CN109307250A - 照明设备和探照灯 - Google Patents

Abstract

公开一种具有激光远程激发磷光粉(LARP)系统的照明设备。所述照明设备具有辐射源，发光材料连接在所述辐射源下游，其中辐射源和发光材料设置在一个壳体中。为了监控裂纹形成在发光材料中设有断裂检测器。断裂检测器在此经由接触销与设置在壳体上的电子评估单元连接。此外，本发明还涉及一种具有这样的照明设备的探照灯。

Description

照明设备和探照灯

技术领域

本发明涉及一种照明设备，所述照明设备具有壳体，在所述壳体中固定有至少一个辐射源，其中固定在壳体处的发光材料连接在所述辐射源下游，所述发光材料与断裂检测器连接，所述断裂检测器用于对所述发光材料进行断裂监控，其中设有信号路径，所述信号路径将所述断裂检测器与固定在所述壳体处的评估单元连接。此外，本发明涉及一种具有照明设备的探照灯。

背景技术

从现有技术中已知如下探照灯，所述探照灯使用激光远程激发磷光粉(LARP)技术。在该技术中，借助激发辐射、尤其激发射束或泵浦射束或泵浦激光射束、尤其借助激光二极管的激发射束辐照与辐射源间隔开设置的转换元件，所述转换元件具有发光材料或由发光材料构成。激发辐射由发光材料至少部分地吸收并且至少部分地转换成转换辐射或转换光，所述转换辐射或转换光的波长进而其光谱特性和/或颜色通过发光材料的转换特性来确定。在降频转换的情况下，辐射源的激发辐射通过被辐照的发光材料转换成比激发辐射波长更长的转换辐射。因此，例如能够借助于转换元件将蓝色激发辐射、尤其蓝色激光转换成红色和/或绿色和/或黄色的转换辐射。随后，在部分转换的情况下，例如未转换的蓝色激发光和黄色转换光的叠加得到白色的有用光。

具有LARP技术的探照灯例如具有照明设备，所述照明设备具有壳体。在所述壳体中于是能够设置有激光二极管。在激光二极管和壳体开口之间于是能够设有具有发光材料的基底，所述发光材料能够由激发辐射辐照。为了检测发光材料中的裂纹形成，设置有断裂检测器。这种断裂检测器例如在DE 10 2015 213 460中公开。所述断裂检测器具有能导电的带状导线，所述带状导线设置在发光材料上。带状导线在此经由柔性电路板与电子评估单元连接，经由所述电子评估单元能够在带状导线中检测由于发光材料中的裂纹而引起的电阻变化。在这种情况下，柔性电路板为了更容易地安装通常至少部段地在壳体之外引导。

在上述解决方案中的缺点是：制造具有断裂检测器的照明设备在设备方面是耗费的并且无法通过工艺可靠的自动安装进行。尤其由于柔性电路板，仅能够耗费地借助例如壳体的塑料覆盖件来进行保护以防止静电放电，所述静电放电可能导致照明设备损坏。在这种解决方案中不能实现或仅能够耗费地实现电磁兼容性，即相对于电磁干扰的抗性和低的干扰发射。

发明内容

本发明的目的是：实现一种照明设备和一种探照灯，所述照明设备和探照灯能够简单地且低成本地制造。

关于照明设备方面的目的一种照明设备来实现，所述照明设备具有壳体，在所述壳体中固定有至少一个辐射源，其中固定在壳体处的发光材料连接在所述辐射源下游，所述发光材料与断裂检测器连接，所述断裂检测器用于对所述发光材料进行断裂监控，其中设有信号路径，所述信号路径将所述断裂检测器与固定在所述壳体处的评估单元连接，其特征在于，所述信号路径通过至少两个接触销和一个柔性的、与所述断裂检测器连接的电路板形成。并且关于探照灯方面的目的根据一种具有上述照明设备的探照灯来实现。

在实施例中提出尤其有利的设计方案。

根据本发明，提出一种照明设备，尤其具有激光远程激发磷光粉(LARP)系统或μ-LARP系统的照明设备。所述照明设备能够具有壳体，在所述壳体中设置有至少一个例如发射蓝色辐射的辐射源，尤其是激光二极管。于是，固定在壳体处的发光材料连接在辐射源下游。于是，发光材料能够与断裂检测器或传感器单元连接，所述断裂检测器或传感器单元用于对发光材料进行断裂或裂纹监控。于是，断裂检测器能够经由信号路径或电流路径与设置在壳体处的评估单元连接。有利地，信号路径通过至少两个、尤其弯曲刚性的或刚性的或牢固的接触销和一个柔性的或非弯曲刚性的与断裂检测器连接的电路板形成。于是，电路板能够经由接触销与评估单元电连接和机械连接。

该解决方案的优点是：与现有技术的不同，在断裂检测器和评估单元之间的连接一方面经由柔性电路板进行并且另一方面经由机械坚固的接触销进行，而不是仅经由一个或多个柔性电路板进行。与柔性电路板相比，接触销能够更简单地操作和工艺可靠地安装。于是，所述接触销能够设置用于将断裂检测器的信号可靠地传输至评估单元。因此，接触销不直接与断裂检测器连接，而是刚好经由柔性电路板连接，以便补偿安装公差。例如，接触销能够与评估单元和/或柔性电路板简单地经由插接连接至少预安装。因此，实现工艺可靠的自动的插接安装。

在本发明的另一设计方案中，接触销在设备方面能够简单地由不导电的或绝缘的包套包围。此外，接触销优选设置在壳体之内。由包套和壳体之内的装置构成的组合引起：以设备方面简单的方式确保相对于静电放电的安全性(ESD安全性)。此外，由包套和壳体中的装置构成的该组合产生关于电磁波方面的抗干扰性和更低的干扰发射(EMC兼容性)。评估单元优选具有刚性的或牢固的或弯曲刚性的电路板，接触销能够牢固地与所述电路板连接。这引起照明设备的高的刚度和坚固的设计方案。刚性电路板优选固定在壳体上。在这种情况下，所述刚性电路板能够完全地或至少部分地设置在壳体中。因此，在壳体中设有至少一个电路板部段，所述电路板部段具有用于接触销的容纳部。因此，接触销不必穿过壳体中的电路板部段从壳体中引出，以与刚性电路板连接。

接触销优选具有共同的包套并且然后能够形成共同的连接部件。与两个单独的接触销相比，所述连接部件能够更简单地操作。包套例如由塑料构成并且能够经由塑料注塑方法制造，并且于是由此在环周侧包围接触销。

壳体优选至少基本上由金属构成。所述壳体能够具有主部段，在所述主部段中设置有辐射源和/或评估单元。于是，插口形的或管形的壳体部段能够从主部段延伸。在所述壳体部段处于是能够在端侧或与主部段间隔开地固定有发光材料，所述发光材料于是优选设置在壳体部段之内。于是，由辐射源发射的辐射能够经由壳体部段射到发光材料上，其中于是从发光材料射出的辐射能够经由尤其在端侧、构成在壳体部段处的壳体开口向外射出。

在本发明的另一设计方案中能够提出：在壳体部段中构成用于容纳接触销的凹部。由此，通过将所述接触销尤其形状配合地插入到凹部中的方式，接触销一方面能够简单地安装，并且另一方面也能够简单地定位。在这种情况下，凹部例如能够在环周侧包围接触销，进而引起改进的ESD安全性和EMC兼容性。凹部优选终止于或通入主部段中，由此插入凹部中的接触销于是能够经由凹部伸入到主部段中，以便能够与刚性的电路板连接。

优选地，邻接于壳体的主部段或背离壳体伸出的主部段的壳体部段具有远离主部段延伸的基础体部。此外，壳体部段在端侧能够具有壳体头部，所述壳体头部于是能够封闭基础体部进而形成一种盖。在壳体头部中，于是优选设有壳体开口。能够考虑的是：在基础体部处构成凹部并且于是经由壳体头部覆盖所述凹部。因此，能够在移除壳体头部的情况下在设备方面将接触销简单地朝向刚性电路板插入凹部中，其中于是在安装接触销之后，壳体头部能够封闭凹部。壳体头部优选经由螺旋连接与基础体部连接。接触销还能够自凹部起伸出到壳体头部中并且于是在端侧与柔性电路板、尤其在壳体头部中连接。壳体部段例如具有圆柱形的外部侧表面。

在本发明的另一设计方案中能够提出：在接触销的包套处构成至少一个支撑面或优选两个支撑面。于是经由所述支撑面能够将接触销支撑在壳体上，防止朝刚性电路板移动和/或防止朝柔性电路板移动。由此，接触销能够明确地定位。在凹部中于是能够设有用于至少一个支撑面、尤其用于限制接触销朝刚性电路板移动的支撑面的止挡件。替选地或附加地，在壳体头部处能够设有用于支撑面的、尤其用于限制接触销朝柔性电路板移动的支撑面的止挡件。因此，能够经由凹部和凹部中的止挡件确保接触销的明确的位置。在最终安装工艺中，于是能够通过构成在壳体头部处的止挡件限制朝柔性电路板的自由度或沿辐射源的射束方向的自由度。而如果在壳体头部中不设有止挡件，那么在接触销例如在安装期间朝壳体头部移动时，如果例如接触销接触壳体头部，那么可能发生短路。支撑面优选构成在包套的扩宽部上，所述扩宽部尤其为径向的扩宽部。一个或多个支撑面能够大致横向于接触销延伸。

优选的是，接触销由金属构成。因此，连接器能够由两个用塑料围绕包封的金属销构成。

此外，能够提出，接触销具有工艺覆层，尤其是关于抗腐蚀保护和/或改进的散热方面的工艺覆层。因此，能够以简单的方式影响关于接触销方面的期望的特性。优选地，将金覆层设置作为工艺覆层，所述金覆层用于将销与电路板工艺可靠地连接，例如焊接，和附加地也还有助于改进的抗腐蚀和改进的散热。

接触销能够在两侧、即分别以其两个端部部段从其包套中伸出。优选地，接触销以彼此平行的间距延伸。尤其，接触销能够相邻地且沿着在辐射源和发光材料之间的辐射路径延伸。因此，实现在主部段和设置在壳体部段端侧上的断裂检测器之间的极其短的连接，在所述主部段上优选设有评估单元。例如，接触销尤其大致以相对于壳体部段的纵轴线的平行间距延伸。所述纵轴线于是尤其大致能够平行于照明设备的主光学轴线设置。

在本发明的一个优选的设计方案中，接触销与柔性电路板在设备方面简单地焊接或粘接。替选地或附加地能够提出：接触销在设备方面简单地与刚性电路板焊接或粘接。因此，接触销例如能够简单地在一个预安装步骤中插入到刚性电路板中，并且随后与所述刚性电路板材料配合地连接。关于柔性电路板方面能够提出相同的内容。如果设有粘接连接，那么能够有利地使用导电胶或粘合剂。由于柔性电路板的柔性，能够最小化作用于连接部、尤其粘接连接部的负荷，所述负荷例如能够由于接触销的热长度变化出现。

在本发明的另一设计方案中，发光材料能够经由尤其透明的基底固定在壳体处。基底于是例如尤其大致横向于主光学轴线或壳体部段的纵轴线延伸。

发光材料能够至少部分地将入射的初级光转换或变换成不同波长的次级光。在存在多个发光材料的情况下，能够产生彼此不同波长的所述次级辐射。次级光的波长能够比初级光的波长更长(所谓的“降频转换”)或更短(所谓的“升频转换”)。例如，蓝色的初级光能够借助于发光材料转换成绿色的、黄色的、橙色的或红色的次级光。在仅部分波长转换或波长变换的情况下，由基本体放射由次级光和未转换的初级光构成的混合光，所述混合光能够用作为有用光。例如，可以从蓝色的、未转换的初级光和黄色的次级光构成的混合光中产生白色的有用光。然而，完全转换也是可行的，其中不再存在有用光或仅存在可忽略份额的有用光。转换度例如与基本体的厚度和/或发光材料浓度相关。在存在多种发光材料的情况下，能够从初级光中产生不同光谱组成的次级光份额，例如黄色的和红色的次级光。红色的次级光例如可以用于：为有用光提供更暖的色调，例如所谓的“暖白色”。在存在多种发光材料的情况下，至少一种发光材料可以适合于：对次级光再次进行波长变换，例如将绿色的次级光转换成红色的次级光。这种从次级光中再次波长变换的光也可以称作为“三次光”。发光材料因此位于光学主轴线中。例如，发光材料设置在基底的远离辐射侧指向的侧上。

断裂检测器优选具有至少一个带状导线(Leitungsspur)或印制导线或导体线，所述带状导线或印制导线或导体线设置在发光材料的耦合输入侧或耦合输出侧上或设置在发光材料中。对于关于断裂检测器的可能的实施方式和工作方式方面的其他信息例如参考开始提出的文献DE 10 2015 212 460。牢固地与发光材料连接的带状导线在发光材料的裂纹中同样机械负荷，并且也可能撕裂。带状导线的机械负荷或损坏于是能够借助电的评估装置来检测，其中于是从导电轨的损坏或负荷中因此能够推断出发光材料损坏。

将导电轨尤其理解为实际上一维延展的电导线，即导线的纵向延伸显著大于宽度和高度(尤其为至少2倍，尤其为相差至少一个数量级)。带状导线例如能够是加工到基本体中的线或表面地施加在基本体上的印制导线。

然而，带状导线原则上能够具有任意的形式并且通常也称作为导线面。这尤其适用于未来可能出现的裂纹形成的位置可良好识别的情况。

在本发明的另一设计方案中能够考虑：设有两个或更多个带状导线。因此，例如能够在耦合输入侧设有一个带状导线并且在耦合输出侧设有一个带状导线。也能够考虑，在耦合输入侧或耦合输出侧设有一个带状导线并且在发光材料中设有另一带状导线。如果设有至少三个带状导线，那么一个带状导线能够设置在耦合输入侧、一个带状导线设置在耦合输出侧和一个带状导线设置在发光材料中。优选的是，对于相应的带状导线设有两个接触销。如果设有四个或六个或八个等接触销，那么所述接触销能够由共同的包套包围或者例如各两个接触销具有共同的包套。

在一个尤其优选的设计方案中，导体回路在发光材料的表面上构成，并且具有蜿蜒的形状，其中蜿蜒部的至少一个子回路完全地环绕发光材料的圆形的转换区域。在此，通常也提出：导体回路在折回之后再次向回经过类似的路径。导体回路的这种设计方案确保：通常没有裂纹能够在不至少一次切断导体回路的情况下经由转换区域从内部向外伸展。

导线轨优选经由两个接触面与柔性电路板连接，所述接触面设置在基底上、尤其设置在远离辐射源指向的一侧上。

有利地，柔性电路板与断裂检测器经由导电粘合剂在设备方面简单地连接。能够考虑的是：柔性电路板与基底尤其材料配合地例如经由粘合剂连接。此外，电路板能够具有贯通开口，所述贯通开口能够允许辐射穿过。柔性电路板例如横向于壳体部段或大致横向于光学主轴线延伸。

优选地，至少一个接触销或多个接触销尤其与包套一起具有至少一个弯折部或弯曲部或阶梯部。这以在设备方面简单的方式引起：所述接触销与直线的接触销不同地、形状配合地被包套包围，由此能够避免接触销在包套中轴向移动。因此，换言之，实现通过形状配合的位置确定来限制接触销的位置公差。

优选地，接触销尤其与包套一起朝柔性电路板弯折。因此，接触销在端侧更靠近断裂检测器引导，由此设置在断裂检测器和接触销之间的柔性电路板更小地构成。通过将接触销朝向断裂检测器引导，还在接触销的弯折的区域中在壳体部段处径向向外提供更大的结构空间。

在本发明的另一设计方案中，壳体部段的基础体部在其远离主部段指向的端部部段处能够径向缩回成阶梯状。由此，例如能够构成用于接触销和包套的弯折的部段的自由空间。回缩成阶梯状的端部部段例如具有径向向外敞开的槽，所述槽用于容纳接触销和包套的弯折的部段。

根据本发明，提出具有根据上述方面中的一个或多个的照明设备的探照灯。探照灯优选使用在汽车领域中，尤其使用在交通工具中。

其他的应用例如能够是：用于效果光照明、娱乐照明、建筑照明、普通照明、医学和医疗照明、园艺照明(园林建筑)等的探照灯。

交通工具能够是飞行交通工具或水上交通工具或陆上交通工具。陆上交通工具能够是机动车或轨道车辆或自行车。尤其优选地，交通工具是卡车或小汽车或摩托车。交通工具还能够构成为非自动的或半自动的或自动的车辆。

附图说明

下面，应根据实施例详细阐述本发明。附图示出：

图1示出根据一个实施例的照明设备的局部的立体图，

图2示出用于图1中的照明设备的发光材料的断裂检测器与评估单元的立体图，

图3和图4分别示出照明设备的局部的立体图，

图5示出图1中的照明设备在断裂检测器的区域中的部段的分解图，

图6示出在拆卸状态下的根据第二实施例的照明设备在断裂检测器区域中的局部的立体图，和

图7示出根据第二实施例的照明设备的局部的立体图。

具体实施方式

图1简化地用虚线示出探照灯1。所述探照灯具有照明设备2。所述照明设备具有壳体4，所述壳体具有主部段6和壳体部段8。壳体部段8大致配设有圆柱形的外部侧表面并且远离主部段6伸出。在壳体4中设置有呈蓝色激光二极管形式的辐射源。经由所述辐射源能够将激发辐射射入壳体部段8中。在这种情况下，在壳体部段8的端侧上设有发光材料10。经由所述发光材料于是能够将由激光二极管发射的激发辐射至部分地或完全地转换成转换辐射，并且轴向地从壳体部段8中经由壳体开口射出，其中在部分转换的情况下，射出与未转换的激发辐射一起进行。在发光材料10中的可能的裂纹形成经由设置在壳体部段8中的断裂检测器12来检测。所述断裂检测器经由柔性电路板14和两个接触销16、18与具有刚性电路板20的评估单元电连接。电路板12和20在这种情况下尤其能够大致以彼此间的平行间距延伸，其中接触销16、18能够尤其大致垂直于电路板14、20设置。电路板20在这种情况下固定在壳体4的主部段6上，并且根据图2借助电路板部段22伸入到壳体4中。

根据图2可见：接触销16、18由塑料构成的包套24一起包围。包套24尤其以塑料注塑方法围绕接触销16、18围绕包封。接触销16、18借助其从包套24中伸出的端部部段一方面与刚性电路板22连接并且另一方面与柔性电路板14连接。

根据图3，接触销16、18穿过柔性电路板14并且与其在远离辐射源指向的一侧上经由焊接连接焊接。

根据图4可见，接触销16、18贯穿刚性电路板20并且与所述刚性电路板在远离柔性电路板14指向的一侧上焊接。

根据图1，壳体部段8具有基础体部26和端侧的壳体头部28。

根据图5，在基础体部26的区域中示出照明设备2，其中壳体头部28，参见图1，不可见。根据图5可见的是：接触销16、18与包套24形成弯曲刚性的连接器。包套24圆柱形地构成并且具有扩宽的部段30。将两个朝基础体部26或朝主部段6(参见图1)指向的支撑面32构成在所述部段处，所述支撑面中的一个设有附图标记。此外，设有两个沿相反方向、即远离主部段的方向指向的支撑面34，其中一个设有附图标记。对于具有接触销16、18的包套24，还在基础体部26中构成凹部36。所述凹部自基础体部26的端面起延伸并且通入主部段6中。在凹部36中设有止挡件38，支撑面32能够贴靠于所述止挡件。由此，能够限制接触销16、18进入凹部36中的浸入深度，这引起简化安装。

根据图5，还示出发光材料10，所述发光材料固定在基底40上。在基底40和发光材料上于是也设置有断裂检测器12。断裂检测器12于是与柔性电路板14电连接。

图5中的支撑面34在照明设备2已安装的状态下支撑在壳体头28处，参见图3。对此，壳体头部28具有止挡件42。

根据图6，示出根据另一实施方式的照明设备44的一部分。与之前的实施方式不同，在该实施方式中提出：接触销46、48和其包套50弯折。接触销46、48在这种情况下根据图1自刚性电路板22起延伸，其中于是所述接触销在基础体部26的端部区域中大致径向向内错开。在这种情况下，所述接触销在侧视图中分别大致构成阶梯形状。因此，接触销47、48和包套50的设置在柔性电路板14的一侧上的端部区域向内错开，其中接触销46、48在端侧上又以相对于其设置在刚性电路板20的一侧上的部段的平行间距延伸。通过弯折，减小距发光材料10和距断裂检测器12的间距，因此，柔性电路板52沿径向方向能够更小地构成。

根据图6,还可见：基础体部26具有径向回缩成阶梯状的端部部段54。根据图7，在端部部段54中构成径向向外且沿轴向方向远离主部段6敞开地构成的槽56，所述槽用于形状配合地容纳接触销46、48和包套50。

公开一种具有激光远程激发磷光粉(LARP)系统的照明设备。所述照明设备具有辐射源，发光材料连接在所述辐射源下游，其中辐射源和发光材料设置在一个壳体中。为了监控裂纹形成，在发光材料中设有断裂检测器。断裂检测器在这种情况下经由接触销与设置在壳体上的电子评估单元连接。

附图标记列表：

探照灯 1

照明设备 2；44

壳体 4

主部段 6

壳体部段 8

发光材料 10

断裂检测器 12

柔性电路板 14；52

接触销 16，18；46，48

刚性电路板 20

电路板部段 22

包套 24；50

基础体部 26

壳体头部 28

部段 30

支撑面 32，34

凹部 36

止挡件 38

基底 40

止挡件 42

端部部段 54

槽 56

Claims (11)

1.一种照明设备，所述照明设备具有壳体(4)，在所述壳体中固定有至少一个辐射源，其中固定在壳体(4)处的发光材料(10)连接在所述辐射源下游，所述发光材料与断裂检测器(12)连接，所述断裂检测器用于对所述发光材料(10)进行断裂监控，其中设有信号路径(14，16，18；46，48)，所述信号路径将所述断裂检测器(12)与固定在所述壳体(4)处的评估单元(20)连接，其特征在于，所述信号路径(14，16，18；46，48)通过至少两个接触销(14，16)和一个柔性的、与所述断裂检测器(12)连接的电路板(14；52)形成。

2.根据权利要求1所述的照明设备，其中所述接触销(16，18；46，48)由电绝缘的包套(24；50)包围并且设置在所述壳体(4)之内。

3.根据权利要求1或2所述的照明设备，其中所述评估单元具有刚性电路板(20)，所述接触销(16，18；46，48)与所述刚性电路板牢固连接。

4.根据上述权利要求中任一项所述的照明设备，其中在所述壳体(4)中构成用于容纳所述接触销(16，18；46，48)的凹部(36)。

5.根据权利要求2至4中任一项所述的照明设备，其中在所述包套(24；50)处构成至少一个支撑面(32，34)或至少两个支撑面(32，34)，经由所述支撑面能够将所述接触销(16，18；46，48)沿一个或两个方向支撑在所述壳体(4)上。

6.根据上述权利要求中任一项所述的照明设备，其中所述接触销(16，18；46，48)中的至少一个具有工艺覆层。

7.根据上述权利要求中任一项所述的照明设备，其中所述接触销(16，18；46，48)与所述柔性电路板(14；52)焊接或粘接，和/或与所述刚性电路板(20)焊接或粘接。

8.根据上述权利要求中任一项所述的照明设备，其中所述断裂检测器(12)具有至少一个带状导线，所述带状导线设置在所述发光材料(10)的耦合输入侧或耦合输出侧上或设置在所述发光材料(10)中。

9.根据上述权利要求中任一项所述的照明设备，其中至少一个接触销或所述接触销(16，18；46，48)具有至少一个弯折部。

10.根据权利要求9所述的照明设备，其中所述接触销(46，48)朝所述柔性电路板(52)弯折。

11.一种探照灯，其具有根据上述权利要求中任一项所述的照明设备。