DE102014225075A1 - lighting device - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Beleuchtungseinrichtung mit einer Lichterzeugungsvorrichtung (1) und mindestens einer, vorzugsweise asphärisch ausgebildeten Kollimatorlinse (2), die zur Kollimation des von der Lichterzeugungsvorrichtung (1) emittierten Lichts dient, wobei die Beleuchtungseinrichtung einen ersten Parabolspiegel (3), eine optische Blende (5) und einen zweiten Parabolspiegel (4) besitzt, wobei die Blende (5) zwischen den beiden Parabolspiegeln (3, 4) angeordnet ist und sich bis zu einem gemeinsamen Fokus der beiden Parabolspiegel (3, 4) erstreckt, und wobei der Parabolspiegel (3) und die Lichterzeugungsvorrichtung (1) sowie die mindestens Kollimatorlinse (2) derart angeordnet sind, dass von der Lichterzeugungsvorrichtung (1) emittiertes und der mindestens einen Kollimatorlinse (2) kollimiertes Licht auf die Reflexionsfläche des ersten Parabolspiegels (3) gelenkt wird und von der Reflexionsfläche des ersten Parabolspiegels (3) reflektiertes Licht auf die Reflexionsfläche des zweiten Parabolspiegels (4) oder auf die Blende (5) trifft.The invention relates to a lighting device comprising a light-generating device (1) and at least one, preferably aspherical, collimator lens (2) for collimating the light emitted by the light-generating device (1), the illumination device comprising a first parabolic mirror (3), an optical shutter (5) and a second parabolic mirror (4), wherein the diaphragm (5) between the two parabolic mirrors (3, 4) is arranged and extends to a common focus of the two parabolic mirrors (3, 4), and wherein the parabolic mirror (3) and the light generating device (1) and the at least collimator lens (2) are arranged such that light emitted from the light generating device (1) and collimated with the at least one collimator lens (2) is directed to the reflecting surface of the first parabolic mirror (3) and reflected light from the reflection surface of the first parabolic mirror (3) onto the reflection surface d second parabolic mirror (4) or meets the diaphragm (5).

Description

Die Erfindung betrifft eine Beleuchtungseinrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a lighting device according to the preamble of claim 1.

I. Stand der TechnikI. State of the art

Eine derartige Beleuchtungseinrichtung ist beispielsweise in der Offenlegungsschrift DE 10 2013 207 845 A1 offenbart. Diese Schrift beschreibt eine Beleuchtungseinrichtung mit mehreren Lichtquellen, deren Licht mittels einer Primäroptik gesammelt und in eine Zwischenlichtverteilung überführt wird, die mittels einer Sekundäroptik optisch weiter verarbeitet wird.Such a lighting device is for example in the published patent application DE 10 2013 207 845 A1 disclosed. This document describes a lighting device with a plurality of light sources whose light is collected by means of a primary optics and converted into an intermediate light distribution, which is optically processed further by means of secondary optics.

II. Darstellung der ErfindungII. Presentation of the invention

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine gattungsgemäße Beleuchtungseinrichtung bereitzustellen, welche die Erzeugung einer normgerechten Lichtverteilung im Vorfeld des Kraftfahrzeugs ermöglicht und insbesondere die Ausbildung einer Hell-Dunkel-Grenze, beispielsweise für ein Abblendlicht, ermöglicht.It is an object of the invention to provide a generic lighting device which enables the generation of a standard light distribution in advance of the motor vehicle and in particular the formation of a cut-off, for example, a dipped beam allows.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Beleuchtungseinrichtung mit den Merkmalen aus dem Anspruch 1 gelöst. Besonders vorteilhafte Ausführungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.This object is achieved by a lighting device with the features of claim 1. Particularly advantageous embodiments of the invention are described in the dependent claims.

Die erfindungsgemäße Beleuchtungseinrichtung besitzt eine Lichterzeugungsvorrichtung und mindestens eine, vorzugsweise asphärisch ausgebildete Kollimatorlinse, die zur Kollimation des von der Lichterzeugungsvorrichtung emittierten Lichts dient. Außerdem besitzt die erfindungsgemäße Beleuchtungseinrichtung einen ersten Parabolspiegel, eine Blende und einen zweiten Parabolspiegel, wobei die Blende zwischen den beiden Parabolspiegeln angeordnet ist und sich bis zu einem gemeinsamen Fokus der beiden Parabolspiegel erstreckt, und wobei die Parabolspiegel und die Lichterzeugungsvorrichtung sowie die mindestens eine Kollimatorlinse derart angeordnet sind, dass von der Lichterzeugungsvorrichtung emittiertes und der mindestens einen Kollimatorlinse kollimiertes Licht auf die Reflexionsfläche des ersten Parabolspiegels gelenkt wird und von der Reflexionsfläche des ersten Parabolspiegels reflektiertes Licht auf die Reflexionsfläche des zweiten Parabolspiegels oder auf die Blende trifft.The illumination device according to the invention has a light-generating device and at least one, preferably aspherical, collimator lens, which serves to collimate the light emitted by the light-generating device. In addition, the illumination device according to the invention has a first parabolic mirror, a diaphragm and a second parabolic mirror, wherein the diaphragm is arranged between the two parabolic mirrors and extends to a common focus of the two parabolic mirrors, and wherein the parabolic mirror and the light generating device and the at least one collimator lens such are arranged, that is emitted by the light generating device and the collimated at least one collimator lens light is directed to the reflection surface of the first parabolic mirror and from the reflection surface of the first parabolic mirror reflected light on the reflection surface of the second parabolic mirror or on the diaphragm.

Aufgrund ihrer vorgenannten Merkmale ermöglicht die erfindungsgemäße Beleuchtungseinrichtung eine scharfe Abbildung ihrer Lichtquelle in das Fernfeld der Beleuchtungseinrichtung. Mit Hilfe der Blende wird ein Teil des von der Lichterzeugungsvorrichtung emittierten und an der Reflexionsfläche des ersten Parabolspiegel reflektierten Lichts ausgeblendet und dadurch eine scharfe Hell- Dunkelgrenze erzeugt, die mittels der Parabolspiegel in das Fernfeld der Beleuchtungseinrichtung projiziert wird. Im Fernfeld entsteht dadurch ein scharfes Abbild der Hell-Dunkelgrenze. Die Lichtverteilung im Fernfeld kann durch die Form der Lichtquelle und die Form der Blende beeinflusst werden.Due to their aforementioned features, the illumination device according to the invention enables a sharp image of its light source in the far field of the illumination device. With the aid of the diaphragm, a part of the light emitted by the light-generating device and reflected at the reflection surface of the first parabolic mirror is masked out, thereby producing a sharp bright-dark boundary, which is projected into the far field of the illumination device by means of the parabolic mirrors. In the far field, this produces a sharp image of the bright-dark border. The light distribution in the far field can be influenced by the shape of the light source and the shape of the aperture.

Als Lichtquelle dient vorzugsweise eine lichtemittierende Oberfläche der Lichterzeugungsvorrichtung der erfindungsgemäßen Beleuchtungseinrichtung, deren Licht mittels der vorzugsweise asphärisch ausgebildeten Kollimatorlinse kollimiert wird.The light source is preferably a light-emitting surface of the light-generating device of the illumination device according to the invention, whose light is collimated by means of the preferably aspherical collimator lens.

Vorzugsweise umfasst die Lichterzeugungsvorrichtung der erfindungsgemäßen Beleuchtungseinrichtung mindestens eine Halbleiterlichtquelle, die besonders bevorzugt als Laserdiode ausgebildet ist, und ein Lichtwellenlängenkonversionselement zur Wellenlängenkonversion des von der mindestens einen Halbleiterlichtquelle emittierten Lichts, um weißes Licht zu erzeugen, das eine Mischung aus nichtkonvertiertem Primärlicht und vom Lichtwellenlängenkonversionselement konvertiertem Sekundärlicht ist. Vorzugsweise werden blaues Licht emittierende Laserdioden und ein Lichtwellenlängenkonversionselement auf der Basis von mit Cer dotiertem Yttriumaluminiumgranat (YAG:Ce) verwendet, um blaues Primärlicht der Laserdioden anteilig in gelbes Sekundärlicht zu konvertieren. Die Oberfläche des Lichtwellenlängenkonversionselements strahlt dadurch weißes Licht ab, das eine Mischung aus blauem Primärlicht und gelbem Sekundärlicht ist. Die lichtabstrahlende Oberfläche des Lichtwellenlängenkonversionselements kann daher selbst als Lichtquelle angesehen werden. Durch die Formgebung der lichtabstrahlenden Oberfläche des Lichtwellenlängenkonversionselements und die Formgebung der Blende kann daher die Lichtverteilung im Fernfeld der erfindungsgemäßen Beleuchtungseinrichtung beeinflusst werden. Eine geeignete, fünf Laserdioden und ein Lichtwellenlängenkonversionselement umfassende Lichterzeugungsvorrichtung für die erfindungsgemäße Beleuchtungseinrichtung ist beispielsweise in der deutschen Patentanmeldung mit dem Aktenzeichen 10 2014 220 276.0 offenbart. Die vorzugsweise asphärisch ausgebildete Kollimatorlinse der erfindungsgemäßen Beleuchtungseinrichtung ist vorzugsweise in einem Abstand von wenigen Millimeter von der lichtabstrahlenden Oberfläche des Lichtwellenlängenkonversionselements angeordnet. Sie entspricht beispielsweise der in 2 der deutschen Patentanmeldung mit dem amtlichen Aktenzeichen 10 2014 220 276.0 offenbarten Linse mit dem Bezugszeichen 6, die in geringem Abstand von der lichtabstrahlenden Oberfläche des Lichtwellenlängenkonversionselements angeordnet ist.Preferably, the light-generating device of the illumination device according to the invention comprises at least one semiconductor light source, which is particularly preferably designed as a laser diode, and a light wavelength conversion element for wavelength conversion of the light emitted by the at least one semiconductor light source to produce white light comprising a mixture of non-converted primary light and secondary light converted by the light wavelength conversion element is. Preferably, blue light-emitting laser diodes and a cerium-doped yttrium aluminum garnet-based light wavelength conversion element (YAG: Ce) are used to proportionally convert blue primary light of the laser diodes into yellow secondary light. The surface of the light wavelength conversion element thereby emits white light, which is a mixture of blue primary light and yellow secondary light. The light-emitting surface of the light wavelength conversion element can therefore itself be regarded as a light source. Due to the shape of the light-emitting surface of the light wavelength conversion element and the shape of the diaphragm, therefore, the light distribution in the far field of the illumination device according to the invention can be influenced. A suitable, five laser diodes and a light wavelength conversion element comprising light generating device for the lighting device according to the invention is shown for example in the German patent application with the file number 10 2014 220 276.0 disclosed. The preferably aspherically formed collimator lens of the illumination device according to the invention is preferably arranged at a distance of a few millimeters from the light-emitting surface of the light wavelength conversion element. It corresponds to the example in 2 of the German patent application with the official file number 10 2014 220 276.0 disclosed lens with the reference numeral 6 which is located at a small distance from the light-emitting surface of the light wavelength conversion element.

Die Blende der erfindungsgemäßen Beleuchtungseinrichtung ist vorzugsweise metallisch ausgebildet, um eine gute Wärmeableitung zu ermöglichen. The aperture of the illumination device according to the invention is preferably formed metallic to allow a good heat dissipation.

Vorzugsweise ist die Blende mit mindestens einem Lichtsensor versehen, der es ermöglicht, die Intensität des von der Lichterzeugungsvorrichtung emittierten Lichts zu detektieren. Dadurch kann ein etwaiger Defekt der Lichterzeugungsvorrichtung nachgewiesen werden. Besonders bevorzugt ist der mindestens eine Lichtsensor ausgebildet, die Intensität von Primärlicht zu detektieren, das von Halbleiterlichtquellen, insbesondere Laserdioden, der Lichterzeugungsvorrichtung der erfindungsgemäßen Beleuchtungseinrichtung emittiert wird. Dadurch kann beispielsweise ein defektes Lichtwellenlängenkonversionselement detektiert werden. Alternativ oder zusätzlich kann der mindestens eine Lichtsensor zu dem oben genannten Zweck auch derart ausgebildet sein, dass die Intensität des Sekundärlichts oder die relative Intensität von Primärlicht und Sekundärlicht detektiert wird.Preferably, the aperture is provided with at least one light sensor which makes it possible to detect the intensity of the light emitted by the light-generating device. Thereby, a possible defect of the light-generating device can be detected. Particularly preferably, the at least one light sensor is designed to detect the intensity of primary light emitted by semiconductor light sources, in particular laser diodes, of the light-generating device of the illumination device according to the invention. As a result, for example, a defective light wavelength conversion element can be detected. Alternatively or additionally, the at least one light sensor for the above purpose may also be designed such that the intensity of the secondary light or the relative intensity of the primary light and the secondary light is detected.

Die Blende der erfindungsgemäßen Beleuchtungseinrichtung ist vorteilhafterweise mit einem Temperatursensor versehen, um die thermische Belastung zu detektieren und um beispielsweise im Fall einer drohenden Überhitzung der Beleuchtungseinrichtung die elektrische Leistungsaufnahme der Lichterzeugungsvorrichtung zu reduzieren.The aperture of the illumination device according to the invention is advantageously provided with a temperature sensor to detect the thermal load and, for example, in the event of impending overheating of the illumination device, to reduce the electrical power consumption of the light-generating device.

Vorzugsweise ist die Blende der erfindungsgemäßen Beleuchtungseinrichtung zum Zweck der Kühlung thermisch an eine Wärmesenke gekoppelt, um eine Überhitzung zu vermeiden.Preferably, the aperture of the illumination device according to the invention is thermally coupled to a heat sink for the purpose of cooling in order to avoid overheating.

Die Blende der erfindungsgemäßen Beleuchtungseinrichtung ist vorteilhafterweise bewegbar ausgebildet. Dadurch kann der Grad der Abschattung bzw. Ausblendung des von der Lichterzeugungsvorrichtung emittierten und am ersten Parabolspiegel reflektierten Lichts variiert werden. Beispielsweise kann im Fall einer defekten Lichterzeugungsvorrichtung, insbesondere im Fall eines defekten oder fehlenden Lichtwellenlängenkonversionselements, mittels der Blende eine vollständige Abschattung des von der Lichterzeugungsvorrichtung emittierten Lichts durchgeführt werden, indem die Blende im Bereich des gemeinsamen Fokus der beiden Parabolspiegel vollständig in den Strahlengang des an der Reflexionsfläche des ersten Parabolspiegels geschoben wird.The aperture of the illumination device according to the invention is advantageously designed to be movable. Thereby, the degree of shading of the light emitted from the light generating device and reflected at the first parabolic mirror can be varied. For example, in the case of a defective light-generating device, in particular in the case of a defective or missing Lichtwellenlängenkonversionselements, by means of the aperture complete shading of the light emitted by the light generating device to be performed by the aperture in the region of the common focus of the two parabolic mirrors completely in the beam path of the at the Reflection surface of the first parabolic mirror is pushed.

Die beiden Parabolspiegel der erfindungsgemäßen Beleuchtungseinrichtung weisen vorzugsweise konkave Reflexionsflächen auf. Vorzugsweise sind die Reflexionsflächen der Parabolspiegel einander zugewandt und im Abstand der Summe ihrer Brennweiten angeordnet und derart ausgerichtet, dass von der Lichterzeugungsvorrichtung emittiertes und von der mindestens einen Kollimatorlinse kollimiertes Licht mittels der konkaven Reflexionsflächen der beiden Parabolspiegel zweimal umgelenkt wird, wobei mittels der Blende, die sich bis zum gemeinsamen Fokus der beiden Parabolspiegel erstreckt, ein Teil des Lichts ausgeblendet wird. Gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung sind die Parabolspiegel derart ausgerichtet, dass an der Reflexionsfläche des zweiten Parabolspiegels reflektiertes Licht im Wesentlichen parallel versetzt zu dem von der Lichterzeugungsvorrichtung und der Kollimatorlinse ausgehenden Licht verläuft.The two parabolic mirrors of the illumination device according to the invention preferably have concave reflection surfaces. Preferably, the reflection surfaces of the parabolic mirrors facing each other and arranged at a distance of the sum of their focal lengths and aligned such that light emitted by the light generating device and collimated by the at least one collimator lens light is deflected twice by means of the concave reflecting surfaces of the two parabolic mirrors, wherein by means of the diaphragm extends to the common focus of the two parabolic mirrors, a portion of the light is hidden. According to the preferred embodiment of the invention, the parabolic mirrors are aligned so that light reflected at the reflecting surface of the second parabolic mirror is substantially parallel offset from the light emanating from the light-generating device and the collimator lens.

Die erfindungsgemäße Beleuchtungseinrichtung ist vorzugsweise als Fahrzeugscheinwerfer oder als Bestandteil eines Fahrzeugscheinwerfers ausgebildet.The lighting device according to the invention is preferably designed as a vehicle headlight or as part of a vehicle headlight.

III. Beschreibung des bevorzugten AusführungsbeispielsIII. Description of the Preferred Embodiment

Nachstehend wird die Erfindung anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:The invention will be explained in more detail below with reference to a preferred embodiment. Show it:

1 eine Draufsicht auf die Beleuchtungseinrichtung gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung in schematischer Darstellung 1 a plan view of the lighting device according to a preferred embodiment of the invention in a schematic representation

Die Beleuchtungseinrichtung gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist Bestandteil eines Kraftfahrzeugscheinwerfers und besitzt eine Lichterzeugungsvorrichtung 1, eine asphärische Kollimatorlinse 2, einen ersten Parabolspiegel 3 mit einer konkaven Reflexionsfläche 30 und eine optische Blende 5 sowie einen zweiten Parabolspiegel 4 mit einer konkaven Reflexionsfläche 40.The lighting device according to the preferred embodiment of the invention is part of a motor vehicle headlight and has a light generating device 1 , an aspheric collimator lens 2 , a first parabolic mirror 3 with a concave reflection surface 30 and an optical aperture 5 and a second parabolic mirror 4 with a concave reflection surface 40 ,

Die Lichterzeugungsvorrichtung 1 besteht aus mehreren Laserdioden, die während des Betriebs blaues Licht emittieren und einem Lichtwellenlängenkonversionselement, auf das das von den Laserdioden emittierte Licht gelenkt wird. Das Lichtwellenlängenkonversionselement umfasst einen Gelb-Leuchtstoff (YAG:Ce), der das blaue, von den Laserdioden emittierte Licht (auch Primärlicht genannt) anteilig in gelbes Licht (auch Sekundärlicht genannt) konvertiert, so dass von der Oberfläche des Lichtwellenlängenkonversionselements weißes Licht emittiert wird, das eine Mischung aus blauem Primärlicht und gelbem Sekundärlicht ist. Die lichtemittierende Oberfläche des Lichtwellenlängenkonversionselements ist vorzugsweise kreisscheibenförmig ausgebildet. In 1 bezeichnet das Bezugszeichen 1 die Lichterzeugungsvorrichtung bzw. die lichtemittierende Oberfläche des Lichtwellenlängenkonversionselements der Lichterzeugungsvorrichtung.The light generating device 1 consists of a plurality of laser diodes which emit blue light during operation and a light wavelength conversion element to which the light emitted by the laser diodes is directed. The light wavelength conversion element comprises a yellow phosphor (YAG: Ce) which converts the blue light emitted by the laser diodes (also called primary light) proportionally into yellow light (also called secondary light), so that white light is emitted from the surface of the light wavelength conversion element, which is a mixture of blue primary light and yellow secondary light. The light-emitting surface of the light wavelength conversion element is preferably formed in a circular disk. In 1 denotes the reference numeral 1 the light generating device or the light emitting surface of the light wavelength conversion element of the light generating device.

Im Abstand von beispielsweise 1 bis 5 mm ist die Kollimatorlinse 2 zur lichtemittierenden Oberfläche des Lichtwellenlängenkonversionselements der Lichterzeugungsvorrichtung 1 angeordnet. Die Kollimatorlinse 2 reduziert die Divergenz des von lichtemittierenden Oberfläche des Lichtwellenlängenkonversionselements der Lichterzeugungsvorrichtung 1 abgestrahlten weißen Lichts und lenkt es auf die konkave Reflexionsfläche 30 des ersten Parabolspiegels 3. At a distance of, for example, 1 to 5 mm is the collimator lens 2 to the light-emitting surface of the light wavelength conversion element of Light-generating device 1 arranged. The collimator lens 2 reduces the divergence of the light emitting surface of the light wavelength conversion element of the light generating device 1 radiated white light and directs it to the concave reflection surface 30 of the first parabolic mirror 3 ,

An der konkaven Reflexionsfläche 40 des zweiten Parabolspiegels 4 wird das Licht in seine ursprüngliche Richtung zurückgelenkt. Der Abstand zwischen den Parabolspiegeln 3, 4 entspricht der Summe der Brennweiten beider Parabolspiegel 3, 4. Die lichtundurchlässige optische Blende 5 ist zwischen den beiden Parabolspiegeln 3, 4 angeordnet und erstreckt sich bis zum gemeinsamen Fokus der Parabolspiegel 3, 4.At the concave reflection surface 40 of the second parabolic mirror 4 The light is directed back to its original direction. The distance between the parabolic mirrors 3 . 4 corresponds to the sum of the focal lengths of both parabolic mirrors 3 . 4 , The opaque optical aperture 5 is between the two parabolic mirrors 3 . 4 arranged and extends to the common focus of the parabolic mirror 3 . 4 ,

Die Beleuchtungseinrichtung ist dazu eingerichtet, als Lichtmodul eines Kraftfahrzeugscheinwerfers allein oder im Zusammenwirken mit anderen Lichtmodulen desselben oder eines anderen Scheinwerfers eine normgerechte Lichtverteilung im Vorfeld des Kraftfahrzeugs erzeugen, insbesondere eine Hell-Dunkelgrenze, beispielsweise die Hell- Dunkelgrenze eines Abblendlichts.The lighting device is configured to produce a standard-compliant light distribution in advance of the motor vehicle as a light module of a motor vehicle headlight alone or in cooperation with other light modules of the same or another headlight, in particular a light-dark boundary, for example the bright-dark boundary of a low beam.

Dazu wird das vom Lichtwellenlängenkonversionselement der Lichterzeugungsvorrichtung 1 emittierte Licht, das anteilig aus nicht-konvertiertem, von den Laserdioden emittiertem blauem Primärlicht, welches auf das Lichtwellenlängenkonversionselement gelenkt wird, und aus von dem Gelb-Leuchtstoff des Lichtwellenlängenkonversionselements erzeugtem Sekundärlicht besteht, von einer dem Lichtwellenlängenkonversionselement nachgelagerten, vorzugsweise asphärischen Sammellinse bzw. Kollimatorlinse kollimiert, bei der sowohl die Eintrittsseite als auch die Austrittseite asphärisch ausgeprägt ist.This is done by the light wavelength conversion element of the light generating device 1 emitted light, which consists proportionately of unconverted blue primary light emitted by the laser diodes, which is directed to the light wavelength conversion element and secondary light generated by the yellow phosphor of the light wavelength conversion element, collimated by a preferably aspherical condenser lens or collimator lens downstream of the light wavelength conversion element , in which both the inlet side and the outlet side is aspheric pronounced.

Dabei kollimiert die Kollimatorlinse 2, welche als Asphäre oder als Achromat ausgebildet ist, das Licht von der Lichterzeugungsvorrichtung 1 und lenkt dieses auf die konkave Reflexionsfläche 30 des ersten Parabolspiegels 3, welcher dann ein Abbild der lichtemittierenden Oberfläche der Lichterzeugungsvorrichtung 1 bzw. des Lichtwellenlängenkonversionselements der Lichterzeugungsvorrichtung 1 in einer Zwischenbildebene erzeugt. Die konkave Reflexionsfläche 40 des zweiten Parabolspiegels 4 bildet dann das so erzeugte Zwischenbild scharf in das Fernfeld bzw. ins Unendliche ab. Der Querschnitt des Zwischenbildes bzw. des Abbildes des Lichtwellenlängenkonversionselements ist bei kreisscheibenförmigem Lichtwellenlängenkonversionselement kreisförmig ausgebildet.The collimator lens collimates 2 , which is formed as an aspheric or achromatic, the light from the light-generating device 1 and directs this on the concave reflection surface 30 of the first parabolic mirror 3 , which then forms an image of the light-emitting surface of the light-generating device 1 or the light wavelength conversion element of the light generating device 1 generated in an intermediate image plane. The concave reflection surface 40 of the second parabolic mirror 4 then forms the intermediate image thus generated sharply into the far field or to infinity. The cross section of the intermediate image or the image of the light wavelength conversion element is circular in circular disk-shaped light wavelength conversion element.

Das Licht vom Lichtwellenlängenkonversionselement der Lichterzeugungsvorrichtung 1 ist also ein aus Anteilen von nicht-konvertiertem Primärlicht der blauemittierenden Laserdioden und dem Sekundärlicht des Gelb- Leuchtstoffs zusammengesetzt, ergibt also weißes, bzw. multichromes Licht.The light from the light wavelength conversion element of the light generating device 1 So is composed of shares of unconverted primary light of the blue-emitting laser diodes and the secondary light of the yellow phosphor, so gives white, or multichromic light.

Das Lichtwellenlängenkonversionselement besitzt vorzugsweise eine kreisscheibenförmige Abstrahlungsfläche bzw. ist selbst als kreisscheibenförmiges Lichtwellenlängenkonversionselement ausgebildet. Alternativ kann das Lichtwellenlängenkonversionselement auch eine polygonförmige Kontur, insbesondere eine rechteckige oder quadratische Kontur aufweisen. Die Licht emittierende Oberfläche des Lichtwellenlängenkonversionselements, welche der Kollimatorlinse 2 zugewandt ist, kann auch mit einer Abdeckung versehen sein, so dass nur ein gewünschter Oberflächenbereich, beispielsweise ein kreisscheibenförmiger Ausschnitt, zur Emission von Licht beiträgt.The light wavelength conversion element preferably has a circular disk-shaped radiating surface or is itself formed as a circular disk-shaped light wavelength conversion element. Alternatively, the light wavelength conversion element can also have a polygonal contour, in particular a rectangular or square contour. The light emitting surface of the light wavelength conversion element, which is the collimator lens 2 may face, may also be provided with a cover, so that only a desired surface area, such as a circular disk-shaped cutout, contributes to the emission of light.

Die Oberfläche des Lichtwellenlängenkonversionselements ist bevorzugt eben ausgestaltet.The surface of the light wavelength conversion element is preferably flat.

In der oben genannten Zwischenbildebene ist die Blende 5 angebracht, die einen Teil des Strahlengangs blockiert. Die Blende 5 wird dabei so positioniert, dass ein Bereich des Lichtstrahlengangs dergestalt abgedeckt wird, dass sich im Fernfeld eine richtig positionierte Hell-Dunkel- Grenze ausbildet. Die Kante der Blende 5 ist dabei bevorzugt geradlinig ausgeformt. Alternativ kann, sofern eine nicht geradförmige Hell-Dunkel-Grenze gewünscht ist, eine freiflächige Kantenform der Blende gewählt werden. In the intermediate picture plane mentioned above, the aperture is 5 attached, which blocks a part of the beam path. The aperture 5 is positioned so that an area of the light beam path is covered in such a way that forms a correctly positioned bright-dark boundary in the far field. The edge of the panel 5 is preferably formed in a straight line. Alternatively, if a non-linear light-dark boundary is desired, a free-form edge shape of the aperture can be selected.

Die Dicke der Blende wird dabei so gewählt, dass sich keine störenden Schlagschatten ausbilden. So kann die Blendendicke am Abschattungsbereich einige Zehntel- Millimetern bis zu einigen Millimetern betragen; alternativ kann die Blendenkante des Abschattungsbereichs auch messerschneidenförmig zulaufen und eine spitze Kante ausbilden. Die Blende 5 kann massiv ausgeführt sein, beispielsweise aus einem gut wärmeleitenden Metall.The thickness of the aperture is chosen so that form no disturbing shadows. Thus, the aperture thickness at the shading area can be a few tenths of a millimeter up to a few millimeters; Alternatively, the diaphragm edge of the shading area can also run knife-shaped and form a sharp edge. The aperture 5 can be made massive, for example, a good heat conducting metal.

In einer weiteren Ausgestaltung kann die Blende innen bereichsweise hohl ausgeführt sein mit einer Öffnung in dem Bereich, in dem das zu blockierende Licht auftrifft. Dieses kann dann durch die Öffnung in das Innere der Blende gelangen, die dann als Beam Dump oder Lichtfalle ausgebildet ist. In a further embodiment, the panel can be made hollow in areas with an opening in the area in which the light to be blocked impinges. This can then pass through the opening in the interior of the aperture, which is then designed as a beam dump or light trap.

Auch kann die Oberfläche des Bereiches, auf den das zu blockierende Licht trifft, mit einem lichtabsorbierenden Material beschichtet oder belegt sein, beispielsweise einer schwarzen Keramikschicht. Auch muss die Oberfläche des Bereiches, auf den das zu blockierende Licht fällt, nicht eben sein, sondern kann Materialvorwölbungen und/oder Materialeinbuchtungen und/oder Materialundulationen und/oder Materialaufrauhungen aufweisen, so dass das reflektierte Licht in gewünschter Weise, zum Beispiel möglichst diffus zurück gestreut wird. Alternativ oder ergänzend kann die Oberfläche poliert und/oder mit einer hochreflektierenden Beschichtung, beispielsweise Silber oder Gold, versehen sein.Also, the surface of the area to be hit by the light to be blocked may be coated or covered with a light-absorbing material, for example a black ceramic layer. Also, the surface of the area to which the light to be blocked falls, not be flat, but may have material bulges and / or material indentations and / or Materialundulationen and / or material roughening, so that the reflected light in the desired Way, for example, scattered back as diffusely as possible. Alternatively or additionally, the surface may be polished and / or provided with a highly reflective coating, for example silver or gold.

Zusätzlich kann die Blende an ein Kühlelement, beispielsweise an eine Heat Pipe, angebracht sein oder selbst als Heat Pipe ausgebildet sein.In addition, the diaphragm can be attached to a cooling element, for example to a heat pipe, or even be designed as a heat pipe.

Auch können mehr als eine Blende in der Zwischenbildebene angebracht sein. So können beispielsweise zwei oder mehrere Blenden, die von unterschiedlichen Seiten in den Lichtstrahlengang eingebracht werden, das Licht in unterschiedlichen Raum- bzw. Flächenbereichen begrenzen.Also, more than one aperture may be mounted in the intermediate image plane. Thus, for example, two or more diaphragms, which are introduced from different sides into the light beam path, delimit the light in different spatial areas or areas.

Die Blende 5 bzw. die Blenden kann/können einstückig oder mehrstückig ausgebildet sein. Die jeweiligen Blenden bzw. die jeweiligen Blendenteile können gegeneinander bewegt werden bzw. beweglich sein, so dass eine veränderliche Hell-Dunkel-Grenze erzeugt werden kann.The aperture 5 or the panels can / can be formed in one piece or several pieces. The respective diaphragms or the respective diaphragm parts can be moved relative to each other or be movable, so that a variable cut-off line can be generated.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102013207845 A1 [0002] DE 102013207845 A1 [0002]
  • DE 102014220276 [0008, 0008] DE 102014220276 [0008, 0008]

Claims (10)

Beleuchtungseinrichtung mit einer Lichterzeugungsvorrichtung (1) und mindestens einer, vorzugsweise asphärisch ausgebildeten Kollimatorlinse (2), die zur Kollimation des von der Lichterzeugungsvorrichtung (1) emittierten Lichts dient, dadurch gekennzeichnet, dass die Beleuchtungseinrichtung einen ersten Parabolspiegel (3), eine optische Blende (5) und einen zweiten Parabolspiegel (4) besitzt, wobei die Blende (5) zwischen den beiden Parabolspiegeln (3, 4) angeordnet ist und sich bis zu einem gemeinsamen Fokus der beiden Parabolspiegel (3, 4) erstreckt, und wobei der Parabolspiegel (3) und die Lichterzeugungsvorrichtung (1) sowie die mindestens Kollimatorlinse (2) derart angeordnet sind, dass von der Lichterzeugungsvorrichtung (1) emittiertes und der mindestens einen Kollimatorlinse (2) kollimiertes Licht auf die Reflexionsfläche des ersten Parabolspiegels (3) gelenkt wird und von der Reflexionsfläche des ersten Parabolspiegels (3) reflektiertes Licht auf die Reflexionsfläche des zweiten Parabolspiegels (4) oder auf die Blende (5) trifft.Illuminating device with a light-generating device ( 1 ) and at least one, preferably aspherical collimator lens ( 2 ) used to collimate the light source device ( 1 ) emitted light, characterized in that the illumination device comprises a first parabolic mirror ( 3 ), an optical aperture ( 5 ) and a second parabolic mirror ( 4 ), wherein the diaphragm ( 5 ) between the two parabolic mirrors ( 3 . 4 ) is arranged and up to a common focus of the two parabolic mirrors ( 3 . 4 ), and wherein the parabolic mirror ( 3 ) and the light generating device ( 1 ) as well as the at least collimator lens ( 2 ) are arranged such that the light-generating device ( 1 ) and the at least one collimator lens ( 2 ) collimated light on the reflection surface of the first parabolic mirror ( 3 ) and of the reflection surface of the first parabolic mirror ( 3 ) reflected light on the reflection surface of the second parabolic mirror ( 4 ) or on the aperture ( 5 ) meets. Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 1, wobei die optische Blende (5) metallisch ist.Lighting device according to claim 1, wherein the optical aperture ( 5 ) is metallic. Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die optische Blende (5) mit mindestens einem Lichtsensor versehen ist. Lighting device according to claim 1 or 2, wherein the optical aperture ( 5 ) is provided with at least one light sensor. Beleuchtungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die optische Blende (5) mit einem Temperatursensor versehen ist.Lighting device according to one of claims 1 to 3, wherein the optical aperture ( 5 ) is provided with a temperature sensor. Beleuchtungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die optische Blende (5) thermisch an eine Wärmesenke gekoppelt ist.Lighting device according to one of claims 1 to 4, wherein the optical aperture ( 5 ) is thermally coupled to a heat sink. Beleuchtungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die optische Blende (5) bewegbar ist.Lighting device according to one of claims 1 to 5, wherein the optical aperture ( 5 ) is movable. Beleuchtungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei Lichterzeugungsvorrichtung (1) mindestens eine Halbleiterlichtquelle und ein Lichtwellenlängenkonversionselement umfasst.Lighting device according to one of claims 1 to 6, wherein light-generating device ( 1 ) comprises at least one semiconductor light source and a light wavelength conversion element. Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 7, wobei die mindestens eine Halbleiterlichtquelle als Laserdiode ausgebildet ist.Lighting device according to claim 7, wherein the at least one semiconductor light source is designed as a laser diode. Beleuchtungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die Parabolspiegel (3, 4) konkave Reflexionsflächen aufweisen.Lighting device according to one of claims 1 to 8, wherein the parabolic mirrors ( 3 . 4 ) have concave reflection surfaces. Beleuchtungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, die als Fahrzeugscheinwerfer oder als Bestandteil eines Fahrzeugscheinwerfers ausgebildet ist.Lighting device according to one of claims 1 to 9, which is designed as a vehicle headlight or as part of a vehicle headlight.
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