技术领域
[0001] 本
发明涉及一种用于前照灯的激光光学系统；更具体而言，涉及一种这样的用于前照灯的激光光学系统，其可以通过最小化光损失而提高光学效率，并且可以通过减小光学系统的尺寸而增高设计
自由度。
背景技术
[0002] 车辆的前照灯(头灯)是照明前方区域以确保驾驶员的前方
视野的灯，卤素、HID(高强度放电)或LED
二极管已经广泛用作
光源。
[0003] 然而，因为卤素、HID(高强度放电)或LED二极管具有高功耗，所以其光学效率降低。具体而言，因为包括光源和透镜的光学系统的整体尺寸很大，所以设计自由度变低而且光学系统的重量变重。
[0004] 最近，使用
激光二极管作为光源的前照灯的发展处于增长趋势，激光二极管是环境友好型的并且具有长寿命和高光学效率。
[0005] 如图1所示，相关技术中的用于前照灯的激光光学系统构造成包括激光二极管1、黄
磷光体2、反射体3、非球面透镜4以及遮光板5，激光二极管1产生蓝
波长带的
激光束，黄
磷光体2作用于发射自激光二极管1的光以便输出白光，反射体3将磷光体2输出的白光反射到前方区域，非球面透镜4位于反射体3的前方以便汇聚、漫射和应用通过反射体3反射到前方区域的白光，遮光板5位于反射体3与非球面透镜4之间以便实现近光。
[0006] 然而，根据上述相关技术中的激光光学系统的配置，发射自激光二极管1的光入射到磷光体2以便被激发，然后通过反射体3的反射而输出到前方区域(非球面透镜4处于该前方区域)。因此，因为反射体3的前方区域打开以便输出白光，所以出现了光损失截面A1，在光损失截面A1中，发射自激光二极管1的光被磷光体2激发并且然后发射出反射体3，因此光学系统的光损失一般增加，导致光学效率降低。
[0007] 这就是说，相关技术中的结构构造成使用用于向前发射白光的发射体3，而如果使用了反射体3，则出现白光发射出反射体3的光损失截面A1，因此光学系统的光损失一般增加，导致光学效率降低。
[0008] 此外，因为使用了具有大体积的反射体3，所以光学系统的重量变重，而且光学系统的尺寸增加。因此，设计自由度变得不利，此外，制造成本增加。
[0009] 在该背景技术部分公开的信息仅用于提高对本发明的一般背景的理解，而不应作为对该信息形成本领域技术人员已知的
现有技术的承认或任何形式的暗示。
发明内容
[0010] 为了解决上述不足和/或其他问题，本发明提供了一种用于前照灯的激光光学系统，其构造成使得发射自激光二极管的激光束被磷光体激发或吸收，然后直接输出到非球面透镜，从而通过不使用反射体来消除相关技术中由于使用反射体而导致的光损失截面，以便达到光损失的最小化和光学效率的提高。具体而言，本发明提供一种用于前照灯的激光光学系统，其可以减小光学系统的尺寸，从而可以达到重量的减小、制造成本的节约以及设计自由度的增高。
[0011] 通过以下进行的描述，本发明的特性和优点能够更加清楚，并且参考本发明的实施方案而变得明显。此外，对于本领域技术人员来说显而易见的是，本发明关于本发明的特性和优点可以通过
权利要求及其组合的手段实现。
[0012] 根据本发明的各个方面，一种用于前照灯的激光光学系统包括：激光二极管；图案
薄膜，所述图案薄膜具有表面，在所述表面上形成微图案，以便漫射发射自所述激光二极管的激光束并且根据希望的形式
指定光束的宽度和高度；反射薄膜，所述反射薄膜具有在其上形成的薄膜孔，以便使通过所述图案薄膜漫射的激光束经过；磷光体薄膜，所述磷光体薄膜形成为薄膜形状，以便作用于经过所述反射薄膜的激光束，以输出白光；以及非球面透镜，所述非球面透镜构造成将穿透所述磷光体薄膜的白光导引到前方区域，其中所述激光二极管和所述非球面透镜以直线排列。
[0013] 该激光光学系统可以进一步包括：后
支撑件，在所述后支撑件中所述图案薄膜和所述反射薄膜彼此联接以面对彼此；前支撑件，在所述前支撑件中结合所述磷光体薄膜使得所述磷光体薄膜位于所述反射薄膜的前方；以及多个支撑件
支架，所述多个支撑件支架构造成将所述后支撑件与所述前支撑件彼此连接。
[0014] 该激光光学系统可以进一步包括反射涂层，所述反射涂层与所述反射薄膜的面对所述磷光体薄膜的前表面结合，以便将不能被所述磷光体薄膜激发或吸收而是散射到后方区域的部分激光束反射到前方区域，从而提高光学效率。
[0015] 所述微图案形成为椭圆投影，以便实现近光。所述微图案形成为圆形投影，以便实现远光。所述薄膜孔可以形成为与所述微图案的形状相同的形状。
[0016] 该激光光学系统可以进一步包括遮光板，当实现近光时，所述遮光板与所述前支撑件联接以面对所述磷光体薄膜，并且所述遮光板具有在其上形成的切断线。
[0018] 根据本发明，该激光光学系统构造成使得发射自激光二极管的激光束被磷光体薄膜激发或吸收，然后白光通过非球面透镜直接输出到前方区域。因此，光学系统的光损失可以最小化，并因此光学效率可以增加。此外，通过光学系统的尺寸减小，可以实现重量的减小和制造成本的节约，并且可以增高设计自由度。
[0019] 通过纳入本文的
附图以及随后与附图一起用于说明本发明的某些原理的具体实施方式，本发明的方法和装置所具有的其它特征和优点将更为具体地变得清楚或得以阐明。
附图说明
[0020] 图1为解释相关技术中的用于前照灯的激光光学系统的示图。
[0021] 图2和图3是示出根据本发明的示例性用于前照灯的激光光学系统的组合状态和分解状态的立体图。
[0022] 图4、图5和图6是解释根据本发明的微图案的示图。
[0023] 图7是解释根据本发明的反射薄膜和反射涂层的示图。
具体实施方式
[0024] 现在将具体参考本发明的各个实施方式，在附图中和以下的描述中示出这些实施方式的实例。虽然本发明与示例性实施方式相结合进行描述，但应当了解，本
说明书并非旨在将本发明限制为那些示例性实施方式。相反，本发明旨在不仅涵盖示例性具体实施方式，也涵盖包含于如权利要求书限定的本发明的实质和范围内的各种变化、改变、等同和其他具体实施方式。
[0025] 下面，将参考所附附图描述根据本发明的各个实施方案的用于前照灯的激光光学系统。
[0026] 如图2至图7所示，根据本发明的用于前照灯的激光光学系统包括激光二极管10、图案薄膜20、反射薄膜30、磷光体薄膜40以及非球面透镜50，激光二极管10产生蓝波长带(例如，通常大约450nm的短波长带)的激光束L1；图案薄膜20具有表面，在所述表面上形成微图案21，以便漫射发射自激光二极管10的激光束L1并且将光束的宽度和高度指定或限定为希望的形式；反射薄膜30具有在其上形成的薄膜孔31，以便使通过图案薄膜20漫射的激光束L2经过；磷光体薄膜40形成为薄膜形状，以便作用于经过反射薄膜30的激光束，以输出白光L3；非球面透镜50向前方区域导引、汇聚和/或应用穿透磷光体薄膜40的白光，其中激光二极管10和非球面透镜50和/或它们之间的其他零件以直线排列。
[0027] 此处，图案薄膜20、反射薄膜30和磷光体薄膜40通过支撑件固定地安装，而支撑件固定安装在构成光学系统的
外壳中。支撑件包括后支撑件60、前支撑件70以及多个支撑件支架80，在后支撑件60中图案薄膜20和反射薄膜30彼此结合或联接以面对彼此；在前支撑件70中结合磷光体薄膜40使得磷光体薄膜位于反射薄膜30的前方；多个支撑件支架80将后支撑件60与前支撑件70彼此连接。
[0028] 此外，激光光学系统进一步包括反射涂层90，反射涂层90与反射薄膜30的面对磷光体薄膜40的前表面结合，以便在激光二极管10打开时将不能被磷光体薄膜40激发或吸收而是向后方区域散射的激光束再次反射到前方区域，从而提高光学效率(图7中的L4)。
[0029] 这就是说，发射自激光二极管10的光束L1在经过图案薄膜20时变为漫射为特定形状的光束L2，经漫射的光束L2在经过反射薄膜30的薄膜孔31之后大多被磷光体薄膜40激发或吸收，以输出白光L3。
[0030] 然而，一部分经漫射的光束L2不能被磷光体薄膜40激发或吸收而是被散射到了反射薄膜30所处的后方区域。根据本发明的反射涂层90用于将散射到后方区域的激光束再次反射到磷光体薄膜40，并且以此，可以大大减小因散射到后方区域的光束所导致的光损失。另外，因为光量可以得到保证，所以前照灯的整体光学效率可以大大提高。
[0031] 另一方面，在一些实施方案中，优选的是，通过以沉积实现在激光二极管10关闭时的隐藏效果，根据本发明的反射涂层90在实现高
质量的灯方面很有帮助。为此，优选的是，反射涂层90是银色反射银涂层。
[0032] 根据本发明的微图案21可以在实现近光时形成为在左和右方向上较长的椭圆投影21a(如图5所示)，或者可以在实现远光时形成为圆形投影21b(如图6所示)。
[0033] 此外，优选的是，形成在反射薄膜30上的薄膜孔31形成为与微图案21的图案形状相同的形状，以此，可以形成特定形状的光束图案。
[0034] 另一方面，如果想要使用根据本发明的光学系统实现近光，则该光学系统进一步包括遮光板100，在遮光板100上形成了切断线101。遮光板100与前支撑件70的前表面部分整体地结合，以面对磷光体薄膜40。
[0035] 然而，在使用根据本发明的光学系统实现远光的情况下，理论上不应用遮光板100。
[0036] 此外，在一些实施方案中，根据本发明的用于前照灯的激光光学系统进一步包括PCB(印刷
电路板)和
散热器，PCB控制到激光二极管10的
电流供应，
散热器将激光二极管10和磷光体薄膜40产生的热量转移到外侧以便将热量耗散。
[0037] 如上所述，根据本发明的用于前照灯的激光光学系统，发射自激光二极管10的激光束被磷光体薄膜40激发或吸收，然后白光通过非球面透镜50直接输出到前方区域。因此，通过不使用反射体，由相关技术中使用的反射体导致的光损失截面可以被消除，以此，能够达到光损失的最小化和光学效率的提高。
[0038] 此外，根据本发明，在不使用相关技术中的反射体的情况下，所有组成元件以直线排列。因此，能够减小光学系统的尺寸，从而可以达到重量的减小、制造成本的节约以及设计自由度的增高。
[0039] 此外，根据本发明，发射涂层90将不能被磷光体薄膜40激发或吸收而是散射到后方区域的一部分激光束再次反射到磷光体薄膜40，从而经反射的激光束被磷光体薄膜40激发或吸收，使得白光得以输出。以此，可以大大减小因散射到后方区域的光束导致的光损失。另外，因为光量可以得到保证，所以前照灯的整体光学效率可以大大提高。
[0040] 此外，通过以沉积实现在激光二极管10关闭时的隐藏效果，根据本发明的反射涂层90在实现高质量的灯方面很有帮助。
[0041] 为了方便解释和精确限定所附权利要求，术语“前”或“后”、“左”或“右”等等，是用于参考图中显示的这些特征的
位置来描述示例性实施方案的特征。
[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。
