[发明专利]发光装置、便携照明装置和车用前照灯

说明书

提出一种发光装置，包括光源和整形透镜，该整形透镜包括位于其中心区域的第二区和围绕在第二区周围的第一区，光源发出的光包括第一部分光和第二部分光，第一部分光入射于整形透镜的第一区，第二部分光入射于整形透镜的第二区；其中，第一区能够对从其焦点发出的光进行准直，第一区的焦点与光源的发光点重合，第一部分光入射于第一区并被第一区折射并准直后形成准直光出射；第二区的中心与整形透镜的中心重合，且第二区中心的法平面与第二部分光的光轴垂直，第二部分光入射于第二区并被第二区折射并形成发散光出射。

技术领域

本发明涉及照明领域，特别是涉及高光强的发光装置和使用该发光装置的便携照明装置和车用前照灯。

背景技术

照明领域中，高光强照明属于特种照明。与通用照明不同的是，高光强照明要求光线尽量平行的射出，也就是在发散角尽量的小，这样才能在传播一段距离之后仍保持中心较高的照明强度。

根据光学扩展量守恒定律，高光强照明必须使用高亮度的光源，光源的亮度决定了照明灯具的光强的上限。而为了实现这个上限，还必须使用相匹配的经过专门设计的透镜。如图1所示，光源101发出的多条发散的光线121经过透镜102的折射后形成平行光束122出射。透镜122一般是专门设计的非球面透镜，使得从发光点发出的每个角度的入射光都能够经过透镜两个表面先后折射后向同一个方向出射。

图1所示的照明装置，虽然可以实现高度准直的光束，可以实现中心高光强的输出，但是在实际应用中也存在照明范围过小的问题。因为光线都集中在中心的一个很小的角度以内，导致在照明装置的一定距离以内，光束都是一个很小的光斑，这个光斑以内的照明非常亮，而这个光斑以外的物体完全照不到。对于便携照明装置(例如手电)，在近处照明一个大范围，也是需要的。因此图1所示的照明装置在实际应用中会由于照射范围过小而受限。

发明内容

为解决以上提到的照明范围过小的问题，同时还要保持中心高光强的输出，本发明提出一种发光装置，包括光源和整形透镜，该整形透镜包括位于其中心区域的第二区和围绕在第二区周围的第一区，光源发出的光包括第一部分光和第二部分光，第一部分光入射于整形透镜的第一区，第二部分光入射于整形透镜的第二区；其中，第一区能够对从其焦点发出的光进行准直，第一区的焦点与光源的发光点重合，第一部分光入射于第一区并被第一区折射并准直后形成准直光出射；第二区的中心与整形透镜的中心重合，且第二区中心的法平面与第二部分光的光轴垂直，第二部分光入射于第二区并被第二区折射并形成发散光出射。

上述的发光装置中，整形透镜包括连续光滑的曲面，第一区和第二区分别包括该连续光滑曲面的不同部分。

上述的发光装置中，第二区的中心在第二区的曲面上形成凹陷。

本发明还提出一种发光装置，包括光源和整形透镜，该整形透镜包括位于其中心区域的第二区和围绕在第二区周围的第一区，光源发出的光包括第一部分光和第二部分光，第一部分光入射于整形透镜的第一区，第二部分光入射于整形透镜的第二区；其中，第一区能够对从其焦点发出的光进行准直，第一区的焦点与光源的发光点重合，第一部分光入射于第一区并被第一区折射并准直后形成准直光出射；第二区与第一区的至少部分交界处是连续且平滑的，第二部分光入射于第二区并被第二区折射并形成发散光出射。

上述的发光装置中，整形透镜为旋转对称的。

上述的发光装置中，第二区的中心在第二区的曲面上形成凹陷。

上述的发光装置中，还包括位于光源与整形透镜光路之间的光收集透镜，用于将光源发出的光收集并投射到整形透镜。

上述的发光装置中，光源包括激光发生器和波长转换装置，该激光发生器发出激光，该激光入射并激发波长转换装置并使其受激发射荧光，该荧光入射于整形透镜。

本发明还提出一种便携照明装置，包括上述的发光装置，还包括结构件和电池，发光装置中的光源和透镜系统都固定于结构件内，电池为发光装置中的光源供电。