仅在于，在本实施方式中，激发光的光路方向与出射光的光路方向为非同一轴向设置。优选的，激发光的光路方向与出射光的光路方向相垂直设置。这样的结构，可以缩短发光装置在光程方向上的距离，有效地减少发光装置所占的空间。
实施例三
参照图3所示，是本发明第三种实施例的结构示意图。本实施方式是在前两种实施方式的基础上做出的改进，与前两种实施方式大体相同，包括发出激发光的激发光源1和波长转换装置2，区别仅在于，本实施方式的发光装置还包括设置在受激光的光路上的曲面反射装置3。受激光照射到曲面反射装置3上改变光路，反射形成向曲面反射装置3的弯曲方向发射的平行的出射光。
这种结构可以起到对出射光的汇聚作用，在实际应用过程中，应用于汽车照明装置，作为汽车的照明灯或投影信号灯，可以避免光线的发散而造成的能量损失，使得出射光的照明范围更远。
实施例四
参照图4所示，是本发明第四种实施例的结构示意图。本实施方式是在实施例三的基础上进行的改进，与第三种实施方式大体相同，包括发出激发光的激发光源1、波长转换装置2和曲面反射装置，区别仅在于，在本实施方式中，曲面反射装置3上设置用于透射激发光的透光元件4。进一步的，激发光源1与透光元件4之间还设置有用于将激发光汇聚到透光元件4上的聚集透镜5。
在本实施方式中，曲面反射装置3设置在所述激发光源1和波长转换装置2之间。若不设置透光元件4，如实施例三，则激光光源1、曲面反射装置3和波长转换装置2之间需要错位设置，以避免曲面反射装置3遮挡激发光的光路。本实施方式中，在曲面反射装置3上设置透光元件4，激发光可以经透光元件4照射到波长转换装置2上，进而激发出受激光并经曲面反射装置3形成出射光出射。
聚集透镜5可以起到汇聚光线的作用，将发散的激发光汇聚到透光元件4上以使得激发光更有效地穿过透光元件4照射到波长转换装置2上，提高产品效率，避免能量损失。
实施例五
参照图5所示，是本发明第五种实施例的结构示意图。本实施方式是在第三种、第四种实施方式的基础上做出的改进，与其大体相同，区别在于，在本实施方式中，曲面反射装置3设置在波长转换装置远离激发光源1的一侧，这样，可以避免了曲面反射装置3遮挡激发光的光路的问题，而且无需设置透光元件4和聚焦透镜5，减少了元件的数量，简化了系统结构，有效降低了产品的成本。
实施例六
参照图6所示，是本发明第六种实施例的结构示意图。本实施方式的发光装置包括用于发出激发光的激发光源和波长转换装置2。
激发光源用于发出激发光束，波长转换装置2包括阵列排布的多个单元格，每一单元格内分别设置有波长转换材料，激发光束经所述波长转换材料产生受激光，各个单元格之间相互独立的地产生受激光。
进一步的，本实施方式的发光装置还包括用于驱动激发光源移动的驱动装置。与前几种实施例相似，发光装置还包括控制模块，控制模块用于设定并储存预定图案。控制模块根据预定图案的轨迹控制驱动装置驱动激发光源在各个单元格上扫描，并激发相应单元格内的波长转换材料发出受激光，形成发光装置的投影图案。
优选的，激发光光束在波长转换装置2上的投射面积小于或等于单元格的面积。即，激发光源每扫描过一个单元格，便留下一个发光的轨迹，激发光源反复扫描，便形成投影图案。在扫描过程中，根据预设图案不同，单元格会形成发光单元格211和不发光单元格212，发光单元格即激发光源扫描经过的路径上的单元格。
如图7所示，当预设图案内部出现间断时，例如图中激发光束从“1”扫描至“2”时，需要跨越间断处一些不需要照射的荧光发光单元格，如果总是沿同一条路径从“1”跨越至“2”，则路径也会显示出来。因此，从“1”跨越至“2”时可沿不同的路径进行跨越，如图7中，从“1”跨越至“2”以及从“2”跨越至“1”沿多条路径，分别从路径1、路径2和路径3进行分散过渡扫描，由于人眼看到的图像是具有积分效果，因此，只要驱动装置足够快且在预定区域扫描的次数足够多，则在人眼会看到与扫描轨迹相符的连续的图案。从而可以有效降低预定图案间断处的亮度，使得间断处的亮度不被人眼所察觉。本发明进一步提供一种汽车照明设备，包含如上任意一种实施方式的发光装置。
本发明的有益效果是：区别于现有技术的情况，本发明提供一种发光装置，波长转换装置包括阵列排布的多个单元格，每一所述单元格内分别设置有波长转换材料，所述激发光经所述波长转换材料产生受激光，各所述单元格之间相互独立的地产生受激光。本发明的发光装置能够实现较稳定照明，且通过控制各个单元格发出的受激光的亮度，可以形成特定的图案，且结构简单，成本低，具有良好的用户体验。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种发光装置，包括激发光源和波长转换装置，所述激发光源用于发出激发光，其特征在于，所述波长转换装置包括阵列排布的多个单元格，每一所述单元格内分别设置有波长转换材料，所述激发光激发所述波长转换材料而产生受激光，各所述单元格之间相互独立的地产生受激光，各所述单元格产生的受激光沿预定的出光通道投射而形成预定图案；所述发光装置还包括用于驱动所述激发光源移动的驱动装置，所述驱动装置根据所述预定图案的轨迹驱动所述激发光源在各个单元格上扫描，以激发相应单元格内的波长转换材料发出受激光，从而投射形成所述图案；所述驱动装置驱动所述激发光源按照所述预定图案进行反复扫描，对所述预定图案的间断处从多条路径进行分散过渡扫描以降低预定图案间断处的亮度。
2.根据权利要求1所述的发光装置，其特征在于，所述激发光源包括与所述单元格一一对应的多个发光单体，每个所述发光单体分别发出一束激发光束到对应的单元格内并激发相应的单元格发出受激光。
3.根据权利要求2所述的发光装置，其特征在于，所述发光装置通过控制各个发光单体的亮度和/或开闭来控制单元格发出受激光的亮度，以形成发光装置的投影图案。
4.根据权利要求1所述的发光装置，其特征在于，所述发光装置还包括设置在所述受激光的光路上，用于反射受激光而形成出射光的曲面反射装置。
5.根据权利要求4所述的发光装置，其特征在于，所述曲面反射装置设置在所述激发光源和所述波长转换装置之间，所述曲面反射装置上设置用于透射激发光的透光元件，所述激发光经所述透光元件照射到所述波长转换装置上并在所述波长转换装置上激发出受激光，所述受激光经所述曲面反射装置形成出射光出射。
6.根据权利要求5所述的发光装置，其特征在于，所述激发光源与所述透光元件之间还设置有用于将所述激发光汇聚到所述透光元件上的聚集透镜。
7.根据权利要求1所述的发光装置，其特征在于，所述激发光源用于发出激发光束，所述激发光束激发相应的单元格内的波长转换材料发出受激光。
8.根据权利要求7所述的发光装置，其特征在于，所述激发光光束在所述波长转换装置上的投射面积小于或等于所述单元格的面积。
9.一种汽车照明装置，其特征在于，包括如权利要求1到8任意一项所述的发光装置。
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