DE102017116982A1

DE102017116982A1 - LIGHTING DEVICE FOR DISPENSING LIGHT

Info

Publication number: DE102017116982A1
Application number: DE102017116982.2A
Authority: DE
Inventors: Ulrich Hartwig; Norbert Magg; Oliver Mehl
Original assignee: Osram GmbH
Current assignee: Coretronic Corp
Priority date: 2017-07-27
Filing date: 2017-07-27
Publication date: 2019-01-31

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Leuchteinrichtung (10), die Licht abgibt, mit:
- Emittieren von Quellenlicht (20) mittels einer Lichtquelle (12, 14, 16, 18), und
- Bereitstellen des von der Leuchteinrichtung (10) abzugebenden Lichts mittels einer Optikeinheit (22), die das Quellenlicht (20) nutzt, wobei eine geometrische Erstreckung einer das Quellenlicht (20) emittierenden Lichtemissionsfläche (26) der Lichtquelle (12, 14, 16, 18) und/oder ein Abstrahlverhalten der Lichtquelle (12, 14, 16, 18) bezüglich des Quellenlichts (20) abhängig von einer Lichteintrittspupille (24) und/oder einem Akzeptanzwinkel der Optikeinheit (22) für das Quellenlicht (20) eingestellt wird.

The invention relates to a method for operating a lighting device (10) which emits light, comprising:
- emitting source light (20) by means of a light source (12, 14, 16, 18), and
Providing the light to be emitted by the lighting device (10) by means of an optical unit (22) which uses the source light (20), wherein a geometrical extent of a light emission surface (26) emitting the source light (20) of the light source (12, 14, 16, 18) and / or a radiation behavior of the light source (12, 14, 16, 18) with respect to the source light (20) depending on a light entrance pupil (24) and / or an acceptance angle of the optical unit (22) for the source light (20) is adjusted.

Description

Die Erfindung betrifft eine Leuchteinrichtung zum Abgeben von Licht, mit einer Lichtquelle zum Emittieren von Quellenlicht und einer einstellbaren Optikeinheit, die ausgebildet ist, das von der Leuchteinrichtung abzugebende Licht unter Nutzung des Quellenlichts bereitzustellen. Darüber hinaus betrifft die Erfindung auch ein Verfahren zum Betreiben einer Leuchteinrichtung, die Licht abgibt, mit den Schritten: Emittieren von Quellenlicht mittels einer Lichtquelle, und Bereitstellen des von der Leuchteinrichtung abzugebenden Lichts mittels einer einstellbaren Optikeinheit, die das Quellenlicht nutzt.The invention relates to a light-emitting device for emitting light, comprising a light source for emitting source light and an adjustable optical unit, which is designed to provide the light to be emitted by the light-emitting device using the source light. Moreover, the invention also relates to a method for operating a lighting device that emits light, comprising the steps of: emitting source light by means of a light source, and providing the light to be emitted by the lighting device by means of an adjustable optical unit that uses the source light.

Gattungsgemäße Leuchteinrichtungen sowie Verfahren zu deren Betrieb sind im Stand der Technik umfänglich bekannt, sodass es eines gesonderten druckschriftlichen Nachweises hierfür nicht bedarf. Leuchteinrichtungen dienen dazu, in vorgebbarer Weise Licht zum zumindest teilweisen Beleuchten eines Raums oder einer Oberfläche bereitzustellen. Zu diesem Zweck weist die Leuchteinrichtung wenigstens eine Lichtquelle auf, mittels der elektrische Energie in eine Lichtemission gewandelt werden kann. Die Leuchteinrichtung ist deshalb in der Regel an eine elektrische Energiequelle angeschlossen, die elektrische Energie für den bestimmungsgemäßen Betrieb der Leuchteinrichtung, insbesondere deren Lichtquelle, bereitzustellen vermag. Die Leuchteinrichtung selbst kann in unterschiedlichsten Weisen eingesetzt werden, beispielsweise zum Bereitstellen einer Außenbeleuchtung, einer Innenbeleuchtung innerhalb eines Raums, aber auch hinsichtlich eines technischen Einsatzgebietes, beispielsweise im Rahmen einer Bühnenbeleuchtung, einer Arbeitsplatzbeleuchtung, insbesondere einer Beleuchtung in einem Operationssaal, einer medizinischen und therapeutischen Beleuchtung, einer Beleuchtung für den Gartenbau und viele mehr.Generic lighting devices and methods for their operation are well known in the art, so it does not require a separate documentary evidence for this purpose. Lighting devices serve to provide light in a predeterminable manner for at least partially illuminating a room or a surface. For this purpose, the lighting device has at least one light source, by means of which electrical energy can be converted into a light emission. The lighting device is therefore usually connected to an electrical energy source, which is able to provide electrical energy for the intended operation of the lighting device, in particular its light source. The lighting device itself can be used in many different ways, for example, to provide an outdoor lighting, interior lighting within a room, but also in terms of a technical application area, for example in the context of a stage lighting, a workplace lighting, especially a lighting in an operating room, medical and therapeutic lighting , a lighting for horticulture and many more.

Eine gattungsgemäße Leuchteinrichtung kann neben der Lichtquelle zum Emittieren von Quellenlicht auch die einstellbare Optikeinheit umfassen, die ausgebildet ist, das von der Leuchteinrichtung abzugebende Licht unter Nutzung des Quellenlichts bereitzustellen. Üblicherweise ist die Lichtquelle nämlich eine unveränderliche Einheit der Leuchteinrichtung, die im Rahmen des bestimmungsgemäßen Betriebs zwar hinsichtlich des abgegebenen Lichtstroms und gegebenenfalls auch hinsichtlich einer spektralen Lichtverteilung eingestellt werden kann, jedoch sind weitere charakteristische Eigenschaften der Lichtquelle, beispielsweise die Etendue als Erhaltungsgröße gar nicht veränderbar oder in der Regel nicht oder nur sehr schwer veränderbar, wie beispielweise Abstrahlwinkel, Farbe, die Größe der lichtemittierenden Fläche und/oder dergleichen.A generic lighting device may comprise, in addition to the light source for emitting source light and the adjustable optical unit, which is adapted to provide the light to be emitted by the lighting device using the source light. Usually, the light source is in fact an invariable unit of the lighting device, which can be adjusted within the normal operation with respect to the emitted luminous flux and possibly also with respect to a spectral light distribution, but other characteristics of the light source, such as the Etendue as maintenance size is not changeable or usually not or only very difficult to change, such as radiation angle, color, the size of the light-emitting surface and / or the like.

Eine Anpassung des von der Leuchteinrichtung abzugebenden Lichts kann üblicherweise allenfalls mit der Optikeinheit erreicht werden. Die Optikeinheit kann zu diesem Zweck unterschiedlichste Elemente zur Beeinflussung des Quellenlichts umfassen, beispielsweise refraktive Elemente wie Linsen, Prismen, Fly-Eyes, Mikrolinsenarrays, Kombinationen hiervon oder dergleichen, Spiegel, beispielsweise Mikrospiegel, DMDs (Digital Micromirror Devices), MEMS (Micro-Electromechanical Mirror System), Kombinationen hiervon oder dergleichen, unterschiedlichste Blenden sowie optisch wirksame Filterelemente, beispielsweise Farbfilter, Polarisationsfilter, LCDs (Liquid Crystal Display), dichroitische Filter, holografische Element und/oder dergleichen sowie weitere optische Elemente wie Strahlteiler, Strahlkombinierer, Phasenverschiebungselemente und Kombinationen hiervon oder dergleichen. Natürlich können die vorgenannten unterschiedlichen Elemente auch in beliebiger Weise und Anzahl miteinander kombiniert in der Optikeinheit eingesetzt werden, um das Quellenlicht in gewünschter Weise zum abgegebenen Licht zu formen. An adaptation of the light to be emitted by the lighting device can usually be achieved at most with the optical unit. For this purpose, the optical unit can comprise various elements for influencing the source light, for example refractive elements such as lenses, prisms, fly-eyes, microlens arrays, combinations thereof or the like, mirrors, for example micromirrors, digital micromirror devices (DMDs), MEMS (Micro-Electromechanical Mirror System), combinations thereof or the like, a wide variety of apertures and optically active filter elements, such as color filters, polarizing filters, LCDs (Liquid Crystal Display), dichroic filters, holographic element and / or the like and other optical elements such as beam splitters, beam combiner, phase shift elements and combinations thereof or similar. Of course, the aforementioned different elements can also be used in any combination and number in the optical unit to form the source light in the desired manner to the emitted light.

Hochwertige Leuchteinrichtungen, insbesondere wenn sie für spezielle Anwendungsgebiete eingesetzt werden sollen, verfügen über Einstellmöglichkeiten im Bereich der Optikeinheit, um das von der Leuchteinrichtung abgegebene Licht in bedarfsgerechter Weise einstellen zu können. Zu diesem Zweck kann die Optikeinheit eine Einstelleinrichtung oder dergleichen umfassen, mit der die zuvor genannten Elemente der Optikeinheit in geeigneter Weise positioniert und/oder ausgerichtet werden können, um aus dem Quellenlicht das abzugebende Licht zu bilden. Eine solche Einstelleinrichtung kann dafür ausgelegt sein, die Optikeinheit manuell einzustellen, indem sie entsprechende Einstellelemente aufweist, die manuell betätigbar sind. Darüber hinaus besteht natürlich die Möglichkeit, dass die Einstelleinrichtung auch zumindest teilweise eine automatisierte Einstellmöglichkeit bereitstellt, indem zum Beispiel ein oder mehrere geeignete Steuersignale der Einstelleinrichtung zugeführt werden, woraufhin die Einstelleinrichtung die einstellbaren Elemente der Optikeinheit in gewünschter Weise einstellt. Solche Ausgestaltungen finden beispielsweise Einsatz insbesondere im Bereich der Bühnenbeleuchtung, und zwar zum Beispiel bei Moving Heads, auch kopfbewegte Scheinwerfer genannt, bei denen strukturierte optische Blenden wie zum Beispiel Gobos oder dergleichen eingestellt werden sollen. Das Einstellen der Optikeinheit kann jedoch auch ein einmaliges Einstellen umfassen, insbesondere zum Beispiel eine nicht adaptiv nachregelnde Einstellung umfassen.High-quality lighting equipment, in particular if they are to be used for special applications, have adjustment possibilities in the area of the optical unit in order to be able to adjust the light emitted by the lighting device in a demand-oriented manner. For this purpose, the optical unit may comprise an adjustment device or the like, with which the aforementioned elements of the optical unit can be suitably positioned and / or aligned in order to form the light to be emitted from the source light. Such an adjustment device may be configured to manually adjust the optical unit by having corresponding adjustment elements that are manually operable. In addition, of course, there is the possibility that the setting also at least partially provides an automated adjustment by, for example, one or more suitable control signals are supplied to the adjustment, whereupon the adjustment adjusts the adjustable elements of the optical unit in the desired manner. Such embodiments are used, for example, in particular in the field of stage lighting, for example in moving heads, also known as head-moving headlamps, in which structured optical shutters such as gobos or the like are to be adjusted. However, the adjustment of the optical unit may also comprise a single adjustment, in particular, for example, comprise a non-adaptive readjusting setting.

Leuchteinrichtungen dieser Art dienen unter anderem für einen Einsatz bei Videoprojektionseinrichtungen oder auch Entertainmentanwendungen. Videoprojektionsanwendungen sind beispielsweise Anwendungen, bei denen Leuchteinrichtungen für digitale Videoprojektoren genutzt werden. Bei Entertainmentanwendungen werden die Leuchteinrichtungen beispielsweise für die Effektlichttechnik oder dergleichen eingesetzt. Derartige Leuchteinrichtungen, die in mehreren Freiheitsgraden schnell bewegt werden können, um beispielsweise bestimmte Leuchteffekte und Beleuchtungskulissen erzeugen zu können, werden unter anderem auch als Moving Head oder dergleichen bezeichnet. Moving Heads sind somit insbesondere frei bewegliche Multifunktionsscheinwerfer zum Beispiel im Bereich der Theater- und Veranstaltungstechnik.Lighting devices of this type are used inter alia for use in video projection devices or entertainment applications. Video projection applications are for example Applications that use lighting equipment for digital video projectors. In entertainment applications, the lighting devices are used, for example, for effect light technology or the like. Such lighting devices that can be moved quickly in several degrees of freedom, for example, to be able to produce certain lighting effects and lighting scenes are, among other things, referred to as a moving head or the like. Moving heads are thus in particular freely movable multifunctional spotlights, for example in the field of theater and event technology.

Aber nicht nur im Bereich der bewegten Scheinwerfer werden gattungsgemäße Leuchteinrichtungen eingesetzt. Gleichermaßen können sie auch dafür vorgesehen sein, eine stationäre Lichtabgabe in vorgebbarer Weise bereitstellen zu können, so beispielsweise Licht in einem Lichtleiter einzukoppeln oder dergleichen. Die Bedingungen, unter denen die Leuchteinrichtung das Licht in den Lichtleiter einkoppeln können soll, können abhängig von lokalen Gegebenheiten teilweise sehr stark variieren. Um eine ausreichende Lichteinkopplung in den Lichtleiter erreichen zu können, ist es deshalb wünschenswert, die Lichtabgabe der Leuchteinrichtung diesbezüglich in geeigneter Weise einstellen zu können.But not only in the field of moving headlights generic lighting devices are used. Likewise, they can also be provided to be able to provide a stationary light output in a predeterminable manner, for example to couple light into a light guide or the like. The conditions under which the lighting device should be able to couple the light in the light guide, depending on local circumstances sometimes vary very greatly. In order to achieve a sufficient coupling of light into the light guide, it is therefore desirable to be able to adjust the light output of the lighting device in this regard in a suitable manner.

Auch wenn sich der Stand der Technik bewährt hat, so zeigen sich dennoch Nachteile. Beispielsweise erweist es sich in der Lichttechnik als nachteilig, dass das von der Lichtquelle bereitgestellte Licht nicht immer optimal durch die Optikeinheit genutzt werden kann. Dies zeigt sich zum Beispiel bei Moving Heads, und zwar in Bezug auf variierende Blendeneinstellungen. Hier sollte die Lichtquelle vorzugsweise so ausgebildet sein, dass sie für die größte einstellbare Blende ausreichend Lichtstrom und Strahlquerschnitt zur Verfügung stellen vermag, sodass die Blende vollständig mit dem Licht gefüllt werden kann. Eine derart ausgebildete Lichtquelle hat jedoch bei einer sehr kleinen Blende zur Folge, dass ein großer Anteil des Lichts durch die Blende abgeschirmt wird, beispielsweise indem das Licht reflektiert oder auch durch die Blende absorbiert wird oder dergleichen. Insbesondere bei der Absorption des die Blende nicht durchdringenden Lichts können bei Hochleistungsleuchteinrichtungen große Verlustleistungen auftreten, die insgesamt zu hohen thermischen Beanspruchungen der Leuchteinrichtung führen können.Even if the state of the art has proven itself, there are nevertheless disadvantages. For example, it proves to be disadvantageous in lighting technology that the light provided by the light source can not always be optimally utilized by the optical unit. This is evident, for example, in moving heads, with respect to varying aperture settings. Here, the light source should preferably be designed so that it is able to provide sufficient luminous flux and beam cross-section for the largest adjustable diaphragm, so that the diaphragm can be completely filled with the light. However, a light source formed in this way results in a very small diaphragm causing a large portion of the light to be shielded by the diaphragm, for example by the light being reflected or absorbed by the diaphragm or the like. Particularly in the case of the absorption of the light which does not penetrate the diaphragm, large power losses can occur in the case of high-power lighting devices, which altogether can lead to high thermal stresses on the lighting device.

Im Fall der Einkopplung von Licht in einen Lichtleiter zeigt sich, dass auch bei günstigster Einstellung der Optikeinheit oftmals keine optimale Lichteinkopplung in den Lichtleiter erreicht werden kann, insbesondere weil eine Quellengröße und/oder eine numerische Apertur zumeist nicht unabhängig einstellbar sind.In the case of the coupling of light in a light guide shows that even with the most favorable setting of the optical unit often optimal light coupling into the light guide can not be achieved, especially because a source size and / or a numerical aperture are usually not independently adjustable.

Die Probleme die auftreten können, sollen exemplarisch weiter anhand eines Effektlichtscheinwerfers nach Art eines Moving Heads als Leuchteinrichtung erläutert werden.The problems that may occur are to be explained further by way of example on the basis of an effect light projector in the manner of a moving head as a lighting device.

Effektlichtscheinwerfer weisen in der Regel eine Optikeinheit mit einer Vielzahl von optischen Elementen auf, die in der Regel automatisch und in sehr kurzen Zeitabständen, beispielsweise in Bruchteilen von Sekunden, wechselbar beziehungsweise veränderbar sind. Zu diesem Zweck kann die Leuchteinrichtung eine Digital Multiplex (DMX)-Steuerung aufweisen. DMX bezeichnet ein digitales Steuerprotokoll, das in der Bühnen- und Veranstaltungstechnik zur Steuerung von Dimmern, „intelligenten“ Scheinwerfern, Moving Heads und Effektgeräten angewandt wird und zumindest teilweise von der Normung erfasst ist, zum Beispiel DIN 56930-2 oder dergleichen. Beispiele von solchen einzustellenden optischen Elementen dieser Art sind unter anderem Gobos mit unterschiedlichen Designs und/oder Durchmessern zur Formung von speziellen Lichtprofilen, Frosting-Elemente, mittels denen ein Lichtstrahl aufgeweitet und unscharf werden kann, Zoom-Elemente, die unterschiedliche Lichtstrahldurchmesser ermöglichen und/oder dergleichen.Effect light headlights usually have an optical unit with a plurality of optical elements, which are usually automatically and in very short time intervals, for example, in fractions of seconds, changeable or changeable. For this purpose, the lighting device may have a digital multiplexing (DMX) control. DMX refers to a digital control protocol that is used in stage and event technology to control dimmers, "intelligent" headlamps, moving heads and effects units and is at least partially covered by standardization, for example DIN 56930-2 or the like. Examples of such optical elements to be set of this type include gobos with different designs and / or diameters for forming special light profiles, frosting elements by means of which a light beam can be expanded and blurred, zoom elements that allow different light beam diameters and / or like.

Viele dieser Elemente sind auch in Kombination miteinander betreibbar. Abhängig davon, welche dieser Elemente gerade aktiviert sind, wäre es wünschenswert, wenn die Lichtquelle eine entsprechende angepasste Quellengröße aufweisen würde, die möglichst optimal im Hinblick auf Abbildungseigenschaften und die Effizienz des Gesamtsystems aus Lichtquelle und Optikeinheit ist.Many of these elements are also operable in combination with each other. Depending on which of these elements are currently activated, it would be desirable for the light source to have a corresponding adjusted source size that is as optimal as possible in imaging properties and the overall system efficiency of the light source and optical unit.

So wäre im Falle eines Gobos mit einer großen Durchgangsöffnung und/oder einer Zoom-Einstellung für einen großen Lichtstrahldurchmesser eine Lichtquelle mit einem großen Quellendurchmesser optimal, weil die geringen Anforderungen an die Leuchtdichte der Lichtquelle einen größeren Quellendurchmesser erlauben. Dadurch können sich Vorteile für die thermische Belastung der Lichtquelle ergeben, und im Allgemeinen kann auch eine höhere Effizienz der Lichtquelle ermöglicht werden.Thus, in the case of a gobo with a large passage opening and / or a zoom setting for a large light beam diameter, a light source with a large source diameter would be optimal, because the low requirements for the luminance of the light source allow a larger source diameter. This may provide advantages for the thermal loading of the light source, and in general, higher efficiency of the light source may also be possible.

Im Unterschied dazu sind jedoch große Leuchtdichten erforderlich, um bei Gobos mit sehr kleinen Strukturen noch eine ausreichende Systemeffizienz beziehungsweise Systemfunktionalität erreichen zu können. Entsprechend braucht die Lichtquelle einen möglichst kleinen Durchmesser, wodurch sich für die Lichtquelle aber eine höhere thermische Belastung ergibt und damit letztendlich auch eine erreichbare Lebensdauer ungünstig beeinflusst werden kann.In contrast, however, large luminances are required in order to be able to achieve sufficient system efficiency or system functionality in gobos with very small structures. Accordingly, the light source needs a small diameter as possible, which results in a higher thermal load for the light source and thus ultimately an achievable life can be adversely affected.

Die heute üblichen Lichtquellen weisen in der Regel eine feste Lichtquellengröße auf. Diese kann zwar durch Anwendung eines optischen Teleskopes variiert werden, eine Veränderung der Leuchtdichte ist so jedoch nicht möglich. Gattungsgemäße Leuchteinrichtungen sind deshalb abhängig davon konstruiert, welche Eigenschaften für eine konkrete Leuchteinrichtung besonders im Fokus stehen. Je nach Konstruktion kann es zu Effizienzverlusten beziehungsweise zu hohen Belastungen der Lichtquelle und/oder auch der Leuchteinrichtung kommen, beispielsweise wenn bei einem Gobo mit einer kleinen Struktur ein Großteil des Quellenlichts in der Leuchteinrichtung durch Absorption, insbesondere in der unmittelbaren Umgebung des Gobos, absorbiert werden muss. The light sources customary today usually have a fixed light source size. This can Although varied by using an optical telescope, a change in the luminance is not possible. Generic lighting devices are therefore designed depending on which properties are particularly in focus for a specific lighting device. Depending on the design, there may be losses in efficiency or too high loads on the light source and / or the lighting device, for example, when a gobo with a small structure, a large part of the source light in the lighting device by absorption, especially in the immediate vicinity of the gobo, are absorbed got to.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Leuchteinrichtung sowie ein Verfahren zu deren Betrieb anzugeben, die beziehungsweise das es ermöglicht, die Effizienz und/oder die Lebensdauer der Leuchteinrichtung zu verbessern.The invention is therefore based on the object to provide a generic lighting device and a method for their operation, which or which makes it possible to improve the efficiency and / or the life of the lighting device.

Als Lösung werden mit der Erfindung eine Leuchteinrichtung sowie ein Verfahren gemäß den unabhängigen Ansprüchen vorgeschlagen.As a solution, the invention proposes a lighting device and a method according to the independent claims.

Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich anhand von Merkmalen der abhängigen Ansprüche.Advantageous developments will become apparent from the features of the dependent claims.

Bezüglich einer gattungsgemäßen Leuchteinrichtung wird insbesondere vorgeschlagen, dass die Lichtquelle ausgebildet ist, eine geometrische Erstreckung einer das Quellenlicht emittierenden Lichtemissionsfläche der Lichtquelle und/oder ein Abstrahlverhalten und/oder eine spektrale Eigenschaft der Lichtquelle bezüglich des Quellenlichts abhängig von einer Lichteintrittspupille und/oder einem Akzeptanzwinkel der Optikeinheit für das Quellenlicht einzustellen.With respect to a generic lighting device is proposed in particular that the light source is formed, a geometric extent of the light source emitting the light source surface of the light source and / or a radiation behavior and / or a spectral property of the light source with respect to the source light depending on a light entrance pupil and / or an acceptance angle Adjust optical unit for the source light.

Die hier und im folgenden verwendeten Bezeichnungen Licht, Lichtquelle, Leuchteinrichtung, Quellenlicht und dergleichen sollen das gesamte elektro-magnetische Spektrum umfassen, also sowohl Ultraviolett, sichtbares Licht und Infrarot.The terms light, light source, lighting device, source light and the like used here and in the following are intended to encompass the entire electromagnetic spectrum, ie both ultraviolet, visible light and infrared.

Bei der Strahlungsquelle handelt es sich beispielsweise um eine lichtemittierende Diode (LED). Diese kann in Form mindestens einer einzeln gehäusten LED oder in Form mindestens eines LED-Chips, der eine oder mehrere Leuchtdioden aufweist, vorliegen. Es können mehrere LED-Chips auf einem gemeinsamen Substrat („Submount“) montiert sein und eine LED bilden oder einzeln oder gemeinsam beispielsweise auf einer Platine (zum Beispiel FR4, Metallkernplatine, und oder dergleichen) befestigt sein („CoB“ = Chip on Board). Die mindestens eine LED kann mit mindestens einer eigenen und/oder gemeinsamen Optik zur Strahlführung ausgerüstet sein, beispielsweise mit mindestens einer Fresnel-Linse oder einem Kollimator. Anstelle oder zusätzlich zu anorganischen LEDs, beispielsweise auf Basis von AlInGaN oder InGaN oder AlInGaP, sind allgemein auch organische LEDs (OLEDs, z.B. Polymer-OLEDs) einsetzbar. Die LED-Chips können direkt emittierend sein oder einen vorgelagerten Leuchtstoff aufweisen. Hier bevorzugt kann die lichtemittierende Komponente eine Laserdiode oder eine Laserdiodenanordnung sein, insbesondere in einer LARP-Anordnung. Denkbar ist auch eine OLED-Leuchtschicht oder mehrere OLED-Leuchtschichten oder einen OLED-Leuchtbereich vorzusehen. Die Emissionswellenlängen der lichtemittierenden Komponenten können im ultravioletten, sichtbaren und/oder infraroten Spektralbereich liegen. Die lichtemittierenden Komponenten können zusätzlich mit einem eigenen Konverter ausgestattet sein. Für Anwendungen als Lichtquelle für Fahrzeugscheinwerfer emittieren die LED-Chips bevorzugt weißes Licht im genormten ECE-Weißfeld der Automobilindustrie, beispielsweise realisiert durch einen blauen Emitter und einen gelb/grünen Konverter.The radiation source is, for example, a light-emitting diode (LED). This may be in the form of at least one individually housed LED or in the form of at least one LED chip having one or more light-emitting diodes. Multiple LED chips may be mounted on a common substrate ("submount") and form an LED or may be mounted individually or collectively on, for example, a circuit board (eg, FR4, metal core board, and the like) ("CoB" = chip on board) ). The at least one LED can be equipped with at least one own and / or common optics for beam guidance, for example with at least one Fresnel lens or a collimator. Instead of or in addition to inorganic LEDs, for example based on AlInGaN or InGaN or AlInGaP, it is generally also possible to use organic LEDs (OLEDs, for example polymer OLEDs). The LED chips can be directly emitting or have an upstream phosphor. Here, preferably, the light-emitting component may be a laser diode or a laser diode arrangement, in particular in a LARP arrangement. It is also conceivable to provide an OLED luminescent layer or a plurality of OLED luminescent layers or an OLED luminescent region. The emission wavelengths of the light-emitting components may be in the ultraviolet, visible and / or infrared spectral range. The light-emitting components may additionally be equipped with their own converter. For applications as a light source for vehicle headlights, the LED chips preferably emit white light in the standardized ECE white field of the automotive industry, for example realized by a blue emitter and a yellow / green converter.

Bezüglich eines gattungsgemäßen Verfahrens wird insbesondere vorgeschlagen, dass eine geometrische Erstreckung einer das Quellenlicht emittierenden Lichtemissionsfläche der Lichtquelle und/oder ein Abstrahlverhalten und/oder eine spektrale Eigenschaft der Lichtquelle bezüglich des Quellenlichts abhängig von einer Lichteintrittspupille und/oder einem Akzeptanzwinkel der Optikeinheit für das Quellenlicht eingestellt wird.With regard to a generic method, it is proposed, in particular, that a geometric extension of a light emission surface emitting the source light of the light source and / or a radiation behavior and / or a spectral property of the light source with respect to the source light depending on a light entrance pupil and / or an acceptance angle of the optical unit for the source light becomes.

Die Erfindung basiert auf der Erkenntnis, dass mit einer variablen Lichtquellengröße der Lichtquelle die Lichtquelle an optische Eigenschaften der Optikeinheit verbessert angepasst werden kann, sodass die Nutzung des Quellenlichts verbessert werden kann. Dies gilt gleichermaßen auch für das Abstrahlverhalten. Durch diese Maßnahme kann unter anderem auch eine Etendue der Lichtquelle optimal eingestellt werden, sodass eine möglichst günstige Ausnutzung des Quellenlichts erreicht werden kann. Dadurch, dass die Lichtemissionsfläche der Lichtquelle und/oder das Abstrahlverhalten eingestellt werden können, kann die Lichtquelle an eine jeweilige Einstellung der Optikeinheit optimal angepasst werden, die durch die Lichteintrittspupille und/oder den Akzeptanzwinkel der Optikeinheit bestimmt ist. Durch die Einstellbarkeit der Lichtquelle kann somit erreicht werden, dass ein möglichst großer Anteil des Quellenlichts von der Optikeinheit erfasst und auch genutzt werden kann. Die im Stand der Technik üblichen Fehlanpassungen können dadurch weitgehend reduziert werden. Dies bedeutet nicht nur, dass die Lichtquelle weniger intensiv beansprucht zu werden braucht, sondern auch die Optikeinheit sowie die Leuchteinrichtung insgesamt brauchen im bestimmungsgemäßen Betrieb weniger beansprucht zu werden, insbesondere in Bezug auf eine thermische Beanspruchung. Darüber hinaus kann insgesamt auch erreicht werden, dass ein Gesamtwirkungsgrad der Leuchteinrichtung verbessert werden kann.The invention is based on the recognition that with a variable light source size of the light source, the light source can be adapted to optical properties of the optical unit improved, so that the use of the source light can be improved. This applies equally to the radiation behavior. By this measure, inter alia, a Etendue the light source can be optimally adjusted so that the best possible use of the source light can be achieved. The fact that the light emission surface of the light source and / or the radiation behavior can be adjusted, the light source can be optimally adapted to a respective setting of the optical unit, which is determined by the light entrance pupil and / or the acceptance angle of the optical unit. The adjustability of the light source can thus be achieved that the largest possible proportion of the source light can be detected by the optical unit and also used. The customary in the prior art mismatches can be largely reduced. This not only means that the light source needs to be stressed less intensively, but also the optical unit and the lighting device as a whole need to be less stressed in normal operation, especially with respect to a thermal stress. In addition, overall, it can also be achieved that an overall efficiency of the lighting device can be improved.

Die Einstellbarkeit der Lichtemissionsfläche kann abhängig von einer jeweils physikalisch ausgestalteten Lichtquelle vorgesehen sein. So ist es beispielsweise bei traditionellen Lichtquellen wie beispielsweise Halogenlampen, Gasentladungslampen wie beispielsweise Gasentladungslampen wie HMI®, HTI®, P-VIP® oder dergleichen, möglich, eine Leuchtdichteerhöhung, wenn auch nur in einem begrenzten Umfang, durch eine Betriebsweise oder durch akustische Resonanzen zu erreichen. Bei einer Wechselspannung-Lampe kann zum Beispiel für eine kleine Etendue ein Verschieben eines Brenners vorgesehen sein, um einen Hot-Spot vor einer der Elektroden der Wechselspannung-Lampe ausnutzen zu können. Dabei kann die Abhängigkeit einer Spot-Größe von einem Winkel genutzt werden. Diese Möglichkeit kann auch bei konventionellen Lampen, wie zuvor genannt, genutzt werden.The adjustability of the light emission surface can be provided depending on a physically configured light source. Thus, for example, in traditional light sources such as halogen lamps, gas discharge lamps such as gas discharge lamps such as HMI®, HTI®, P-VIP® or the like, it is possible to increase the luminance even if only to a limited extent by operation or by acoustic resonances to reach. In the case of an AC voltage lamp, for example, for a small etendue a displacement of a burner may be provided in order to be able to exploit a hot spot in front of one of the electrodes of the AC voltage lamp. The dependence of a spot size on an angle can be used. This possibility can also be used in conventional lamps, as mentioned above.

Ebenso besteht die Möglichkeit, in einem gewissen Rahmen das Abstrahlverhalten der Lichtquelle diesbezüglich zu beeinflussen. Das Abstrahlverhalten bezieht sich auf das emittierte Quellenlicht der Lichtquelle und gibt an, in welchen Raumbereich das Quellenlicht abgegeben wird. Der Raumbereich kann durch einen Winkel, insbesondere einen Raumwinkel, angegeben sein.It is also possible to influence the radiation behavior of the light source in this regard to a certain extent. The radiation behavior refers to the emitted source light of the light source and indicates in which spatial area the source light is emitted. The spatial region can be indicated by an angle, in particular a solid angle.

Dies gilt im Übrigen analog auch für den Akzeptanzwinkel der Optikeinheit, mit dem angegeben werden kann, aus welchem Raumbereich die Optikeinheit Quellenlicht für die weitere bestimmungsgemäße Funktion der Optikeinheit aufnehmen kann.Incidentally, this also applies analogously to the acceptance angle of the optical unit, with which it can be stated from which spatial area the optical unit can receive source light for the further intended function of the optical unit.

Darüber hinaus weist die Optikeinheit eine Lichteintrittspupille auf, durch die hindurch das Licht zur Optikeinheit gelangt. Die Lichteintrittspupille kann zum Beispiel als Bild einer Öffnungsblende definiert sein, die durch optische Elemente zwischen der Öffnungsblende und einem jeweiligen Objekt gebildet ist. Die Lichteintrittspupille ist zum Beispiel weiter erläutert in „Fundamentals of Optics“, 4. Ausgabe von Jenkins and White im McGraw-Hill-Verlag, 1984 .In addition, the optical unit has a light entrance pupil through which the light passes to the optical unit. For example, the light entrance pupil may be defined as an image of an aperture stop formed by optical elements between the aperture stop and a respective object. The light entrance pupil is further explained in, for example, FIG "Fundamentals of Optics," 4th edition of Jenkins and White at McGraw Hill Publishing, 1984 ,

Die spektrale Eigenschaft kann eine spektrale Verteilung des Quellenlichts sein. Diese kann bedarfsweise variiert werden. Erreicht werden kann die mittels geeigneter Farbfilter, geeigneten Konversionsstoffen, die beispielsweise in einem Wechselbetrieb betrieben sein können. Es kann vorgesehen sein, dass die spektrale Eigenschaft an eine spektrale Akzeptanz der Optikeinheit angepasst werden kann.The spectral property may be a spectral distribution of source light. This can be varied as needed. Can be achieved by means of suitable color filter, suitable conversion substances that can be operated, for example, in a alternating operation. It can be provided that the spectral property can be adapted to a spectral acceptance of the optical unit.

Insofern ist die Eigenschaft des Aufnehmens des Quellenlichts durch die Optikeinheit durch die Lichteintrittspupille und/oder den Akzeptanzwinkel der Optikeinheit bestimmt. Häufig sind sowohl die Lichteintrittspupille als auch der Akzeptanzwinkel relevant.In this respect, the property of receiving the source light by the optical unit is determined by the light entrance pupil and / or the acceptance angle of the optical unit. Frequently both the light entrance pupil and the acceptance angle are relevant.

Die Erfindung nutzt die Erkenntnis, dass die erfindungsgemäßen Wirkungen besonders dann erreicht werden können, wenn die Lichtemissionsfläche in Verbindung mit dem Abstrahlverhalten der Lichtquelle an die Lichteintrittspupille in Verbindung mit dem Akzeptanzwinkel entsprechend angepasst gewählt ist. Dadurch kann sich auch ergeben, dass eine Etendue der Lichtquelle entsprechend angepasst gewählt ist.The invention makes use of the knowledge that the effects according to the invention can be achieved especially when the light emission surface in conjunction with the emission behavior of the light source is selected to be correspondingly adapted to the light entrance pupil in conjunction with the acceptance angle. This may also result in an etendue of the light source being suitably adjusted.

Durch die Anpassung kann erreicht werden, dass das Licht beim Übergang von der Lichtquelle zur Optikeinheit im Wesentlichen vollständig genutzt werden kann. Zugleich kann erreicht werden, dass die Funktionalität der Optikeinheit voll ausgenutzt werden kann, indem das Quellenlicht angepasst an die Lichteintrittspupille und/oder den Akzeptanzwinkel der Optikeinheit bereitgestellt wird. Mit der Erfindung wird also eine variable Quellengröße der Lichtquelle bereitgestellt, die abhängig von einer Einstellung der Optikeinheit in Bezug auf die Lichteintrittspupille und den Akzeptanzwinkel gewählt wird. Daraus kann sich auch ergeben, dass eine variierende Einstellung der Optikeinheit dazu führen kann, dass auch die Lichtquelle hinsichtlich der Lichtemissionsquelle und/oder dem Abstrahlverhalten in geeigneter Weise eingestellt wird. Hierfür kann auch eine Regelschleife vorgesehen sein, über die eingeschwungen werden kann.By means of the adaptation, it can be achieved that the light can be used substantially completely in the transition from the light source to the optical unit. At the same time it can be achieved that the functionality of the optical unit can be fully exploited by the source light is provided adapted to the light entrance pupil and / or the acceptance angle of the optical unit. With the invention, therefore, a variable source size of the light source is provided, which is selected depending on a setting of the optical unit with respect to the light entrance pupil and the acceptance angle. It can also result that a varying adjustment of the optical unit can lead to the fact that the light source with respect to the light emission source and / or the radiation behavior is adjusted in a suitable manner. For this purpose, a control loop can be provided, can be swayed over.

Vorzugsweise ist die Lichtquelle ausgebildet, die Lichtemissionsfläche und/oder das Abstrahlverhalten abhängig von einem Quellensteuersignal einzustellen. Das Quellensteuersignal kann ein elektrisches Signal sein, was dazu dient, die Lichtquelle in gewünschter Weise einstellen zu können. So kann beispielsweise vorgesehen sein, dass bei einer Lichtquelle basierend auf einer Leuchtdiodenmatrix die Anzahl der Leuchtdioden, die hinsichtlich der Lichtemission vorzugsweise einzeln oder auch in geeignet gebildeten Gruppen steuerbar sind, abhängig von dem Quellensteuersignal hinsichtlich der Lichtemission gesteuert werden können. Sind die Leuchtdioden beispielsweise in konzentrischen Ringen angeordnet, kann vorgesehen sein, dass zum Beispiel abhängig von einer kreisförmigen Lichteintrittspupille lediglich die konzentrischen Ringe zur Lichtemission aktiviert werden, deren Licht die Lichteintrittspupille erreicht kann. Ändert sich der Durchmesser der Lichteintrittspupille, können auch die konzentrischen Ringe entsprechend angepasst angesteuert werden, und zwar mittels des Quellensteuersignals.Preferably, the light source is configured to adjust the light emission surface and / or the radiation behavior in dependence on a source control signal. The source control signal may be an electrical signal, which serves to adjust the light source in the desired manner. For example, it may be provided that, in the case of a light source based on a light-emitting diode matrix, the number of light-emitting diodes which can be controlled individually or else in suitably formed groups with regard to light emission can be controlled with regard to light emission as a function of the source control signal. If the light-emitting diodes are arranged, for example, in concentric rings, it may be provided that, for example, depending on a circular light entrance pupil, only the concentric rings are activated for emitting light whose light can reach the light entrance pupil. If the diameter of the light entrance pupil changes, the concentric rings can also be appropriately adjusted, by means of the source control signal.

Dies gilt natürlich nicht nur für Lichtquellen, die auf Basis von Leuchtdioden konstruiert sind, sondern dies kann natürlich auch insgesamt für andere Lichtquellen genutzt werden, insbesondere auch für laserbasierte Lichtquellen, die Quellenlicht unter Nutzung eines Leuchtstoffs emittieren oder dergleichen.Of course, this does not only apply to light sources based on light-emitting diodes, but this can of course be used in total for other light sources, especially for laser-based light sources that emit source light using a phosphor or the like.

Das Quellensteuersignal kann von einer Steuereinrichtung der Leuchteinrichtung bereitgestellt werden. Mit der Steuereinrichtung der Leuchteinrichtung kann das Abgeben des Lichts in vorgebbarer Weise eingestellt werden.The source control signal may be provided by a controller of the lighting device. With the control device of the lighting device, the output of the light can be set in a predeterminable manner.

Die Steuereinrichtung kann im Übrigen auch dazu dienen, die Optikeinheit in entsprechender Weise zu steuern, zum Beispiel mittels eines Optikeinheitssteuersignals, mittels welchem ein zumindest teilweise automatisiertes Steuern der Optikeinheit erreicht werden kann. Besonders vorteilhaft kann das Quellensteuersignal zugleich auch das Optikeinheitssteuersignal bilden. Es braucht in diesem Fall somit von der Steuereinheit der Leuchteinrichtung lediglich ein einziges Signal bereitgestellt zu werden, welches sowohl die Lichtquelle als auch die Optikeinheit in geeigneter Weise zu steuern vermag.Incidentally, the control device can also serve to control the optical unit in a corresponding manner, for example by means of an optical unit control signal, by means of which an at least partially automated control of the optical unit can be achieved. Particularly advantageously, the source control signal can at the same time also form the optical unit control signal. In this case, therefore, only a single signal needs to be provided by the control unit of the lighting device, which is able to control both the light source and the optical unit in a suitable manner.

Darüber hinaus besteht natürlich die Möglichkeit, dass die Lichtquelle mittels einer geeigneten Lichtquellensteuerung die aktuelle Einstellung der Optikeinheit ermittelt und das Quellensteuersignal selbst bereitstellt. Zu diesem Zweck kann die Lichtquellensteuerung einen oder mehrere geeignete Sensoren umfassen, mittels denen die Einstellung der Optikeinheit ermittelt werden kann. Natürlich können auch Kombinationen der vorgenannten Ausgestaltungen vorgesehen sein.In addition, of course, there is the possibility that the light source by means of a suitable light source control determines the current setting of the optical unit and provides the source control signal itself. For this purpose, the light source control may comprise one or more suitable sensors by means of which the adjustment of the optical unit can be determined. Of course, combinations of the aforementioned embodiments may be provided.

Vorteilhaft ist die Lichtquelle ausgebildet, einen Lichtstrom des Quellenlichts unabhängig von der Lichtemissionsfläche und/oder dem Abstrahlverhalten einzustellen. Dadurch kann vorteilhaft erreicht werden, dass die Lichtquelle an eine spezifische Eigenschaft der Optikeinheit, insbesondere der Lichteintrittspupille und/oder dem Akzeptanzwinkel angepasst werden kann. Ist beispielsweise ein bestimmter Lichtstrom der Leuchteinrichtung unabhängig von einer Einstellung der Optikeinheit gewünscht, kann dies dadurch erreicht werden, dass der Lichtstrom bei einer kleinen Lichtemissionsfläche im Wesentlich gleich groß wie bei einer großen Lichtemissionsfläche eingestellt wird. Dies zeigt sich zum Beispiel bei der Einstellung von Gobos mit sehr kleinen Öffnungen, die, wenn der Lichtstrom von der Lichtemissionsfläche und/oder dem Abstrahlverhalten der Lichtquelle abhängig wäre, nur einen sehr geringen Gesamtlichtstrom bereitstellen könnten. Um dies zu verbessern kann der Lichtstrom unabhängig von der Lichtemissionsfläche und/oder dem Abstrahlverhalten eingestellt werden. Bei einer kleinen Lichtemissionsfläche kann somit vorgesehen sein, dass der Lichtstrom größer eingestellt wird. Als Beispiel hierfür kann die Leuchtdiodenmatrix genannt werden, bei der bei einem Gobo mit einer kleinen Öffnung die aktiven Leuchtdioden der Leuchtdiodenmatrix mit einem erhöhten Strom betrieben werden können, um auf diese Weise einen gewünschten Beleuchtungseffekt erreichen zu können, obwohl die Öffnung des Gobos klein ist. Ist hingegen die Öffnung des Gobos groß, kann eine entsprechende Reduktion der Lichtemission der einzelnen aktiven Leuchtdioden der Leuchtdiodenmatrix vorgesehen sein, um die Beleuchtung zu begrenzen, damit zum Beispiel nicht unerwünschte Blendungseffekte auftreten oder dergleichen. Darüber hinaus kann eine Erhöhung der Leistung der aktivierten, das heißt, leuchtenden Leuchtdioden erreicht werden, wenn eine Kühlungsfunktion von nicht aktivierten Leuchtdioden die höhere Beanspruchung der aktivierten Leuchtdioden erlaubt. Dies ist natürlich nicht auf die Anwendung von Leuchtdioden beschränkt, sondern kann gleichermaßen auch bei anderen Lichtquellen, insbesondere bei laserbasierten Lichtquellen zum Einsatz kommen, die einen Leuchtstoff nutzen.The light source is advantageously designed to set a luminous flux of the source light independently of the light emission surface and / or the emission behavior. It can thereby be advantageously achieved that the light source can be adapted to a specific property of the optical unit, in particular of the light entrance pupil and / or the acceptance angle. If, for example, a certain luminous flux of the lighting device is desired independently of a setting of the optical unit, this can be achieved by setting the luminous flux at a small light emitting surface substantially the same size as in a large light emitting surface. This is evident, for example, in the setting of gobos with very small openings, which, if the luminous flux were dependent on the light emitting surface and / or the radiation behavior of the light source, could provide only a very low total luminous flux. To improve this, the luminous flux can be adjusted independently of the light emission surface and / or the radiation behavior. With a small light emission surface, it can thus be provided that the luminous flux is set larger. As an example of this, the light-emitting diode matrix can be used in which the active light-emitting diodes of the light-emitting diode matrix can be operated with an increased current in the case of a gobo with a small opening, in order in this way to achieve a desired lighting effect, although the opening of the gobo is small. If, however, the opening of the gobo is large, a corresponding reduction of the light emission of the individual active light-emitting diodes of the light-emitting diode matrix can be provided in order to limit the illumination so that, for example, undesired glare effects do not occur or the like. In addition, an increase in the power of the activated, that is to say luminous, LEDs can be achieved if a cooling function of non-activated LEDs allows the higher utilization of the activated LEDs. Of course, this is not limited to the use of light-emitting diodes, but can equally be used in other light sources, in particular laser-based light sources that use a phosphor.

Eine Weiterbildung sieht vor, dass die Lichtquelle eine Festkörperlichtquelle, insbesondere eine Kombination der Festkörperlichtquelle mit einem Leuchtstoff, der mit von der Festkörperlichtquelle emittiertem Licht bestrahlt wird, besonders bevorzugt eine Kombination der Festkörperlichtquelle mit dem Leuchtstoff, bei der das Quellenlicht durch eine Überlagerung von dem durch die Festkörperlichtquelle emittiertem Licht und durch den Leuchtstoff emittiertem Licht bereitgestellt wird, aufweist. Festkörperlichtquellen, beispielsweise Leuchtdioden, aber auch laserbasierte Lichtquellen, Superlumineszenzdioden (SLD) oder dergleichen eignen sich besonders für die Realisierung der Erfindung. Mittels solcher Lichtquellen kann nämlich die lichtemittierende Fläche sowie auch das Abstrahlverhalten auf teilweise recht einfache Art und Weise eingestellt werden. Zudem eröffnen diese Lichtquellen die Möglichkeit für weite Einstellbereiche bezüglich der lichtemittierenden Fläche beziehungsweise Lichtemissionsfläche und/oder des Abstrahlverhaltens. Bei konventionellen Lichtquellen sind diesbezügliche Einstellmöglichkeiten dagegen teilweise recht begrenzt. Es kann vorgesehen sein, dass der Leuchtstoff das von der Festkörperlichtquelle zugeführte Licht vollständig konvertiert. Dabei kann ferner vorgesehen sein, dass dem Leuchtstoff lediglich ein Teil des Lichts der Festkörperlichtquelle zugeführt wird und das vom Leuchtstoff konvertierte Licht zu wenigstens einem Teil des dem Leuchtstoff nicht zugeführten Lichts der Festkörperlichtquelle überlagert wird. Es braucht in dieser Variante nur ein Teil des Lichts der Festkörperlichtquelle auf das Leuchtstoffelement gerichtet zu sein und in Vollkonversion konvertiert zu werden. Der andere Teil des Lichts der Festkörperlichtquelle kann zum Beispiel mittels eines Spiegels oder dergleichen um den Leuchtstoff herumgelenkt und dann wieder mit dem Konversionslicht des Leuchtstoffs überlagert werden.A further development provides that the light source is a solid-state light source, in particular a combination of the solid-state light source with a phosphor which is irradiated with light emitted by the solid-state light source, particularly preferably a combination of the solid-state light source with the phosphor, in which the source light by an overlay of the through the solid-state light source is provided with emitted light and light emitted by the phosphor. Solid-state light sources, for example light-emitting diodes, but also laser-based light sources, superluminescent diodes (SLD) or the like are particularly suitable for implementing the invention. Namely, by means of such light sources, the light-emitting surface as well as the radiation behavior can be adjusted in some cases quite simply. In addition, these light sources open up the possibility of wide adjustment ranges with regard to the light-emitting surface or light emission surface and / or the emission behavior. With conventional light sources, however, this setting options are sometimes quite limited. It can be provided that the phosphor completely converts the light supplied by the solid-state light source. It can further be provided that the phosphor is only a part of the light of the solid-state light source is supplied and the light converted by the phosphor light is superimposed on at least a portion of the phosphor not supplied light of the solid-state light source. In this variant, only part of the light of the solid-state light source needs to be directed to the phosphor element and converted to full conversion. The other part of the light of the solid-state light source may, for example, be deflected around the phosphor by means of a mirror or the like and then superimposed again with the conversion light of the phosphor.

Die Festkörperlichtquelle kann ein oder auch mehrere lichtemittierende Elemente wie zum Beispiel Leuchtdioden, Laserdioden und/oder dergleichen aufweisen. Sind mehrere lichtemittierende Elemente vorgesehen, so kann vorgesehen sein, dass das von den mehreren lichtemittierenden Elementen emittierte Licht mittels geeigneter optischer Elemente zum Quellenlicht zusammengeführt beziehungsweise überlagert wird. The solid-state light source may have one or more light-emitting elements such as light-emitting diodes, laser diodes and / or the like. If a plurality of light-emitting elements are provided, it can be provided that the light emitted by the plurality of light-emitting elements is brought together or superposed by means of suitable optical elements to form the source light.

Vorteilhaft erweist es sich, wenn zusätzlich zur Festkörperlichtquelle ein Leuchtstoff verwendet wird, der mit dem von der Festkörperlichtquelle emittiertem Licht bestrahlt wird und als Reaktion hierauf das Quellenlicht emittiert. Lichtquellen, bei denen eine Laserlichtquelle als Festkörperlichtquelle mit einem Leuchtstoff kombiniert ist, ist beispielsweise auch als Laser Activated Remote Phosphor (LARP) bekannt. Diese Ausgestaltung ermöglicht es auf einfache Weise, die Lichtemissionsfläche und deren Variation bereitzustellen. Es braucht nämlich lediglich der Leuchtstoff hinsichtlich der gewünschten Lichtemissionsfläche beziehungsweise des gewünschten Abstrahlverhaltens mit dem von der Festkörperlichtquelle emittierten Licht beaufschlagt zu werden. Diese Ausgestaltung erweist sich gerade auch für große Leuchtdichten als besonders geeignet. Darüber hinaus kann mit dem Leuchtstoff natürlich erreicht werden, dass das Quellenlicht hinsichtlich seiner spektralen Eigenschaften in gewünschter Weise bereitgestellt werden kann. Geeignete Leuchtstoffe können beispielsweise oxidische oder (oxi-)nitridische Materialien, wie ein Granat, Orthosilikate, Nitrido(alumo)silikate, Nitridoorthosilikate oder Halogenide oder Halophosphate aufweisen. Konkrete Beispiele können dotierte Yttrium-Aluminium-Granate wie YAG:Ce, dotierte Lutetium-Aluminium-Granat wie LuAG:Ce, dotierte Siliziumnitrid-Materialien wie Eu-dotiertes CaAlSiN3 oder dergleichen aufweisen. Dotiermaterialien können generell beispielsweise Ce, Tb, Eu, Yb, Pr, Tm und/oder Sm sein. Weiterhin sind auch zusätzliche Dotierungen möglich, also Co-Dotierungen. Aber auch andere Stoffe sowie Stoffkombinationen können zum Einsatz kommen, je nach gewünschten Eigenschaften des Quellenlichts.It is advantageous if, in addition to the solid-state light source, a phosphor is used which is irradiated with the light emitted by the solid-state light source and, in response, emits the source light. Light sources in which a laser light source as a solid-state light source is combined with a phosphor is known, for example, as Laser Activated Remote Phosphor (LARP). This configuration makes it possible in a simple manner to provide the light emission surface and its variation. In fact, only the phosphor needs to be exposed to the light emitted by the solid-state light source with regard to the desired light emission surface or the desired emission behavior. This embodiment proves to be particularly suitable even for large luminances. In addition, it can of course be achieved with the phosphor that the source light can be provided as desired in terms of its spectral properties. Suitable phosphors may, for example, oxidic or (oxi-) nitridic materials, such as a garnet, orthosilicates, nitrido (alumo) silicates, Nitridoorthosilikate or halides or halophosphates have. Concrete examples may include doped yttrium aluminum garnets such as YAG: Ce, doped lutetium-aluminum garnets such as LuAG: Ce, doped silicon nitride materials such as Eu-doped CaAlSiN3 or the like. Doping materials may generally be, for example, Ce, Tb, Eu, Yb, Pr, Tm and / or Sm. Furthermore, additional dopants are possible, so co-dopants. But other substances and combinations of substances can be used, depending on the desired characteristics of the source light.

Darüber hinaus kann vorgesehen sein, dass eine Kombination der Festkörperlichtquelle mit dem Leuchtstoff vorgesehen ist, bei der das Quellenlicht durch eine Überlagerung von dem durch die Festkörperlichtquelle emittiertem Licht und durch den Leuchtstoff emittiertem Licht bereitgestellt wird. Die Bereitstellung des Quellenlichts durch die vorgenannte Überlagerung hat den Vorteil, dass eine spektrale Einstellbarkeit des Quellenlichts weiter verbessert werden kann. So ist es beispielsweise möglich, eine Laserlichtquelle zu nutzen, die blaues Licht bereitstellt und einen geeigneten Leuchtstoff beaufschlägt, dessen emittiertes Licht mit dem blauen Licht der Laserlichtquelle überlagert wird. Besonders vorteilhaft kann hier zum Beispiel weißes Licht mit einer großen Leuchtdichte bereitgestellt werden. Lichtquellenkonstruktionen, die derartiges ermöglichen, sind auch unter der Bezeichnung LARP bekannt. Bei einem LARP kann vorgesehen sein, dass der Leuchtstoff für Transmission oder auch Reflexion ausgebildet ist. Je nach Technologie kann ferner vorgesehen sein, dass durch den Leuchtstoff nicht konvertiertes Laserlicht mit dem konvertierten Licht des Leuchtstoffs überlagert wird. Zu diesem Zweck kann eine optische Überlagerungsschleife vorgesehen sein, mittels der das Überlagern erreicht werden kann. Eine derartige Überlagerungsschleife wird auch Blue-Loop genannt. Dabei kann das blaue Laserlicht über einen dichroitischen Spiegel auf den Leuchtstoff geleitet werden, der zum Beispiel reflektiv etwa gelbes Licht emittiert, welches den dichroitischen Spiegel mittels Transmission passiert. Durch Nutzung dieses dichroitischen Spiegels wird dem gelben Licht zusätzlich blaues Licht überlagert, um weißes Licht bereitstellen zu können. Dies erlaubt es, die Lichtquelle in vielfältiger Weise hinsichtlich des Quellenlichts zu beeinflussen. Besonders vorteilhaft ergeben sich dadurch - wie im Folgenden noch erläutert werden wird - eine Reihe von Möglichkeiten, die es erlauben, auch die Lichtemissionsfläche und/oder das Abstrahlverhalten der Lichtquelle einstellen zu können, und zwar über weite Einstellbereiche.In addition, it may be provided that a combination of the solid-state light source is provided with the phosphor, wherein the source light is provided by an overlay of the light emitted by the solid-state light source and by the phosphor emitted light. The provision of the source light by the aforementioned superposition has the advantage that a spectral adjustability of the source light can be further improved. For example, it is possible to use a laser light source that provides blue light and applies a suitable phosphor whose emitted light is superimposed with the blue light of the laser light source. Particularly advantageous here, for example, white light can be provided with a large luminance. Light source constructions enabling such are also known as LARP. In a LARP can be provided that the phosphor is designed for transmission or reflection. Depending on the technology, it may further be provided that laser light not converted by the phosphor is superimposed with the converted light of the phosphor. For this purpose, an optical overlay loop can be provided, by means of which the overlay can be achieved. Such a superposition loop is also called a blue loop. In this case, the blue laser light can be directed onto the phosphor via a dichroic mirror, which emits, for example, approximately yellow light, which passes through the dichroic mirror by means of transmission. By using this dichroic mirror, the yellow light is additionally superimposed with blue light to provide white light. This makes it possible to influence the light source in a variety of ways with respect to the source light. As a result, as will be explained below, a number of possibilities that make it possible to adjust the light emission surface and / or the emission behavior of the light source can also be obtained in a particularly advantageous manner, namely over wide adjustment ranges.

Neben einer Veränderung der Leuchtdichte durch Anpassung eines Pumpstrahleffekts auf einer Oberfläche des Leuchtstoffs kann es für bestimmte Anwendungen auch vorteilhaft sein, alternativ oder zusätzlich Strahlparameter am Ausgang der Lichtquelle geeignet zu beeinflussen. Dies wird im Folgenden noch weiter ausgeführt werden.In addition to a change in the luminance by adaptation of a pump beam effect on a surface of the phosphor, it may also be advantageous for certain applications to influence alternatively or additionally beam parameters at the output of the light source. This will be further explained below.

Zu diesem Zweck kann vorzugsweise vorgesehen sein, dass die Lichtquelle eine einstellbare Quellenoptikeinheit zum Einstellen der Lichtemissionsfläche und/oder des Abstrahlverhaltens aufweist. Um zum Beispiel die Lichtemissionsfläche bei einem LARP einzustellen, kann vorgesehen sein, dass ein Fokus des Laserlichts auf dem Leuchtstoff hinsichtlich seiner Abmessungen in geeigneter Weise gewählt wird. Die dem Laserlicht ausgesetzte Fläche des Leuchtstoffs emittiert Licht im Wesentlichen nach Art eines Lambert'sehen Strahlers. Durch die Abmessungen des Fokus kann somit die Lichtemissionsfläche eingestellt werden. Hierzu kann die Quellenoptikeinheit dienen. Mit der Quellenoptikeinheit kann durch Beeinflussen des Laserlichts vor dem Beaufschlagen des Leuchtstoffs die gewünschte Fokussierung erreicht werden. Darüber hinaus kann die Quellenoptikeinheit zum Beispiel ergänzend auch eine Zoom-Optik aufweisen, mittels deren Hilfe ein geeigneter Arbeitspunkt zur Einkopplung des Lichts der Lichtquelle in einen Lichtleiter als Optikeinheit eingestellt werden kann. Vorzugsweise sind hierbei ein Kerndurchmesser sowie auch eine nummerische Apertur zu berücksichtigen.For this purpose, it can preferably be provided that the light source has an adjustable source optical unit for adjusting the light emission surface and / or the radiation behavior. For example, to adjust the light emission area in a LARP, it may be provided that a focus of the laser light on the phosphor is appropriately selected in terms of its dimensions. The surface of the phosphor exposed to the laser light emits light essentially in the manner of a Lambertian radiator. Due to the dimensions of the focus, the light emission surface can thus be adjusted. The source optics unit can serve this purpose. With the source optics unit, the desired focus can be achieved by influencing the laser light prior to applying the phosphor. In addition, the source optical unit, for example, additionally have a zoom optics, by means of which a suitable operating point for coupling the light of the light source into a light guide can be set as an optical unit. Preferably, this is to consider a core diameter as well as a numerical aperture.

Die Quellenoptikeinheit weist vorzugsweise bewegliche optische Elemente auf, mittels der die Größe der Lichtquelle beeinflusst werden kann. Vorzugsweise kann wenigstens eines der optischen Elemente oder können zumindest einige der optischen Elemente mittels einer jeweiligen Antriebseinheit, die vorzugsweise eine elektrische Antriebseinheit ist, eingestellt werden. Das Einstellen erfolgt vorzugsweise abhängig von oder mittels des Quellensteuersignals. Insbesondere bei Lichtquellen nach Art von LARP sind derartige optische Elemente ohnedies schon vorhanden. Die Erfindung nutzt die ohnedies vorhandenen optischen Elemente hinsichtlich einer geeigneten Einstellmöglichkeit. Kombiniert mit der Information darüber, wie die Optikeinheit aktuell eingestellt ist, kann somit die Lichtemissionsfläche beziehungsweise das Abstrahlverhalten mittels Einstellen der Quellenoptikeinheit in vorgebbarer Weise erreicht werden.The source optics unit preferably has movable optical elements by means of which the size of the light source can be influenced. Preferably, at least one of the optical elements or at least some of the optical elements can be adjusted by means of a respective drive unit, which is preferably an electric drive unit. The adjustment is preferably made dependent on or by the source control signal. In particular, with light sources like LARP, such optical elements already exist. The invention uses the already existing optical elements with regard to a suitable adjustment. Combined with the information about how the optical unit is currently set, thus the light emission surface or the radiation behavior can be achieved by setting the source optical unit in a predeterminable manner.

Vorzugsweise ist die Quellenoptikeinheit mittels des Quellensteuersignals steuerbar. Die Quellenoptikeinheit kann als bewegliche beziehungsweise einstellbare optische Elemente eine oder mehrere Linsen, ein oder mehrere Prismen, einen oder mehrere Spiegel, Kombinationen hiervon und/oder dergleichen umfassen. So können die beweglichen optischen Elemente beispielsweise hinsichtlich ihrer Positionierung einstellbar ausgestaltet sein. Die Einstellbarkeit kann manuell realisiert sein. Vorzugsweise ist sie jedoch zumindest teilweise automatisiert realisiert, zu welchem Zweck das Quellensteuersignal genutzt werden kann. Das Quellensteuersignal kann somit nicht nur zum Einstellen von lichtemittierenden Elementen wie den Leuchtdioden, den Laserdioden und/oder dergleichen dienen, sondern es kann darüber hinaus auch zum Einstellen der beweglichen optischen Elemente der Quellenoptikeinheit dienen.Preferably, the source optics unit is controllable by means of the source control signal. The source optics unit may comprise as movable or adjustable optical elements one or more lenses, one or more prisms, one or more mirrors, combinations thereof, and / or the like. Thus, the movable optical elements can be designed to be adjustable, for example with regard to their positioning. The adjustability can be realized manually. Preferably, however, it is realized at least partially automated, for which purpose the source control signal can be used. Thus, the source control signal can not only serve to adjust light-emitting elements such as light-emitting diodes, laser diodes and / or the like, but it can also serve to adjust the movable optical elements of the source optical unit.

Bei Leuchtdiodenanordnungen, insbesondere bei matrixartigen Leuchtdiodenanordnungen mit hoher Packungsdichte, begrenzt die Möglichkeit der Kühlung einer Verlustleistung der Leuchtdiodenanordnung häufig eine maximale Stromdichte der Leuchtdiodenanordnung. Sofern eine besonders hohe Leuchtdichte beziehungsweise eine hohe Lichtstromdichte, insbesondere in einem Zentralbereich der Leuchtdiodenanordnung gewünscht ist, kann insgesamt eine Wärmeabfuhr durch ein teilweises Abschalten von lichtemittierenden Elementen beziehungsweise Leuchtdioden der Leuchtdiodenanordnung, die sich beispielsweise in einem größeren Abstand um ein Zentrum herum befinden, verbessert werden. Dadurch können die verbleibenden lichtemittierenden Elemente beziehungsweise Leuchtdioden der Leuchtdiodenanordnung mit höheren Stromdichten betrieben werden, sodass auch eine entsprechend höhere Lichtemission erreicht werden kann. Entsprechendes kann auch für eine laserbasierte Lichtquelle vorgesehen sein.In light-emitting diode arrangements, in particular in matrix-type light-emitting diode arrangements with a high packing density, the possibility of cooling a power loss of the light-emitting diode arrangement often limits a maximum current density of the light-emitting diode arrangement. If a particularly high luminance or a high luminous flux density, in particular in a central region of the light-emitting diode array is desired, overall a heat dissipation can be improved by partially switching off light-emitting elements or light-emitting diodes of the light-emitting diode array, which are located for example at a greater distance around a center , As a result, the remaining light-emitting elements or light-emitting diodes of the light-emitting diode arrangement can be operated with higher current densities, so that a correspondingly higher light emission can also be achieved. The same can also be provided for a laser-based light source.

Gemäß einer Weiterbildung wird vorgeschlagen, dass die Quellenoptikeinheit wenigstens eine entlang einer optischen Achse des emittierten Quellenlichts verfahrbar angeordnete Linse, wenigstens ein einstellbares Spiegelelement und/oder wenigstens eine einstellbare Blendeneinheit aufweist. Diese vorgenannten Elemente ermöglichen es auf einfache Weise, die Lichtemissionsfläche und/oder das Abstrahlverhalten der Lichtquelle insgesamt einstellen zu können. Besonders vorteilhaft erweist sich diese Ausgestaltung in Verbindung mit einer Festkörperlichtquelle nach Art eines LARP, bei dem derartige optische Elemente ohnedies vorhanden sind. Diese brauchen lediglich in geeigneter Weise bewegbar ausgestaltet zu werden, sodass die gewünschte Funktionalität im Rahmen der Erfindung erreicht werden kann. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass die Linse entlang der optischen Achse des Quellenlichts verfahren werden kann. Es besteht auch die Möglichkeit, eine entsprechende Einstellmöglichkeit mittels eines einstellbaren Spiegelelements zu erreichen, beispielsweise einer Mikrospiegelanordnung, die eine Vielzahl von einzeln einstellbaren Spiegelelementen umfasst, insbesondere ein Mikrospiegel, zum Beispiel DMD, LCoS (Liquid Crystal on Silicon), LCD (Liquid Cristal Device). Darüber hinaus kann natürlich auch eine einstellbare Blendeneinheit vorgesehen sein, die dem Einstellen des Quellenlichts dienen kann. Die Blendeneinheit kann zu diesem Zweck unterschiedliche Blendengrößen oder auch eine einstellbare Blende aufweisen.According to a further development, it is proposed that the source optical unit has at least one lens arranged along an optical axis of the emitted source light, at least one adjustable mirror element and / or at least one adjustable diaphragm unit. These aforementioned elements make it possible in a simple manner to be able to set the light emission area and / or the emission behavior of the light source as a whole. This embodiment proves to be particularly advantageous in conjunction with a solid-state light source in the manner of a LARP, in which such optical elements are present anyway. These need only be designed to be movable in a suitable manner, so that the desired functionality can be achieved within the scope of the invention. For example, it can be provided that the lens can be moved along the optical axis of the source light. It is also possible to achieve a corresponding adjustment by means of an adjustable mirror element, for example a micromirror arrangement comprising a multiplicity of individually adjustable mirror elements, in particular a micromirror, for example DMD, LCoS (Liquid Crystal on Silicon), LCD (Liquid Cristal Device ). In addition, of course, an adjustable aperture unit may be provided which can serve to adjust the source light. The aperture unit may for this purpose have different aperture sizes or an adjustable aperture.

Besonders vorteilhaft erweist es sich, wenn die Quellenoptikeinheit eine einstellbare Lichtstreueinheit aufweist. Mittels der Lichtstreueinheit kann auf besonders einfache Weise das Abstrahlverhalten der Lichtquelle beeinflusst werden. Die Lichtstreueinheit kann zum Beispiel durch eine Streuscheibe gebildet sein, die je nach Einstellung unterschiedliche Streueigenschaften bereitstellt.It proves to be particularly advantageous if the source optical unit has an adjustable light scattering unit. By means of the light scattering unit, the emission behavior of the light source can be influenced in a particularly simple manner. The light scattering unit can be formed, for example, by a diffusing screen, which provides different scattering properties depending on the setting.

Vorzugsweise weist die Lichtquelle einen Leuchtstoff auf und ist ausgebildet, den Leuchtstoff abhängig vom Quellensteuersignal zumindest teilweise, vorzugsweise im zeitlichen Mittel, zur Emission des Quellenlichts anzuregen. So ist es beispielsweise möglich, mittels eines oder mehrerer Lichtelemente der Lichtquelle Anregungslicht bereitzustellen, welches auf gewünschte Oberflächenbereiche des Leuchtstoffs gelenkt wird, um den Leuchtstoff in vorgebbarer Weise zur Emission des Quellenlichts anzuregen. So ist es möglich, den Leuchtstoff beispielsweise zeilenweise oder auch punktweise mittels des Anregungslichts zu beaufschlagen. Dadurch kann der Leuchtstoff natürlich mit einem beliebigen Muster mit dem Anregungslicht beaufschlagt werden, sodass er zu beliebigen Lichtemissionen angeregt werden kann. Dadurch kann nicht nur die Lichtemissionsfläche, sondern auch das Abstrahlverhalten in Bezug auf das Quellenlicht eingestellt werden. Das Anregungslicht kann durch von der Festkörperlichtquelle emittiertes Licht bereitgestellt sein.Preferably, the light source comprises a phosphor and is designed to excite the phosphor depending on the source control signal at least partially, preferably on a temporal average, to emit the source light. It is thus possible, for example, to provide excitation light by means of one or more light elements of the light source which is directed onto desired surface regions of the phosphor in order to excite the phosphor in a predeterminable manner for emission of the source light. Thus, it is possible to apply the phosphor, for example, line by line or pointwise by means of the excitation light. As a result, the phosphor can, of course, be exposed to the excitation light in any pattern, so that it can be excited to any light emissions. As a result, not only the light emission area but also the radiation behavior with respect to the source light can be adjusted. The excitation light may be provided by light emitted from the solid-state light source.

Besonders vorteilhaft umfasst die Leuchteinrichtung eine Steuereinheit zum Bereitstellen des Quellensteuersignals. Die Steuereinheit ist vorzugsweise ausgebildet, eine Einstellung der Optikeinheit vorzugeben oder zu erfassen, und ferner ausgebildet, das Quellensteuersignal abhängig von der vorgegebenen oder erfassten Einstellung der Optikeinheit zu ermitteln. Dadurch steht lichtquellenseitig die Information über die Einstellung der Optikeinheit der Leuchteinrichtung zur Verfügung, sodass eine entsprechend angepasste Einstellung der Lichtquelle vorgenommen werden kann. Vorzugsweise kann durch die Steuereinheit auch die Lichteintrittspupille und/oder der Akzeptanzwinkel der Optikeinheit eingestellt werden. Dazu kann die Steuereinheit zum Beispiel mit einer Kamera oder einem LiDAR-System zusammenwirken, welche beispielsweise an einer Effektleuchte angebracht sein können, sodass eine Position eines zu beleuchtenden Objekts erfasst und/oder die Bewegungstrajektorie eines Objekts wie zum Beispiel eines Schauspielers, eines Sängers oder dergleichen, nachverfolgt oder prognostiziert werden kann. Die Steuereinheit kann auch Steuerbefehle von einer externen Steuereinrichtung per WLAN, FUNK und/oder dergleichen erhalten. Es kann aber auch lediglich vorgesehen sein, dass mittels eines oder mehrerer geeigneter Sensoren die Lichteintrittspupille und/oder der Akzeptanzwinkel der Optikeinheit erfasst und für die Bereitstellung des Quellensteuersignals zur Verfügung gestellt wird. Vorzugsweise nutzt die Steuereinheit das Quellensteuersignal auch dazu, die Optikeinheit einzustellen. Es ist somit in diesem Fall lediglich ein einziges Steuersignal für beide Einheiten der Leuchteinrichtung erforderlich. Die Steuereinheit kann eine elektronische Schaltung sein, die eine programmgesteuerte Rechnereinheit umfassen kann. Mittels eines geeigneten Rechnerprogramms kann die gewünschte Funktionalität der Rechnereinheit bereitgestellt werden. Natürlich kann zumindest teilweise auch eine Hardwareschaltung vorgesehen sein.Particularly advantageously, the lighting device comprises a control unit for providing the source control signal. The control unit is preferably designed to predetermine or detect an adjustment of the optical unit, and is further configured to determine the source control signal as a function of the predetermined or detected setting of the optical unit. As a result, the information on the setting of the optical unit of the lighting device is available on the light source side, so that a correspondingly adjusted adjustment of the light source can be made. Preferably, the control unit can also adjust the light entrance pupil and / or the acceptance angle of the optical unit. For this purpose, the control unit can cooperate, for example, with a camera or a LiDAR system, which can be attached to an effect light, for example, so that a position of an object to be illuminated is detected and / or the movement trajectory of an object such as an actor, a singer or the like , tracked or predicted. The control unit can also receive control commands from an external control device via WLAN, radio and / or the like. However, it can also merely be provided that the light entry pupil and / or the acceptance angle of the optical unit is detected by means of one or more suitable sensors and made available for the provision of the source control signal. Preferably, the control unit also uses the source control signal to adjust the optical unit. It is therefore in this case only a single control signal for both units of the lighting device required. The control unit may be an electronic circuit which may comprise a program-controlled computer unit. By means of a suitable computer program, the desired functionality of the computer unit can be provided. Of course, at least partially, a hardware circuit may be provided.

Gemäß einer Weiterbildung wird vorgeschlagen, dass die Lichtemissionsfläche und/oder das Abstrahlverhalten für einen vorgegebenen spektralen Bereich des Quellenlichts eingestellt wird. Mit dieser Ausgestaltung ist es möglich, spektrumselektive Funktionalitäten realisieren zu können, und zwar vorzugsweise in Bezug auf die Lichtemissionsfläche und das Abstrahlverhalten. Dies ermöglicht es, eine spektrale Abhängigkeit der Lichteintrittspupille und/oder des Akzeptanzwinkels der Optikeinheit zu berücksichtigen. Insgesamt kann dadurch die Flexibilität der Erfindung weiter verbessert werden. Dies erlaubt es zum Beispiel bei einem weißen Lichtspot mit einem farbigen Lichtkranz, beispielsweise einem roten Lichtkranz, eine entsprechende Anpassung der Lichtquellengröße vorzunehmen, sodass die Lichtquelle bezüglich des farbigen beziehungsweise roten Lichts einerseits und andererseits auch an den Lichtspot angepasst ist, beispielsweise bezüglich weißen Lichts oder dergleichen. Natürlich ist auch eine Vielzahl weiterer entsprechender Anwendungen denkbar.According to a development, it is proposed that the light emission surface and / or the radiation behavior is adjusted for a given spectral range of the source light. With this embodiment, it is possible to realize spectrum-selective functionalities, preferably with respect to the light emission surface and the radiation behavior. This makes it possible to take into account a spectral dependence of the light entrance pupil and / or the acceptance angle of the optical unit. Overall, this can further improve the flexibility of the invention. This makes it possible, for example, in a white light spot with a colored ring of light, for example a red ring of light to make a corresponding adjustment of the light source size, so that the light source with respect to the colored or red light on the one hand and on the other hand is adapted to the light spot, for example, with respect to white light or like. Of course, a variety of other appropriate applications is conceivable.

Die für die erfindungsgemäße Leuchteinrichtung angegebenen Wirkungen und Vorteile gelten gleichermaßen für das erfindungsgemäße Verfahren und umgekehrt. Infolgedessen können Vorrichtungsmerkmale auch als Verfahrensmerkmale und umgekehrt formuliert sein.The effects and advantages stated for the lighting device according to the invention apply equally to the method according to the invention and vice versa. As a result, device features may also be formulated as process features and vice versa.

Weitere Vorteile und Merkmale sind der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der beigefügten Figuren zu entnehmen. In den Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche Merkmale und Funktionen.Further advantages and features will become apparent from the following description of embodiments with reference to the accompanying figures. In the figures, like reference numerals designate like features and functions.

Es zeigen:

1 in einer schematischen Darstellung eine erste Ausgestaltung für eine Leuchteinrichtung mit einer Lichtquelle, deren Lichtemissionsquelle und deren Abstrahlverhalten bezüglich von der Lichtquelle emittierten Quellenlichts gemäß der Erfindung einstellbar ist;
2 eine schematische Darstellung einer zweiten Ausgestaltung für eine Leuchteinrichtung gemäß der Erfindung;
3 eine schematische Darstellung für eine dritte Ausgestaltung einer Leuchteinrichtung gemäß der Erfindung; und
4 eine schematische Darstellung einer vierten Ausgestaltung für eine Leuchteinrichtung gemäß der Erfindung.

Show it:

1 in a schematic representation of a first embodiment of a lighting device with a light source whose light emission source and its radiation behavior with respect to source light emitted from the source light according to the invention is adjustable;
2 a schematic representation of a second embodiment of a lighting device according to the invention;
3 a schematic representation of a third embodiment of a lighting device according to the invention; and
4 a schematic representation of a fourth embodiment of a lighting device according to the invention.

1 zeigt in einer schematischen Darstellung eine erste Ausgestaltung für eine Leuchteinrichtung 10 zum Abgeben von Licht gemäß der Erfindung. Die Leuchteinrichtung 10 umfasst eine Lichtquelle 12 zum Emittieren von Quellenlicht 20 und eine einstellbare Optikeinheit 22, die ausgebildet ist, das von der Leuchteinrichtung 10 abzugebende Licht unter Nutzung des Quellenlichts 20 bereitzustellen. 1 shows a schematic representation of a first embodiment of a lighting device 10 for emitting light according to the invention. The lighting device 10 includes a light source 12 for emitting source light 20 and an adjustable optical unit 22 that is formed by the lighting device 10 light to be emitted using the source light 20 provide.

Die Optikeinheit 22 weist vorliegend neben weiteren, nicht dargestellten optischen Elementen einen Integratorstab 50 als Lichtleiter auf, in den das Quellenlicht 20 eingekoppelt werden soll. Diesbezüglich wird mit dem Lichtleiter 50 eine entsprechend vorgegebene Lichteintrittspupille 24 und ein nicht weiter dargestellter Akzeptanzwinkel bereitgestellt. Diese Größen dienen in bekannter Weise dazu, anzugeben, unter welchen Bedingungen das Quellenlicht 20 von der Optikeinheit 22 aufgenommen werden kann. In nicht weiter spezifizierter Art und Weise wird das von der Optikeinheit 22 empfangene Quellenlicht 20 weiterverarbeitet, sodass das von der Leuchteinrichtung 10 abzugebende Licht bereitgestellt werden kann. In anderen Ausführungsformen der Erfindung können anstelle des Integratorstabs 50 oder auch zusätzlich ein oder mehrere weitere optische Elemente vorgesehen sein, beispielsweise Gobos, Reflektoren, speziell ausgeformte Linsen, Faseroptiken oder dergleichen.The optical unit 22 In this case, in addition to other, not shown optical elements an integrator rod 50 as a light guide into which the source light 20 to be coupled. In this regard, with the light guide 50 a corresponding predetermined light entrance pupil 24 and an unillustrated acceptance angle is provided. These quantities are used in a known manner to indicate under which conditions the source light 20 from the optical unit 22 can be included. In an unspecified manner, that of the optical unit 22 received source light 20 further processed, so that of the lighting device 10 can be provided to be given light. In other embodiments of the invention, instead of the integrator rod 50 or additionally one or more further optical elements may be provided, for example gobos, reflectors, specially shaped lenses, fiber optics or the like.

Das Quellenlicht 20 wird vorliegend von der Lichtquelle 12 bereitgestellt, die nach Art einer LARP-Lichterzeugungsquelle ausgebildet ist. Zu diesem Zweck umfasst die Lichtquelle 12 vorliegend eine Matrix von Laserdioden 28 als Festkörperlichtquellen, von denen in der gezeigten Seitenansicht aber nur acht Laserdioden 28 zu erkennen sind, und denen jeweilige Linsen 52 zugeordnet sind. Die Laserdioden 28 emittieren vorliegend Laserlicht 60 in einem blauen Spektralbereich. Über eine Spiegelmatrix 54 nach Art einer Spiegeltreppe wird das von den Laserdioden 28 emittierte Laserlicht 60 einer Laseroptikeinheit 32 zugeführt, die unter anderem eine plankonvexe Linse 58 sowie eine bikonkave Linse 40 umfasst. Mittels eines Spiegels 62 wird das Laserlicht 60 über eine Quellenoptikeinheit 34 einer Leuchtstoffscheibe 30 zugeführt. Die Leuchtstoffscheibe 30 ist in gewohnter Weise um eine Achse A drehbar angetrieben.The source light 20 is present from the light source 12 provided in the manner of a LARP light generation source. For this purpose, the light source includes 12 in the present case a matrix of laser diodes 28 as solid-state light sources, of which in the side view shown only eight laser diodes 28 can be seen, and which respective lenses 52 assigned. The laser diodes 28 In the present case, laser light emit 60 in a blue spectral range. About a mirror matrix 54 in the manner of a mirrored staircase that is the laser diodes 28 emitted laser light 60 a laser optics unit 32 fed, inter alia, a plano-convex lens 58 and a biconcave lens 40 includes. By means of a mirror 62 becomes the laser light 60 via a source optics unit 34 a fluorescent disk 30 fed. The phosphor screen 30 is in the usual way about an axis A rotatably driven.

Die Quellenoptikeinheit 34 umfasst vorliegend eine erste Linse 66 sowie eine optisch mit der ersten Linse 66 zusammenwirkende zweite Linse 68, die vorliegend als plankonvexe Linse ausgebildet ist. Mittels der Quellenoptikeinheit 34 kann das Laserlicht 60 auf der Leuchtstoffscheibe 30 in gewünschter Weise fokussiert werden, um den Leuchtstoff der Leuchtstoffscheibe 30 in vorgebbarer Weise mit dem Laserlicht 60 als Anregungslicht zu beaufschlagen, sodass der Leuchtstoff das Quellenlicht 20 emittiert. Durch die Fokussierung des Anregungslichts auf der Leuchtstoffscheibe 30 kann die Lichtemissionsfläche 26 sowie auch das Abstrahlverhalten bestimmt werden.The source optics unit 34 in this case comprises a first lens 66 as well as an optical with the first lens 66 cooperating second lens 68 , which is designed here as a plano-convex lens. By means of the source optics unit 34 can the laser light 60 on the phosphor screen 30 be focused as desired to the phosphor of the phosphor screen 30 in a predeterminable manner with the laser light 60 act as excitation light, so that the phosphor the source light 20 emitted. By focusing the excitation light on the phosphor screen 30 can the light emission surface 26 as well as the radiation behavior are determined.

Das von der Leuchtstoffscheibe 30 aufgrund der Beaufschlagung mit dem Anregungslicht emittierte Quellenlicht 20, vorliegend aus einem Anteil von wellenlängenkonvertiertem Laserlicht und einem Anteil von nicht wellenlängenkonvertiertem Laserlicht bestehend, passiert eine Linse 76 und wird daraufhin mittels eines weiteren Spiegels 62 erneut umgelenkt, um eine weitere Quellenoptikeinheit 70 zu passieren, die dann das Quellenlicht 20 für die Optikeinheit 22 bereitstellt.The from the phosphor screen 30 source light emitted due to the application of the excitation light 20 , consisting of a proportion of wavelength-converted laser light and a portion of non-wavelength-converted laser light, passes through a lens 76 and then it is replaced by another mirror 62 redirected again to another source optics unit 70 to pass, then the source light 20 for the optical unit 22 provides.

Die Quellenoptikeinheit 70 umfasst vorliegend eine bikonvexe Linse 42, eine Filterscheibe 72 sowie eine weitere Linse 74, sodass eine gute Anpassung an die Lichteintrittspupille 24 und den Akzeptanzwinkel der Optikeinheit 22 erreicht werden kann.The source optics unit 70 In this case, a biconvex lens is included 42 , a filter disc 72 and another lens 74 , so a good adaptation to the light entrance pupil 24 and the acceptance angle of the optical unit 22 can be achieved.

Der bis hier beschriebene Aufbau entspricht im Wesentlichen einer Lichtquelle nach Art eines LARP-Systems. Im Unterschied zum gewöhnlichen LARP-Systems ist gemäß der Erfindung ergänzend vorgesehen, dass die bikonkave Linse 40 der Laseroptikeinheit 32 entlang einer optischen Achse des Laserlichts 60 verfahren werden kann. Alternativ oder ergänzend zu der Verfahrbarkeit der bikonkaven Linse 40 ist ferner eine Verfahrbarkeit der plankonvexen Linse 68 der Quellenoptikeinheit 34 vorgesehen. Durch entsprechendes Verfahren von wenigstens einer dieser Linsen kann die Fokussierung des Laserlichts 60 auf der Leuchtstoffscheibe 30 beeinflusst werden. So kann zum Beispiel ein Durchmesser des Fokus auf der Leuchtstoffscheibe 30 beeinflusst werden. Durch diese Einstellmöglichkeit wird die erfindungsgemäße Einstellmöglichkeit der Lichtemissionsfläche 26 erreicht, die durch die Leuchtstoffscheibe 30 bereitgestellt wird. Dies erlaubt es, das durch die Leuchtstoffscheibe 30 emittierte Quellenlicht 20 hinsichtlich der Lichtemissionsfläche 26 sowie des Abstrahlverhaltens zu variieren.The structure described here corresponds essentially to a light source in the manner of a LARP system. In contrast to the conventional LARP system, it is additionally provided according to the invention that the biconcave lens 40 the laser optics unit 32 along an optical axis of the laser light 60 can be moved. Alternatively or in addition to the mobility of the biconcave lens 40 is also a mobility of the plano-convex lens 68 the source optics unit 34 intended. By appropriate method of at least one of these lenses, the focusing of the laser light 60 on the phosphor screen 30 to be influenced. For example, a diameter of the focus on the phosphor screen 30 to be influenced. By this adjustment is possible adjustment of the invention of the light emission surface 26 reached through the phosphor screen 30 provided. This allows it through the phosphor screen 30 emitted source light 20 in terms of the light emission area 26 and the radiation behavior to vary.

Durch eine Steuereinheit 82 der Leuchteinrichtung 10 kann eine aktuelle Einstellung der Optikeinheit 22 übermittelt werden, sodass Daten bezüglich der Lichteintrittspupille 24 sowie des Akzeptanzwinkels einer nicht weiter bezeichneten Lichteintrittsöffnung der Optikeinheit 22 verfügbar sind. Anhand dieser Daten ermittelt die Steuereinheit 82 ein Quellensteuersignal zum Steuern der Lichtquelle 12, mittels dem die Linsen 40, 68 einzeln oder auch gemeinsam in geeigneter Weise verfahren werden können, damit die erforderliche Lichtemissionsfläche 26 sowie das Abstrahlverhalten für das Quellenlicht 20 in geeigneter Weise bereitgestellt werden kann, um eine möglichst gute Ankopplung der Optikeinheit 22 an die Lichtquelle 12 erreichen zu können. Mit dem Quellensteuersignal können die Linse 40 und/oder die Linse 68 automatisiert in geeignete Positionen verfahren werden, um die gewünschte Lichtemission des Quellenlichts 20 erreichen zu können. Auch wenn vorliegend eine automatisierte Einstellung der Lichtquelle 12 vorgesehen ist, besteht natürlich dem Grunde nach auch die Möglichkeit, die gewünschten Einstellungen zumindest teilweise auch manuell vornehmen zu können.By a control unit 82 the lighting device 10 can be a current setting of the optical unit 22 be transmitted so that data regarding the light entrance pupil 24 and the acceptance angle of a not further designated light entry opening of the optical unit 22 Are available. Based on this data, the control unit determines 82 a source control signal for controlling the light source 12 , by means of which the lenses 40 . 68 can be moved individually or together in a suitable manner, so that the required light emission surface 26 as well as the radiation behavior for the source light 20 can be provided in a suitable manner to the best possible coupling of the optical unit 22 to the light source 12 to reach. With the source control signal, the lens 40 and / or the lens 68 be automatically moved to appropriate positions to the desired light emission of the source light 20 to reach. Although in the present case an automated adjustment of the light source 12 is provided, of course, the reason is also the ability to make the desired settings at least partially manually.

Auch wenn vorliegend eine Verfahrbarkeit der Linsen 40, 68 vorgesehen ist, kann natürlich auch vorgesehen sein, dass durch Verfahren anderer der zuvor genannten Elemente des LARP-Systems eine entsprechende Einstellung der Fokussierung des Laserlichts 60 auf der Leuchtstoffscheibe 30 erreicht werden kann, beispielsweise durch Verfahren des ersten Spiegels 62, der Linse 66 und/oder dergleichen.Even if in the present case a mobility of the lenses 40 . 68 is provided, of course, can also be provided that by methods of other of the aforementioned elements of the LARP system, a corresponding adjustment of the focusing of the laser light 60 on the phosphor screen 30 reached can be, for example by moving the first mirror 62 , the lens 66 and / or the like.

Zur Einstellung des Fokus auf der Leuchtstoffscheibe 30 kann ergänzend auch eine Streuscheibe 48 hinzugezogen werden, die in diesem Ausführungsbeispiel zwischen dem ersten Spiegel 62 und der bikonvexen Linse 40 angeordnet ist. Die Streuscheibe 48 kann dazu dienen, das Laserlicht 60 in geeigneter Weise zu verändern. Die Streuscheibe 48 kann zu diesem Zweck auch austauschbar ausgebildet sein, sodass unterschiedliche Streucharakteristiken bereitgestellt werden können.For adjusting the focus on the phosphor screen 30 can also be a diffuser 48 be included, in this embodiment, between the first mirror 62 and the biconvex lens 40 is arranged. The diffuser 48 can serve the laser light 60 to change in a suitable way. The diffuser 48 For this purpose, it can also be exchangeable, so that different scattering characteristics can be provided.

Mit der Erfindung kann also unter anderem eben auch eine Etendue der Lichtquelle 12 in gewünschter Weise gesteuert werden beziehungsweise eingestellt werden. Bekanntermaßen kann mit weiteren gewöhnlichen optischen Elementen die Etendue der Lichtquelle 12 im Wesentlichen nicht verändert werden. Das unterscheidet die Erfindung vom Stand der Technik, denn mit der Erfindung ist - im Gegensatz zum Stand der Technik - sehr wohl eine Variation der Etendue beziehungsweise deren Einstellung möglich.Thus, among other things, an etendue of the light source can also be used with the invention 12 be controlled or adjusted in the desired manner. As is known, with other common optical elements, the etendue of the light source 12 essentially not be changed. This distinguishes the invention from the prior art, because with the invention is - in contrast to the prior art - very well a variation of Etendue or their setting possible.

Die zuvor beschriebene Lichtquelle 12 nach Art des LARP-Prinzips nutzt vorliegend eine Leuchtstoffscheibe 30, die für Transmission ausgebildet ist. Dem Grunde nach kann natürlich auch vorgesehen sein, dass die Leuchtstoffscheibe 30 für reflektiven Betrieb ausgebildet ist, wodurch sich natürlich entsprechende Anpassungen hinsichtlich der Konstruktion und der Lichtführung des LARP ergeben. Diese brauchen jedoch vorliegend nicht weiter diskutiert zu werden, zumal sie für den Grundgedanken der Erfindung, nämlich der Einstellbarkeit der Lichtemissionsfläche 26 sowie des Abstrahlverhaltens, nicht relevant sind.The light source described above 12 in the manner of the LARP principle uses a phosphor screen 30 , which is designed for transmission. The reason, of course, can also be provided that the phosphor screen 30 is designed for reflective operation, which of course results in corresponding adjustments in terms of the construction and the light guide of the LARP. However, these need not be discussed further in the present case, especially as they are for the basic idea of the invention, namely the adjustability of the light emission surface 26 and the radiation behavior, are not relevant.

Darüber hinaus kann natürlich auch vorgesehen sein, dass der Leuchtstoff der Leuchtstoffscheibe 30 das Laserlicht 60 vollständig oder auch zumindest lediglich teilweise zur Bereitstellung des Quellenlichts 20 nutzt. Bei einer teilweisen Nutzung kann zum Beispiel eine Überlagerung von mittels des Leuchtstoffs aufgrund der Anregung durch das Laserlicht 60 emittierten Licht mit einem verbleibenden Anteil des Laserlichts 60 erreicht werden, um das Quellenlicht 20 zu bilden.In addition, of course, can also be provided that the phosphor of the phosphor screen 30 the laser light 60 completely or at least partially only to provide the source light 20 uses. In a partial use, for example, a superposition of means of the phosphor due to the excitation by the laser light 60 emitted light with a remaining portion of the laser light 60 be reached to the source light 20 to build.

Dem Grunde nach sind unterschiedliche Optionen denkbar, wie ein Quellensteuersignal zur Lichtquelle 12 und insbesondere zu den einstellbaren optischen Elementen geführt werden kann, um zu einem jeweiligen Zeitpunkt eine optimale Lichtquellengröße der Lichtquelle 12 einstellen zu können. So besteht die Möglichkeit, dass die Leuchteinrichtung 10 ein Steuersignal, zum Beispiel nach Art eines DMX-Signals oder dergleichen empfängt. Die Steuereinheit 82 der Leuchteinrichtung 10 wertet dieses Signal aus und erzeugt daraus geeignete Ansteuersignale für die einstellbaren Elemente wie die Linsen 40, 68. Im einfachsten Fall kann dies mittels einer Tabelle nach Art einer Look-up-Table erfolgen, in der für alle relevanten DMX-Signale ein zugehöriges Ansteuersignal für das jeweilige entsprechende einstellbare Element gespeichert ist. Darüber hinaus kann natürlich auch vorgesehen sein, dass die Lichtquelle 12 und die Optikeinheit 22 jeweils ein eigenes DMX-Signal erhalten, um die jeweiligen Einstellungen vornehmen zu können. Weiterhin besteht die Möglichkeit, dass die Leuchteinrichtung 10 ein DMX-Signal empfängt, welches zum Einstellen der Optikeinheit 22 dient, und eine Sensoreinheit der Leuchteinrichtung 10 eine Einstellung der Optikeinheit 22 ermittelt und ein geeignetes Quellensteuersignal der Lichtquelle 12 zur Verfügung stellt. Basically, different options are conceivable, such as a source control signal to the light source 12 and in particular to the adjustable optical elements can be performed in order at any time an optimal light source size of the light source 12 to be able to adjust. So there is a possibility that the lighting device 10 receives a control signal, for example in the manner of a DMX signal or the like. The control unit 82 the lighting device 10 evaluates this signal and generates suitable control signals for the adjustable elements such as the lenses 40 . 68 , In the simplest case, this can be done by means of a table in the manner of a look-up table in which an associated control signal for the respective corresponding adjustable element is stored for all relevant DMX signals. In addition, of course, it can also be provided that the light source 12 and the optical unit 22 each have their own DMX signal to make the respective settings. Furthermore, there is the possibility that the lighting device 10 receives a DMX signal, which is used to adjust the optical unit 22 serves, and a sensor unit of the lighting device 10 a setting of the optical unit 22 determined and a suitable source control signal of the light source 12 provides.

Die Optikeinheit 22 kann zum Beispiel eine Einstellung eines Gobo-Rades, einer Zoom-Optik und/oder dergleichen umfassen.The optical unit 22 For example, it may include gobo wheel adjustment, zoom optics, and / or the like.

Die Erfindung erlaubt also eine optimale Anpassung der Lichtquelle 12 auf die zu einem jeweiligen Zeitpunkt benötigten Anforderungen abhängig von einer jeweiligen Einstellung der Optikeinheit 22, beispielsweise einer Leuchtdichte oder dergleichen, und kann so insbesondere Effizienz-Verluste sowie vor allem auch eine thermische Belastung der Lichtquelle 12 und der Leuchteinrichtung 10 insgesamt reduzieren.The invention thus allows an optimal adaptation of the light source 12 to the requirements required at a given time depending on a respective setting of the optical unit 22 , For example, a luminance or the like, and so in particular efficiency losses and, above all, a thermal load on the light source 12 and the lighting device 10 reduce overall.

2 zeigt eine weitere Ausgestaltung für eine Leuchteinrichtung 10 gemäß der Erfindung, die dem Grunde nach auf der Ausgestaltung, wie sie anhand von 1 bereits erläutert wurde, basiert, weshalb ergänzend auf die diesbezüglichen Ausführungen verwiesen wird. 2 shows a further embodiment of a lighting device 10 according to the invention, based basically on the embodiment, as based on 1 already explained, which is why reference is additionally made to the relevant remarks.

Die Leuchteinrichtung 10 gemäß 2 unterscheidet sich von der Leuchteinrichtung 10 gemäß 1 durch die Lichtquelle, die vorliegend durch eine Lichtquelle 14 gebildet ist. Die Lichtquelle 14 weist dem Grunde nach die gleichen Elemente auf, wie sie bereits anhand der Lichtquelle 12 erläutert wurden, weshalb diesbezüglich ebenfalls ergänzend auf die Ausführungen zur 1 verwiesen wird.The lighting device 10 according to 2 differs from the lighting device 10 according to 1 by the light source, in the present case by a light source 14 is formed. The light source 14 basically has the same elements as they already have based on the light source 12 For this reason, the comments on the 1 is referenced.

Im Unterschied zur 1 ist vorliegend die Streuscheibe 48 als Rad ausgebildet, das eine Mehrzahl von unterschiedlichen Streuern aufweist. Die einzelnen Streuer der Streuscheibe 48 unterscheiden sich im Wesentlichen durch die jeweiligen individuellen Streuwinkel, wodurch eine Spot-Größe des Fokus des Laserlichts 60 auf der Leuchtstoffscheibe 30 eingestellt werden kann. Vorteilhaft ist hierbei, dass die Ausbreitung immer noch kollinear erfolgt und ein Winkelfehler in Bezug auf das Laserlicht 60 weitgehend vermieden werden kann. Das Einstellen der Streuscheibe 48 erfolgt mittels der Steuereinheit 82.In contrast to 1 is in this case the lens 48 formed as a wheel having a plurality of different scatterers. The individual spreaders of the diffuser 48 differ essentially by the respective individual scattering angle, creating a spot size of the focus of the laser light 60 on the phosphor screen 30 can be adjusted. It is advantageous here that the propagation is still collinear and an angle error with respect to the laser light 60 largely can be avoided. Adjusting the lens 48 takes place by means of the control unit 82 ,

In dieser Ausgestaltung ist im Übrigen vorgesehen, dass die bikonvexe Linse 42 der Quellenoptikeinheit 34 entlang der optischen Achse des Quellenlichts 20 verfahrbar ist. Dadurch kann eine weitere Anpassung erreicht werden. Insgesamt wird jedoch weiterhin die Lichtemissionsfläche 26 durch die Leuchtstoffscheibe 30 bereitgestellt, und zwar in Abhängigkeit des Fokus des Laserlichts 60 auf der Leuchtstoffscheibe 30.Incidentally, in this embodiment, it is provided that the biconvex lens 42 the source optics unit 34 along the optical axis of the source light 20 is movable. This allows further adaptation to be achieved. Overall, however, the light emission surface will continue to be 26 through the phosphor screen 30 provided, depending on the focus of the laser light 60 on the phosphor screen 30 ,

Die bikonvexe Linse 42 stellt hier eine Zoom-Optik am Ausgang der Lichtquelle 14 bereit. Dadurch kann eine Zoom-Wirkung der Winkel erreicht und ein Bild in einer Brennebene in Abhängigkeit voneinander eingestellt werden. Auf diese Weise kann ein geeigneter Betriebspunkt zur Einkopplung des Quellenlichts 20 in den Lichtleiter 50 der Optikeinheit 22 erreicht werden. Dies kann insbesondere dann vorteilhaft sein, wenn sich die Position der Lichteintrittspupille verändert, wie es zum Beispiel bei mehreren Gobo-Ebenen in Moving Head Effektbeleuchtungs-Anwendungen der Fall sein kann.The biconvex lens 42 Here is a zoom optics at the output of the light source 14 ready. Thereby, a zoom effect of the angles can be achieved and an image in a focal plane can be set in dependence on each other. In this way, a suitable operating point for coupling the source light 20 in the light guide 50 the optical unit 22 be achieved. This may be advantageous, in particular, when the position of the light entrance pupil changes, as may be the case, for example, in the case of several gobo levels in moving head effect illumination applications.

3 zeigt nun eine Lichtquelle 16, die dem Grunde nach auf der Konstruktion der Lichtquellen 12 und 14, wie sie anhand der 1 und 2 bislang beschrieben wurden, basiert. Im Unterschied zu den vorangehend beschriebenen Konstruktionen ist hier vorgesehen, dass die Leuchtstoffscheibe 30 mit dem Leuchtstoff vorliegend im reflektiven Betrieb betrieben wird, wobei zumindest ein Teil des die Leuchtstoffscheibe 30 beaufschlagenden Laserlichts 60 durch in die Leuchtstoffscheibe 30 eingebrachte Durchlicht-Aussparungen die Leuchtstoffscheibe 30 passiert. Bezüglich der Laserbeziehungsweise Quellenoptikeinheiten 32, 34 sowie 36 wird auf die vorhergehenden Ausführungen verwiesen. Das Einstellen erfolgt jeweils mittels der Steuereinheit 82. 3 now shows a light source 16 that basically based on the construction of the light sources 12 and 14 as they are based on the 1 and 2 previously described. In contrast to the constructions described above, it is provided here that the phosphor pane 30 in the present case, the phosphor is operated in reflective operation, wherein at least part of the phosphor pane 30 acting laser light 60 through the phosphor screen 30 introduced transmitted-light recesses the phosphor screen 30 happens. Regarding the laser or source optic units 32 . 34 such as 36 Reference is made to the preceding statements. The adjustment takes place in each case by means of the control unit 82 ,

Der Unterschied gegenüber den vorangehend beschriebenen Ausführungsbeispielen der Lichtquellen 12, 14 besteht darin, dass das die Leuchtstoffscheibe 30 passierende Laserlicht 60 nach Art einer Blue-Loop über Spiegel 62 umgelenkt und dem vom Leuchtstoff der Leuchtstoffscheibe 30 emittierten Licht überlagert wird, um das Quellenlicht 20 bereitzustellen. Zu diesem Zweck ist ein dichroitischer Spiegel 64 vorgesehen, der für das Laserlicht 60 reflektiv ist, jedoch durchlässig für das von der Leuchtstoffscheibe 30 emittierte KonversionsLicht.The difference compared to the previously described embodiments of the light sources 12 . 14 is that the phosphor screen 30 passing laser light 60 in the manner of a blue loop over mirrors 62 deflected and that of the phosphor of the phosphor screen 30 emitted light is superimposed to the source light 20 provide. For this purpose is a dichroic mirror 64 provided for the laser light 60 is reflective, but permeable to that of the phosphor screen 30 emitted conversion light.

Das die Leuchtstoffscheibe 30 passierende Laserlicht 60 wird zunächst über eine Linse 76 einem ersten Spiegel 62 zugeführt, dann über die Quellenoptikeinheit 34 mit der bikonvexen Linse 42 einem zweiten Spiegel 62, der das Quellenlicht der Streuscheibe 48 zuführt, von wo es über einen weiteren Spiegel 62 dem dichroitischen Spiegel 64 zugeführt wird, und zwar auf der gegenüberliegenden Seite, sodass das reflektierte Laserlicht 60 zu dem von der Leuchtstoffscheibe 30 emittierten Licht zum Quellenlicht 20 überlagert wird. Die weiteren Elemente entsprechen denen, wie sie bereits anhand der vorhergehenden Ausgestaltungen beschrieben wurden, weshalb diesbezüglich auf die entsprechenden Ausführungen verwiesen wird. Die Leuchtstoffscheibe 30 ist als reflektierendes Phosphorrad ausgebildet, welches für das blaue Laserlicht zumindest teilweise durchlässig ist, insbesondere durch darin eingebrachte Durchlicht-Aussparungen. Im vorliegenden Fall ist dazu ein transmittierender Bereich, beispielsweise ein Schlitz oder ein Loch, im Phosphorrad vorgesehen.The the phosphor screen 30 passing laser light 60 is first about a lens 76 a first mirror 62 then via the source optics unit 34 with the biconvex lens 42 a second mirror 62 that is the source light of the lens 48 from where it passes over another mirror 62 the dichroic mirror 64 is fed, on the opposite side, so that the reflected laser light 60 to that of the phosphor screen 30 emitted light to the source light 20 is superimposed. The other elements correspond to those which have already been described with reference to the preceding embodiments, for which reason reference is made in this regard to the corresponding explanations. The phosphor screen 30 is formed as a reflective phosphor wheel, which is at least partially transparent to the blue laser light, in particular by introduced therein transmitted light recesses. In the present case, a transmissive region, for example a slot or a hole, is provided in the phosphor wheel for this purpose.

Eine Weiterbildung der voranstehend beschriebenen Beispiele ergibt sich dadurch, dass in Bezug auf die vorangehend beschriebenen Ausführungsbeispiele bei der Lichtquelle 16 vorgesehen ist, dass eine Spiegelmatrix 56 vorgesehen ist, welche bewegliche Einzelspiegel 80 aufweist. Somit wird durch die Spiegelmatrix 56 ein aktives Verstellelement bereitgestellt, welches zum Beispiel mittels eines piezoelektrischen Aktuators steuerbar beziehungsweise einstellbar ist. Dadurch kann erreicht werden, dass bei einer geeigneten Ansteuerung zum Beispiel eine hochfrequente Oszillation ausgeführt wird, die im zeitlichen Mittel zu einer vergrößerten Fläche in der Ebene der Leuchtstoffscheibe 30 mit beaufschlagtem Laserlicht 60 führt. Es gibt somit einen Zusammenhang zwischen einer Amplitude der Aussteuerung der Aktuatoren sowie dem Fokus auf der Leuchtstoffscheibe 30. Dabei ist jedoch ein Einfluss auf eine Strahlausbreitung im Bereich des Blaukanals zu beachten.A development of the examples described above results from the fact that with respect to the embodiments described above in the light source 16 provided is that a mirror matrix 56 is provided, which movable individual mirrors 80 having. Thus, through the mirror matrix 56 an active adjustment provided, which is controllable or adjustable for example by means of a piezoelectric actuator. It can thereby be achieved that, for example, a high-frequency oscillation is carried out in the case of a suitable drive, which in the time average amounts to an increased area in the plane of the phosphor pane 30 with applied laser light 60 leads. There is thus a relationship between an amplitude of the modulation of the actuators and the focus on the phosphor screen 30 , However, an influence on beam propagation in the area of the blue channel must be taken into account.

4 zeigt eine weitere Ausgestaltung einer Leuchteinrichtung 10, die dem Grunde nach auf der Ausgestaltung gemäß 3 basiert, weshalb ergänzend auf die diesbezüglichen Ausführungen verwiesen wird. Im Unterschied zur Ausgestaltung gemäß 3 umfasst die Leuchteinrichtung 10 eine Lichtquelle 18, die im Wesentlichen der Lichtquelle 16 gemäß 3 entspricht. Im Unterschied zur Lichtquelle 16 weist die Lichtquelle 18 ergänzend eine weitere Quellenoptikeinheit 38 auf, die einen einstellbaren Mikrospiegel 46 aufweist, der mittels eines piezoelektrischen Aktuators angetrieben sein kann. Alternativ kann auch eine Vielzahl von Mikrospiegeln vorgesehen sein, zum Beispiel ein DMD oder dergleichen. Mittels des Mikrospiegels 46 kann der Fokus beziehungsweise die Fokusposition auf der Leuchtstoffscheibe 30 eingestellt werden, um die erfindungsgemäßen Wirkungen erreichen zu können. Dazu kann, wie oben im Zusammenhang mit den Einzelspiegeln 80 beschrieben, die Amplitude des Aktuators entsprechend eingestellt werden, der mittels der Steuereinheit 82 gesteuert wird. Im Übrigen entspricht die Lichtführung der, wie sie bereits anhand der Lichtquelle 16 erläutert wurde. 4 shows a further embodiment of a lighting device 10 , which basically based on the design according to 3 which is why reference is additionally made to the relevant remarks. In contrast to the embodiment according to 3 includes the lighting device 10 a light source 18 which are essentially the light source 16 according to 3 equivalent. Unlike the light source 16 indicates the light source 18 in addition, another source optics unit 38 on top, which has an adjustable micromirror 46 which can be driven by means of a piezoelectric actuator. Alternatively, a plurality of micromirrors may be provided, for example a DMD or the like. By means of the micromirror 46 can the focus or the focus position on the phosphor screen 30 can be adjusted to achieve the effects of the invention can. This can, as above in connection with the individual mirrors 80 described, the amplitude of the actuator can be adjusted accordingly, by means of the control unit 82 is controlled. Otherwise, the Light guidance of, as they already are based on the light source 16 was explained.

Mit der Erfindung kann somit insgesamt erreicht werden, dass die Lichtemissionsfläche 26 sowie auch das Abstrahlverhalten der Lichtquelle 12, 14, 16, 18 in geeigneter Weise eingestellt werden können. Vorzugsweise werden sie abhängig von einer Lichteintrittspupille 24 sowie einem Akzeptanzwinkel der Optikeinheit 22 eingestellt, um eine möglichst gute Lichteinkopplung des Quellenlichts 20 in die Optikeinheit 22 erreichen zu können. Die Erfindung erlaubt es somit auch, die Etendue der Lichtquelle 12, 14, 16, 18 bedarfsgerecht einzustellen.With the invention can thus be achieved overall that the light emission surface 26 as well as the radiation behavior of the light source 12 . 14 . 16 . 18 can be adjusted in a suitable manner. Preferably, they become dependent on a light entrance pupil 24 and an acceptance angle of the optical unit 22 adjusted to the best possible light coupling of the source light 20 in the optical unit 22 to reach. The invention thus also allows the etendue of the light source 12 . 14 . 16 . 18 adjust as needed.

Die Ausführungsbeispiele dienen lediglich der Erläuterung der Erfindung und sollen diese nicht beschränken.The embodiments are merely illustrative of the invention and are not intended to limit this.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1010: Leuchteinrichtunglighting device
1212: Lichtquellelight source
1414: Lichtquellelight source
1616: Lichtquellelight source
1818: Lichtquellelight source
2020: Quellenlichtlight source
2222: Optikeinheitoptical unit
2424: LichteintrittspupilleLight entrance pupil
2626: LichtemissionsflächeLight emitting surface
2828: Laserdiodenlaser diodes
3030: LeuchtstoffscheibeFluorescent plate
3232: LaseroptikeinheitLaser optics unit
3434: QuellenoptikeinheitSource optics unit
3636: QuellenoptikeinheitSource optics unit
3838: QuellenoptikeinheitSource optics unit
4040: Linselens
4242: Linselens
4646: Mikrospiegelmicromirror
4848: Streuscheibediffuser
5050: Lichtleiteroptical fiber
5252: Linsenlenses
5454: Spiegelmatrixmirror array
5656: Spiegelmatrixmirror array
5858: Linselens
6060: Laserlichtlaser light
6262: Spiegelmirror
6464: dichroitischer Spiegeldichroic mirror
6666: Linselens
6868: Linselens
7070: QuellenoptikeinheitSource optics unit
7272: Filterscheibefilter disc
7474: Linselens
7676: Linselens
8080: Einzelspiegelindividual mirrors
8282: Steuereinheitcontrol unit

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature

"Fundamentals of Optics," 4th edition of Jenkins and White at McGraw-Hill Publishing, 1984. [0027]

Claims

A lighting device (10) for emitting light, comprising: - a light source (12, 14, 16, 18) for emitting source light (20), and - an adjustable optical unit (22), which is formed by the lighting device (10 ) to provide light to be emitted using the source light (20), characterized in that the light source (12, 14, 16, 18) is formed, a geometric extension of a source light (20) emitting the light emitting surface (26) of the light source (12, 14 , 16, 18) and / or a radiation behavior and / or a spectral characteristic of the light source (12, 14, 16, 18) with respect to the source light (20) as a function of a light entrance pupil (24) and / or an acceptance angle of the optical unit (22). for the source light (20).

Lighting device according to Claim 1 , characterized in that the light source (12, 14, 16, 18) is adapted to adjust the light emission surface (26) and / or the radiation behavior and / or the spectral property depending on a source control signal.

Lighting device according to Claim 1 or 2 , characterized in that the light source (12, 14, 16, 18) is adapted to set a luminous flux of the source light (20) independently of the light emission surface (26) and / or the radiation behavior.

Lighting device according to one of the preceding claims, characterized in that the light source (12, 14, 16, 18) is a solid-state light source (28), in particular a combination of the solid-state light source (28) with a phosphor (30) which is provided by the solid-state light source (28 ) is applied to the emitted light, particularly preferably a combination of the solid-state light source (28) with the phosphor (30), wherein the source light (20) by an overlay of the light emitted by the solid-state light source (28) and emitted by the phosphor (30) Light is provided has.

Lighting device according to one of the preceding claims, characterized in that the light source (12, 14, 16, 18) has an adjustable source optical unit (32, 34, 36, 38) for adjusting the light emission surface (26) and / or the radiation behavior.

Lighting device according to Claim 5 Characterized in that the source of the optical unit (32, 34, 36, 38) at least one along an optical axis of the emitted source light (20) movably disposed lens (40, 42, 44), at least one adjustable mirror element (46, 54, 56) and / or at least one adjustable diaphragm unit.

Lighting device according to one of the preceding claims, characterized in that the source optical unit (32, 34, 36, 38) has an adjustable light scattering unit (48).

Lighting device according to one of the preceding claims, characterized in that the light source (12, 14, 16, 18) has a phosphor (30) and is formed, the phosphor (30) depending on the source control signal at least partially, preferably in the temporal average, for emission of the source light (20).

Lighting device according to one of the preceding claims, characterized by a control unit (82) for providing the source control signal.

Lighting device according to Claim 9 , characterized in that the control unit (82) is adapted to preset or detect a setting of the optical unit (22) and is adapted to determine the source control signal depending on the predetermined or detected setting of the optical unit (22).

Method for operating a lighting device (10) emitting light, comprising: - emitting source light (20) by means of a light source (12, 14, 16, 18), and - providing the light to be emitted by the lighting device (10) by means of an adjustable light source Optical unit (22), which uses the source light (20), characterized in that a geometric extension of a source light (20) emitting the light emitting surface (26) of the light source (12, 14, 16, 18) and / or a radiation behavior and / or a spectral property of the light source (12, 14, 16, 18) with respect to the source light (20) is adjusted depending on a light entrance pupil (24) and / or an acceptance angle of the optical unit (22) for the source light (20).

Method according to Claim 11 characterized in that the light source (12, 14, 16, 18) adjusts the light emitting surface (26) and / or the radiation behavior of the light source (12, 14, 16, 18) relative to the source light (20) in response to a source control signal.

Method according to Claim 11 or 12 , characterized in that a luminous flux of the source light (20) is set independently of the light emission surface (26) and / or the radiation behavior.

Method according to one of Claims 11 to 13 , characterized in that the light emission surface (26) and / or the radiation behavior for a predetermined spectral range of the source light (20) is adjusted.

Method according to one of Claims 11 to 14 , characterized in that a setting of the optical unit (22) detected and the source control signal is determined depending on the detected setting of the optical unit (22).