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Die Erfindung betrifft eine Projektionsvorrichtung, aufweisend einen Lichtgenerator zur Erzeugung von Primärlicht mittels mindestens einer Lichtquelle, mindestens einen Träger mit mehreren Durchlichtbereichen, deren Vorderseiten von dem Primärlicht anstrahlbar sind und deren Rückseiten Licht abstrahlen, welche Durchlichtbereiche mindestens einen ersten, Leuchtstoff enthaltenden Durchlichtbereich aufweisen, dessen Vorderseite von dem Primärlicht beleuchtbar ist und dessen Rückseite wellenlängenkonvertiertes Sekundärlicht abstrahlt, und aufweisend mindestens einen Umlenkspiegel zum Umlenken des Primärlichts des Lichtgenerators auf einen jeweiligen Durchlichtbereich. Die Erfindung ist insbesondere anwendbar auf Bildprojektoren oder Fahrzeugscheinwerfer.
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DE 195 30 008 B4 offenbart eine Beleuchtungseinrichtung für Fahrzeuge mit einer reflektierenden Umlenkvorrichtung, mit wenigstens einer Lichtquelle und mit wenigstens einem Reflektor, durch den von der wenigstens einen Lichtquelle ausgesandtes Licht reflektiert wird, wobei die reflektierende Umlenkvorrichtung im Strahlengang des von dem wenigstens einen Reflektor reflektierten Lichts angeordnet ist und wobei auf die reflektierende Umlenkvorrichtung treffendes Licht zur Bildung eines aus der Beleuchtungseinrichtung austretenden Lichtbündels eine Reflexion erfährt, wobei die Umlenkvorrichtung eine Vielzahl einzelner reflektierender Elemente aufweist, die unabhängig voneinander zwischen wenigstens zwei definierten Stellungen umschaltbar sind.
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US 2006/221021 A1 offenbart fluoreszierende Bildschirme und Anzeigesysteme und Geräte beruhend auf solchen Bildschirmen unter Verwendung mindestens eines optischen Anregungsstrahls, um ein oder mehrere fluoreszierende Materialien (Leuchtstoffe) auf einem Bildschirm anzuregen, welche Licht emittieren, um Bilder zu erzeugen. Die fluoreszierenden Materialien können Phosphor-Materialien und Nicht-Phosphor-Materialien wie z. B. Quantenpunkte aufweisen. Ein Bildschirm kann eine mehrschichtige dichroitische Schicht aufweisen.
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US 2011/249460 A1 offenbart einen Fahrzeugscheinwerfer mit einer gemeinsamen Lichtverteilungseinheit und einer variablen Lichtverteilungseinheit, und ein Scheinwerfersystem einschließlich des Scheinwerfers kann ein gemeinsames Lichtverteilungsmuster und ein variables Lichtverteilungsmuster bilden, und zwar unter Verwendung der gemeinsamen Lichtverteilungseinheit und der variablen Lichtverteilungseinheit. Die variable Lichtverteilungseinheit kann eine Lichtquelle, eine Leuchtstoffplatte, einen Spiegel zum Reflektieren/Scannen von von der Lichtquelle abgestrahltem Licht auf die Leuchtstoffplatte und eine Projektorlinse zum Projizieren des Abtastlichts angrenzend an die gemeinsamen Lichtverteilungsmuster aufweisen.
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Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Nachteile des Standes der Technik zumindest teilweise zu überwinden.
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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 Projektionsvorrichtung, aufweisend einen Lichtgenerator zur Erzeugung von Anregungslicht oder Primärlicht mittels mindestens einer Lichtquelle, mindestens einen Träger mit mehreren Durchlichtbereichen, deren erste Seiten („Vorderseiten”) von dem Primärlicht anstrahlbar sind und deren zweite Seiten („Rückseiten”) Licht abstrahlen, welche Durchlichtbereiche mindestens einen ersten, Leuchtstoff enthaltenden Durchlichtbereich aufweisen, dessen Vorderseite von dem Primärlicht beleuchtbar ist und dessen Rückseite wellenlängenkonvertiertes Sekundärlicht abstrahlt, und aufweisend mindestens einen Umlenkspiegel zum Umlenken des Primärlichts des Lichtgenerators auf einen jeweiligen Durchlichtbereich, wobei die Durchlichtbereiche mindestens einen weiteren, wellenlängeninvarianten Durchlichtbereich aufweisen.
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Mittels dieser Projektionsvorrichtung wird eine einfach aufgebaute Leuchtvorrichtung bereitgestellt, welche besonders vielfältige Lichtabstrahlmuster bereitstellen kann. So können bereits durch eine Wahl der Art und Anordnung der Durchlichtbereiche vielfältige Lichtabstrahlmuster hinter dem Träger bzw. rückwärtig des mindestens einen Trägers bereitgestellt werden. Auch ermöglicht es diese Projektionsvorrichtung, unterschiedliche Lichtabstrahlmuster durch individuelle Beleuchtung der Durchlichtbereiche bereitzustellen. Auch wird so eine direkte Beimischung von Primärlicht in das hinter dem Träger erzeugte Nutzlicht ermöglicht. Dadurch kann erstens Leuchtstoff eingespart werden, und es kann eine höhere Effizienz als bei einer ausschließlichen Verwendung einer Wellenlängenkonversion erreicht werden.
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Unter einem wellenlängeninvarianten Durchlichtbereich kann insbesondere ein Durchlichtbereich verstanden werden, welcher das ihn durchstrahlende Licht nicht wellenlängenumwandelt, also insbesondere keinen für das eingestrahlte Licht empfindlichen Leuchtstoff aufweist. Eingestrahltes Primärlicht bleibt also beispielsweise auf bei einem Durchtritt durch den wellenlängeninvarianten Durchlichtbereich das gleiche Licht gleicher Wellenlänge oder spektraler Verteilung.
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Der Lichtgenerator kann grundsätzlich jede Art von Lichterzeugungseinheit sein. Es wird bevorzugt, dass der Lichtgenerator ein Halbleiter-Lichtgenerator mit mindestens einer Halbleiterlichtquelle ist. Der Halbleiter-Lichtgenerator kann zur Erzeugung des Primärlichts auch unterschiedliche Halbleiterlichtquellen aufweisen, welche unterschiedliches Primärlicht abstrahlen. Das Primärlicht mag z. B. sichtbares Licht, infrarotes Licht (IR-LED) oder ultraviolettes Licht (UV-LED) umfassen.
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Insbesondere umfasst die mindestens eine Halbleiterlichtquelle mindestens eine Leuchtdiode. Die mindestens eine Leuchtdiode kann in Form mindestens einer einzeln gehäusten Leuchtdiode oder in Form mindestens eines LED-Chips vorliegen. Mehrere LED-Chips können auf einem gemeinsamen Substrat (”Submount”) montiert sein. Die mindestens eine Leuchtdiode kann mit mindestens einer eigenen und/oder gemeinsamen Optik zur Strahlführung ausgerüstet sein, z. B. mindestens einer Fresnel-Linse, Kollimator, und so weiter. Anstelle oder zusätzlich zu anorganischen Leuchtdioden, z. B. auf Basis von InGaN oder AlInGaP, sind allgemein auch organische LEDs (OLEDs, z. B. Polymer-OLEDs) einsetzbar.
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Alternativ oder zusätzlich kann die mindestens eine Halbleiterlichtquelle mindestens einen Laser, insbesondere Diodenlaser, aufweisen. Dieser weist einen besonders scharfen Lichtstrahl auf, was eine Beleuchtung der Durchlichtbereiche vereinfacht. Auch ist seine Beleuchtungsstärke in Bezug auf einen Durchlichtbereich besonders hoch.
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Ein Anteil des von der Rückseite eines Durchlichtbereichs abgestrahlten Lichts bzw. dessen Strahlungsleistung im Vergleich zu einem von der Vorderseite abgestrahlten Lichtanteil mag insbesondere mindestens 10%, insbesondere mindestens 50% (ein Großteil des von dem Durchlichtbereich abgestrahlten Lichts wird rückseitig abgestrahlt), insbesondere mindestens 70%, insbesondere mindestens 90%, insbesondere 100% (vollständige Transmission betragen.
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Insbesondere wird nur das rückseitig des mindestens einen Trägers abgestrahlte Licht als Nutzlicht verwendet. Das vorderseitig abgestrahlte Licht mag insbesondere ungenutzt bleiben.
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Der erste Durchlichtbereich mag einen oder mehrere Leuchtstoffe aufweisen. Ein Leuchtstoff ist in der Lage, auf ihn einfallendes Primärlicht in Sekundärlicht einer anderen, insbesondere größeren, Wellenlänge ganz oder teilweise umzuwandeln oder zu konvertieren. Ein Konversionsgrad hängt beispielsweise von einer Dichte des Leuchtstoffs in einem Leuchtstoffkörper und der Dicke dieses Leuchtstoffkörpers ab. Bevorzugt ist, dass der erste Durchlichtbereich einen Leuchtstoffkörper mit einer plattenartigen oder scheibenartigen Grundform aufweist. Der Leuchtstoffkörper kann insbesondere als Schicht vorliegen. Eine Form der Außenkontur des Leuchtstoffkörpers ist beliebig und kann z. B. kreisförmig oder rechteckig sein.
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Dass der erste Durchlichtbereich an seiner Rückseite wellenlängenkonvertiertes Sekundärlicht abstrahlt, kann bei einer Vollkonversion bedeuten, dass er nur Sekundärlicht abstrahlt. Bei einer Teilkonversion wird an der Rückseite sowohl Sekundärlicht als auch Primärlicht abgestrahlt. Diese beiden Lichtanteile erzeugen ein Mischlicht. Beispielsweise kann bei einer Teilkonversion von blauem Primärlicht in gelbes Sekundärlicht ein blau-gelbes bzw. weißes Mischlicht erzeugt werden.
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Der mindestens eine weitere Durchlichtbereich braucht lediglich dahingehend unterschiedlich zu dem ersten Durchlichtbereich ausgebildet zu sein, dass das von ihm rückseitig abgestrahlte Licht unterschiedlich ist, insbesondere in Bezug auf Lichtstärke, Abstrahlwinkel und/oder Farbe.
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Es ist eine Weiterbildung, dass der mindestens eine Umlenkspiegel mindestens ein Mikrospiegelarray aufweist, z. B. einen Flächenlichtmodulator aus matrixförmig angeordneten Mikrospiegelaktoren, z. B. ein sog. DMD („Digital Micromirror Device”). Ein Vorteil des Flächenlichtmodulators ist es, dass die von dem Flächenlichtmodulator angestrahlten Durchlichtbereiche gleichzeitig und bildpunktartig beleuchtbar sind. Dies ermöglicht eine einfache Ansteuerung und hohe Schaltraten. Insbesondere einem Flächenlichtmodulator mag eine Optik zur Strahlaufweitung vorgeschaltet sein.
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Es ist noch eine Weiterbildung, dass der mindestens eine Umlenkspiegel mindestens einen oszillierenden Spiegel oder „Flying-Spot”-Spiegel aufweist. Der mindestens eine oszillierende Spiegel lenkt einen, zumeist schmalen, Lichtstrahl auf einen Durchlichtbereich. Durch Bewegung des mindestens einen oszillierenden Spiegels werden die Durchlichtbereiche nacheinander angestrahlt oder abgetastet, z. B. rasterartig. Die Verwendung eines oszillierenden Spiegels weist den Vorteil auf, dass ein Primärlichtstrahl nicht aufgeweitet zu werden braucht. Dies vereinfacht insbesondere die Verwendung eines Lasers als Primärlichtquelle. Auch wird so eine hohe Leuchtdichte an dem Durchlichtbereich mit vergleichsweise einfachen Mitteln bereitgestellt.
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Es ist eine Ausgestaltung, dass mindestens ein weiterer Durchlichtbereich Leuchtstoff aufweist, der sich von dem Leuchtstoff des ersten Durchlichtbereichs unterscheidet. Dadurch kann von den Durchlichtbereichen Licht unterschiedlicher Farbe, insbesondere Mischfarbe, als Nutzlicht bzw. rückwärtig abgestrahlt werden.
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Beispielsweise mag der Lichtgenerator blaues Primärlicht emittieren, der Leuchtstoff eines ersten Durchlichtbereichs ein blau-grün konvertierender Leuchtstoff sein und der Leuchtstoff eines weiteren Durchlichtbereichs ein blau-rot konvertierender Leuchtstoff sein. Es ist ein weiteres Beispiel, dass der Lichtgenerator ultraviolettes Primärlicht emittiert, der Leuchtstoff eines ersten Durchlichtbereichs ein UV-blau konvertierender Leuchtstoff sein kann, der Leuchtstoff eines weiteren Durchlichtbereichs ein UV-grün konvertierender Leuchtstoff ist und noch ein weiterer Durchlichtbereich einen UV-rot konvertierenden Leuchtstoff aufweist.
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Es ist noch eine Ausgestaltung, dass mindestens ein weiterer Durchlichtbereich ein transparenter und/oder diffuser Durchlichtbereich ist. Der transparente Leuchtstoffbereich mag beispielsweise eine offene Durchführung sein oder mag eine transparente Abdeckung oder Fenster (z. B. ein Glas oder Kunststoffplättchen) aufweisen. Im Fall eines lichtdurchlässigen, insbesondere transparenten, Trägers mag ein solcher Leuchtstoffbereich z. B. ein von Leuchtstoff freigelassener Bereich sein. Es können also auch transparente Durchlichtbereiche und diffuse Durchlichtbereiche an einem Träger vorhanden sein.
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Es ist noch eine weitere Ausgestaltung, dass mindestens ein weiterer Durchlichtbereich einen Polarisator aufweist. Dadurch wird eine rückwärtige Abstrahlung gezielt polarisierten Nutzlichts ermöglicht.
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Die Durchlichtbereiche können einen oder mehrere der oben aufgeführten Elemente (Leuchtstoff, Polarisator usw.) aufweisen. Zudem sind die Durchlichtbereiche nicht darauf beschränkt, sondern können beispielsweise einen Farbfilter usw. aufweisen.
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Es ist eine Weiterbildung, dass die Durchlichtbereiche einheitlich matrixartig angeordnet sind. Die Durchlichtbereiche sind also insbesondere in einem rechteckigen Raster angeordnet. Jedoch braucht nicht jede Raster- oder Matrixposition mit einem Durchlichtbereich besetzt zu sein. Eine Außenkontur mag beliebig sein. Die matrixartige Anordnung erleichtert eine einfache und regelmäßige Beleuchtung, insbesondere mittels eines Mikrospiegelarrays und einer Flying-Spot-Anordnung.
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Es ist ferner eine Ausgestaltung, dass die Durchlichtbereiche einheitlich matrixartig angeordnet sind. Dies kann insbesondere bedeuten, dass die Durchlichtbereiche ein bestimmtes Grundmuster bilden und das gesamte Matrixfeld aus diesem Grundmuster, also einheitlich, aufgebaut ist. Beispielsweise mag ein Grundmuster eine 2×2-Matrix mit einem transparenten Durchlichtbereich, einem blau-grün konvertierenden Durchlichtbereich (welcher also einen entsprechenden Leuchtstoff aufweist), einem blau-rot konvertierenden Durchlichtbereich und einem blau-gelb konvertierenden Durchlichtbereich sein. Dieses Grundmuster mag beispielsweise in der Ebene in jeder Richtung fünfzigmal fortgesetzt werden, um insgesamt eine 100×100-Gesamtmatrix aus Durchlichtbereichen zu bilden. Diese Ausgestaltung weist den Vorteil auf, dass so ein bildpunktartiges Lichtabstrahlmuster hinter dem Träger erzeugbar ist. Bei einer ausreichend hohen Dichte der Durchlichtbereiche kann insbesondere Licht der Durchlichtbereiche eines Grundmusters als Mischlicht wahrgenommen werden. Ein Grundmuster kann dann als Mehrfarb-Bildpunkt angesehen und angesteuert werden. Insbesondere falls jeder Durchlichtbereich individuell und ggf. sogar mit einer individuell einstellbaren Helligkeit oder Lichtstärke angestrahlt werden kann, lassen sich so Bildpunkte mit gezielt eingestellter Farbe und Helligkeit erzeugen.
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Ein Grundmuster mag auch nur einen Durchlichtbereich aufweisen.
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Es ist zudem eine Ausgestaltung, dass die Durchlichtbereiche in Teilflächen einheitlich matrixartig angeordnet sind. In diesem Fall sind die Grundmuster nur in einem Teil (einer Teilfläche) des gesamten Matrixfelds identisch und in einem anderen Teil (einer anderen Teilfläche) zwar untereinander gleich aber zu der ersten Teilfläche unterschiedlich. So kann für unterschiedliche Teilflächen die durch den Aufbau der Grundbereiche definierte Art der Bildpunkte unterschiedlich ausgestaltet werden. Dies wiederum ermöglicht ein besonders vielfältig gestaltbares Lichtabstrahlmuster.
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Es ist auch eine Ausgestaltung, dass die Projektionsvorrichtung, insbesondere ein Träger davon, zwei Teilflächen (insbesondere eines Gesamtmatrixmusters) mit einer gleichen Anordnung von Durchlichtbereichen aufweist, wobei die Durchlichtbereiche der zwei Teilflächen Licht anaglyphischer Komplementärfarben (z. B. rot und blau oder rot und cyan) abstrahlen können. Dies erlaubt eine einfache Erzeugung von 3D-Bildern (Anaglyphenbildern).
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Es ist eine Weiterbildung zur Ermöglichung einer Darstellung dreidimensionaler Bilder, dass die Projektionsvorrichtung, insbesondere ein Träger davon, zwei Teilflächen (insbesondere eines Gesamtmatrixmusters) mit einer gleichen Anordnung von Durchlichtbereichen aufweist, wobei die Durchlichtbereiche der zwei Teilflächen Licht unterschiedlicher Polarisation abstrahlen können.
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Es ist außerdem eine Ausgestaltung, dass der mindestens eine Träger austauschbar, insbesondere einsteckbar oder einschiebbar, ist. Dies ermöglicht eine besonders einfache und vielfältige Änderung des Lichtabstrahlmusters. Beispielsweise kann ein Träger gegen einen anderen Träger mit Durchlichtbereichen unterschiedlicher Größe ausgetauscht werden, wodurch eine Auflösung des Lichtabstrahlmusters geändert werden kann. Beispielsweise kann ein Träger gegen einen anderen Träger mit Durchlichtbereichen mit unterschiedlichen Leuchtstoffen ausgetauscht werden, wodurch ein Farbraum des Lichtabstrahlmusters geändert werden kann.
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Es ist noch eine Ausgestaltung, dass der mindestens eine Träger mehrere hintereinander angeordnete Träger aufweist. Dies ermöglicht auf eine kompakte Weise eine noch vielfältigere Ausgestaltung des Lichtabstrahlmusters.
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Es ist eine weitere Ausgestaltung, dass die Durchlichtbereiche verschiedener Träger (deckungsgleich) hintereinander in Reihe angeordnet sind. So kann ein Lichtpunkt eines hinter den Trägern erzeugten Nutzlichts oder Nutzlichtstrahls auf einfache Weise mehrere unterschiedliche Eigenschaften aufweisen. Beispielsweise mag ein Träger Leuchtstoff aufweisende Durchlichtbereiche aufweisen und ein dazu deckungsgleich angeordneter Träger mit einem Polarisator ausgestattete Durchlichtbereiche aufweisen. So ist es mit einfachen Mitteln möglich, einen Lichtpunkt des Nutzlichts sowohl farblich auszugestalten als auch zu polarisieren.
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Um eine hohe Leuchtstärke eines Lichtpunkts des Nutzlichts zu erreichen, wird es bevorzugt, dass von einer Reihe von Durchlichtbereichen (welche also in einem gemeinsamen Lichtpfad seriell bzw. in Reihe angeordnet sind) nur ein Durchlichtbereich Leuchtstoff aufweist.
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Es ist eine weitere Ausgestaltung, dass zumindest ein Träger eine lichtdurchlässige Platte oder Scheibe ist. Dadurch kann dieser besonders einfach hergestellt und belegt werden (z. B. mit einer Leuchtstoffschicht, Polarisationsschicht, Antireflexschicht usw.) und braucht nicht aufwändig spanabhebend bearbeitet zu werden. Die Platte kann beispielsweise aus Glas, synthetisch hergestelltem Saphirkristall (”Saphirglas”), lichtdurchlässigem Kunststoff, Glaskeramik oder lichtdurchlässiger Keramik bestehen. Insbesondere ein Träger aus Glas, Glaskeramik und speziell Saphirglas oder transparenter Keramik ermöglicht eine gute Wärmeableitung.
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Der Träger mag insbesondere transparent sein, mag zur Lichthomogenisierung aber auch transluzent (opak) sein.
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Alternativ mag der Träger beispielsweise eine Platte mit einem, insbesondere lichtundurchlässigen, Grundkörper sein, in welchen als Durchlassbereiche Bohrungen eingebracht sind. Die Bohrungen können dann z. B. mit Leuchtstoff gefüllt oder abgedeckt sein.
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Es ist noch eine weitere Ausgestaltung, dass zumindest ein Träger ein optisches Durchlichtelement ist. Dadurch können eine Einstellung einer Art (Bildpunktanordnung, Farbe Polarisation usw.) des Nutzlichts und eine Strahlformung des Nutzlichts in einem einzigen Bauteil kombiniert werden, was eine besonders kompakte Bauform ermöglicht.
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Das optische Durchlichtelement mag insbesondere eine Linse sein.
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Allgemein mag dem mindestens einen Träger eine Abbildungsoptik aus einem oder mehreren optischen Elementen (z. B. mit einer oder mehreren Linsen, einem oder mehreren Reflektoren usw.) nachgeschaltet sein.
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Die Projektionsvorrichtung mag beispielsweise als Bildprojektor verwendet werden, z. B. zum Darstellen von Bildern oder Filmen. Die Projektionsvorrichtung mag aber auch als Fahrzeugprojektor verwendet werden, z. B. als ein Frontscheinwerfer, insbesondere eines Fahrzeugs. Dadurch können auf einfache Weise vielfältige Lichtabstrahlmuster erzeugt werden. Die Lichtabstrahlmuster können insbesondere an verschiedene Lichtfunktionen angepasst werden, wie z. B. an eine Abblendlichtfunktion mit einer ersten Form und Farbe, an eine Fernlichtfunktion mit einer zweiten Form und Farbe usw.
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Die Erfindung wird auch gelöst durch ein Verfahren zum Betreiben einer Projektionsvorrichtung wie oben beschrieben, wobei die Durchlichtbereiche individuell beleuchtbar sind. Dies ermöglicht einen variablen, insbesondere bildpunktartigen, Aufbau des Lichtabstrahlmusters. Das Verfahren kann analog zu der Projektionsvorrichtung ausgestaltet werden.
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Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im Zusammenhang mit der folgenden schematischen Beschreibung von Ausführungsbeispielen, die im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläutert werden. Dabei können zur Übersichtlichkeit gleiche oder gleichwirkende Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen sein.
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1 zeigt als Schnittdarstellung in Seitenansicht eine erfindungsgemäße Projektionsvorrichtung; und
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2 zeigt in Frontalansicht einen mit Durchlichtbereichen belegten Träger der Projektionsvorrichtung.
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1 zeigt eine Projektionsvorrichtung 1, aufweisend einen Halbleiter-Lichtgenerator 2 zur Erzeugung von blauem Primärlicht P mittels mehrerer Halbleiterlichtquellen in Form von Lasern 3. Den Lasern 3 ist eine Optik 4 zur Strahlzusammenführung nachgeschaltet. Der von dieser Optik 4 ausgehende, vereinte Strahl des Primärlichts P wird auf einen oder einen von mehreren oszillierenden Spiegeln 5 einer Flying-Spot-Anordnung gestrahlt. Der mindestens eine Spiegel 5 wirft den Strahl des Primärlichts P auf einen zumindest grob plattenartigen Träger 6 aus Saphirglas, und zwar beispielsweise in horizontaler Linienabtastung L, wie in 2 gezeigt.
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Der Träger 6 weist, welche wie in 2 vergrößert im Bereich B gezeigt, ein Feld F aus matrixartig angeordneten Durchlichtbereichen 7, 8, 9 auf. Die Durchlichtbereiche 7, 8, 9 sind an der Vorderseite 10 durch den Strahl des Primärlichts P individuell anstrahlbar. Dabei kann individuell eine Lichtstärke eines auf einen Durchlichtbereich 7, 8, 9 einfallenden Primärlichts P eingestellt werden, z. B. durch Einstellen einer Stromstärke und/oder einer Einschaltzeit der Laser 3 während einer Beleuchtung. Insbesondere mag ein Durchlichtbereich 7, 8, 9 auch nicht beleuchtet werden.
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Die Durchlichtbereiche 7, 8, 9 strahlen an der Rückseite 11 (Nutz-)Licht ab, welches durch eine Projektionsoptik, hier angedeutet durch zwei Linsen 12, auf eine (externe) Bildfläche F geworfen wird. Durch die Verwendung des mindestens einen oszillierenden Spiegels 5 werden die Durchlichtbereiche 7, 8, 9 nacheinander angestrahlt, so dass ein Lichtabstrahlmuster seriell durch Lichtpunkte aufgebaut wird. Jeder Lichtpunkt wird durch das rückseitig von einem jeweiligen der Durchlichtbereiche 7, 8, 9 abgestrahlte Licht erzeugt. Die Durchlichtbereiche 7, 8, 9 sind dergestalt einheitlich matrixartig angeordnet, dass drei Durchlichtbereiche 7, 8, 9 ein bestimmtes Grundmuster 13 in Form einer 3×1-Matrix (gestrichelt eingezeichnet) bilden und das gesamte Feld F aus diesem Grundmuster 13 einheitlich aufgebaut ist.
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Der Durchlichtbereich 7 weist eine vorderseitig des Trägers 6 aufgebrachte Leuchtstoffschicht 14 auf, welche das blaue Primärlicht P zumindest im Wesentlichen vollständig in rotes Sekundärlicht Sr wellenlängenumwandelt und dieses an der Rückseite 11 abstrahlt. Der Durchlichtbereich 8 weist eine vorderseitig des Trägers 6 aufgebrachte Leuchtstoffschicht 15 auf, welche das blaue Primärlicht P zumindest im Wesentlichen vollständig in grünes Sekundärlicht Sg wellenlängenumwandelt und dieses an der Rückseite 11 abstrahlt. Der Durchlichtbereich 9 ist unbelegt, wird also nur durch den transparenten Träger 6 gebildet, so dass an der Rückseite das blaue Primärlicht P abgestrahlt wird, das den Träger 6 ungehindert durchlaufen hat.
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Die Durchlichtbereiche 7, 8, 9 werden zeitlich unmittelbar nacheinander mit dem Primärlicht P bestrahlt und bilden einen logischen Bildpunkt, welcher also aus einer Sequenz aus rotem, grünem und blauem Licht Sr, Sg bzw. P besteht. Aufgrund der örtlich und zeitlich engen Nachbarschaft der rückseitig abgestrahlten Lichtanteile Sr, Sg und P können diese von einem menschlichen Betrachter nicht aufgelöst werden und werden als ein Bildpunkt aus Mischlicht mit entsprechenden Lichtanteilen Sr, Sg und P wahrgenommen. Durch entsprechende Ansteuerung bzw. Beleuchtung der Durchlichtbereiche 7, 8, 9 kann der Bildpunkt einen (Summen-)Farbort im gesamten RGB-Farbraum einnehmen.
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Der Träger 6 weist eine konvex geformte rückwärtige Oberfläche 17 auf und wirkt somit auch als Linse.
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Der Träger 6 ist ferner austauschbar ausgestaltet, wie durch den Doppelpfeil angedeutet, und mag dazu in einer entsprechenden Aufnahme der Projektionsvorrichtung 1, z. B. einer Einschub- oder Einsteckaufnahme (o. Abb.), aufgenommen sein.
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Die Projektionsvorrichtung 1 weist zudem die Möglichkeit auf, noch mindestens einen weiteren Träger 18 in den Strahlengang einzufügen, hier: hinter dem Träger 6. Der Träger 18 weist bevorzugt ein gleich angeordnetes Feld F von Durchlichtbereichen auf wie der Träger 6, wobei jedoch nun die Durchlichtbereiche eine andere Funktion aufweisen, z. B. eine polarisierende Schicht 19 aufweisen.
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Unterschiedliche Durchlichtbereiche können unterschiedliche Polarisationseigenschaften aufweisen, z. B. nach Art der Polarisation (zirkular, linear) und/oder unterschiedlich gerichtet. Auch mag eine polarisierende Schicht einer bestimmten Lichtfarbe zugeordnet sein. Selbstverständlich kann für mindestens einen Durchlichtbereich auch auf eine polarisierende Schicht verzichtet werden.
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Die Durchlichtbereiche 7 bis 9 des Trägers 6 und die Durchlichtbereiche des Trägers 18 sind im Strahlengang des Lichts hintereinander angeordnet, so dass zu einem bestimmten Zeitpunkt dieser Strahlengang nur durch maximal eine Leuchtstoffschicht 14 oder 15 läuft.
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Obwohl die Erfindung im Detail durch die gezeigten Ausführungsbeispiele näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht darauf eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 19530008 B4 [0002]
- US 2006/221021 A1 [0003]
- US 2011/249460 A1 [0004]
