CN206540036U - 激光照明模块 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种激光照明模块，其包括具有多个激光二极管，以发出激光光线的光源部，以及设置在激光光线的光路方向上的光线处理部，且光线处理部包括接收激光光线、以使激光光线一次合束的一次合束单元，接收一次合束后的激光光线、并使激光光线聚焦射出的二次合束单元，以及接收聚焦后的激光光线、并对激光光线进行准直合束的光纤传递单元，还包括接收光纤传递单元传递的激光光线、并将激光光线转化为白色光线后发出的光线发射单元。本实用新型的激光照明模块通过光线处理部对激光光线进行三次合束处理，再将合束后的激光转化为白色光而射出，可经由光束的聚合而大大提高模块射出光线的功率和光通量，从而能够适用于车辆远距离照明的需要。

Description

激光照明模块

技术领域

本实用新型涉及汽车灯具技术领域，特别涉及一种用于汽车远光灯使用的激光照明模块。

背景技术

随着半导体光源技术的发展，激光已逐步被各大灯厂研究和应用，有的车型也已经开始应用激光作为辅助远光，激光光源的研发和应用对于汽车灯具的进一步发展有巨大的作用，其能够使现代科技感和时尚感得到充分的体现。但是现在对于激光照明光源的应用尚未有完全成熟的技术，虽有实际应用的产品出现，不过由于每个出厂的激光模组都要进行调试以达到需要的效果，因此产量不高。另外，目前开发出的激光模组在功率及光通量上也较低，难以用于车辆远距离照明的需要，因而研发一种适用于车辆远距照明的激光光源显得很有意义。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型旨在提出一种激光照明模块，以可具有较大的功率及高光通量，适于车辆远距离照明的需要。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种激光照明模块，其包括：

光源部，具有多个激光二极管，以发出激光光线；

光线处理部，设置在所述激光光线的光路方向上，且所述光线处理部包括接收所述激光光线、以使所述激光光线一次合束的一次合束单元，接收一次合束后的所述激光光线、并使所述激光光线聚焦射出的二次合束单元，以及接收聚焦后的所述激光光线、并对所述激光光线进行准直合束的光纤传递单元，还包括接收所述光纤传递单元传递的所述激光光线、并将所述激光光线转化为白色光线后发出的光线发射单元。

进一步的，所述一次合束单元包括设置在所述激光光线光路方向上的、相对于所述光源部固定设置的菱形棱镜。

进一步的，在所述菱形棱镜与所述光源部之间，对应于各所述激光二极管设置有准直镜。

进一步的，所述准直镜被设置成相对于所述激光二极管的距离可调。

进一步的，所述二次合束单元包括相对于所述一次合束单元固定设置的平凸柱面镜，所述平凸柱面镜具有向所述一次合束单元方向外突的、以接收一次合束后的所述激光光线的外突曲面。

进一步的，所述光纤传递单元包括相对于所述二次合束单元固定设置的自聚焦光纤，所述自聚焦光纤的输入端位于所述二次合束单元射出光线的焦点处。

进一步的，在所述自聚焦光纤的输入端设有对所述二次合束单元射出的所述激光光线进行二次聚焦的二次聚焦单元。

进一步的，所述光线发射单元包括相对于所述光纤传递单元固定设置的光色转换器。

进一步的，所述光源部和所述光线处理部收容在形成有容置腔的盒体内。

进一步的，在所述盒体上设有对所述光源部进行散热的散热单元。

相对于现有技术，本实用新型具有以下优势：

本实用新型所述的激光照明模块通过光线处理部对多个激光二极管所发的光线进行三次合束处理，再将合束后的激光转化为白色光而射出，可经由光束的聚合而大大提高模块射出光线的功率和光通量，从而能够适用于车辆远距离照明的需要。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型实施例所述的激光照明模块的内部结构图；

图2为本实用新型实施例所述的下盒体的结构示意图；

图3为本实用新型实施例所述的激光二极管和准直镜的布置示意图；

图4为本实用新型实施例所述的准直镜轴套的结构示意图；

图5为本实用新型实施例所述的准直镜压圈的结构示意图；

图6为本实用新型实施例所述的光纤安装模块的结构示意图；

图7为本实用新型实施例所述的光纤固定座的结构示意图；

图8为本实用新型实施例所述的激光照明模块的整体结构示意图；

图9为本实用新型实施例所述的激光照明模块的光路示意图；

附图标记说明：

1-下盒体，2-激光二极管，3-固定座，4-菱形棱镜，5-平凸柱面镜，6-自聚焦光纤，7-光纤安装模块，8-光色转换器，9-准直镜，10-准直镜轴套，11-准直镜压圈，111-缺口，12-二极管压圈，13-固定座安装槽，14-棱镜安装槽，15-柱面镜安装槽，16-模块安装孔，17-光色转换器安装槽，18-定位安装柱，19-散热鳍片，20-模块固定座，21-光纤安装座，22-导光聚焦碗，23-散热风扇，24-盒盖。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型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实用新型。

本实施例涉及一种激光照明模块，其整体上包括具有多个激光二极管，以发出激光光线的光源部，以及设置在所发出的激光光线的光路方向上的光线处理部，且该光线处理部包括接收激光光线、以使激光光线一次合束的一次合束单元，接收一次合束后的激光光线、并使激光光线聚焦射出的二次合束单元，以及接收聚焦后的激光光线、并对激光光线进行准直合束的光纤传递单元，还包括接收光纤传递单元传递的激光光线、并将激光光线转化为白色光线后发出的光线发射单元。

基于如上的整体结构，如图1中所示，本实施例的激光照明模块中光源部和光线处理部收容设置在由下盒体1以及下文所述的盒盖24所围构成的具有容置腔的盒体内，该容置腔具体形成于下盒体1中，盒盖24则扣置于下盒体1上，而光源部位于容置腔内的一端，光线处理部则位于光源部与容置腔内的另一端之间。在下盒体1上靠近于光源部的一端还设有位于盒体外的散热单元，其具体可为固定于下盒体1端部的散热风扇23，相对于散热风扇23，在下盒体1的另一端也形成有通透布置的通孔，该通孔即用于光线发射单元转化后的白色光线的射出，以用于照明。

本实施例中构成光源部的各激光二极管2具体为通过固定座3安装于下盒体1中，于固定座3供激光二极管2装入的一侧也固定有PCB板，PCB板用于对各激光二极管2提供电源，同时在PCB板上也可设置热敏电阻以对光源部处的工作温度进行采样，从而可通过控制散热风扇23的启停，保证模块的正常工作。本实施例中一次合束单元为相邻于固定座3布置在下盒体1内，并位于光源部的激光光线光路方向上的菱形棱镜4，且菱形棱镜4具体为对应于两侧的激光二极管2固定在下盒体1中的两个，由此通过两个菱形棱镜4对激光光线的平行移动，便可实现两侧激光二极管2的激光光线与中部的激光二极管2的激光光线间的合束。

本实施例中二次合束单元为相对于固定座3，固定于菱形棱镜4另一侧的平凸柱面镜5，该平凸柱面镜5靠近于菱形棱镜4的一侧端面为向菱形棱镜4方向外突的外突曲面，菱形棱镜4合束后的激光光线即入射于该外突曲面上。相对于该外突曲面，平凸柱面镜5的另一侧则为平面，经平凸柱面镜5处理后的激光光线以聚焦状由该平面射出。

本实施例中光纤传递单元具体为通过光纤安装模块7设置于下盒体1中的自聚焦光纤6，自聚焦光纤6通过光纤安装模块7固定在下盒体1内，且自聚焦光线6的光线输入端位于平凸柱面镜5出射光线的焦点处，自聚焦光纤6的光线输出端则对应于光线发射单元布置。光纤安装模块7的具体结构在下文进行说明，而本实施例的光线发射单元具体为对应于下盒体1端部的通孔布置的光色转换器8。此外，为使得各激光二极管2发出的激光光线变为平行光，以垂直射于菱形棱镜4上，本实施例中在菱形棱镜4与激光二极管2之间也设置有对应于各激光二极管2布置的准直镜，准直镜同样安装于固定座3中。

下盒体1的具体结构如图2中所示，在下盒体1中容置腔的底部形成有位于一端的固定座安装槽13，在固定座安装槽13内也设置有两个定位安装柱18，固定座3即卡置在固定座安装槽13内，且通过定位安装柱18进行定位及固定。于固定座安装槽13的一侧设置有棱镜安装槽14，棱镜安装槽14随形于菱形棱镜4的形状设计，以实现菱形棱镜4的稳定卡装。相对于固定座安装槽13，在棱镜安装槽14的另一侧设置有柱面镜安装槽15，平凸柱面镜5卡置在该柱面镜安装槽15内。

在下盒体1内靠近其具有通孔的一端设置有两个模块安装孔16，该模块安装孔16即用于上述的光纤安装模块7的安装固定，而为了便于光纤安装模块7安装时的定位，在下盒体1内相邻于两个模块安装孔16也设置有凸起状的限位柱，光纤安装模块7安装时限位柱即可插装于形成在光纤安装模块7上的定位孔中，以此实现预定位作用。本实施例中在下盒体1内于其端部的通孔处设置有光色转换器安装槽17，光色转换器8即安装于其内，而相对于通孔，在下盒体1的另一端还形成有多道散热鳍片19，散热风扇23即固定在散热鳍片19上。

本实施例中激光二极管2及准直镜9于固定座3中的安装结构如图3中所示，在固定座3上形成有通透布置的安装孔，激光二极管2插装于安装孔的一端，并通过二极管压圈12实现固定，准直镜9则经由准直镜压圈11固定于准直镜轴套10内，并通过准直镜轴套10安装于安装孔的另一端。准直镜轴套10的结构如图4中所示，在其外周侧形成有外螺纹，以实现于固定座3上安装孔内的螺接，且通过该螺接结构，也可实现准直镜9与激光二极管2之间距离的调整。准直镜压圈11的结构如图5中所示，在准直镜压圈11的外周侧也设置有外螺纹，以实现于准直镜轴套10内的旋入，而将准直镜9压紧在准直镜轴套10内。

为便于对准直镜压圈11的旋转操作，在准直镜压圈11的一侧端面上设置有缺口111，安装准直镜压圈11时，将一字螺丝刀的刀口插入该缺口111内便可实现对准直镜压圈11的转动。本实施例中二极管压圈12采用与准直镜压圈11相同的结构及安装形式即可，而为了利于激光二极管2所产生的热量的传递，固定座3也应采用具有良好热传递性的材质制成，如其具体可采用铝合金材料。

本实施例中光纤安装模块7的结构如图6和图7中所示，其具体包括模块固定座20，以及固定于模块固定座20上的光线安装座21，在模块固定座20上设置有与前述下盒体1内的模块安装孔16对应布置的通孔，以通过螺钉实现模块固定座20在下盒体1中的固定，而在光线安装座21上也形成有位于其两端，且分置于光线安装座21两相对侧的固定耳，在固定耳上设置有通孔，以经由螺钉实现光线安装座21与模块固定座20之间的连接。

本实施例中自聚焦光纤6即沿光纤安装座21的长度方向插设于光线安装座21内，而为了使得平凸柱面镜5聚焦射出的激光光线能够更多的进入自聚焦光纤6中，在光纤安装座21上于自聚焦光纤6的输入端还设置有可对激光光线进行二次聚焦的二次聚焦单元，该二次聚焦单元具体为设置于自聚焦光纤6端部的导光聚焦碗22，该导光聚焦碗22为透明导光且具有渐变的折射率，由此可将自平凸柱面镜5射来的位于自聚焦光纤6端部外的光线再全反射聚焦于自聚焦光纤6中。

本实施例的激光照明模块在组装时，将激光二极管2和准直镜9安装于固定座3中，并将PCB板固定于固定座3的一侧，然后将固定座3、菱形棱镜4、平凸柱面镜5，以及装有自聚焦光纤6的光纤安装模块7和光色装换器8固定于下盒体1内，然后盖上盒盖24，将散热风扇23安装于盒体的端部即可，组装完成后的模块整体结构如图8中所示。

本实施例的激光照明模块在工作时的光路则如图9中所示，激光二极管2发出的激光光线经准直镜9准直后射出，两侧的激光二极管2的射出光线通过菱形棱镜4的平移，与中部激光二极管2的光线进行一次合束，一次合束后的激光光线输入平凸柱面镜5，经平凸柱面镜5激光光线聚焦射出而实现二次合束，二次合束后的光线进入自聚焦光纤6中，并通过自聚焦光纤6的传递后自聚焦射出，由自聚焦光纤6射出的光线进入光色转换器8，经光色转换器8转化后，以白色光的形式射出盒体。

本实施例的激光照明模块通过准直镜9、菱形棱镜4、平凸柱面镜5及自聚焦光纤6对多个激光二极管2所发的光线进行三次合束处理，再将合束后的激光由光色转换器8转化为白色光而射出，可经由光束的聚合而大大提高模块射出光线的功率和光通量，从而能够适用于车辆远距离照明的需要。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种激光照明模块，其特征在于包括：

光源部，具有多个激光二极管(2)，以发出激光光线；

光线处理部，设置在所述激光光线的光路方向上，且所述光线处理部包括接收所述激光光线、以使所述激光光线一次合束的一次合束单元，接收一次合束后的所述激光光线、并使所述激光光线聚焦射出的二次合束单元，以及接收聚焦后的所述激光光线、并对所述激光光线进行准直合束的光纤传递单元，还包括接收所述光纤传递单元传递的所述激光光线、并将所述激光光线转化为白色光线后发出的光线发射单元。

2.根据权利要求1所述的激光照明模块，其特征在于：所述一次合束单元包括设置在所述激光光线光路方向上的、相对于所述光源部固定设置的菱形棱镜(4)。

3.根据权利要求2所述的激光照明模块，其特征在于：在所述菱形棱镜(4)与所述光源部之间，对应于各所述激光二极管(2)设置有准直镜(9)。

4.根据权利要求3所述的激光照明模块，其特征在于：所述准直镜(9)被设置成相对于所述激光二极管(2)的距离可调。

5.根据权利要求1所述的激光照明模块，其特征在于：所述二次合束单元包括相对于所述一次合束单元固定设置的平凸柱面镜(5)，所述平凸柱面镜(5)具有向所述一次合束单元方向外突的、以接收一次合束后的所述激光光线的外突曲面。

6.根据权利要求1所述的激光照明模块，其特征在于：所述光纤传递单元包括相对于所述二次合束单元固定设置的自聚焦光纤(6)，所述自聚焦光纤(6)的输入端位于所述二次合束单元射出光线的焦点处。

7.根据权利要求6所述的激光照明模块，其特征在于：在所述自聚焦光纤(6)的输入端设有对所述二次合束单元射出的所述激光光线进行二次聚焦的二次聚焦单元。

8.根据权利要求1所述的激光照明模块，其特征在于：所述光线发射单元包括相对于所述光纤传递单元固定设置的光色转换器(8)。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的激光照明模块，其特征在于：所述光源部和所述光线处理部收容在形成有容置腔的盒体内。

10.根据权利要求9所述的激光照明模块，其特征在于：在所述盒体上设有对所述光源部进行散热的散热单元。