CN110173666A - 激光庭院灯的配光模组 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种激光庭院灯的配光模组，包括蓝光激光器、反光杯、荧光透明陶瓷、金属套和配光散射挡板，反光杯为只有一个底面敞开的四棱台形罩体，荧光透明陶瓷安装在蓝光激光器内，金属套套在荧光透明陶瓷外，配光散射挡板位于荧光透明陶瓷的前端，配光散射挡板完全遮挡荧光透明陶瓷的全部出射光，反光杯和金属套上开有透光孔，蓝光激光器发出的光经过反光杯和金属套上的透光孔会聚到荧光透明陶瓷上，荧光透明陶瓷在蓝光激发下发出黄光，黄光和剩余的蓝光混合成为暖白光或者正白光。本发明利用蓝光激光器代替LED光源，解决了LED光源的光效受限问题，同时利用反光杯和配光散射挡板减少出射光的眩光指数。

Description

激光庭院灯的配光模组
技术领域
本发明涉及一种激光庭院灯的配光模组，该配光模组能将光效比LED光效高的半导体蓝光激光器用于城市慢车道、窄车道、居民小区、旅游景区、公园、广场等公共场所的户外白光照明。
背景技术
对于普通庭院灯照明，有的采用传统碘钨灯泡，有的采用节能灯泡，最近几年大多数庭院灯都用LED做光源。庭院灯结构和配光方式也千差万别，但未曾发现采用激光做光源的庭院灯，也未发现采用完全遮挡光束的平板配光散射挡板和散射面反光杯配合的庭院灯。常见的室内照明格栅灯是格栅遮挡部分光能的灯具，被被广泛应用于商业照明，如办公室、商场、医院过道、学校教室等公共场所。普通格栅灯的优点是，保护日光灯管，空气流通性好、视觉效果好、便于检修和更换灯管，但普通格栅灯的格栅和激光庭院灯的平板配光散射挡板作用完全不同。
LED存在众所周知与散热无关的“效率骤降”现象，即随着驱动功率密度的增加，出光效率会迅速衰减，且迄今为止还没有找到合理的解决方法。物理学诺贝尔奖获得者，LED白光之夫中村修二在2013年就提出：“在不久的将来，LED技术因为受制于其发光效率的物理极限，最终会被激光取代，激光照明在帮助人类提高生活质量方面，将会有非常广阔的应用前景。”与LED诞生在同一时代的激光二极管（LD）不仅具有很多LED的优点，如响应速度快，耗能低、寿命长、环保等，更为突出的是在照明需求范围内无“效率骤降”现象，在高电流密度、高强度蓝光激发下工作仍有高的转换效率，这就保证了照明光源的高效性及光色的稳定性，并且在大电流下更具应用潜力，使得成为白光LED的最佳替代者。激光照明是颠覆性的新一代照明技术，研发户外激光庭院灯、激光路灯等照明产品势在必行。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种激光庭院灯的配光模组，利用蓝光激光器代替LED光源，解决了LED光源的光效受限问题，同时利用反光杯和配光散射挡板减少出射光的眩光指数。
为了解决所述技术问题，本发明采用的技术方案是：激光庭院灯的配光模组，包括蓝光激光器、反光杯、荧光透明陶瓷、金属套和配光散射挡板，反光杯为只有一个底面敞开的四棱台形罩体，该面为反光杯的出光面，荧光透明陶瓷的一个面安装在反光杯未敞开的底面上，该面记为A面，另一个面朝向反光杯的出光面，该面记为B面，金属套套在荧光透明陶瓷除A面、B面的其他部位外，配光散射挡板位于荧光透明陶瓷B面的前端，配光散射挡板完全遮挡荧光透明陶瓷的全部出射光，反光杯和金属套上开有透光孔，蓝光激光器发出的光经过反光杯和金属套上的透光孔会聚到荧光透明陶瓷上，荧光透明陶瓷在蓝光激发下发出黄光，黄光和剩余的蓝光混合成为暖白光或者正白光。
进一步的，蓝光激光器与反光杯之间还设有光束整形透镜和转向棱镜，蓝光激光器发出的光经过光束整形透镜的整形以及转向棱镜的转向后，经过透光孔会聚到荧光透明陶瓷上。
进一步的，整形透镜为柱面和非球面透镜，转向棱镜为等腰直角棱镜。
进一步的，荧光透明陶瓷为圆柱形，A面和B面分别为荧光透明陶瓷的两个底面，金属套套在荧光透明陶瓷的侧面上。
进一步的，配光散射挡板为平板或者三棱柱。
进一步的，金属套内部为散射面，配光散射挡板采用散射面或者镜面。
进一步的，荧光透明陶瓷边缘发光点的夹角为83°。
进一步的，蓝光激光器的数量为2个，分别位于反光杯安装荧光透明陶瓷底面的两侧，反光杯的透光孔开在其侧壁上，转向棱镜的一个直角面朝向整形透镜，另一个直角面朝向透光孔。
进一步的，反光杯未开透光孔的两个侧壁满足偏光要求采用非对称设计。
本发明的有益效果：本发明采用蓝光激光器作为庭院灯的光源，解决原有LED光源的光效受限问题，并通过荧光透明陶瓷将激光器发出的蓝光激发成黄光，从而得到需要的光场色温，荧光透明陶瓷的出射光经过配光散射挡板、反光杯的阻挡和散射，从而获得配光角度符合庭院灯照明标准、眩光指数远小于6的均匀光场，从而适合城市慢车道、窄车道、居民小区、旅游景区、公园、广场等公共场所的户外白光照明，人眼直接观看灯具时无任何不适感。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明另一种角度的结构示意图；
图3为图2为A-A剖面图；
图4为荧光透明陶瓷和金属套的结构示意图；
图5为配光光路的光线走向示意图；
图6为配光模组的配光曲线图；
图7为配光模组的正白光和暖白光的光场模拟示意图，7a为正白光的光场模拟示意图，7b为暖白光的光场模拟示意图；
图中：1、蓝光激光器，2、光束整形透镜，3、转向棱镜，4、荧光透明陶瓷，5、金属套，6、配光散射挡板，7、反光杯，8、透光孔。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的说明。
实施例1
本实施例公开一种激光庭院灯的配光模组，如图1、2、3所述，包括蓝光激光器1、光束整形透镜2、转向棱镜3、反光杯7、荧光透明陶瓷4、金属套5和配光散射挡板6。
反光杯7为只有一个底面敞开的四棱台形罩体，该面为反光杯7的出光面，荧光透明陶瓷4的一个面安装在反光杯7未敞开的底面上，该面记为A面，另一个面朝向反光杯7的反光面，该面记为B面，为荧光透明陶瓷4的出光面，金属套5套在荧光透明陶瓷4除A面、B面的其他部位外，配光散射挡板6位于荧光透明陶4出光面的前端，配光散射挡板6能够完全遮挡荧光透明陶瓷的全部出射光然后进行散射，反光杯7和金属套5上均开有透光孔8，并且反光杯7和金属套5上的透光孔8在同一条直线上使得蓝光激光1发出的激光能通过透光孔8会聚在荧光透明陶瓷4上。
本实施例中，光束整形透镜2为柱面和非球面透镜，转向棱镜3为等腰直角棱镜。
如图2、3所示，蓝光激光器1的数量为2个，分别位于反光杯7安装荧光透明陶瓷4底面的两侧，反光杯7的透光孔8开在其侧壁上，转向棱镜3的一个直角面朝向整形透镜2，另一个直角面朝向透光孔8。
如图4所示，荧光透明陶瓷4为圆柱形，A面和B面分别为圆柱形荧光透明陶瓷4的两个底面，金属套5套在荧光透明陶瓷4的侧面上。配光散射挡板6为平板散射挡板，在其他实施例中，也可以将其设计为三棱柱，三棱柱的一个棱正对荧光透明陶瓷4的出光面，与该棱相接的两个面对荧光透明陶瓷的出射光进行散射，调整三棱柱散射挡板的角度，可以得到不同的配光曲线，从而满足各种路灯的照明需求。
本实施例中，金属套5内部、配光散射挡板6均采用散射面，反光杯7的内壁也为散射面。
如图5所示，本实施例所述配光模组工作时，激光电源一旦给蓝光激光器1供电，蓝光激光器1就会发出蓝光激光束，因为半导体激光器的谐振腔出光端面是矩形窗口，所以蓝光激光束在两个相互垂直方向的光束发散角度不同，这种激光束照射到接收屏上椭圆光斑。位于蓝光激光器1前端的整形透镜2会对蓝光激光器1发出的激光进行整形，它把蓝色激光束两个相互垂直方向不同的发散角整形会聚成相同的角度，在接收屏上形成圆形光斑，经过整形透镜2会聚缩小的光斑可以更好的激发荧光透明陶瓷4发出黄光。整形会聚后的蓝光激光束经转向棱镜3的全反射后转向90°，再穿过反光杯7和金属套5上的透光孔8照射到荧光透明陶瓷4上。短波长的蓝光激光束光子能量大，由它激发荧光透明陶瓷4内的钇铝石榴石发出黄光。荧光透明陶瓷4的出光面发出的黄光和剩余蓝光照射到配光散射挡板6上，黄光和蓝光经过配光散射挡板6的阻挡和散射，不再有直射光出射。配光散射挡板6的所有散射光线照射到反光杯7的五个散射面上，经散射面反光杯7进一步散射获得配光角度符合庭院灯照明标准、眩光指数远小于6均匀光场。
本实施例将反光杯7设计成只有出光面敞开四棱台形罩体，同时荧光透明陶瓷4除出光面以外的其他部分均被金属套5或者反光杯7包裹，可以有效的防止激光向后散射，所有激光经过配光散射挡板6和反光杯7散射后由反光杯敞开的面照在照明区域，防止光能浪费。
本实施例中，配光散射挡板6是配光模组的关键部件，它防止荧光透明陶瓷4发出的光直接出射，缺少该配光散射挡板6，荧光透明陶瓷4发出的光也无法经过反光杯7进行散射，故反光杯7也无法发挥作用。配光散射挡板6决定了配光曲线的形状。
本实施例中，荧光透明陶瓷4边缘发光点的夹角为83°。如此设计，可以让荧光透明陶瓷边缘发光点成83°角的光线被配光散射挡板散射或者反射到后方2π立体角的空间，从而避免直接出射而导致的眩光指数过大。
本实施例中，反光杯7未开透光孔8的两个侧壁非对称设计，这样可以就可以使配光的纵向角度偏光20°到25°，从而可以用在灯杆翘度为0°或者1°的庭院灯杆上，用于照亮城市慢车道、窄车道、居民小区、旅游景区，公园、广场等公共场所地面（路面）。
图6为本实施例所述配光模组的配光曲线，图7为TracePro模拟的正白光和暖白光的两种光场，7a为正白光光场，7b为暖白光光场。
实施例2
本实施例中，金属套5内部、配光散射挡板6均采用镜面，反光杯7的内壁仍为散射面，在配光模组结构不变条件下，配光散射挡板采用镜面反射时，可以得到不同的配光广场和配光曲线，可用于距高比不同的户外庭院灯照明场所。其他同实施例1相同，此处不再累述。
以上描述的仅是本发明的基本原理和优选实施例，本领域技术人员根据本发明做出的改进和替换，属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.激光庭院灯的配光模组，其特征在于：包括蓝光激光器、反光杯、荧光透明陶瓷、金属套和配光散射挡板，反光杯为只有一个底面敞开的四棱台形罩体，该面为反光杯的出光面，荧光透明陶瓷的一个面安装在反光杯未敞开的底面上，该面记为A面，另一个面朝向反光杯的出光面，该面记为B面，金属套套在荧光透明陶瓷除A面、B面的其他部位外，配光散射挡板位于荧光透明陶瓷B面的前端，配光散射挡板完全遮挡荧光透明陶瓷的全部出射光，反光杯和金属套上开有透光孔，蓝光激光器发出的光经过反光杯和金属套上的透光孔会聚到荧光透明陶瓷上，荧光透明陶瓷在蓝光激发下发出黄光，黄光和剩余的蓝光混合成为暖白光或者正白光。
2.根据权利要求1所述的激光庭院灯的配光模组，其特征在于：蓝光激光器与反光杯之间还设有光束整形透镜和转向棱镜，蓝光激光器发出的光经过光束整形透镜的整形以及转向棱镜的转向后，经过透光孔会聚到荧光透明陶瓷上。
3.根据权利要求2所述的激光庭院灯的配光模组，其特征在于：光束整形透镜为柱面和非球面透镜，转向棱镜为等腰直角棱镜。
4.根据权利要求1所述的激光庭院灯的配光模组，其特征在于：荧光透明陶瓷为圆柱形，A面和B面分别为荧光透明陶瓷的两个底面，金属套套在荧光透明陶瓷的侧面上。
5.根据权利要求1所述的激光庭院灯的配光模组，其特征在于：配光散射挡板为平板或者三棱柱。
6.根据权利要求1所述的激光庭院灯的配光模组，其特征在于：金属套内部为散射面或者镜面，配光散射挡板采用散射面或者镜面。
7.根据权利要求1所述的激光庭院灯的配光模组，其特征在于：荧光透明陶瓷边缘发光点的夹角为83°。
8.根据权利要求3所述的激光庭院灯的配光模组，其特征在于：蓝光激光器的数量为2个，分别位于反光杯安装荧光透明陶瓷底面的两侧，反光杯的透光孔开在其侧壁上，转向棱镜的一个直角面朝向整形透镜，另一个直角面朝向透光孔。
9.根据权利要求8所述的激光庭院灯的配光模组，其特征在于：反光杯未开透光孔的两个侧壁为满足偏光要求采用非对称设计。
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Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102109099A (zh) * 2009-12-28 2011-06-29 夏普株式会社 照明装置
JP2013030720A (ja) * 2011-07-29 2013-02-07 Sharp Corp 発光素子、発光装置および発光素子の製造方法
US20130314937A1 (en) * 2012-05-24 2013-11-28 Sharp Kabushiki Kaisha Light projecting device and vehicular headlamp
KR101507879B1 (ko) * 2013-10-10 2015-04-07 경북대학교 산학협력단 레이저광을 이용한 조명장치
KR20150071059A (ko) * 2013-12-17 2015-06-26 한국광기술원 레이저 조명장치
CN105190159A (zh) * 2013-04-26 2015-12-23 日立麦克赛尔株式会社 车辆用灯具
CN210004316U (zh) * 2019-05-30 2020-01-31 济南三星灯饰有限公司 激光庭院灯的配光模组

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102109099A (zh) * 2009-12-28 2011-06-29 夏普株式会社 照明装置
JP2013030720A (ja) * 2011-07-29 2013-02-07 Sharp Corp 発光素子、発光装置および発光素子の製造方法
US20130314937A1 (en) * 2012-05-24 2013-11-28 Sharp Kabushiki Kaisha Light projecting device and vehicular headlamp
CN105190159A (zh) * 2013-04-26 2015-12-23 日立麦克赛尔株式会社 车辆用灯具
KR101507879B1 (ko) * 2013-10-10 2015-04-07 경북대학교 산학협력단 레이저광을 이용한 조명장치
KR20150071059A (ko) * 2013-12-17 2015-06-26 한국광기술원 레이저 조명장치
CN210004316U (zh) * 2019-05-30 2020-01-31 济南三星灯饰有限公司 激光庭院灯的配光模组

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