CN104344313A - 将白光与另一颜色的光相关联的照明*** - Google Patents
将白光与另一颜色的光相关联的照明*** Download PDFInfo
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Abstract
照明***包括发射调谐光辐射(L1)的第一主发光源(12),以及接收调谐辐射(L1)的波长转换设备(16)。调谐辐射(L1)相对于所述波长转换设备(16)是调谐的,以使得接收调谐辐射的转换设备(16)再发射白光辐射。所述***还包括发射第二失谐入射辐射(L2)的第二主发光源(14),以及该失谐入射辐射(L2)的空间分布装置(18),以便形成分布的失谐辐射。失谐入射辐射(L2)相对于所述波长转换设备(16)是失谐的,以使得接收分布的失谐辐射的转换设备(16)漫射颜色与失谐入射辐射(L2)的颜色相同的光辐射。
Description
技术领域
本发明涉及用于机动车辆照明***的技术领域,并且更具体地涉及一种将白光与另一颜色的光相关联的照明***。
背景技术
在现有技术中已知的,特别是根据文献EP 2 063 170已知的,一种用于机动车辆的照明***,其包括发出入射光辐射的主发光源,以及接收该光辐射的磷光材料的波长转换设备。
由主光源发出的光辐射相对于波长转换设备是调谐的,以使得接收了调谐的辐射的该转换设备的磷光材料再发射白光辐射。
在EP 2 063 170中,主发光源是激光源,其可包括例如激光二极管。EP 2 063 170中设想的应用类型的常规激光源发射直径为例如0.1毫米和2毫米之间的准直辐射光束。调谐入射辐射的空间分布装置使得能够形成分布的调谐辐射。
所述波长转换设备包括透明材料基板,在透明材料基板上沉积有一薄层磷光材料。这种磷光材料接收该分布的调谐辐射,并再发射白光辐射。
应当注意的是,本领域技术人员理解的“磷光材料”是具有磷光特性并由不一定含磷的多种化学元素组成的材料。
在EP 2 063 170中,调谐入射辐射的空间分布装置包括扫描装置,扫描装置接收入射辐射并使其在波长转换设备的磷光材料的扫描表面上空间地分散。
这些扫描装置包括绕两个轴运动的微反射镜。
由扫描装置返回的光辐射穿过再发射白光辐射的波长转换设备。
在EP 2 063 170中描述的照明***还包括光学成像***,该光学成像***接收由波长转换设备再发射的白光,并将该白光投射在车辆的前部,从而形成照明光束,例如远光前照灯、近光前照灯或日间行车灯(DRL)。在这种照明***中,波长转换设备位于光学成像***的焦平面的附近。
日间行车灯、远光前照灯或近光前照灯功能都照例用白光来实现。然而,在机动车辆中,除上述列举的功能以外的照明功能还使用除白光以外的颜色的光(例如橙色的光),以实现闪光信号灯功能。使用各种颜色光的各种照明功能一般在车辆中由特定于每个功能的各种装置来实现。
发明内容
本发明的目的尤其在于在机动车辆中限制用于使用各种颜色光来实现各种照明功能的装置的数量。
为此目的,本发明的主题是一种用于机动车辆的照明***,包括:
-第一主发光源,其发射被称为调谐辐射的第一光辐射,以及
-磷光材料的波长转换设备,其接收该调谐辐射,
该调谐辐射相对于波长转换设备是调谐的,以使得接收所述调谐辐射的该转换设备的磷光材料再发射白光辐射,
其特征在于,它还包括:
-第二主发光源,其发射被称为失谐入射辐射的第二光辐射,
-失谐入射辐射的空间分布装置,以便形成分布的失谐辐射,
失谐入射辐射相对于该波长转换设备是失谐的,以使得接收分布的失谐辐射的该转换设备的磷光材料对颜色与失谐入射辐射的颜色相同的光辐射进行漫射。
实际上观察到,当调谐辐射(例如蓝色的调谐辐射)撞击转换设备的磷光材料时,该磷光材料产生互补色的光,从而形成白色光。另一方面,当失谐辐射(例如橙色的失谐辐射)撞击转换设备的磷光材料时,该磷光材料漫射该失谐辐射,同时保持其颜色。
因此,通过使用相对于波长转换设备调谐或匹配的第一辐射和相对于该波长转换设备是失谐的第二辐射,能够实现各种颜色的照明功能,即凭借以波长转换设备调谐的辐射而具有白光的照明功能,以及凭借相对波长转换设备失谐的辐射而具有另一颜色(例如橙色光)的照明功能。
因此波长转换设备是一方面实现了利用白光的照明(例如日间行车灯(DRL),远光前照灯和近光前照灯)并且另一方面实现了利用不同颜色光(例如利用橙色的光(特别是用于闪光信号灯))的照明的两个功能所共有的。因此,在这种方式下,在机动车辆中使用以采用各种颜色光来实现各种照明功能的装置得以受限。
根据本发明的照明***可以进一步包含一个或更多个以下任选的特征:
-所述第一和第二主发光源每个包括激光源;
-第一主发光源发出被称为调谐入射辐射的调谐辐射,
该***还包括所述调谐入射辐射的空间分布装置,以便形成分布的调谐辐射,
波长转换设备的磷光材料,用于接收所述分布的调谐辐射;
-所述第一主发光源包括激光源,该激光源形成用于波长转换设备的磷光材料的支撑物并且经由该磷光材料发出调谐辐射;
-所述失谐或调谐入射辐射的空间分布装置包括选自以下的装置:
·接收所述失谐或调谐入射辐射并将其在波长转换设备的磷光材料的扫描表面上空间地分布的扫描装置,以及
·用于形成照射该波长转换设备的磷光材料的失谐或调谐体积光束的装置;
-扫描装置包括绕着两个基本上正交的轴运动的一个微反射镜或绕着两个基本上正交的各自的轴运动的两个微反射镜;
-调谐辐射具有在400纳米和500纳米之间,并优选在450或460纳米附近的波长,这些波长对应于范围从蓝色到近紫外的颜色;
-该照明***包括光学成像***,该光学成像***接收由波长转换设备再发射的光,并将该再发射的光投射在例如车辆的前方,从而形成照明光束,该波长转换设备位于光学成像***的焦平面附近。
附图说明
在阅读以下仅通过示例的方式给出的描述并参照附图,将更好地理解本发明,在附图中:
-图1是根据本发明的照明***的部分透视示意图;
-图2是旨在装备图1所示的照明***的失谐或调谐辐射的空间分布装置的透视示意图。
具体实施方式
图1中示出了根据本发明的并由总附图标记10表示的照明***。
该照明***10包括发射被称为调谐辐射的第一光辐射的常规类型的第一主发光源12。
照明***10还包括发射被称为失谐辐射的第二光辐射的常规类型的第二主发光源14。
第一主发光源12包括激光源,在所述的例子中,该激光源由发射调谐光辐射L1的激光二极管形成,调谐光辐射L1的波长在400纳米至500纳米之间,并优选在450或460纳米附近。这些波长对应于范围从蓝色到近紫外的颜色。
第二主发光源14包括激光源,在所述的例子中,该激光源由发射波长对应于橙色的失谐光辐射L2的激光二极管形成。
作为一种变型,第一主发光源12或第二主发光源14可包括将几个激光辐射结合成单一光束的光学设备,例如借助于光纤或利用各种激光源的不同偏振的设备来实现。
照明***10还包括磷光材料的波长转换设备16,其旨在通常单独地,或者(如果合适的话)在同一时间,接收调谐辐射L1和失谐辐射L2。
波长转换设备16包括例如被磷光材料层C覆盖的反射镜形成的基板S。
该调谐辐射L1相对于波长转换设备是调谐的(或匹配的),以使得接收所述调谐辐射的该转换设备的磷光材料再发射白光辐射。
事实上,以已知的方式,接收调谐辐射L1(其源自激光源,是单色和相干的)的设备16的磷光材料层的每个点再发射不同波长的光辐射,并且特别地再发射可以被认为是“白色”的光,也就是说,该光包括约400纳米和800纳米之间的多个波长,也就是说包含在可见光的光谱中。这种白光发射根据朗伯漫发射模式发生,即在所有方向上具有均匀照度。
应当指出的是,上述磷光材料层C被沉积在反射调谐或失谐激光辐射的基板S上,这确保在完全穿过磷光材料层C之前不会遇到磷光材料的任何晶粒的激光辐射将能够在被反射基板S反射后遇到磷光材料的晶粒。
失谐入射辐射L2相对于波长转换设备16是失谐的(或不匹配的),以使得接收所述失谐辐射的该转换设备16的磷光材料对颜色与失谐入射辐射的颜色相同的光辐射进行漫射。
照明***10还包括所述失谐入射辐射L2的空间分布装置18,以便形成分布的失谐辐射。
空间分布装置18的示例性实施例在图2中示出。
因此,在图2中可以看出,空间分布装置18包括扫描装置20,扫描装置20接收所述失谐入射辐射L2,并将其在波长转换设备16的磷光材料C的扫描表面22上空间地分布。
根据未示出的变型,空间分布装置18可包括用于形成照射该波长转换设备16的磷光材料C的失谐体积光束的装置。
任选地,将常规的光学聚焦装置24***第二主发光源14和空间分布装置18之间。
如图2示出的该扫描装置20包括绕着各自的第一大致正交的轴H和第二大致正交的轴V运动或移动的第一微反射镜26H和第二微反射镜26V。
所述第一微反射镜26H直接接收所述失谐入射辐射L2,并将其向着第二微反射镜26V反射。该第二微反射镜26V直接接收源自第一微反射镜26H的辐射,并将其向着扫描表面22反射,这两个微反射镜26H、26V以本身已知的方式被驱动,使得第二微反射镜26V所引起的分布的失谐辐射扫描该波长转换设备16的表面22。
根据未示出的变型,扫描装置20可包括绕着两个基本上正交的轴移动或运动的单个微反射镜。
如果合适,常规的光学成像***28接收由波长转换设备16再发射的光,并将该光投射在例如车辆的前方,以形成照明光束。
应当注意到,该波长转换设备16位于光学成像***28的焦平面附近。
还应当注意的是,扫描***16和光学成像***28被布置在由基板S形成的反射镜的同一反射侧上。
在所描述的例子中,照明***10包括调谐入射辐射L1的空间分布装置,以便形成分布的调谐辐射,该装置类似于失谐入射辐射L2的空间分布装置18(并且因此未被示出)。因此,波长转换设备16的磷光材料C接收到该分布的调谐辐射,并再发射白光辐射。
调谐入射辐射L1的空间分布装置包括(如针对失谐辐射L2那样),接收所述调谐入射辐射并将其在波长转换设备16的磷光材料的扫描表面22上空间分布的扫描装置。
扫描调谐辐射L1的装置包括(如针对失谐辐射L2那样),绕着两个基本上正交的各自轴运动的两个微反射镜或绕着两个基本上正交的轴运动的一个微反射镜。
根据未示出的变型,第一主发光源12的激光源代替了转换设备16的基板S,并且通过发射该调谐辐射穿过此磷光材料,来形成用于转换设备16的磷光材料C的支撑物。
因此,根据本发明的照明装置10,一方面允许实现利用白光的照明,并且在另一方面允许实现利用不同颜色光(例如利用橙色光)的照明。
为实现利用白光的照明(例如,用于日间行驶灯(DRL)、远光前照灯或近光前照灯),用户激活所述第一主发光源12(调谐的),第二主发光源14被停用。
为实现利用橙色光的照明(例如用于闪光信号灯),用户激活第二主发光源14(失谐的),第一主光源12被停用。
如果合适,可以制定规定使得能够同时激活所述第一主发光源12和第二主发光源14。
应当注意到,本发明对于以下是特别有利的:利用共用于两个功能(分别为日间行驶灯(DRL)和闪光信号灯)的装置,特别是共用于这两个功能的波长转换设备16,以及共用于这两个功能的光成像***28,来实现这两个功能。的确,日间行驶灯和闪光灯的光束形状是大体相似的,所以利用共同的光学装置获得这些光束形状是有利的。
Claims (8)
1.一种用于机动车辆的照明***,包括:
-第一主发光源(12),其发射被称为调谐辐射(L1)的第一光辐射,以及
-磷光材料(C)的波长转换设备(16),其接收所述调谐辐射(L1),
所述调谐辐射(L1)相对于所述波长转换设备(16)是调谐的,以使得接收所述调谐辐射的所述转换设备(16)的所述磷光材料(C)再发射白光辐射,
其特征在于,其还包括:
-第二主发光源(14),其发射被称为失谐入射辐射(L2)的第二光辐射,
-所述失谐入射辐射(L2)的空间分布装置(18),以便形成分布的失谐辐射,
所述失谐入射辐射(L2)相对于所述波长转换设备(16)是失谐的,以使得接收所述分布的失谐辐射的该转换设备(16)的所述磷光材料(C)对颜色与所述失谐入射辐射(L2)的颜色相同的光辐射进行漫射。
2.根据权利要求1所述的照明***,其中,所述第一主发光源(12)和所述第二主发光源(14)各自包括激光源。
3.根据权利要求1或2所述的照明***,其中,所述第一主发光源(12)发射被称为调谐入射辐射(L1)的调谐辐射,
所述***还包括所述调谐入射辐射(L1)的空间分布装置(18),以便形成分布的调谐辐射,
所述波长转换设备(16)的所述磷光材料(C)接收所述分布的调谐辐射。
4.根据权利要求1或2所述的照明***,其中,所述第一主发光源(12)包括形成用于所述波长转换设备(16)的所述磷光材料(C)的支撑物并经由该磷光材料发射所述调谐辐射的激光源。
5.根据权利要求1或权利要求3所述的照明***,其中,所述失谐入射辐射(L2)或调谐入射辐射(L1)的空间分布装置(18)包括选自以下的装置:
-接收所述失谐入射辐射(L2)或调谐入射辐射(L1)并将其在所述波长转换设备(16)的所述磷光材料的扫描表面(22)上空间地分布的扫描装置(20),以及
-用于形成照射所述波长转换元件(16)的所述磷光材料的失谐或调谐体积光束的装置。
6.根据权利要求5所述的照明***,其中,所述扫描装置(20)包含绕两个基本上正交的轴运动的一个微反射镜或绕两个基本上正交的各自的轴(H、V)运动的两个微反射镜(26H、26V)。
7.根据前述权利要求中的任一项所述的照明***,其中,所述调谐辐射(L1)具有在400纳米和500纳米之间,并且优选在450或460纳米附近的波长,这些波长对应于范围从蓝色到近紫外的颜色。
8.根据前述权利要求中的任一项所述的照明***,包括光学成像***(28),所述光学成像***(28)接收由所述波长转换设备(16)再发射的光,并将再发射的光投射在例如所述车辆的前方,从而形成照明光束,所述波长转换设备(16)位于所述光学成像***(28)的焦平面附近。
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