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Die Erfindung betrifft eine Leuchtvorrichtung mit mindestens einer Lichtquelle und mindestens zwei von der mindestens einen Lichtquelle anstrahlbaren Leuchtstoffbereichen, wobei die Leuchtstoffbereiche dazu eingerichtet sind, von der mindestens einen Lichtquelle einfallendes Licht zumindest teilweise wellenlängenumzuwandeln und auf ein nachgeschaltetes optisches Element zu strahlen.
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WO 2009/112961 A1 beschreibt eine Laserlichtquelle, welche mindestens ein Laserlicht-emittierendes Element, mindestens ein Lichtquellenausgabeelement (welches dazu eingerichtet ist, das Laserlicht auf einen vorbestimmten Ort zu richten) und mindestens ein Konversionselement aufweist. Das mindestens eine Konversionselement umfasst einen Satz von Wellenlängenumwandlungsbereichen, welche dazu eingerichtet sind, das Laserlicht in wellenlängenumgewandeltes bzw. konvertiertes Licht umzuwandeln, so dass eine Kombination des konvertierten Lichts und des Laserlichts ein gewünschtes Ausgangsmischlicht erzeugt.
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Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine besonders flexibel einsetzbare Leuchtstoff-basierte Leuchtvorrichtung bereitzustellen.
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Diese Aufgabe wird gemäß den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind insbesondere den abhängigen Ansprüchen entnehmbar.
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Die Aufgabe wird gelöst durch eine Leuchtvorrichtung, aufweisend mindestens eine Lichtquelle und mindestens zwei von der mindestens einen Lichtquelle anstrahlbare Leuchtstoffbereiche, wobei die Leuchtstoffbereiche dazu eingerichtet sind, von der mindestens einen Lichtquelle einfallendes Licht zumindest teilweise wellenlängenumzuwandeln und auf mindestens ein nachgeschaltetes optisches Element zu strahlen und wobei die Leuchtstoffbereiche von der mindestens einen Lichtquelle individuell anstrahlbar sind.
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Da der Leuchtstoffbereich vielgestaltig formbar ist und eine nur geringe Höhe in Anspruch nimmt, kann er als ein besonders flexibel positionierbarer (sekundärer) Emitterbereich eingesetzt werden, insbesondere auch an Orten, an denen eine elektrisch betriebene (primäre) Lichtquelle (z. B. ein Laser oder eine Leuchtdiode) nicht positioniert werden kann. So kann beispielsweise eine verbesserte Reflektorbeleuchtung erreicht werden. Zudem kann nun auf eine einfache Weise, insbesondere ohne eine Zuhilfenahme von optischen Elementen, eine breite Ausleuchtung des mindestens einen Reflektors erreicht werden, beispielsweise für eine Erzeugung einer vergleichsweise helligkeitshomogenen Lichtverteilung. Mittels der individuellen Anstrahlbarkeit wird zudem eine Einstellbarkeit des Lichtabstrahlmusters durch eine additive und/oder alternative Aktivierung der Leuchtstoffbereiche ermöglicht.
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Die individuelle Anstrahlbarkeit kann eine individuelle Anstrahlbarkeit einzelner Leuchtstoffbereiche und/oder eine individuell gruppenweise Anstrahlbarkeit mehrerer Leuchtstoffbereiche umfassen. Als eine Möglichkeit sind alle Leuchtstoffbereiche gleichzeitig anstrahlbar.
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Dass der Leuchtstoffbereich bzw. dessen Leuchtstoff in der Lage ist, von der Lichtquelle abgestrahltes Licht zumindest teilweise wellenlängenumzuwandeln, kann insbesondere umfassen, dass ein Teil des von der Lichtquelle auf den Leuchtstoffbereich eingestrahlten Lichts von mindestens einem Leuchtstoff des Leuchtstoffbereichs absorbiert und mit einer geänderten, insbesondere größeren (”down-converting”) oder kleineren (”up-converting”), Wellenlänge re-emittiert wird (z. B. von blau nach gelb). Ein anderer Teil des Lichts kann ohne eine Umwandlung der Wellenlänge wieder von dem Leuchtstoffbereich abgestrahlt werden. Somit kann ein von der zugeordneten Lichtquelle eingestrahltes einfarbiges Licht von dem Leuchtstoffbereich als Mischlicht (als einer Kombination aus dem wellenlängenumgewandelten Anteil und dem nicht wellenlängenumgewandelten Anteil) abgestrahlt werden, z. B. als ein weißes (blau/gelbes) Mischlicht. Ein Leuchtstoffbereich kann in Bezug auf seine Dicke und/oder eine Konzentration des mindestens einen Leuchtstoffs so gezielt einstellbar sein, dass folglich auch ein wellenlängenumgewandelter Anteil gezielt einstellbar ist. Insbesondere kann durch eine ausreichend hohe Leuchtstoffkonzentration und/oder eine ausreichend große Dicke das eingestrahlte Licht im Wesentlichen vollständig wellenlängenumgewandelt werden. Dies kann insbesondere einem Umwandlungsgrad von mindestens ca. 95%, insbesondere von mindestens ca. 98%, insbesondere von mindestens ca. 99%, entsprechen.
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Die Wellenlängenumwandlung kann beispielsweise auf der Grundlage einer Lumineszenz, insbesondere Foto-Lumineszenz oder Radio-Lumineszenz, insbesondere Phosphoreszenz und/oder Fluoreszenz, durchgeführt werden.
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Die Leuchtstoffbereiche können Licht insbesondere diffus abstrahlen, was eine hohe Intensitätshomogenität und breite Bestrahlung des nachgeschalteten optischen Elements ermöglicht.
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Die Leuchtstoffbereiche können jeweils auf einer ebenen oder einer gekrümmten Fläche (insbesondere einem Substrat mit einer Kühlwirkung) angeordnet sein.
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Auch können mehrere Laser, insbesondere Laserdioden, den gleichen Leuchtstoffbereich beleuchten und/oder ein Laserstrahl kann mit einer Primäroptik, z. B. einer Primärlinse, aufgeweitet werden, um den Leuchtstoff homogen auszuleuchten.
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Es ist eine Ausgestaltung, dass die Lichtquelle eine schmalstrahlende Lichtquelle ist. Unter einer schmalstrahlenden Lichtquelle kann insbesondere eine Lichtquelle verstanden werden, bei welcher ein Öffnungswinkel eines emittierten Lichtstrahls nicht größer ist als 5°, insbesondere nicht größer ist als 2°.
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Es ist eine Weiterbildung, dass die Lichtquelle Licht mit einer geringen Bandbreite, insbesondere monochromatisches Licht, ausstrahlt. So kann das von der mindestens einen Lichtquelle abgestrahlte Licht effektiv auf den Leuchtstoff abgestimmt werden. Die Lichtquelle kann insbesondere eine schmalbandige Lichtquelle sein, alternativ z. B. eine mit einem optischen Bandfilter ausgerüstete breitbandige Lichtquelle.
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Es ist eine weitere Ausgestaltung, dass die Lichtquelle eine Laserlichtquelle ist. Die Laserlichtquelle weist die Vorteile auf, dass sie schmalbandiges Licht mit einem geringen Öffnungswinkel (”schmalstrahlend”) emittiert und zudem kompakt und preiswert sein kann. Es ist eine Weiterbildung, dass die Laserlichtquelle eine Laserdiode ist. Diese kann besonders kompakte und robust ausgestaltet werden. Auch können Laserdioden einfach in Gruppen zusammen betrieben werden, z. B. als Stapel (”laser stack”).
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Es ist ferner eine Ausgestaltung, dass die Leuchtvorrichtung mindestens zwei unterschiedliche (unterschiedlich ausgeformte und/oder unterschiedlich in Bezug auf mindestens einen Leuchtstoffbereich angeordnete) nachgeschaltete optische Elemente aufweist, wobei die optischen Elemente unterschiedliche optische Eigenschaften aufweisen. So können die von den individuell anstrahlbaren Leuchtstoffbereichen erzeugten Lichtbündel auch individuell geformt oder geführt werden, so dass besonders vielseitig ausgestaltbare Lichtmuster erreichbar sind. Beispielsweise kann für den Fall eines Fahrzeugscheinwerfers mittels eines Leuchtstoffbereichs oder einer Gruppe von Leuchtstoffbereichen ein Abblendlicht erzeugt werden, welches (horizontal) vergleichsweise breit aufzufächern ist und eine scharfe Hell/Dunkel-Grenze in der Lichtverteilung besitzt, während mittels eines anderen Leuchtstoffbereichs oder einer anderen Gruppe von Leuchtstoffbereichen ein zusätzliches Lichtbündel zur Erzeugung eines Fernlichts hinzugeschaltet wird, dessen Lichtverteilung horizontal und vertikal eingeschränkter ist, aber keine Hell/Dunkel-Grenze besitzt.
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Jedoch sind auch andere Beleuchtungsfunktionen möglich, z. B. Tagfahrlicht, statisches Kurvenlicht, Nebellicht, Signallichtfunktionen. Auch mag die Leuchtvorrichtung als eine Rückleuchte usw. eingesetzt werden.
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Alternativ kann die Leuchtvorrichtung ein (insbesondere direkt) nachgeschaltetes optisches Element, insbesondere Reflektor, aufweisen, welches an zumindest teilweise unterschiedlichen und unterschiedlich ausgeformten Bereichen von den Leuchtstoffbereichen bestrahlbar ist.
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Die mindestens zwei unterschiedlichen nachgeschalteten optischen Elemente können insbesondere von unterschiedlichen Leuchtstoffbereichen anstrahlbar sein.
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Die nachgeschalteten optischen Elemente können insbesondere mindestens einen Reflektor umfassen.
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Es ist noch eine Ausgestaltung, dass mindestens zwei Leuchtstoffbereiche unterschiedlich ausgestaltet sind. Dies erhöht eine flexible Gestaltbarkeit des von der Leuchtvorrichtung erzeugbaren Lichtverteilungsmusters und folglich eine flexible Einsetzbarkeit der Leuchtvorrichtung weiter. Die unterschiedliche Ausgestaltung kann beispielsweise eine Fläche, einen Umwandlungsgrad (und damit eine Farbe des Mischlichts, z. B. durch eine unterschiedliche Konzentration und/oder Dicke der Leuchtstoffbereiche), eine Art und Zahl der Leuchtstoffe usw. der Leuchtstoffbereiche umfassen.
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Allgemein kann auch die Art der Lichtquellen gleich oder unterschiedlich (z. B. bezüglich einer Wellenlänge eines abgestrahlten Lichts, einer Lichtleistung usw.) sein.
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Es ist ferner eine Ausgestaltung, dass durch die unterschiedlichen nachgeschalteten optischen Elemente führbares Licht unterschiedliche Beleuchtungsfunktionen aufweist, z. B. Abblendlicht und Fernlicht im Fall eines Fahrzeugscheinwerfers, gelbe Nahfeldbeleuchtung und weiße Fernfeldbeleuchtung bei Laternen oder IR-Beleuchtung und Beleuchtung mit sichtbarem Licht auf dem Gebiet der Gebäude- oder Installationsicherung.
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Es ist allgemein eine Ausgestaltung, dass die Leuchtvorrichtung eine Fahrzeugleuchtvorrichtung, insbesondere Scheinwerfer, ist bzw. als eine solche dient. Die Fahrzeugleuchtvorrichtung kann dann ebenfalls besonders kompakt und bezüglich ihrer unterschiedlichen Lichtverteilungen (z. B. Abblendlicht, Fernlicht usw.) designtechnisch flexibel ausgestaltet sein. Dies ermöglicht es, die bestehenden hohen Anforderungen an eine präzise Strahlführung für Fahrzeugleuchtvorrichtungen, insbesondere Scheinwerfer, besonders wirkungsvoll zu erfüllen oder sogar zu übertreffen.
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Es ist noch eine Ausgestaltung, dass die Leuchtvorrichtung mindestens zwei Sätze aus jeweils einer Lichtquelle und einem Leuchtstoffbereich aufweist, welche individuell aktivierbar und deaktivierbar sind. Dadurch wird eine besonders einfach ansteuerbare sowie flexible und/oder räumlich vollständige Ausleuchtung des mindestens einen nachgeschalteten optischen Elements ermöglicht. Zudem kann die Leuchtstärke erhöht werden.
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Es ist eine Weiterbildung, dass die Sätze ein im Wesentlichen formgleiches Lichtverteilungsmuster erzeugen. Die gleichförmigen Lichtverteilungsmuster können insbesondere um eine Längsachse oder optische Achse der Leuchtvorrichtung winkelversetzt sein, z. B. um 180° bei zwei Sätzen oder um 120° bei drei Sätzen usw.
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Die Sätze können aber auch ein zueinander signifikant unterschiedliches Lichtverteilungsmuster erzeugen. Dadurch kann beispielsweise mittels einem oder mehreren der Sätze in einem Automobilscheinwerfer o. ä. ein Abblendlicht erzeugt werden und beispielsweise durch ein zusätzliches Aktivieren mindestens eines zusätzlichen Satzes ein Fernlicht erzeugt werden.
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Es ist auch eine Ausgestaltung, dass der mindestens eine Leuchtstoffbereich mittels mindestens einer Lichtquelle direkt anstrahlbar ist. So können Intensitätsverluste verringert werden.
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Es ist zudem eine Ausgestaltung, dass der mindestens eine Leuchtstoffbereich mittels mindestens einer Lichtquelle über mindestens einen Reflektor anstrahlbar ist. Dadurch kann erstens eine Position der mindestens einen Lichtquelle von einer Position des mindestens einen Leuchtstoffbereichs entkoppelt werden und folglich beide Elemente vielseitiger angeordnet werden. Zweitens ist so auf eine einfache Weise eine Strahlaufweitung erreichbar und folglich der Leuchtstoffbereich besonders großflächig anstrahlbar. Der Reflektor kann dazu insbesondere mindestens einen lokal begrenzten, dedizierten Reflektorbereich aufweisen, welcher dazu eingerichtet und ausgestaltet ist, das von der mindestens einen Lichtquelle abgestrahlte Licht auf den Leuchtstoffbereich zu lenken.
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Allgemein kann zwischen der Lichtquelle und dem zugehörigen Leuchtstoffbereich mindestens ein strahlaufweitendes optisches Element vorhanden sein.
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Es ist außerdem eine Ausgestaltung, dass der mindestens eine Leuchtstoffbereich in oder nahe einem Brennpunkt des mindestens einen nachgeschalteten optischen Elements, insbesondere Reflektors, angeordnet ist.
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Es ist noch eine weitere Ausgestaltung, dass der mindestens eine Leuchtstoffbereich an einem Kühlkörper angebracht ist. So kann eine Erwärmung des mindestens einen Leuchtstoffbereichs aufgrund von Stokes-Verlusten und eine sich daraus ergebende Lebensdauerverringerung und auch mögliche Wellenlängenverschiebung des re-emittierten Lichts im Wesentlichen verhindert werden.
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Es ist noch eine Ausgestaltung, dass der mindestens eine Leuchtstoffbereich an einem Vorsprung angeordnet ist, wobei der Vorsprung in eine durch mindestens einen Reflektor als dem nachgeschalteten optischen Element gebildete Reflektorkavität ragt. So kann der mindestens eine Reflektor mittels des mindestens einen Leuchtstoffbereichs großflächig angestrahlt werden. Auch kann so der mindestens eine Leuchtstoffbereich besonders einfach in Bezug auf den Reflektor positioniert werden, z. B. an oder in der Nähe eines Brennpunkts o. ä.
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Es ist ferner eine Ausgestaltung, dass der Vorsprung von einem rückwärtigen Ende der Leuchtvorrichtung aus in die Reflektorkavität ragt. Dies ermöglicht eine einfache Montage.
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Es ist noch eine Ausgestaltung, dass die mindestens eine Lichtquelle an dem Vorsprung angeordnet ist. So kann die Lichtquelle in viele Richtungen ausgerichtet werden, und der mindestens eine Leuchtstoffbereich kann entsprechend vielfältig positioniert sein.
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Es ist noch eine weitere Ausgestaltung, dass die mindestens eine Lichtquelle an einer Basis angeordnet ist, von welcher der Vorsprung im Wesentlichen senkrecht vorspringt. So kann die mindestens eine Lichtquelle einen an dem Vorsprung angeordneten mindestens einen Leuchtstoffbereich bei gleichzeitig kompakter Bauform direkt anstrahlen.
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In den folgenden Figuren wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen schematisch genauer beschrieben. Dabei können zur Übersichtlichkeit gleiche oder gleichwirkende Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen sein.
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1 zeigt als Schnittdarstellung in Seitenansicht einen Ausschnitt aus einer Leuchtvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform; und
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2 zeigt als Schnittdarstellung in Seitenansicht einen Ausschnitt aus einer Leuchtvorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform.
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1 zeigt als Schnittdarstellung in Seitenansicht Komponenten einer Leuchtvorrichtung 1 gemäß einer ersten Ausführungsform.
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Die Leuchtvorrichtung 1 weist um ihre Symmetrieachse oder Längsachse S drehsymmetrisch herum angeordnet mindestens zwei blaue Laser 2a, 2b auf, von denen hier zwei bezüglich der Längsachse L spiegelsymmetrisch angeordnete Laser 2a, 2b gezeigt sind. Die Laser 2a, 2b sind als Festkörperlaser (”Solid State Laser”) oder Laserdioden ausgestaltet und strahlen jeweils blaues Primärlicht L1, z. B. in einem Wellenlängenbereich von 350 nm bis 460 nm, insbesondere von ca. 405 nm, direkt auf einen jeweiligen Leuchtstoffbereich 3a, 3b.
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Jeder der Leuchtstoffbereiche 3a, 3b weist einen Leuchtstoff auf, welcher das von dem Laser 2 abgestrahlte blaue Primärlicht L1 mit einem einstellbaren Umwandlungsgrad U in gelbes Sekundärlicht L2 umwandelt. Ein Anteil U des einfallenden Primärlichts L1 wird mittels des Leuchtstoffbereichs 3 somit in Sekundärlicht L2 umgewandelt, und ein im Wesentlichen komplementärer Anteil (1-U) wird nicht wellenlängenumgewandelt, bleibt also blaues Primärlicht L1. Das von den Leuchtstoffbereichen 3 abgestrahlte Licht ist folglich ein Mischlicht L1, L2 mit einem Anteil U des blauen Primärlichts L1 und (1-U) des gelben Sekundärlichts L2, z. B. weißes Licht. Dabei kann U grundsätzlich in einem Bereich [0, ..., 1] liegen. Der Anteil U kann für die beiden Leuchtstoffbereiche gleich sein (und die beiden Leuchtstoffbereiche somit ein gleichfarbiges Mischlicht L1, L2 abgeben), oder die Anteile U und somit Mischfarben können verschieden sein.
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Von dem jeweiligen Leuchtstoffbereich 3a, 3b wird das Licht L1, L2 diffus auf eine Innenseite 4a, 4b eines jeweiligen nachgeschalteten optischen Elements in Form eines Reflektors 5a, 5b abgestrahlt. Die Innenseiten 4a, 4b sind hier jeweils schalenförmig ausgestaltet, z. B. parabolisch oder als Freiformflächen, z. B. mehrfach facettiert. Die Reflektoren 5a, 5b bzw. deren Innenseiten 4a, 4b reflektieren das von dem zugehörigen Leuchtstoffbereich 3a bzw. 3b einfallende Licht L1, L2 einmal oder mehrmals in Richtung einer hier gemeinsamen Lichtaustrittsebene E der Reflektoren 5a, 5b. Die Reflektoren 5a, 5b sind unterschiedlich ausgestaltet (z. B. mit einer unterschiedlichen Kontur der Innenseiten 4a bzw. 4b und/oder unterschiedlich ausgerichtet), so dass von den jeweiligen Leuchtstoffbereichen 3a, 3b abgestrahltes Licht L1, L2 nicht symmetrisch zu der Längsachse S ist. Die Leuchtstoffbereiche 3a und 3b können sich insbesondere in oder in der Nähe eines Brennpunkts des jeweils zugeordneten Reflektors 5a bzw. 5b befinden.
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Die Lichtaustrittsebene E des Reflektors 5 wird hier durch den freien Rand der Reflektoren 4a, 4b aufgespannt. Die Lichtaustrittsebene E kann eine Zwischenebene darstellen, deren Bild mittels mindestens einer nachgeschalteten Optik (nicht gezeigt), insbesondere abbildenden Optik, z. B. Linse, weiter abgebildet wird. Das von dem jeweiligen Laser 2a, 2b ausgestrahlte schmalstrahlende und intensive Lichtbündel L1 fällt direkt auf den Leuchtstoffbereich 3a bzw. 3b und wird dort stark aufgeweitet, so dass sich an der Lichtaustrittsebene E ein großflächiges und stark helligkeitshomogenes Bild für den jeweiligen Leuchtstoffbereich 3a bzw. 3b ergibt. Alternativ kann auf eine solche der Lichtaustrittsebene E nachgeschaltete Optik auch verzichtet werden.
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Die Leuchtstoffbereiche 3a, 3b sind auf einem gemeinsamen Kühlkörper 6 angeordnet, um die durch Stokes-Verluste aufgrund der Wellenlängenumwandlung erzeugt Wärme abzuführen. Der Kühlkörper 6 ist hier als ein metallischer, um die Längsachse S rotationssymmetrischer Körper ausgebildet, welcher eine offene Rückseite der eines durch die Reflektoren 5a, 5b gebildeten Körpers verschließt und mittig einen zylinderförmigen Vorsprung 7 aufweist. Der Vorsprung 7 erstreckt sich von einem die offene Rückseite der Reflektoren 5a, 5b verschließenden Basisbereich 8 entlang der Längsachse S in einen durch die Reflektoren 5a, 5b gebildeten Reflektorinnenraum oder Reflektorkavität 9 in Richtung der Lichtaustrittsebene E.
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Die Leuchtstoffbereiche 3a, 3b sind an einer Mantelfläche 10 des Vorsprungs 7 angeordnet, und zwar an oder in der Nähe der freien Endfläche 11. Die Leuchtstoffbereiche 3a, 3b können separate Bereiche sein oder auf einem gemeinsamen, ringförmig um die Mantelfläche 10 umlaufenden Leuchtstoffring gebildet sein. Durch diese Positionierung können die Leuchtstoffbereiche 3a, 3b die Innenseiten 4a, 4b des jeweiligen Reflektors 5a, 5b großflächig bestrahlen, was beispielsweise eine homogene Helligkeitsverteilung begünstigen kann.
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Die Laser 2a, 2b sind hingegen mit dem Basisbereich 8 verbunden oder strahlen durch diesen hindurch. Die Laser 2a, 2b sind bezüglich der Längsachse S schräg ausgerichtet, um eine kompakte Bauform der Leuchtvorrichtung bei direkter Anstrahlung der Leuchtstoffbereiche 3a, 3b zu ermöglichen.
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Um Lichtverluste zu vermeiden, kann der Kühlkörper 6 reflektierend ausgestaltet sein.
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Die Bilder der Leuchtstoffbereiche 3a bzw. 3b können sich z. B. in ihrer Position, Farbe, Form und/oder Helligkeit unterscheiden. So wird es möglich, durch eine individuelle Aktivierung oder Anstrahlung der Leuchtstoffbereiche 3a und 3b unterschiedliche Lichtmuster zu erzeugen, welche sich erheblich unterscheiden können. Beispielsweise kann die Leuchtvorrichtung 1 zumindest einen Teil eines Fahrzeugscheinwerfers darstellen. Durch eine Aktivierung des Leuchtstoffbereichs 3a kann z. B. eine Abblendlichtfunktion aktiviert werden, durch eine zusätzliche Aktivierung des Leuchtstoffbereichs 3b kann z. B. eine Fernlichtfunktion aktiviert werden.
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2 zeigt als Schnittdarstellung in Seitenansicht Komponenten einer Leuchtvorrichtung 12 gemäß einer zweiten Ausführungsform. Die Leuchtvorrichtung 12 ist hier in einem Ausschnitt aus der oberen Hälfte bezüglich der Längsachse S gezeigt.
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Im Gegensatz zu der Leuchtvorrichtung 1 der ersten Ausführungsform ist der Laser 2a nun an dem Vorsprung 7 des Kühlkörpers 6 angebracht und strahlt, z. B. blaues, Primärlicht L1 auf einen dedizierten Reflektorbereich 13a an einer Innenseite 14a eines Reflektors 15a. Der dedizierte Reflektorbereich 13a ist speziell auf die Reflektion des von dem Laser 2a abgestrahlten Primärlichts L1 auf den zugehörigen Leuchtstoffbereich 3a hin ausgestaltet. Die den dedizierten Reflektorbereich 13a umgebende Innenseite 14a des Reflektors 15a ist hingegen nicht auf eine Reflektion des Primärlichts L1 hin optimiert. Der Reflektorbereich 13a kann gegen die ihn umgebende Innenseite 14a z. B. angewinkelt sein oder einen Rand damit aufweisen.
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Der Leuchtstoffbereich 3a strahlt auch hier ein, z. B. blaugelbes bzw. weißes, Mischlicht L1, L2 im Wesentlichen auf den Reflektor 15a bzw. dessen Innenseite 14a, wobei der Reflektor 15a das Mischlicht L1, L2 weiter in Richtung der Lichtaustrittsebene E reflektiert. Auch hier kann der Lichtaustrittsebene beispielsweise eine abbildende Optik (o. Abb.) nachgeschaltet sein.
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Diese Leuchtvorrichtung 12 weist unter anderem den Vorteil auf, dass ein Basisbereich 8 klein ausfallen kann oder sogar auch ihn verzichtet werden kann. Der Vorsprung 7 kann z. B. hohl sein, wobei durch den inneren Hohlraum z. B. Leitungen zu dem Laser 2a geführt werden können.
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Die an der Längsachse S gespiegelte Hälfte (in 1 mit dem Suffix ”b” versehen) kann grundsätzlich ähnlich aufgebaut sein, wobei beispielsweise, z. B. analog zu 1, Form und Lage des Reflektors, des dedizierten Reflektorbereichs, des Leuchtstoffbereichs usw. unterschiedlich ausgestaltet sein können.
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Selbstverständlich ist die vorliegende Erfindung nicht auf die gezeigten Ausführungsbeispiele beschränkt.
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Merkmale der verschiedenen Ausführungsformen können additiv verwendet werden und/oder ausgetauscht werden. Beispielsweise kann der Kühlkörper der zweiten Ausführungsform metallisch und/oder an seiner Außenseite für eine höhere Lichtausbeute reflektierend ausgestaltet sein.
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Auch können die Leuchtstoffbereiche allgemein mehrere Leuchtstoffe mit unterschiedlicher Wellenlängenumwandlungseigenschaft aufweisen, beispielsweise zur Umwandlung von Primärlicht in Sekundärlicht unterschiedlicher Wellenlängen.
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Ferner kann Primärlicht mit mehreren, signifikant unterschiedlichen Wellenlängen auf die Leuchtstoffbereiche gestrahlt werden.
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Allgemein können beliebige Wellenlängenumwandlungen vorgenommen werden, insbesondere von kürzeren zu längeren Wellenlängen hin (”down-converting”), z. B. von UV-Licht in rotes, grünes und blaues Licht. Der Leuchtstoffbereich kann dann z. B. entsprechend drei unterschiedliche Leuchtstoffe aufweisen, z. B. für die Umwandlungen UV in rot, UV in grün und UV in blau. Auch kann IR-Licht erzeugt werden.
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Allgemein sind die Leuchtstoffe bevorzugt Lumineszenzbasierte Leuchtstoffe.
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Allgemein können sich die Leuchtstoffbereiche in ihrer Art (Umwandlungsgrad; Konzentration und/oder Dicke des Leuchtstoffs; bestrahlte Fläche, Zusammensetzung des Leuchtstoffs, Zahl der Leuchtstoffe usw.) unterscheiden, so dass unterschiedlich aktivierte Leuchtstoffbereiche z. B. auch unterschiedlich farbiges und/oder unterschiedlich helles Licht emittieren können usw. Die Wellenlängenumwandlung oder Konversion kann grundsätzlich z. B. auf die in
WO 2009/112961 A1 beschriebenen Arten geschehen.
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Allgemein kann auch die Zahl der unterschiedlich aktivierbaren Leuchtstoffbereiche unterschiedlich sein.
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Ferner kann beispielsweise anstelle des dedizierten Reflektorbereichs der zweiten Ausführungsform auch ein semitransparenter Spiegel in dem Reflektor eingebracht sein, durch welchen von Außen Primärlicht auf den zugehörigen Leuchtstoffbereich strahlbar ist. So kann die Lichtquelle außerhalb des Reflektors angeordnet werden, was eine größere Vielfalt an nutzbaren Lichtquellen ergibt.
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Darüber hinaus kann anstelle der unterschiedlichen Reflektoren auch ein einziger, insbesondere umlaufender, Reflektor verwendet werden, welcher für die von den unterschiedlichen Leuchtstoffbereichen erzeugten Lichtbündel zumindest teilweise unterschiedlich geformte Reflektorbereiche vorsieht oder aufweist.
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Der mindestens eine Leuchtstoffbereich kann allgemein in einer lichtdurchlässigen Anordnung oder in einer Licht reflektierenden Anordnung vorliegen.
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Allgemein kann durch die Kombination von Laser(n) und Leuchtstoffbereich(en) Weißlicht erzeugt werden. Dabei kann von unterschiedlichen Laser(n) und Leuchtstoffbereich(en) ein Weißlicht auch unterschiedlicher Farbtemperatur erzeugt werden. So kann insbesondere für Anwendungen in Fahrzeug-Scheinwerfern für unterschiedliche Beleuchtungsfunktionen unterschiedlich weißes Licht verwendet werden.
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Allgemein können unterschiedliche Kombinationen von Laser(n) und Leuchtstoffbereich(en) unterschiedlich farbiges Licht oder Mischlicht erzeugen.
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Es mag eine weitere allgemeine Ausgestaltung sein, dass der Leuchtstoffbereich einfallendes Licht direkt in weißes Licht umwandelt.
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Die Leuchtstoffbereiche können allgemein auf einem gemeinsamen oder auf getrennten Kühlkörpern aufgebracht sein.
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Weder die Leuchtbereiche noch die Laser noch die Reflektoren brauchen symmetrisch angeordnet und/oder ausgestaltet zu sein und sind insbesondere nicht auf eine dreh- oder spiegelsymmetrische Anordnung beschränkt.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Leuchtvorrichtung
- 2a
- Laser
- 2b
- Laser
- 3a
- Leuchtstoffbereich
- 3b
- Leuchtstoffbereich
- 4a
- Innenseite des Reflektors
- 4b
- Innenseite des Reflektors
- 5a
- Reflektor
- 5b
- Reflektor
- 6
- Kühlkörper
- 7
- Vorsprung
- 8
- Basisbereich
- 9
- Reflektorkavität
- 10
- Mantelfläche des Vorsprungs
- 11
- Endfläche des Vorsprungs
- 12
- Leuchtvorrichtung
- 13a
- dedizierter Reflektorbereich
- 14a
- Innenseite des Reflektors
- 15a
- Reflektor
- E
- Lichtaustrittsebene
- L1
- Primärlicht
- L2
- Sekundärlicht
- S
- Längsachse
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- WO 2009/112961 A1 [0002, 0061]
