CN107940328A - 一种大功率激光照明灯 - Google Patents

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黄帆
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Abstract

本发明公开了一种大功率激光照明灯，包括光源单元、波长转换单元和反射单元，所述反射单元为反光碗，所述反光碗的出光口和顶部相对设置，所述波长转换单元包括至少两个荧光粉层，每个所述荧光粉层与所述反射单元的焦点对应，所述光源单元包括多个激光源单元，所述反光碗上设有多个通光部，每个所述激光源单元发出的光束透过一个所述通光部后投射至一个荧光粉层上。通过设置多个激光源单元和荧光粉层，以分散光束的能量，避免需要大功率照明时，多个激光源的光束同时投射到一个荧光粉层上从而导致能量过于集中而烧坏荧光粉层，且当其中一个荧光粉层烧坏时，可以关闭对应的激光源单元，采用另外的激光源单元进行照明，不会影响继续工作，适应性好。

Description

一种大功率激光照明灯
技术领域
本发明涉及照明技术领域，具体涉及一种大功率激光照明灯。
背景技术
激光光源具有能量集中、照射距离远等优点，利用激光激发荧光粉技术(远程荧光粉技术)可以得到超高亮度的点光源，利用该点光源可以设计出光束发散角非常小的激光探照灯。激光探照灯的光束发散角通常在1°以内，因而可以形成几公里的照射距离。
激光激发荧光粉技术是将激光聚焦到荧光粉层上，形成一个发光点很小的点光源，荧光粉受激产生高亮度的受激光，通常由蓝色激光激发黄色荧光粉，产生的黄光与剩余的蓝光混合形成白光，再由光学***收集出射，从而形成激光照明灯。由于激光能量集中，照射至荧光粉上时会产生很大的热量，特别是当需要功率较大的激光光源或采用多个激光光源时，容易导致荧光粉片烧焦而失效，因此需要经常更换荧光粉片，且激光照明灯的功率也受到了限制，不能满足大功率的照明需求。
发明内容
本发明提供了一种大功率激光照明灯，以解决现有技术中存在的需经常更换荧光粉片，以及激光照明灯的功率也受到了限制，不能满足大功率照明的问题。
为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种大功率激光照明灯，包括光源单元、波长转换单元和反射单元，所述反射单元为反光碗，所述反光碗的出光口和顶部相对设置，所述波长转换单元包括至少两个荧光粉层，每个所述荧光粉层与所述反射单元的焦点对应，所述光源单元包括多个激光源单元，所述反光碗上设有多个通光部，每个所述激光源单元发出的光束透过一个所述通光部后投射至一个荧光粉层上。
进一步的，所述反射单元与所述波长转换单元之间还设有散热结构，所述散热结构的一端连接所述波长转换单元另一端从所述反射单元的顶部穿出并与散热底座连接。
进一步的，所述散热结构采用石墨制成。
进一步的，所述荧光粉层设有两个，沿所述反光碗的中轴线上下对称设置。
进一步的，所述激光源单元和所述通光部均设有两个，分别与所述荧光粉层一一对应，每个所述激光源单元发出的光束透过所述通光部后投射至对应的荧光粉层上。
进一步的，所述波长转换单元呈多面体结构，所述多面体的每个面上均设有荧光粉层，所述激光源单元和通光部均与所述荧光粉层一一对应，每个所述激光源单元发出的光束透过所述通光部后投射至一个荧光粉层上。
进一步的，所述波长转换单元呈球形结构，所述球形结构的表面包覆有荧光粉层。
进一步的，还包括与所述激光源单元连接的控制单元。
进一步的，所述反光碗由抛物线旋转而成，所述抛物线的焦点位于所述反光碗的中轴线上。
进一步的，所述反光碗由半个抛物线旋转而成，所述抛物线的焦点偏离所述反光碗的中轴线。
本发明提供的大功率激光照明灯，包括光源单元、波长转换单元和反射单元，所述反射单元为反光碗，所述反光碗的出光口和顶部相对设置，所述波长转换单元包括至少两个荧光粉层，每个所述荧光粉层与所述反射单元的焦点对应，所述光源单元包括多个激光源单元，所述反光碗上设有多个通光部，每个所述激光源单元发出的光束透过一个所述通光部后投射至一个荧光粉层上。通过设置多个激光源单元和荧光粉层，以分散光束的能量，避免需要大功率照明时，多个激光源的光束同时投射到一个荧光粉层上从而导致能量过于集中而烧坏荧光粉层，且当其中一个荧光粉层烧坏时，可以关闭对应的激光源单元，采用另外的激光源单元进行照明，不会影响继续工作，适应性好，可靠性高。
附图说明
图1是本发明实施例1中大功率激光照明灯的结构示意图；
图2是本发明实施例2中大功率激光照明灯的结构示意图；
图3是本发明实施例3中大功率激光照明灯的结构示意图；
图4是本发明实施例4中大功率激光照明灯的结构示意图。
图中所示：10、激光源单元；210、荧光粉层；30、反射单元；310、出光口；320、顶部；330、通光部；40、散热结构；50、散热底座。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作详细描述。
实施例1
如图1所示，本发明提供了一种大功率激光照明灯，包括光源单元、波长转换单元和反射单元30，所述反射单元30为反光碗，所述反光碗的出光口310和顶部320相对设置，所述波长转换单元包括至少两个荧光粉层210，每个所述荧光粉层210与所述反射单元30的焦点对应，所述光源单元包括多个激光源单元10，所述反光碗上设有多个通光部，每个所述激光源单元10发出的光束透过一个所述通光部330后投射至一个荧光粉层210上，经所述荧光粉层210激发出荧光，并从所述出光口310中出射。优选的，所述反光碗由抛物线旋转而成，所述抛物线的焦点位于所述反光碗的中轴线上。具体的，此时反光碗仅有一个焦点，由于荧光粉层210有多个，因此每个荧光粉层210的位置与焦点的位置只能尽可能靠近焦点，无法与焦点重合，此时荧光粉层210上的光斑不能完全聚焦于一点，光斑面积增大，降低了荧光粉层210上的热量密度，提高了荧光粉层210的使用寿命。激光源单元10可包括一个激光源也可以包括多个激光源，当包括多个激光源时，可根据需要选择发光的激光源数量。通过设置多个激光源单元10和荧光粉层210，以分散光束的能量，避免需要大功率照明时，多个激光源的光束同时投射到一个荧光粉层210上从而导致能量过于集中而烧坏荧光粉层210，且当其中一个荧光粉层210烧坏时，可以关闭对应的激光源单元10，采用另外的激光源单元10进行照明，不会影响继续工作，适应性好，可靠性高。
请继续参照图1，所述反射单元30与所述波长转换单元之间还设有散热结构40，所述散热结构40的一端连接所述波长转换单元另一端从所述反射单元30的顶部320穿出并与散热底座50连接，即在反射单元30的顶部开设一个孔，使散热结构40的一端从中穿出。优选的，所述散热结构40采用石墨制成。具体的，石墨具有很高的导热系数，导热快，用于将多个荧光粉层210上的热量迅速导出，避免荧光粉层210被烧坏。
请继续参照图1，所述荧光粉层210设有两个，沿所述反光碗的中轴线上下对称设置，每个荧光粉层210的位置与反光碗的焦点对应。优选的，所述激光源单元10和所述通光部330均设有两个，分别与所述荧光粉层210一一对应，每个所述激光源单元10发出的光束透过所述通光部330后投射至对应的荧光粉层210上。
优选的，该大功率激光照明灯还包括与所述激光源单元10连接的控制单元，通过控制单元控制每个激光源单元10的工作状态，以调节激光照明灯的输出功率，适应不同场合的照明需求。
实施例2
如图2所示，与实施例1不同的是，本实施例中所述波长转换单元呈多面体结构，所述多面体的每个面上均设有荧光粉层210。优选的，所述激光源单元10和通光部330均与所述荧光粉层210一一对应，每个所述激光源单元10发出的光束透过所述通光部330后投射至一个荧光粉层210上。具体的，荧光粉层210可以是四面体、六面体、八面体等结构，在反光碗上开设多个与荧光粉层210一一对应的通光部330，同时设置与每个通光部330对应的激光源单元10，使每个荧光粉层210上均能接收到一个激光源单元10出射的光束，此时多个激光源单元10可以同时工作，不仅避免了荧光粉层210容易烧坏的问题，且进一步提高激光照明灯的功率。此处需说明的是，根据波长转换单元的结构可以以不同的方式置于反光碗内，从而设计通光部330的数量和位置，如图2中，波长转换单元采用六面体结构，且前后两个面分别正对反光碗的出光口310和顶部320，因此只需在反光碗的上下左右分别开设一个通光部330，并在每个通光部330外各设置一个激光源单元10，使四个荧光粉层210可以同时工作。当其中有一个甚至多个荧光粉层210烧坏时，其他激光源单元10可以继续工作，无需经常更换。
实施例3
如图3所示，所述波长转换单元呈球形结构，所述球形结构的表面包覆有荧光粉层210。本实施例中，所述激光源单元10和通光部330可以根据实际需要设置多个，且一一对应，如沿反光碗的一周均匀设置8个、10个甚至更多通光部30，针对每个通光部30分别设置一个对应的激光源单元10，使激光源单元10发出的光束透过对应的通光部330后投射至荧光粉层210上。采用该方案，当荧光粉层210的某些位置出现烧坏时通过转动波长转换单元即可使激光照明灯继续工作，进一步提高了波长转换单元的使用寿命。
实施例4
如图4所示，与实施例1不同的是，本实施例中所述反光碗由半个抛物线旋转而成，所述抛物线的焦点偏离所述反光碗的中轴线。具体的，相当于在旋转时将抛物线的轴线相对反光碗的中轴线(即旋转轴)平移一段距离，从而使反光碗的焦点形成一个圆形或椭圆形，此时可以将多个荧光粉层210均置于反光碗的焦点位置，从而使光束更加集中，以提高从出光口310出射的光线的平行度。此外，需要说明的是，本实施例中形成的反光碗的顶部320本就有一个孔，散热结构40可以直接从中穿出，无需额外开孔。
综上所述，本发明提供的大功率激光照明灯，包括光源单元、波长转换单元和反射单元30，所述反射单元30为反光碗，所述反光碗的出光口310和顶部320相对设置，所述波长转换单元包括至少两个荧光粉层210，每个所述荧光粉层210与所述反射单元30的焦点对应，所述光源单元包括多个激光源单元10，所述反光碗上设有多个通光部330，每个所述激光源单元10发出的光束透过一个所述通光部330后投射至一个荧光粉层210上。通过设置多个激光源单元10和荧光粉层210，以分散光束的能量，避免需要大功率照明时，多个激光源的光束同时投射到一个荧光粉层210上从而导致能量过于集中而烧坏荧光粉层210，且当其中一个荧光粉层210烧坏时，可以关闭对应的激光源单元10，采用另外的激光源单元10进行照明，不会影响继续工作，适应性好，可靠性高。
虽然说明书中对本发明的实施方式进行了说明，但这些实施方式只是作为提示，不应限定本发明的保护范围。在不脱离本发明宗旨的范围内进行各种省略、置换和变更均应包含在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种大功率激光照明灯，包括光源单元、波长转换单元和反射单元，其特征在于，所述反射单元为反光碗，所述反光碗的出光口和顶部相对设置，所述波长转换单元包括至少两个荧光粉层，每个所述荧光粉层与所述反射单元的焦点对应，所述光源单元包括多个激光源单元，所述反光碗上设有多个通光部，每个所述激光源单元发出的光束透过一个所述通光部后投射至一个荧光粉层上。
2.根据权利要求1所述的大功率激光照明灯，其特征在于，所述反射单元与所述波长转换单元之间还设有散热结构，所述散热结构的一端连接所述波长转换单元另一端从所述反射单元的顶部穿出并与散热底座连接。
3.根据权利要求2所述的大功率激光照明灯，其特征在于，所述散热结构采用石墨制成。
4.根据权利要求2所述的大功率激光照明灯，其特征在于，所述荧光粉层设有两个，沿所述反光碗的中轴线上下对称设置。
5.根据权利要求4所述的大功率激光照明灯，其特征在于，所述激光源单元和所述通光部均设有两个，分别与所述荧光粉层一一对应，每个所述激光源单元发出的光束透过所述通光部后投射至对应的荧光粉层上。
6.根据权利要求2所述的大功率激光照明灯，其特征在于，所述波长转换单元呈多面体结构，所述多面体结构的每个面上均设有荧光粉层，每个所述激光源单元和通光部均与所述荧光粉层一一对应，每个所述激光源单元发出的光束透过所述通光部后投射至一个荧光粉层上。
7.根据权利要求2所述的大功率激光照明灯，其特征在于，所述波长转换单元呈球形结构，所述球形结构的表面包覆有荧光粉层。
8.根据权利要求1所述的大功率激光照明灯，其特征在于，还包括与所述激光源单元连接的控制单元。
9.根据权利要求1所述的大功率激光照明灯，其特征在于，所述反光碗由抛物线旋转而成，所述抛物线的焦点位于所述反光碗的中轴线上。
10.根据权利要求1所述的大功率激光照明灯，其特征在于，所述反光碗由半个抛物线旋转而成，所述抛物线的焦点偏离所述反光碗的中轴线。
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