DE102012100139B4 - Light module for a headlight of a vehicle with a laser beam source - Google Patents
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Abstract
Lichtmodul (1), insbesondere für einen Scheinwerfer eines Fahrzeugs, mit wenigstens einer Laserstrahlquelle (10) und wenigstens einem Konverterelement (11), das durch die Laserstrahlquelle (10) mit einem Laserstrahl (14) bestrahlbar ist, womit Licht (15) mit einem für eine Fahrzeugbeleuchtung qualifizierten Lichtspektrum durch das Konverterelement (11) in zumindest ein strahlformendes Element (12) abstrahlbar ist, wobei wenigstens ein Trägerelement (13, 13a, 13b, 13c) vorgesehen ist, an dem das Konverterelement (11) aufgenommen ist und wobei das Konverterelement (11) mit dem Trägerelement (13, 13a, 13b, 13c) wenigstens gegenüber dem strahlformenden Element (12) beweglich ist, dadurch gekennzeichnet, dass durch eine Bewegung des Konverterelements (11) relativ zum strahlformenden Element (12) Winkeländerungen für das Lichtfeld, das durch das Lichtmodul (1) bereitstellbar ist, erzeugbar sind.Light module (1), in particular for a headlight of a vehicle, with at least one laser beam source (10) and at least one converter element (11), which can be irradiated with a laser beam (14) by the laser beam source (10), whereby light (15) with a light spectrum qualified for vehicle lighting can be radiated by the converter element (11) into at least one beam-shaping element (12), wherein at least one carrier element (13, 13a, 13b, 13c) is provided, on which the converter element (11) is accommodated and wherein the Converter element (11) with the carrier element (13, 13a, 13b, 13c) is movable at least relative to the beam-shaping element (12), characterized in that a movement of the converter element (11) relative to the beam-shaping element (12) changes the angle for the light field , which can be provided by the light module (1), can be generated.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Lichtmodul, insbesondere für einen Scheinwerfer eines Fahrzeugs, mit wenigstens einer Laserstrahlquelle und wenigstens einem Konverterelement, das durch die Laserstrahlquelle mit einem Laserstrahl bestrahlbar ist, wobei Licht mit einem für eine Fahrzeugbeleuchtung qualifizierten Lichtspektrum durch das Konverterelement in zumindest ein strahlformendes Element abstrahlbar ist.The present invention relates to a light module, in particular for a headlight of a vehicle, with at least one laser beam source and at least one converter element, which can be irradiated with a laser beam by the laser beam source, wherein light with a light spectrum qualified for vehicle lighting passes through the converter element into at least one beam-shaping element can be radiated.
STAND DER TECHNIKSTATE OF THE ART
Die
Die
Aus der
OFFENBARUNG DER ERFINDUNGDISCLOSURE OF THE INVENTION
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes Lichtmodul insbesondere für einen Scheinwerfer eines Fahrzeugs zu schaffen, mit dem eine vorteilhafte Aufnahme wenigstens eines Konverterelementes insbesondere relativ zu einem strahlformenden Element ermöglicht wird.It is the object of the present invention to create an improved light module, in particular for a headlight of a vehicle, with which an advantageous accommodation of at least one converter element, in particular relative to a beam-shaping element, is made possible.
Diese Aufgabe wird ausgehend von einem Lichtmodul gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 in Verbindung mit den kennzeichnenden Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.This object is achieved based on a light module according to the preamble of
Die Erfindung schließt die technische Lehre ein, dass wenigstens ein Trägerelement vorgesehen ist, an dem das Konverterelement aufgenommen ist und wobei das Konverterelement mit dem Trägerelement wenigstens gegenüber dem strahlformenden Element beweglich ist, derart, dass durch eine Bewegung des Konverterelements relativ zum strahlformenden Element Winkeländerungen für das Lichtfeld, das durch das Lichtmodul bereitstellbar ist, erzeugbar sind.The invention includes the technical teaching that at least one carrier element is provided, on which the converter element is accommodated and wherein the converter element with the carrier element is movable at least in relation to the beam-shaping element, such that a movement of the converter element relative to the beam-shaping element changes the angle for the light field that can be provided by the light module can be generated.
Durch die bewegliche Anordnung des Konverterelementes gegenüber dem strahlformenden Element wird der Vorteil erreicht, dass das Licht, welches das Lichtmodul verlässt, für die Fahrzeugbeleuchtung auf einfache Weise bewegt werden kann, ohne das gesamte Lichtmodul zu bewegen. Beispielsweise kann durch die erfindungsgemäße Anordnung eine Kurvenlichtfunktion erfüllt werden, und es muss nicht das gesamt Lichtmodul um eine Achse verschwenkt werden, da die Bewegung eines relativ klein ausfallenden Konverterelementes hinreichend ist. Das Konverterelement bildet durch die Bestrahlung mit dem Laserstrahl eine Pseudolichtquelle, die das Licht mit einem für eine Fahrzeugbeleuchtung qualifizierten Lichtspektrum in das strahlformende Element abstrahlt. Wird die Lage des Konverterelements relativ zum strahlformenden Element durch kleine Bewegungen verändert, so werden für das Lichtfeld, das durch das Lichtmodul zumindest teilweise bereitgestellt wird, Winkeländerungen hervorgerufen. Im Ergebnis genügt lediglich eine kleine Bewegung einer kleinen Masse, um eine vergleichsweise große Beeinflussung des Lichtfeldes und insbesondere eine Kurvenlichtfunktion zu erfüllen.The movable arrangement of the converter element in relation to the beam-shaping element achieves the advantage that the light which leaves the light module can be moved in a simple manner for the vehicle lighting without moving the entire light module. For example, a cornering light function can be fulfilled by the arrangement according to the invention, and the entire light module does not have to be pivoted about an axis, since the movement of a relatively small converter element is sufficient. By being irradiated with the laser beam, the converter element forms a pseudo light source, which emits the light into the beam-shaping element with a light spectrum that is qualified for vehicle lighting. If the position of the converter element relative to the beam-shaping element is changed by small movements, angle changes are caused for the light field that is at least partially provided by the light module. As a result, just enough a small movement of a small mass in order to have a comparatively large influence on the light field and in particular a cornering light function.
Beispielsweise kann das strahlformende Element durch einen Reflektor und/oder eine Linse gebildet sein. Dabei weist das strahlformende Element eine Abstrahlseite auf, über die das Licht das Lichtmodul verlässt. Ist das strahlformende Element als Reflektor ausgeführt, kann vorteilhafterweise das Trägerelement mit dem Konverterelement auf der Abstrahlseite des Reflektors angeordnet sein und das Trägerelement mit dem Konverterelement befindet sich seitlich zum oder im Strahlengang des Lichtes, das das Lichtmodul verlässt. Alternativ kann das strahlformende Element als Linse ausgeführt sein, und das Trägerelement mit dem Konverterelement befindet sich auf der Rückseite der Abstrahlseite der Linse, da diese eine transmittierende Optik bildet.For example, the beam-shaping element can be formed by a reflector and/or a lens. In this case, the beam-shaping element has an emission side via which the light leaves the light module. If the beam-shaping element is designed as a reflector, the carrier element with the converter element can advantageously be arranged on the emission side of the reflector and the carrier element with the converter element is located to the side of or in the beam path of the light that leaves the light module. Alternatively, the beam-shaping element can be embodied as a lens, and the carrier element with the converter element is located on the back of the emission side of the lens, since this forms a transmitting optic.
Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Lichtmoduls kann mehrere strahlformende Elemente nebeneinander aufweisen, und durch die strahlformenden Elemente kann jeweils Licht aussendbar sein, das insbesondere summarisch oder teilüberlappend ein durch den Scheinwerfer bereitstellbares Lichtfeld bildet. Beispielsweise können mehrere Reflektoren nebeneinander angeordnet werden, und jedem Reflektor ist ein Konverterelement zugeordnet, durch das Licht in den Reflektor einstrahlbar ist. Dabei können die Reflektoren beispielsweise zusammenhängend ausgebildet sein und eine bauliche Einheit bilden. Insbesondere können mehrere Konverterelemente an einem Trägerelement angeordnet sein, und die Konverterelemente können nach einer vorteilhaften Ausführungsform gemeinsam mit dem Trägerelement gegenüber den Reflektoren bewegt werden.A further advantageous embodiment of the light module according to the invention can have several beam-shaping elements next to one another, and the beam-shaping elements can each emit light that forms a light field that can be provided by the headlight, in particular summarily or partially overlapping. For example, several reflectors can be arranged next to one another, and each reflector is assigned a converter element, through which light can be radiated into the reflector. In this case, the reflectors can, for example, be designed to be connected and form a structural unit. In particular, a plurality of converter elements can be arranged on a carrier element, and according to an advantageous embodiment, the converter elements can be moved together with the carrier element relative to the reflectors.
Mit besonderem Vorteil kann das Trägerelement in Ausbreitungsrichtung des durch die Laserstrahlquelle ausgesendeten Laserstrahls bewegbar sein. Sind mehrere Laserstrahlquellen vorgesehen, die mehrere auf einem Trägerelement angeordnete Konverterelemente bestrahlen, können die Laserstrahlen beispielsweise parallel zueinander verlaufen, und das Trägerelement kann in Ausbreitungsrichtung der Laserstrahlen bewegt werden. Die Bewegung des Trägerelementes kann senkrecht zur Ausbreitungsrichtung der Laserstrahlquelle als vorzugsweise vertikale translatorische Bewegung erfolgen, beispielsweise zur Erfüllung der Funktion einer adaptiven Hell-Dunkel- Grenze, jedoch vorzugsweise auch zur Erfüllung einer vertikalen Justagefunktion zur Einstellung der Leuchtweite des Scheinwerfers, und das Trägerelement kann hierfür auch in Richtung seiner Längsachse rotatorisch bewegt und eingestellt werden.With particular advantage, the carrier element can be movable in the propagation direction of the laser beam emitted by the laser beam source. If several laser beam sources are provided, which irradiate several converter elements arranged on a carrier element, the laser beams can run parallel to one another, for example, and the carrier element can be moved in the direction of propagation of the laser beams. The movement of the carrier element can take place perpendicular to the propagation direction of the laser beam source as a preferably vertical translational movement, for example to fulfill the function of an adaptive light-dark boundary, but preferably also to fulfill a vertical adjustment function for setting the headlight range of the headlight, and the carrier element can do this can also be rotated and adjusted in the direction of its longitudinal axis.
Nach einer weiteren Ausführungsform können mehrere Konverterelemente vorgesehen und auf jeweils zugeordneten Trägerelementen angeordnet sein, und die jeweiligen Trägerelemente können einzeln und/oder in Gruppen bewegt werden. Beispielsweise kann durch das Lichtmodul ein Lichtfeld bereitgestellt werden, das aus dem Licht mehrerer strahlformender Elemente zusammengesetzt ist. Beispielsweise können mehrere Reflektoren nebeneinander angeordnet sein, und erst durch die Ausleuchtung sämtlicher Reflektoren wird ein vollständiges Lichtfeld durch das Lichtmodul gebildet. Werden einzelne Konverterelemente durch eine diskrete Bewegung von Trägerelementen bewegt, auf denen die Konverterelemente angeordnet sind, so können Teile des Lichtfeldes, das durch das Lichtmodul bereitgestellt wird, bewegt werden. Beispielsweise kann ein Lichtfeld gestaucht, gestreckt oder in seiner Lichtverteilung verändert werden, indem Trägerelemente einzeln angesteuert bewegt werden.According to a further embodiment, a plurality of converter elements can be provided and arranged on respectively associated carrier elements, and the respective carrier elements can be moved individually and/or in groups. For example, the light module can provide a light field that is composed of the light from a plurality of beam-shaping elements. For example, several reflectors can be arranged next to one another, and a complete light field is formed by the light module only when all of the reflectors are illuminated. If individual converter elements are moved by a discrete movement of carrier elements on which the converter elements are arranged, parts of the light field provided by the light module can be moved. For example, a light field can be compressed, stretched or its light distribution changed by individually controlled movement of carrier elements.
Beispielsweise kann zumindest ein Antriebselement vorgesehen sein, mit dem das Trägerelement insbesondere zur Erfüllung einer Kurvenlichtfunktion bewegbar ist. Sind mehrere Trägerelemente vorgesehen, kann jedem einzelnen Trägerelement ein Antriebselement zugeordnet sein.For example, at least one drive element can be provided, with which the carrier element can be moved, in particular to fulfill a cornering light function. If several carrier elements are provided, a drive element can be assigned to each individual carrier element.
Mit weiterem Vorteil kann jedem Trägerelement ein Justageelement zugeordnet sein, mit dem das Trägerelement insbesondere zur vorzugsweise horizontalen Grundeinstellung des Lichtmoduls bewegbar ist. Insbesondere kann das Antriebselement am Justageelement aufgenommen beziehungsweise mit diesem gekoppelt sein, und eine Verstellung des Justageelements bewirkt eine Änderung der Grundeinstellung des Antriebselementes, um die Justagefunktion zur horizontalen Grundeinstellung des Lichtmoduls mit dem Justageelement zu erfüllen. Das Antriebselement und/oder das Justageelement kann insbesondere als Spindel-Mutter-Einheit ausgeführt sein, um kleine, insbesondere genaue Verstellbewegungen mit den Elementen zu erfüllen.With a further advantage, each carrier element can be assigned an adjustment element, with which the carrier element can be moved, in particular for the preferably horizontal basic setting of the light module. In particular, the drive element can be accommodated on the adjustment element or coupled to it, and an adjustment of the adjustment element causes a change in the basic setting of the drive element in order to fulfill the adjustment function for the horizontal basic setting of the light module with the adjustment element. The drive element and/or the adjustment element can in particular be designed as a spindle-nut unit in order to carry out small, in particular precise adjustment movements with the elements.
Das Licht kann das Lichtmodul im Wesentlichen in einer Hauptachse verlassen, wobei die wenigstens eine Laserstrahlquelle derart angeordnet sein kann, dass der oder die Laserstrahlen etwa 90° zur Hauptachse auf die Konverterelemente auftreffen oder dass die Laserstrahlen in einem Winkel zwischen 0° und 90° zur Hauptachse auf die Konverterelemente auftreffen. Folglich können die Konverterelemente beispielsweise in einem Winkel von 45° zur Hauptachse am Trägerelement angeordnet sein, ohne dass die Laserstrahlquellen im Strahlengang des das Lichtmodul verlassenden Lichts angeordnet sein müssen. Auch kann es vorteilhaft sein, die Laserstrahlquellen angrenzend am oder benachbart zum strahlformenden Element anzuordnen, und die Laserstrahlen verlaufen schräg, beispielsweise mit einem Winkel von 20° bis 80° zur Hauptachse, sodass der Neigungswinkel der Konverterelemente auf dem Trägerelement kleiner ausgeführt sein kann.The light can leave the light module essentially in a main axis, whereby the at least one laser beam source can be arranged in such a way that the laser beam or beams impinge on the converter elements at approximately 90° to the main axis or that the laser beams strike the converter elements at an angle of between 0° and 90° to the Main axis impinge on the converter elements. Consequently, the converter elements can be arranged, for example, at an angle of 45° to the main axis on the carrier element, without the laser beam sources having to be arranged in the beam path of the light exiting the light module. It can also be advantageous to arrange the laser beam sources adjacent to or adjacent to the beam-shaping element, and the laser beams run obliquely for example at an angle of 20° to 80° to the main axis, so that the angle of inclination of the converter elements on the carrier element can be made smaller.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des Lichtmoduls kann das Trägerelement so ausgeführt sein, dass das am Trägerelement angeordnete Konverterelement durch das Trägerelement kühlbar ist. Durch den Prozess der Wellenlängenkonvertierung entsteht Wärme im Trägerelement, die abgeführt werden muss. Das Trägerelement umfasst beispielsweise ein Phosphormaterial oder einer Phosphormaterialmischung und wird mit der Laserstrahlquelle beispielsweise mit einer Wellenlänge von 480nm bestrahlt und durch die teilweise Konvertierung der Wellenlänge in ein Spektrum des sichtbaren Lichtes, beispielsweise von 480nm bis 780nm konvertiert, entwickelt sich eine Verlustwärme im Konverterelement. Diese Verlustwärme kann vorteilhafterweise durch das Trägerelement abgeführt werden. Beispielsweise kann das Trägerelement aus Kupfer, aus Messing oder insbesondere aus Aluminium ausgebildet sein. Auch ist es denkbar, das Trägerelement selbst als HeatPipe auszuführen, oder es kann eine HeatPipe im Trägerelement aufgenommen sein. Durch die Teilkonvertierung des blauen Laserstrahls mit dem Phosphor- Konverterkörper wird weißes Scheinwerferlicht erzeugt.According to a further advantageous embodiment of the light module, the carrier element can be designed in such a way that the converter element arranged on the carrier element can be cooled by the carrier element. The process of wavelength conversion generates heat in the carrier element that has to be dissipated. The carrier element comprises, for example, a phosphor material or a phosphor material mixture and is irradiated with the laser beam source, for example with a wavelength of 480 nm, and due to the partial conversion of the wavelength into a spectrum of visible light, for example from 480 nm to 780 nm, heat loss develops in the converter element. This heat loss can advantageously be dissipated through the carrier element. For example, the carrier element can be made of copper, brass or, in particular, aluminum. It is also conceivable to design the carrier element itself as a heat pipe, or a heat pipe can be accommodated in the carrier element. White headlight light is generated by partially converting the blue laser beam with the phosphor converter body.
Mit weiterem Vorteil kann das Konverterelement eine sich insbesondere in Bewegungsrichtung erstreckende Breite aufweisen, die größer ist als der durch den Laserstrahl bestrahlte Bereich auf dem Konverterelement. Wird die Laserstrahlquelle relativ zum Konverterelement bewegt, beispielsweise um eine Bewegung des auf dem Konverterelement erzeugten Lichtfleckes zu erreichen, der einen zugeordneten Reflektor folglich aus unterschiedlichen Positionen ausleuchtet, so kann ebenfalls die Funktion einer Bewegung des vom Lichtmodul ausgesendeten Lichtes erreicht werden. Dabei kann beispielsweise das Konverterelement ruhend an einem Trägerelement aufgenommen sein, und eine Relativbewegung zwischen dem Konverterelement und dem strahlformenden Element wird durch eine Bewegung der Laserstrahlquelle gegenüber dem strahlformenden Element erreicht.With a further advantage, the converter element can have a width, extending in particular in the direction of movement, which is greater than the area on the converter element irradiated by the laser beam. If the laser beam source is moved relative to the converter element, for example to move the light spot generated on the converter element, which consequently illuminates an associated reflector from different positions, the function of moving the light emitted by the light module can also be achieved. In this case, for example, the converter element can be held stationary on a carrier element, and a relative movement between the converter element and the beam-shaping element is achieved by moving the laser beam source relative to the beam-shaping element.
Schließlich kann wenigstens ein Kühlkörper vorgesehen sein, der mit der wenigstens einen Laserstrahlquelle wärmeabführend in Verbindung steht und es kann wenigstens ein Kühlkörper vorgesehen sein, der mit dem Trägerelement wärmeabführend in Verbindung steht. Insbesondere die Anordnung des Trägerelementes an einen Kühlkörper bewirkt eine vorteilhafte Entwärmung der Konverterelemente, wobei die wärmeabführende Funktion des Kühlkörpers und die mechanisch haltende Funktion des Trägerelementes durch den Kühlkörper gleichermaßen erfüllt werden kann.Finally, at least one heat sink can be provided, which is in heat-dissipating connection with the at least one laser beam source, and at least one heat sink can be provided, which is in heat-dissipating connection with the carrier element. In particular, the arrangement of the carrier element on a heat sink brings about an advantageous heat dissipation of the converter elements, with the heat dissipating function of the heat sink and the mechanically retaining function of the carrier element being able to be equally fulfilled by the heat sink.
Die Erfindung richtet sich ferner auf einen Scheinwerfer mit einem Lichtmodul aufweisend wenigstens eine Laserstrahlquelle und wenigstens ein Konverterelement, das durch die Laserstrahlquelle mit einem Laserstrahl bestrahlbar ist, womit Licht mit einem für eine Fahrzeugbeleuchtung qualifizierten Lichtspektrum durch das Konverterelement in zumindest ein strahlformendes Element abstrahlbar ist, und wobei wenigstens ein Trägerelement vorgesehen ist, an dem das Konverterelement aufgenommen ist und wobei das Konverterelement mit dem Trägerelement wenigstens gegenüber dem strahlformenden Element beweglich ist, derart, dass durch eine Bewegung des Konverterelements relativ zum strahlformenden Element Winkeländerungen für das Lichtfeld, das durch das Lichtmodul bereitstellbar ist, erzeugbar sind. Die vorstehend beschriebenen Merkmale und Vorteile des Lichtmoduls sind für einen Scheinwerfer mit einem ebensolchen Lichtmodul ebenfalls verwendbar und erzielbar.The invention is also directed to a headlight with a light module having at least one laser beam source and at least one converter element, which can be irradiated with a laser beam by the laser beam source, with which light with a light spectrum qualified for vehicle lighting can be emitted through the converter element into at least one beam-shaping element, and wherein at least one carrier element is provided, on which the converter element is accommodated and wherein the converter element is movable with the carrier element at least in relation to the beam-shaping element, such that a movement of the converter element relative to the beam-shaping element changes the angle of the light field passing through the light module can be provided, can be generated. The features and advantages of the light module described above can also be used and achieved for a headlight with such a light module.
BEVORZUGSTE AUSFÜHRUNGSBEISPIELE DER ERFINDUNGMOST PREFERRED EMBODIMENTS OF THE INVENTION
Weitere, die Erfindung verbessernde Maßnahmen werden nachstehend gemeinsam mit der Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt. Es zeigt:
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1 eine perspektivische Ansicht eines Lichtmoduls mit den Merkmalen der vorliegenden Erfindung, -
2 eine schematische Ansicht eines Lichtmoduls mit beispielhaft drei Laserstrahlquellen, beispielhaft drei Konverterelementen und beispielhaft drei Reflektoren als strahlformende Elemente, wobei die Konverterelemente auf einzeln bewegbaren Trägerelementen angeordnet sind, -
3 ein Lichtmodul mit einer Anordnung der Laserstrahlquellen, in der die Konverterelemente schräg bestrahlt werden, -
4 eine schematische Ansicht eines Lichtmoduls mit drei Konverterelementen, die jeweils durch drei Laserstrahlquellen bestrahlt werden, wobei die Konverterelemente eine längliche Erstreckung aufweisen, -
5 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Lichtmoduls mit einem Spiegel zur Strahlumlenkung, Justage und Aufweitung der Laserstrahlen und -
6 eine schematische Ansicht eines Lichtmoduls mit einem Bewegungssystem nach Art eines Parallel-Koppel-Getriebes zur Bewegung der Konverterelemente und der Laserstrahlquellen gegenüber den Reflektoren.
-
1 a perspective view of a light module with the features of the present invention, -
2 a schematic view of a light module with, for example, three laser beam sources, three converter elements, for example, and three reflectors, for example, as beam-shaping elements, the converter elements being arranged on individually movable carrier elements, -
3 a light module with an arrangement of the laser beam sources in which the converter elements are irradiated at an angle, -
4 a schematic view of a light module with three converter elements, which are each irradiated by three laser beam sources, the converter elements having an elongate extension, -
5 a further exemplary embodiment of a light module with a mirror for beam deflection, adjustment and expansion of the laser beams and -
6 a schematic view of a light module with a movement system in the manner of a parallel linkage for movement of the converter elements and the laser beam sources in relation to the reflectors.
Das Lichtmodul 1 weist drei Laserstrahlquellen 10 auf, und die drei Laserstrahlquellen 10 emittieren drei Laserstrahlen 14. Die Laserstrahlquellen 10 sind schematisch gezeigt und an einem Kühlkörper 19 angeordnet, um die Laserstrahlquellen 10 zu entwärmen.The
Die Laserstrahlquellen 10 stellen drei parallel zueinander verlaufende Laserstrahlquellen 14 bereit, und die Laserstrahlen 14 bestrahlen drei Konverterelemente 11, wobei jedem Konverterelement 11 ist ein strahlformendes Element 12 in Form eines Reflektors 12 zugeordnet ist.The
Werden die Laserstrahlquellen 10 in Betrieb genommen und werden die Konverterelemente 11 folglich mit einem Laserstrahl 14 bestrahlt, so kann durch die Konverterelemente 11 die diskrete Wellenlänge des Laserstrahls 14, beispielsweise 480nm, überwiegend in ein breites Spektrum des sichtbaren Lichtes umgewandelt werden, sodass das Konverterelement 11 als Pseudolichtquelle wirkt, die Licht mit einem breiten sichtbaren Lichtspektrum in die Reflektoren 12 aussendet. Durch die Reflexion des Lichtes in den Reflektoren 12 entsteht eine Lichtverteilung entlang der Hauptachse 18 des Lichtmoduls 1, und die Lichtverteilung besteht beispielhaft aus drei Bereichen, die durch die drei Reflektoren 12 aneinander angrenzend oder wenigstens teilweise überlagernd gebildet sind.If the
Als wesentliches Merkmal der Erfindung ist ein Trägerelement 13 gezeigt, auf dem die drei Konverterelemente 11 aufgenommen sind. Die Konverterelemente 11 sind auf Stufen angebracht, und können zwischen der Ausbreitungsrichtung des Laserstrahls 14 und der Richtung des Reflektors 12 eine Neigung aufweisen. Das Trägerelement 13 ist an einem Kühlkörper 20 beispielhaft aufgenommen und kann durch ein Antriebselement 16 in Ausbreitungsrichtung der Laserstrahlen 14 verfahren werden. Wird das Antriebselement 16 aktiviert und werden die Konverterelemente 11 vor den Reflektoren 12 hin- und herbewegt, so werden die Reflektoren 12 durch die Bewegung der durch die Konverterelemente 11 gebildeten Pseudolichtquellen aus unterschiedlichen Winkeln ausgeleuchtet. Im Ergebnis ergibt sich eine Bewegung der Hauptachse 18 des ausgesendeten Lichtfeldes, das durch das Lichtmodul 1 bereitgestellt wird. As an essential feature of the invention, a
Weiterhin gezeigt ist ein Justageelement 17, an dem das Antriebselement 16 aufgenommen ist, und das Justageelement 17 kann ebenfalls eine Bewegung des Trägerelements 13 in Richtung zum gezeigten Doppelpfeil hervorrufen. Das Justageelemente 17 kann beispielsweise zur Grundeinstellung des Lichtmoduls 1 dienen und das Antriebselement 16 dient zur Aktivierung einer Kurvenlichtfunktion, wobei sich die Bewegungen, die durch das Antriebselement 16 und das Justageelement 17 hervorgerufen werden können, in ihrer Richtung überlagern. Durch die erfindungsgemäße Anordnung der Konverterelemente 11 an einem Trägerelement 13, das in den Strahlengang zwischen den Reflektoren 12 und der Lichtausbreitung entlang der Hauptachse 18 des Lichtmoduls 1 hineinragt, kann auf vorteilhafte Weise mit einer kleinen Bewegung der Konverterelemente 11 eine Verstellung der Hauptachse 18 erreicht werden, entlang der das Licht das Lichtmodul 1 verlässt.Also shown is an
Erfindungsgemäß sind die Konverterelemente 11 auf Trägerelementen 13a, 13b und 13c aufgenommen, die entlang der gezeigten Doppelpfeile einzeln bewegbar sind. Hierzu ist beispielhaft jedem Trägerelement 13a, 13b und 13c ein Antriebselement 16 zugeordnet, wobei auf nicht näher gezeigte Weise den Antriebselementen 16 ebenfalls jeweils ein Justageelement 17 zugeordnet werden kann, um eine Grundeinstellung des Lichtmoduls 1 zu ermöglichen. Wiederum ist ein Kühlkörper 20 gezeigt, um die Konverterelemente 11 über die Trägerelemente 13a, 13b und 13c zu entwärmen.According to the invention, the
Mit dem gezeigten Lichtmodul besteht die Möglichkeit, die beispielhaft drei gezeigten Teile des Lichtfeldes 15 einzeln zu verschwenken, in dem die Konverterelemente 11 einzeln und unabhängig voneinander in ihrer Position gegenüber den Reflektoren verändert werden. Somit kann beispielsweise ein Lichtfeld, das aus den Teilen 15 des Lichtfeldes gemeinsam gebildet wird, gestreckt oder gestaucht oder in seiner Form auf sonstige Weise verändert werden.With the light module shown, it is possible to pivot the three parts of the
Im gezeigten Ausführungsbeispiel weisen die Konverterelemente 11 eine längliche Erstreckung mit einer Breite B auf, und wenn der Kühlkörper 19 mit den Laserstrahlquellen 10 quer zur Hauptachse 18 der Lichtausbreitung bewegt werden, kann der durch die Laserstrahlquellen 10 erzeugte Brennfleck auf den Konverterelementen 11 in Richtung der Breite B wandern. Durch die damit erzeugte Ortsveränderung des Brennflecks auf dem Konverterelement 11 bewegt sich auch die durch die Konverterelemente 11 erzeugte Pseudolichtquelle, und es kann ebenfalls eine Kurvenlichtfunktion erzeugt werden. Das Bewegungssystem 22 kann beispielsweise auf nicht näher gezeigte Weise ein Antriebselement 16 und ein Justageelement 17 mit den bereits beschriebenen Merkmalen und Vorteilen umfassen. Die Konverterelemente 11 sind in der gezeigten Anordnung beispielhaft auf einem Kühlkörper 20 aufgenommen, der sich im Strahlengang des Lichtes entlang der Hauptachse 18 befindet. Der Kühlkörper 20 kann dabei derart bemessen sein, dass dieser das durch das Lichtmodul erzeugbare Lichtfeld nicht wesentlich beeinflusst.In the exemplary embodiment shown, the
Die Erfindung beschränkt sich in ihrer Ausführung nicht auf das vorstehend angegebene Ausführungsbeispiel. Vielmehr ist eine Anzahl von Varianten denkbar, welche von der dargestellten Lösung auch bei grundsätzlich anders gearteten Ausführungen Gebrauch macht. Sämtliche aus den Ansprüchen, der Beschreibung oder den Zeichnungen hervorgehenden Merkmale und/oder Vorteile, einschließlich konstruktiven Einzelheiten oder räumlichen Anordnungen, können sowohl für sich als auch in den verschiedensten Kombinationen erfindungswesentlich sein. Insbesondere kann die Einzelbeweglichkeit der Konverterelemente 11 durch Trägerelemente 13a, 13b und 13c wie diese in
BezugszeichenlisteReference List
- 11
- Lichtmodullight module
- 1010
- Laserstrahlquellelaser beam source
- 1111
- Konverterelementconverter element
- 1212
- strahlformendes Element, Reflektorbeam-shaping element, reflector
- 1313
- Trägerelementcarrier element
- 13a13a
- Trägerelementcarrier element
- 13b13b
- Trägerelementcarrier element
- 13c13c
- Trägerelementcarrier element
- 1414
- Laserstrahllaser beam
- 1515
- Licht, Teil eines LichtfeldesLight, part of a light field
- 1616
- Antriebselementdrive element
- 1717
- Justagelementadjustment element
- 1818
- Hauptachsemain axis
- 1919
- Kühlkörper (an der Laserstrahlquelle)heat sink (on the laser beam source)
- 2020
- Kühlkörper (am Trägerelement)heat sink (on the carrier element)
- 2121
- Lichtfeldlight field
- 2222
- Bewegungssystemmovement system
- 2323
- Spiegelmirror
- 2424
- Bewegungssystemmovement system
- 2525
- Koppelstangeconnecting rod
- 2626
- Befestigungspunktattachment point
- BB
- Breite des KonverterelementesWidth of the converter element
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-
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