体20的激光光束的直径可以显著减小。
[0030]此外，光束透镜50也用作减小出射角，S卩，当进入光束透镜50的激光光束在通过荧光体20出射之后向主反射器30输出时白色光的有效辐射角bl(a3>bl)。这样，如果有效辐射角bl相比于常规技术的有效辐射角减小，则白色光离开主反射器30的光损失范围b2可显著减小。因此，整个光学系统的光学损失可以最小化，并且该光学系统的光学效率可以显著增强。
[0031]另外，如果输出至主反射器30的白色光的有效辐射角bl可以减小，则每单位面积的光量可以增加。因此，该光学系统的亮度可以显著增加。
[0032]另外，当激光二极管10安装为使得激光二极管10的中心轴与参考线L3对齐时，具体而言，如果光束透镜50设置在荧光体20的前表面上使得进入荧光体20的激光光束的直径可以减小，则荧光体20的尺寸b3可以相比于常规技术的荧光体的尺寸显著减小(a5>b3)。因此，整个光学系统的尺寸可以减小，从而使得能够减小该系统的重量和生产成本并且增强设计中的自由度。
[0033]图5显示根据本发明的各个其他实施方式的用于前照灯的激光光学系统。根据这样的实施方式的激光光学系统包括:激光二极管10，其产生激光光束；荧光体20，其与激光光束发生作用并且输出白色光；主反射器30，其向前反射从荧光体20输出的白色光；非球面透镜40，其向前导引由主反射器30反射的白色光；光束透镜50，其设置在荧光体20的前表面上，压缩或收缩进入荧光体20的激光光束，并且减小从荧光体20输出的白色光的辐射角；以及光束反射器70，其向光束透镜50反射从激光二极管10输出的激光光束。由光束反射器70反射的激光光束的路径cl与参考线L3对齐，而参考线L3垂直于焚光体20的入射表面并且穿过荧光体20的中心。
[0034]这就是说，图5所示的激光光学系统具有这样的配置，其中光束反射器70加入到了图3和图4的激光光学系统，并且路径cl (由光束反射器70反射的激光光束沿着路径cl行进)与参考线L3对齐。通过这样的配置，激光二极管10可以设置在不同于激光二极管10的中心轴与参考线L3对齐的位置的位置处。因此，设计中的该光学系统的自由度可以进一步增强。
[0035]荧光体20、主反射器30、非球面透镜40以及光束透镜50的构造与图3和图4的激光光学系统中的构造相同，因此将省略进一步的解释。
[0036]在该实施方式中，荧光体20和光束透镜50设置在由主反射器30限定的空间中，而且激光二极管10和光束反射器70设置在主反射器30的外侧。优选地，在一些实施方式中，光束反射器70固定到外壳60。如果需要的话，可以使用分开的致动器来调整光束反射器70的朝向。
[0037]为了增加反射激光光束的效率，可以使用镜子作为光束反射器70。替代地，光束反射器70可以配置成这样的方式:反射薄膜附接到其一个表面。
[0038]在本发明的一些实施方式中，用于前照灯的激光光学系统可以配置为具有与图3的构造相同或相似的构造，但是不具有光束透镜50。换句话说，根据这样的实施方式的激光光学系统包括激光二极管10，其产生激光光束；荧光体20，其与激光光束发生作用并且输出白色光；主反射器30，其向前反射从荧光体20输出的白色光；以及非球面透镜40，其设置在主反射器30的前面。激光二极管10配置为使得激光二极管10的中心轴与参考线L3对齐，而参考线L3垂直于焚光体20的入射表面21并且穿过焚光体20的中心或中心部分。
[0039]如上所述，根据这样的实施方式的激光光学系统具有与图3的构造相同或相似的构造，除了移除了光束透镜50，光束透镜50压缩或收缩从激光二极管10输出的激光光束并反射激光光束以使其进入荧光体20并且能够减小输出到主反射器30的白色光的辐射角。即使当光束透镜50不存在时，因为激光二极管10配置为使得激光二极管10的中心轴与参考线L3对齐，所以还可以提供根据图3和图4所示的实施方式的激光光学系统的优点。换句话说，相比于图1和图2所示的常规光学系统，根据这样的实施方式的光学系统不仅可以减小进入荧光体20的激光光束的直径，而且可以减小出射角，即，当激光光束在通过荧光体20出射之后向主反射器30输出时白色光的有效辐射角bl。因此，与图3和图4的实施方式的方式相同，整个光学系统的光学损失可以最小化，并且该光学系统的光学效率可以显著增强。
[0040]此外，相比于常规的光学系统，荧光体20的尺寸b3可以显著地减小。因此，该光学系统的尺寸、重量和生成成本可以减小，而且其设计中的自由度可以得到增强。
[0041]为了方便解释和精确限定所附权利要求，术语“内侧”或“外侧”等被用于参考附图中所显示的这些特征的位置来描述示例性实施方式的特征。
[0042]前述对本发明的具体示例性实施方式的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想穷尽本发明，或者将本发明限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施方式进行选择和描述的目的在于解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的其它技术人员能够实现并利用本发明的各种不同的示例性实施方式以及各种不同的选择和改变。本发明的范围意在由所附的权利要求书及其等同形式所限定。
【主权项】
1.一种用于前照灯的激光光学系统，包括: 激光二极管，所述激光二极管产生激光光束； 荧光体，所述荧光体与激光光束发生作用并且输出白色光； 主反射器，所述主反射器向前反射从所述荧光体输出的白色光； 非球面透镜，所述非球面透镜向前导引由所述主反射器反射的白色光；以及光束透镜，所述光束透镜设置在所述荧光体的前表面上，所述光束透镜收缩进入所述荧光体的激光光束并且减小从所述荧光体输出的白色光的辐射角， 其中所述激光二极管配置为使得所述激光二极管的中心轴与参考线对齐，所述参考线实质上垂直于所述荧光体的入射表面并且穿过所述荧光体的中心或中心部分。2.根据权利要求1所述的用于前照灯的激光光学系统，其中所述光束透镜的直径大于进入所述光束透镜的透镜表面的激光光束的直径并且小于所述主反射器的尺寸。3.根据权利要求1所述的用于前照灯的激光光学系统，其中所述荧光体和所述光束透镜设置在由所述主反射器限定的空间中，并且 所述激光二极管设置在所述主反射器的外侧。4.根据权利要求1所述的用于前照灯的激光光学系统，其中所述光束透镜包括非球面透镜或凸透镜。5.一种用于前照灯的激光光学系统，包括: 激光二极管，所述激光二极管产生激光光束； 荧光体，所述荧光体与激光光束发生作用并且输出白色光； 主反射器，所述主反射器向前反射从所述荧光体输出的白色光； 非球面透镜，所述非球面透镜向前导引由所述主反射器反射的白色光； 光束透镜，所述光束透镜设置在所述荧光体的前表面上，所述光束透镜收缩进入所述荧光体的激光光束并且减小从所述荧光体输出的白色光的辐射角；以及 光束反射器，所述光束反射器向所述光束透镜反射从所述激光二极管输出的激光光束， 其中由所述光束反射器反射的激光光束的路径与参考线对齐，所述参考线实质上垂直于所述荧光体的入射表面并且穿过所述荧光体的中心或中心部分。6.根据权利要求5所述的用于前照灯的激光光学系统，其中所述光束透镜的直径大于进入所述光束透镜的透镜表面的激光光束的直径并且小于所述主反射器的尺寸。7.根据权利要求5所述的用于前照灯的激光光学系统，其中所述荧光体和所述光束透镜设置在由所述主反射器限定的空间中，并且 所述激光二极管和所述光束反射器设置在所述主反射器的外侧。8.根据权利要求5所述的用于前照灯的激光光学系统，其中所述光束透镜包括非球面透镜或凸透镜。9.根据权利要求5所述的用于前照灯的激光光学系统，其中所述光束反射器包括镜子。10.一种用于前照灯的激光光学系统，包括: 激光二极管，所述激光二极管产生激光光束； 荧光体，所述荧光体与激光光束发生作用并且输出白色光； 主反射器，所述主反射器向前反射从所述荧光体输出的白色光；以及 非球面透镜，所述非球面透镜向前导引由所述主反射器反射的白色光， 其中所述激光二极管配置为使得所述激光二极管的中心轴与参考线对齐，所述参考线实质上垂直于所述荧光体的入射表面并且穿过所述荧光体的中心或中心部分。11.根据权利要求10所述的用于前照灯的激光光学系统，其中所述光束透镜的直径大于进入所述光束透镜的透镜表面的激光光束的直径并且小于所述主反射器的尺寸。12.根据权利要求11所述的用于前照灯的激光光学系统，其中所述荧光体和所述光束透镜设置在由所述主反射器限定的空间中，并且 所述激光二极管设置在所述主反射器的外侧。13.根据权利要求11所述的用于前照灯的激光光学系统，其中所述光束透镜包括非球面透镜或凸透镜。
【专利摘要】一种用于前照灯的激光光学系统，可以包括：激光二极管，其产生激光光束；荧光体，其与激光光束发生作用并且输出白色光；主反射器，其向前反射从荧光体输出的白色光；非球面透镜，其向前导引由主反射器反射的白色光；以及光束透镜，其设置在荧光体的前表面上。光束透镜可以收缩进入荧光体的激光光束并且减小从荧光体输出的白色光的辐射角。激光二极管可以配置为使得激光二极管的中心轴与参考线对齐，参考线实质上垂直于荧光体的入射表面并且穿过荧光体的中心或中心部分。
【IPC分类】F21V13/12, F21W101/10
【公开号】CN105318281
【申请号】CN201410676638
【发明人】安秉石, 金大坤, 尹盛煜, 李锡胄
【申请人】现代自动车株式会社, SL Lighting株式会社
【公开日】2016年2月10日
【申请日】2014年11月21日
【公告号】DE102014116983A1, US20160010821