本發(fā)明涉及一種基于激光光源的遠近光一體前照燈及其照明方法，屬于車燈技術領域。

背景技術：

激光相對與傳統(tǒng)光源如金屬燈、高壓氣體燈和LED等，具有耗能低、光色純、亮度高、方向性好、配光機構(gòu)尺寸小的優(yōu)勢。但是目前小尺寸大功率激光二極管都小于2W，在大功率照明領域應用時，需要采用多光源系統(tǒng)光學封裝技術。

在前照燈領域，目前國際最先進的集成多光源是采用三個藍光激光二極管經(jīng)過反射鏡匯聚到覆蓋黃色熒光粉的棱鏡，即而轉(zhuǎn)換成擴散的白光再投射至反射鏡，但需要兩組按此封裝的光學模塊才能滿足遠光的配光要求，但近光仍然采用LED光源，因一個前照燈內(nèi)使用了兩種不同的光源，因此激光光源不能滿足同時遠光和近光的配光要求。其次，在滿足遠光的配光要求的激光光源是需要兩組封裝光學模塊，且而光學模組在燈具內(nèi)部是開放的空間光路，沒有封閉，容易被灰塵或者雜質(zhì)干擾光學效果，加之反射鏡和棱鏡加工復雜，光路又需要精確定位才能達到光學效果，但在實際操作中，由于采用兩路光學模塊，造成精確定位非常困難，由于抗震性能差，容易移動影響光學效果。再則，采用兩組光學模塊也導致占用燈具更大的空間。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種采用一個激光光源能滿足同時遠光和近光的配光要求，并通過變光后實現(xiàn)遠光與近光的切換，以減少燈具的尺寸和重量，能提高抗振動和抗破壞能力的基于激光光源的遠近光一體前照燈及其照明方法。

本發(fā)明為達到上述目的的技術方案是：一種基于激光光源的遠近光一體前照燈，其特征在于：包括光源反射旋轉(zhuǎn)機構(gòu)以及近遠光反射鏡和裝在散熱器上的一個激光光源，所述的激光光源包括波長為450nm的六個藍色激光二極管、光纖以及石英基板光波導芯片和黃色熒光粉的棱鏡，各藍色激光二極管的輸出端經(jīng)各自對應的光纖與石英基板光波導芯片上自對應的光波導的輸入端對接，石英基板光波導芯片在其出射端形成均勻且波長為450nm的線形出射光，石英基板光波導芯片出射端正對涂有黃色熒光粉的棱鏡，棱鏡用于將線形出射光轉(zhuǎn)換為均勻擴散發(fā)散角20°的白光，且各藍色激光二極管、各光纖以及石英基板光波導芯片和棱鏡通過膠體固定封裝為一體，且棱鏡的出光面設置在膠體外部；所述的激光光源前部設有用于將激光光源反射至光源反射鏡上的光源反射旋轉(zhuǎn)機構(gòu)，所述的光源反射旋轉(zhuǎn)機構(gòu)包括骨架、電磁線圈、頂桿以及彈簧和光源反射鏡，繞有電磁線圈的骨架安裝在燈體上，固定在骨架內(nèi)的磁鐵設置在骨架的外側(cè)，設置在骨架內(nèi)的頂桿其內(nèi)側(cè)伸出骨架，光源反射鏡的后中部鉸接在燈體上，光源反射鏡后下部設有球頭套，頂桿內(nèi)側(cè)的球頭設置 在球頭套內(nèi)并能相對轉(zhuǎn)動，套裝在頂桿上的彈簧頂在骨架和頂桿的凸肩上；所述近遠光反射鏡包括從中部劃界成上部的近光反射面和下部的遠光反射面。

其中：所述石英基板光波導芯片上各光波導的輸入端與對應的光纖輸出端的中心重合。

所述的光源反射鏡原始狀態(tài)時的反射面與垂面之間的夾角在5～30°。

近遠光反射鏡上的遠光反射面和近光反射面均為內(nèi)凹的弧面。

本發(fā)明基于激光光源的遠近光一體前照燈的照明方法，其特征在于：所述的激光光源接通恒流電源，激光光源發(fā)出光通量在1200lm的白光并投射到光源反射鏡上，當電磁線圈通電后，頂桿向磁鐵一側(cè)吸合并壓縮彈簧帶動光源反射鏡沿鉸接中心轉(zhuǎn)動，將激光光源發(fā)出的白光經(jīng)光源反射鏡反射后投向近遠光反射鏡的近光反射面上，生成近光和截止線并投射出燈具；當電磁線圈斷電后，頂桿脫離磁鐵，在彈簧作用下推動頂桿帶動光源反射鏡復位，將激光光源發(fā)出的白光經(jīng)光源反射鏡反射后投向近遠光反射鏡的遠光反射面上，生成遠光并投射至燈具。

本發(fā)明采用激光光源以及光源反射鏡機構(gòu)和具有近光反射面和遠光反射面的近遠光反射鏡，使近遠光反射鏡不需要擴大尺寸收集散射光線，而且采用了光源反射鏡機構(gòu)，通過光源反射鏡能產(chǎn)生虛光源，以增加光學系統(tǒng)的焦距，使得近遠光反射鏡的出光面比其他光源小，可以減少燈具的尺寸和重量，并增加前照燈造型的便利。本發(fā)明將遠光與近光的切換通過可旋轉(zhuǎn)的光源反射鏡實現(xiàn)，光源反射鏡經(jīng)通斷電后通過帶動頂桿移動，而能夠改變激光光源的出射角度。本發(fā)明激光光源采用采用一個激光模組，通過光源反射旋轉(zhuǎn)機構(gòu)變光，實現(xiàn)遠光與近光的切換，結(jié)構(gòu)合理、簡單。本發(fā)明激光光源采用了光波導芯片光學封裝技術，利用光波導能使光波在微小區(qū)域內(nèi)全反射的特性，將六個藍色激光二極管及對應的各光纖以及石英基板光波導芯片和棱鏡光路對接，再通過膠體進行固定，由于石英基板光波導芯片能將多支光波導構(gòu)成在出射端進行光路匯聚，在其出射端形成均勻且波長為450nm的線形出射光，能完成多束激光能量的匯聚，產(chǎn)生均勻擴散的白光，使激光光源的光通量能達到1200lm，具有高亮度、點光源、且方向性強的優(yōu)勢，經(jīng)過擴散棱鏡后，可以產(chǎn)生矩形亮度集中的光斑。本發(fā)明將藍色激光二極管、光纖以及石英基板光波導芯片和涂有黃色熒光粉的棱鏡通過膠體進行整體封裝，使光源不受灰塵雜質(zhì)的干擾，能提高抗振動和抗破壞。

附圖說明

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的實施例作進一步的詳細描述。

圖1是本發(fā)明基于激光光源的遠近光一體前照燈在投射近光時的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本發(fā)明基于激光光源的遠近光一體前照燈在投射近光時的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是本發(fā)明光源反射旋轉(zhuǎn)機構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。

其中：1—近遠光反射鏡，1-1—近光反射面，1-2—遠光反射面，2—光源反射鏡，3—旋轉(zhuǎn)軸，4—棱鏡，5—膠體，6—石英基板光波導芯片，7—光纖，8—藍色激光二極管，9—散熱器，10—恒流電源，11—磁鐵，12—電磁線圈，13—頂桿，14—彈簧，15—球頭套。

具體實施方式

見圖1～3所示，本發(fā)明基于激光光源的遠近光一體前照燈，包括光源反射旋轉(zhuǎn)機構(gòu)以及近遠光反射鏡1和裝在散熱器9上的一個激光光源。見圖1、2所示，本發(fā)明的激光光源包括波長為450nm的六個藍色激光二極管8、光纖7以及石英基板光波導芯片6和黃色熒光粉的棱鏡4，六個藍色激光二極管8構(gòu)成激光陣列，各藍色激光二極管8的輸出端經(jīng)過各自的與對應光纖7與石英基板光波導芯片6上各自對應的光波導的輸入端對接，石英基板光波導芯片6上各光波導的輸入端與對應的光纖7輸出端的中心重合，實現(xiàn)光路的對接，石英基板光波導芯片6在其出射端形成均勻且波長為450nm的線形出射光，石英基板光波導芯片6出射端正對涂有黃色熒光粉的棱鏡4，棱鏡4用于將線形出射光轉(zhuǎn)換為均勻擴散發(fā)散角20°的白光，產(chǎn)生矩形亮度集中的光斑，使激光光源的光通量達到1200lm，能同時滿足前照燈遠光和近光的配光要求，并通過散熱器9將激光陣列工作時的熱量傳遞到燈具外部。見圖1、2所示，本發(fā)明各藍色激光二極管8、各光纖7以及石英基板光波導芯片6和棱鏡4通過膠體5固定封裝為一體，且棱鏡4的出光面設置在膠體5外部，故使發(fā)光光源不受灰塵雜質(zhì)的干擾，能大幅度提高了光源抗振動和抗破壞的能力。

見圖1～3所示，本發(fā)明的激光光源前部設有用于將激光光源反射至光源反射鏡2上的光源反射旋轉(zhuǎn)機構(gòu)，本發(fā)明光源反射旋轉(zhuǎn)機構(gòu)包括骨架、電磁線圈12、頂桿13以及彈簧14和光源反射鏡2，繞有電磁線圈12的骨架安裝在燈體上，固定在骨架內(nèi)的磁鐵11設置在骨架的外側(cè)，設置在骨架內(nèi)的頂桿13其內(nèi)側(cè)伸出骨架，光源反射鏡2的后中部鉸接在燈體上，可通過旋轉(zhuǎn)軸3鉸接在燈體上，光源反射鏡2原始狀態(tài)的反射面與垂面之間的夾角β在5～30°，原始狀態(tài)時的激光光源發(fā)出的白光經(jīng)光源反射鏡2反射后是投向近遠光反射鏡1的遠光反射面1-2上，最好反射面與垂面之間的夾角β在10-25°之間，以接收激光光源發(fā)出的白光并反射到近遠光反射鏡1上。本發(fā)明光源反射鏡2后下部設有球頭套15，頂桿13內(nèi)側(cè)的球頭設置在球頭套15內(nèi)并能相對轉(zhuǎn)動，套裝在頂桿13上的彈簧14頂在骨架和頂桿13的凸肩上，電磁線圈12通電或斷電，使頂桿13與磁鐵11吸合或脫離，控制頂桿13在骨架內(nèi)的移動，從而帶動光源反射鏡2沿鉸接中心轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)遠光與近光的切換，本發(fā)明通過光源反射鏡2以增加光學系統(tǒng)的焦距，使得遠近光反射鏡的出光面比更小，而減少燈具的尺寸和重量。

見圖1、2所示，本發(fā)明近遠光反射鏡1從中部劃界成上部的近光反射面1-1和下部的遠光反射面1-2，而具有較小的出光面，近遠光反射鏡1上的遠光反射面1-2和近光反射面1-1均為內(nèi)凹的弧面，光源反射鏡2將激光光源發(fā)出的白光反射至近光反射面1-1時，生成滿足法規(guī)和配光要求的近光和截止線，當光源反射鏡2將激光光源發(fā)出的白光反射至遠光反射面1-2時，能生成滿足法規(guī)和配光要求的遠光。

見圖1～3所示，本發(fā)明基于激光光源的遠近光一體前照燈的照明方法，激光光源接通恒流電源10，激光光源發(fā)出光通量在1200lm的白光并投射到光源反射鏡2上，同時散熱器9將激光光源的熱量傳遞到燈具外部。見圖1、3所示，當電磁線圈12通電后，產(chǎn)生電磁力，頂桿13向磁鐵11一側(cè)吸合并壓縮彈簧14帶動光源反射鏡2沿鉸接中心轉(zhuǎn)動，將激光光源發(fā)出的白光經(jīng)光源反射鏡2反射后投向近遠光反射鏡1的近光反射面1-1上， 生成滿足法規(guī)和配光要求的近光和截止線并投射出燈具。見圖2、3所示，當電磁線圈12斷電后，電磁力消失，頂桿13脫離磁鐵11，在彈簧14作用下推動頂桿13帶動光源反射鏡2復位，將激光光源發(fā)出的白光經(jīng)光源反射鏡2反射后投向近遠光反射鏡1的遠光反射面1-2上，生成滿足法規(guī)和配光要求的遠光投射出燈具。