DE102015103210A1 - Lighting device for vehicles - Google Patents
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- F21Y—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO THE FORM OR THE KIND OF THE LIGHT SOURCES OR OF THE COLOUR OF THE LIGHT EMITTED
- F21Y2115/00—Light-generating elements of semiconductor light sources
- F21Y2115/30—Semiconductor lasers
Abstract
Die Erfindung betrifft eine Beleuchtungsvorrichtung für Fahrzeuge mit einer Laserlichtquelle zur Abstrahlung eines Laserlichtes in einem ersten Spektralbereich und mit einer der Laserlichtquelle zugeordneten Konversionseinheit, die eine Lichteinkoppelfläche zur Einkopplung des von der Laserlichtquelle abgestrahlten Laserlichtes aufweist, die einen Leuchtstoff zur Konvertierung zumindest eines Teils des von der Laserlichtquelle abgestrahlten Laserlichtes in konvertiertes Licht eines zweiten Spektralbereichs und die eine Lichtauskoppelfläche zur Auskopplung des konvertierten Lichtes aufweist, dass die Konversionseinheit an ihrer Umfangsfläche teilweise mit einer Reflexionsfläche versehen ist zur Totalreflexion des eingekoppelten Lichtes innerhalb der Konversionseinheit, wobei die Lichteinkoppefläche der Konversionseinheit mit einer selektiven Spiegelfläche als Reflexionsfläche versehen ist, die für das Laserlicht durchlässig und für das konvertierte Licht undurchlässig ist. The invention relates to a lighting device for vehicles with a laser light source for emitting a laser light in a first spectral range and with a laser light source associated with the conversion unit having a light input surface for coupling the laser light source emitted by the laser light, the phosphor for converting at least a portion of the of Laser light source radiated laser light in converted light of a second spectral range and having a light output surface for coupling out the converted light that the conversion unit is provided on its peripheral surface partially with a reflection surface for total reflection of the coupled light within the conversion unit, wherein the Lichteinkoppefläche the conversion unit with a selective mirror surface is provided as a reflection surface, which is transparent to the laser light and impermeable to the converted light.
Description
Die Erfindung betrifft eine Beleuchtungsvorrichtung für Fahrzeuge mit einer Laserlichtquelle zur Abstrahlung eines Laserlichtes in einem ersten Spektralbereich und mit einer der Laserlichtquelle zugeordneten Konversionseinheit, die eine Lichteinkoppelfläche zur Einkopplung des von der Laserlichtquelle abgestrahlten Laserlichtes aufweist, die einen Leuchtstoff zur Konvertierung zumindest eines Teils des von der Laserlichtquelle abgestrahlten Laserlichtes in konvertiertes Licht eines zweiten Spektralbereichs und die eine Lichtauskoppelfläche zur Auskopplung des konvertierten Lichtes aufweist, dass die Konversionseinheit an ihrer Umfangsfläche teilweise mit einer Reflexionsfläche versehen ist zur Totalreflexion des eingekoppelten Lichtes innerhalb der Konversionseinheit. The invention relates to a lighting device for vehicles with a laser light source for emitting a laser light in a first spectral range and with a laser light source associated with the conversion unit having a light input surface for coupling the laser light source emitted by the laser light, the phosphor for converting at least a portion of the of Laser light source radiated laser light in converted light of a second spectral range and having a light output surface for coupling out the converted light that the conversion unit is provided on its peripheral surface partially with a reflection surface for total reflection of the injected light within the conversion unit.
Aus der
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Beleuchtungsvorrichtung für Fahrzeuge mit einer Laserlichtquelle derart weiterzubilden, dass weißes Licht mit einer vorgegebenen Leuchtdichte bzw. Leuchtcharakteristik mit hoher Effizienz abgestrahlt werden kann. Object of the present invention is to develop a lighting device for vehicles with a laser light source such that white light can be emitted with a predetermined luminance or luminous characteristic with high efficiency.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist die Erfindung in Verbindung mit dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Lichteinkoppefläche der Konversionseinheit mit einer selektiven Spiegelfläche als Reflexionsfläche versehen ist, die für das Laserlicht durchlässig und für das konvertierte Licht undurchlässig ist. To achieve this object, the invention in conjunction with the preamble of claim 1, characterized in that the Lichteinkoppefläche the conversion unit is provided with a selective mirror surface as a reflection surface which is transparent to the laser light and impermeable to the converted light.
Nach der Erfindung ist eine Lichteinkoppelfläche der Konversionseinheit mit einer selektiven Spiegelfläche versehen, so dass zwar Laserlicht in die Konversionseinheit eintreten, aber konvertiertes Licht an der Lichteinkoppelfläche nicht austreten kann. Stattdessen wird das konvertierte Licht an der Lichteinkoppelfläche totalreflektiert und darüber hinaus gegebenenfalls an weiteren Seiten der Konversionseinheit totalreflektiert, bis es an der Lichtauskoppelfläche in die Umgebung austritt. Die selektive Spiegelfläche kann beispielsweise als eine dielektrische Schicht ausgebildet sein, die auf der Lichteinkoppelfläche der vorzugsweise transparenten Konversionseinheit aufgebracht ist. Vorteilhaft kann hierdurch die Effizienz der Konversionseinheit bzw. der Lichtabstrahlung erhöht werden, da das Licht die Konversionseinheit ausschließlich über die Lichtauskoppelfläche verlassen kann. According to the invention, a light input surface of the conversion unit is provided with a selective mirror surface, so that although laser light enter the conversion unit, but can not escape converted light at the light input surface. Instead, the converted light is totally reflected at the light incoupling surface and, in addition, if necessary, totally reflected on other sides of the conversion unit until it exits into the environment at the light outcoupling surface. The selective mirror surface may for example be formed as a dielectric layer, which is applied to the light coupling surface of the preferably transparent conversion unit. As a result, the efficiency of the conversion unit or the light emission can advantageously be increased since the light can leave the conversion unit exclusively via the light output surface.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Konversionseinheit als ein plattenförmiges Konversionselement ausgebildet, das großflächige Flachseiten und mindestens eine die Flachseiten verbindende schmale Randseite aufweist. Die Lichteinkoppelfläche ist an einer ersten Flachseite und die Lichtauskoppelfläche an einer gegenüberliegenden zweiten Flachseite des Konversionselementes angeordnet. Die Hauptabstrahlrichtung der Laserlichtquelle und die Hauptabstrahlrichtung der durch die Laserlichtquelle und der Konversionseinheit gebildeten Laser-Lichtquelleneinheit stimmen somit überein. Vorzugsweise ist eine Achse der Laserlichtquelle koaxial zu einer Achse der Konversionseinheit angeordnet. According to a preferred embodiment of the invention, the conversion unit is designed as a plate-shaped conversion element which has large-area flat sides and at least one narrow edge side connecting the flat sides. The light incoupling surface is arranged on a first flat side and the light outcoupling surface on an opposite second flat side of the conversion element. The main emission direction of the laser light source and the main emission direction of the laser light source unit formed by the laser light source and the conversion unit thus coincide. Preferably, an axis of the laser light source is arranged coaxially with an axis of the conversion unit.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist die an der Randseite der Konversionseinheit angeordnete Reflexionsfläche derart ausgebildet, dass das konvertierte Licht diffus totalreflektiert wird. Die Konversionseinheit bildet somit keinen Lichtleiter, der das Licht in eine bestimmte Richtung führt. Die Konversionseinheit dient als räumliche Laserlichterweiterungseinheit, die die Dimension der Lichtabstrahlfläche der Laserlichtquelle in gewünschter Weise vergrößert. According to a development of the invention, the reflection surface arranged on the edge side of the conversion unit is designed in such a way that the converted light is diffusely totally reflected. The conversion unit thus does not form a light guide, which guides the light in a certain direction. The conversion unit serves as a spatial laser light extension unit, which increases the dimension of the light emission surface of the laser light source in the desired manner.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist die Lichtauskoppelfläche der Konversionseinheit derart geformt bzw. ausgebildet, dass das Austreten des konvertierten Lichtes entsprechend einem von einer LED-Lichtquelle abgestrahlten Licht erfolgt. Vorteilhaft kann somit eine Laserlichtquelleneinheit gebildet werden, die annährend die Abstrahlcharakteristik einer LED-Lichtquelle aufweist. Vorteilhaft kann somit eine quasi LED-Lichtquelle geschaffen werden, die sich von herkömmlichen LED-Lichtquellen dadurch unterscheidet, dass sie eine wesentlich höhere Leuchtdichte aufweist. According to a development of the invention, the light output surface of the conversion unit is shaped or formed such that the exit of the converted light takes place in accordance with a light emitted by an LED light source. Advantageously, thus, a laser light source unit can be formed which has approximately the emission characteristic of an LED light source. Advantageously, a quasi LED light source can be created, which differs from conventional LED light sources in that it has a much higher luminance.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung erstreckt sich die Randseite der Konversionseinheit ausgehend von der Lichteinkoppelfläche unter einem rechten Öffnungswinkel oder unter einem stumpfen Öffnungswinkel in Hauptabstrahlrichtung. Durch Vergrößerung des Öffnungswinkels kann insbesondere die Breite der Lichtauskoppelfläche erhöht werden. According to a development of the invention, the edge side of the conversion unit extends from the light coupling surface at a right opening angle or at an obtuse opening angle in the main emission direction. By increasing the opening angle, in particular, the width of the light output surface can be increased.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist in Hauptabstrahlrichtung vor der Konversionseinheit eine Optikeinheit zur Umformung des konvertierten Lichtes in eine vorgegebene Lichtverteilung, beispielsweise Abblendlichtverteilung, vorgesehen. Vorteilhaft kann hierdurch eine vorgegebene Lichtverteilung erzeugt werden. According to a development of the invention, an optical unit for transforming the converted light into a predetermined light distribution, for example low-beam light distribution, is provided in the main emission direction in front of the conversion unit. Advantageously, a predetermined light distribution can thereby be generated.
Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Unteransprüchen. Further advantages of the invention will become apparent from the further subclaims.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert. An embodiment of the invention will be explained in more detail with reference to the drawings.
Es zeigen: Show it:
Eine Beleuchtungsvorrichtung für Fahrzeuge ist vorzugsweise als ein Scheinwerfer ausgebildet, der zur Erzeugung einer vorgegebenen Lichtverteilung, beispielsweise einer Abblendlichtverteilung, dient. Beispielsweise kann die Beleuchtungsvorrichtung auch zur Erzeugung von Matrixlicht, Markierungslicht und Zusatzfernlicht eingesetzt werden, welche einen schmalen Lichtkegel aufweisen. A lighting device for vehicles is preferably designed as a headlight which serves to generate a predetermined light distribution, for example a low-beam light distribution. For example, the lighting device can also be used to generate matrix light, marker light and additional high beam, which have a narrow cone of light.
Die Beleuchtungsvorrichtung weist im Wesentlichen eine Laser-Lichtquelleneinheit
Die Laser-Lichtquelleneinheit
Die Konversionseinheit
Das Konversionselement
Das Konversionselement
Auf einer der Laserlichtquelle
Die erste Flachseite
Nachdem das Laserlicht
Wird das konvertierte Licht
Die Reflexionsfläche
Beispielsweise kann die Lichtauskoppelfläche
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel erstreckt sich die Randseite
Zur Optimierung der Lichtauskopplung bzw. zur Vergrößerung der Lichtauskoppelfläche
Die in Hauptabstrahlrichtung H vor der Laser-Lichtquelleneinheit
Das Konversionselement
Alternativ kann die Lichtverteilung auch lediglich mittels des Reflektors
Nach einer nicht dargestellten alternativen Ausführungsform kann das Konversionselement
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 1 1
- Laser-Lichtquelleneinheit Laser light source unit
- 2 2
- Optikeinheit optical unit
- 3 3
- Laserlichtquelle Laser light source
- 4 4
- Konversionseinheit/Konversionselement Conversion unit / conversion element
- 5 5
- Laserlicht laser light
- 6, 6‘, 6‘‘6, 6 ', 6' '
- konvertiertes Licht converted light
- 77
- 1. Flachseite 1. flat side
- 88th
- 2. Flachseite 2nd flat side
- 9 9
- Randseite edge side
- 10 10
- Spiegelfläche mirror surface
- 11 11
- Reflexionsfläche reflecting surface
- 12 12
- Reflektor reflector
- 13 13
- Öffnungsrand opening edge
- 14 14
- Blende cover
- 15 15
- Linse lens
- A A
- Achse axis
- H H
- Hauptabstrahlrichtung main radiation
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 102008012316 A1 [0002] DE 102008012316 A1 [0002]
Claims (10)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102015103210.4A DE102015103210A1 (en) | 2015-03-05 | 2015-03-05 | Lighting device for vehicles |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102015103210.4A DE102015103210A1 (en) | 2015-03-05 | 2015-03-05 | Lighting device for vehicles |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102015103210A1 true DE102015103210A1 (en) | 2016-10-20 |
Family
ID=57043741
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102015103210.4A Pending DE102015103210A1 (en) | 2015-03-05 | 2015-03-05 | Lighting device for vehicles |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
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Citations (4)
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DE102008012316A1 (en) | 2007-09-28 | 2009-04-02 | Osram Opto Semiconductors Gmbh | Semiconductor light source with a primary radiation source and a luminescence conversion element |
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-
2015
- 2015-03-05 DE DE102015103210.4A patent/DE102015103210A1/en active Pending
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Legal Events
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R163 | Identified publications notified | ||
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