CN107787539A - 具有照明单元的照明设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种照明设备(1)，所述照明设备具有用于发射有效光(9)的照明单元(2)和传感器(10)，其中照明单元(2)由用于发射泵浦辐射的激光二极管(4)和借此激发的、用于将泵浦辐射(6)转换成转换光的发光材料元件(5)构成，所述转换光至少部分地形成有效光(9)，并且其中传感器(10)设计用于监控泵浦辐射转换并且在此设计用于：检测转换光强度，并且照明设备(1)为了运行而构建成，使得发光材料元件(5)至少间或地以脉冲的方式被辐照进而被激发，使得在两个脉冲(22)之间，由传感器(10)检测的转换光强度降低至少10％。

Description

具有照明单元的照明设备
技术领域
本发明涉及一种具有照明单元的照明设备，所述照明单元具有用于发射泵浦辐射的激光二极管和用于转换泵浦辐射的发光材料元件。
背景技术
借助用于发射泵浦辐射的激光二极管和与其间隔开设置的发光材料元件的组合，能够实现高亮度的光源，所述发光材料元件借助用泵浦辐射激发来发射转换光。泵浦辐射例如能够为UV辐射或优选蓝光，所述蓝光于是例如能够部分地与转换光一起形成用于照明的有效光。转换光至少具有在可见光谱范围中的份额。
发明内容
本发明基于如下技术问题：提出一种尤其有利的照明设备。
根据本发明，一种照明设备实现所述目的，所述照明设备具有用于发射有效光的照明单元和传感器，其中照明单元具有用于发射泵浦辐射的激光二极管和由激光二极管在运行中辐照进而激发的、用于将泵浦辐射转换成转换光的发光材料元件，所述转换光至少部分地形成有效光，其中传感器设为用于监控泵浦辐射转换并且在此设计用于：检测转换光强度，并且所述传感器相对于照明单元的发光材料元件设置成，使得有效光的一部分进而转换光的测量部分射到传感器上，并且其中照明设备为了运行而构建成，使得发光材料元件至少间或地以脉冲的方式被辐照进而被激发，使得在两个脉冲之间，由传感器检测的转换光强度降低至少10％。
优选的设计方案在于从属权利要求和整个公开内容，其中在视图中不总是详细地在设备方面和方法方面或应用方面区分；在任何情况下暗含：关于全部权利要求类别理解公开内容。
泵浦辐射优选成束地射到发光材料元件上，所述发光材料元件于是通常以朗伯放射特性(即扇形散开地)发射转换光。优选地，泵浦辐射的未经转换的部分与转化光一起用作为有效光，其中例如由于在发光材料元件中的散射过程，泵浦辐射的随后包含在有效光中的部分类似于转换光是扇形散开的。在故障情况下，当例如发光材料元件由于损坏的机械固定装置而脱落时，泵浦辐射相反能够成束地在原本设置用于有效光的路径上传播，这能够表示显著地危害眼睛。
因此，借助传感器来监控泵浦辐射转换，并且在故障情况下(例如转换光强度＝0)，例如能够切断激光二极管(细节参见下文，也关于可行的替选方案)。现在，通过调制发光材料元件的激发进而由传感器检测的转换光强度，改进测量方面的可检测性。调制信号本身已经能够更好地检测，例如借助差分测量。此外，调制例如也能够在如下方面是有利的：至少降低通过外部干扰光影响的概率，因为测量信号具有其自身的特性。尽管伴随着转换光强度下降的脉冲运行例如在耗费和有效光产量方面能够是不利的，但是测量方面的优点占优势。
由传感器检测的转换光强度应当在两个脉冲之间下降至少10％，以如下顺序优选程度递增地下降至少20％、30％、40％、50％、60％或70％。通常，也能够考虑完全倒退，然而，也由于激光二极管的光产量或随后需要的显著的超尺寸，下降的上限例如能够为最高90％或80％。
作为“转换光强度”考虑传感器的检测内容，即例如经由传感器的灵敏区域和转换光的光谱范围构成的交集而形成的强度平均值。有效光的射到传感器上的部分应关于全部有效光占据其小的部分，例如不大于20％、优选不大于10％、尤其优选不大于5％；这种限制例如出于效率原因能够是令人感兴趣的。下限例如能够根据传感器的灵敏性和全部有效光量得出，可能的值例如为至少0.1‰、1‰或10‰。针对射到传感器上的有效光部分公开的值也应针对测量部分作为优选情况公开(关于全部远离发光材料元件引导至照明应用的转换光)。
只要谈及射到“传感器上”的光，这就涉及射到所述传感器的有效的测量面上的光。射到测量面上的光(给出在相应的光谱范围中的灵敏性)转换成电信号。优选地，传感器是光电二极管，其中于是例如借助波长相关的滤波器能够选择相应感兴趣的光谱范围。
发光材料元件(至少间或地)以脉冲的方式被辐照，因此就此而言在观察发光材料元件上的(作为在泵浦辐射的光谱范围中的平均值的)泵浦辐射强度的时间变化曲线时得到“脉冲”。发光材料元件优选以透射方式运行，即泵浦辐射射到发光材料元件的入射面上，并且转换光在与所述入射面相反的放射面处(优选连同未经转换的泵浦辐射的部分一起)作为有效光导出。
替选地，反射布置也是可行的，其中发光材料元件例如安置在镜面化的衬底、例如冷却元件上，并且在入射面处射入到发光材料元件中的泵浦辐射穿过发光材料元件，以便在镜面化层上至少部分地反射，即于是穿过发光材料元件两次。入射面同时也是放射面，从那里收集有效光(至少转换光)。优选地，在此泵浦辐射的未经转换的部分也能够包含在有效光中并且随后连同转换光一起沿泵浦辐射入射方向的方向发射或散射。
优选地，发光材料元件具有黄色发光材料，尤其优选钇铝石榴石(YAG:Ce)，作为用于发射黄光的发光材料，所述黄光优选与蓝色泵浦光的未经转换的部分混合成有效光。有效光优选是白光。
发光材料元件通常能够在照明设备运行期间也持久地借助于具有相对长的脉冲间隔持续时间的脉冲以脉冲的方式被辐照，使得在两个脉冲之间，由传感器检测的转换光强度降低至少10％。但是，发光材料元件优选仅“间或地”、即在特定的第一运行状态下借助这种脉冲以脉冲的方式被辐照，其中所述第一运行状态优选在时间上重复地出现。就此，就此通常提及的是：照明设备构建用于特定的运行，这表示：所述照明设备例如配设有控制单元，所述控制单元在照明设备运行时实现相应的功能进程。
在一个优选的实施方式中，照明设备除了第一运行状态之外构建用于第二运行状态，在所述第二运行状态下，由传感器检测的转换光强度应是基本上恒定的，即以如下顺序优选程度递增地为应下降最高5％、4％、3％、2％或1％(与最大值相比，所述最大值在各第二运行状态中达到)。在照明设备运行时，即当所述照明设施发射有效光时，第一和第二运行状态交替地依次相随。
以该方式，例如一方面能够实现良好的光产量(第二运行状态)，同时另一方面能够可靠地检查泵浦辐射转换(第一运行状态)。在第一和第二运行状态之间的切换本身也能够示出测量信号的另一调制，例如具有涉及测量技术的上述优点。
照明设备随后分别在第一或第二运行状态中的持续时间通常能够在切换之间变化。然而优选地，第一运行状态分别对相同的(第一)持续时间存在，和/或第二运行状态分别对相同的(第二)持续时间存在，尤其优选地这两者适用，其中第一和第二持续时间能够彼此完全不同。第一/第二持续时间分别在切换之间采用。
在优选的设计方案中，照明设备为了运行而构建成，使得在相应的第一运行状态期间(从切换到第一运行状态中直至切换离开第一运行状态)，转换光强度至少5次、优选至少10次、更优选至少15次、尤其优选至少20次下降至少10％(参见关于百分比下降的另外的值的上述公开内容)。
通常，在第一运行状态中出现的脉冲优选具有相同的脉冲持续时间，和/或周期持续时间在第一运行状态中是恒定的，所述周期持续时间在两个依次相随的脉冲中从上升沿至上升沿获取。所述值、还有在一个脉冲的下降沿和随后的脉冲的上升沿之间获取的脉冲间隔持续时间分别从如下位置/直至如下位置获取，在该位置处，相应的脉冲的强度上升到其最大值的一半(上升沿)或下降到其最大值的一半(下降沿)。因此，脉冲持续时间例如作为半值宽度获取，其余变量类似。
优选地，脉冲在第一运行状态下分别具有至少1ns、更优选至少3ns、尤其优选至少5ns的脉冲持续时间；脉冲持续时间的可行的上限(与其无关地)例如能够最高为50ns、40ns、30ns、20ns或10ns。脉冲间隔持续时间例如也能够与发光材料的弛豫时间相关，根据所述弛豫时间确定：转换光强度多快以期望的值下降。优选地，脉冲间隔持续时间能够为至少10ns，以如下顺序优选程度递增地为至少20ns、30ns、40ns、50ns、60ns或70ns；与其无关地，脉冲间隔持续时间的可能的上限例如能够为最高500ns、400ns、300ns、200ns、150ns或100ns。
也在上文中提出的第二运行状态下，(替选于持久激发)，脉冲激发是可行的，其中脉冲间隔持续时间于是例如不应大于5ns、3ns或1ns(与其无关地，可能的下限为0.1ns或0.5ns)。在第二运行状态期间脉冲激发的情况下，在第二运行状态下的脉冲间隔持续时间比在第一运行状态下更短。第二运行状态下的脉冲持续时间能够位于与第一运行状态下的脉冲持续时间相同的范围中，这参考上述值。
在优选的设计方案中，通过相应地以脉冲的方式运行激光二极管来实现以脉冲的方式辐照发光材料元件，即所述激光二极管的输出功率是脉冲式的。“输出功率”涉及由激光二极管本身发射的泵浦辐射的功率。于是，通过相应的操纵以电子的方式实现调制，即借助控制单元(所述控制单元是照明设备的一部分)来实现。尽管通常例如也能够考虑恒定的输出功率结合用于产生脉冲的快门或光圈轮，但是由于不需要任何机械运动部件，脉冲式的输出功率能够是有利的，这能够有助于降低磨损和维护需求。
在优选的设计方案中，照明设备为了运行而构建成，使得激光二极管在脉冲之间的输出功率、即在脉冲间隔中的输出功率下降至少30％，以如下顺序优选程度递增地下降至少40％、50％、60％、70％、80％或90％。输出功率在此视作为时间平均值，所述时间平均值在脉冲的脉冲持续时间或随其之后的脉冲间隔的脉冲间隔持续时间中形成。尤其优选地，将激光二极管的输出功率在脉冲间隔中置于0。
在一个优选的实施方式中，照明设备具有反射器，所述反射器具有反射面，经由所述反射面将有效光输送给照明应用。除了转向之外，反射器优选同时用于造型，即射束形状借助反射器例如根据相应的照明应用的要求来调整，例如准直。对于反射面而言，非球形的形状能够是优选的，例如椭圆面的、抛物面的或双曲面的形状。反射器/反射面也能够包括凸形的和凹形的区域或以自由形状构成，优选地，其整体是凹形(凹面镜)。
优选地反射面设有中断部，有效光的一部分(包括测量部分)穿过所述中断部并且射到传感器上。中断部的面积优选小于反射面的借助有效光辐照的部分的面积。反射面的借助有效光辐照的部分的面积与中断部的面积的比值例如以如下顺序优选程度递增地为：至少10:1，20:1，30:1，40:1或50:1；可能的上限(与其无关地)例如能够最高为5000:1，4000:1，3000:1，2000:1，1000:1，500:1，250:1或100:1(以所提出的顺序递增程度增加)。反射面中的中断部例如能够具有至少0.5mm2、1mm2、2mm2或3mm2的面积，其中可能的上限(与其无关地)例如能够为最高20mm2、15mm2或10mm2(分别以所提出的顺序递增程度增加)。
反射面中的中断部优选是连贯的孔。反射面例如能够由反射性的、施加在其余的反射器上的覆层形成，例如金属膜。于是至少所述覆层是中断的，并且根据其余的反射器的性质，所述反射器也能够朝传感器中断。因此，中断部能够穿过整个反射器(基本体和反射层)如通道那样延伸至传感器。
另一方面，反射器例如也能够设有透射性的基本体，其中于是反射层的中断部单独地也能够实现朝传感器的光传播。此外，反射器也能够是单片部件，例如金属部件，所述单片部件在其内部中没有在不同制造过程的材料或不同材料之间的材料边界。因此，不必强制性地设有反射层，而是单片的反射器本身也能够形成反射面，其中中断部于是延伸穿过整个反射器。
通常，也可以与“具有中断部的反射器”的设计相反地引导有效光部分，即在具有有效光的光路中能够设置与射束横截面相比更小的镜，经由所述镜将具有测量部分的有效光耦合到传感器上(在多个传感器的情况下，耦合输出镜的场是可行的)。通常，当射束横截面相对于传感器相应大时，甚至也能够将传感器本身设置在具有有效光的光路中。在优选应用在机动车前照灯中时，照明单元原本也已经能够沿行驶方向发射有效光，即于是将有效光更优选无反射地(没有反射)引导到街道上，例如通过透镜。
在一个优选的实施方式中，有效光部分(包括测量部分)穿过散射机构，例如散射盘。散射机构在此能够集成到刚才提出的反射器中，即于是例如设置在中断部中。替选地，散射机构也能够沿射束方向安置在中断部下游。散射机构将具有射到传感器上的有效光的部分射束的张角扩展，例如扩宽至少2.5°、4°或5°，其中可能的上限(与其无关地)例如能够为最高30°，20°或10°(分别以所提出的顺序递增程度增加)。为了确定张角变化，基于1/e2宽度或优选半值宽度。借助散射机构，有利地能够在传感器的测量面之上实现要测量的转换光的均匀化。
散射机构能够设作为表面结构和/或作为体积散射器，优选作为其中之一。因此，例如能够将散射中心、例如散射颗粒和/或气体封入物嵌入到体积材料(例如散射盘材料)中。设作为散射机构的表面结构通常也能够在几何方面是确定的，即是规则的。优选地，然而优选地通过例如在刻蚀工艺中粗化体积材料(尤其散射盘材料)，实现表面的磨砂部，所述磨砂部例如也能够作为覆层施加。
在一个优选的实施方式中，有效光部分地也包含未经转换的泵浦辐射，优选蓝色的泵浦光。于是优选地，设有用于检测泵浦辐射强度的第二传感器。这两个传感器于是优选尽可能近地共同作为传感器单元设置，因此射到其上的光例如能够穿过反射面中的相同的中断部和/或相同的散射机构。优选地，第一传感器是光电二极管，所述光电二极管具有安置在其测量面上游的波长相关的滤波器，所述滤波器允许转换光经过并且阻挡泵浦辐射(分别阻挡其至少60％、70％或80％)，和/或第二传感器是光电二极管，所述光电二极管具有安置在其测量面上游的波长相关的滤波器的，所述滤波器允许泵浦辐射经过并且阻挡转换光(分别阻挡其至少60％、70％或80％)。“阻挡”在此表示反射和/或吸收。
例如也能够将偏振滤波器与用于检测泵浦辐射的传感器或相应的光电二极管相关联，所述偏振滤波器例如仅允许特定线性偏振的光经过。泵浦辐射通常偏振成，使得偏振滤波器于是因此在相应调谐(转动位置)的情况下主要能够允许泵浦辐射经过。如果设有多个照明单元(见下文)，于是激光二极管例如也能够分别不同地定向(转动)，使得相应的偏转面同样转动。通过在多个泵浦辐射传感器的情况下相应地调整偏振滤波器的取向，因此例如能够将相应的传感器构建用于(主要)检测相应的照明单元。
因为通过附加地检测泵浦辐射强度，能够将转换光强度不仅连同绝对极限值用于探测故障情况(例如“脱落的发光材料元件”)，而且采用相对的、与泵浦辐射强度相关的极限值，所以两个传感器的组合例如能够是有利的。如果例如照明单元的输出功率正常减小，那么尽管转换光强度更小，这不一定造成断定故障情况。
在一个优选的实施方式中，设有多个用于监控泵浦辐射转换的传感器，所述传感器因此分别设计用于检测转换光强度。于是，有效光的一部分射到每个传感器上进而是转换光的相应的测量部分。“多个”在此表示至少两个、优选至少三个、尤其优选至少四个传感器，其中可能的上限(与其无关地)例如为最高20、15或10个传感器。每个所述附加的传感器优选根据在上文中和也在下文中对第一转换光传感器的描述构成。尤其优选地，多个传感器彼此结构相同。
设置用于检测转换光强度的多个传感器也与在独立权要求中包含的特征“以脉冲的方式辐照”无关地视作为发明，并且也应以该形式公开。但是在此，尽管可以与其余的特征组合，但是传感器因此例如能够分别经由反射面中的相应的中断部和/或通过相应的散射机构被照明。
发明人已经确定：不仅完全失效(脱落的发光材料元件)能够是关键的，而且例如局部的退化或损坏也能够在照明方面造成过量的泵浦辐射输入。因此这不涉及具有有效光的射束整体，而是仅涉及其角度范围(在发光材料元件的放射面上的位置分布通常借助光学装置转化成角度分布，参见下文)。与之相应地，于是例如借助唯一的传感器不能够或仅能够受限地检测“边缘侧的”退化进而在角度范围中临界提高的泵浦辐射强度，其中所述传感器例如安置在有效光射束的中间束上。相反地，借助多个传感器也能够监控有效光射束的角度扩展。因此，例如一个传感器设置在有效光射束中间(在中间束处)并且另一传感器设置在边缘侧(在边缘束处)。
优选地，在多个转换光传感器的情况下，该传感器中的每个分别与相应的用于检测泵浦辐射强度的第二传感器相关联(相同的中断部和/或相同的散射机构，参见上文)，即设有多个传感器单元。于是因此，可以对泵浦辐射转换以角度分辨和还有光谱分辨的方式进行监控。
在一个优选的实施方式中，设有多个照明单元，所述照明单元分别具有激光二极管和发光材料元件，并且相应的有效光从每个照明单元射到传感器上。优选地，照明设备于是能够针对运行而构建成，使得在由传感器检测的转换光强度下降的情况下切换到测试模式中，在所述测试模式中，照明单元不全部同时接通，而是依次总是分别仅个别接通。以该方式于是能够使关键的或故障的照明单元个性化并且有针对性地切断或调暗。
优选地，多个照明单元、尤其优选全部照明单元也分别至少间或地根据第一运行状态以脉冲的方式运行。在此，当第一运行状态优选与基本上持久的第二运行状态交替(细节参见上文)时，照明单元也能够相互时间错开地分别在第一运行状态下运行。这在故障情况下也能够有助于使相关的照明单元个性化。能够优选的是：对于不同的照明单元设置第一运行状态的分别不同的持续时间和/或第二运行状态的分别不同的持续时间，这同样示出用于个性化关联的可行性。
个性化例如也能够在如下情况下是可行的：在照明单元之间为第一运行状态选择分别不同的脉冲持续时间和/或不同的脉冲间隔持续时间(即各一个署名：Signatur)。与传感器相关联的评估单元于是例如能够根据(脉冲的)频率或根据其长度使照明单元个性化。但是另一方面，照明单元通常也能够同步地以脉冲的方式运行。
能够优选的是：照明单元的激光二极管的相应的主波长不同，这也能够提供差分可能性。在此，例如至少0.5nm、优选至少1nm、更优选至少1.5nm的波长差在测量方面已经能够是感兴趣的。根据其(泵浦辐射的)波长分级的照明单元例如能够通过对激光二极管的分类实现，所述激光二极管的主波长例如生产相关地能够经受一定波动(在批次之间波动)。
于是，例如能够借助用于检测泵浦辐射强度的多个传感器，使该传感器中的每个配合于相应的照明单元，这例如通过如下方式实现：使相应的传感器连同其波长相关的滤波器匹配于相应的照明单元(其激光二极管)，即至少主要(例如以至少60％、70％或80％)检测相应的照明单元的泵浦辐射强度。
也在泵浦辐射传感器中，以与之前针对转换光传感器描述的类似的方式，能够将通过在第一运行状态期间的脉冲式的辐照或也通过在第二运行状态期间的脉冲式的辐照得出的调制用于使照明单元个性化。有利地，于是通过在照明单元之间在第一运行状态中的相应的差异(对此参见上文细节)能够不仅经由转换光传感器、而且也经由泵浦光传感器使照明单元个性化。
通常，“照明单元”优选地可理解为本身结构上集成的部件，即激光二极管和发光材料元件组合在共同的壳体中。所述壳体能够朝一侧用安置在发光材料元件下游的透射窗(通常还有透镜，优选平行平面板)覆盖，所述透射窗的与发光材料元件相反的一侧于是形成照明单元的放射面。
在优选的设计方案中，照明设备构建用于：在故障情况下，至少减少泵浦辐射的传播，使得因此例如将泵浦辐射强度至少下降60％、70％、80％或90％(分别以所提出的顺序递增程度增加)。优选地，对此将激光二极管的输出功率至少调暗或完全切断，其中前者例如因为随后还保留一定的应急光功能而能够是感兴趣的。在汽车照明的优选的情况下，这也能够在交通安全方面是重要的。因此优选地电子切断激光二极管。
但是通常，例如也能够通过在光学路径上引入滤波器/遮光板/覆盖件来降低或完全阻挡泵浦辐射传播。例如也可行的是：在故障情况下，例如在照明单元的壳体中释放气溶胶，以便至少降低泵浦辐射传播。体部也能够类似于气囊膨胀并且降低泵浦辐射传播，其中在一定透明度的体部的情况下，也能够保持上述应急运行是可行的。例如泡沫材料能够以所述形式膨胀，优选实际上能够设有随后在故障情况下用气体填充的、由在任何情况下都有限透射的材料构成的袋。
“故障情况”在汽车照明的优选的应用情况下例如也能够根据车辆的总状态的特征来确定，其中例如能够包括加速度传感器的数据。切断或调暗因此例如能够密切地借助使用安全带拉紧器在故障之前已经进行。然而，与例如气囊触发装置的耦联也是可行的。
在一个优选的实施方式中，照明设备构建用于：根据由传感器检测的转换光强度的下降来确定故障情况。因此，同样例如能够推断出发光材料元件的脱落或局部退化，并且与之相应地推断出高能的/聚束的泵浦辐射过量射出的危险。在此，故障情况的探测附加地也能够与另外的标准结合，使得因此例如在能够排除如下情况时能够确定故障情况：下降不由照明单元的输出功率的正常降低引起。优选地，连同泵浦辐射强度的表现和根据泵浦辐射强度的表现来观察转换光强度的下降。
本发明还涉及一种具有上文公开的照明装置的机动车探照灯、优选前照灯。
如开始已经提出的，本发明还涉及当前公开的照明装置用于照明、优选用于机动车照明、更优选用于机动车外部照明、尤其优选在前照灯中的应用。但是，感兴趣的例如还有在后灯/信号灯、尤其刹车灯中的应用。在车辆内部空间中的应用也能够考虑。
优选地，将照明装置用于其构建用于的目的。因此，只要在当前的公开内容中提出方法特征，所述方法特征一方面应如下理解：照明设备借助于相应的控制单元来构建用于执行相应的方法步骤，即所述控制单元在照明设备运行时自动运行。另一方面，公开内容同样也应理解为照明设备的相应的应用，在所述应用中执行方法步骤。
附图说明
在下文中，根据实施例详细阐述本发明，其中各个特征在并列的权利要求的范围内也能够以不同组合方式对本发明是重要的，并且此外也不详细地在不同的权利要求类别之间进行区分。
详细地示出：
图1A示出根据本发明的照明设备的示意的部分剖开的侧视图；
图1B示出图1A的细节图；
图2A示出在根据图1的照明设备中在第一运行状态下借助传感器之一检测的转换光强度的时间变化曲线；
图2B示出在根据图2A的第一运行状态下的泵浦辐射强度的时间变化；
图3A示出借助根据图1的照明设备的传感器之一在第二运行状态下检测的转换光强度；
图3B示出用于产生根据图3A的转换光强度的泵浦辐射强度；
图4示出具有两个照明单元的另一根据本发明的照明设备。
具体实施方式
图1A示出根据本发明的照明设备1，所述照明设备具有照明单元2和反射器3。示意剖开示出的照明单元2由激光二极管4和发光材料元件5构成。由激光二极管4发射的泵浦辐射6射到发光材料元件5的入射面7上并且在所述发光材料元件中部分地转换成黄色的转换光(发光材料元件5具有YAG:Ce)。
在与入射面7相反的放射面8上，以近似朗伯形式发出有效光9。所述有效光9由泵浦辐射6的未经转换的部分和转换光组成，其中所述泵浦辐射当前为蓝色的泵浦光。有效光9是白光，所述白光经由反射器3(在其反射面13上反射之后)输送给照明应用，即用于街道照明。
在反射器3的背离照明单元2的一侧上设置有三个传感器单元10、11，所述传感器单元分别由用于检测转换光强度的传感器10和用于检测泵浦辐射强度的传感器11组成。每个传感器10、11对应于光电二极管连同在上游安装的波长相关的滤波器(未示出)，所述滤波器使对应于相应的光电二极管的波长范围中的光经过。转换光到达传感器10的光电二极管，泵浦辐射到达传感器11的光电二极管(阻挡有效光9的相应另外的部分)。
为了将有效光9引导至相应的传感器单元9、10，如在图1B中示出的那样，反射面13设有中断部14，有效光9分别局部地穿过所述中断部落到相应的传感器单元10、11上。中断部14分别具有大约0.5mm2的相对小的面积，即对于各传感器单元10、11为了测量仅损失有效光9的相对小的部分。虚线地示出输送给照明应用的光。
当前，反射器13设作为金属部件，所述金属部件的表面形成反射面13。在相应的中断部14的区域中，反射器13整体中断。在每个中断部14中插入相应的散射盘(为了概览未示出)，所述散射盘将各穿过中断部14的有效光扩展，进而在相应的传感器单元10、11之上均匀化。
将发光材料元件5在第一运行状态下以脉冲的方式激发，使得激光二极管4以脉冲发射泵浦辐射，所述脉冲具有与脉冲持续时间相比相对长的脉冲间隔持续时间。因此，由相应的转换光传感器10检测的转换光强度不是恒定的，而是所述转换光强度随发光材料的弛豫时间相应地下降，为了说明参见图2A。
于是，对于每个转换光传感器10以相应波动的转换光强度间或地提供调制信号，所述调制信号在测量方面是可靠可用的。图2A示出转换光传感器10之一上的转换光强度的时间变化曲线，并且尤其说明在脉冲间隔期间(在两个脉冲之间)的下降。
图2B相应地示出泵浦辐射强度的时间变化曲线，所述泵浦辐射强度当前借助泵浦辐射传感器11之一检测。如果评估发光材料元件5的入射面7上的泵浦辐射强度，那么定性地得到相同的变化曲线。脉冲持续时间20与脉冲间隔持续时间21相比是相对短的，前者为大约5ns，后者为大约80ns。通过脉冲22以相应的间距依次相随，即“缓慢”地脉冲地激发，可见发光材料的弛豫并且得出波动的转化光强度(图2A)。
然而，照明单元1并非持久地在该第一运行状态下运行，也因为这得到平均仅极其小的泵浦辐射产量，并且与之相应地需要显著超大的发光二极管4。
图3A和B与之相应地示出“持久的”第二运行状态，所述第二运行状态在照明设备运行时与第一运行状态交替。尽管在该情况下也脉冲地激发，转换光强度在第二运行状态下仅细微地波动(为了说明参见图3A)。5ns的脉冲持续时间也对应于第一运行状态下的脉冲持续时间，当然5ns的脉冲间隔持续时间则显著更短。因此，脉冲更快地依次相随(为了说明参见图3B)。与此相应地，发光材料在相应的脉冲间隔中几乎不弛豫，因此转换光强度几乎不下降。
在第一和第二运行状态之间交替由于泵浦辐射产量已经整体上是有利的，因此能够一方面实现好的效率，并且另一方面实现所提出的测量方面的优点。此外，在第一和第二运行状态之间反复切换也得到能够在测量方面利用的调制。
如果现在例如照明单元2的发光材料元件5例如由于固定装置的机械疲劳而脱落，那么转换光传感器10探测到转换光强度的降低，因此尤其不再查明调制信号。于是例如通过与经由泵浦辐射传感器11确定的数据进行比较能够确保：转换光强度的降低通常不归因于照明单元2的输出功率的降低。因此，能够可靠地断定故障情况“发光材料元件脱落”，结果于是中断对激光二极管4的供电。以该方式中断泵浦辐射6的传播，并且能够防止高功率密度的泵浦辐射(由于发光材料元件脱落)不受阻碍地射出。
在根据图1的照明设备1中设有多个传感器单元10、11，因为发明人已经发现：不仅脱落的发光材料元件5作为完全失效能够是成问题的，而且发光材料元件5的局部退化也已经能够导致危险的泵浦辐射射出。在这种故障情况下，射到泵浦辐射传感器11中的一个上的泵浦辐射强度能够增大，例如由于泵浦辐射因损坏而过度偏转(例如由于在干扰部位处的反射)到一个方向上。
通常，在照明单元2和反射器3之间设置有光学装置，所述光学装置将在发光材料元件5的放射面8上的位置分布转化成角度分布。因此，与此相应地，在放射面8的不同部位上发出的光偏转至不同的方向并且与之相应地分别偏转到不同的传感器单元10、11。因此，通过借助传感器单元10、11监控角度范围，就此至少能够以一定程度近似地检测放射面8的面积。在仅唯一的传感器单元10、11的情况下，所述传感器单元“看不到”放射面8的一部分的概率更大，使得因此并非每个可设想的故障情况都能够被可靠地检测。
图4示出根据本发明的另一照明设备1，所述另一照明设备的原理构造对应于根据图1的原理构造。一般而言，在本公开的范围内，相同的附图标记涉及具有相同功能的部件，并且于是总是也参考对其他附图的相应的描述。与根据图1的照明设备1不同，在根据图4的照明设备中设有两个照明单元2a、2b，所述照明单元分别如根据图1阐述的那样构成。
照明单元2a、2b本身也分别交替地在(缓慢的)第一运行状态下和(持久的)第二运行状态下运行。然而在此，从照明单元2a至照明单元2b，第一运行状态时间错开地出现，借此转换光或泵浦辐射强度的在相应的时间点检测的波动能够一对一地与两个照明单元2a、2b之一相关联。
于是，相应地，当在如下时间区间中断定故障情况时，能够将故障情况一对一地与两个照明单元2a、2b之一相关联，在所述时间区间中，所述照明单元2a、2b处于第一运行状态下。照明单元2a、2b于是能够有针对性地切断。
作为电子切断的替选方案，图4示出如何在故障情况下中断泵浦辐射的传播的另一可行性。对此，设有封闭件40，将所述封闭件在故障情况下移动到射束的路径中(通过箭头表明)。替选于这种封闭件，例如也可以注射气溶胶，或者可能将一种迷你气囊点燃并且中断泵浦辐射的传播。

Claims (15)

1.一种照明设备(1)，所述照明设备具有：
用于发射有效光(9)的照明单元(2)和传感器(10)，
其中所述照明单元(2)
具有用于发射泵浦辐射(6)的激光二极管(4)和由所述激光二极管(4)在运行中辐照进而激发的、用于将所述泵浦辐射(6)转换成转换光的发光材料元件(5)，所述转换光至少部分地形成所述有效光(9)，
其中所述传感器(10)设置用于监控泵浦辐射转换，并且在此设计用于：检测转换光强度，并且所述传感器相对于所述照明单元(2)的所述发光材料元件(5)设置成，使得所述有效光(9)的一部分进而所述转换光的测量部分射到所述传感器(10)上，
并且其中所述照明设备(1)为了运行而构建成，使得至少间或地以脉冲的方式辐照进而激发所述发光材料元件(5)，使得在两个脉冲(22)之间，由所述传感器(10)检测的转换光强度降低至少10％。
2.根据权利要求1所述的照明设备(1)，所述照明设备为了运行而构建成，使得在第一运行状态下，以脉冲的方式激发所述发光材料元件(5)，并且在第二运行状态下，辐照进而激发所述发光材料元件(5)，使得由所述传感器(10)检测的转换光强度相对于在所述第二运行状态期间达到的最大值下降最高5％，其中在所述照明设备(1)运行中所述第一运行状态和所述第二运行状态交替地依次相随。
3.根据权利要求2所述的照明设备(1)，所述照明设备为了运行而构建成，使得分别当所述照明设备(1)在所述第一运行状态下运行时，由所述传感器(10)检测的转换光强度至少5次下降至少10％。
4.根据上述权利要求中任一项所述的照明设备(1)，其中为了以脉冲的方式辐照所述发光材料元件(5)，以脉冲式的输出功率运行所述激光二极管(4)。
5.根据权利要求4所述的照明设备(1)，所述照明设备为了运行而构建成，使得所述激光二极管(4)在脉冲(22a，b)之间的输出功率相对于在相应之前的脉冲(22a)期间的输出功率下降至少30％。
6.根据上述权利要求中任一项所述的照明设备(1)，所述照明设备具有反射器(3)，所述反射器具有反射面(13)，经由所述反射面将所述有效光(9)引导至照明应用，其中所述反射面(13)设有中断部(14)，所述有效光(9)的射到所述传感器(10)上的部分穿过所述中断部。
7.根据上述权利要求中任一项所述的照明设备(1)，其中所述传感器(10)关联有散射机构，所述有效光(9)的随后射到所述传感器(10)上的部分穿过所述散射机构。
8.根据上述权利要求中任一项所述的照明设备(1)，其中所述有效光(9)部分地也包含未经转换的泵浦辐射(6)，并且第二传感器(11)设计用于：检测射到其上的泵浦辐射(6)的强度。
9.根据上述权利要求中任一项所述的照明设备(1)，所述照明设备具有多个用于监控所述泵浦辐射(6)的转换的传感器(10)，其中所述有效光(9)的相应的部分射到每个所述传感器(10)上。
10.根据上述权利要求中任一项所述的照明设备(1)，所述照明设备具有多个照明单元(2)，所述照明单元分别设计用于发射有效光(9)，其中由相应的所述照明单元(2)发射的有效光(9)的一部分分别射到所述传感器(10)上。
11.根据上述权利要求中任一项所述的照明设备(1)，所述照明设备构建用于：在故障情况下，至少减少所述泵浦辐射(6)的传播。
12.根据权利要求11所述的照明设备(1)，所述照明设备构建用于：根据由所述传感器(10)检测的转换光强度的下降来确定故障情况。
13.根据权利要求12结合权利要求10所述的照明设备(1)，其中所述照明设备(1)构建用于：在所述故障情况下使所涉及的那个照明单元(2)个性化。
14.一种根据权利要求1至13中任一项所述的照明设备(1)的应用，所述照明设备用于照明，优选用于机动车照明，更优选用于机动车外部照明，尤其优选用在前照灯中。
15.根据权利要求14所述的照明装置(1)的应用，对此，所述照明装置根据权利要求1至13中任一项构建。
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