一种激光准直单元及其车用超高光通量光源模组制造技术

一种激光准直单元及其车用超大光通量光源模组，用于一种包括激光光源阵列，透射式动态荧光轮，中继透镜组，DMD芯片系统及投影透镜组智能车灯模组，所述激光准直单元设置于激光光源阵列和透射式动态荧光轮之间。所述激光准直单元通过安装在准直透镜前的镀膜反光镜阵列，将左右两个方向射来的准直光线全部反射向同一方向，全部准直为相同方向的平行光，沿着安装于模组上方的汇聚透镜组的光轴进入位于中继透镜组之前的汇聚透镜组，通过汇聚透镜组将所有半导体激光器发出的光线汇聚于中继透镜组的荧光陶瓷正面上的一个点。根据采用本发明专利技术的激光准直单元的智能车灯模组，利用DMD芯片实现ADB功能的超高分辨率，为智能大灯的各种功能提供保障。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及车灯，具体地，本专利技术涉及一种智能车灯模组及其应用方法。更具体地，本专利技术涉及一种激光准直单元及其车用超高光通量光源模组，所述激光准直单元及其车用超高光通量光源模组使得智能车灯模组安形成的暗区只有对方驾驶员在不同位置时的头部的大小，其他空间依然保持完全没有目标时的高亮度照明，这样对方不会被炫目。
技术介绍
随着车辆夜间行驶安全问题日益突出，越来越对的汽车相关制造商在研发新型智能车灯技术。所谓新型智能车灯技术主要是以同时实现AFS和ADB功能为目的开发的光型可变车灯。举例来说，具有ADB功能的大灯，配合车辆的探测系统。在侦测发现道路上其他参与者(比如相向、同向行驶的车辆或行人等)处于大灯照明的某一区间内时，系统可智能的调节该区间的照明亮度，避免对被照明者形成危险的炫目，而没有其他道路参与者的空间继续保持高亮度的照明。在这样的技术支持下，既能保证我方(搭载LED自适应大灯的汽车驾驶员)的前方高质量照明，又不会对道路上其他参与者(比如相向、同向行驶的车辆或行人等)形成危险的炫目，保证了道路上各方的夜间驾驶安全。现有的解决方案之一，是所谓的基于MATRIX技术的矩阵大灯，这种技术方案将整个前照灯的照明空间连续的分割成不同的区块，每个区块由数量不同的LED来负责照明，通过熄灭特定区块的LED，可以提供最小约1°的暗区。不过包括上述矩阵大灯技术方案在内，现有实现这种照射范围可调的灯具，都存在一个共同的问题，那就是系统形成暗区的最小角度依然太大。也就是说，形成的暗区虽然可以使得目标车辆的驾驶员不炫目，但是暗区的范围也已经大大超过目标所需的车宽，造成我方需要照明区域的损失。例如前面提到的矩阵大灯，最小可提供1°的暗区。该暗区的实际横向宽度视目标与我方距离而定的，比如在ADB希望发挥作用的400米处，暗区的宽度为(400米*tan1°)＝6.98米，而实际车宽(以普通乘用车为例)约1.9米，显然暗区过大了。所谓ADB功能，最理想的情况是，由智能大灯形成的暗区只有对方驾驶员在不同位置时头部的大小，其他空间依然保持完全没有目标时的高亮度照明，这样对方不会被炫目，我方也可以尽可能的照亮行驶路线上的任何区域。迄今为止，尚无与此对应的技术方案。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了改进上述问题，提供一种激光准直单元及其车用超高光通量光源模组，所述智能车灯模组的汽车头灯照明采用高分辨率大灯。本专利技术一种激光准直单元技术方案如下：一种激光准直单元，用于智能车灯模组，所述激光准直单元设置于激光光源阵列和透射式动态荧光轮之间，其特征在于，所述激光光源阵列为间隔对置的矩形框架，矩形框架二侧相对设置有成排状的半导体激光器，形成激光光源；所述激光准直单元包括：激光准直透镜阵列，所述激光准直透镜阵列与形成于所述激光光源阵列矩形框架二侧的成排状半导体激光器设置在同侧，所述激光准直透镜阵列嵌设于所述激光光源阵列的成排状半导体激光器之间的同时，与所述激光光源阵列对侧的成排状半导体激光器正对设置，且与所述半导体激光器的位置、数量一一对应；镀膜反射镜阵列，所述镀膜反射镜阵列上、下斜向置于矩形框架中间，即所述激光准直透镜阵列与半导体激光器阵列之间。另外，镀膜反射镜阵列前方设置有汇聚透镜组。根据本专利技术所述一种激光准直单元，其特征在于，所述激光准直单元通过安装在准直透镜前的镀膜反光镜阵列，将矩形框架的激光光源阵列对向两个方向射来的准直光线全部反射向同一方向，即将所有半导体激光器发出的光线全部准直为相同方向的平行光，沿着安装于单元上方的汇聚透镜组的光轴，进入位于中继透镜组之前的汇聚透镜组，通过汇聚透镜组将所有半导体激光器发出的光线汇聚于汇聚透镜组的荧光陶瓷正面上的一个点。根据本专利技术所述一种激光准直单元，其特征在于，所述汇聚透镜组由二块平凸透镜组成，进入位于中继透镜组之前的汇聚透镜组，通过汇聚透镜组将所有半导体激光器发出的光线汇聚于汇聚透镜组的荧光陶瓷正面上的一个点，得到一个高光功率的蓝色小光斑，所述光斑尺寸1.6-1.8平方毫米，光功率50-70W。优选的是，所述汇聚透镜组由二块透镜组成。优选的是，所述汇聚透镜组包括一块凹凸透镜和一块双凸透镜。优选的是，所述汇聚透镜组包括两款平凸透镜。根据本专利技术所述一种激光准直单元，与所述半导体激光器一一对应设置的激光准直透镜阵列使用非球面透镜。根据本专利技术所述一种激光准直单元，其特征在于，上、下斜向置于矩形框架中间，即激光准直透镜阵列与半导体激光器阵列之间的镀膜反射镜阵列，其镀膜反射镜的420～720nm反射率大于97％。根据本专利技术所述一种激光准直单元，其特征在于，矩形框架二侧相对设置的成排状的半导体激光器数为6-48。即，所述激光光源阵列包含6-48颗大功率蓝光半导体激光元件。优选的是，即，所述激光光源阵列包含16-48颗大功率蓝光半导体激光元件。根据本专利技术所述一种激光准直单元，其特征在于，矩形框架二侧相对设置的成排状的半导体激光器数纵、横向排列数分别为3-7。根据本专利技术所述一种激光准直单元，其特征在于，矩形框架二侧相对设置的成排状的半导体激光器数为42，矩形框架二侧相对设置的成排状的半导体激光器数纵、横向排列数分别为6，7。优选的是，矩形框架高度在15～60mm。优选的是，所述矩形框架高度在35～45mm。根据本专利技术所述一种激光准直单元，其特征在于，所述荧光陶瓷经透射式动态荧光轮的动态旋转，透射式转换过程，将450nm波长蓝色激光转换为包含420`720nm的复合白色光。根据本专利技术的一种车用超高光通量光源模组，使用上述激光准直单元，其特征在于，所述车用超高光通量光源模组包括，透射式动态荧光轮，透射式动态荧光轮将由激光光源阵列产生、照射在荧光轮入射面，即正面的蓝色单波长小光斑，转换成符合车灯照明需要的白色复合光谱，在荧光轮的背面输出。根据本专利技术所述一种车用超高光通量光源模组，其特征在于，从激光阵列到荧光轮构成所述超高光通量光源模组的光源单元，其光通量达到13000流明以上。根据本专利技术所述一种车用超高光通量光源模组，其特征在于，所述透射式动态荧光轮采用透射式方案，且是动态旋转，将照射于荧光轮正面的单色激光光斑转换为复色白光在荧光轮的背面输出。根据本专利技术，通过安装在透镜前的镀膜反光镜阵列，将左右两个方向射来的准直光线全部反射向同一方向，即所有半导体激光器发出的光线，已全部准直为相同方向的平行光，激光准直单元沿着安装于模组上方的汇聚透镜组的光轴进入汇聚透镜组。通过汇聚透镜组将所有半导体激光器发出的光线汇聚于荧光陶瓷的正面上的一个点。根据本专利技术，输出的光斑空间能量分布为朗伯型。同时由于激光照射功率比较大，采用动态旋转的荧光轮的方案，避免激光长时间照射同一点导致荧光陶瓷损坏。根据本专利技术，荧光轮背面的白色光斑的尺寸形状，与照射在其正面的激光光斑对应，但都远小于DMD工作面的尺寸。中继透镜组经过设计，可以将荧光轮背面的白色光斑放大后成像于DMD芯片的工作面上，尺寸符合DMD工作面的要求，尽量避免光线照射到工作面以外的区域，提高效率。DMD芯片是一种由德州仪器公司开发、生产，用以实现电子输入、光学输出的微机电系统(MEMS)，开发人员可借助该系统执行高速、高效及可靠的空间光调制。根据本专利技术，所述智能车灯模组包括：激光光源阵列，透射本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种激光准直单元，用于智能车灯模组，所述激光准直单元设置于激光光源阵列和透射式动态荧光轮之间，其特征在于，所述激光光源阵列为间隔对置的矩形框架，矩形框架二侧相对设置有成排状的半导体激光器，形成激光光源；所述激光准直单元包括：激光准直透镜阵列，所述激光准直透镜阵列与形成于所述激光光源阵列矩形框架二侧的成排状半导体激光器设置在同侧，所述激光准直透镜阵列嵌设于所述激光光源阵列的成排状半导体激光器之间的同时，与所述激光光源阵列对侧的成排状半导体激光器正对设置，且与所述半导体激光器的位置、数量一一对应；镀膜反射镜阵列，所述镀膜反射镜阵列上、下斜向置于矩形框架中间，即所述激光准直透镜阵列与半导体激光器阵列之间。

【技术特征摘要】
1.一种激光准直单元，用于智能车灯模组，所述激光准直单元设置于激光光源阵列和透射式动态荧光轮之间，其特征在于，所述激光光源阵列为间隔对置的矩形框架，矩形框架二侧相对设置有成排状的半导体激光器，形成激光光源；所述激光准直单元包括：激光准直透镜阵列，所述激光准直透镜阵列与形成于所述激光光源阵列矩形框架二侧的成排状半导体激光器设置在同侧，所述激光准直透镜阵列嵌设于所述激光光源阵列的成排状半导体激光器之间的同时，与所述激光光源阵列对侧的成排状半导体激光器正对设置，且与所述半导体激光器的位置、数量一一对应；镀膜反射镜阵列，所述镀膜反射镜阵列上、下斜向置于矩形框架中间，即所述激光准直透镜阵列与半导体激光器阵列之间。2.如权利要求1所述一种激光准直单元，其特征在于，所述激光准直单元通过安装在准直透镜前的镀膜反光镜阵列，将矩形框架的激光光源阵列对向两个方向射来的准直光线全部反射向同一方向，即将所有半导体激光器发出的光线全部准直为相同方向的平行光，沿着安装于单元上方的汇聚透镜组的光轴，进入位于中继透镜组之前的汇聚透镜组，通过汇聚透镜组将所有半导体激光器发出的光线汇聚于汇聚透镜组的荧光陶瓷正面上的一个点。3.如权利要求1所述一种激光准直单元，其特征在于，通过汇聚透镜组将所有半导体激光器发出的光线汇聚于汇聚透镜组的荧光陶瓷正面上的一个点，得到一个高光功率的蓝色小光斑，所述光斑尺寸1.6-1.8平方毫米，光功率50-70W。4.如权利要求1或3所述一种激光准直单元，其特征在于，上、下斜向置...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨珏晶，王良亮，牛磊，
申请(专利权)人：武汉通畅汽车电子照明有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42