本發(fā)明涉及照明技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種自適應激光照明燈。

背景技術(shù)：

隨著半導體技術(shù)的發(fā)展，led(lightemittingdiode，發(fā)光二極管)光源因具有高效，節(jié)能，環(huán)保、成本低以及壽命長等優(yōu)點，正逐步取代傳統(tǒng)的白熾燈和節(jié)能燈，成為一種通用的照明光源。

在現(xiàn)有的led汽車大燈中，led光源位于車燈反光碗的焦點處，led光源出射的光束經(jīng)車燈反光碗收集以及后端光學系統(tǒng)(包括擋板、透鏡等)的配光，最終投射出所需要的遠近光場分布。該種可以得到滿足需求的汽車大燈近光的配光分布，然而在形成遠光分布時，由于受到當前l(fā)ed光源亮度的限制，通常存在中心照度明顯不夠的問題，在例如舞臺燈光照明、汽車大燈、投影顯示等需要超高亮度光源的應用領(lǐng)域，led光源便難以滿足要求了。

針對上述問題，現(xiàn)有技術(shù)中提出一種激光照明燈，通過在車燈反光碗外側(cè)設置激光源發(fā)射激光束并投射至車燈反光碗內(nèi)側(cè)的熒光材料上，激發(fā)出熒光并經(jīng)過車燈反光碗反射后按指定方向出射，以形成在規(guī)定的立體角內(nèi)行進的光束。然而由于在車輛行駛過程中，經(jīng)常需要根據(jù)路況和當前外界光線強度調(diào)節(jié)照明燈的照明方向、距離、范圍和亮度等，以提高行車安全性和舒適度。

然而，現(xiàn)有的自適應前燈照明系統(tǒng)中，通常采用整體移動車燈的方式來實現(xiàn)，不僅能量消耗大，且增大了機械操作發(fā)生錯誤的可能性，且控制精度低，穩(wěn)定性差。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供了一種自適應激光照明燈，以解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的能量消耗大，容易發(fā)生錯誤，控制精度低以及穩(wěn)定性差的問題。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種自適應激光照明燈，包括激光源單元、波長轉(zhuǎn)換單元和反射單元，所述波長轉(zhuǎn)換單元位于所述反射單元的焦點處，所述激光源單元包括激光源和光束調(diào)節(jié)機構(gòu)，所述激光源出射的激光束經(jīng)所述光束調(diào)節(jié)機構(gòu)調(diào)節(jié)形成指定形狀的光斑，投射至所述波長轉(zhuǎn)換單元上并激發(fā)出熒光，所述熒光經(jīng)過所述反射單元反射后按指定方向出射。

進一步的，所述激光源單元和波長轉(zhuǎn)換單元分設于所述反射單元的兩側(cè)，所述反射單元上設有用于透過所述激光束的通光部。

進一步的，所述反射單元為曲面鏡。

進一步的，所述光束調(diào)節(jié)機構(gòu)包括依次連接的控制單元、驅(qū)動單元和變焦單元，所述變焦單元沿光路設于所述激光源和反射單元之間，所述控制單元控制所述驅(qū)動單元調(diào)節(jié)所述變焦單元的位置以改變激光源發(fā)出的激光束的光斑形狀和大小。

進一步的，所述變焦單元包括沿光路依次設置的散射片和聚焦透鏡，所述散射片與所述驅(qū)動單元連接，所述聚焦透鏡與所述反射單元共焦。

進一步的，所述變焦單元為變焦柱面鏡，所述變焦柱面鏡與所述驅(qū)動單元連接，所述變焦柱面鏡的變焦面位于靠近所述反射單元的一側(cè)。

進一步的，所述控制單元包括依次連接的控制開關(guān)、信息檢測單元和中央處理單元，所述中央處理單元與所述驅(qū)動單元連接，所述信息監(jiān)測單元包括光照檢測傳感器和道路圖像采集器。

進一步的，所述驅(qū)動單元采用電動調(diào)節(jié)機構(gòu)或手動調(diào)節(jié)機構(gòu)或兩者的結(jié)合。

進一步的，所述激光源單元還包括位于所述激光源和光束調(diào)節(jié)機構(gòu)之間的光路轉(zhuǎn)折單元。

進一步的，所述波長轉(zhuǎn)換單元包括熒光層和與所述熒光層連接的散熱底座，所述熒光層位于所述反射單元的焦點處。

本發(fā)明提供的自適應激光照明燈，包括激光源單元、波長轉(zhuǎn)換單元和反射單元，所述波長轉(zhuǎn)換單元位于所述反射單元的焦點處，所述激光源單元包括激光源和光束調(diào)節(jié)機構(gòu)，所述激光源出射的激光束經(jīng)所述光束調(diào)節(jié)機構(gòu)調(diào)節(jié)形成指定形狀的光斑，投射至所述波長轉(zhuǎn)換單元上并激發(fā)出熒光，所述熒光經(jīng)過所述反射單元反射后按指定方向出射。通過設置光束調(diào)節(jié)機構(gòu)，根據(jù)當前路況和外界光線強度調(diào)節(jié)激光源發(fā)出的激光束投射至波長轉(zhuǎn)換單元上的光斑形狀和大小，從而形成當前所需的照明光束。本發(fā)明可根據(jù)當前路況和當前外界光線強度實時調(diào)整照明光束的亮度和照明范圍度，大大提高了行車安全性和舒適度，且無需調(diào)節(jié)整個車燈，降低了能量消耗，控制精度高，操作簡單，穩(wěn)定性好，滿足了實際應用的需求。

附圖說明

圖1是本發(fā)明一具體實施例中自適應激光照明燈的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明一具體實施例中控制單元的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中所示：10、激光源單元；110、激光源；120、光路轉(zhuǎn)折單元；130、光束調(diào)節(jié)機構(gòu)；131、控制單元；132、驅(qū)動單元；133、變焦單元；134、控制開關(guān)；135、信息檢測單元；136、中央處理單元；137、散射片；138、聚焦透鏡；20、波長轉(zhuǎn)換單元；210、熒光層；220、散熱底座；30、反射單元；310、通光部。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作詳細描述：

如圖1所示，本發(fā)明提供了一種自適應激光照明燈，包括激光源單元10、波長轉(zhuǎn)換單元20和反射單元30，所述波長轉(zhuǎn)換單元20位于所述反射單元30的焦點處，所述激光源單元10包括激光源110和光束調(diào)節(jié)機構(gòu)130，所述激光源110出射的激光束經(jīng)所述光束調(diào)節(jié)機構(gòu)130調(diào)節(jié)形成指定形狀的光斑，投射至所述波長轉(zhuǎn)換單元20上并激發(fā)出熒光，所述熒光經(jīng)過所述反射單元30反射后按指定方向出射。具體的，激光源110發(fā)射的激光束投射至所述波長轉(zhuǎn)換單元20上并激發(fā)出熒光，所述熒光經(jīng)過所述反射單元30反射后按指定方向出射，以形成在規(guī)定的立體角內(nèi)行進的照明光束，由于波長轉(zhuǎn)換單元20位于所述反射單元30的焦點處，因此經(jīng)波長轉(zhuǎn)換單元20上激發(fā)出的熒光經(jīng)所述反射單元30反射后形成水平的照明光束出射。然而在遇到特殊路況或外界光線強度變化時，需要調(diào)整照明光束的亮度和照明范圍，此時通過光束調(diào)節(jié)機構(gòu)130根據(jù)當前路況和外界光線強度調(diào)節(jié)激光源110發(fā)出的激光束光斑形狀和大小，即投射至波長轉(zhuǎn)換單元20上的光斑形狀和大小，從而形成當前所需的照明光束，如需要遠光燈時，可以縮小照明光束沿水平方向的寬度或沿垂直方向的寬度以縮小照明范圍并提高照明亮度，需要近光燈時，可以擴大照明光束沿水平方向的寬度或沿垂直方向的寬度以擴大照明范圍并降低照明亮度，或者根據(jù)路況進行相應的調(diào)節(jié)，此處不一一列舉。

請繼續(xù)參照圖1，所述激光源單元10和波長轉(zhuǎn)換單元20分設于所述反射單元30的兩側(cè)，所述反射單元30上設有用于透過所述激光束的通光部。具體的，此處的兩側(cè)是指反射單元30沿光路方向的兩側(cè)，通光部310的數(shù)量可以是一個或多個，根據(jù)激光源單元10中激光源110的數(shù)量進行設計，其可以是通孔，也可以是設有可透過激光束的透明構(gòu)件的通孔，或者是與反射單元30一體而成的可透過激光束的透明構(gòu)件，所述可透過激光的透明構(gòu)件可以是具有濾光片的透明板，該透明板可以透過激光，同時反射經(jīng)波長轉(zhuǎn)換單元20激發(fā)出的熒光，即白色光，如此能夠防止經(jīng)波長轉(zhuǎn)換單元20出射的熒光從通光部310中泄漏。通光部310用于將激光束導向波長轉(zhuǎn)換單元20，其可以是橢圓形、圓形或其他形狀，本實施例中，通光部310大于激光束的尺寸(即投射至波長轉(zhuǎn)換單元20上的光斑尺寸)，具體根據(jù)實際需要進行設定，以保證激光束可以順利透過通光部310，避免激光束被反射單元30遮擋而不能全部投射至波長轉(zhuǎn)換單元20上。將激光源單元10安裝在波長轉(zhuǎn)換單元20相對于反射單元30的另一側(cè)，便于根據(jù)使用的空間條件對激光源單元10的結(jié)構(gòu)和位置進行靈活設計以及便于更換，當然激光源單元10也可以安裝于波長轉(zhuǎn)換單元20相對反射單元30的同一側(cè)，如此可以簡化照明燈的結(jié)構(gòu)。

優(yōu)選的，所述激光源單元10還包括位于所述激光源110和光束調(diào)節(jié)機構(gòu)130之間的光路轉(zhuǎn)折單元120，所述激光源110發(fā)出的激光束依次經(jīng)過所述光路轉(zhuǎn)折單元120和光束調(diào)節(jié)機構(gòu)130后透過所述反射單元30并投射至所述波長轉(zhuǎn)換單元20上。具體的，激光源單元10中激光源110的數(shù)量根據(jù)輸出光的功率，特別是照明燈的中心照度需要進行設計，當然也可以直接設置多個激光源110，在使用時根據(jù)需要選擇當前工作的激光源110的數(shù)量，如通過開關(guān)等元件進行選擇，如此可以進一步提高使用便捷度和通用性能。當然，若激光源110的數(shù)量為多個時，需設置相應的光束整形元件或聚焦元件，用于將多個激光源110發(fā)出的激光束轉(zhuǎn)換成一束光或者多束平行光，并投射至光路轉(zhuǎn)折單元120上。光路轉(zhuǎn)折單元120用于對激光光束進行偏轉(zhuǎn)，以改變其行進方向，從而使整個系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊，光路轉(zhuǎn)折單元120可以采用平面反射鏡或曲面反射鏡，也可以采用金屬膜或介質(zhì)膜等，能達到相同的效果即可。所述通光部310的數(shù)量為一個或多個，具體的，當激光源110只有一個時，通光部310也對應設有一個；當激光源110的數(shù)量為多個，即≥2個時，通光部310的數(shù)量也可以只有一個，此時，多個激光源110發(fā)射的光束共用一個通光部310；當然通光部310也可以設有多個，與激光源110一一對應，每個通光部310用于將對應激光源110發(fā)射的激光束導向波長轉(zhuǎn)換單元20。本實施例中，激光源110優(yōu)選為半導體激光器，也即激光二極管，具有體積小、壽命長特點，進一步降低了裝置的體積，提高了使用壽命和穩(wěn)定性。此處使用的半導體激光器可以是在1個芯片上具有1個發(fā)光點的元件，也可以是在1個芯片上具有多個發(fā)光點的元件。

優(yōu)選的，所述反射單元30為曲面鏡，反射單元30為一曲面鏡，該曲面鏡可以是兩個表面均鍍有金屬薄膜的構(gòu)件，或金屬制的構(gòu)件、鍍有反射膜的玻璃制構(gòu)件，或鍍介質(zhì)膜的構(gòu)件等，只要能實現(xiàn)所需的功能即可，此處不作限制。當曲面鏡采用玻璃制的構(gòu)件時，可以在除通光部310之外的區(qū)域鍍反射膜，而在通光部310處不開設通孔或設置可透過激光的透明構(gòu)件，簡化了曲面鏡的結(jié)構(gòu)。此外，本實施例中曲面鏡的表面面型可以是拋物面、橢球面或其它曲面，只需符合以下條件：至少包含以拋物線的對稱軸為回轉(zhuǎn)軸而使該拋物線回轉(zhuǎn)所形成的曲面(拋物曲面)被上述回轉(zhuǎn)軸的平面切斷而得到的曲面的一部分。

如圖1和圖2所示，所述光束調(diào)節(jié)機構(gòu)130包括依次連接的控制單元131、驅(qū)動單元132和變焦單元133，所述變焦單元133沿光路設置，位于激光源110和反射單元30之間，且與所述反射單元30共焦。所述控制單元131控制所述驅(qū)動單元132帶動所述變焦單元133轉(zhuǎn)動以調(diào)節(jié)激光束的光斑形狀和大小。優(yōu)選的，控制單元131包括依次連接的控制開關(guān)134、信息檢測單元135和中央處理單元136，所述中央處理單元136與所述驅(qū)動單元132連接，所述信息監(jiān)測單元135包括光照檢測傳感器和道路圖像采集器?？刂崎_關(guān)134用于用戶輸入控制命令，控制驅(qū)動單元132開始或停止工作，光照檢測傳感器用于檢測當前外界光照的強度，并將檢測信息發(fā)送至中央處理單元136進行判斷，若當前外界光照充足時，如在日間非霧天行車，則無需調(diào)節(jié)激光束的光斑形狀和大小，此時中央處理單元136控制驅(qū)動單元132不工作，若當前外界光照不充足時，如在夜間或大霧天氣行車，則需調(diào)節(jié)照明光束的照射方向，此時通過道路圖像采集器采集前方道路圖像發(fā)送至中央處理單元136，通過中央處理單元136進行圖像處理，得到當前路況信息，包括前方車輛信息，道路彎曲度、上下坡信息等，并根據(jù)該路況信息控制驅(qū)動單元132調(diào)整變焦單元133的位置，以形成所需的照明光束。本實施例中，道路圖像采集器可采用ccd/cmos相機或其他圖像采集設備，可在車輛高速行駛中獲取前方道路的高清圖像。中央處理單元136可采用單片機、dsp、fpga、arm或計算機等，將上述參數(shù)發(fā)送至驅(qū)動單元132，驅(qū)動單元132根據(jù)上述調(diào)整參數(shù)信息調(diào)節(jié)變焦單元133位置，如繞x軸或y軸轉(zhuǎn)動，以改變變焦單元133的焦點位置，從而改變激光束投射到波長轉(zhuǎn)換單元20上表面的光斑大小和形狀，以形成所需的照明光束，整個過程均為自動調(diào)節(jié)控制，無需人工手動操作，提高了使用便捷度和工作效率。在夜間行車過程中，需要遠光燈時，控制驅(qū)動單元132調(diào)節(jié)變焦單元133的位置，使激光束投射至波長轉(zhuǎn)換單元20上的光斑變小，以縮小照明范圍，提高照明強度；當兩車相遇或需要轉(zhuǎn)彎時，控制驅(qū)動單元132調(diào)節(jié)變焦單元133的位置，使激光束投射至波長轉(zhuǎn)換單元20上的光斑變大，以擴大照明范圍，降低照明強度；當然在既需要提高照明強度又需要擴大照明范圍時，可以在調(diào)節(jié)光斑形狀和大小的同時增加激光源110的數(shù)量。此外，也可不設置信息檢測單元135進行行車環(huán)境自動檢測，直接通過人工操作控制開關(guān)向中央處理單元136發(fā)送控制命令，從而實現(xiàn)對驅(qū)動單元132進行控制，使其根據(jù)當前的需要調(diào)節(jié)變焦單元133位置，以形成所需的照明光束，當然該控制方法的使用便捷度和工作效率不如上述自動控制方法，當然為了進一步提高調(diào)節(jié)準確度，也可以將自動控制方式和手動控制方式相結(jié)合，進一步提高調(diào)節(jié)效果。

優(yōu)選的，所述驅(qū)動單元132采用電動調(diào)節(jié)機構(gòu)或手動調(diào)節(jié)機構(gòu)或兩者的結(jié)合。其中電動調(diào)節(jié)機構(gòu)可以是電機或氣缸或壓電陶瓷，手動調(diào)節(jié)機構(gòu)可以是調(diào)節(jié)螺絲或調(diào)節(jié)螺桿與彈性件的組合，該彈性件可以采用彈簧、金屬墊片、硅膠、橡膠或者其他具有彈性變形的墊片，根據(jù)實際需要進行設計。

請重點參照圖1，所述變焦單元133包括沿光路依次設置的散射片137和聚焦透鏡138，所述散射片137與所述驅(qū)動單元138連接，所述聚焦透鏡138與所述反射單元30共焦，其中散射片137用于分散激光束，起到勻光的效果，通過驅(qū)動單元133調(diào)節(jié)散射片137的位置，如繞u軸或v軸轉(zhuǎn)動，從而改變激光束在波長轉(zhuǎn)換單元20上沿長度方向或?qū)挾确较虻墓獍叽笮『托螤?，從而形成所需的照明光束?/p>

優(yōu)選的，所述變焦單元133也可采用變焦柱面鏡，所述變焦柱面鏡與所述驅(qū)動單元132連接，該變焦柱面鏡的變焦面位于靠近所述反射單元30的一側(cè)。具體的，變焦柱面鏡的變焦面位于靠近所述反射單元30的一側(cè)，且在正常情況下，變焦柱面鏡的變焦面的焦點與反射單元30共焦，當需要調(diào)節(jié)照明光束時，控制驅(qū)動單元132調(diào)節(jié)變焦單元133的位置，如繞u軸轉(zhuǎn)動，從而改變激光束在波長轉(zhuǎn)換單元20上沿長度方向或?qū)挾确较虻墓獍叽笮『托螤睿瑥亩纬伤璧恼彰鞴馐?，由于變焦柱面鏡也具有匯聚光線的作用，可直接將激光束因此可不設置聚焦透鏡138，簡化了裝置的結(jié)構(gòu)。

優(yōu)選的，所述波長轉(zhuǎn)換單元20包括熒光層210和與所述熒光層210連接的散熱底座220，所述熒光層210位于所述反射單元30的焦點處，即所述熒光層210的上表面中心與所述反射單元30的焦點重合，從而提高照明光束的可調(diào)節(jié)范圍和適用性。

本發(fā)明提供的自適應激光照明燈，包括激光源單元10、波長轉(zhuǎn)換單元20和反射單元30，所述波長轉(zhuǎn)換單元20位于所述反射單元30的焦點處，所述激光源單元10包括激光源110和光束調(diào)節(jié)機構(gòu)120，所述激光源110出射的激光束經(jīng)所述光束調(diào)節(jié)機構(gòu)120調(diào)節(jié)形成指定形狀的光斑，投射至所述波長轉(zhuǎn)換單元20上并激發(fā)出熒光，所述熒光經(jīng)過所述反射單元30反射后按指定方向出射。通過設置光束調(diào)節(jié)機構(gòu)120，根據(jù)當前路況和外界光線強度調(diào)節(jié)激光源110發(fā)出的激光束投射至波長轉(zhuǎn)換單元20上的光斑形狀和大小，從而形成當前所需的照明光束。本發(fā)明可根據(jù)當前路況和當前外界光線強度實時調(diào)整光束的亮度和照明范圍，大大提高了行車安全性和舒適度，且無需調(diào)節(jié)整個車燈，降低了能量消耗，控制精度高，操作簡單，穩(wěn)定性好，滿足了實際應用的需求。

雖然說明書中對本發(fā)明的實施方式進行了說明，但這些實施方式只是作為提示，不應限定本發(fā)明的保護范圍。在不脫離本發(fā)明宗旨的范圍內(nèi)進行各種省略、置換和變更均應包含在本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。