CN111365632A - 灯头及照明设备 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种灯头及照明设备，其中，灯头安装在光源装置上，光源装置发出的光为激发光，灯头包括：会聚装置，会聚装置安装在光源装置的出光口；波长转换装置，波长转换装置设置在会聚装置远离光源装置的一侧。本发明的技术方案有效地解决了现有技术的LED照明时会产生短波蓝光，对人眼造成伤害的问题。

Description

灯头及照明设备
技术领域
本发明涉及照明工具技术领域，具体而言，涉及一种灯头及照明设备。
背景技术
LED照明是现在常用的照明方式，具有成本低能耗小等特点。LED指的是发光二极管，有含镓(Ga)、砷(As)、磷(P)、氮(N)等化合物制成，用于照明时是将多个发光二极管集成在一起形成的照明装置。
但是，在现有技术的LED照明方案中，具有较多的蓝光，并且蓝光含有短波蓝光的成份，会对人眼造成伤害；并且色温比较单一，主要是通过黄灯与蓝光各自灯的混合实现白光的输出。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种灯头及照明设备，以解决现有技术的LED照明时会产生短波蓝光，对人眼造成伤害的问题。
为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种灯头，灯头安装在光源装置上，光源装置发出的光为激发光，灯头包括：会聚装置，会聚装置安装在光源装置的出光口；波长转换装置，波长转换装置设置在会聚装置远离光源装置的一侧。
进一步地，会聚装置的第一端靠近光源装置，会聚装置的第二端远离光源装置，会聚装置第一端的截面积大于第二端的截面积。
进一步地，会聚装置的截面积沿第一端到第二端的方向逐渐减小。
进一步地，会聚装置的端面的形状为多边形、圆形、椭圆等规则形状，或者不规则形状。
进一步地，会聚装置第一端的端面形状与第二端的端面形状不同。
进一步地，会聚装置为中空结构，会聚装置包括设置在内壁的反射层；或者会聚装置为反射材料制成的中空结构。
进一步地，会聚装置的侧壁为曲面，或者由多个平面拼接组成，或者平面和曲面混合拼接组成。
进一步地，波长转换装置设在会聚装置的第二端，波长转换装置包括波长转换层，波长转换层为波长转换材料制成；波长转换装置具有至少一个分区，当波长转换装置具有多个分区时，每个分区的波长转换层相同或者不同。
进一步地，波长转换装置还包括：第一透明基底，第一透明基底设置在波长转换层靠近光源装置的一端；第二透明基底，第二透明基底设置在波长转换层远离光源装置的一端。
进一步地，波长转换装置还包括：第一二向色元件，第一二向色元件设在第一透明基底远离波长转换层的一侧，以透射光源装置发出的激发光，并反射波长转换层产生的受激光；第二二向色元件，第二二向色元件设在第二透明基底远离波长转换层的一侧，以反射光源装置发出的激发光，并透射波长转换层产生的受激光。
进一步地，第一二向色元件的反射波段为X1，且460nm≤X1≤700nm。
进一步地，第二二向色元件的透射波段为X2，且460nm≤X2≤700nm。
进一步地，第一透明基底上设置有第一镀膜，第二透明基底上设置有第二镀膜。
进一步地，波长转换装置设置为会聚型、广角型，波长转换装置为连续的平面或者曲面，或者多个平面和/或曲面拼接组成。
进一步地，光源装置包括激发光光源和光通道，激发光光源发出激发光并使激发光进入光通道，光通道上设置有至少一个出光口。
进一步地，光通道上设置有一个出光口时，出光口设置在光通道远离激发光光源的一端；光通道上设置有多个出光口时，多个出光口设置在光通道的侧面；其中，每个出光口对应设置有一组会聚装置和波长转换装置。
进一步地，光通道中部设置有多个出光口，出光口设置在光通道的侧面，光通道远离激发光光源的一端设置有另一激发光光源；或者光通道远离激发光光源的一端设置为反射段，以阻止激发光射出光通道。
进一步地，光通道为玻璃材质、塑胶材质、光纤或者玻璃拼接体，光通道设置为空心或者实心。
进一步地，激发光包括蓝光、紫光和/或紫外光。
根据本发明的另一方面，提供了一种照明设备，包括灯头，灯头为上述的灯头。
进一步地，照明设备包括多组光源装置和多组灯头，每组光源装置包括激发光光源和光通道，每个光通道上设置有多个出光口，每个出光口对应设置一组灯头。
进一步地，照明设备包括一组光源装置和多组灯头，光源装置包括激发光光源和多个光通道，每个光通道远离激发光光源的端部设置有出光口，每个出光口对应设置一组灯头。
应用本发明的技术方案，光源装置的设置可以发出可利用的激发光，会聚装置的设置可以将激发光聚集在起来提高亮度，波长转换装置可以将短波蓝光转换成对人眼无害的长波蓝光，或者直接将短波蓝光过滤。这样利用激发光的灯头可以避免照明时产生的短波蓝光，进而避免短波蓝光对人眼造成伤害。本发明的技术方案有效地解决了现有技术的LED照明时会产生短波蓝光，对人眼造成伤害的问题。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1示出了根据本发明的灯头的实施例的结构示意图；
图2示出了本发明中波长转换装置的结构示意图；
图3示出了本发明中第一二向色元件的反射波段的光谱曲线图；
图4示出了本发明中第二二向色元件的透射波段的光谱曲线图；
图5示出了本发明中会聚装置设置为圆台状时的结构示意图；
图6示出了本发明中会聚装置设置为棱台状时的结构示意图；
图7示出了本发明中波长转换装置为多边形且具有一个分区时的结构示意图；
图8示出了本发明中波长转换装置为多边形且具有三个分区时的一种结构示意图；
图9示出了本发明中波长转换装置为多边形且具有三个分区时的另一结构示意图；
图10示出了本发明中波长转换装置为圆形且具有一个分区时的结构示意图；
图11示出了本发明中波长转换装置为圆形且具有三个分区时的结构示意图；
图12示出了本发明中波长转换装置为椭圆形且具有三个分区时的一种结构示意图；
图13示出了本发明中波长转换装置为椭圆形且具有三个分区时的另一结构示意图；
图14示出了本发明中波长转换装置为多个平面拼接形成的会聚型的结构示意图；
图15示出了本发明中波长转换装置为多个平面拼接形成的广角型的一种结构示意图；
图16示出了本发明中波长转换装置为多个平面拼接形成的广角型的另一结构示意图；
图17示出了本发明中波长转换装置为曲面形成的会聚型的结构示意图；
图18示出了本发明中波长转换装置为曲面形成的广角型的结构示意图；
图19示出了本发明中光源装置的光通道为圆柱形的结构示意图；
图20示出了本发明中光源装置的光通道为圆柱形且侧面开设有多个出光口时的示意图；
图21示出了本发明中光源装置的光通道为棱柱形的结构示意图；
图22示出了本发明中光源装置的光通道为棱柱形且侧面开设有多个出光口时的示意图；
图23示出了本发明中照明设备的光通道为棱柱形并在出光口安装灯头后的示意图；
图24示出了本发明中照明设备的光通道为圆柱形并在出光口安装灯头后的示意图；
图25示出了本发明中照明设备的光通道设置为多个时的示意图。
其中，上述附图包括以下附图标记：
10、光源装置；11、激发光光源；12、光通道；13、出光口；20、会聚装置；30、波长转换装置；31、波长转换层；32、第一透明基底；33、第二透明基底；34、第一二向色元件；35、第二二向色元件。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
如图1所示，实施例一中的一种灯头，灯头安装在光源装置10上，光源装置10发出的光为激发光，灯头包括会聚装置20和波长转换装置30。会聚装置20安装在光源装置10的出光口13。波长转换装置30设置在会聚装置20远离光源装置10的一侧。
应用实施例一的技术方案，光源装置10的设置可以发出可利用的激发光，会聚装置20的设置可以将激发光聚集在起来提高亮度，波长转换装置30可以将短波蓝光转换成对人眼无害的长波蓝光，或者直接将短波蓝光过滤。这样利用激发光的灯头可以避免照明时产生的短波蓝光，进而避免短波蓝光对人眼造成伤害。实施例一的技术方案有效地解决了现有技术的LED照明时会产生短波蓝光，对人眼造成伤害的问题。
如图1至所示，在实施例一的技术方案中，会聚装置20的第一端靠近光源装置10，会聚装置20的第二端远离光源装置10，会聚装置20第一端的截面积大于第二端的截面积。上述结构可以方便将出光口13的激发光收集起来并聚集在一起，之后通过会聚装置20上的波长转换装置30进行转换。
如图1所示，在实施例一的技术方案中，会聚装置20的截面积沿第一端到第二端的方向逐渐减小。上述结构可以激发光聚集在一起，并提高亮度。
如图1所示，在实施例一的技术方案中，会聚装置20的端面的形状为多边形、圆形、椭圆等规则形状，或者不规则形状。会聚装置20的端面的形状可以根据需要进行选择，以照射出不同形状的激发光。进一步地，会聚装置20第一端的端面形状与第二端的端面形状可以相同也可以不同。优选相同的端面形状，以方便加工，降低加工成本。
如图1所示，在实施例一的技术方案中，会聚装置20为中空结构，会聚装置20包括设置在内壁的反射层。或者会聚装置20为反射材料制成的中空结构。中空结构和反射层的配合可以更好地会聚激发光。进一步地，中空结构可以填充透光材料以提高会聚装置20的强度和稳定性。
如图1、图5和图6所示，在实施例一的技术方案中，会聚装置20的侧壁为曲面，或者由多个平面拼接组成，或者平面和曲面混合拼接组成。上述结构可以形成不同的会聚效果，继而满足更多客户的需求。
如图2以及图7至13所示，在实施例一的技术方案中，波长转换装置30设在会聚装置20的第二端，波长转换装置30包括波长转换层31，波长转换层31为波长转换材料制成。波长转换装置30具有至少一个分区，当波长转换装置30具有多个分区时，每个分区的波长转换层31相同或者不同。波长转换装置30的设置用来转换受激光的波长，进而避免照明时产生的短波蓝光，以避免短波蓝光对人眼造成伤害。过滤波短波蓝光的波长转换材料可以通过有限次的实验制成。至少一个分区的设置可以使波长转换装置30的转换更加多样化。设置为多个分区时，可以在不同的分区使用不同的波长转换层31，进而可以使一个灯头可以发出不同波长的受激光。实施例一中图7至13展示了波长转换装置30为方形或者圆形时具有一个或多个分区的示意图。进一步地，波长转换装置30的形状为平面、曲面或者立体面。
如图2所示，在实施例一的技术方案中，波长转换装置30还包括第一透明基底32和第二透明基底33。第一透明基底32设置在波长转换层31靠近光源装置10的一端。第二透明基底33设置在波长转换层31远离光源装置10的一端。两个透明基底的设置可以对波长转换层31形成保护，以保证波长转换层31的稳定可靠。
如图2至4所示，在实施例一的技术方案中，波长转换装置30还包括第一二向色元件34和第二二向色元件35。第一二向色元件34设在第一透明基底32远离波长转换层31的一侧，以透射光源装置10发出的激发光，并反射波长转换层31产生的受激光。第二二向色元件35设在第二透明基底33远离波长转换层31的一侧，以反射光源装置10发出的激发光，并透射波长转换层31产生的受激光。上述结构中括第一二向色元件34和第二二向色元件35的配合可以使短波蓝光等对人体有害的受激光转换成对人体无害的受激光，以使经过波长转换装置30的受激光更加安全。进一步地，第一二向色元件34的反射波段为X1，且460nm≤X1≤700nm。第二二向色元件35的透射波段为X2，且460nm≤X2≤700nm。
如图14至18所示，在实施例一的技术方案中，波长转换装置30设置为会聚型、广角型，波长转换层31为连续的平面或者曲面，或者多个平面和/或曲面拼接组成。上述结构可以中波长转换装置30可以根据需要改变受激光的聚散。在实际生产中可以根据客户的要求对波长转换装置30的形态进行改变，进而产生不同的求的照明效果。
如图19至22所示，在实施例一的技术方案中，光源装置10包括激发光光源11和光通道12，激发光光源11发出激发光并使激发光进入光通道12，光通道12上设置有至少一个出光口13。上述结构中可以更好地利用激发光光源11。
如图19至22所示，在实施例一的技术方案中，光通道12上设置有一个出光口13时，出光口13设置在光通道12远离激发光光源11的一端。光通道12上设置有多个出光口13时，多个出光口13设置在光通道12的侧面。其中，每个出光口13对应设置有一组会聚装置20和波长转换装置30。上述结构可以根据需要形成不同结构的光源装置10。在光通道12上设置有多个出光口13时可以节省光通道12的布置。
如图19至22所示，在实施例一的技术方案中，光通道12中部设置有多个出光口13，出光口13设置在光通道12的侧面，光通道12远离激发光光源11的一端设置有另一激发光光源11。或者光通道12远离激发光光源11的一端设置为反射段，以阻止激发光射出光通道12。上述结构可以避免光通道12出现漏光现象，降低激发光在传导过程中的损失。
如图19至22所示，在实施例一的技术方案中，光通道12为玻璃材质、塑胶材质、光纤或者玻璃拼接体，光通道12设置为空心或者实心。上述结构可以更好地利用光通道12，满足不同的受激光传导条件。
值得注意的是，本发明中的激发光包括蓝光、紫光和/或紫外光。这样可以更加方便过滤短波蓝光。
如图23至25所示，实施例一中的一种照明设备，包括灯头，灯头为上述的灯头。上述照明设备可以避免短波蓝光的产生。光源装置10的设置可以发出可利用的激发光，会聚装置20的设置可以将激发光聚集在起来提高亮度，波长转换装置30可以将短波蓝光转换成对人眼无害的长波蓝光，或者直接将短波蓝光过滤。这样利用激发光的灯头可以避免照明时产生的短波蓝光，进而避免短波蓝光对人眼造成伤害。
如图23至25所示，在实施例一的技术方案中，照明设备包括多组光源装置10和多组灯头，每组光源装置10包括激发光光源11和光通道12，每个光通道12上设置有多个出光口13，每个出光口13对应设置一组灯头。上述结构可以通过多组光源装置10和多组灯头形成不同大小的照明设备，以根据需要制作不同规格的照明设备。每个光通道12上设置有多个出光口13的设置可以减少光通道12的布置。
如图23至25所示，在实施例一的技术方案中，照明设备包括一组光源装置10和多组灯头，光源装置10包括激发光光源11和多个光通道12，每个光通道12远离激发光光源11的端部设置有出光口13，每个出光口13对应设置一组灯头。上述结构可以降低受激光传导中的损失，进而具有更加清晰稳定的光源。
实施例二的主题，其中实施例二与实施例一的不同之处在于：
如图2至4所示，在实施例二的技术方案中，第一透明基底32上设置有第一镀膜，第二透明基底33上设置有第二镀膜。上述结构中第一镀膜和第二镀膜的设置与实施例一中的第一二向色元件34和第二二向色元件35具有相同的效果。与实施例一相比，本实施例可以简化波长转换装置30，仅需要设置3层的层结构即可实现同样的效果，实施例一则需要5层的层结构。
从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：光源装置10的设置可以发出可利用的激发光，会聚装置20的设置可以将激发光聚集在起来提高亮度，波长转换装置30可以将短波蓝光转换成对人眼无害的长波蓝光，或者直接将短波蓝光过滤。这样利用激发光的灯头可以避免照明时产生的短波蓝光，进而避免短波蓝光对人眼造成伤害。本发明的技术方案有效地解决了现有技术的LED照明时会产生短波蓝光，对人眼造成伤害的问题。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (22)

1.一种灯头，其特征在于，所述灯头安装在光源装置(10)上，所述光源装置(10)发出的光为激发光，所述灯头包括：
会聚装置(20)，所述会聚装置(20)安装在所述光源装置(10)的出光口(13)；
波长转换装置(30)，所述波长转换装置(30)设置在所述会聚装置(20)远离所述光源装置(10)的一侧。
2.根据权利要求1所述的灯头，其特征在于，所述会聚装置(20)的第一端靠近所述光源装置(10)，所述会聚装置(20)的第二端远离所述光源装置(10)，所述会聚装置(20)第一端的截面积大于第二端的截面积。
3.根据权利要求2所述的灯头，其特征在于，所述会聚装置(20)的截面积沿第一端到第二端的方向逐渐减小。
4.根据权利要求2所述的灯头，其特征在于，所述会聚装置(20)的端面的形状为多边形、圆形、椭圆等规则形状，或者不规则形状。
5.根据权利要求4所述的灯头，其特征在于，所述会聚装置(20)第一端的端面形状与第二端的端面形状不同。
6.根据权利要求1所述的灯头，其特征在于，所述会聚装置(20)为中空结构，所述会聚装置(20)包括设置在内壁的反射层；或者
所述会聚装置(20)为反射材料制成的中空结构。
7.根据权利要求1所述的灯头，其特征在于，所述会聚装置(20)的侧壁为曲面，或者由多个平面拼接组成，或者平面和曲面混合拼接组成。
8.根据权利要求2所述的灯头，其特征在于，所述波长转换装置(30)设在所述会聚装置(20)的第二端，所述波长转换装置(30)包括波长转换层(31)，所述波长转换层(31)为波长转换材料制成；
所述波长转换装置(30)具有至少一个分区，当所述波长转换装置(30)具有多个分区时，每个分区的所述波长转换层(31)相同或者不同。
9.根据权利要求8所述的灯头，其特征在于，所述波长转换装置(30)还包括：
第一透明基底(32)，所述第一透明基底(32)设置在所述波长转换层(31)靠近所述光源装置(10)的一端；
第二透明基底(33)，所述第二透明基底(33)设置在所述波长转换层(31)远离所述光源装置(10)的一端。
10.根据权利要求9所述的灯头，其特征在于，所述波长转换装置(30)还包括：
第一二向色元件(34)，所述第一二向色元件(34)设在所述第一透明基底(32)远离所述波长转换层的一侧，以透射所述光源装置(10)发出的激发光，并反射所述波长转换层(31)产生的受激光；
第二二向色元件(35)，所述第二二向色元件(35)设在所述第二透明基底(33)远离所述波长转换层的一侧，以反射所述光源装置(10)发出的激发光，并透射所述波长转换层(31)产生的受激光。
11.根据权利要求10所述的灯头，其特征在于，所述第一二向色元件(34)的反射波段为X1，且460nm≤X1≤700nm。
12.根据权利要求10所述的灯头，其特征在于，所述第二二向色元件(35)的透射波段为X2，且460nm≤X2≤700nm。
13.根据权利要求9所述的灯头，其特征在于，所述第一透明基底(32)上设置有第一镀膜，所述第二透明基底(33)上设置有第二镀膜。
14.根据权利要求1所述的灯头，其特征在于，所述波长转换装置(30)设置为会聚型、广角型，所述波长转换装置(30)为连续的平面或者曲面，或者多个平面和/或曲面拼接组成。
15.根据权利要求1所述的灯头，其特征在于，所述光源装置(10)包括激发光光源(11)和光通道(12)，所述激发光光源(11)发出激发光并使所述激发光进入所述光通道(12)，所述光通道(12)上设置有至少一个所述出光口(13)。
16.根据权利要求15所述的灯头，其特征在于，所述光通道(12)上设置有一个所述出光口(13)时，所述出光口(13)设置在所述光通道(12)远离所述激发光光源(11)的一端；
所述光通道(12)上设置有多个所述出光口(13)时，多个所述出光口(13)设置在所述光通道(12)的侧面；
其中，每个所述出光口(13)对应设置有一组所述会聚装置(20)和所述波长转换装置(30)。
17.根据权利要求15所述的灯头，其特征在于，所述光通道(12)中部设置有多个所述出光口(13)，所述出光口(13)设置在所述光通道(12)的侧面，所述光通道(12)远离所述激发光光源(11)的一端设置有另一所述激发光光源(11)；或者
所述光通道(12)远离所述激发光光源(11)的一端设置为反射段，以阻止所述激发光射出所述光通道(12)。
18.根据权利要求15所述的灯头，其特征在于，所述光通道(12)为玻璃材质、塑胶材质、光纤或者玻璃拼接体，所述光通道(12)设置为空心或者实心。
19.根据权利要求1至18中任一项所述的灯头，其特征在于，所述激发光包括蓝光、紫光和/或紫外光。
20.一种照明设备，包括灯头，其特征在于，所述灯头为权利要求1至19中任一项所述的灯头。
21.根据权利要求20所述的照明设备，其特征在于，所述照明设备包括多组光源装置(10)和多组灯头，每组所述光源装置(10)包括激发光光源(11)和光通道(12)，每个所述光通道(12)上设置有多个出光口(13)，每个所述出光口(13)对应设置一组灯头。
22.根据权利要求20所述的照明设备，其特征在于，所述照明设备包括一组光源装置(10)和多组灯头，所述光源装置(10)包括激发光光源(11)和多个光通道(12)，每个所述光通道(12)远离所述激发光光源(11)的端部设置有出光口(13)，每个所述出光口(13)对应设置一组灯头。
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