CN219222169U - 一种荧光转换型激光激发汽车前照大灯 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种荧光转换型激光激发汽车前照大灯，包括散热模块和反光罩，散热模块内安装有激光光源件和荧光陶瓷棒，且荧光陶瓷棒的光源射入端与激光光源件相对应，荧光陶瓷的光源射出端与反光罩的光源射入端相对应，荧光陶瓷棒的侧面涂覆有折射层，激光光源件向荧光陶瓷棒射入激光，荧光陶瓷棒配合折射层将在荧光陶瓷棒内产生的荧光转换光从荧光陶瓷棒的光源射出端射出；散热模块和反光罩的一端固定在固定结构上，散热模块和反光罩的另一端连接有光束整形模块，反光罩的光源输出端与光束整形模块相对应。激光光源件射出的激光通过荧光陶瓷棒射入反光罩上后射入光束整形模块再射出，发光品质高，照明距离远，穿透性好，散热方式简单。

Description

一种荧光转换型激光激发汽车前照大灯

技术领域

本实用新型涉及汽车照明和汽车车灯技术领域，特别是指一种荧光转换型激光激发汽车前照大灯。

背景技术

目前，汽车前照大灯主要采用卤素灯、氙气灯、多色LED半导体车灯和荧光粉转换型LED车灯等。随着人们对绿色环保和高品质照明的不断追求，传统卤素灯、氙气灯已逐渐退出市场。多色LED半导体车灯因其电路复杂、造价昂贵、维修难度大等特征，难以适合市场发展。相比之下，荧光粉转换型LED车灯具有结构简单，设计灵活的特征，已被部分车辆采用。然而，荧光粉型LED车灯在工作工程中会产生大量热量，如不及时耗散，会导致荧光粉发生光衰、色漂、死灯等失效，这需要复杂的散热装置为其散热。此外，LED灯珠的发光面尺寸随着功率值的增加而增加，这进一步限制了车灯的功率值。因此，目前汽车大灯面临发光品质低、散热装置复杂且功率低的难题。

现有的提高LED车灯功率的途径需要是将多颗LED阵列排布，大大提高了发光装置体积、重量以及废热量。作为汽车的“眼睛”，汽车前照大灯需要更具灵活性、可靠性，能在所有可视和驾驶条件下提供合适的光通量，而且还必须执行各种功能，应对不断变化的环境条件，包括车头灯本身的高温。此外，传统LED车灯或者激光车灯存在光束中心有蓝斑以及光束不集中、直径大的问题，未能满足实际应用的需要。因此，汽车车灯还存在照明距离近、多雾天气传透性差和光学调整困难等突出的发光品质问题。

发明内容

针对上述背景技术中的不足，本实用新型提出一种荧光转换型激光激发汽车前照大灯，解决了现有技术中汽车车灯发光品质低、散热装置复杂且功率低的问题。

本实用新型的技术方案是这样实现的：一种荧光转换型激光激发汽车前照大灯，包括散热模块和反光罩，散热模块内安装有激光光源件和荧光陶瓷棒，且荧光陶瓷棒的光源射入端与激光光源件相对应，荧光陶瓷的光源射出端与反光罩的光源射入端相对应，荧光陶瓷棒的侧面涂覆有折射层，激光光源件向荧光陶瓷棒射入激光，荧光陶瓷棒配合折射层将在荧光陶瓷棒内产生的荧光转换光从荧光陶瓷棒的光源射出端射出；散热模块和反光罩的一端固定在固定结构上，散热模块和反光罩的另一端连接有光束整形模块，反光罩的光源输出端与光束整形模块相对应。

优选的，所述折射层的外侧包裹有散热层，荧光陶瓷棒10为圆柱形TbAG:Ce荧光陶瓷棒，且荧光陶瓷棒、折射层和散热层为一体烧制成型结构。折射层为氧化镁层，氧化镁层厚度为荧光陶瓷棒直径的10%-15%；散热层为氧化铝层，氧化铝层的厚度为荧光陶瓷棒直径的20%-30%。激光光源件为蓝光激光二极管。

进一步的，所述散热模块包括散热扇和激光底座，散热扇连接在固定结构上，激光底座与反光罩连接，激光底座上设有与散热扇配合的散热翅二，激光底座上还设有与激光光源和荧光陶瓷棒配合的安装孔，安装孔的下部设有可拆卸连接在激光底座上的基底。激光底座为均温板底座，均温板底座上设有若干均匀分布的散热孔。

进一步的，所述反光罩包括罩体，罩体为中空的四分之一球形结构，罩体的外部连接有连接板，且罩体与连接板为一体成型设置，连接板上连接有散热翅一，散热翅一连接在固定结构上，且散热翅一与散热扇相对应。

优选的，所述固定结构为L型钣金，L型钣金上设有与散热扇对应的通风孔。

进一步的，所述光束整形模块包括透镜和凸镜固定架，凸镜固定架的一侧与反光罩和散热模块连接，凸镜固定架的另一侧连接有透镜柱，透镜上设有固定帽，且透镜通过固定帽连接在透镜柱上。

进一步的，所述凸镜固定架上设有与反光罩对应的透光孔。

本实用新型的有益效果为：本实用新型激光光源件射出的激光通过荧光陶瓷棒射入反光罩上并通过反光罩射入光束整形模块后射出，发光品质高，照明距离远，穿透性好，激光光源件与荧光陶瓷棒均通过散热模块进行一体式散热，散热方式简单，克服传统各自散热带来的器件热阻界面问题；折射层配合荧光陶瓷棒将荧光陶瓷棒周向的荧光反应光向光源射出端折射，能够增加激光光源件射出光的激光利用率，有效减少了光损耗，增加了发光效率，有效避免了非出光面（陶瓷周向）光束损耗，进而获得高效率发光。折射层的外部包裹散热层，散热层与激光底座配合，将荧光陶瓷棒荧光反应产生的热量高效传导至激光底座，并配合散热件进行散热降温，有效避免陶瓷出现热致荧光饱和失效。通过荧光陶瓷棒射出的光射入反光罩，并经反光罩射到光束整形模块，能够射出光束集中、穿透性好的光。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例，下面将对实施例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，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的剖视图；

图3为荧光陶瓷棒的光路及散热示意图。

图中：1、透镜，2、固定帽，3、透镜柱，4、凸镜固定架，4-1、透光孔，5、反光罩，5-1、罩体，5-2、连接板，5-3、散热翅一，6、固定结构，6-1、通风孔，7、散热扇，8、激光底座，8-1、安装孔，8-2、基底，8-3、散热翅二，8-4、散热孔，9、激光二极管，10、荧光陶瓷棒。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1所示，实施例1，一种荧光转换型激光激发汽车前照大灯，包括散热模块和反光罩5，散热模块内安装有激光光源件和荧光陶瓷棒10，且荧光陶瓷棒10的光源射入端与激光光源件相对应，荧光陶瓷的光源射出端与反光罩5的光源射入端相对应，荧光陶瓷棒10的侧面涂覆有折射层，激光光源件向荧光陶瓷棒10射入激光，荧光陶瓷棒10配合折射层将在荧光陶瓷棒10内产生的荧光转换光从荧光陶瓷棒10的光源射出端射出；激光光源件射出的光进入荧光陶瓷棒后会产生荧光反应，激光在荧光陶瓷棒10内会四散折射，折射层配合荧光陶瓷棒10将荧光陶瓷棒轴向的光向光源射出端折射，能够增加激光光源件射出光的激光利用率，有效减少了光损耗，增加了发光效率。散热模块和反光罩5的一端固定在固定结构6上，散热模块和反光罩5的另一端连接有光束整形模块，反光罩5的光源输出端与光束整形模块相对应。激光光源件射出的激光通过荧光陶瓷棒10射入反光罩5上并通过反光罩5射入光束整形模块后射出，发光品质高，照明距离远，穿透性好，激光光源件与荧光陶瓷棒10均通过散热模块进行一体式散热，散热方式简单，克服传统各自散热带来的器件热阻界面问题。

本实施例中，折射层的外侧包裹有散热层，且荧光陶瓷棒10、折射层和散热层为一体烧制成型结构，陶瓷基质、第一层和第二层三者间润湿性强。折射层为氧化镁层。采用含有两层包覆层的圆柱形荧光陶瓷棒作为荧光转换材料，靠近荧光陶瓷棒内层为第一层，氧化镁层为折射率低于陶瓷基质折射率且高导热系数层，基于折射率差异，将非出光面（陶瓷周向）光束反射至荧光陶瓷内部有效避免了陶瓷周向光束损耗，进而获得高效率发光。外层为第二层，氧化铝层将荧光陶瓷产生的热量高效传导至激光底座，激光底座为铝基材质，铝基材质与氧化铝层的材质相同，基于同种材质导热率好的基础，有效避免荧光陶瓷棒出现热至荧光饱和失效。氧化镁层厚度为荧光陶瓷棒10直径的10%-15%；散热层为氧化铝层，氧化铝层的厚度为荧光陶瓷棒10直径的20%-30%。荧光反应的热快速通过激光底座转换传递并通过散热件散发。荧光陶瓷棒10为圆柱形TbAG:Ce荧光陶瓷棒10。折射层为氧化镁层，氧化镁层包裹着圆棒状荧光陶瓷的周向，采用含有氧化镁层的圆柱形荧光陶瓷棒10作为荧光转换材料，有效避免了非出光面陶瓷周向光束损耗，进而获得高效率发光。氧化镁层能够使陶瓷周向向外发射的光(蓝光和转化光)被反射回陶瓷内部，减少光损耗和控制光斑尺寸。激光光源件为蓝光激光二极管9。荧光陶瓷棒10尺寸与蓝光激光器尺寸一致，能够有效控制光斑尺寸。

实施例2，一种荧光转换型激光激发汽车前照大灯，散热模块包括散热扇7和激光底座8，散热扇7连接在固定结构6上，激光底座8与反光罩5连接，反光罩5与激光底座8叠放，螺钉穿过激光底座8并将激光底座8与反光罩5固定。激光底座8上设有与散热扇7配合的散热翅二8-3，激光底座8上还设有与激光光源和荧光陶瓷棒10配合的安装孔8-1，安装孔8-1的下部设有可拆卸连接在激光底座8上的基底8-2。基底8-2为阶梯型柱状结构，蓝光激光二极管9得引脚穿过基底8-2通过电源线与电源电连接，基底8-2通过螺钉连接在激光底座8的下部，基底8-2将激光光源件和荧光陶瓷封装在激光底座8上。激光底座8为均温板底座，均温板底座上设有若干均匀分布的散热孔8-4。散热孔8-4用于辅助均温板散热。采用均温板底座便于将蓝光激光二极管9产生的热量与荧光陶瓷棒10产生的热量通过散热翅二8-3和散热扇7散热，散热方式简单且效果好。

本实施例中，反光罩5包括罩体5-1，罩体5-1为中空的四分之一球形壳体结构，球形壳体的内弧面上涂覆有折射层，折射层将激光光源件和荧光陶瓷棒10射出的未被吸收的蓝光进行二次混光，获得高质量白光，解决激光材料射出白光，极易出现光束均匀性差和蓝斑问题。罩体5-1的外部连接有连接板5-2，连接板5-2连接在球形壳体的边缘处，且罩体5-1与连接板5-2为一体成型设置，连接板5-2上连接有散热翅一5-3，散热翅一5-3连接在固定结构6上，且散热翅一5-3与散热扇7相对应。固定结构为L型钣金，L型钣金上设有与散热扇7对应的通风孔6-1。散热扇7的一侧与散热翅一5-3和散热翅二8-3相接处，散热扇7的另一侧朝向通风孔6-1，散热扇7用于辅助散热翅一5-3和散热翅二8-3的降温，且吹出的热风通过通风孔6-1排出本装置。

本实施例中，光束整形模块包括透镜1和凸镜固定架4，凸镜固定架4的一侧与反光罩5和散热模块连接，凸镜固定架4的另一侧连接有透镜柱3，透镜1上设有固定帽2，且透镜1通过固定帽2连接在透镜柱3上。凸镜固定架上设有与反光罩5对应的透光孔4-1。凸镜固定架4为圆形板架，圆形板架的上部设有半圆形的透光孔4-1，透光孔4-1尺寸与反光镜的罩体5-1的尺寸相对应。透镜1为半球型透镜1壳，透镜1与透镜柱3配合用于对射出的白光进行整形后辅助射出光线。

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)

1.一种荧光转换型激光激发汽车前照大灯，其特征在于：包括散热模块和反光罩（5），散热模块内安装有激光光源件和荧光陶瓷棒（10），且荧光陶瓷棒（10）的光源射入端与激光光源件相对应，荧光陶瓷棒（10）的光源射出端与反光罩（5）的光源射入端相对应，荧光陶瓷棒（10）的侧面涂覆有折射层，激光光源件向荧光陶瓷棒（10）射入激光，荧光陶瓷棒（10）配合折射层将在荧光陶瓷棒（10）内产生的荧光转换光从荧光陶瓷棒（10）的光源射出端射出；散热模块和反光罩（5）的一端固定在固定结构（6）上，散热模块和反光罩（5）的另一端连接有光束整形模块，反光罩（5）的光源输出端与光束整形模块相对应。

2.根据权利要求1所述的荧光转换型激光激发汽车前照大灯，其特征在于：所述折射层的外侧包裹有散热层，荧光陶瓷棒（10）为圆柱形TbAG:Ce荧光陶瓷棒，且荧光陶瓷棒（10）、折射层和散热层为一体烧制成型结构。

3.根据权利要求2所述的荧光转换型激光激发汽车前照大灯，其特征在于：所述折射层为氧化镁层，氧化镁层厚度为荧光陶瓷棒（10）直径的10%-15%；散热层为氧化铝层，氧化铝层的厚度为荧光陶瓷棒（10）直径的20%-30%。

4.根据权利要求1~3任一项所述的荧光转换型激光激发汽车前照大灯，其特征在于：所述激光光源件为蓝光激光二极管（9）。

5.根据权利要求4所述的荧光转换型激光激发汽车前照大灯，其特征在于：所述散热模块包括散热扇（7）和激光底座（8），散热扇（7）连接在固定结构（6）上，激光底座（8）与反光罩（5）连接，激光底座（8）上设有与散热扇（7）对应的散热翅二（8-3），激光底座（8）上还设有与激光光源件和荧光陶瓷棒（10）配合的安装孔（8-1），安装孔（8-1）的下部设有可拆卸连接在激光底座（8）上的基底（8-2）。

6.根据权利要求5所述的荧光转换型激光激发汽车前照大灯，其特征在于：所述激光底座（8）为均温板底座，均温板底座上设有若干均匀分布的散热孔（8-4）。

7.根据权利要求5或6所述的荧光转换型激光激发汽车前照大灯，其特征在于：所述反光罩（5）包括罩体（5-1），罩体（5-1）为中空的四分之一球形结构，罩体（5-1）的外部连接有连接板（5-2），且罩体（5-1）与连接板（5-2）为一体成型结构，连接板（5-2）上连接有散热翅一（5-3），散热翅一（5-3）连接在固定结构（6）上，且散热翅一（5-3）与散热扇（7）相对应。

8.根据权利要求7所述的荧光转换型激光激发汽车前照大灯，其特征在于：所述固定结构（6）为L型钣金，L型钣金上设有与散热扇（7）对应的通风孔（6-1）。

9.根据权利要求1~3、5、6、8任一项所述的荧光转换型激光激发汽车前照大灯，其特征在于：所述光束整形模块包括透镜（1）和凸镜固定架（4），凸镜固定架（4）的一侧与反光罩（5）和散热模块连接，凸镜固定架（4）的另一侧连接有透镜柱（3），透镜（1）上设有固定帽（2），且透镜（1）通过固定帽（2）连接在透镜柱（3）上。

10.根据权利要求9所述的荧光转换型激光激发汽车前照大灯，其特征在于：所述凸镜固定架（4）上设有与反光罩（5）对应的透光孔（4-1）。

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