CN218762969U - 一种轨道机车激光前照灯照明装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及照明设备技术领域，提供一种轨道机车激光前照灯照明装置，包括激光光源，所述激光光源作为轨道机车前照灯的远光或远光辅助，所述激光光源匹配有透镜组成激光光源模组，所述激光光源模组作为远光的机车前照灯模组，激光光源模组分布在呈矩阵阵列分布的LED机车前照灯之间作为增加机车前照灯的照射距离的远光或远光补光；所述轨道机车前照灯由近光激光光源模组和远光激光光源模组组成。本实用新型使用激光光源作为机车前照灯的光源，能够有效的解决机车前照灯的照度低，照射距离短的问题。使得轨道机车驾驶员能够对行车前方的路障更早的做出判断，提高行车的安全性。

Description

一种轨道机车激光前照灯照明装置

技术领域

本实用新型涉及照明设备技术领域，尤其涉及一种轨道机车激光前照灯照明装置。

背景技术

目前我国轨道机车照明，其光源有卤钨灯、金卤灯、LED等照明光源。

在传统的机车前照灯领域，传统的机车前照灯功耗高、不节能、不环保、使用寿命短、故障率高、照度低、分辨率低、照射距离短等众多问题。

而LED光源属于目前最节能、最环保、使用寿命最长的光源，越来越受到重视，应用范围越来越广。但单粒LED功率还不够大，组合成机车照明灯具后，功率大，体积大，有时造成在机车上安装困难。若LED功率小，体积小，好安装，但会造成亮度不够。

而且，照度低和照射距离短的问题，给机车驾驶员判断行车路障，安全性带来了极大的挑战和隐患。

发明内容

为了解决上述现有技术中存在的技术问题,本实用新型的主要目的在于提供一种轨道机车激光前照灯照明装置，使用激光光源作为机车前照灯的光源，能够有效的解决机车前照灯的照度低，照射距离短的问题。使得轨道机车驾驶员能够对行车前方的路障更早的做出判断，提高行车的安全性。

为实现上述目的，本实用新型实施例提供了如下的技术方案：

第一方面，本实用新型提供了一种轨道机车激光前照灯照明装置，包括激光光源，所述激光光源作为轨道机车前照灯的远光或远光辅助，所述激光光源匹配有透镜组成激光光源模组，所述激光光源模组作为远光的机车前照灯模组，激光光源模组分布在呈矩阵阵列分布的LED机车前照灯之间作为增加机车前照灯的照射距离的远光或远光补光；所述轨道机车前照灯由近光激光光源模组和远光激光光源模组组成。

作为本实用新型的进一步方案，所述激光光源为安装在激光器固定板上的激光器，激光器朝向二向色镜设置，所述二向色镜设置在光源主体外壳内，所述二向色镜上方的光源主体外壳内安装有蓝光镜头组，蓝光镜头组通过上盖板固定，所述二向色镜后侧设有黄光镜头组，黄光镜头组后侧设有荧光膜片固定支架，荧光膜片固定支架上安装有荧光镜片。

作为本实用新型的进一步方案，所述光源主体外壳侧面还设有侧盖板，侧盖板通过螺钉固定在光源主体外壳一侧，用于二向色镜的拆装。

作为本实用新型的进一步方案，所述光源主体外壳固定在光源固定滑块上，所述激光器以及激光器固定板罩设在光源主体外壳内，所述光源固定滑块沿滑轨滑动设置。

作为本实用新型的进一步方案，所述二向色镜前侧的光源主体外壳内安装有窗口平片，窗口平片设置在前盖板中部的安装孔内，所述前盖板固定在光源主体外壳前侧。

作为本实用新型的进一步方案，所述上盖板外部安装有出光口镜头组支座，出光口镜头组支座上套设有出光口镜头组套筒，所述出光口镜头组套筒内安装有出光口镜头组。

作为本实用新型的进一步方案，所述滑轨上还设有透镜固定滑块，透镜固定滑块上安装有透镜，所述光源主体外壳前端的出光口镜头组朝向透镜设置。

作为本实用新型的进一步方案，所述光源固定滑块与透镜固定滑块相对于滑轨滑动设置，用于调节激光器与透镜之间的距离，形成1°到15°发散角的光。

作为本实用新型的进一步方案，所述轨道机车激光前照灯照明装置在激光器的光源发散光角度越小时为轨道机车前照灯提供的光越远，当激光器的光源发散光角度越大时为轨道机车前照灯提供的光越近。

作为本实用新型的进一步方案，所述透镜采用胶粘或螺丝与压片固定。

作为本实用新型的进一步方案，所述透镜为凸透镜或菲涅尔透镜，当激光器的光源匹配到phi110mm菲涅尔透镜时，在600米处的照射强度为17lx。

相对于现有技术而言，本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型提供一种轨道机车激光前照灯照明装置，远光作为轨道机车前照灯一个重要的基础照明功能，能在夜间提供较远距离的照明范围，使驾驶员能够提前发现障碍物。而影响远光灯照明距离的核心因素是光源，具体是指光源的亮度特性。而激光具有的高亮度特性正是获得高亮度白光的理想光源。

本实用新型使用激光光源作为机车前照灯的光源，能够有效的解决机车前照灯的照度低，照射距离短的问题。使得轨道机车驾驶员能够对行车前方的路障更早的做出判断，提高行车的安全性。

本实用新型的这些方面或其他方面在以下实施例的描述中会更加简明易懂。应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本实用新型。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例。在附图中：

图1为本实用新型实施例中一种轨道机车激光前照灯照明装置的结构示意图；

图2为本实用新型实施例中一种轨道机车激光前照灯照明装置的爆炸结构示意图；

图3为本实用新型实施例中一种轨道机车激光前照灯照明装置中光线原理示意图；

图4为图3中本实用新型实施例一种轨道机车激光前照灯照明装置中射距、光斑直径与照度关系示意图。

图中附图标记：1-出光口镜头组、2-出光口镜头组套筒、3-前盖板、4-上盖板、5-光源主体外壳、6-侧盖板、7-光源固定滑块、8-滑轨、9-透镜固定滑块、10-透镜、11-出光口镜头组支座、12-窗口平片、13-二向色镜、14-蓝光镜头组、15-黄光镜头组、16-荧光膜片固定支架、17-荧光镜片、18-激光器、19-激光器固定板。

本实用新型目的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

本部分将详细描述本实用新型的具体实施例，本实用新型之较佳实施例在附图中示出，附图的作用在于用图形补充说明书文字部分的描述，使人能够直观地、形象地理解本实用新型的每个技术特征和整体技术方案，但其不能理解为对本实用新型保护范围的限制。

在本实用新型的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。

在本实用新型的描述中，对方法步骤的连续标号是为了方便审查和理解，结合本实用新型的整体技术方案以及各个步骤之间的逻辑关系，调整步骤之间的实施顺序并不会影响本实用新型技术方案所达到的技术效果。

本实用新型的描述中，除非另有明确的限定，设置等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本实用新型中的具体含义。

由于单粒LED功率还不够大，组合成机车照明灯具后，功率大，体积大，有时造成在机车上安装困难。若LED功率小，体积小，好安装，但会造成亮度不够，而且，照度低和照射距离短的问题，给机车驾驶员判断行车路障，安全性带来了极大的挑战和隐患。

因此，本实用新型提供了一种轨道机车激光前照灯照明装置，使用激光光源作为机车前照灯的光源，能够有效的解决机车前照灯的照度低，照射距离短的问题。使得轨道机车驾驶员能够对行车前方的路障更早的做出判断，提高行车的安全性。

参见图1和图2所示，本实用新型的一个实施例提供了一种轨道机车激光前照灯照明装置，包括激光光源，所述激光光源作为轨道机车前照灯的远光或远光辅助，所述激光光源匹配有透镜10组成激光光源模组，所述激光光源模组作为远光的机车前照灯模组，激光光源模组分布在呈矩阵阵列分布的LED机车前照灯之间作为增加机车前照灯的照射距离的远光或远光补光；所述轨道机车前照灯由近光激光光源模组和远光激光光源模组组成。

公知光学器件发散角越大，光学设计难度越高。普通蓝色激光二极管输出为高斯光束，发散角较小，具有更高的设计灵活性。因此，具有更小发散角的激光二极管，更容易通过透镜耦合成更小的光斑，随后激发光转换材料，最终获得发光强度高的白光光源。而LED为面发光，发散角较大，在远距离照明上，光学设计难度大，光损失较多。同等照射距离下，LED光源较于激光白光光源的功率要大的多，同时也会造成机车前照灯的体积过大，难以装配。

在一些实施例中，所述激光光源为安装在激光器固定板19上的激光器18，激光器18朝向二向色镜13设置，所述二向色镜13设置在光源主体外壳5内，所述二向色镜13上方的光源主体外壳5内安装有蓝光镜头组14，蓝光镜头组14通过上盖板4固定，所述二向色镜13后侧设有黄光镜头组15，黄光镜头组15后侧设有荧光膜片固定支架16，荧光膜片固定支架16上安装有荧光镜片17。

在一些实施例中，所述光源主体外壳5侧面还设有侧盖板6，侧盖板6通过螺钉固定在光源主体外壳5一侧，用于二向色镜13的拆装。

在一些实施例中，所述光源主体外壳5固定在光源固定滑块7上，所述激光器18以及激光器固定板19罩设在光源主体外壳5内，所述光源固定滑块7沿滑轨8滑动设置。

在一些实施例中，所述二向色镜13前侧的光源主体外壳5内安装有窗口平片12，窗口平片12设置在前盖板3中部的安装孔内，所述前盖板3固定在光源主体外壳5前侧。

在一些实施例中，所述上盖板4外部安装有出光口镜头组支座11，出光口镜头组支座11上套设有出光口镜头组套筒2，所述出光口镜头组套筒2内安装有出光口镜头组1。

在一些实施例中，所述滑轨8上还设有透镜固定滑块9，透镜固定滑块9上安装有透镜10，所述光源主体外壳5前端的出光口镜头组1朝向透镜10设置。

在进行工作时，参见图1至图3所示，激光器18发出的光经二向色镜13后进入蓝光镜头组14产生反射的蓝光，一部分蓝光进入黄光镜头组15，打到荧光镜片17之上，将蓝光转换成黄光，转换的黄光经过黄光镜头组15和二向色镜13组形成平行光输出。一部分蓝光打到蓝光镜头组14，经反射后再次通过蓝光镜头组14形成平行光输出。蓝色的平行经过二向色镜13的折射和黄光混设形成白光输出。经过出光口镜头组1的聚焦形成1.8mm光斑大小的焦点。

在一些实施例中，为光源匹配上合适的透镜10，通过下方的滑轨8，调节光源和透镜10之间的距离，即：所述光源固定滑块7与透镜固定滑块9相对于滑轨8滑动设置，用于调节激光器18与透镜10之间的距离，形成1°到15°发散角的光。

在本实施例中，通过形成1“到15”发散角的光，在整个系统为光源的角度较小时能够为轨道机车前照灯提供远光，当发散角较大时为轨道机车照明提供近光。

需要说明的是，所有的连接都是通过螺丝固定。其中，透镜的固定方式可为胶粘或者螺丝和压片固定。

在一些实施例中，所述透镜10为凸透镜10或菲涅尔透镜10，当激光器18的光源匹配到phi110mm菲涅尔透镜10时，在600米处的照射强度为17lx。

在本实施例中，激光光源匹配的透镜根据激光光源的光学参数和后期要达到的效果设计和选型。该透镜不限制类型，可为凸透镜，菲涅尔透镜或其他镜头组。该光源匹配phi110mm菲涅尔透镜时，在600米处的照射强度能够达到17lx。

在一些实施例中，所述轨道机车激光前照灯照明装置在激光器18的光源发散光角度越小时为轨道机车前照灯提供的光越远，当激光器18的光源发散光角度越大时为轨道机车前照灯提供的光越近，其中，射距、光斑直径与照度关系参见图4所示。

当激光光源作为轨道机车前照灯的远光或远光补光，使得整个轨道机车前照灯的照射距离能够得到大幅度的提升，为机车驾驶员，在高速行驶时，对前方的路障提前做出判断，增加行车安全。

此处不限定所用激光光源的类型，在机车前照灯的位置、排列方式和个数。在LED机车前照灯中加入激光光源来提高机车前照灯的照射距离。

激光轨道交通前照灯有近光激光光源模组和远光激光光源模组组成，此示例使用的为青岛中科芯成照明技术有限公司的45W激光光源。本实用新型不限制激光光源的形式，个数和排列方式，可为同类的激光光源和不同类的激光光源。

根据激光光源的光学参数和前照灯所要达到的效果，设计和选择轨道机车前照灯的近光透镜或透镜组，远光透镜或透镜组。

需要说明的是，此处的透镜也不做限定，可为菲涅尔透镜也可为光学透镜或者其他能够聚光的透镜。

近光透镜和远光透镜可选择同一款透镜，可根据透镜和光源的距离，得到所需的近光光斑和远光光斑。

近光透镜和远光透镜也可以选择为不同的透镜，让近光透镜和远光透镜距离光源的位置相同，使得近光透镜和远光透镜处在一个平面之上。

本实用新型提供一种轨道机车激光前照灯照明装置，远光作为轨道机车前照灯一个重要的基础照明功能，能在夜间提供较远距离的照明范围，使驾驶员能够提前发现障碍物。而影响远光灯照明距离的核心因素是光源，具体是指光源的亮度特性。而激光具有的高亮度特性正是获得高亮度白光的理想光源。

本实用新型使用激光光源作为机车前照灯的光源，能够有效的解决机车前照灯的照度低，照射距离短的问题。使得轨道机车驾驶员能够对行车前方的路障更早的做出判断，提高行车的安全性。

以上仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的发明范围，凡是利用本实用新型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，均同理包括在本实用新型的发明保护范围内。

Claims (10)

1.一种轨道机车激光前照灯照明装置，其特征在于，包括激光光源，所述激光光源作为轨道机车前照灯的远光或远光辅助，所述激光光源匹配有透镜(10)组成激光光源模组，所述激光光源模组作为远光的机车前照灯模组，激光光源模组分布在呈矩阵阵列分布的LED机车前照灯之间作为增加机车前照灯的照射距离的远光或远光补光；所述轨道机车前照灯由近光激光光源模组和远光激光光源模组组成。

2.根据权利要求1所述的轨道机车激光前照灯照明装置，其特征在于，所述激光光源为安装在激光器固定板(19)上的激光器(18)，激光器(18)朝向二向色镜(13)设置，所述二向色镜(13)设置在光源主体外壳(5)内，所述二向色镜(13)上方的光源主体外壳(5)内安装有蓝光镜头组(14)，蓝光镜头组(14)通过上盖板(4)固定，所述二向色镜(13)后侧设有黄光镜头组(15)，黄光镜头组(15)后侧设有荧光膜片固定支架(16)，荧光膜片固定支架(16)上安装有荧光镜片(17)。

3.根据权利要求2所述的轨道机车激光前照灯照明装置，其特征在于，所述光源主体外壳(5)侧面还设有侧盖板(6)，侧盖板(6)通过螺钉固定在光源主体外壳(5)一侧，用于二向色镜(13)的拆装。

4.根据权利要求3所述的轨道机车激光前照灯照明装置，其特征在于，所述光源主体外壳(5)固定在光源固定滑块(7)上，所述激光器(18)以及激光器固定板(19)罩设在光源主体外壳(5)内，所述光源固定滑块(7)沿滑轨(8)滑动设置。

5.根据权利要求2所述的轨道机车激光前照灯照明装置，其特征在于，所述二向色镜(13)前侧的光源主体外壳(5)内安装有窗口平片(12)，窗口平片(12)设置在前盖板(3)中部的安装孔内，所述前盖板(3)固定在光源主体外壳(5)前侧。

6.根据权利要求5所述的轨道机车激光前照灯照明装置，其特征在于，所述上盖板(4)外部安装有出光口镜头组支座(11)，出光口镜头组支座(11)上套设有出光口镜头组套筒(2)，所述出光口镜头组套筒(2)内安装有出光口镜头组(1)。

7.根据权利要求4所述的轨道机车激光前照灯照明装置，其特征在于，所述滑轨(8)上还设有透镜固定滑块(9)，透镜固定滑块(9)上安装有透镜(10)，所述光源主体外壳(5)前端的出光口镜头组(1)朝向透镜(10)设置。

8.根据权利要求7所述的轨道机车激光前照灯照明装置，其特征在于，所述光源固定滑块(7)与透镜固定滑块(9)相对于滑轨(8)滑动设置，用于调节激光器(18)与透镜(10)之间的距离，形成1°到15°发散角的光。

9.根据权利要求8所述的轨道机车激光前照灯照明装置，其特征在于，所述轨道机车激光前照灯照明装置在激光器(18)的光源发散光角度越小时为轨道机车前照灯提供的光越远，当激光器(18)的光源发散光角度越大时为轨道机车前照灯提供的光越近。

10.根据权利要求9所述的轨道机车激光前照灯照明装置，其特征在于，所述透镜(10)采用胶粘或螺丝与压片固定。

Images