一种激光调节方法、装置和激光系统转让专利
申请号 : CN202111568960.4
文献号 : CN113966024B
文献日 : 2022-03-18
发明人 : 不公告发明人
申请人 : 广州光联电子科技有限公司
摘要 :
权利要求 :
1.一种激光调节方法,其特征在于,包括步骤:实时监测光束中的受激光和激光的辐射强度;
当受激光和激光的辐射强度之比x低于阈值a时,以幅度m降低激光照明模组的输出功率;所述阈值a和幅度m为预设值;
根据降低幅度m后受激光和激光的辐射强度之比的变化量△x确定异常情况为荧光粉层损坏,或,为荧光猝灭;
当异常情况为荧光粉层损坏时,关闭激光照明模组;
当异常情况为荧光猝灭时,调节激光照明模组的输出功率使受激光和激光的辐射强度之比x处于区间A;所述区间A为正常荧光粉层转化的受激光和激光的辐射强度之比的变化范围;
所述根据降低幅度m后受激光和激光的辐射强度之比的变化量△x确定异常情况为荧光粉层损坏,或,为荧光猝灭包括:设定荧光粉初始含量下激光照明模组输出功率降低幅度m后受激光和激光的辐射强度之比的最小变化量的绝对值为b;
当所述变化量△x小于b,则确定异常情况为荧光粉层损坏,关闭激光照明模组;
当所述变化量△x大于b,则确定异常情况为荧光猝灭,降低激光照明模组的输出功率直至受激光和激光的辐射强度之比x处于区间A。
2.根据权利要求1所述的一种激光调节方法,其特征在于,所述调节激光照明模组的输出功率直至受激光和激光的辐射强度之比x处于区间A包括:
每次以固定的幅度降低一次或一次以上激光照明模组的输出功率,直至受激光和激光的辐射强度之比x处于区间A。
3.根据权利要求1所述的一种激光调节方法,其特征在于,所述调节激光照明模组的输出功率直至受激光和激光的辐射强度之比x处于区间A包括:
以不同的幅度连续多次降低激光照明模组的输出功率;其中,根据前次降低后受激光和激光的辐射强度之比x与区间A界限的差值和当前激光照明模组的输出功率确定幅度y,以幅度y进行下次激光照明模组的输出功率的降低。
4.根据权利要求3所述的一种激光调节方法,其特征在于,所述根据前次降低后受激光和激光的辐射强度之比x与区间A界限的差值和当前激光照明模组的输出功率确定幅度y,具体为:其中,区间A=[c,d],a
5.一种激光调节装置,其特征在于,包括:接收模块,用于获取光束中的受激光和激光的辐射强度;
控制模块,连接所述接收模块,用于当受激光和激光的辐射强度之比x低于阈值a时,以幅度m降低激光照明模组的输出功率,所述阈值a和幅度m为预设值;还用于根据降低幅度m后受激光和激光的辐射强度之比的变化量△x确定异常情况为荧光粉层损坏,或,为荧光猝灭,当异常情况为荧光粉层损坏时,关闭激光照明模组,当异常情况为荧光猝灭时,调节激光照明模组的输出功率直至受激光和激光的辐射强度之比x处于区间A;所述区间A为正常荧光粉层转化的受激光和激光的辐射强度之比的变化范围;
所述根据降低幅度m后受激光和激光的辐射强度之比的变化量△x确定异常情况为荧光粉层损坏,或,为荧光猝灭包括:设定荧光粉初始含量下激光照明模组输出功率降低幅度m后受激光和激光的辐射强度之比的最小变化量的绝对值为b;
当所述变化量△x小于b,则确定异常情况为荧光粉层损坏,关闭激光照明模组;
当所述变化量△x大于b,则确定异常情况为荧光猝灭,降低激光照明模组的输出功率直至受激光和激光的辐射强度之比x处于区间A。
6.一种激光系统,包括激光驱动模组、激光照明模组和光感电装置;所述激光驱动模组用于调节所述激光照明模组的负载或启闭激光照明模组,以控制所述激光照明模组的输出功率或启闭;所述光感电装置用于测量受激光和激光的辐射强度;
其特征在于,还包括如权利要求5所述的激光调节装置;
所述激光照明模组包括波长转换装置和激光出射单元,所述激光出射单元与激光驱动模组连接;
所述波长转换装置用于吸收部分所述激光出射单元射出的激光并将其转换为受激光,受激光和未被所述波长转换装置吸收的激光混合形成照明光;
所述接收模块与所述光感电装置连接,以获取受激光和激光的辐射强度;
所述控制模块与所述激光驱动模组连接,通过控制所述激光驱动模组以关闭所述激光照明模组或调节所述激光照明模组的输出功率。
7.根据权利要求6所述的一种激光系统,其特征在于,所述光感电装置包括两条独立光感通道,用于分别测量所述波长转换装置射出的受激光和激光的辐射强度。
8.根据权利要求6所述的一种激光系统,其特征在于,所述激光出射单元包括激光光源和用于将激光光源聚焦于波长转换装置上的聚焦元件。
9.根据权利要求6所述的一种激光系统,其特征在于,所述激光照明模组还包括透镜元件,所述透镜元件用于收拢和出射经过所述波长转换装置形成的照明光。
说明书 :
一种激光调节方法、装置和激光系统
技术领域
背景技术
地位。然而灯泡存在能效低、寿命短、汞污染等问题,光束光斑中心与边缘均匀性差现象。
激光光源的出射光汇聚成一点时,能量密度较高,容易将波长转换装置烧坏,并且当波长转
换装置损坏导致激光泄漏,存在很大安全隐患。
误判的缺陷。
发明内容
光束中的受激光和激光的辐射强度;当受激光和激光的辐射强度之比x低于阈值a时,以幅
度m降低激光照明模组的输出功率;所述阈值a和幅度m为预设值;根据降低幅度m后受激光
和激光的辐射强度之比的变化量△x确定异常情况为荧光粉层损坏,或,为荧光猝灭;当异
常情况为荧光粉层损坏时,关闭激光照明模组;当异常情况为荧光猝灭时,调节激光照明模
组的输出功率使受激光和激光的辐射强度之比x处于区间A;所述区间A为正常荧光粉层转
化的受激光和激光的辐射强度之比的变化范围。
荧光粉层损坏,荧光粉层局部出现破裂、烧粉或整体荧光粉层脱离等情况;两种异常情况的
区别在于荧光粉层是否可恢复至正常转化效率。在监测到出现异常情况(受激光和激光的
辐射强度之比x低于阈值a),先对激光照明模组的输出功率进行降低,第一方面,即使尚未
确定是何类异常情况,亦是最及时有效保护的保护手段:在荧光猝灭的情况中,先降低激光
照明模组的输出功率直接降低其运行热量;在荧光粉层损坏的情况中,先降低激光照明模
组的输出功率,为后续关闭激光照明模组预留缓冲时间,同时使激光照明模组内部的电路
以较小的功率断电,保护电路元件;第二方面,通过降低输出功率后受激光和激光的辐射强
度之比的变化量△x可精准分辨异常情况,以进行针对性的应对措施,避免在荧光猝灭的情
况下直接关停激光照明模组,通过继续调节激光模组的输出功率,在保证不发生烧毁荧光
粉层、激光泄漏等安全隐患的前提下,提高激光照明模组在恶劣工况下的可工作性。
功率降低幅度m后受激光和激光的辐射强度之比的最小变化量的绝对值为b;当所述变化量
△x小于b,则确定异常情况为荧光粉层损坏,关闭激光照明模组;当所述变化量△x大于b,
则确定异常情况为荧光猝灭,降低激光照明模组的输出功率直至受激光和激光的辐射强度
之比x处于区间A。
输出功率,直至受激光和激光的辐射强度之比x处于区间A。
中,根据前次降低后受激光和激光的辐射强度之比x与区间A界限的差值和当前激光照明模
组的输出功率确定幅度y,以幅度y进行下次激光照明模组的输出功率的降低。
述接收模块,用于当受激光和激光的辐射强度之比x低于阈值a时,以幅度m降低激光照明模
组的输出功率,所述阈值a和幅度m为预设值;还用于根据进行所述降低幅度m后激光照明模
组的输出功率后受激光和激光的辐射强度之比的变化量△x确定异常情况为荧光粉层损
坏,或,为荧光猝灭,当异常情况为荧光粉层损坏时,关闭激光照明模组,当异常情况为荧光
猝灭时,调节激光照明模组的输出功率直至受激光和激光的辐射强度之比x处于区间A;所
述区间A为正常荧光粉层转化的受激光和激光的辐射强度之比的变化范围。
光照明模组的负载或启闭激光照明模组,以控制所述激光照明模组的输出功率或启闭;所
述光感电装置用于测量受激光和激光的辐射强度;还包括如上所述的激光调节装置;所述
激光照明模组包括波长转换装置和激光出射单元,所述激光出射单元与激光驱动模组连
接;所述波长转换装置用于吸收部分所述激光出射单元射出的激光并将其转换为受激光,
受激光和未被所述波长转换装置吸收的激光混合形成照明光;所述接收模块与所述光感电
装置连接,以获取受激光和激光的辐射强度;所述控制模块与所述激光驱动模组连接,通过
控制所述激光驱动模组以关闭所述激光照明模组或调节所述激光照明模组的输出功率。
率,在保证不发生烧毁荧光粉层、激光泄漏等安全隐患的前提下,提高激光照明模组在恶劣
工况下的可工作性。
附图说明
透镜46;出光透镜47;反射型荧光粉片52。
具体实施方式
人员来说,附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
确定,荧光粉初始含量下,荧光粉的转换效率较高,降低输出功率后,荧光粉的激发效率会
略有下降,此时受激光和激光的比值较之初始时会有所降低,受激光和激光的辐射强度之
比变化量为负值,设定其变化量的最小值的绝对值为b。在安全性要求较高的应用场景中,
幅度m可取较大值,再根据荧光粉层的初始荧光粉含量确定b,以使△x具有明显的区分度。
在亮度要求较高的应用场景中,还可使用多次小幅度降低激光模组的输出功率后再进行异
常情况的判定的实施方式,但该实施方式实质仍是在调节过程中确定可用于分辨异常情况
的最小调节幅度和最小变化量,与本实施例的构思相同。
所述降低幅度m后激光照明模组的输出功率后受激光和激光的辐射强度之比的变化量△x
确定异常情况为荧光粉层损坏,或,为荧光猝灭,当异常情况为荧光粉层损坏时,关闭激光
照明模组,当异常情况为荧光猝灭时,调节激光照明模组的输出功率直至受激光和激光的
辐射强度之比x处于区间A;所述区间A为正常荧光粉层转化的受激光和激光的辐射强度之
比的变化范围。
率较快放缓。本实施例利用公式(1)确定荧光猝灭下每次激光照明模组的调节幅度,以较短
的时间恢复荧光粉层正常转换的同时,最大程度保持激光照明模组的出射光亮度。
所述降低幅度m后激光照明模组的输出功率后受激光和激光的辐射强度之比的变化量△x
确定异常情况为荧光粉层损坏,或,为荧光猝灭,当异常情况为荧光粉层损坏时,关闭激光
照明模组,当异常情况为荧光猝灭时,调节激光照明模组的输出功率直至受激光和激光的
辐射强度之比x处于区间A;所述区间A为正常荧光粉层转化的受激光和激光的辐射强度之
比的变化范围。
所述激光调节装置为实施例1或实施例2的激光调节装置,包括接收模块和控制模块。
光出射单元和反射型波长转换装置。
和其余未被转换的激光混合形成照明光向外反射。
42、聚焦透镜、第一光引导体44、第二光引导体45、准直聚焦透镜46。
镜46一方面起到聚焦透镜的作用将激光聚焦到波长转换装置上,一方面又起到准直透镜的
作用收拢波长转换装置反射出的光线。
镜43,聚焦透镜43将激光光束聚焦至第一光引导体44,激光光束到达第一引导体后被改变
传播方向,射向第二光引导体45,第二光引导体45再次改变激光光束的传播方向,使其穿过
准直聚焦透镜46到达反射型荧光粉片52,反射型荧光粉片52的荧光粉层面向准直聚焦透镜
46,将激光光束部分被转换为受激光,并混合受激光和其余未被转换的激光形成照明光向
准直聚焦透镜46反射,照明光穿过准直聚焦透镜46到达出光透镜47,经准直聚焦透镜46和
出光透镜47的共同作用出射平行或近平行的照明光。其中,激光保护电路的光感电装置设
于可感应照明光的区域,本实施例的光感电装置优选地形成照明光光斑的边缘位置,本实
施例光感电装置包括两个:第一光感器件PD1、第二光感器件PD2,二者处于在同一垂直于出
光透镜47光轴的平面中,并呈横向排列,因此PD2被PD1所遮挡,故而从图6的视角,PD2被PD1
遮挡,第一光感器件PD1包括仅透过受激光的第一滤光片和第一光感器,所述第二光感器件
PD2包括仅透过激光的第二滤光片和第二光感器。以激光为蓝光,荧光粉为黄色荧光粉为
例,此时受激光为黄光,第一滤光片为仅透过黄光的滤光片,第二滤光片为仅透过蓝光的滤
光片。第一光感器件PD1能够检测到受激光的强度,第二光感器件PD2能够检测到激光的强
度。
电源2用于根据继电器的启闭为激光光源驱动3供电。
光感电装置检测照明光中的受激光和激光超出正常范围,接收模块接收光感电装置检测到
的受激光和激光的光照强度,控制模块据此控制直流电源2的输出,对激光照明模组4的负
载进行调节,降低激光光源的功率或直接关闭激光光源。
任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。