激光灯及包含激光灯的照明灯的制作方法_4

文档序号:10419807阅读:来源:国知局
72]激光灯100光束131的颜色和强度可通过激光驱动器51(图3所示)的三个模拟激光驱动信号,52,54,和56控制。黑暗中一个物体被蓝光照射时通常会产生一更强烈更清晰的反射。因此根据本实用新型一个优选实施方案,当激光灯100用于照明有会对夜间车辆行驶和行人构成危险的障碍或急转弯的街道,道路,或公路时,激光灯100中激光光源组件50调接产生具有更多蓝色光的组合激光束37。另一方面,在夜间行车时,一个主要的安全隐患是迎面而来车辆的车灯产生的眩光。由于黄光眩光较小,根据本实用新型一个优选实施方案。当激光灯100用于照明的街道,道路,或公路周围光污染会对车辆,行人,或附近居民造成影响时,激光灯100中激光光源组件50调接以产生更多的红色光和绿色光以使组合激光束37呈现黄色。在一些特殊场合,例如,例如,节庆日或突发事件,特别的颜色灯或闪光灯可用于表达喜庆气氛或发出警告。在这样的应用中,激光驱动器51,响应于控制信号,产生相应模拟激光驱动信号以生成具有一定颜色,强度和/或时间模式的组合激光束37。例如,组合激光束37的颜色和/或强度可随时间变化。
[0073]激光光源组件50中执行器58(如图3所示)设定为调节激光模块10相对于激光灯100的位置与方向。具体来说,执行58调整组合激光束37在灯腔室121中相对于反射镜112和和反射杯102的方向,从而有效地影响激光灯100的光束131。
[0074]图5描述根据本实用新型一实施例一种灯200ο举例而言,灯200为一室外照明灯。更具体地说,室外照明灯200可以用作运动场,街道,道路,公路,高速公路,街道、道路、或公路的交叉口,及高速公路立交等。根据本实用新型,灯200包括可视激光作为光源。例如,激光灯200包括图4中所描述的激光灯100。
[0075]灯200包括一个灯柱202,其一底端201埋在或其他方式设置于地面210。激光灯100设置于灯柱202的一顶端203,灯柱202的顶端203可以弯曲或扭曲以将激光灯100指向合适方向并满足实用或美学上的需求。举例而言,图5显示灯柱202有一靠近底端201且垂直的下段部分204和一靠近顶端203且倾斜或大致水平的上段部分或横梁206,激光灯100设置于顶端203,且照向地面210的方向。
[0076]根据本实用新型一优选实施例,灯200包括一灯罩212临近激光灯100并连接于灯柱202顶端203。灯罩212用于防止激光灯100免于损坏或受环境的不利影响,例如,风,霜,雨,雪,冰雹,废弃物等。根据本实用新型一优选实施例,灯罩212具有一封闭式结构,包括一叠加于或覆盖于灯100反射杯102的顶部,及一连接于顶部且位于灯100前置透镜118下方的透明底部。这种实施方式中,灯柱202的顶端203和灯罩212包裹激光灯100并为激光灯100的反射杯102和非球面透镜118提供不利环境中的保护。根据本实用新型另一实施例,激光灯100的反射杯102和非球面透镜118的外面可以由抗外部不利环境影响的材料制成。在这种情形下,激光灯100不需要灯罩212来保护。因此,灯罩201为本实用新型的灯200的一可选特征。
[0077]根据本实用新型一优选实施例,灯200还包括设置于灯罩212上的多个光光伏电池或太阳能电池214,一可充电电池216连接到太阳能电池214和激光灯100。根据另一实施例,太阳能电池214可以设置于灯柱202上,尤其设置于灯柱202的横梁206上,以替代或补充设置于灯罩212上的太阳能电池214。电池216储存由太阳能电池214产生的电能,并给激光灯100提供电能。电池216可以是任何形式的充电电池,例如,镍金属氢化物(nickel-metalhydride)电池镍氢(nickel hydrogen)电池,锂离子(Iithium 1n)电池等。由于激光灯100能高效将电能转化成光,设置于灯罩212上的太阳能电池214和可充电电池216在大多数情形下,即使在频有繁和持续阴天的地方,能提供足够的电能运行激光灯100。单独用太阳能运行激光灯100使操作灯200不需求外部电能。这不仅能降低配备灯200地区的能源消耗,而且更重要的是,消除将灯200与供电站连接的线路需求,从而进一步降低灯200的建造,操作和维护成本。
[0078]根据本实用新型,灯200还可以包括一个安装于灯柱202横梁206且电连接到充电电池216的风能发电机218。风能发电机218包括一个可导向叶片方向以优化电能产生效率的风向标。风能发电机218可以替代太阳能电池214或作为其补充。换句话说,风能发电机218可以作为独立电源给激光灯100供电或者作为补充电源太阳能电池214的一个附加电源为激光灯100提供电能。
[0079]在某些特殊应用中,例如,当灯200位于一个隧道内,既没有阳光也没有风能提供足够的电能来运转激光灯100。在这种情形下,灯200需通过电线或电缆连接到电源。优选地,电源位于距灯200的不远处。例如,电源可以包括就位于隧道外面的太阳能和/或风能发电机给隧道内的灯200提供电源。由于激光灯100的电能需求很低,相应低建设,操作,及维护成本及低环境影响的小型太阳能或风能发电机就足够了。
[0080]在某些应用中,灯200位于现有的电源附近或周围,例如,一地区或街坊变电站。在这种应用中,将灯200连接到地区或街坊变电站获得电能会比安装太阳能214,电池216,和风能发电机218更具成本效益。因此,太阳能电池214,电池216,及风能发电机218是本实用新型灯200可选的技术特征。
[0081]根据本实用新型一优选实施例,灯200还包括一信号处理器或控制器222如一微处理器(μΡ),一微控制单元(CPU),一中央处理单元(CPU),或类似器件,连接到激光灯100。根据本实用新型一优选实施例,控制器222可安装在如图5所示的灯柱202顶端203附近的横梁206上,或者安装在灯罩212下以保护其不受到不利环境的影响。控制器222可包含一个光传感器以感应周围光强。当周围光强降到一预先确定值之下时,控制器222发送指令71到激光灯100的激光驱动器51 (如图3中所示)ο接收指令71,激光驱动器51产生激光驱动信号52,54和56,分别传送至激光管22,24和26,发射出相应的红色激光束,绿色激光束和蓝色激光束,从而形成灯200用于照明的光束131。当周围光强超过预先确值,控制器222关闭激光灯100。作为可选的一个实施方案,控制器222依据一时钟信号控制激光灯100开和关,例如,在晚上7点开启激光灯100,在早上6点关闭激光灯100。此外,控制器222可根据一储存于存储单元的程序或者通过有线或无线通信传输指令来控制开启和关闭激光灯100。
[0082]根据本实用新型一优选实施例,控制器222包括一无线电收发器(图5中未标出)与控制中心无线通信,例如,街道灯控制器,高速公路控制中心,或者类似机构。控制器222和控制中心的无线通信使它们之间无需线路连接,从而大幅降低灯200的建设,操作及维护费用。根据控制中心的各种指令信号,控制器222可产生不同的指令信号71到激光灯100的激光驱动器51 (如图3中所示)。激光驱动器51响应于指令信号71,产生激光驱动信号52,54和56驱动激光管22,24和26,发射相应强度的红色激光束21,绿色激光束23,和蓝色激光束25(如图1和图2中所示)。通过改变激光束21,23,和25的强度,控制器222调整光束131的颜色和强度。改变灯200的光束131的颜色和强度能满足特定的安全和特殊需求。而且,光束131的颜色和强度可以随着时间变化产生特定效果的光,比如,闪光,或者颜色和强度随着时间慢慢变化。这种特殊效果的灯光可用于特定情形中,例如,节日庆祝或紧急情况。
[0083]根据本实用新型的另一实施例,信号处理器222,根据控制中心指令或者储存其中的程序指令,传输控制信号78到激光灯100的执行器58(如图3中所示)。根据指令78,执行器58调整激光灯100中激光模块10的位置和/或方向,从而调整灯200的光束131的投射方向或形式或形状。调整光束131的投射方向或形式或形状有利于降低在某些应用中的光污染并提供安全和舒适的环境。
[0084]至此,应领会本实用新型已提供一种用于运动场,街道,道路,高速公路或普通区域的照明灯。根据本实用新型,灯光采用能发射连续波可见激光的激光光源组件作为光源。激光光源组件包括一个包含多种颜色,如红色,绿色,和蓝色的激光发射管的激光模块。一激光驱动器产生多个激光驱动信号到激光管以产生多个颜色激光束,每个激光束具有相应激光驱动信号所确定的强度。多个激光管发出的激光束组合到一起,形成具有一定颜色和强度的组合可见激光束。组合激光束传送至灯的反射杯构成的灯腔室。一个发散面镜向反射杯的方向反射组合激光束。根据本实用新型一实施例,发散面镜置于二次曲面反射杯的焦点处。二次曲面反射杯反射从发散面镜反射过来的发散光束并形成更宽广的光束。宽广的光束传输通过设置于反射杯开放端前端的一个透镜,以照明灯前区域。光束的颜色和强度可根据不同的条件和需求调整。激光光源组件的执行器可调整宽广光束的投射方向和形状以满足不同条件和要求。激光灯的电源可由连接到充电电池的太阳能电池和/或小型风能发电机连提供。具有无限传输装置的信号处理器可以接收控制信号并调节灯光的颜色,强度,及形状。
[0085]与现有照明灯光源相比,例如,钨丝灯,卤素灯,HID灯,LED等,激光灯光源能提供更高能力转换效率。另外,激光具有非常高的时间和空间相关性或一致性。因此,激光光源灯投射的光束照明区和非照明区域之间的界限非常清晰,产生底眩光和低光污染照明。激光光源灯的颜色平衡也很容易实现。而且,激光光源产生的光束的颜色和强度易根据不同的条件和特殊要求调整以加强安全和舒适感。激光灯发出的光束的形式和投射方向也可以根据不同的条件和要求进行调整,从而提供不同照明方式和进一步改善灯光在不同条件中应用。由于高功效的特性,激光光源灯可以依靠太阳能电池和充电电池等较小规模电源供电条件下操控。这就不需要把灯通过电线连接到外部的供电站。这个特点为进一步降低激光灯的建设,操作,及维护成本提供了有利的条件,尤其在采用本实用新型提供的激光灯用于较偏远地方的高速公路照明的情形。而且,激光光源灯可靠且持久,能进一步降低使用和维修成本。
[0086]虽然本实用新型描述了各种实施例并提供了相应附图,本领域人员可根据本实用新型所述内容做出各种修改和调整。例如,本实用新型提供的灯不仅限于包括图3中描述的激
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