DE102014218955A1 - Laser light with a mobile light deflection - Google Patents

Laser light with a mobile light deflection

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DE102014218955A1
DE102014218955A1 DE201410218955 DE102014218955A DE102014218955A1 DE 102014218955 A1 DE102014218955 A1 DE 102014218955A1 DE 201410218955 DE201410218955 DE 201410218955 DE 102014218955 A DE102014218955 A DE 102014218955A DE 102014218955 A1 DE102014218955 A1 DE 102014218955A1
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laser light
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Joachim Knittel
Christian Buchberger
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Abstract

Vorgestellt wird ein Laserscheinwerfer mit einer Laserlichtquelle, einem Leuchtstoff und einer Lichtumlenkeinrichtung, die voneinander verschiedene Teilbereiche des Leuchtstoffes zeitlich getrennt voneinander mit Laserlicht beleuchtet, wobei die Lichtumlenkeinrichtung ein bewegliches erstes Lichtumlenkelement aufweist, das auf sich einfallendes Laserlicht zu verschiedenen Zeitpunkten in verschiedene Raumrichtungen richtet und wobei die Lichtumlenkeinrichtung in eine erste Raumrichtung gerichtetes Licht in einem ersten Strahlengang auf einen ersten Teilbereich des Leuchtstoffs lenkt und in eine zweite Raumrichtung gerichtetes Licht in einem zweiten Strahlengang auf einen zweiten Teilbereich des Leuchtstoffs lenkt. Presented is a laser light with a laser light source, a phosphor and a light directing device, the distinct portions of the phosphor lights separated in time from each other with laser light, wherein the light directing device comprises a movable first light deflection element, which straightens up incident laser light at various times in different spatial directions and wherein the light directing directs directed in a first direction in space light in a first beam path onto a first portion of the phosphor and in a second spatial direction directional light in a second beam path onto a second portion of the phosphor deflected. Der Scheinwerfer zeichnet sich dadurch aus, dass er dazu eingerichtet ist, das auf den ersten Teilbereich und den zweiten Teilbereich gelenkte Licht möglichst parallel zueinander einfallen zu lassen. The headlamp is characterized in that it is adapted to come up as parallel as possible to each other the steered to the first portion and the second portion of light.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft einen Laserscheinwerfer nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. The present invention relates to a laser headlight according to the preamble of claim 1.
  • Ein solcher Laserscheinwerfer weist eine Laserlichtquelle, einen Leuchtstoff und eine Lichtumlenkeinrichtung auf, die dazu eingerichtet ist, voneinander verschiedene Teilbereiche des Leuchtstoffes zeitlich getrennt voneinander mit Laserlicht zu beleuchten, wobei die Lichtumlenkeinrichtung wenigstens ein bewegliches erstes Lichtumlenkelement aufweist, das dazu eingerichtet ist, auf sich einfallendes Laserlicht zu verschiedenen Zeitpunkten in verschiedene Raumrichtungen zu richten, und wobei die Lichtumlenkeinrichtung dazu eingerichtet ist, in eine erste Raumrichtung gerichtetes Licht in einem ersten Strahlengang auf einen ersten Teilbereich des Leuchtstoffs zu lenken, und in eine zweite Raumrichtung gerichtetes Licht in einem zweiten Strahlengang auf einen zweiten Teilbereich des Leuchtstoffs zu lenken. Such a laser headlight has a laser light source, a phosphor and a light directing device that is configured to illuminate mutually different portions of said phosphor separated in time from each other with laser light, wherein the light directing device comprises at least one movable first light deflection element, which is adapted to be incident to direct laser light at various times in different spatial directions, and wherein the light directing device is adapted to directed in a first direction in space light in a first beam path to direct a first portion of the phosphor, and in a second spatial direction directional light in a second beam path to a directing the second portion of the phosphor.
  • Ein solches Lichtumlenkelement wird im Folgenden auch als Scanner bezeichnet. Such a light deflection is also referred to as a scanner. Mit einem solchen Scanner können zum Beispiel Scheinwerfer gebaut werden, die nahezu jede beliebige Lichtverteilung erzeugen können. With such a scanner, for example, spotlights can be built that can virtually create any distribution of light. Dies ermöglicht eine dynamische Anpassung einer vom Scheinwerfer erzeugten Lichtverteilung an veränderliche Verkehrsbedingungen. This allows a dynamic adjustment of light distribution produced by the headlamp to changing traffic conditions.
  • Dazu nimmt zum Beispiel eine im Kraftfahrzeug installierte Kamera die Verkehrssituation vor dem Fahrzeug auf. To take as an installed in the motor vehicle camera on the traffic situation ahead of the vehicle. Eine Software analysiert die Bilder und steuert das Lichtumlenkelement und damit die Lichtverteilung so, dass die Fahrbahn immer optimal ausgeleuchtet ist und eine Blendung des Gegenverkehrs vermieden wird. Software analyzes the images and controls the light deflection and thus the light distribution so that the road is always optimally illuminated and a dazzling oncoming traffic is avoided. Dadurch wird insbesondere die Sicherheit bei Nachtfahrten erhöht. This increases safety when driving at night especially.
  • Ein mit einem solchen Scanner ausgestatteter Scheinwerfer ist zum Beispiel aus der A equipped with such a scanner headlights, for example, from the DE 10 2007 055 480 B3 DE 10 2007 055 480 B3 bekannt. known. Bei dem bekannten Gegenstand wird ein fokussierter Laserstrahl eines Lasers, der blaues Licht emittiert, mit Hilfe eines Scanners über ein Leuchtstoff (zB einen Phosphor) bewegt, welches das blaue Licht des Lasers durch Mischung mit gelbem oder gelb-rotem Fluoreszenzlicht in weißes Mischlicht umwandelt. In the known object, a focused laser beam of a laser which emits blue light using a scanner with a phosphor (for example, a phosphor) is moved, which converts the blue light of the laser by mixing with yellow or yellow-red fluorescence light in white mixed light. Das weiße Licht wird über eine Optik auf die Fahrbahn gerichtet. The white light is directed through a lens onto the roadway. Durch Bewegen des Lichtflecks des fokussierten Laserstrahls auf dem Leuchtmittel und gleichzeitiges Modulieren der Laserleistung können beliebige Lichtverteilungen erzeugt werden. By moving the light spot of the focused laser beam on the luminous means and simultaneously modulating the laser power arbitrary light distribution can be produced.
  • Aus der From the EP 0 291 475 A2 EP 0291475 A2 ist ein Scheinwerfer bekannt, der einen winkelbeweglichen Reflektor aufweist, der einen schmalen Strahl sehr schnell in unterschiedliche Raumrichtungen umlenkt. discloses a headlight comprising a movable reflector angle, deflects a narrow beam in different directions in space very quickly. Als Folge werden kleine Bereiche im Takt der Richtungsänderungen des Strahles sequentiell beleuchtet und damit mit Licht abgetastet und damit gescannt. As a result, small areas in step with the changes in direction of the beam are sequentially illuminated and scanned with light and scanned it. Die Gesamtfläche, die sich als Vereinigung der sequentiell abtastend beleuchteten kleinen Bereiche ergibt, stellt sich für den menschlichen Sehsinn bei hinreichend schneller Abtastung und periodisch ausreichend schnell wiederholter Abtastsequenz als zusammenhängende, helle Fläche und damit als eine zusammenhängende Lichtverteilung dar. Eine hinreichend schnelle Abtastung ergibt sich zum Beispiel dann, wenn die Abtastsequenz mit einer Frequenz wiederholt wird, die größer als 100 Hz ist. The total area that is the union of the sequentially scanned lit small areas, presents to the human sense of sight at a sufficiently rapid scanning and periodically sufficiently quickly repeated sample sequence as a cohesive, bright surface and thus as a continuous light distribution. A sufficiently rapid sampling results for example, if the scan sequence is repeated with a frequency greater than 100 Hz.
  • Bei bekannten Laserscheinwerfern, die mit solche Scannern arbeiten, hat sich gezeigt, dass sich die Lichtfarbe des von dem Leuchtstoff in verschiedene Richtungen ausgehenden Lichtes richtungsabhängig ändert. In known laser headlights that work with these scanners, it has been shown that the light color emitted by the phosphor in different directions light changes depending on the direction. Beispielsweise erscheint das Licht des Scheinwerfers in einer Richtung eher etwas weißer als in einer zweiten Richtung und in der zweiten Richtung etwas gelber als in der ersten Richtung zu sein. For example, the light of the headlight in a direction appears rather somewhat whiter than in a second direction and in the second direction a little more yellow than in the first direction to be. Dies ist ein unerwünschter Effekt. This is an undesirable effect.
  • Die Aufgabe der Erfindung besteht in der Angabe eines Laserscheinwerfers der eingangsgenannten Art, bei dem dieser unerwünschte Effekt nicht auftritt oder zumindest nur in stark verringertem Ausmaß auftritt. The object of the invention is to provide a laser headlamp of the initially-mentioned type in which this undesirable effect does not occur or at least occur only in a greatly reduced extent.
  • Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. This object is achieved with the features of claim 1.
  • Von dem bekannten Laserscheinwerfer unterscheidet sich der erfindungsgemäße Laserscheinwerfer durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1. Der erfindungsgemäße Scheinwerfer besitzt damit die eingangs genannten Merkmale des Oberbegriffs des Anspruchs 1 und zeichnet sich ferner dadurch aus, dass er dazu eingerichtet ist, das auf den ersten Teilbereich gelenkte Licht dort aus einer ersten Einfallsrichtung einfallen zu lassen und das auf den zweiten Teilbereich gelenkte Licht dort aus einer zweiten Einfallsrichtung einfallen zu lassen, wobei ein Winkel zwischen der ersten Einfallsrichtung und der zweiten Einfallsrichtung kleiner ist als der Winkel zwischen der ersten Raumrichtung und der zweiten Raumrichtung. From the known laser headlights, the laser headlight according to the invention is distinguished by the characterizing features of claim 1. The headlight according to the invention thus has the above-mentioned features of the preamble of claim 1 and is further characterized in that it is adapted to the steered to the first portion to allow light there incident from a first direction of incidence and to the steered to the second portion of light there incident from a second incidence direction, wherein an angle between the first direction of incidence and the second direction of incidence is smaller than the angle between the first spatial direction and the second spatial direction ,
  • Der Begriff der Raumrichtung bezieht sich hier auf das abgestrahlte Licht, während sich der Begriff der Einfallsrichtung auf das einfallende Licht bezieht. The concept of spatial direction refers to the emitted light, while the term of the direction of incidence is related to the incident light. Die Einfallsrichtung bezieht sich, wie in der Optik üblich, auf das Lot der beleuchteten Fläche im Auftreffpunkt des Lichtstrahls. , The direction of incidence refers as is customary in the optics when the solder of the illuminated surface at the impact point of the light beam. Beim Stand der Technik ändert sich die Differenz der Einfallsrichtungen bei einer Bewegung des beweglichen ersten Lichtumlenkelements genau so stark wie die Raumrichtungen des vom dem beweglichen ersten Lichtumlenkelement ausgehenden Lichtes. In the prior art, the difference of the directions of incidence varies as strong as the spatial directions of the outgoing from the movable first light deflection light upon movement of the movable first Lichtumlenkelements.
  • Dadurch, dass der erfindungsgemäße Laserscheinwerfer dazu eingerichtet ist, das auf den ersten Teilbereich gelenkte Licht dort aus einer ersten Einfallsrichtung einfallen zu lassen und das auf den zweiten Teilbereich gelenkte Licht dort aus einer zweiten Einfallsrichtung einfallen zu lassen, wobei ein Winkel zwischen der ersten Einfallsrichtung und der zweiten Einfallsrichtung kleiner ist als der Winkel zwischen der ersten Raumrichtung und der zweiten Raumrichtung, ändert sich die Differenz der Einfallsrichtungen bei einer Bewegung des beweglichen ersten Lichtumlenkelements bei der Erfindung weniger stark als die Raumrichtungen des vom dem beweglichen ersten Lichtumlenkelement ausgehenden Lichtes. Characterized in that the laser headlight according to the invention is adapted to come up with the steered to the first part-region light there from a first direction of incidence and to the steered to the second portion of light there incident from a second incidence direction, wherein an angle between the first direction of incidence and the second direction of incidence is smaller than the angle between the first spatial direction and the second spatial direction, the difference of the directions of incidence varies less than the spatial directions of the outgoing from the movable first light deflection light upon movement of the movable first Lichtumlenkelements in the invention.
  • Die Erfindung basiert auf der Erkenntnis, dass die Richtungsabhängigkeit der Lichtfarbe auch davon abhängt, mit welcher Vorzugsrichtung im Leuchtstoff gestreutes Laserlicht (Primärlicht) aus dem Leuchtstoff austritt und dass diese Vorzugsrichtung von der Einfallsrichtung auf den Leuchtstoff und damit vom Auftreffort auf dem Leuchtstoff abhängt, während das vom Leuchtstoff ausgehende Fluoreszenzlicht eine von diesem Auftreffort unabhängige Abstrahlcharakteristik besitzt. The invention is based on the realization that the directionality of the light color also depends on with which preferential direction scattered in the phosphor laser light (primary light) emerging from the phosphor and that this preferred direction depending on the direction of incidence on the phosphor and thus the point of incidence on the phosphor while proceeding from the phosphor fluorescent light has an independent incidence of this emission characteristic. Die unerwünschte Farbvariation hängt damit von der Winkelvariation des auf den Leuchtstoff einfallenden Laserlichtes ab. so that undesirable color variation depends on the angle variation of the incident on the phosphor laser light. Je größer diese Winkelvariation ist, desto größer ist auch die unerwünschte Farbvariation. The larger this angle variation, the greater the unwanted color variation. Die Winkelvariation ist erfindungsgemäß in jedem Fall kleiner als die Winkelvariation der Raumrichtungen, in welche das Laserlicht von dem ersten beweglichen Lichtumlenkelement ausgeht. The angle variation according to the invention is smaller than the angular variation in the spatial directions, in which the laser light from the first movable emanating light deflection in each case. Als Folge stellt sich bei der Erfindung auch die angestrebte Verringerung der Farbvariation ein. As a result arises also the desired reduction in the color variation in the invention.
  • Eine bevorzugte Ausgestaltung zeichnet sich dadurch aus, dass speziell die Lichtumlenkeinrichtung des Laserscheinwerfers dazu eingerichtet ist, das auf den ersten Teilbereich gelenkte Licht dort aus einer ersten Einfallsrichtung einfallen zu lassen und das auf den zweiten Teilbereich gelenkte Licht dort aus einer zweiten Einfallsrichtung einfallen zu lassen, wobei ein Winkel zwischen der ersten Einfallsrichtung und der zweiten Einfallsrichtung kleiner ist als der Winkel zwischen der ersten Raumrichtung und der zweiten Raumrichtung. A preferred embodiment is characterized in that especially the light directing of the laser beam can be adapted to come up with the steered to the first part-region light there from a first direction of incidence and to the steered to the second portion of light there incident from a second direction of incidence, wherein an angle of incidence between the first direction and the second direction of incidence is smaller than the angle between the first spatial direction and the second spatial direction.
  • Dadurch, dass speziell die Lichtumlenkeinrichtung entsprechend eingerichtet ist, erübrigen sich weitere Änderungen des Laserscheinwerfers. Characterized that especially the light directing device is appropriately configured, to further changes of the laser headlight unnecessary. Die Erfindung lässt sich auf diese Weise als konstruktive Ergänzung vorhandener Systeme verwirklichen, was die Entwicklungskosten verringert und Anpassungen an die von Fahrzeugtyp zu Fahrzeugtyp ggf. verschiedenen Scheinwerferkonstruktionen erleichtert. The invention can be realized in this way as a constructive complement existing systems, reducing development costs and facilitate adaptation to the type of vehicle to vehicle type, if necessary, different headlight designs.
  • Bevorzugt ist auch, dass der Winkel zwischen der ersten Einfallsrichtung und der zweiten Einfallsrichtung kleiner als die Hälfte, insbesondere kleiner als ein Viertel, insbesondere kleiner als 10 % des Winkels zwischen der ersten Raumrichtung und der zweiten Raumrichtung ist. It is also preferred that the angle of incidence between the first direction and the second direction of incidence is less than half, in particular less than a quarter, in particular less than 10% of the angle between the first spatial direction and the second spatial direction. Diese Ausgestaltung stellt eine weitere Annäherung an den Idealfall, bei dem die unerwünschte Richtungsabhängigkeit der Lichtfarbe verschwindet, dar. This configuration provides a further approximation to the ideal case in which the undesirable directionality of the light color disappears represents.
  • Ferner ist bevorzugt, dass die erste Einfallsrichtung parallel zur zweiten Einfallsrichtung ist. It is further preferred that the first direction of incidence is parallel to the second direction of incidence. Diese Ausgestaltung verwirklicht den Idealfall, bei dem die unerwünschte Richtungsabhängigkeit der Lichtfarbe verschwindet. This configuration realizes the ideal case in which the undesirable directionality of the light color disappears.
  • Eine bevorzugte Ausgestaltung zeichnet sich dadurch aus, dass die Lichtumlenkeinrichtung ein zweites Lichtumlenkelement aufweist, das im Strahlengang zwischen dem beweglichen ersten Lichtumlenkelement und dem Leuchtstoff liegt. A preferred embodiment is characterized in that the light directing device comprises a second light deflection element, which is located in the beam path between the movable first light deflection element and the phosphor.
  • Bevorzugt ist auch, dass die Lichtumlenkeinrichtung eine zwischen dem beweglichen Lichtumlenkelement und Leuchtstoff angeordnete kollimierende Optik, insbesondere Sammellinse aufweist. It is also preferable that the light directing device comprises a light deflection element arranged between the movable and phosphor collimating optics, in particular converging lens.
  • Ferner ist bevorzugt, dass die Sammellinse eine konvex-plane Linse ist, die mit ihrer planen Seite dem Leuchtstoff zugewandt ist. It is further preferred that the collecting lens is a convex-planar lens, facing with its planar side of the phosphor.
  • Eine bevorzugte Ausgestaltung zeichnet sich dadurch aus, dass die Sammellinse im Strahlengang unmittelbar vor dem Leuchtstoff angeordnet ist. A preferred embodiment is characterized in that the collecting lens is disposed in the beam path directly in front of the phosphor.
  • Bevorzugt ist auch, dass der Leuchtstoff anhaftend auf der planen Seite der Linse angeordnet ist. It is also preferred that the phosphor is disposed adhesively on the planar side of the lens.
  • Ferner ist bevorzugt, dass der Leuchtstoff eine gekrümmte Form hat, so dass die Teilbereiche in ihrer Summe eine gekrümmte Fläche ergeben. It is also preferable that the phosphor has a curved shape so that the sections give a curved surface in their sum. Diese Ausgestaltung hat den besonderen Vorteil, dass sie lediglich eine besondere Form des Leuchtstoffes, aber keine zusätzlichen Teile wie Linsen oder Spiegel als zweites Lichtumlenkelement erfordert. This configuration has the particular advantage that it requires a second light deflection only a particular form of the phosphor, but no additional parts such as lenses or mirrors. Die Fläche ist bevorzugt gerade so gekrümmt, dass die auf das Lot eines Flächenelementes des Auftreffpunktes eines Lichtstrahls bezogene Einfallsrichtung vom Auftreffpunkt unabhängig ist. The surface is preferably straight curved so that related to the solder a surface element the point of incidence of a light beam incident direction from the point of impact is independent.
  • Eine bevorzugte Ausgestaltung zeichnet sich dadurch aus, dass das zweite Lichtumlenkelement eine gekrümmte Spiegelfläche aufweist. A preferred embodiment is characterized in that the second light deflection element having a curved mirror surface.
  • Bevorzugt ist auch, dass das zweite Lichtumlenkelement ein bewegliches Lichtumlenkelement ist, das zeitgleich mit dem ersten beweglichen Umlenkelement bewegbar ist. It is also preferred that the second light deflection element is a movable light deflection element, which is at the same time with the first movable deflection element movable.
  • Ferner ist bevorzugt, dass das zweite Lichtumlenkelement eine Fresnel-Linse oder eine flache diffraktive Struktur ist. It is further preferred that the second light deflection element is a Fresnel lens or a flat diffractive structure.
  • Weitere Vorteile ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, den Zeichnungen und den Unteransprüchen. Further advantages result from the following description, the drawings and the dependent claims. Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen. It is understood that the features mentioned above and useful features to be explained not only in the respectively specified combination but also in other combinations or even alone, without departing from the scope of the present invention.
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Embodiments of the invention are illustrated in the drawings and are explained in more detail in the following description.
  • Dabei zeigen, jeweils in schematischer Form: These show, each in schematic form:
  • 1 1 den schematischen Aufbau eines Laserlichtmoduls eines bekannten Laserscheinwerfers mit Scanner; the schematic structure of a laser light module of a known laser scanner with the headlamp;
  • 2 2 den Gegenstand der the subject of 1 1 in einer Situation mit senkrechtem Lichteinfall auf den Leuchtstoff; in a situation with normal incidence to the phosphor;
  • 3 3 den Gegenstand der the subject of 1 1 in einer Situation mit schrägem Lichteinfall; in a situation with a sloping incidence;
  • 4 4 ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Laserscheinwerfers a first embodiment of a laser headlight according to the invention 10 10 ; ;
  • 5 5 Elemente aus der Elements from the 4 4 zusammen mit Winkelbeziehungen für verschiedene Strahlengänge; together with angular relationships for different beam paths;
  • 6 6 eine Ausgestaltung, bei der der Leuchtstoff eine gekrümmte Form hat; an embodiment in which the phosphor has a curved shape;
  • 7 7 eine Ausgestaltung, bei der die Lichtumlenkeinrichtung ein bewegliches zweites Lichtumlenkelement aufweist; an embodiment in which the light directing device comprises a movable second light deflection;
  • 8 8th eine Ausgestaltung, bei der die Lichtumlenkeinrichtung ein unbewegliches zweites Lichtumlenkelement aufweist; an embodiment in which the light directing device comprises a stationary second light deflection; und and
  • 9 9 eine Ausgestaltung, bei der die Lichtumlenkeinrichtung als zweites Lichtumlenkelement eine Fresnel-Linse oder eine flache diffraktive Struktur, zB ein Beugungsgitter aufweist. an embodiment in which the light directing device comprises as a second light deflection element, a Fresnel lens or a flat diffractive structure, for example a diffraction grating.
  • 1 1 zeigt den schematischen Aufbau eines Laserlichtmoduls eines bekannten Laserscheinwerfers mit Scanner. shows the schematic structure of a laser light module of a known laser headlight with scanner. Das Licht The light 7 7 eines blauen Lasers a blue laser 1 1 wird mit einer Linse is provided with a lens 2 2 und einem Scanner and a scanner 3 3 auf einen Leuchtstoff a phosphor 5 5 fokussiert. focused. Der Scanner ist zum Beispiel ein gesteuert schnell beweglicher Spiegel. The scanner is controlled as a fast moving mirrors. Ein blauer Laser ist ein Laser, der blaues Licht aus dem sichtbaren Spektralbereich emittiert. A blue laser is a laser that emits blue light from the visible spectral range.
  • Der Leuchtstoff, der zum Beispiel als Phosphorschicht verwirklicht ist, streut das blaue Licht und konvertiert einen Teil davon in gelbes Licht. The phosphor, which is realized for example as a phosphor layer that scatters blue light and converts a portion of it into yellow light. Die blauen und gelben Lichtanteile ergeben zusammen weißes Mischlicht The blue and yellow light components together produce white mixed light 11 11 . , Der Scanner ermöglicht es, den Laserstrahl auf verschiedene Bereiche The scanner allows the laser beam to different areas 5a 5a , . 5b 5b des Leuchtstoffs zu richten. to judge the phosphor. In verschiedenen Bereichen fällt der Laserstrahl aus unterschiedlichen Einfallrichtungen, also unter unterschiedlichen Winkeln zum Lot im Auftreffpunkt ein. In different areas of the laser beam from different directions of incidence falls, so at different angles to the vertical one at the impact point. Die Änderung des Einfallswinkels von Bereich zu Bereich wird besonders groß, wenn der Abstand zwischen Scanner und Leuchtstoff klein ist. The change of the incident angle from area to area is particularly large, when the distance between the scanner and the phosphor is small. Kleine Abstände sind aber notwendig um die Baugröße des Scheinwerfers klein zu halten. but small distances are necessary to the overall size of the spotlight to keep small.
  • Ändert sich der Einfallswinkel des Laserstrahls auf den Leuchtstoff, kann dies dazu führen, dass sich die Abstrahlungscharakteristik des blauen Farbanteils relativ zum gelben Farbanteil verändert. changes the angle of incidence of the laser beam on the phosphor, this may lead to the emission characteristic of the blue color component changes relative to the yellow color component. Dadurch verändert sich das Verhältnis der Lichtstärken und damit die Farbe des erzeugten Mischlichts. Thus, the ratio of light intensities and thus the color of the mixed light produced changes. Die Farbe des Mischlichts wird somit ortsabhängig und schwankt zwischen unterschiedlichen Gelb-Weiß-Farbtönen. The color of the mixed light is thus a function of location and varies between different yellow and white colors. Das im Leuchtstoff The in fluorescent 5 5 erzeugte Mischlicht Mixing light generated 4 4 wird über eine Projektionslinse is a projection lens 6 6 in das Scheinwerfervorfeld gerichtet, wo es bei einer bestimmungsgemäßen Verwendung des Scheinwerfers in einem Kraftfahrzeug zur Beleuchtung der Fahrbahn dient. directed into the spotlight advance, where it is used in an intended use of the headlamp in a motor vehicle for lighting the carriageway.
  • Durch eine Modulation der Laserintensität als Funktion der Position des Laserstrahls können verschiedene Lichtverteilungen auf der Fahrbahn erzeugt werden. By a modulation of the laser intensity as a function of the position of the laser beam, various light distributions can be generated on the road surface.
  • Die The 2 2 und and 3 3 veranschaulichen eine Änderung der Abstrahlcharakteristik von im Leuchtstoff gestreuten Laserlicht bei einer Änderung der Einfallsrichtung des Laserlichts. illustrate a change in the emission characteristics of the scattered laser light in the phosphor with a change in the incident direction of the laser light. Dabei zeigt die By showing the 2 2 eine Situation mit senkrechtem Lichteinfall, und die a situation with normal incidence, and the 3 3 zeigt eine Situation mit schrägem Lichteinfall. shows a situation with oblique incidence.
  • In In 2 2 fällt das blaue Laserlicht coat the blue laser light 7 7 senkrecht auf den Leuchtstoff perpendicular to the phosphor 5 5 . , Ein Teil A part 9 9 des blauen Laserlichts Blue laser light 7 7 wird gestreut, vorzugsweise in Vorwärtsrichtung, also in die gedachte Verlängerung der Einfallsrichtung des Laserlichts is scattered, preferably in the forward direction, ie, in the imaginary extension of the direction of incidence of the laser light 7 7 auf den Leuchtstoff on the phosphor 5 5 . , Dieser blaue Farbanteil This blue color component 9 9 hat eine maximale Intensität in Richtung des einfallenden Laserstrahls has a maximum intensity in the direction of the incident laser beam 7 7 . , Ein weiterer Anteil des blauen Laserlichts wird vom Leuchtmittel absorbiert und als Fluoreszenzlicht Another portion of the blue laser light is absorbed by the bulb and as fluorescent light 8 8th im gelben Spektralbereich mit einer bestimmten Abstrahlcharakteristik abgestrahlt. radiated in the yellow spectral region with a specific radiation characteristic. Im dargestellten Fall ist dies eine Lambert'sche Abstrahlcharakteristik. In the case illustrated this is a Lambert emission characteristic.
  • In In 3 3 fällt der Laserstrahl the laser beam is 7 7 schräg auf das Leuchtmittel obliquely onto the illuminant 5 5 ein. on. Wieder wird ein Teil des blauen Laserlichts vorzugsweise in Vorwärtsrichtung gestreut und somit in Richtung des schräg einfallenden Laserstrahls. Another part of the blue laser light is preferably scattered in the forward direction, and thus in the direction of the obliquely incident laser beam. Durch die längere Wegstrecke im Leuchtmittel ist die effektive Streuung jedoch stärker als bei senkrechtem Einfall. Due to the longer distance in the bulbs, however, the effective scattering is stronger than at normal incidence. Dadurch ist die Streuung in die bevorzugte Vorwärtsrichtung weniger ausgeprägt als bei senkrechtem Einfall. Thus, the scattering in the preferred forward direction is less pronounced than at normal incidence.
  • Wie beim senkrechten Einfall wird wieder ein gewisser Anteil des Laserlichts vom Leuchtstoff absorbiert und als Fluoreszenzlicht As with normal incidence, a certain proportion of the laser light is again absorbed by the phosphor, and as fluorescent light 8 8th im gelben oder gelb-roten Spektralbereich abgestrahlt. radiated in the yellow or yellow-red spectral range. Die Abstrahlcharakteristik des Fluoreszenzlichts The emission of fluorescent light 8 8th hängt nicht von der Einfallsrichtung des Laserlichts ab. does not depend on the direction of incidence of the laser light.
  • Im Vergleich der Comparing the 2 2 und and 3 3 ergeben sich damit unterschiedliche Verteilungen der gelben Farbanteile thus result different distributions of the yellow color components 9 9 und blauen Farbanteile and blue color components 8 8th bei schrägem Einfall und bei senkrechtem Einfall des Laserlichts. at oblique incidence and with normal incidence of laser light. Dies führt dazu, dass in den beiden Laserstrahlrichtungen auch unterschiedliche Farbtöne des Mischlichtes einstellen. This means that also set different tones of the mixed light in the two beam directions.
  • Durch die Erfindung wird dagegen im Idealfall erreicht, dass der Laserstrahl im gesamten Scanbereich aus derselben Einfallsrichtung auf den Leuchtstoff auftrifft. The invention is, however, achieved in the ideal case, that the laser beam across the scan area impinges from the same incident direction on the phosphor. Das gestreute Laserlicht besitzt dann in jedem Teilbereich des Leuchtstoffs die gleiche Abstrahlcharakteristik. The scattered laser light will then have the same radiation characteristics in each partial area of ​​the phosphor. Dadurch wird erreicht, dass sich die Lichtfarbe im gesamten Scanbereich nicht verändert. This ensures that the light color in the entire scan area is not changed.
  • Die The 4 4 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Laserscheinwerfers shows a first embodiment of a laser headlight according to the invention 10 10 . , Der Scheinwerfer The headlight 10 10 weist ein Gehäuse has a housing 12 12 mit einer Lichtaustrittsöffnung auf, die von einer transparenten Abdeckscheibe with a light outlet opening which by a transparent cover plate 14 14 abgedeckt ist. is covered. Im Inneren des Scheinwerfers In the interior of the headlamp 10 10 befindet sich ein Laserlichtmodul There is a laser light module 16 16 . , Das Laserlichtmodul weist insbesondere eine Laserlichtquelle in particular the laser light module includes a laser light source 18 18 auf, die Laserlicht on which laser light 17 17 aus einem ersten Wellenlängenbereich emittiert. emitted from a first wavelength range. Der erste Wellenlängenbereich umfasst bevorzugt einen schmalen Bereich aus dem blauen Teil des Spektrums des sichtbaren Lichts. The first wavelength region preferably comprises a narrow range from the blue part of the spectrum of visible light. Das vom Laser emittierte Licht wird mit der ersten Fokussierungsoptik The light emitted from the laser light with the first focusing lens 20 20 fokussiert und von dem beweglichen ersten Lichtumlenkelement and focused by the moving first light deflection 22 22 auf die Sammellinse on the converging lens 24 24 gerichtet. directed. Das bewegliche erste Lichtumlenkelement wird von einem Aktor The movable first light deflection is generated by an actuator 19 19 um einen Drehpunkt about a pivot point 21 21 oszillierend bewegt. oscillated. Der Aktor the actuator 19 19 ist zum Beispiel ein Piezo-Aktor oder ein Mikrospiegel. for example, a piezoelectric actuator or a micromirror. Der Aktor the actuator 19 19 wird von einem Steuergerät is controlled by a control unit 23 23 gesteuert, das dazu Signale von einem zentralen Lichtsteuergerät eines Kraftfahrzeugs erhält, das zur Bildung eines Steuersignals für den Aktor controlled to the receives signals from a central lighting control unit of a motor vehicle to form a control signal for the actuator 19 19 Signale von Fahrzeugsensoren wie einer Vorfeldkamera, einem Umgebungshelligkeitssensor, einem Fahrerwunschgeber, etc. verarbeitet, ohne dass diese Auflistung abschließend gemeint ist. Signals from vehicle sensors such as a run-up camera, an ambient light sensor, a driver's request encoder, etc. processed without this list is meant to be exhaustive.
  • Die Sammellinse The converging lens 24 24 bildet zusammen mit dem ersten beweglichen Lichtumlenkelement eine Ausgestaltung einer Lichtumlenkeinrichtung im Sinne des Anspruchs 1. Die Sammellinse forms together with the first movable light deflecting an embodiment of a light directing in the sense of claim 1. The converging lens 24 24 ist zwischen dem beweglichen Lichtumlenkelement is between the movable light deflection 22 22 und dem Leuchtstoff and the phosphor 26 26 angeordnet. arranged.
  • Der Leuchtstoff, der zum Beispiel als Phosphorschicht verwirklicht ist, streut das blaue Licht und konvertiert einen Teil davon in gelbes oder gelb-rotes Fluoreszenzlicht Licht. The phosphor, which is realized for example as a phosphor layer that scatters blue light and convert a portion thereof into yellow or yellow-red light fluorescence light. Die blauen und gelben Lichtanteile ergeben zusammen das weiße Mischlicht. The blue and yellow light components add up to the white mixed light. Die Erfindung ist aber nicht auf diese spezielle Konversion und Mischung beschränkt. but the invention is not limited to this particular conversion and mixing. Allgemein wird Laserlicht einer kürzeren Wellenlänge im Leuchtstoff zum Teil in Fluoreszenzlicht einer längeren Wellenlänge konvertiert. Generally, laser light of a shorter wavelength in the phosphor is converted partly into fluorescent light of a longer wavelength. Das Fluoreszenzlicht mischt sich mit gestreutem, aber nicht konvertierten Laserlicht zu einem Mischlicht. The fluorescent light mixes with scattered, but did not convert laser light to a mixed light.
  • Die Sammellinse ( The converging lens ( 24 24 ) richtet das einfallende Laserlicht ( ) Directs the incident laser light ( 17 17 ) im Idealfall parallel aus und lässt es auf den im Lichtweg hinter der Sammellinse liegenden Leuchtstoff ) Ideally parallel, and it can on the lying in the light path behind the collecting lens phosphor 26 26 einfallen. come to mind. Die durch die erste Fokussierungsoptik By the first focusing optics 20 20 erfolgende Fokussierung bewirkt in Verbindung mit dem ohnehin kleinen Durchmesser und Öffnungswinkel des Laserstrahls taking place focusing effect in association with the already small diameter and aperture angle of the laser beam 17 17 , dass zu jedem Zeitpunkt nur ein Teilbereich That at any time only a portion of 26a 26a , . 26b 26b der Lichteintrittsfläche des Leuchtstoffs the light entry surface of the phosphor 26 26 beleuchtet wird. is illuminated. Bei der In the 1 1 ist dies gerade ein oberer Teilbereich this is just an upper portion 26a 26a des Leuchtstoffs. the phosphor. Von diesem Teilbereich geht daher weißes Mischlicht From this portion therefore is white mixed light 28 28 aus, das von der Projektionsoptik from that of the projection optics 30 30 in das Vorfeld des Lichtmoduls in the apron of the light module 16 16 und damit des Scheinwerfers and thus the spotlight 10 10 gerichtet wird. is directed. Durch eine planvoll gesteuerte Bewegung des beweglichen ersten Umlenkelementes By a plane fully controlled movement of the movable first deflecting element 22 22 werden nacheinander viele verschiedene Teilbereiche are successively many different parts of 26a 26a , . 26b 26b , ... des Leuchtstoffs ... of the phosphor 26 26 mit dem Laserstrahl with the laser beam 17 17 beleuchtet. illuminated. Von jedem Teilbereich aus wird die Projektionsoptik From each subregion of the projection optics 30 30 dabei aus einer anderen Richtung mit weißem Mischlicht this from a different direction with white mixed light 28 28 beleuchtet. illuminated. Die Projektionsoptik The projection optics 30 30 erzeugt einen entsprechenden hellen Fleck im Vorfeld des Scheinwerfers generates a corresponding bright spot ahead of the headlamp 10 10 dann auch an verschiedenen Stellen des Vorfeldes. then at various points of the apron. Durch hinreichend schnelles Bewegen des beweglichen ersten Lichtumlenkelementes By sufficiently rapidly moving the movable first Lichtumlenkelementes 22 22 wird auf diese Weise eine Lichtverteilung als Summe der von der Projektionsoptik thus becomes a light distribution as the sum of the projection optics 30 30 erzeugten hellen Lichtflecke erzeugt. bright light spots generated generated. Die Bewegung erfolgt insbesondere dann hinreichend schnell, wenn die Abfolge der verschiedenen Positionen des beweglichen ersten Lichtumlenkelements mit einer Frequenz von mehr als 100 Hz wiederholt wird, weil der menschliche Sehsinn dann nur noch eine mittlere Helligkeit der insgesamt erzeugten Lichtverteilung wahrnimmt. The movement takes place particularly quickly enough when the sequence of the different positions of the movable first Lichtumlenkelements with a frequency of more than 100 Hz, is repeated because the human sense of sight then only perceives an average brightness of the light distribution generated in total.
  • Die The 5 5 zeigt Elemente aus der shows elements from the 1 1 zusammen mit Winkelbeziehungen für verschiedene Strahlengänge. together with angular relationships for different beam paths. Im Einzelnen zeigt die In detail, shows the 5 5 einen ersten Strahlengang a first beam path 32 32 , in dem das Laserlicht zwischen dem beweglichen ersten Lichtumlenkelement In which the laser light between the movable first light deflection 22 22 und dem Leuchtstoff and the phosphor 26 26 propagiert, und einen zweiten Strahlengang propagated, and a second beam path 34 34 , in dem das Laserlicht ebenfalls zwischen dem beweglichen ersten Lichtumlenkelement und dem Leuchtstoff propagiert. In which the laser light also propagates between the movable first light deflection element and the phosphor.
  • Der erste Strahlengang geht von dem beweglichen ersten Lichtumlenkelement in eine erste Raumrichtung aus und der zweite Strahlengang geht von dem beweglichen ersten Lichtumlenkelement in eine zweite Raumrichtung aus. The first optical path passes from the first light deflection movable in a first spatial direction, and the second optical path is based in a second spatial direction by the moving first light deflection.
  • Die Aufspaltung in die unterschiedlichen Raumrichtungen wird dabei durch Winkelauslenkungen des beweglichen ersten Lichtumlenkelementes um eine zur Zeichnungsebene senkrechten Drehachse erzeugt. The splitting in the different spatial directions is generated by angular displacements of the movable first Lichtumlenkelementes about an axis perpendicular to the plane of axis of rotation. Die The 5 5 stellt diesen Sachverhalt insofern vereinfacht dar, als sie lediglich eine Winkelposition des beweglichen ersten Lichtumlenkelementes abbildet. represents this situation inasmuch simplified form, as it merely depicts an angular position of the movable first Lichtumlenkelementes.
  • Die erste der beiden Raumrichtungen ist mit einem ersten Teilbereich des Leuchtstoffs über den ersten Strahlengang gekoppelt. The first of the two spatial directions is coupled to a first portion of the phosphor via the first beam path. Die Kopplung erfolgt dabei dadurch, dass in diesem Strahlengang propagierendes Licht den ersten Teilbereich beleuchtet. The coupling is effected in that illuminates the first portion in this ray path propagating light. Dies gilt anlog für die Kopplung der zweiten Raumrichtung mit dem zweiten Teilbereich sowie für alle weiteren Paare aus Raumrichtungen und Teilbereiche. This applies anlog for the coupling of the second spatial direction with the second portion and for all other pairs of spatial directions and portions. Der Winkel α ist der Winkel zwischen einer ersten Raumrichtung, die mit dem ersten Teilbereich The angle α is the angle between a first direction in space, with the first portion 26a 26a gekoppelt ist, und einer zweiten Raumrichtung, die mit dem zweiten Teilbereich is coupled, and a second spatial direction, with the second portion 26b 26b gekoppelt ist. is coupled. Durch die kollimierende Wirkung der Sammellinse, von der in der By collimating effect of the collecting lens, from the 5 5 nur die Hauptebene dargestellt ist, wird der Winkel zwischen den beiden Strahlengängen in der Linse verringert. only the main plane is shown, the angle between the two beam paths is reduced in the lens. Das Laserlicht, das über den ersten Strahlengang aus einer ersten Einfallsrichtung auf den ersten Teilbereich einfällt und das Laserlicht, das über den zweiten Strahlengang aus einer zweiten Einfallsrichtung auf den zweiten Teilbereich einfällt, schließen einen Winkel β ein. The laser light incident on the first optical path from a first direction of incidence on the first partial region and the laser light incident on the second beam path from a second direction of incidence on the second partial region, enclose an angle β. Der Winkel β ist kleiner als der Winkel α, was beim Gegenstand der The angle β is smaller than the angle α, which the subject matter of 1 1 und and 2 2 durch die bündelnde oder besser parallelisierende Wirkung der Sammellinse bewirkt wird. caused by the bundling or better parallelizing action of the converging lens.
  • Das Lichtumlenkelement ist beim Gegenstand der The light deflection is the subject of the 4 4 und and 5 5 ein Spiegel, der um eine senkrecht zur Zeichnungsebene ausgerichtete Achse a mirror which a vertically oriented plane of the drawing axis 21 21 schwenkbar ist. is pivotable. Die Brennweite der Sammellinse The focal length of the converging lens 24 24 entspricht im Idealfall dem Abstand ihrer Hauptebene von der Drehachse corresponds in the ideal case, the distance between the main plane of the axis of rotation 21 21 , und die Drehachse And the axis of rotation 21 21 schneidet bevorzugt den von der Fokussierungsoptik ausgehenden Laserstrahl preferably intersects the outgoing laser beam from the focusing optics 17 17 . , Mit diesen Merkmalen wird erreicht, dass β für alle Strahlengänge gleich Null ist, oder zumindest sehr nahe bei Null liegt. With these features it is achieved that β for all beam paths is equal to zero, or at least very close to zero. Als Folge ergibt sich hinter dem Lichtstrahl dann keine Abhängigkeit der Lichtfarbe des Mischlichtes von dem Ort auf dem Leuchtstoff, von dem das Mischlicht jeweils ausgeht. As a result arises behind the light beam then no dependence of the light color of the mixed light from the location on the phosphor from which the mixed light emanating respectively. Dabei ist besonders bevorzugt, dass die Einfallsrichtung parallel zum Lot auf die Lichteintrittsfläche des Leuchtstoffs, also senkrecht zu dieser Fläche ist. It is particularly preferred that the direction of incidence is parallel to the perpendicular to the light entry surface of the phosphor, that is, perpendicular to that surface.
  • Die Sammellinse ist bevorzugt im Strahlengang unmittelbar vor dem Leuchtstoff angeordnet, wie es in der The converging lens is preferably arranged in the beam path immediately in front of the phosphor, as described in 4 4 dargestellt ist. is shown. In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung ist der Leuchtstoff an der planen Seite der Linse anhaftend angeordnet. In a particularly preferred embodiment the phosphor is arranged adhered to the planar side of the lens. Durch diese Anordnung der Linse unmittelbar vor dem Leuchtstoff wird eine maximale Winkelvariationsbreite für den Winkel α zwischen einer ersten Raumrichtung, die mit dem ersten Teilbereich gekoppelt ist, und einer zweiten Raumrichtung, die mit dem zweiten Teilbereich gekoppelt ist, bei möglichst geringer Baulänge oder Einbautiefe des Scheinwerfers erreicht. By this arrangement, the lens immediately before the phosphor is a maximum angular range of variation for the angle α between a first spatial direction, which is coupled to the first portion, and a second spatial direction, which is coupled to the second portion, with the smallest possible overall length or installation depth of the headlight reached.
  • Die The 6 6 zeigt eine Ausgestaltung, bei der der Leuchtstoff shows an embodiment in which the phosphor 26 26 eine gekrümmte Form hat. has a curved shape. Der Leuchtstoff ist bevorzugt so gekrümmt, dass seine dem beweglichen ersten Lichtumlenkelement zugeordnete Seite konkav gekrümmt ist. The phosphor is preferably curved so that its associated with the movable first light deflection side is concavely curved. Der Krümmungsradius ist bevorzugt lokal jeweils so bemessen, dass die Flächennormale jedes Teilbereichs des Leuchtstoffs durch den Bereich des beweglichen ersten Lichtumlenkelementes läuft, auf den der Laserstrahl The radius of curvature is preferably locally in each case dimensioned so that the surface normal of each portion of the luminescent material passes through the portion of the movable first Lichtumlenkelementes, on which the laser beam 17 17 fokussiert ist. is focused. Diese Ausgestaltung hat den Vorteil, dass kein weiteres Lichtumlenkelement zwischen dem Leuchtstoff This configuration has the advantage that no further light deflection between the phosphor 26 26 und dem ersten beweglichen Lichtumlenkelement and the first light deflection movable 22 22 erforderlich ist. is required.
  • Die The 7 7 zeigt eine Ausgestaltung, bei der die Lichtumlenkeinrichtung ein zweites Lichtumlenkelement shows an embodiment in which the light directing a second light deflection 36 36 aufweist, das im Strahlengang zwischen dem beweglichen ersten Lichtumlenkelement und dem Leuchtstoff comprises the in the beam path between the movable first light deflection element and the phosphor 26 26 liegt. lies. Im Einzelnen zeigt die In detail, shows the 6 6 dabei einen ersten Strahlengang, einen zweiten Strahlengang und einen dritten Strahlengang. while a first optical path, a second beam and a third beam path. Die drei Strahlengänge verlaufen zwischen der Laserlichtquelle The three beam paths run between the laser light source 18 18 und dem beweglichen ersten Lichtumlenkelement and the movable first light deflection 22 22 noch gemeinsam, und sie werden durch das bewegliche erste Lichtumlenkelement or jointly, and they are movable through the first light deflection 22 22 in drei verschiedene Raumrichtungen und damit drei verschiedene Strahlengänge aufgespalten. split into three different spatial directions and three different beam paths. Die Aufspaltung wird durch Winkelauslenkungen des beweglichen ersten Lichtumlenkelementes um eine zur Zeichnungsebene senkrechten Drehachse erzeugt. The splitting is generated by angular displacements of the movable first Lichtumlenkelementes about an axis perpendicular to the plane of axis of rotation. Die The 7 7 stellt diesen Sachverhalt insofern vereinfacht dar, als sie lediglich eine Winkelposition des beweglichen ersten Lichtumlenkelementes represents this situation inasmuch simplified form as they only one angular position of the movable first Lichtumlenkelementes 22 22 abbildet. maps. Der gekrümmte Pfeil neben dem beweglichen ersten Lichtumlenkelementes The curved arrow next to the movable first Lichtumlenkelementes 22 22 repräsentiert jedoch die Drehbeweglichkeit des beweglichen ersten Lichtumlenkelementes however, represents the rotational mobility of the movable first Lichtumlenkelementes 22 22 um die genannte Drehachse. about said axis of rotation.
  • Durch die Aufspaltung in die verschiedenen Raumrichtungen trifft das in diesen Raumrichtungen propagierende Licht nach Raumrichtungen getrennt auf räumlich verschiedene Stellen des zweiten Lichtumlenkelementes By splitting up into the different spatial directions in the propagating these spatial directions light impinges after spatial directions, separated spatially different locations of the second Lichtumlenkelementes 36 36 auf. on. Das zweite Lichtumlenkelement ist hier ebenso wie das erste Lichtumlenkelement um eine zur Zeichnungsebene senkrechte Achse drehbeweglich in seiner Winkellage steuerbar. The second light deflection is the same as the first light deflection rotatably controllable about an axis perpendicular to the plane of axis in its angular position here. Es handelt sich daher um ein gesteuert bewegliches zweites Lichtumlenkelement therefore, it is a controlled movable second light deflection 37 37 . , Die Winkellage des zweiten Lichtumlenkelements wird zeitlich mit einer Verstellung des Winkels des beweglichen ersten Lichtumlenkelementes immer gerade so verstellt, dass der Winkel β (vergleiche The angular position of the second Lichtumlenkelements is always just shifted in time with an adjustment of the angle of the movable first Lichtumlenkelementes so that the angle β (see 5 5 ) zwischen Strahlen, die von dem zweiten Lichtumlenkelement ausgehen, immer kleiner ist als der Winkel α zwischen Strahlen, die vom ersten Lichtumlenkelement ausgehend auf das bewegliche zweite Lichtumlenkelement einfallen. ) Between rays emanating from the second light deflection element, is always smaller than the angle α between beams incident from the first light deflection based on the movable second light deflection.
  • Die The 7 7 stellt diesen Sachverhalt insofern vereinfacht dar, als sie lediglich eine Winkelposition des zweiten Lichtumlenkelementes abbildet. represents this situation inasmuch simplified form, as it merely depicts an angular position of the second Lichtumlenkelementes. Der gekrümmte Pfeil bei dem zweiten Lichtumlenkelement repräsentiert auch hier die Drehbeweglichkeit des beweglichen zweiten Lichtumlenkelementes The curved arrow in the second light deflection represented here too, the rotational mobility of the movable second Lichtumlenkelementes 37 37 um die genannte Drehachse. about said axis of rotation.
  • Das bewegliche zweite Lichtumlenkelement The movable second light deflection 37 37 wird bevorzugt zeitgleich mit dem beweglichen ersten Lichtumlenkelement is preferably the same time as the movable first light deflection 22 22 so verstellt, dass der Winkel β gleich Null ist, so dass die an verschiedenen Stellen des Leuchtstoffs auftreffenden Strahlen parallel sind. so adjusted that the angle β is zero, so that the impinging at various locations of the phosphor rays are parallel. Dann geht von allen Teilbereichen des Leuchtstoffs Licht gleicher Lichtfarbe aus. Then the same light color is based on all areas of the phosphor light. Die Verstellung erfolgt bevorzugt auf die unter Bezug auf die The adjustment is made preferably to the reference to the 4 4 für das erste bewegliche Lichtumlenkelement for the first movable light deflection 22 22 beschriebene Weise. Manner described.
  • Die The 8 8th zeigt eine Ausgestaltung, bei der die Lichtumlenkeinrichtung als zweites Lichtumlenkelement shows an embodiment in which the light directing the second light deflection 36 36 ein unbewegliches zweites Lichtumlenkelement a stationary second light deflection 38 38 aufweist, das im Strahlengang zwischen dem beweglichen ersten Lichtumlenkelement comprises the in the beam path between the movable first light deflection 22 22 und dem Leuchtstoff and the phosphor 26 26 liegt und das eine gekrümmte Spiegelfläche aufweist. is located and having a curved mirror surface. Die gekrümmte Spiegelfläche ist insbesondere so geformt, dass auf verschiedene Stellen der Spiegelfläche auftreffende Strahlen dort so reflektiert werden, dass die reflektierten Strahlen einen Winkel β einschließen, der im Vergleich zu dem Winkel α, der durch die einfallenden Strahlen gebildet wird, kleiner und im Idealfall gleich Null ist. The curved mirror surface is in particular formed so that incident rays are reflected there so on different parts of the mirror surface such that the reflected beams form an angle β, the α compared to the angle formed by the incident rays less and ideally is equal to zero.
  • Die The 9 9 zeigt eine Ausgestaltung, bei der die Lichtumlenkeinrichtung als zweites Lichtumlenkelement shows an embodiment in which the light directing the second light deflection 36 36 eine Fresnel-Linse oder eine flache diffraktive Struktur, zB ein Beugungsgitter aufweist. a Fresnel lens or a flat diffractive structure, for example having a diffraction grating. Eine diffraktive Struktur ist aufgrund der monochromatischen Natur des Laserlichtes hier ein geeignetes Mittel zur Änderung der Lichtausbreitungsrichtung. A diffractive structure is due to the monochromatic nature of the laser light Here, a suitable means for changing the direction of light propagation.
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  • Zitierte Patentliteratur Cited patent literature
    • DE 102007055480 B3 [0005] DE 102007055480 B3 [0005]
    • EP 0291475 A2 [0006] EP 0291475 A2 [0006]

Claims (13)

  1. Laserscheinwerfer ( Laser light ( 10 10 ) mit einer Laserlichtquelle ( ) (With a laser light source 18 18 ), einem Leuchtstoff ( (), A fluorescent 26 26 ) und einer Lichtumlenkeinrichtung, die dazu eingerichtet ist, voneinander verschiedene Teilbereiche ( ) And a light directing device, which is arranged to mutually different partial regions ( 26a 26a , . 26b 26b ) des Leuchtstoffes zeitlich getrennt voneinander mit Laserlicht ( ) Of the phosphor from each other (separated in time with laser light 17 17 ) zu beleuchten, wobei die Lichtumlenkeinrichtung wenigstens ein bewegliches erstes Lichtumlenkelement ( to light), the light directing device (at least one movable first light deflection 22 22 ) aufweist, das dazu eingerichtet ist, auf sich einfallendes Laserlicht zu verschiedenen Zeitpunkten in verschiedene Raumrichtungen zu richten, wobei die Lichtumlenkeinrichtung dazu eingerichtet ist, in eine erste Raumrichtung gerichtetes Licht in einem ersten Strahlengang ( ) Which is adapted to straighten up incident laser light at various times in different spatial directions, wherein the light directing device is adapted to directed in a first spatial direction of light (in a first beam path 32 32 ) auf einen ersten Teilbereich ( ) (On a first portion 26a 26a ) des Leuchtstoffs zu lenken, und in eine zweite Raumrichtung gerichtetes Licht in einem zweiten Strahlengang ( to steer) of the phosphor, and in a second spatial direction directional light in a second beam path ( 34 34 ) auf einen zweiten Teilbereich ( ) (On a second portion 26b 26b ) des Leuchtstoffs zu lenken, dadurch gekennzeichnet, dass der Laserscheinwerfer dazu eingerichtet ist, das auf den ersten Teilbereich gelenkte Licht dort aus einer ersten Einfallsrichtung einfallen zu lassen und das auf den zweiten Teilbereich gelenkte Licht dort aus einer zweiten Einfallsrichtung einfallen zu lassen, wobei ein Winkel (β) zwischen der ersten Einfallsrichtung und der zweiten Einfallsrichtung kleiner ist als der Winkel (α) zwischen der ersten Raumrichtung und der zweiten Raumrichtung. To steer) of the phosphor, characterized in that the laser headlight is adapted to allow the guided on the first partial area light there incident from a first direction of incidence and to the steered to the second portion of light there incident from a second incidence direction, wherein a angle (β) of incidence between the first direction and the second direction of incidence is smaller than the angle (α) between the first spatial direction and the second spatial direction.
  2. Laserscheinwerfer ( Laser light ( 10 10 ) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtumlenkeinrichtung des Laserscheinwerfers dazu eingerichtet ist, das auf den ersten Teilbereich ( ) According to claim 1, characterized in that the light directing of the laser beam can be adapted to the (on the first portion 26a 26a ) gelenkte Licht dort aus einer ersten Einfallsrichtung einfallen zu lassen und das auf den zweiten Teilbereich ( letting) guided light there incident from a first direction of incidence and the (to the second portion 26b 26b ) gelenkte Licht dort aus einer zweiten Einfallsrichtung einfallen zu lassen, wobei ein Winkel (β) zwischen der ersten Einfallsrichtung und der zweiten Einfallsrichtung kleiner ist als der Winkel zwischen der ersten Raumrichtung und der zweiten Raumrichtung (α). letting) guided light incident from there a second incident direction, wherein an angle (β) of incidence between the first direction and the second direction of incidence is smaller than the angle between the first spatial direction and the second spatial direction (α).
  3. Laserscheinwerfer ( Laser light ( 10 10 ) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Winkel (β) zwischen der ersten Einfallsrichtung und der zweiten Einfallsrichtung kleiner als die Hälfte, insbesondere kleiner als ein Viertel, insbesondere kleiner als 10 % des Winkels (α) zwischen der ersten Raumrichtung und der zweiten Raumrichtung ist. ) According to claim 1 or 2, characterized in that the angle (β) between the first direction of incidence and the second incident direction is less than half, in particular less than a quarter, in particular less than 10% of the angle (α) between the first spatial direction, and the second spatial direction.
  4. Laserscheinwerfer ( Laser light ( 10 10 ) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Einfallsrichtung parallel zur zweiten Einfallsrichtung ist. ) According to claim 3, characterized in that the first incident direction is parallel to the second direction of incidence.
  5. Laserscheinwerfer ( Laser light ( 10 10 ) nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtumlenkeinrichtung ein zweites Lichtumlenkelement ( ) According to one of claims 2 to 4, characterized in that the light directing device (a second light deflection 36 36 ) aufweist, das im Strahlengang zwischen dem beweglichen ersten Lichtumlenkelement ( ) Which (in the beam path between the movable first light deflection 22 22 ) und dem Leuchtstoff ( ) And the phosphor ( 26 26 ) liegt. ) lies.
  6. Laserscheinwerfer ( Laser light ( 10 10 ) nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtumlenkeinrichtung eine zwischen dem beweglichen Lichtumlenkelement ( ) According to one of claims 2 to 4, characterized in that the light directing a (between the movable light deflection 22 22 ) und dem Leuchtstoff ( ) And the phosphor ( 26 26 ) angeordnete kollimierende Optik, zB eine Sammellinse aufweist. ) Arranged collimating optics, for example, comprises a collecting lens.
  7. Laserscheinwerfer ( Laser light ( 10 10 ) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Sammellinse eine konvex-plane Linse ist, die mit ihrer planen Seite dem Leuchtstoff zugewandt ist. ) According to claim 6, characterized in that the collecting lens is a convex-planar lens, facing with its planar side of the phosphor.
  8. Laserscheinwerfer ( Laser light ( 10 10 ) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Sammellinse im Strahlengang unmittelbar vor dem Leuchtstoff angeordnet ist. ) According to claim 7, characterized in that the collecting lens is disposed in the beam path directly in front of the phosphor.
  9. Laserscheinwerfer ( Laser light ( 10 10 ) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Leuchtstoff anhaftend auf der planen Seite der Sammellinse angeordnet ist. ) According to claim 8, characterized in that the phosphor is disposed adhesively on the flat side of the collecting lens.
  10. Laserscheinwerfer ( Laser light ( 10 10 ) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Leuchtstoff ( ) According to claim 1, characterized in that the phosphor ( 26 26 ) eine gekrümmte Form hat, so dass die Teilbereiche in ihrer Summe eine gekrümmte Fläche ergeben. ) Has a curved shape so that the sections give a curved surface in their sum.
  11. Laserscheinwerfer ( Laser light ( 10 10 ) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Lichtumlenkelement eine gekrümmte Spiegelfläche aufweist. ) According to claim 5, characterized in that the second light deflection element having a curved mirror surface.
  12. Laserscheinwerfer ( Laser light ( 10 10 ) nach Anspruch 5 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Lichtumlenkelement ( ) According to claim 5 or 11, characterized in that the second light deflection ( 36 36 ) ein bewegliches Lichtumlenkelement ( ) A movable light deflection ( 37 37 ) ist, das zeitgleich mit dem ersten beweglichen Umlenkelement bewegbar ist. ), That is coinciding with the first movable deflection element movable.
  13. Laserscheinwerfer ( Laser light ( 10 10 ) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Lichtumlenkelement eine Fresnel-Linse oder eine flache diffraktive Struktur ist. ) According to claim 1, characterized in that the second light deflection element is a Fresnel lens or a flat diffractive structure.
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