DE102014205777A1

DE102014205777A1 - headlamp device

Info

Publication number: DE102014205777A1
Application number: DE102014205777.9A
Authority: DE
Inventors: Stefan Grötsch
Original assignee: Osram GmbH
Current assignee: Osram GmbH
Priority date: 2014-03-27
Filing date: 2014-03-27
Publication date: 2015-10-01
Also published as: WO2015144787A1

Abstract

Es wird eine Scheinwerfervorrichtung (1) angegeben. Insbesondere handelt es sich bei der Scheinwerfervorrichtung (1) um eine sogenannte AFS-(Adaptive Front Lighting System)Scheinwerfervorrichtung. Als Lichtquelle weist die Scheinwerfervorrichtung (1) vorzugsweise eine Laserlichtquelle (10) auf, die Laserstrahlung (11) mit einem Strahlquerschnitt emittiert, dessen geometrische Form von der runden Form abweicht.It is a headlamp device (1) specified. In particular, the headlight device (1) is a so-called AFS (Adaptive Front Lighting System) headlamp device. As the light source, the headlight device (1) preferably has a laser light source (10) which emits laser radiation (11) with a beam cross section whose geometric shape deviates from the round shape.

Description

Es wird eine Scheinwerfervorrichtung angegeben. Insbesondere handelt es sich bei der Scheinwerfervorrichtung um eine sogenannte AFS-(Adaptive Front Lighting System)Scheinwerfervorrichtung. Hierbei kann ein von der Scheinwerfervorrichtung erzeugter Scheinwerferkegel beziehungsweise ein erzeugtes Leuchtfeld situationsangepasst, zum Beispiel abhängig vom Gegenverkehr, von einem vorausfahrenden Fahrzeug, von den Wetterverhältnissen, den Straßenverhältnissen oder den Beleuchtungsverhältnissen, so variiert werden, dass die Fahrbahn optimal ausgeleuchtet wird.It is a headlamp device specified. In particular, the headlight device is a so-called AFS (Adaptive Front Lighting System) headlamp device. In this case, a headlight cone generated by the headlight device or a generated light field can be varied according to the situation, for example depending on oncoming traffic, by a preceding vehicle, the weather conditions, the road conditions or the lighting conditions, that the road is optimally illuminated.

Im Allgemeinen sind für Scheinwerferanwendungen Lichtquellen gewünscht, die im Betrieb ein Leuchtfeld erzeugen, das sich durch eine scharfe Shutterkante mit hohem Kontrast auszeichnet. Es sind Scheinwerfervorrichtungen bekannt, die klassische Lichtquellen wie beispielsweise Entladungslampen mit einer Blende verwenden, wobei Teile des Scheinwerferkegels zur Erzielung einer gewünschten Lichtverteilung ausgeblendet werden. Für die richtige Blendeneinstellung werden zum Beispiel mechanische Schrittmotoren eingesetzt. Weiterhin sind als Lichtquellen statische Leuchtdioden bekannt, die zur Erzielung einer gewünschten Lichtverteilung bereichsweise ein- und ausgeschaltet oder gedimmt werden. Insgesamt sind die bekannten Lösungen technisch aufwändig.In general, for headlight applications, light sources are desired which, in operation, produce a luminous field characterized by a sharp shutter edge with high contrast. There are known headlamp devices that use classic light sources such as discharge lamps with a diaphragm, with parts of the headlight cone are hidden to achieve a desired light distribution. For the correct aperture setting, for example, mechanical stepper motors are used. Furthermore, static light-emitting diodes are known as light sources, which are partially switched on and off or dimmed to achieve a desired light distribution. Overall, the known solutions are technically complex.

Eine zu lösende Aufgabe besteht vorliegend darin, eine Scheinwerfervorrichtung anzugeben, bei der eine gewünschte Lichtverteilung auf möglichst einfache Weise erzeugt werden kann.In the present case, a problem to be solved is to specify a headlight device in which a desired light distribution can be generated in the simplest possible way.

Diese Aufgabe wird durch eine Scheinwerfervorrichtung gemäß dem unabhängigen Patentanspruch gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen des Gegenstands sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben und gehen weiterhin aus der nachfolgenden Beschreibung und den Zeichnungen hervor.This object is achieved by a headlight device according to the independent claim. Advantageous embodiments and further developments of the subject matter are set forth in the dependent claims and will be further apparent from the following description and the drawings.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform der vorliegend beschriebenen Scheinwerfervorrichtung erzeugt diese im Betrieb quer zur Fahrtrichtung eines Fahrzeugs ein Leuchtfeld, das durch eine horizontale Achse und eine vertikale Achse bestimmt ist. Insbesondere wird das Leuchtfeld aus der Perspektive des Fahrzeugs durch die vertikale Achse in eine linke Seite und eine rechte Seite geteilt. Weiterhin wird das Leuchtfeld aus der Perspektive des Fahrzeugs durch die horizontale Achse vorzugsweise in eine obere und eine untere Seite geteilt. Zum Beispiel weist die Lichtverteilung des Abblendlichts eine Shutterkante beziehungsweise Hell-Dunkel-Grenze auf, welche sich aus einem geraden horizontalen Teil auf der linken Seite und einem rechts ansteigenden Teil zusammensetzt, der von einem an der vertikalen Achse angeordneten Knick ausgeht. Unter dem Leuchtfeld wird vorliegend der hell ausgeleuchtete Bereich verstanden, der sich unterhalb der Hell-Dunkel-Grenze befindet.In accordance with at least one embodiment of the presently described headlamp device, in operation transversely to the direction of travel of a vehicle, this generates a luminous field which is determined by a horizontal axis and a vertical axis. In particular, from the perspective of the vehicle, the luminous field is divided by the vertical axis into a left side and a right side. Furthermore, the light field is preferably divided into upper and lower sides from the perspective of the vehicle through the horizontal axis. For example, the light distribution of the low beam on a shutter edge or light-dark boundary, which is composed of a straight horizontal part on the left side and a right-rising part, which emanates from a arranged on the vertical axis kink. In the present case, the illuminated field is understood to be the brightly illuminated region, which is located below the cut-off line.

Das Leuchtfeld kann zur Erzielung einer gewünschten Scheinwerferfunktion in vorgegebener Weise verändert werden. Die Scheinwerfervorrichtung kann verschiedene Scheinwerferfunktionen wie Abblendlicht, Fernlicht, Autobahnlicht oder Kurvenlicht aufweisen, die sich durch eine gezielte Veränderung des Leuchtfeldes erreichen lassen.The light field can be changed to achieve a desired headlight function in a predetermined manner. The headlight device may have various headlight functions such as low beam, high beam, motorway light or cornering light, which can be achieved by a targeted change of the light field.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst die Scheinwerfervorrichtung eine Laserlichtquelle. Vorzugsweise emittiert die Laserlichtquelle im Betrieb Laserstrahlung, die in einer ersten Richtung (sogenannte „fast axis“) eine größere Divergenz aufweist als in einer zweiten, zur ersten Richtung quer, insbesondere senkrecht, verlaufenden Richtung (sogenannte „slow axis“). Damit weist die Laserstrahlung einen Strahlquerschnitt auf, dessen geometrische Form von der runden Form abweicht. Insbesondere weist der Strahlquerschnitt eine elliptische oder annähernd elliptische Form auf. Mittels der Laserstrahlung kann mindestens ein Lichtsegment erzeugt werden, dessen Form durch die geometrische Form des Strahlquerschnitts bestimmt ist. Unter dem Lichtsegment ist im Rahmen der vorliegenden Anmeldung ein durch Laserstrahlung oder wellenlängenkonvertierte Strahlung oder Mischlicht ausgeleuchtetes Feld zu verstehen. Die Form des Lichtsegments kann entsprechend der geometrischen Form des Strahlquerschnitts von der runden Form abweichen. Insbesondere weist das Lichtsegment in der ersten Richtung eine kürzere Ausdehnung und in der quer, insbesondere senkrecht, zur ersten verlaufenden zweiten Richtung eine längere Ausdehnung auf. Vorzugsweise weist auch das Lichtsegment eine elliptische oder annähernd elliptische Form auf.In accordance with at least one embodiment, the headlight device comprises a laser light source. During operation, the laser light source preferably emits laser radiation which has a greater divergence in a first direction (so-called "fast axis") than in a second direction, which is transverse to the first direction, in particular perpendicular (so-called "slow axis"). Thus, the laser radiation has a beam cross section whose geometric shape deviates from the round shape. In particular, the beam cross section has an elliptical or approximately elliptical shape. By means of the laser radiation, at least one light segment can be generated whose shape is determined by the geometric shape of the beam cross section. For the purposes of the present application, the light segment is to be understood as a field illuminated by laser radiation or wavelength-converted radiation or mixed light. The shape of the light segment may deviate from the round shape in accordance with the geometric shape of the beam cross section. In particular, the light segment has a shorter extent in the first direction and a longer extent in the second direction extending transversely, in particular perpendicularly, to the first. Preferably, the light segment also has an elliptical or approximately elliptical shape.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform weist die Laserlichtquelle ein einziges Licht emittierendes Element auf, das Laserstrahlung mit einem von der runden Form abweichenden Strahlquerschnitt emittiert, wobei ein Lichtsegment mit entsprechender Form erzeugt wird. Es ist ferner möglich, dass die Laserlichtquelle mehrere Licht emittierende Elemente aufweist, die jeweils Laserstrahlung mit einem von der runden Form abweichenden Strahlquerschnitt emittieren, so dass mehrere Lichtsegmente mit entsprechender Form erzeugt werden.In accordance with at least one embodiment, the laser light source has a single light-emitting element which emits laser radiation having a beam cross-section deviating from the round shape, whereby a light segment having a corresponding shape is produced. It is also possible for the laser light source to have a plurality of light-emitting elements which each emit laser radiation having a beam cross-section deviating from the round shape, so that a plurality of light segments having a corresponding shape are produced.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform weist die Laserlichtquelle mindestens eine Laserdiode auf. Die Laserlichtquelle kann mehrere Laserdioden aufweisen, die insbesondere zeilenförmig, das heißt in einer Reihe etwa entlang der zweiten Richtung, angeordnet sind. Weiterhin kann die Laserlichtquelle einen Laserbarren aufweisen. Insbesondere handelt es sich bei der mindestens einen Laserdiode oder dem Laserbarren um einen Breitstreifenlaser. Der Laserbarren kann mehrere Breitstreifenlaserelemente aufweisen, die parallel angeordnet sind.In accordance with at least one embodiment, the laser light source has at least one laser diode. The laser light source may have a plurality of laser diodes, which are arranged in particular in a line, that is to say in a row approximately along the second direction. Furthermore, the Laser light source having a laser bar. In particular, the at least one laser diode or the laser bar is a wide-band laser. The laser bar may include a plurality of wide stripe laser elements arranged in parallel.

Bei einer bevorzugten Ausgestaltung weist die in der Laserlichtquelle enthaltene Laserdiode oder der Laserbarren eine vertikale Abmessung auf, die kleiner ist als eine horizontale Abmessung der Laserdiode oder des Laserbarrens. Dabei beträgt das Verhältnis von vertikaler Abmessung zu horizontaler Abmessung insbesondere zwischen 1:10 und 1:500. Beispielsweise kann die vertikale Abmessung, das heißt insbesondere die Höhe, der Laserdiode oder des Laserbarrens kleiner als 1 µm sein. Weiterhin kann die horizontale Abmessung, das heißt insbesondere die Breite, der Laserdiode oder des Laserbarrens zwischen 25 µm und 200 µm betragen. Vorzugsweise wird die vertikale Abmessung entlang der ersten Richtung und die horizontale Abmessung entlang der zweiten Richtung bestimmt.In a preferred embodiment, the laser diode contained in the laser light source or the laser bar has a vertical dimension which is smaller than a horizontal dimension of the laser diode or the laser bar. The ratio of vertical dimension to horizontal dimension is in particular between 1:10 and 1: 500. By way of example, the vertical dimension, that is to say in particular the height, of the laser diode or of the laser bar can be smaller than 1 μm. Furthermore, the horizontal dimension, that is to say in particular the width, of the laser diode or of the laser bar can be between 25 μm and 200 μm. Preferably, the vertical dimension along the first direction and the horizontal dimension along the second direction are determined.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform entspricht das Verhältnis der kürzeren Ausdehnung zur längeren Ausdehnung des Lichtsegments dem Verhältnis von vertikaler Abmessung zu horizontaler Abmessung der Laserdiode oder des Laserbarrens. Dies bedeutet insbesondere, dass das Verhältnis der kürzeren Ausdehnung zur längeren Ausdehnung des Lichtsegments zwischen 1:10 und 1:500 betragen kann.In accordance with at least one embodiment, the ratio of the shorter extension to the longer extension of the light segment corresponds to the ratio of vertical dimension to horizontal dimension of the laser diode or the laser bar. This means in particular that the ratio of the shorter extension to the longer extension of the light segment can be between 1:10 and 1: 500.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst die Scheinwerfervorrichtung ein Konversionselement zur zumindest teilweisen Wellenlängenkonversion der Laserstrahlung. Die Laserlichtquelle erzeugt im Betrieb vorzugsweise Licht in einem ersten Wellenlängenbereich. Das Konversionselement kann das Licht des ersten Wellenlängenbereichs zumindest teilweise in Licht eines zweiten Wellenlängenbereichs umwandeln. Insbesondere wird durch das Konversionselement zumindest ein Teil der Laserstrahlung in Strahlung mit größerer Wellenlänge umgewandelt.In accordance with at least one embodiment, the headlight device comprises a conversion element for the at least partial wavelength conversion of the laser radiation. The laser light source preferably generates light in a first wavelength range during operation. The conversion element can at least partially convert the light of the first wavelength range into light of a second wavelength range. In particular, at least part of the laser radiation is converted into radiation with a greater wavelength by the conversion element.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst die Scheinwerfervorrichtung eine Ablenkeinrichtung, welche die Laserstrahlung im Betrieb in der ersten und/oder zweiten Richtung ablenkt. Dies bedeutet insbesondere, dass die abgelenkte Laserstrahlung relativ zur Hauptabstrahlrichtung, in welche ein Großteil der Strahlung von der Laserlichtquelle emittiert wird, von der Ablenkeinrichtung nach oben oder unten und/oder nach links oder rechts abgelenkt werden kann.In accordance with at least one embodiment, the headlight device comprises a deflection device, which deflects the laser radiation during operation in the first and / or second direction. This means in particular that the deflected laser radiation can be deflected by the deflection device up or down and / or to the left or right relative to the main emission direction, in which a large part of the radiation is emitted by the laser light source.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform wird das mindestens eine Lichtsegment durch die Ablenkung der Laserstrahlung mehrfach auf das Konversionselement abgebildet. Vorzugsweise sind die abgebildeten Lichtsegmente in Reihen entlang der ersten und/oder zweiten Richtung angeordnet, wobei eine Reihe entlang der ersten Richtung auch als Spalte und eine Reihe entlang der zweiten Richtung auch als Zeile bezeichnet werden kann.In accordance with at least one embodiment, the at least one light segment is mapped onto the conversion element several times by the deflection of the laser radiation. Preferably, the imaged light segments are arranged in rows along the first and / or second direction, wherein a row along the first direction may also be referred to as a column and a row along the second direction may also be referred to as a row.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform wird das Leuchtfeld aus den abgebildeten Lichtsegmenten erzeugt. Die Größe des Leuchtfelds wird dabei insbesondere durch die Anzahl der abgebildeten Lichtsegmente bestimmt. Weiterhin kann die Form des Leuchtfelds durch eine geeignete Anordnung der Lichtsegmente bestimmt werden.In accordance with at least one embodiment, the luminous field is generated from the imaged light segments. The size of the light field is determined in particular by the number of light segments shown. Furthermore, the shape of the light field can be determined by a suitable arrangement of the light segments.

Gemäß zumindest eine Ausführungsform wird eine vertikale Auflösung des Leuchtfelds durch die kürzere Ausdehnung des Lichtsegments und eine horizontale Auflösung des Leuchtfelds durch die längere Ausdehnung des Lichtsegments bestimmt. Dabei ist insbesondere die vertikale Auflösung größer als die horizontale Auflösung. Vorteilhafterweise kann eine derartige Scheinwerfervorrichtung, die entlang der vertikalen Achse eine bessere Auflösung erzielt als entlang der horizontalen Achse, die in Deutschland und Europa derzeit geltenden technischen Vorschriften, die in vertikaler Richtung eine geringere Toleranz verlangen als in horizontaler Richtung, einwandfrei erfüllen.In accordance with at least one embodiment, a vertical resolution of the luminous field is determined by the shorter extent of the luminous segment and a horizontal resolution of the luminous field by the longer extent of the luminous segment. In particular, the vertical resolution is greater than the horizontal resolution. Advantageously, such a headlamp device, which achieves a better resolution along the vertical axis than along the horizontal axis, the current technical regulations in Germany and Europe, which require a lower tolerance in the vertical direction than in the horizontal direction, perfectly.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform wird das von der Scheinwerfervorrichtung erzeugte Leuchtfeld mit Mischlicht ausgeleuchtet, das sich insbesondere aus Strahlung aus dem ersten Wellenlängenbereich, die von der Laserlichtquelle erzeugt wird, und Strahlung aus dem zweiten Wellenlängenbereich, die von dem Konversionselement erzeugt wird, zusammensetzt. Beispielsweise handelt es sich bei dem ersten Wellenlängenbereich um den Spektralbereich für blaues Licht. Bei dem Licht des zweiten Wellenlängenbereichs handelt es sich beispielsweise um gelbes Licht. Auf diese Weise kann das Leuchtfeld mit weißem Mischlicht ausgeleuchtet werden.In accordance with at least one embodiment, the luminous field generated by the headlamp device is illuminated with mixed light, which in particular is composed of radiation from the first wavelength range, which is generated by the laser light source, and radiation from the second wavelength range, which is generated by the conversion element. For example, the first wavelength range is the spectral range for blue light. The light of the second wavelength range is, for example, yellow light. In this way, the illuminated field can be illuminated with white mixed light.

Bei einer bevorzugten Ausgestaltung der Scheinwerfervorrichtung wird die von der Laserlichtquelle kommende Laserstrahlung an der Ablenkeinrichtung reflektiert. Dies hat den Vorteil, dass das erzeugte Leuchtfeld nicht in der Hauptabstrahlrichtung der Laserlichtquelle angeordnet ist und damit die Laserstrahlung nicht direkt in das Auge eines Betrachters gelangen und zu Schädigungen führen kann. Alternativ kann jedoch die von der Laserlichtquelle kommende Laserstrahlung an der Ablenkeinrichtung transmittiert werden. In diesem Fall sind die Laserlichtquelle, die Ablenkeinrichtung und das Konversionselement vorzugsweise entlang der Hauptabstrahlrichtung angeordnet und können auf einfache Weise zueinander justiert werden. In a preferred embodiment of the headlight device, the laser radiation coming from the laser light source is reflected at the deflection device. This has the advantage that the luminous field produced is not arranged in the main emission direction of the laser light source and thus the laser radiation can not reach directly into the eye of a viewer and can lead to damage. Alternatively, however, the laser radiation coming from the laser light source can be transmitted to the deflection device. In this case, the laser light source, the deflector and the conversion element are preferably arranged along the main emission direction and can be easily adjusted to one another.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Scheinwerfervorrichtung ist das Konversionselement entfernt von der Ablenkeinrichtung und insbesondere auch entfernt von der Laserlichtquelle angeordnet. Dadurch kann das Konversionselement besser gekühlt werden. Das Konversionselement weist vorzugsweise eine der Ablenkeinrichtung zugewandte erste Oberfläche auf, auf welche die Laserlichtquelle abgebildet wird. Die wellenlängenkonvertierte Strahlung wird insbesondere zu einem Großteil auf einer der Ablenkeinrichtung abgewandten zweiten Oberfläche des Konversionselements abgestrahlt. In a preferred embodiment of the headlight device, the conversion element is arranged away from the deflection device and in particular also away from the laser light source. As a result, the conversion element can be cooled better. The conversion element preferably has a first surface facing the deflection device, onto which the laser light source is imaged. The wavelength-converted radiation is radiated in particular to a large extent on a second surface of the conversion element facing away from the deflection device.

Das Konversionselement enthält ein Konversionsmaterial, für das beispielsweise zumindest eines der folgenden Materialien in Betracht kommt:
Mit Metallen der seltenen Erden dotierte Granate, mit Metallen der seltenen Erden dotierte Erdalkalisulfide, mit Metallen der seltenen Erden dotierte Thiogallate, mit Metallen der seltenen Erden dotierte Aluminate, mit Metallen der seltenen Erden dotierte Orthosilikate, mit Metallen der seltenen Erden dotierte Chlorosilikate, mit Metallen der seltenen Erden dotierte Erdalkalisiliziumnitride, mit Metallen der seltenen Erden dotierte Oxynitride, mit Metallen der seltenen Erden dotierte Aluminiumoxynitride.The conversion element contains a conversion material for which, for example, at least one of the following materials is considered:
Grits doped with rare earth metals, alkaline earth sulfides doped with rare earth metals, thiogallates doped with rare earth metals, rare earth doped aluminates, rare earth doped orthosilicates, rare earth doped chlorosilicates, metals rare earth doped alkaline earth silicon nitrides, rare earth doped oxynitrides, rare earth doped aluminum oxynitrides.

Vorzugsweise ist das Konversionsmaterial aus dotierten Granaten wie Ce- oder Tb-aktivierte Granate wie YAG:Ce, TAG:Ce, TbYAG:Ce gebildet. Preferably, the conversion material is formed from doped garnets such as Ce- or Tb-activated garnets such as YAG: Ce, TAG: Ce, TbYAG: Ce.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform weist die Scheinwerfervorrichtung eine optische Einrichtung auf. Insbesondere ist die optische Einrichtung der Laserlichtquelle in ihrer Hauptabstrahlrichtung nachgeordnet. Vorzugsweise ist die optische Einrichtung zwischen der Laserlichtquelle und der Ablenkeinrichtung angeordnet. Beispielsweise kann die optische Einrichtung eine oder mehrere Linsen umfassen. Insbesondere ist jeder Laserdiode oder jedem Laserbarrenelement eine Linse zugeordnet.In accordance with at least one embodiment, the headlight device has an optical device. In particular, the optical device is arranged downstream of the laser light source in its main emission direction. Preferably, the optical device is arranged between the laser light source and the deflection device. For example, the optical device may comprise one or more lenses. In particular, each laser diode or each laser bar element is associated with a lens.

Bei einer bevorzugten Ausgestaltung kann die Laserlichtquelle mittels der optischen Einrichtung verhältnistreu auf die Ablenkeinrichtung abgebildet werden. Dies bedeutet insbesondere, dass das Verhältnis der kürzeren Ausdehnung zur längeren Ausdehnung des Lichtsegments bei der Abbildung erhalten bleibt. In a preferred embodiment, the laser light source can be reproduced by the optical device with respect to the deflection device. This means, in particular, that the ratio of the shorter extension to the longer extension of the light segment is retained in the image.

Bei einer weiteren Ausgestaltung kann die Laserlichtquelle mittels der Ablenkeinrichtung verhältnistreu auf das Konversionselement abgelenkt werden. Dies bedeutet insbesondere, dass das Verhältnis der kürzeren Ausdehnung zur längeren Ausdehnung des Lichtsegments bei der Ablenkung erhalten bleibt. Dabei kehrt sich mit Vorteil das Abbildungsverhältnis nicht um, so dass das Lichtsegment insbesondere in der ersten beziehungsweise vertikalen Richtung die kürzere und in der zweiten beziehungsweise horizontalen Richtung die längere Ausdehnung aufweist.In a further embodiment, the laser light source can be deflected by means of the deflecting relatively true to the conversion element. This means, in particular, that the ratio of the shorter extension to the longer extension of the light segment is maintained during the deflection. In this case, the imaging ratio does not reverse with advantage, so that the light segment has the shorter extent, in particular in the first or vertical direction, and the longer extent in the second or horizontal direction.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst die Ablenkeinrichtung eine Spiegelanordnung mit mindestens einer verstellbaren Spiegelebene. Die Spiegelebene ist vorzugsweise um mindestens eine Achse drehbar. Insbesondere ist die Spiegelebene um zwei Achsen, die senkrecht zueinander verlaufen, drehbar. Weiterhin kann die Ablenkeinrichtung eine Steuervorrichtung aufweisen, die dafür vorgesehen ist, die Spiegelanordnung derart anzusteuern, dass diese beziehungsweise die Spiegelebene eine gewünschte räumliche Position und Ausrichtung relativ zur auftreffenden Laserstrahlung annimmt. Insbesondere kann die Steuervorrichtung dazu eingerichtet sein, die von der Laserlichtquelle emittierte Laserstrahlung mittels der Spiegelanordnung in der ersten und/oder zweiten Richtung abzulenken. Beispielsweise kann die Ablenkeinrichtung ein Mikrospiegelarray oder eine Spiegelfacettentrommel umfassen.In accordance with at least one embodiment, the deflection device comprises a mirror arrangement with at least one adjustable mirror plane. The mirror plane is preferably rotatable about at least one axis. In particular, the mirror plane about two axes which are perpendicular to each other, rotatable. Furthermore, the deflection device can have a control device which is provided to control the mirror arrangement such that it or the mirror plane assumes a desired spatial position and orientation relative to the incident laser radiation. In particular, the control device may be configured to deflect the laser radiation emitted by the laser light source by means of the mirror arrangement in the first and / or second direction. For example, the deflection device may comprise a micromirror array or a mirror facet drum.

Weitere Vorteile, vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen ergeben sich aus den im Folgenden in Verbindung mit den Figuren beschriebenen Ausführungsbeispielen.Further advantages, advantageous embodiments and developments emerge from the embodiments described below in conjunction with the figures.

Es zeigen:Show it:

1 ein Schaubild darstellend eine Lichtverteilungskurve gemäß UN/ECE-Regelungsnummer 112/123 der technischen Vorschriften für Kraftfahrzeuge, 1 a graph showing a light distribution curve in accordance with UN / ECE Regulation No 112/123 of the technical requirements for motor vehicles;

2 ein Schaubild darstellend die Aktivierungszeit des Abblendlichts für verschiedene Scheinwerfervorrichtungen (vergleiche Analysis of Safety Aspects for LED Matrix High Beam Functions, A. Austerschulte, ISAL 2013, p330 ff ), 2 a graph showing the activation time of the low beam for various headlamp devices (see Analysis of Safety Aspects for LED Matrix High Beam Functions, A. Oyster Shoulder, ISAL 2013, p330 et seq )

3 eine schematische perspektivische Darstellung einer Laserlichtquelle gemäß einem Ausführungsbeispiel und Funktionsprinzip, 3 a schematic perspective view of a laser light source according to an embodiment and operating principle,

4 eine schematische perspektivische Darstellung einer Scheinwerfervorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel, 4 a schematic perspective view of a headlight device according to an embodiment,

5 eine schematische Darstellung des Funktionsprinzips einer Scheinwerfervorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel, 5 a schematic representation of the operating principle of a headlight device according to an embodiment,

6 eine schematische Darstellung des Funktionsprinzips einer Scheinwerfervorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel. 6 a schematic representation of the principle of operation of a headlamp device according to an embodiment.

In 1 ist eine Hell-Dunkel-Grenze C dargestellt, wie sie gemäß der UN/ECE-Regelungsnummer 112 der technischen Vorschriften für Kraftfahrzeuge bei der Lichtverteilung des Abblendlichtscheinwerfers vorhanden sein muss. Das von dem Scheinwerfer erzeugte Leuchtfeld 2 ist unterhalb der Hell-Dunkel-Grenze C angeordnet.In 1 A light-dark boundary C is shown as shown in the UN / ECE Regulation Number 112 the technical regulations for Motor vehicles must be present in the light distribution of the low beam headlamp. The light field generated by the headlight 2 is arranged below the light-dark boundary C.

Die Hell-Dunkel-Grenze C setzt sich aus einem geraden horizontalen Teil auf der linken Seite und einem vom Knick N ausgehenden rechts ansteigenden Teil zusammen. Dabei erfolgt die vertikale Einstellung der Hell-Dunkel-Grenze C derart, dass der horizontale Teil der Hell-Dunkel-Grenze C ausgehend von einem Punkt unter der Linie B so angehoben wird, dass er sich in seiner Soll-Lage S = 1 % D unter der horizontalen Linie H-H befindet. Bei der horizontalen Einstellung wird der ansteigende Teil der Hell-Dunkel-Grenze C so verschoben, dass über der Linie O = 0.2° D der ansteigende Teil nach links nicht über die Linie A hinausgeht und auf der Linie O oder darunter der ansteigende Teil die Linie A schneidet und der Knick N sich im Wesentlichen auf der vertikalen Linie V-V befindet. Eine Verstellung der Achse des Lichtbündels darf ausgehend von der Linie B nach oben oder nach unten nicht mehr als 0.25° betragen. Daraus ergibt sich für die vertikale Zielgenauigkeit der Toleranzbereich T1. Ausgehend von der Linie A darf eine Verstellung der Achse des Lichtbündels horizontal nicht mehr als 0.5° nach links oder 0.75° nach rechts betragen. Daraus ergibt sich für die horizontale Zielgenauigkeit der Toleranzbereich T2. Die vertikale Toleranz ist also kleiner als die horizontale Toleranz.The light-dark boundary C is composed of a straight horizontal part on the left side and a rising from the bend N right rising part together. In this case, the vertical adjustment of the cut-off C takes place in such a way that the horizontal part of the cut-off C is raised, starting from a point below the line B, so that it is in its desired position S = 1% D located below the horizontal line HH. In the horizontal adjustment, the rising part of the cut-off C is shifted so that above the line O = 0.2 ° D, the rising part does not go beyond the line A to the left, and the rising part on the line O or below the line A cuts and the kink N is located substantially on the vertical line VV. An adjustment of the axis of the light beam may not be more than 0.25 °, starting from the line B upwards or downwards. This results in the tolerance range T1 for the vertical accuracy. Starting from the line A, an adjustment of the axis of the light beam may not be horizontally more than 0.5 ° to the left or 0.75 ° to the right. This results in the horizontal accuracy of the tolerance range T2. The vertical tolerance is therefore smaller than the horizontal tolerance.

Um die Vorgaben der vertikalen Zielgenauigkeit zu erfüllen, sollte die kürzere, vertikale Ausdehnung des abgebildeten Lichtsegments höchstens 0.1° betragen.To meet the requirements of vertical accuracy, the shorter vertical extent of the imaged light segment should be at most 0.1 °.

Das in 2 dargestellte Schaubild ist einem Konferenzbeitrag entnommen (vergleiche Analysis of Safety Aspects for LED Matrix High Beam Functions, A. Austerschulte, ISAL 2013, p330 ff ). Es zeigt die lokale Aktivierung im Scheinwerferkegel zwischen –12° und +12° von verschiedenen Scheinwerfervorrichtungen. Die Kurve I zeigt die relative Aktivierung des Abblendlichts eines Scheinwerfers mit automatischem Umschalten von Fernlicht auf Abblendlicht. Weiterhin zeigen die Kurven II bis V die lokale Aktivierung von Scheinwerfern, die Pixellicht beziehungsweise segmentiertes Licht verwenden. Dabei werden die Lichtsegmente, aus denen sich der Scheinwerferkegel zusammensetzt, ausgehend von der Kurve II bis zur Kurve V immer kleiner. Zum Beispiel können die Lichtsegmente eine horizontale Ausdehnung von 2° (Kurve III), 1° (Kurve IV) und 0.5° (Kurve V) aufweisen. Obwohl die horizontale Ausdehnung der Lichtsegmente von Kurve III bis Kurve V abnimmt und damit die horizontale Auflösung zunimmt, ist keine merkliche Änderung der relativen Aktivierung erkennbar. Dies bedeutet insbesondere, dass trotz besserer horizontaler Auflösung keine relative Zunahme in der Aktivierung des Fernlichts stattfindet.This in 2 Diagram shown is taken from a conference contribution (cf. Analysis of Safety Aspects for LED Matrix High Beam Functions, A. Oyster Shoulder, ISAL 2013, p330 et seq ). It shows the local activation in the headlight cone between -12 ° and + 12 ° of different headlight devices. The curve I shows the relative activation of the dipped beam of a headlamp with automatic switching from high beam to dipped beam. Furthermore, the curves show II to V local activation of headlamps using pixel light or segmented light. The light segments, which make up the headlight cone, start from the curve II to the curve V always smaller. For example, the light segments may have a horizontal extension of 2 ° (curve III ), 1 ° (curve IV ) and 0.5 ° (curve V ) exhibit. Although the horizontal extent of the light segments of curve III to curve V and thus increasing the horizontal resolution, no noticeable change in the relative activation is discernible. This means in particular that, despite better horizontal resolution, there is no relative increase in the activation of the high beam.

Damit kann bereits ab einer horizontalen Auflösung von 1° eine ausreichend gute relative Aktivierung erzielt werden.Thus, starting at a horizontal resolution of 1 °, a sufficiently good relative activation can be achieved.

In 3 ist ein Ausführungsbeispiel einer Laserlichtquelle 10 dargestellt, die für eine vorliegend beschriebene Scheinwerfervorrichtung verwendet werden kann. Insbesondere handelt es sich bei der Laserlichtquelle 10 um einen Breitenstreifenlaser. Die Laserlichtquelle 10 weist eine vertikale Abmessung W und eine horizontale Abmessung L auf, wobei die vertikale Abmessung W insbesondere kleiner ist als die horizontale Abmessung L. Vorzugsweise beträgt das Verhältnis von vertikaler Abmessung W zu horizontaler Abmessung L zwischen 1:10 und 1:500. Beispielsweise kann die vertikale Abmessung W, das heißt insbesondere die Höhe, der Laserlichtquelle 10 kleiner als 1 µm sein. Weiterhin kann die horizontale Abmessung L, das heißt insbesondere die Breite, der Laserlichtquelle 10 zwischen 25 µm und 200 µm betragen.In 3 is an embodiment of a laser light source 10 illustrated, which can be used for a headlamp device described herein. In particular, it is the laser light source 10 around a wide-band laser. The laser light source 10 has a vertical dimension W and a horizontal dimension L, wherein the vertical dimension W is in particular smaller than the horizontal dimension L. Preferably, the ratio of vertical dimension W to horizontal dimension L is between 1:10 and 1: 500. For example, the vertical dimension W, that is, in particular the height, of the laser light source 10 be less than 1 micron. Furthermore, the horizontal dimension L, that is, in particular the width, of the laser light source 10 be between 25 microns and 200 microns.

Im Betrieb erzeugt die Laserlichtquelle 10 Laserstrahlung 11, die an einer Hauptfläche 10A aus der Laserlichtquelle 10 austritt und zu einem Großteil in eine Hauptabstrahlrichtung M ausgesandt wird. In einer senkrecht zur Hauptabstrahlrichtung M verlaufenden ersten Richtung R1 (sogenannte „fast axis“) weist die Laserstrahlung 11 eine größere Divergenz auf als in einer zweiten, zur ersten Richtung quer, insbesondere senkrecht, verlaufenden Richtung R2 (sogenannte „slow axis“). Die unterschiedliche Divergenz der Laserstrahlung 11 führt insbesondere zu einem elliptischen Strahlprofil mit gaußschen Intensitätsprofilen entlang der ersten und zweiten Richtung R1, R2. Beispielsweise kann ein Öffnungswinkel der Laserstrahlung 11 in der ersten Richtung R1 zwischen 15º und 30º und in der zweiten Richtung R2 zwischen 4º und 12º betragen. Dabei entspricht der Öffnungswinkel der Halbwertsbreite des jeweiligen gaußschen Intensitätsprofils.In operation, the laser light source generates 10 laser radiation 11 standing on a main surface 10A from the laser light source 10 exits and is sent to a large extent in a main emission direction M. In a direction perpendicular to the main emission direction M extending first direction R1 (so-called "fast axis"), the laser radiation 11 a greater divergence than in a second, transverse to the first direction, in particular perpendicular, extending direction R2 (so-called "slow axis"). The different divergence of the laser radiation 11 leads in particular to an elliptical beam profile with Gaussian intensity profiles along the first and second directions R1, R2. For example, an opening angle of the laser radiation 11 R1 is between 15 ° and 30 ° in the first direction R1 and between 4 ° and 12 ° in the second direction R2. The opening angle corresponds to the half-width of the respective Gaussian intensity profile.

Vorzugsweise wird die vertikale Abmessung W der Laserlichtquelle 10 parallel zur ersten Richtung R1 bestimmt, während die horizontale Abmessung L der Laserlichtquelle 10 parallel zur zweiten Richtung R2 bestimmt wird.Preferably, the vertical dimension W of the laser light source becomes 10 determined parallel to the first direction R1, while the horizontal dimension L of the laser light source 10 is determined parallel to the second direction R2.

Weiterhin zeigt 3, dass der Laserlichtquelle 10 in Hauptabstrahlrichtung M eine optische Einrichtung 12 nachgeordnet ist. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel umfasst die optische Einrichtung 12 eine Linse, welche die Laserlichtquelle 10 auf eine Ablenkeinrichtung (nicht dargestellt) abbildet. Insbesondere wird die Ablenkeinrichtung in einer Brennebene E der optischen Einrichtung 12 angeordnet. Weiterhin umfasst die optische Einrichtung 12 mit Vorteil ein optisches Element (nicht dargestellt) zur Drehung des Strahlprofils der Laserstrahlung 11 um insbesondere 90°, so dass ein in der Brennebene E erzeugtes Lichtsegment 13 in der ersten Richtung R1 eine kürzere Ausdehnung F und in der zweiten Richtung R2 eine längere Ausdehnung G aufweist.Further shows 3 that the laser light source 10 in the main emission direction M an optical device 12 is subordinate. In the illustrated embodiment, the optical device comprises 12 a lens which the laser light source 10 on a deflector (not shown). In particular, the deflection device is in a focal plane E of the optical device 12 arranged. Furthermore, the optical device comprises 12 Advantageously, an optical element (not shown) for rotating the beam profile of the laser radiation 11 in particular 90 °, so that a generated in the focal plane E light segment 13 in the first direction R1 has a shorter extent F and in the second direction R2 has a longer extent G.

In 4 ist eine Scheinwerfervorrichtung 1 beziehungsweise sind Teile einer Scheinwerfervorrichtung 1 gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel dargestellt. Die Scheinwerfervorrichtung 1 umfasst eine Laserlichtquelle 10, eine optische Einrichtung 12, eine Ablenkeinrichtung 14 und ein Konversionselement 15. In 4 is a headlamp device 1 or are parts of a headlight device 1 illustrated according to a preferred embodiment. The headlight device 1 includes a laser light source 10 , an optical device 12 a deflector 14 and a conversion element 15 ,

Bei der dargestellten Laserlichtquelle 10 handelt es sich um einen Laserbarren, der mehrere Breitstreifenlaserelemente 10B umfasst, die parallel angeordnet sind. Im Betrieb emittieren die Breitstreifenlaserelemente 10B jeweils Laserstrahlung 11 mit einem insbesondere elliptischen oder annähernd elliptischen Strahlquerschnitt.In the illustrated laser light source 10 It is a laser bar that contains several broadband laser elements 10B includes, which are arranged in parallel. In operation, the broadband laser elements emit 10B each laser radiation 11 with a particular elliptical or approximately elliptical beam cross section.

Die optische Einrichtung 12 ist der Laserlichtquelle 10 in Hauptabstrahlrichtung M nachgeordnet. Weiterhin ist die optische Einrichtung 12 zwischen der Laserlichtquelle 10 und der Ablenkeinrichtung 14 angeordnet. Insbesondere weist die optische Einrichtung 12 mehrere Linsen auf, wobei jeweils eine Linse einem Breitstreifenlaserelement 10B zugeordnet ist. Mittels der optischen Einrichtung 12 wird die Laserlichtquelle 10 über die Ablenkeinrichtung 14 auf das Konversionselement 15 abgebildet, wobei auf der Ablenkeinrichtung 14 beziehungsweise auf dem Konversionselement 15 mehrere Lichtsegmente 13 entstehen, die in einer Zeile, das heißt in einer Reihe entlang der zweiten Richtung R2, angeordnet sind.The optical device 12 is the laser light source 10 downstream in the main emission direction M. Furthermore, the optical device 12 between the laser light source 10 and the deflector 14 arranged. In particular, the optical device 12 a plurality of lenses, wherein each one lens a broadband laser element 10B assigned. By means of the optical device 12 becomes the laser light source 10 over the deflection device 14 on the conversion element 15 pictured, being on the deflector 14 or on the conversion element 15 several light segments 13 arise, which are arranged in a row, that is in a row along the second direction R2.

Bei dem in 4 dargestellten Ausführungsbeispiel umfasst die Ablenkeinrichtung 14 eine Spiegelanordnung 14A, bei der es sich um eine Spiegelfacettentrommel handelt, die mehrere Spiegelebenen 14B aufweist, die zusammengesetzt die Mantelfläche eines Prismas ergeben. Dabei wird eine Deckfläche D der Spiegelfacettentrommel von einem regelmäßigen Vieleck gebildet, so dass die Spiegelfacettentrommel hinsichtlich einer Rotationsachse R eine drehsymmetrische Form aufweist. Es ist jedoch auch denkbar, dass die Deckfläche von einem unregelmäßigen Vieleck gebildet wird.At the in 4 illustrated embodiment includes the deflection 14 a mirror arrangement 14A , which is a mirror facet drum that has multiple mirror planes 14B comprising, the composite give the lateral surface of a prism. In this case, a cover surface D of the mirror facet drum is formed by a regular polygon, so that the mirror facet drum has a rotationally symmetrical shape with respect to a rotation axis R. However, it is also conceivable that the top surface is formed by an irregular polygon.

Mittels der Ablenkeinrichtung 14 wird die Laserstrahlung 11 auf das Konversionselement 15 umgelenkt (vergleiche 5 und 6).By means of the deflection device 14 becomes the laser radiation 11 on the conversion element 15 redirected (compare 5 and 6 ).

Bei dem in 4 dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Konversionselement 15 entfernt von der Ablenkeinrichtung 14 angeordnet. Weiterhin ist das Konversionselement 15 entfernt von der Laserlichtquelle 10 angeordnet. Durch die Beabstandung des Konversionselements 15 von der Ablenkeinrichtung 14 und der Laserlichtquelle 10 kann das Konversionselement 15 gut gekühlt werden. At the in 4 illustrated embodiment is the conversion element 15 away from the deflector 14 arranged. Furthermore, the conversion element 15 away from the laser light source 10 arranged. By the spacing of the conversion element 15 from the deflector 14 and the laser light source 10 can the conversion element 15 be well cooled.

Mittels des Konversionselements 15 kann zumindest ein Teil der Laserstrahlung 11 wellenlängenkonvertiert werden. Die Laserstrahlung 11 kann in einem ersten Wellenlängenbereich emittiert werden, bei dem es sich beispielsweise um den Spektralbereich für blaues Licht handelt. Die wellenlängenkonvertierte Strahlung kann in einem zweiten Wellenlängenbereich emittiert werden, bei dem es sich beispielsweise um den Spektralbereich für gelbes Licht handelt. Auf diese Weise wird vom Konversionselement 15 aus dem blauen Laserlicht 11 und dem gelben wellenlängenkonvertierten Licht weißes Mischlicht erzeugt.By means of the conversion element 15 can at least part of the laser radiation 11 wavelength converted. The laser radiation 11 can be emitted in a first wavelength range, which is for example the spectral range for blue light. The wavelength-converted radiation can be emitted in a second wavelength range, which is, for example, the spectral range for yellow light. This is the conversion element 15 from the blue laser light 11 and produces white mixed light to the yellow wavelength-converted light.

Das Konversionselement 15 weist eine der Ablenkeinrichtung 14 zugewandte erste Oberfläche 15A auf, auf welche die Laserlichtquelle 10 abgebildet wird. Das zur Erzeugung des Leuchtfelds verwendete Mischlicht wird von dem Konversionselement 15 insbesondere an einer der Ablenkeinrichtung 14 abgewandten zweiten Oberfläche 15B des Konversionselements 15 abgestrahlt.The conversion element 15 has one of the deflection 14 facing first surface 15A on which the laser light source 10 is shown. The mixed light used to generate the light field is from the conversion element 15 in particular at one of the deflection device 14 remote second surface 15B the conversion element 15 radiated.

5 veranschaulicht das Funktionsprinzip einer wie in 4 dargestellten Scheinwerfervorrichtung 1. Im Betrieb wird von der Laserlichtquelle 10 Laserstrahlung 11 erzeugt und in die Hauptabstrahlrichtung M emittiert. Die Laserlichtquelle 10 wird mittels der optischen Einrichtung 12, die der Laserlichtquelle 10 in Hauptabstrahlrichtung M nachgeordnet ist, auf die Spiegelanordnung 14A der Ablenkeinrichtung 14 abgebildet. Bei der Spiegelanordnung 14A handelt es sich bei diesem Ausführungsbeispiel um eine Spiegelfacettentrommel. Die Ablenkeinrichtung 14 kann zusätzlich zur Spiegelanordnung 14A eine Steuervorrichtung (nicht dargestellt) umfassen, die dafür vorgesehen ist, die Spiegelanordnung 14A derart anzusteuern, dass diese beziehungsweise die Spiegelebene 14B, auf welche die Laserlichtquelle 10 abgebildet wird, eine gewünschte räumliche Position und Ausrichtung annimmt. Insbesondere kann die Steuervorrichtung eine Drehung der Spiegelanordnung 14A um die Rotationsachse R, die insbesondere parallel zur zweiten Richtung R2 (vergleiche 4) verläuft, verursachen, so dass die Spiegelebene 14B, auf welche die Laserlichtquelle 10 abgebildet wird, leicht verkippt wird. Durch die leichte Verkippung kann die Laserstrahlung 11 in der ersten Richtung R1, das heißt nach oben oder unten, abgelenkt werden. Dabei entsteht eine Spalte aus Lichtsegmenten. 5 illustrates the working principle of a like in 4 shown headlight device 1 , In operation, the laser light source 10 laser radiation 11 generated and emitted in the main emission direction M. The laser light source 10 is by means of the optical device 12 , the laser light source 10 downstream in the main emission direction M, to the mirror arrangement 14A the deflection device 14 displayed. In the mirror arrangement 14A this is a mirror facet drum. The deflection device 14 can in addition to the mirror assembly 14A a control device (not shown) provided for the mirror assembly 14A to control such that these or the mirror plane 14B to which the laser light source 10 mapped, assumes a desired spatial position and orientation. In particular, the control device may rotate the mirror assembly 14A about the axis of rotation R, in particular parallel to the second direction R2 (cf. 4 ), cause, so that the mirror plane 14B to which the laser light source 10 is imaged, tilted slightly. Due to the slight tilting, the laser radiation 11 in the first direction R1, ie up or down, be distracted. This creates a column of light segments.

Beispielsweise entstehen bei einer wie in 4 dargestellten Laserlichtquelle 10, die mehrere Laserelemente 10A aufweist, durch die Ablenkung in erster Richtung R1 mehrere Spalten von Lichtsegmenten. For example, arise in a like in 4 illustrated laser light source 10 , which has a plurality of laser elements 10A, by the deflection in the first direction R1 a plurality of columns of light segments.

Wie in 6 dargestellt ist, kann auch eine zeilenweise Ablenkung der Laserstrahlung 11, das heißt entlang der zweiten Richtung R2, erfolgen. Hierfür kann die Spiegelebene 14B, auf welche die Laserlichtquelle 10 abgebildet wird, um eine senkrecht zur Rotationsachse R angeordnete Kippachse gedreht werden. Durch die Verkippung kann die Laserstrahlung 11 in der zweiten Richtung R2, das heißt nach links oder rechts, abgelenkt werden. Dabei entsteht eine Zeile aus Lichtsegmenten. As in 6 is shown, can also be a line by line deflection of the laser radiation 11 , that is along the second direction R2, take place. For this purpose, the mirror plane 14 B, to which the laser light source 10 is imaged to be rotated about a tilt axis arranged perpendicular to the axis of rotation R. Due to the tilting, the laser radiation 11 in the second direction R2, that is to the left or right, are deflected. This creates a row of light segments.

Durch eine geeignete Anzahl und Anordnung von Lichtsegmenten kann eine gewünschte Lichtverteilung beziehungsweise ein gewünschtes Leuchtfeld 2 erzeugt werden, das beispielsweise wie in 5 dargestellt die Lichtverteilung des Abblendlichts aufweist. Dabei kann durch die entlang der ersten Richtung bestehende kürzere Ausdehnung des Lichtsegments und die entlang der zweiten Richtung bestehende längere Ausdehnung des Lichtsegments eine Auflösung des Leuchtfelds erzielt werden, die entlang der vertikalen Achse größer ist als entlang der horizontalen Achse. Mit einer derartigen Scheinwerfervorrichtung können die in Deutschland und Europa derzeit geltenden technischen Vorschriften optimal erfüllt werden.By a suitable number and arrangement of light segments, a desired light distribution or a desired light field 2 be generated, for example, as in 5 shown having the light distribution of the low beam. In this case, the shorter extension of the light segment along the first direction and the longer extension of the light segment along the second direction can achieve a resolution of the luminous field which is greater along the vertical axis than along the horizontal axis. With such a headlight device, the current technical regulations in Germany and Europe can be optimally fulfilled.

Die Erfindung ist nicht durch die Beschreibung anhand der Ausführungsbeispiele beschränkt. Vielmehr umfasst die Erfindung jedes neue Merkmal sowie jede Kombination von Merkmalen, was insbesondere jede Kombination von Merkmalen in den Patentansprüchen beinhaltet, auch wenn dieses Merkmal oder diese Kombination selbst nicht explizit in den Patentansprüchen oder Ausführungsbeispielen angegeben ist.The invention is not limited by the description with reference to the embodiments. Rather, the invention encompasses any novel feature as well as any combination of features, including in particular any combination of features in the claims, even if this feature or combination itself is not explicitly stated in the claims or exemplary embodiments.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature

Analysis of Safety Aspects for LED Matrix High Beam Functions, A. Oyster Shoulder, ISAL 2013, p330 et seq. [0029]
Analysis of Safety Aspects for LED Matrix High Beam Functions, A. Oyster Shoulder, ISAL 2013, p330 et seq. [0037]

Claims

Headlight device ( 1 ), which in operation transverse to a direction of travel of a vehicle, a light field ( 2 ), which is determined by a horizontal axis (HH) and a vertical axis (VV), wherein the headlamp device ( 1 ) comprises: a laser light source ( 10 ), which are in operation laser radiation ( 11 ) emitted with a beam cross section whose geometric shape deviates from the round shape, wherein by the laser radiation ( 11 ) at least one light segment ( 13 ) whose shape is determined by the geometric shape of the beam cross-section and which has a shorter extent (F) in a first direction (R1) and a longer extent (G) in a second direction (R2), - a conversion element ( 15 ) for the at least partial wavelength conversion of the laser radiation ( 11 ), - a deflection device ( 14 ), which the laser radiation ( 11 ) deflects in operation in the first and / or second direction (R1, R2), wherein the at least one light segment ( 13 ) repeatedly on the conversion element ( 15 ), wherein the illuminated field ( 2 ) is generated from the imaged light segments and a vertical resolution of the light field ( 2 ) by the shorter extent (F) of the light segment ( 13 ) and a horizontal resolution of the light field ( 2 ) by the longer extent (G) of the light segment ( 13 ), the vertical resolution being greater than the horizontal resolution.

Headlight device ( 1 ) according to the preceding claim, wherein the laser light source ( 10 ) has at least one laser diode or a laser bar.

Headlight device ( 1 ) according to the preceding claim, wherein the at least one laser diode or the laser bar is a wide-band laser.

Headlight device ( 1 ) according to one of claims 2 or 3, wherein a vertical dimension (W) of the laser diode or the laser bar is smaller than a horizontal dimension (L) and the ratio of vertical dimension (W) to horizontal dimension (L) between 1:10 and 1: 500.

Headlight device ( 1 ) according to claim 4, wherein the ratio of the shorter extent (F) to the longer extent (G) of the light segment corresponds to the ratio of vertical dimension (W) to horizontal dimension (L) of the laser diode or laser bar.

Headlight device ( 1 ) according to one of the preceding claims, comprising an optical device ( 12 ), which the laser light source ( 10 ) Relative to the deflection device ( 14 ) maps.

Headlight device ( 1 ) according to one of the preceding claims, wherein the laser light source ( 10 ) by means of the deflection device ( 14 ) Relative to the conversion element ( 15 ) is distracted.

Headlight device ( 1 ) according to one of the preceding claims, wherein the deflection device ( 14 ) a mirror arrangement ( 14A ) with at least one adjustable mirror plane ( 14B ).

Headlight device ( 1 ) according to the preceding claim, wherein the mirror plane ( 14B ) is rotatable about one or two axes.

Headlight device ( 1 ) according to one of the preceding claims, wherein the deflection device ( 14 ) comprises a micromirror array or a mirror facet drum.

Headlight device ( 1 ) according to one of the preceding claims, wherein the conversion element ( 15 ) has a first surface which is the deflection device ( 14 ) and to which the laser light source is imaged.

Headlight device ( 1 ) according to one of the preceding claims, wherein the illuminated field ( 2 ) is illuminated with mixed-colored radiation.