CN109751546A - 照明装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种照明装置，包括光源模组、连接装置、灯头模组和传感器模组，连接装置内部设置有用于改变激发光光路的光学引导元件，灯头模组包括波长转换装置；传感器模组，用于检测外界环境的变化，并根据环境的变化控制所述光源模组输出不同光路的激发光或控制所述光学引导元件以不同的光路将所述激发光引导至所述灯头模组。本发明照明装置可根据外界环境的变化出射适应不同环境的出射光，以实现智能控制的目的。

Description

照明装置

技术领域

本发明涉及光学领域，尤其是涉及一种应用于户外公共设施的照明装置。

背景技术

目前，路灯等户外照明装置已经普遍采用更为节能的LED光源替代传统光源，获得广泛应用。但是LED光源在户外的应用，仍存在着很多问题，导致采用LED光源的路灯等户外照明装置的寿命和功能受到影响。

LED光源的电路板、各元器件等装置全部放置于路灯的灯头部位，由于灯头部位空间有限，烈日曝晒、雨雪雾霾等环境因素使这些元器件装置的工作环境十分恶劣，影响LED光源的寿命；此外，现有的路灯通常只具有一个光路，当外部环境变化时，无法根据外部环境的变化而进行改变光线的明暗和色温，会导致能量的消耗或是照明效果的不足，并且因此影响路灯的使用寿命。

因此，实有必要提供一种新的用于户外的照明装置以解决上述问题。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种可根据外界环境的变化出射适应不同环境的出射光，以实现智能控制的目的。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：一种照明装置，其特征在于，所述照明装置包括：光源模组、连接装置、灯头模组、传感器模组：

所述光源模组，包括用于输出激发光的至少一个激光光源；

所述连接装置用于连接所述光源模组和所述灯头模组，所述连接装置内部设置有用于改变激发光光路的光学引导元件，所述光学引导元件用于将所述光源模组的激发光引导至所述灯头模组；所述灯头模组包括波长转换装置，所述波长转换装置接收所述光学引导元件引导的至少一激发光，并吸收至少一激发光以产生受激光出射；

所述传感器模组，用于检测外界环境的变化，并根据环境的变化控制所述光源模组输出不同光路的激发光或控制所述光学引导元件以不同的光路将所述激发光引导至所述灯头模组。

优选的，所述灯头模组上设置有至少两个波长转换区，不同的波长转换区可发出不同峰值波长的受激光。

优选的，所述连接装置包括竖直方向上的第一连接部和自第一连接部弯折延伸的第二连接部。

优选的，所述光学引导元件包括位于所述连接装置靠近所述光源模组一侧的第一反光组件和位于所述第一连接部和第二连接部相连处的第二反光组件，所述激发光经所述第一反光组件和所述第二反光组件进入所述灯头模组。

优选的，所述第二反光组件包括倾斜角不同的至少两个反射镜，所述光源模组包括与所述反射镜一一对应的至少两个独立发出激发光的激光光源，所述激光光源发出的至少两束激发光束经所述反射镜分别激发对应的波长转换区。

优选的，所述第二反光组件为倾斜角度可调节的反射装置，所述反射装置包括与所述波长转换区一一对应的多个调节位置，所述激发光经所述反射装置的不同调节位置反射，分别对应到不同的波长转换区。

优选的，所述反射装置为可绕轴向转动的反射镜，所述反射镜一侧作为固定轴与所述连接装置相连，另一侧作为自由端绕固定轴转动。

优选的，所述灯头模组包括作为波长转换材料的第一荧光陶瓷和第二荧光陶瓷，所述照明装置包括用于检测外界环境的传感器模组，所述传感器模组包含第一传感单元，当所述第一传感单元判定外界达到某一设定条件时，控制所述光源模组产生激发光，所述激发光激发所述第一荧光陶瓷形成出射光。

优选的，所述第一传感单元为光探测器，用于检测外界环境中的光照强度。

优选的，所述传感器模组包含第二传感单元，当所述第一传感单元判定外界达到某一设定条件时，所述第二传感器同步检测外界环境的变化，当所述第二传感单元判定外界达到某一设定条件时，所述照明装置控制所述激发光激发所述第二荧光陶瓷形成出射光。

优选的，所述第二传感单元为湿度传感器。

优选的，所述第二传感单元通过控制电路控制所述光源模组的所述不同激光光源作，从而控制激发光激发所述第一荧光陶瓷或所述第二荧光陶瓷。

优选的，所述第二传感单元通过控制电路控制所述光学引导元件以达到相应的调节位置，从而控制激发光激发所述第一荧光陶瓷或所述第二荧光陶瓷。

区别于现有技术，本发明提供一种照明装置，包括用于发出激发光的光源模组、与所述光源模组间隔设置的灯头模组和连接所述光源模组和灯头模组的连接装置，所述照明装置在所述灯头模组处可形成至少两束光路不同的激发光束。

本发明具有如下有益效果：通过设置激光光源、光学引导元件，使得照明装置在所述灯头模组处可形成至少两束光路不同的激发光束，再配合传感器模组对环境的感测分析，使得在不同的环境下激光光束在灯头模组处产生适应环境变化的不同出射光，以实现智能控制的目的。

附图说明

图1是本发明照明装置的结构示意图；

图2是本发明照明装置的光路示意图；

图3是本发明照明装置另一种实施方式的结构示意图；

图4是本发明照明装置的另一种实施方式的光路示意图。

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。

如图1所示，本发明照明装置300包括光源模组307、灯头模组301和连接光源模组307和灯头模组301的连接装置304。

光源模组307包括激光光源、控制电路及散热装置等，用于发出激发光。灯头模组301包括反射灯罩和设置在灯罩内的波长转换装置302。照明装置300在灯头模组301处可形成至少两束光路不同的激发光束。

波长转换装置302内包括至少两个波长转换区，不同的波长转换区设置有可发出不同峰值波长的受激光的波长转换材料，本实施方式以两种波长转换材料为例进行说明，当然，在可选择的其他实施方式中，也可以为两种以上的其他数量，其原理是一致的。本实施方式中，波长转换材料为荧光陶瓷，置于反射灯罩的中心焦点附近位置，包括第一荧光陶瓷302a和第二荧光陶瓷302b。荧光陶瓷可以采用纯相YAG:Ce的荧光陶瓷以及的氧化铝和YAG:Ce的复相陶瓷等。不同荧光陶瓷激发出的出射光的亮度和穿透性不同，适用于不同的外界环境。其中第一荧光陶瓷302a用于激发生成偏冷白光；第二荧光陶瓷302b用于激发生成偏暖白光。这两种光线分别适用于不同明暗、亮度的外界环境。偏冷白光适用于外界亮度较暗的环境，偏暖白光适用于外界亮度较亮的环境。

反射灯罩采用金属材料制成，优选为材质硬质铝合金材料制成，反射灯罩的内壁设置成镜面高反射弧形结构，用于汇聚出射光，提高光罩效率。进一步的，反光灯罩对应波长转换装置302的位置上还设置有用于加强散热的散热模组303，其材质为铜、铝或其它铝合金材料，用于使得荧光陶瓷产生的热量得以散发，避免温度过高而影响荧光陶瓷的发光效率。

连接装置304为空心的金属管状结构，连接装置304内设置有用于改变光路的光学引导元件，使得激发光经连接装置304进入灯头模组301形成出射光。具体在本实施方式中，连接装置包括竖直方向上的第一连接部和自第一连接部弯折延伸的第二连接部，第一连接部和第二连接部之间可以相互垂直，也可以形成一个钝角；且第一连接部和第二连接部即可以是一体成型，也可以是通过焊接等组装。连接装置304整体的高度可根据实际设计需求确定，管道内壁需做光滑和防锈处理，材料选择不易变形，有一定结构强度的材质。

光学引导元件为设置在连接装置的拐角处用于改变光的传导方向，具体在本实施方式中，包括位于连接装置304靠近光源模组307一侧的第一反光组件306和位于连接装置304灯头模组第一连接部和第二连接部相交处的第二反光组件305，光源模组307发射出的平行的激发光经第一反光组件306发生一次反射后进入第二反光组件305，并经过第二反光组件305的第二次反射进入所述灯头模组301。

在实际应用中，以照明装置是路灯为例，连接装置304可作为路灯的灯柱，光源模组307放置于照明装置300的底端，便于检修和更换。灯头模组301设置在灯柱远离地面的一端，第一反光组件306将从光源模组307中发射出的平行激发光，转换为顺着灯柱竖直向上的光路，并经过第二反光组件305进入灯头模组301，并激发灯头模组内的荧光陶瓷产生出射光。由于采用激发光激发荧光陶瓷产生出射光，并且采用光学引导元件，将激发光从地面引导到高处的灯头模组301，因此灯头模组301无需电路连接，并且从光源模组307到灯头模组301之间也无需布局电路，节省材料成本等，并且不会因为阴雨、雾等潮湿天气影响使用效果，从而使得可靠性能和安全性能提高。

第一反光组件306为独立的全反射镜，材料可以是镜面反射铝或者镀镜面高反射材料的其他材质基板；第二反光组件305包括倾斜角不同的至少两个反射镜，光源模组307包括与反射镜一一对应的至少两个独立发出激发光的激光光源，激光光源发出的至少两束激发光束经第二反光组件305中的各个反射镜分别激发对应的波长转换材料产生不同种类的出射光。

在本实施方式中，第二发光组件305中的反射镜共有两个，均为全反射镜，具体请参考图2所示，第二反光组件305包括并排设置在连接装置304管道内部的第一全反射镜305a和第二全反射镜305b，其中第一全反射镜305a对应的倾斜角度是将激发光束反射到对应的第一荧光陶瓷302a表面，第二全反射镜305b对应的倾斜角度是将激发光束反射到对应的第二荧光陶瓷302b表面。在本实施方式中，光源模组307内包括第一激光光源307a、第二激光光源307b和控制电路，第一激光光源307a发出的激发光对应第一全反射镜305a并激发第一荧光陶瓷302a；第二激光光源307b发出的激发光对应第二全反射镜305b并激发第二荧光陶瓷302b。控制电路用于控制第一激光光源307a和第二激光光源307b工作或关闭，从而控制出射光的种类。在可选择的其他实施方式中，也可以仅设置一个可以根据波长转换材料的特性适配的转换效率高的激光光源，也是可以实施的。

照明装置300上还设置有用于检测外界环境的传感器模组308，包括用于检测外界光线强度的第一传感单元和用于检测外界湿度的第二传感单元。具体在本实施方式中，传感器模组308位于光源模组307上，包括湿度传感器和光探测器，其中光探测器设置在光照强度变化最大的位置，这样可以迅速起到一个调节的作用，优选的，可以设置一透明的透明罩子将该光探测器罩起来，以起到一个保护的作用防止光探测器被空气破坏；湿度传感器设置在可与外界空气相接触的位置。此外传感器模组308上还包括控制器、控制电路、散热装置组成。

当第一传感单元判定外界达到某一设定条件时，具体在本实施方式为检测到外界光线较暗时，光探测器输出“开启”信号，给到光源模组307中激光光源的控制电路，接收到信号后，激光光源产生激发光，顺着光路，激发灯头模组产生出射光，外在表现为路灯等照明工具被点亮开始工作。

第二传感单元通过控制电路控制光源模组的不同激光光源工作，当第一传感单元判定外界达到某一设定条件时，第二传感器同步检测外界环境的变化，从而控制激发光激发第一荧光陶瓷302a或第二荧光陶瓷302b。具体在本实施方式中，第二传感单元为湿度传感器，其对气候环境的中的湿度进行探测分析，即在光探测器开始工作时，控制电路控制处于a光路，激发第一荧光陶瓷302a，与此同时，湿度探测器同时对气候环境的中的湿度进行探测分析，当湿度超出设定的值范围，控制电路会控制切换到b光路，即进一步控制第二激光光源307b工作产生激发光经第二全反射镜305b激发第二荧光陶瓷302b产生暖白光，给予一个更亮，照亮范围更广，穿透力更强的光线模式。当湿度传感器探测到的湿度在设定范围内，判定为天气状况较好，能见度高，控制电路控制保持a光路，即控制第一激光光源307a工作产生激发光经第一全反射镜305a激发第一荧光陶瓷302a产生冷白光。这样，根据天气状况，在起到自适应调节功能的同时，也起到了节能省电的作用。

参照图3所示，下面提供一种在上述的基础上进行改进的另一种实施方式，其原理大致相同，照明装置400包括光源模组407、灯头模组401和连接光源模组407和灯头模组401的连接装置404。

光源模组407包括激光光源、控制电路及散热装置等，用于发出激发光。灯头模组401包括反射灯罩和设置在灯罩内的波长转换装置402。

本实施方式中，波长转换装置402包括第一荧光陶瓷402a和第二荧光陶瓷402b。其中第一荧光陶瓷402a用于激发生成偏冷白光；第二荧光陶瓷402b用于激发生成偏暖白光。这两种光线分别适用于不同明暗、亮度的外界环境。偏冷白光适用于外界亮度较暗的环境，偏暖白光适用于外界亮度较亮的环境。反光灯罩对应波长转换装置402的位置上还设置有用于加强散热的散热模组403。

连接装置404内设置有用于改变光路的光学引导元件，具体在本实施方式中，连接装置包括竖直方向上的第一连接部和自第一连接部弯折延伸的第二连接部，第一连接部和第二连接部之间可以相互垂直，也可以形成一个钝角；且第一连接部和第二连接部即可以是一体成型，也可以是通过焊接等组装。连接装置404整体的高度可根据实际设计需求确定，管道内壁需做光滑和防锈处理，材料选择不易变形，有一定结构强度的材质。

光学引导元件为设置在连接装置的拐角处用于改变光的传导方向，包括位于连接装置404靠近光源模组407一侧的第一反光组件406和位于连接装置304灯头模组第一连接部和第二连接部相交处的第二反光组件405，光源模组407发射出的平行的激发光经第一反光组件406发生一次反射后进入第二反光组件405，并经过第二反光组件405的第二次反射进入灯头模组401。

相较于前述的实施方式，本实施方式的区别在于，光源模组内仅具有一个激光光源，第二反光组件405为倾斜角度可调节的反射装置，该反射装置包括与所述波长转换材料一一对应的多个调节位置，激发光经反射装置的不同调节位置分别激发对应的波长转换材料。具体的，反射装置为可绕轴向转动的反射镜，其一侧作为固定轴与连接装置连接，另一侧作为自由端绕固定轴转动。

具体在本实施方式中，参照图4所示，反射装置为单片镜面全反射镜，具有第一位置405a和第二位置405b，反射装置可以通过转动在两个不同位置来回切换，当其转到切换到第一位置405a时，对应的倾斜角度是将激发光束反射到对应的第一荧光陶瓷402a的位置；当其转到切换到第二位置405b时，对应的倾斜角度是将激发光束反射到对应的第二荧光陶瓷402b的位置。

照明装置400上还设置有用于检测外界环境的传感器模组408，包括用于检测外界光线强度的第一传感单元408a和用于检测外界湿度的第二传感单元408b，具体在本实施方式中，为湿度传感器和光探测器。其中，第一传感单元408a设置在光源模组上，第二传感单元408b设置在连接装置404上。照明装置400还包括与第二传感单元408b相连的传动装置409，传动装置接收第二传感单元408b的信号带动反射装置转动从而完成在两个不同位置来回切换。

当第一传感单元408a判定外界达到某一设定条件时，具体在本实施方式为检测到外界光线较暗时，光探测器输出“开启”信号，给到光源模组中激光光源的控制电路，接收到信号后，激光光源产生激发光，顺着光路，激发灯头模组产生出射光，外在表现为路灯等照明工具被点亮开始工作。

第二传感单元408b通过控制电路控制传动装置并带动反射装置转动从而完成在两个不同位置来回切换，从而控制激发光激发第一荧光陶瓷或第二荧光陶瓷。具体在本实施方式中，第二传感单元408b为湿度传感器，用于对气候环境的中的湿度进行探测分析，当湿度超出设定的值范围，控制电路会控制切换到b光路，即控制反射装置转到第二位置305b激发第二荧光陶瓷302b产生暖白光，给予一个更亮，照亮范围更广，穿透力更强的光线模式。当湿度传感器探测到的湿度在设定范围内，判定为天气状况较好，能见度高，控制电路控制切换到a光路，即控制反射装置转到第一位置305a激发第一荧光陶瓷302a产生冷白光。这样，根据天气状况，在起到自适应调节功能的同时，也起到了节能省电的作用。

相较于第一种实施方式，本实施方式只采用一种激光光源，可以有效降低生产成本和能源的消耗。且通过反光装置的转动实现自动化调节，调节更精准，避免了反射镜因长期使用角度变化而产生的误差，维修方便。

本发明具有如下有益效果：首先，光源模组和灯头模组分体设置，使得光源模组、电源电路、电源控制都设置在路灯底端，当光源模组或电源电路出现问题时无需对整个照明设备进行维修；其次，灯头模组无电源、电路设计，不会因为阴雨、雾等潮湿天气影响使用效果，抗环境能力强，可靠性和安全性能高；最后，通过设置激光光源、光学引导元件，使得照明装置在所述灯头模组处可形成至少两束光路不同的激发光束，再配合传感器模组对环境的感测分析，使得在不同的环境下激光光束产生适应环境变化的出射光，以实现智能控制的目的。

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 (13)

1.一种照明装置，其特征在于，所述照明装置包括：光源模组、连接装置、灯头模组、传感器模组：

所述光源模组，包括用于输出激发光的至少一个激光光源；

所述连接装置用于连接所述光源模组和所述灯头模组，所述连接装置内部设置有用于改变激发光光路的光学引导元件，所述光学引导元件用于将所述光源模组的激发光引导至所述灯头模组；

所述灯头模组包括波长转换装置，所述波长转换装置接收所述光学引导元件引导的至少一激发光，并吸收至少一激发光以产生受激光出射；

所述传感器模组，用于检测外界环境的变化，并根据环境的变化控制所述光源模组输出不同光路的激发光或控制所述光学引导元件以不同的光路将所述激发光引导至所述灯头模组。

2.根据权利要求1所述的照明装置，其特征在于，所述灯头模组上设置有至少两个波长转换区，不同的波长转换区可发出不同峰值波长的受激光。

3.根据权利要求2所述的照明装置，其特征在于，所述连接装置包括竖直方向上的第一连接部和自第一连接部弯折延伸的第二连接部。

4.根据权利要求3所述的照明装置，其特征在于，所述光学引导元件包括位于所述连接装置靠近所述光源模组一侧的第一反光组件和位于所述第一连接部和第二连接部相连处的第二反光组件，所述激发光经所述第一反光组件和所述第二反光组件进入所述灯头模组。

5.根据权利要求4所述的照明装置，其特征在于，所述第二反光组件包括倾斜角不同的至少两个反射镜，所述光源模组包括与所述反射镜一一对应的至少两个独立发出激发光的激光光源，所述激光光源发出的至少两束激发光束经所述反射镜分别激发对应的波长转换区。

6.根据权利要求4所述的照明装置，其特征在于，所述第二反光组件为倾斜角度可调节的反射装置，所述反射装置包括与所述波长转换区一一对应的多个调节位置，所述激发光经所述反射装置的不同调节位置反射，分别对应到不同的波长转换区。

7.根据权利要求6所述的照明装置，其特征在于，所述反射装置为可绕轴向转动的反射镜，所述反射镜一侧作为固定轴与所述连接装置相连，另一侧作为自由端绕固定轴转动。

8.根据权利要求1所述的照明装置，其特征在于，所述灯头模组包括作为波长转换材料的第一荧光陶瓷和第二荧光陶瓷，所述照明装置包括用于检测外界环境的传感器模组，所述传感器模组包含第一传感单元，当所述第一传感单元判定外界达到某一设定条件时，控制所述光源模组产生激发光，所述激发光激发所述第一荧光陶瓷形成出射光。

9.根据权利要求8所述的照明装置，其特征在于，所述第一传感单元为光探测器，用于检测外界环境中的光照强度。

10.根据权利要求8所述的照明装置，其特征在于，所述传感器模组包含第二传感单元，当所述第一传感单元判定外界达到某一设定条件时，所述第二传感器同步检测外界环境的变化，当所述第二传感单元判定外界达到某一设定条件时，所述照明装置控制所述激发光激发所述第二荧光陶瓷形成出射光。

11.根据权利要求10所述的照明装置，其特征在于，所述第二传感单元为湿度传感器。

12.根据权利要求10所述的照明装置，其特征在于，所述第二传感单元通过控制电路控制所述光源模组的所述不同激光光源作，从而控制激发光激发所述第一荧光陶瓷或所述第二荧光陶瓷。

13.根据权利要求10所述的照明装置，其特征在于，所述第二传感单元通过控制电路控制所述光学引导元件以达到相应的调节位置，从而控制激发光激发所述第一荧光陶瓷或所述第二荧光陶瓷。