[發(fā)明專利]一種高功率變焦激光照明裝置

有效

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• 申請日: 2021-04-08
• 公開（公告）號: CN113217832B
• 公開（公告）日: 2022-10-21
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 欒新源
• 申請（專利權(quán)）人: 上海工程技術(shù)大學(xué)
• 主分類號: F21K9/64
• 分類號: F21K9/64;F21K9/69;F21V5/04;F21Y115/30
• 代理公司: 上海統(tǒng)攝知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 31303
• 代理人: 杜亞

本發(fā)明涉及一種高功率變焦激光照明裝置，包括激光器(3)、位于激光器(3)正上方且依次設(shè)置透鏡A(4)、透射式熒光色輪(8)、透鏡B(10)、透鏡C(11)和透鏡D(15)；透鏡A(4)為平凸透鏡；激光器(3)正對著透鏡A(4)發(fā)出激光，透鏡A(4)的聚焦光穿過孔a照射在透射式熒光色輪(8)的熒光材料環(huán)上，透鏡B(10)聚焦熒光材料環(huán)上發(fā)出的光，透鏡C(11)位于透鏡B(10)的焦點處，透鏡D(15)固定于伸縮桿(12)上，用于變焦。本發(fā)明的高功率變焦激光照明裝置可變焦(發(fā)光角度從2°變化到20°，遠近照明都可覆蓋)、功率高(功率可以達到500瓦以上)、易于組裝、結(jié)構(gòu)簡潔、重量輕，有效解決了現(xiàn)有技術(shù)存在的問題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于照明裝置技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種高功率變焦激光照明裝置。

背景技術(shù)

包含直升機在內(nèi)的所有飛機對包含燈具在內(nèi)的設(shè)備的重量和功耗都有嚴(yán)格的限制，在飛機研制標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范中有明確條文要求重量和功耗低于某個值。國際上研究指出，每減輕1000克，節(jié)省研制費用575 至690美元，運營收入增加7360美元。

現(xiàn)有直升機搜索燈使用的是傳統(tǒng)大功率氙氣搜索燈，重量重、體積大、能耗高。

激光照明和LED照明的激發(fā)機理相近，與LED照明相比，激光照明的光電轉(zhuǎn)換效率更高，亮度更高，功率密度更高，體積更小，重量輕。

現(xiàn)有大功率激光照明燈具中，藍色激光二極管通過平凸透鏡將藍色激光匯聚到熒光材料上的很小區(qū)域，熒光材料上該區(qū)域的表面溫度極高，現(xiàn)有熒光材料無法在此高溫下工作，熒光材料迅速衰減，嚴(yán)重影響燈光模組出光的色溫，甚至導(dǎo)致出光的顏色改變。同時傳統(tǒng)大功率氙氣搜索燈缺乏變焦功能，不能近距離、遠距離照明兼顧，使用不方便。現(xiàn)有LED照明中有變焦設(shè)計，光源36經(jīng)過其中的光線路徑示意圖如圖3所示，使用5片透鏡(雙凸鏡31、平凹鏡32、平凹透鏡33、平凸透鏡34、平凸透鏡35)組合變焦，其中還必須使用平凹鏡，這種透鏡組合制作成本高、重量重、裝配要求高、工藝復(fù)雜，對整燈的安裝、調(diào)試、生產(chǎn)、重量控制產(chǎn)生了巨大挑戰(zhàn)。

綜上所述，亟需一種高功率高效率長壽命可變焦重量輕的照明裝置。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，提供一種高功率變焦激光照明裝置。

為達到上述目的，本發(fā)明采用的方案如下：

一種高功率變焦激光照明裝置，包括激光器、位于激光器正上方且依次設(shè)置透鏡A、透射式熒光色輪、透鏡B、透鏡C和透鏡D；透鏡A為平凸透鏡；

透鏡A固定于支架I上，并與支架I形成除透鏡A之外的其他區(qū)域均遮光的遮光腔室X，激光器位于遮光腔室X內(nèi)，且正對著透鏡A發(fā)出激光；

透射式熒光色輪固定于上部開孔a的支架II上方，且透鏡A的聚焦光穿過孔a照射在透射式熒光色輪的熒光材料環(huán)上(即透射式熒光色輪放置于孔a的正上方)；(色輪要轉(zhuǎn)動，色輪直徑遠大于馬達直徑，馬達不會影響光線)孔a的孔徑大于透鏡A在孔a(孔可以是矩形、方形、橢圓形)所在位置形成的光斑的最大長度(光斑是矩形的，這是由大功率激光器光源決定的，它是矩形陣列，本領(lǐng)域技術(shù)人員公知)；

透鏡B和透鏡C都固定于上部開孔b的支架III上，孔b為上大下小的倒圓臺形結(jié)構(gòu)，孔b的小端直徑大于4mm；透鏡B固定在孔b中(用膠粘住)，且透鏡C位于透鏡B的焦點處；透鏡B聚焦熒光材料環(huán)上發(fā)出的光；

透鏡D固定于伸縮桿上，用于變焦(伸縮桿承載透鏡D在透鏡C的上方焦距前后移動)。

作為優(yōu)選的技術(shù)方案：

如上所述的一種高功率變焦激光照明裝置，透鏡B、透鏡C和透鏡D均為平凸透鏡。

如上所述的一種高功率變焦激光照明裝置，透鏡C和透鏡D均為菲涅爾透鏡，重量比玻璃透鏡減輕80％以上(可以降低成本)。