DE102016113523A1 - Laser light module with a passive protection device to prevent the emission of laser light - Google Patents

Laser light module with a passive protection device to prevent the emission of laser light Download PDF

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Abstract

Vorgestellt wird ein Laserlichtmodul für einen Kraftfahrzeugscheinwerfer, mit einer Laserlichtquelle und einem Wellenlängenkonverter, der von der Laserlichtquelle mit Laserlicht beleuchtet wird, das vergleichsweise kurze Wellenlängen besitzt. Der Wellenlängenkonverter streut einen Teil des emittierten Laserlichtes und konvertiert einen weiteren Teil des emittierten Laserlichtes in Licht mit vergleichsweise längeren Wellenlängen. Das Laserlichtmodul weist eine wellenlängenselektive Blende aufweist, die im Lichtweg hinter dem Wellenlängenkonverter angeordnet ist und einen Strahlquerschnitt abdeckt, den das Laserlicht dort bei fehlendem Wellenlängenkonverter besitzen würde, ohne dabei eine über diesen Strahlquerschnitt hinausragende Fläche abzudecken, und die für Licht der kürzeren Wellenlängen eine kleinere Transmission aufweist als für Licht der längeren Wellenlängen. Das Laserlichtmodul weist ein optisches Element auf, das im Lichtweg hinter der Wellenlängenselektive Blende angeordnet und dazu eingerichtet ist, durch die wellenlängenselektive Blende hindurch transmittiertes Licht so über die vom Laserlichtmodul beleuchtete Fläche zu verteilen, dass dort eine farblich homogene Lichtverteilung entsteht.Disclosed is a laser light module for a motor vehicle headlight, comprising a laser light source and a wavelength converter, which is illuminated by the laser light source with laser light having comparatively short wavelengths. The wavelength converter disperses a part of the emitted laser light and converts another part of the emitted laser light into light having comparatively longer wavelengths. The laser light module has a wavelength-selective diaphragm which is arranged in the light path behind the wavelength converter and covers a beam cross-section which would have the laser light there in the absence of wavelength converter, without covering an area projecting beyond this beam cross-section, and which is a smaller for light of shorter wavelengths Transmission than for light of longer wavelengths. The laser light module has an optical element which is arranged in the light path behind the wavelength-selective diaphragm and is arranged to distribute light transmitted through the wavelength-selective diaphragm over the area illuminated by the laser light module so that a color-homogeneous light distribution is formed there.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Laserlichtmodul für einen Kraftfahrzeugscheinwerfer nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The present invention relates to a laser light module for a motor vehicle headlight according to the preamble of claim 1.

Ein solches Laserlichtmodul wird als per se bekannt vorausgesetzt und weist eine Laserlichtquelle und einen Wellenlängenkonverter auf, der von der Laserlichtquelle mit Laserlicht beleuchtet wird, das Wellenlängen aus einem ersten Wellenlängenbereich besitzt. Der Wellenlängenkonverter ist dazu eingerichtet, einen Teil des emittierten Laserlichtes zu streuen und einen weiteren Teil des emittierten Laserlichtes in Licht mit Wellenlängen aus einem zweiten Wellenlängenbereich zu konvertieren und zu emittieren. Die Wellenlängen des zweiten Wellenlängenbereichs sind größer als die Wellenlängen des ersten Wellenlängenbereichs.Such a laser light module is assumed to be known per se and has a laser light source and a wavelength converter, which is illuminated by the laser light source with laser light having wavelengths from a first wavelength range. The wavelength converter is configured to scatter a part of the emitted laser light and to convert and emit a further part of the emitted laser light into light having wavelengths from a second wavelength range. The wavelengths of the second wavelength range are greater than the wavelengths of the first wavelength range.

Im Bereich der Kfz-Beleuchtung, insbesondere bei Kfz-Scheinwerfern, ist die Verwendung von leistungsstarken Lichtquellen mit möglichst hoher Leuchtdichte erwünscht. Dadurch lassen sich mit kleinem Bauraum lichtstarke Beleuchtungseinrichtungen realisieren. Die abgestrahlten Lichtverteilungen müssen bestimmte, in der Regel gesetzlich vorgegebene Eigenschaften aufweisen. Für die Scheinwerfer eines Kraftfahrzeuges ist in der Regel weißes Licht erwünscht.In the field of automotive lighting, especially in motor vehicle headlamps, the use of high-performance light sources with the highest possible luminance is desired. As a result, high-intensity lighting devices can be realized with a small space. The radiated light distributions must have certain, usually prescribed by law properties. For the headlights of a motor vehicle usually white light is desired.

Mit Laserlichtquellen, beispielsweise Halbleiter-Laserdioden, lassen sich hohe Strahlungsleistungen erzielen. Allerdings strahlen Laserlichtquellen meist nahezu monochromatisches, kohärentes und stark kollimiertes Laserlicht aus, das in dieser Form nicht unmittelbar als abgestrahltes Licht der Beleuchtungseinrichtung verwendet werden kann, und das auch nicht weiß ist.With laser light sources, such as semiconductor laser diodes, high radiation performance can be achieved. However, laser light sources emit mostly almost monochromatic, coherent and highly collimated laser light, which can not be used directly in this form as radiated light of the illumination device, and which is also not white.

Der oben genannte Wellenlängenkonverter dient in diesem Zusammenhang dazu, das monochromatische, kohärente Laserlicht in diffuses und weitgehend inkohärentes weißes Licht umzuwandeln. Als Wellenlängenkonverter kommen insbesondere Fluoreszenzfarbstoffe in Frage. Aus der DE 10 2012 220 481 A1 und der US 8,400,011 B2 sind beispielsweise Lichtmodule mit einer Laserlichtquelle und einem Fluoreszenzfarbstoff bekannt. Der Fluoreszenzfarbstoff wird mittels Laserlicht aus einem ersten Wellenlängenbereich zur Emission von (Fluoreszenz-)Licht mit Wellenlängen aus einem zweiten Wellenlängenbereich angeregt. Die zweiten Wellenlängen sind größer als die ersten Wellenlängen. Eine Mischung des konvertierten Lichtes mit im Wellenlängenlängenkonverter gestreutem Laserlicht ergibt das für Scheinwerfer erforderliche weiße Licht.In this context, the abovementioned wavelength converter serves to convert the monochromatic, coherent laser light into diffuse and largely incoherent white light. Suitable wavelength converters are, in particular, fluorescent dyes. From the DE 10 2012 220 481 A1 and the US 8,400,011 B2 For example, light modules with a laser light source and a fluorescent dye are known. The fluorescent dye is excited by laser light from a first wavelength range for the emission of (fluorescence) light having wavelengths from a second wavelength range. The second wavelengths are larger than the first wavelengths. A mixture of the converted light with laser light scattered in the wavelength-length converter results in the white light required for the headlights.

Der Wellenlängenkonverter konvertiert auf diese Weise das potenziell gesundheitsgefährdende kohärente und in der Regel monochromatische Laserlicht in ungefährliches, polychromatisches Mischlicht. Zur Unterscheidung von gestreutem Laserlicht, das noch die gleiche Wellenlänge besitzt wie das direkt von der Laserlichtquelle ausgehende kohärente und monochromatische Laserlicht, wird letzteres im Folgenden auch als direktes Laserlicht bezeichnet.In this way, the wavelength converter converts the potentially harmful coherent and usually monochromatic laser light into harmless, polychromatic mixed light. In order to distinguish between scattered laser light, which still has the same wavelength as the coherent and monochromatic laser light emanating directly from the laser light source, the latter is also referred to below as direct laser light.

Bei einer Beschädigung des Scheinwerfers, wie sie zum Beispiel bei einem Unfall auftreten kann, besteht die Gefahr, dass der Wellenlängenkonverter beschädigt wird und kohärentes Laserlicht, also direktes Laserlicht, ohne diffus gestreut zu werden oder in Licht mit größeren Wellenlängen umgewandelt zu werden aus dem Scheinwerfer austritt. Daher sind Sicherheitseinrichtungen erforderlich, die den Austritt von direktem und damit kohärentem, nicht gestreutem Laserlicht verhindern.If the headlamp is damaged, such as may occur in an accident, there is a risk that the wavelength converter will be damaged and coherent laser light, ie direct laser light, without being diffused or converted into light of longer wavelengths from the headlamp exit. Therefore, safety devices are required to prevent the leakage of direct and thus coherent, non-scattered laser light.

Zu diesem Zweck sind sowohl aktive als auch passive Sicherungseinrichtungen bekannt.For this purpose, both active and passive safety devices are known.

Aktive Sicherheitseinrichtungen detektieren Beschädigungen und schalten den Laser gegebenenfalls aktiv ab. Beispiele solcher Sicherheitseinrichtungen sind aus der US 8 400 011 B2 und aus der DE 10 2012 220 481 A2 bekannt.Active safety devices detect damage and deactivate the laser if necessary. Examples of such safety devices are known from US 8,400,011 B2 and from the DE 10 2012 220 481 A2 known.

Bekannt sind auch passive Systeme, die das nicht am Wellenlängenkonverter gestreute oder dort konvertierte direkte Laserlicht durch Abschattung blockieren. Nachteile dieser Sicherheitseinrichtungen bestehen darin, dass sie entweder zusätzliche elektronische Bauteile wie Detektoren benötigen oder dass sie eine geringe optische Effizienz besitzen. Bei bekannten passiven Systemen, die bei beschädigtem Wellenlängenkonverter das dann nicht am Wellenlängenkonverter gestreute oder konvertierte Laserlicht blockieren, wird auch bei funktionsfähigem Wellenlängenkonverter ein Teil des Nutzlichtes abgeschattet, wobei die Abschattungsverluste etwa 20% bis 40% betragen.Also known are passive systems that block the not scattered at the wavelength converter or converted there direct laser light by shading. Disadvantages of these safety devices are that they either require additional electronic components such as detectors or that they have a low optical efficiency. In the case of known passive systems, which then block the laser light scattered or converted by the wavelength converter when the wavelength converter is damaged, a portion of the useful light is shaded even with a functional wavelength converter, the shading losses being approximately 20% to 40%.

Vor diesem Hintergrund besteht die Aufgabe der Erfindung in der Angabe eines robusten passiven Sicherheitssystems für ein Laserlichtmodul, das im fehlerfreien Zustand des Wellenlängenkonverters eine hohe optische Effizienz besitzt.Against this background, the object of the invention is to specify a robust passive safety system for a laser light module which has a high optical efficiency in the error-free state of the wavelength converter.

Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Dabei unterscheidet sich die vorliegenden Erfindung von dem als per se bekannt vorausgesetzten Lichtmodul dadurch, dass das Lichtmodul eine wellenlängenselektive Blende aufweist, die im Lichtweg hinter dem Wellenlängenkonverter angeordnet ist und einen Strahlquerschnitt abdeckt, den das Laserlicht dort bei fehlendem Wellenlängenkonverter besitzen würde, ohne dabei eine über diesen Strahlquerschnitt hinausragende Fläche abzudecken, und die für Licht aus dem ersten Wellenlängenbereich eine kleinere Transmission aufweist als für Licht aus dem zweiten Wellenlängenbereich. Ein weiterer Unterschied besteht darin dass das Laserlichtmodul ein optisches Element aufweist, das im Lichtweg hinter der wellenlängenselektiven Blende angeordnet ist und dazu eingerichtet ist, durch die wellenlängenselektive Blende hindurch transmittiertes Licht so über die vom Laserlichtmodul beleuchtete Fläche zu verteilen, dass dort eine farblich homogene Lichtverteilung entsteht.This object is achieved with the features of claim 1. In this case, the present invention differs from the light module assumed to be known per se in that the light module has a wavelength-selective diaphragm which is arranged in the light path behind the wavelength converter and covers a beam cross-section which the laser light would have there in the absence of a wavelength converter, without a To cover over this beam cross-section projecting surface, and for light from the first Wavelength range has a smaller transmission than for light from the second wavelength range. Another difference consists in that the laser light module has an optical element which is arranged in the light path behind the wavelength-selective diaphragm and is arranged to distribute light transmitted through the wavelength-selective diaphragm over the area illuminated by the laser light module so that there a color-homogeneous light distribution arises.

Die für das Licht aus dem ersten Wellenlängenbereich, also für das Laserlicht, kleinere Transmission bewirkt, dass kohärentes Laserlicht, das bei beschädigtem oder fehlendem Wellenlängenkonverter ungeschwächt aus dem Laserlichtmodul austreten könnte, durch die wellenlängenselektive Blende abgeschattet und damit zumindest abgeschwächt wird.The smaller transmission for the light from the first wavelength range, that is to say for the laser light, causes coherent laser light, which could emerge unattenuated from the laser light module in the event of a damaged or missing wavelength converter, being shaded by the wavelength-selective diaphragm and thus at least attenuated.

Gleichzeitig wird bei unbeschädigtem Wellenlängenkonverter auf die Wellenlängenselektive Blende einfallendes Fluoreszenzlicht nicht oder zumindest weniger stark abgeschwächt, so dass dieses Licht noch zur Erzeugung einer gewünschten Lichtverteilung beitragen kann. Dadurch werden Einbußen bei der optischen Effizienz (Verhältnis der insgesamt zur Lichtverteilung beitragenden Nutzlichtleistung zur Lichtleistung der Laserlichtquelle) begrenzt.At the same time, with an undamaged wavelength converter, fluorescent light incident on the wavelength-selective diaphragm is not attenuated or at least less strongly attenuated, so that this light can still contribute to the generation of a desired light distribution. This limits losses in the optical efficiency (ratio of the total useful light power contributing to the light distribution to the light output of the laser light source).

Eine bevorzugte Ausgestaltung zeichnet sich dadurch aus, dass der Wellenlängenkonverter in Bezug auf seine Laserlicht streuenden und konvertierenden Eigenschaften dazu eingerichtet ist, erst zusammen mit dem durch die Wellenlängenselektive Blende hindurch transmittierten und von dem optischen Element umgelenkten Licht das für Scheinwerfer erforderliche weiße Licht zu erzeugen.A preferred embodiment is characterized in that the wavelength converter with respect to its laser light scattering and converting properties is adapted only to generate together with the light transmitted through the wavelength selective iris and deflected by the optical element, the required white light for headlamps.

Bevorzugt ist auch, dass die Transmission der wellenlängenselektiven Blende für Licht aus dem ersten Wellenlängenbereich vernachlässigbar gering ist, insbesondere kleiner als 1% ist.It is also preferable that the transmission of the wavelength-selective diaphragm for light from the first wavelength range is negligibly small, in particular less than 1%.

Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung zeichnet sich durch eine im Lichtweg des Laserlichtes angeordnete Strahlformungsoptik aus, die von der Laserlichtquelle ausgehendes Laserlicht auf den Wellenlängenkonverter konzentriert.A further preferred embodiment is characterized by a beam-forming optical system arranged in the light path of the laser light, which focuses the laser light emitted by the laser light source onto the wavelength converter.

Bevorzugt ist auch, dass der Wellenlängenkonverter durch ein Trägerbauteil im Lichtmodul befestigt ist und dass die wellenlängenselektive Blende starr mit dem Trägerbauteil verbunden ist.It is also preferred that the wavelength converter is fastened by a carrier component in the light module and that the wavelength-selective diaphragm is rigidly connected to the carrier component.

Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung zeichnet sich dadurch aus, dass die wellenlängenselektive Blende ein Teil eines parallel zur Hauptabstrahlrichtung des Wellenlängenkonverters aus dem Trägerbauteil herausragenden und quer zu der Hauptabstrahlrichtung in den zweiten Raumwinkelbereich hineinragenden Bügels ist.A further preferred refinement is characterized in that the wavelength-selective diaphragm is a part of a bracket projecting from the carrier component parallel to the main emission direction of the wavelength converter and projecting into the second solid angle region transversely to the main emission direction.

Ferner ist bevorzugt, dass der Bügel ein transparentes Substrat aufweist, das mit einem dichroitischen Material belegt ist.Furthermore, it is preferred that the bracket has a transparent substrate, which is covered with a dichroic material.

Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung zeichnet sich dadurch aus, dass der dichroitische Filter eine dielektrische Mehrlagenschicht ist.A further preferred embodiment is characterized in that the dichroic filter is a dielectric multilayer coating.

Bevorzugt ist auch, dass die wellenlängenselektive Blende aus transparentem Material besteht, in das eine Beugungsstruktur eingeprägt ist, die mit Wellenlängen aus dem ersten Wellenlängenbereich einfallendes Licht umleitet oder streut.It is also preferred that the wavelength-selective diaphragm consists of transparent material into which a diffraction structure is impressed which diverts or scatters light incident on wavelengths from the first wavelength range.

Ferner ist bevorzugt, dass das optische Element eine Linse ist, die durch die wellenlängenselektive Blende hindurch transmittiertes Licht so über die vom Laserlichtmodul beleuchtete Fläche verteilt, dass dort eine farblich homogene Lichtverteilung entsteht.Furthermore, it is preferred that the optical element is a lens that distributes the light transmitted through the wavelength-selective aperture through the area illuminated by the laser light module such that a color-homogeneous light distribution is formed there.

Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung zeichnet sich dadurch aus, dass das optische Element ein Reflektor ist, der eine Reflektorfacette aufweist, die durch die wellenlängenselektive Blende hindurch getretenes Licht so über die vom Laserlichtmodul beleuchtete Fläche verteilt, dass dort eine farblich homogene Lichtverteilung entsteht.A further preferred refinement is characterized in that the optical element is a reflector which has a reflector facet which distributes light transmitted through the wavelength-selective diaphragm over the area illuminated by the laser light module such that a colorually homogeneous light distribution is formed there.

Weitere Vorteile ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen, der Beschreibung und den beigefügten Figuren.Further advantages will be apparent from the dependent claims, the description and the attached figures.

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 those yet to be explained below can be used not only in the particular combination given, but also in other combinations or in isolation, 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. Dabei bezeichnen gleiche Bezugszeichen in verschiedenen Figuren jeweils gleiche oder zumindest ihrer Funktion nach vergleichbare Elemente. Es zeigen, jeweils in schematischer Form:Embodiments of the invention are illustrated in the drawings and are explained in more detail in the following description. In this case, the same reference numerals in different figures denote the same or at least functionally comparable elements. In each case, in schematic form:

1 ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugscheinwerfers; 1 an embodiment of a motor vehicle headlight according to the invention;

2 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugscheinwerfers; und 2 a further embodiment of a motor vehicle headlight according to the invention; and

3 konstruktive Details eines Lichtmoduls eines erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugscheinwerfers. 3 constructive details of a light module of a motor vehicle headlight according to the invention.

Im Einzelnen zeigt die 1 einen Kraftfahrzeugscheinwerfer 10 mit einem Gehäuse 12, dessen Lichtaustrittsöffnung von einer transparenten Abdeckscheibe 14 abgedeckt wird. Im Inneren des Gehäuses 12 befindet sich ein Laserlichtmodul 16. Das Laserlichtmodul 16 weist eine Laserlichtquelle 18 auf, die zum Emittieren von Laserlicht 20 eingerichtet ist, das Wellenlängen aus einem ersten Wellenlängenbereich besitzt.In detail, the shows 1 a motor vehicle headlight 10 with a housing 12 , whose light exit opening from a transparent cover 14 is covered. Inside the case 12 there is a laser light module 16 , The laser light module 16 has a laser light source 18 on, which is used to emit laser light 20 is arranged, which has wavelengths from a first wavelength range.

Die Laserlichtquelle 18 ist bevorzugt eine Laserdiode. Die Laserlichtquelle 18 emittiert das Laserlicht 20 in einen ersten Raumwinkelbereich. Das Laserlicht 20 weist Wellenlängen aus einem ersten Wellenlängenbereich auf, der zum Beispiel Wellenlängen von oder blauem Licht enthält.The laser light source 18 is preferably a laser diode. The laser light source 18 emits the laser light 20 in a first solid angle area. The laser light 20 has wavelengths from a first wavelength range that includes, for example, wavelengths of or blue light.

Eine optional vorhandene Strahlformungsoptik 24, die hier als Linse verwirklicht ist, aber auch ein Reflektor oder eine katadioptrische Optik sein kann, richtet in den ersten Raumwinkelbereich 22 emittiertes Laserlicht 20 auf einen im Lichtweg des Laserlichtes 20 angeordneten Wellenlängenkonverter 25. Wenn die Laserlichtquelle das Laserlicht bereits in einen hinreichend schmalen Raumwinkel 22 konzentriert abstrahlt, kann auf die erste Strahlformungsoptik 24 verzichtet werden.An optional beam shaping optics 24 , which is realized here as a lens, but can also be a reflector or a catadioptric optics, directed in the first solid angle range 22 emitted laser light 20 to one in the light path of the laser light 20 arranged wavelength converter 25 , If the laser light source, the laser light already in a sufficiently narrow solid angle 22 focused radiates, can on the first beam shaping optics 24 be waived.

Der Wellenlängenkonverter 25 weist einen Fluoreszenzfarbstoff auf, der bei einer Anregung durch das Laserlicht 20 einen Teil des Laserlichts 20 in Fluoreszenzlicht mit Wellenlängen aus einem zweiten Wellenlängenbereich emittiert und der parallel dazu einen weiteren Teil des Laserlichts 20 streut. Der zweite Wellenlängenbereich ist zum Beispiel der Bereich von Wellenlängen von gelb-rotem Licht. Insgesamt geht damit vom Wellenlängenkonverter 25 gelblich weißes, weißes, oder blau-weißes Mischlicht aus, je nachdem wie groß die Anteile des gelb-roten Fluoreszenzlichtes und des nur gestreuten Laserlichts an dem Mischlicht sind. Der Fluoreszenzfarbstoff liegt zum Beispiel auf einem transparenten Substrat anhaftend auf und besteht aus Phosphor oder einer Phosphorverbindung, jeweils mit eingelagerten Streupartikeln.The wavelength converter 25 has a fluorescent dye which, upon excitation by the laser light 20 a part of the laser light 20 emitted in fluorescent light with wavelengths from a second wavelength range and the parallel to a further portion of the laser light 20 scatters. The second wavelength range is, for example, the range of wavelengths of yellow-red light. Overall, this is the wavelength converter 25 yellowish white, white, or blue-white mixed light, depending on how large the proportions of the yellow-red fluorescent light and the only scattered laser light on the mixed light. The fluorescent dye, for example, adheres to a transparent substrate and consists of phosphorus or a phosphorus compound, each with embedded scattering particles.

Das Mischlicht wird in einen breiten Raumwinkel abgestrahlt, wobei die Hauptabstrahlrichtung der Richtung des einfallenden Laserlichtes entspricht. Der von dem Mischlicht erfüllte Raumwinkel wird dabei durch den Raumwinkel bestimmt, in dem das bevorzugt in Einfallsrichtung gestreute Laserlicht propagiert, da das Fluoreszenzlicht ohne besondere Vorzugsrichtung und damit breiter als das Streulicht abgestrahlt wird. Wesentlich ist, dass der Raumwinkel des weißen Mischlichtes, das sich bei funktionsfähigem Wellenlängenkonverter 25 ergibt, wesentlich breiter ist als der gegebenenfalls durch die erste Strahlformungsoptik verringerte Strahlquerschnitt des Laserlichtes 20, der sich bei fehlendem Wellenlängenkonverter 25 ergeben würde.The mixed light is emitted in a wide solid angle, wherein the main emission corresponds to the direction of the incident laser light. The solid angle filled by the mixed light is determined by the solid angle in which propagates the preferably scattered in the direction of incidence laser light, since the fluorescent light without special preferential direction and thus wider than the scattered light is emitted. It is essential that the solid angle of the white mixed light, resulting in functional wavelength converter 25 results, is substantially wider than the optionally reduced by the first beam-forming optical beam beam cross section of the laser light 20 that is in the absence of wavelength converter 25 would result.

Das Lichtmodul 16 weist eine wellenlängenselektive Blende 26 auf, die im Lichtweg hinter dem Wellenlängenkonverter 25 angeordnet ist. Die wellenlängenselektive Blende 26 ist in dem dargestellten Ausführungsbeispiel auf einem Substrat 28 befestigt, der für Licht aus beiden Wellenlängenbereichen transparent ist.The light module 16 has a wavelength-selective aperture 26 in the light path behind the wavelength converter 25 is arranged. The wavelength-selective iris 26 is in the illustrated embodiment on a substrate 28 attached, which is transparent to light from both wavelength ranges.

Die wellenlängenselektive Blende 26 ist so angeordnet und dimensioniert, dass sie einen Strahlquerschnitt abdeckt, den das Laserlicht 20 dort bei fehlendem Wellenlängenkonverter besitzen würde, ohne dabei eine über diesen Strahlquerschnitt hinausragende Fläche abzudecken. Genauere Werte zur Anordnung und Dimensionierung hängen vom Öffnungswinkel des Laserlichtbündels und der Geometrie des Lichtmoduls 16 ab und können vom Fachmann für ein gegebenes Lichtmodul 16 und Laserlichtbündel leicht ermittelt werden. Diese Dimensionierung und Anordnung hat zur Folge, dass die wellenlängenselektive Blende 26 den Laserstrahl, der bei unbeabsichtigt fehlendem oder beschädigten Wellenlängenkonverter 25 nur einen vergleichsweise kleinen Öffnungswinkel hat und entsprechend stark konzentriert ist, passgenau abdecktThe wavelength-selective iris 26 is arranged and dimensioned to cover a beam cross section that the laser light 20 would have there in the absence of wavelength converter, without covering an area projecting beyond this beam cross-section. More precise values for arrangement and dimensioning depend on the opening angle of the laser light beam and the geometry of the light module 16 and can by a person skilled in the art for a given light module 16 and laser light beams are easily detected. This dimensioning and arrangement has the consequence that the wavelength-selective aperture 26 the laser beam that inadvertently missing or damaged wavelength converter 25 has only a comparatively small opening angle and is accordingly highly concentrated, accurately covers

In diesem Abdeckungsbereich weist die wellenlängenselektive Blende 26 für Licht aus dem ersten Wellenlängenbereich, also für das Laserlicht 20, eine kleinere Transmission auf als für Licht aus dem zweiten Wellenlängenbereich. Das bedeutet, dass die wellenlängenselektive Blende 26 den im Fehlerfall des fehlenden oder beschädigten Wellenlängenkonverters 25 auftreffenden Laserstrahl zumindest abschwächt.In this coverage area, the wavelength-selective iris has 26 for light from the first wavelength range, ie for the laser light 20 , a smaller transmission than for light from the second wavelength range. This means that the wavelength-selective aperture 26 in the event of a fault, the missing or damaged wavelength converter 25 At least attenuates the incident laser beam.

Auf der anderen Seite hat die Passgenauigkeit der Abdeckung, also der Umstand, dass die wellenselektive Blende 26 nur den Laserstrahl abdeckt und nicht wesentlich über den Strahlquerschnitt es Laserstrahls hinausragt, die im Nicht-Fehlerfall erwünschte Folge, dass der gestreute Laserlichtanteil an dem vom Wellenlängenkonverter 25 ausgehenden weißen Mischlicht nur in dem vergleichsweise kleinen Raumwinkel, der durch die wellenlängenselektive Blende 26 abdeckt wird, abgeschwächt wird. Bevorzugt ist, dass die Transmission der wellenlängenselektiven Blende 26 für Licht aus dem ersten Wellenlängenbereich, also für das Laserlicht, vernachlässigbar gering ist. Damit wird eine maximale passive Sicherheit erzielt. Unter einer passgenauen Abdeckung wird dabei in einer Ausgestaltung auch noch eine Größe der Blende 26 verstanden, die um soviel größer als ein Strahlquerschnitt ist, wie es zum Auffangen von Toleranzen der Primärstrahlrichtung des Lasers erforderlich ist.On the other hand, the accuracy of fit of the cover, so the fact that the wave-selective aperture 26 covers only the laser beam and does not protrude substantially beyond the beam cross section of the laser beam, the non-error case desired consequence that the scattered laser light component of the wavelength converter 25 outgoing white mixed light only in the comparatively small solid angle, through the wavelength-selective aperture 26 is covered, is weakened. It is preferred that the transmission of the wavelength-selective aperture 26 for light from the first wavelength range, ie for the laser light, is negligible. This achieves maximum passive safety. Under a tailor-made cover is in one embodiment, even a size of the aperture 26 understood, which is so much larger than a beam cross-section, as it is for Interception of tolerances of the primary beam direction of the laser is required.

Diese Eigenschaft, oder allgemeiner, die im Vergleich zur Transmission von Licht mit Wellenlängen aus dem zweiten Wellenlängenbereich geringere Transmission von Licht mit Wellenlängen aus dem ersten Wellenlängenbereich wird in einer Ausgestaltung dadurch erzielt, dass die wellenlängenselektive Blende 26 ein für beide Wellenlängenbereiche transparentes Substrat 28 aufweist, das mit einem dichroitischen Filter belegt ist. Ein solcher dichroitischer Filter ist in einer Ausgestaltung eine dielektrische Mehrlagenschicht.This property, or more generally, the lower transmission of light having wavelengths from the first wavelength range in comparison with the transmission of light having wavelengths from the second wavelength range is achieved in one embodiment in that the wavelength-selective diaphragm 26 a transparent substrate for both wavelength ranges 28 which is covered with a dichroic filter. Such a dichroic filter is in one embodiment a dielectric multilayer.

In einer alternativen Ausgestaltung besteht die wellenlängenselektive Blende 26 aus transparentem Material, in das eine Beugungsstruktur eingeprägt ist, die mit Wellenlängen aus dem ersten Wellenlängenbereich einfallendes aus dem Nutzlichtbündel herauslenkt oder streut.In an alternative embodiment, the wavelength-selective diaphragm exists 26 made of transparent material, in which a diffraction structure is impressed, which deflects or scatters incident wavelengths from the first wavelength range out of the useful light bundle.

In dem Ausführungsbeispiel, das in der 1 dargestellt ist, weist das Lichtmodul 16 einen unbeschädigten Wellenlängenkonverter 25 auf, der das weiße Mischlicht in einen breiten Raumwinkelbereich abstrahlt, der wesentlich größer als der von der wellenlängenselektiven Blende 26 abgedeckte Raumwinkel ist. In der 1 wird diese Situation durch Mischlichtanteile 30a, 30b und 30c dargestellt. Die Mischlichtanteile 30a und 30c entsprechen dem Mischlicht, das an der wellenlängenselektiven Blende 26 vorbei propagiert und von einem optischen Element 32, die im Fall der 1 eine Sammellinse 34 ist, in eine vor dem Scheinwerfer 10 liegende Beleuchtungszone 36 gerichtet wird, die von dem Scheinwerfer 10, beziehungsweise von dem Lichtmodul 16 des Scheinwerfers 10 beleuchtet werden soll.In the embodiment shown in the 1 is shown, the light module has 16 an undamaged wavelength converter 25 which emits the white mixed light in a wide solid angle range, which is substantially larger than that of the wavelength-selective aperture 26 covered solid angle is. In the 1 This situation is caused by mixed light components 30a . 30b and 30c shown. The mixed light components 30a and 30c correspond to the mixed light, the at the wavelength-selective aperture 26 propagated past and from an optical element 32 that in the case of 1 a condenser lens 34 is in front of the headlight 10 lying lighting zone 36 is directed by the headlight 10 , or from the light module 16 of the headlight 10 to be illuminated.

Der Mischlichtanteil 30b trifft auf die wellenlängenselektive Blende 26. Während der gelb-rote Fluoreszenzlichtanteil an dem Mischlichtanteil 30b im Wesentlichen ohne Schwächung durch die wellenlängenselektive Blende 30b hindurch tritt, erfährt der Wellenlängen aus dem ersten Wellenlängenbereich aufweisende Streulichtanteil an diesem Mischlicht dort zumindest eine Abschwächung. Als Folge besitzt der durch die wellenlängenselektive Blende hindurch getretene Rest 30d des Mischlichtanteils 30b hinter der wellenlängenselektiven Blende 26 eine Lichtfarbe, die vom weißen ins gelb-rote verschoben ist. Dies kann dazu führen, dass die Beleuchtungszone 36 hinsichtlich der Farbe des beleuchtenden Lichtes inhomogen ausgeleuchtet wird, was unerwünscht ist.The mixed light component 30b meets the wavelength-selective iris 26 , While the yellow-red fluorescent light component of the mixed light component 30b essentially without weakening by the wavelength-selective diaphragm 30b passes through, the scattered light component having wavelengths from the first wavelength range experiences at least one attenuation at this mixed light. As a result, the residue passed through the wavelength-selective aperture has 30d of the mixed light portion 30b behind the wavelength-selective aperture 26 a light color that is shifted from white to yellow-red. This can cause the lighting zone 36 is inhomogeneously illuminated with respect to the color of the illuminating light, which is undesirable.

Um diesen unerwünschten Effekt zu verhindern oder zumindest abzuschwächen, ist das optische Element 32, das im Lichtweg hinter der wellenlängenselektiven Blende 26 angeordnet ist, dazu eingerichtet, durch die wellenlängenselektive Blende hindurch transmittiertes Licht so über die vom Laserlichtmodul beleuchtete Fläche, also über die Beleuchtungszone, zu verteilen, dass dort eine farblich homogene Lichtverteilung entsteht.To prevent or at least mitigate this undesirable effect is the optical element 32 that in the light path behind the wavelength-selective iris 26 is arranged, adapted to distribute through the wavelength-selective aperture transmitted light so over the illuminated by the laser light module surface, ie on the lighting zone, that there is a homogeneous color light distribution.

Zu diesem Zweck ist das in der 1 dargestellte optische Element 32 eine Freiformlinse 34, die wenigstens eine erste Zone 38 und eine zweite Zone 40 aufweist. Die erste Zone 38 ist eine zentrale Zone. Diese zentrale Zone 38 ist im Lichtmodul 16 so angeordnet, dass sie mit dem Licht 30d beleuchtet wird, das bei funktionsfähigem Wellenlängenkonverter 25 durch die wellenlängenselektive Blende 26 hindurch getreten ist. Diese zentrale Zone 38 ist ferner dazu eingerichtet, das auf sie von der wellenlängenselektiven Blende 26 her auftreffende Licht 30d über die ganze Beleuchtungszone 36 zu verteilen.For this purpose, that is in the 1 illustrated optical element 32 a freeform lens 34 that at least a first zone 38 and a second zone 40 having. The first zone 38 is a central zone. This central zone 38 is in the light module 16 arranged so that they are with the light 30d is illuminated, with functional wavelength converter 25 through the wavelength-selective aperture 26 has passed through. This central zone 38 is further adapted to be dependent on the wavelength-selective aperture 26 her striking light 30d over the entire lighting zone 36 to distribute.

Die zweite Zone 40 ist eine die zentrale Zone 38 umgebende periphere Zone. Diese periphere Zone 38 ist im Lichtmodul 16 so angeordnet, dass sie mit dem Licht 30a, 30c beleuchtet wird, das bei funktionsfähigem Wellenlängenkonverter 25 an der wellenlängenselektiven Blende 26 vorbei propagiert. Diese periphere Zone 40 ist ferner dazu eingerichtet, das auf sie auftreffende weiße Mischlicht 30a, 30c über die ganze Beleuchtungszone 36 zu verteilen.The second zone 40 one is the central zone 38 surrounding peripheral zone. This peripheral zone 38 is in the light module 16 arranged so that they are with the light 30a . 30c is illuminated, with functional wavelength converter 25 at the wavelength-selective aperture 26 propagated past. This peripheral zone 40 is further adapted to the white mixed light impinging upon it 30a . 30c over the entire lighting zone 36 to distribute.

Im Ergebnis werden damit die verschiedenfarbigen Lichtanteile 30a, 30b, 30c in der Beleuchtungszone 36 miteinander vermischt, so dass sich dort eine homogene Lichtfarbe der Beleuchtung ergibt.The result is the different colored light components 30a . 30b . 30c in the lighting zone 36 mixed together, so that there is a homogeneous light color of the lighting.

2 zeigt eine Ausgestaltung, bei der das optische Element 32 ein Reflektor 42 ist. Mit Ausnahme der Realisierung des optischen Elements 32 als Reflektor 42 an Stelle einer Realisierung als Linse 34 und daraus folgender Unterschiede in den Strahlengängen unterscheidet sich das Ausführungsbeispiel der 2 nicht von dem Ausführungsbeispiel der 1, so dass die Beschreibung zur 1 insofern auch für die 2 gilt. Dieser Reflektor 42 weist eine Reflektorfacette 44 auf, die durch die wellenlängenselektive Blende 26 hindurch getretenes Licht 30d so über die vom Laserlichtmodul 16 beleuchtete Fläche verteilt, dass dort eine farblich homogene Lichtverteilung entsteht. 2 shows an embodiment in which the optical element 32 a reflector 42 is. Except for the realization of the optical element 32 as a reflector 42 in place of a realization as a lens 34 and the following differences in the beam paths, the embodiment of the differs 2 not from the embodiment of 1 so the description for 1 in this respect also for the 2 applies. This reflector 42 has a reflector facet 44 on through the wavelength-selective aperture 26 passed through light 30d so about the laser light module 16 distributed illuminated surface that there creates a homogeneous color light distribution.

Der Reflektor 42 weist, wie die Linse 34, wenigstens eine erste Zone und eine zweite Zone 46 auf. Die erste Zone ist die bereits genannte Facette 44. Diese Facette 44 ist im Lichtmodul so angeordnet, dass sie mit dem Licht 30d beleuchtet wird, das bei funktionsfähigem Wellenlängenkonverter 25 durch die wellenlängenselektive Blende 26 hindurch getreten ist. Diese Facette 44 Zone ist ferner dazu eingerichtet, das auf sie von der wellenlängenselektiven Blende 26 her auftreffende Licht 30d über die ganze Beleuchtungszone 36 zu verteilen.The reflector 42 points, like the lens 34 , at least a first zone and a second zone 46 on. The first zone is the already mentioned facet 44 , This facet 44 is arranged in the light module so that it is in contact with the light 30d is illuminated, with functional wavelength converter 25 through the wavelength-selective aperture 26 has passed through. This facet 44 Zone is also set up on top of it wavelength-selective aperture 26 her striking light 30d over the entire lighting zone 36 to distribute.

Die zweite Zone 46 ist eine die zentrale Zone, bzw. die Facette 44 umgebende periphere Zone. Diese periphere Zone 46 ist im Lichtmodul 16 so angeordnet, dass sie mit dem Mischlicht 30a, 30c beleuchtet wird, das bei funktionsfähigem Wellenlängenkonverter 25 an der wellenlängenselektiven Blende 26 vorbei propagiert. Diese periphere Zone 46 ist ferner dazu eingerichtet, das auf sie auftreffende Licht über die ganze Beleuchtungszone 36 zu verteilen.The second zone 46 one is the central zone, or the facet 44 surrounding peripheral zone. This peripheral zone 46 is in the light module 16 arranged so that they are mixed with the light 30a . 30c is illuminated, with functional wavelength converter 25 at the wavelength-selective aperture 26 propagated past. This peripheral zone 46 is also adapted to the light impinging on it over the whole lighting zone 36 to distribute.

Im Ergebnis werden damit auch durch den Reflektor 42 die verschiedenfarbigen Lichtanteile in der Beleuchtungszone 36 miteinander vermischt, so dass sich dort eine homogene Lichtfarbe der Beleuchtung ergibt.As a result, so are the reflector 42 the different colored light components in the lighting zone 36 mixed together, so that there is a homogeneous light color of the lighting.

Je nach Dicke des Wellenlängenkonverters und der Dichte der Verteilung der Streuzentren des Wellenlängenkonverters erzeugt dieser aus dem auftreffenden Laserlicht 20 mehr Streulicht zu Lasten des Fluoreszenzlichtanteils oder mehr Fluoreszenzlicht zu Lasten des Streulichtanteils. Als Folge lässt sich die Farbe des Mischlichtes in gewissen Grenzen durch eine Variation der Dicke des Wellenlängenkonverters 25 und der Dichte der Verteilung seiner Streuzentren einstellen.Depending on the thickness of the wavelength converter and the density of the distribution of the scattering centers of the wavelength converter, this generates from the incident laser light 20 more scattered light at the expense of the fluorescent light component or more fluorescent light at the expense of the scattered light component. As a result, the color of the mixed light can be within certain limits by varying the thickness of the wavelength converter 25 and the density of the distribution of its scattering centers.

Eine bevorzugte Ausgestaltung zeichnet sich dadurch aus, dass der Wellenlängenkonverter 25 in Bezug auf seine Laserlicht 20 streuenden und konvertierenden Eigenschaften dazu eingerichtet ist, erst zusammen mit dem durch die Wellenlängenselektive Blende 26 hindurch transmittierten und von dem optischen Element 32 umgelenkten Licht das für Scheinwerfer 10 erforderliche weiße Licht zu erzeugen. Dieses durch die Wellenlängenselektive Blende 26 hindurch transmittierte Licht 30d weist eine geringeren Blau-Anteil und größeren gelb-roten Anteil auf, während für das an dem Filter vorbei propagierende Licht 30a, 30c das Gegenteil zutrifft. Es ist daher vorteilhaft, die Farbe des an der Wellenlängenselektive Blende 26 vorbei propagierenden Lichtes etwas ins blau-weiße zu verschieben, um im Ergebnis die gewünschte weiße Lichtfarbe in der Beleuchtungszone 36 zu erzielen.A preferred embodiment is characterized in that the wavelength converter 25 in terms of his laser light 20 scattering and converting properties is set up together with the through the wavelength-selective iris 26 transmitted through and from the optical element 32 deflected light that for headlights 10 to produce required white light. This through the wavelength selective iris 26 transmitted light through 30d has a lower blue content and larger yellow-red content, while the light propagating past the filter 30a . 30c the opposite is true. It is therefore advantageous to change the color of the wavelength-selective iris 26 light to propagate something blue-white to the result in the desired white light color in the lighting zone 36 to achieve.

3 zeigt konstruktive Einzelheiten eines weiteren Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugscheinwerfers 10. 3 shows structural details of another embodiment of a motor vehicle headlight according to the invention 10 ,

Der Wellenlängenkonverter 25 ist durch ein Trägerbauteil 48 im Lichtmodul 16 befestigt. Die wellenlängenselektive Blende 26 ist bevorzugt an dem Trägerbauteil 48 befestigt. Die wellenlängenselektive Blende 26 ist so angeordnet, dass sie parallel zur Hauptabstrahlrichtung 50 des Wellenlängenkonverters 25 aus dem Trägerbauteil 48 herausragt und quer zu der Hauptabstrahlrichtung 50 des Wellenlängenkonverters 25 in das vom Wellenlängenkonverter 25 in das vom Wellenlängenkonverter 25 oder, bei fehlendem Wellenlängenkonverter 25, von der Laserlichtquelle 18 ausgehende Lichtbündel hineinragt. Die wellenselektive Blende 26 besitzt bei diesem Ausführungsbeispiel die Form eines Bügels 52 besitzt, der einseitig aus dem Trägerbauteil 48 herausragt.The wavelength converter 25 is by a carrier component 48 in the light module 16 attached. The wavelength-selective iris 26 is preferred on the carrier component 48 attached. The wavelength-selective iris 26 is arranged so that it is parallel to the main radiation direction 50 of the wavelength converter 25 from the carrier component 48 protrudes and transverse to the main emission direction 50 of the wavelength converter 25 in the from the wavelength converter 25 in the from the wavelength converter 25 or, if there is no wavelength converter 25 , from the laser light source 18 outgoing light beam protrudes. The wave-selective iris 26 has the shape of a bracket in this embodiment 52 own, the one side of the support member 48 protrudes.

Der Bügel 52 weist ein transparentes Substrat auf, das mit einem dichroitischen Material als wellenlängenselektive Blende 26 belegt ist. Das dichroitische Material ist bevorzugt eine dielektrische Mehrlagenschicht.The coat hanger 52 has a transparent substrate with a dichroic material as the wavelength-selective aperture 26 is occupied. The dichroic material is preferably a dielectric multilayer.

In einer alternativen Ausgestaltung besteht die wellenlängenselektive Blende 26 aus transparentem Material, in das eine Beugungsstruktur eingeprägt ist, die mit Wellenlängen aus dem ersten Wellenlängenbereich einfallendes Licht umleitet oder streut.In an alternative embodiment, the wavelength-selective diaphragm exists 26 made of transparent material, in which a diffractive structure is impressed, which diverts or scatters light incident on wavelengths from the first wavelength range.

An dem Trägerbauteil 48 ist bevorzugt auch die Laserlichtquelle 18 und auch die optionale Strahlformungsoptik 24 befestigt. Auf die Strahlformungsoptik 24 kann zum Beispiel verzichtet werden, wenn die Laserlichtquelle 18 ihr Laserlicht 20 bereits in einen hinreichend kleinen Raumwinkelbereich 22 emittiert.On the support component 48 is preferably also the laser light source 18 and also the optional beam shaping optics 24 attached. On the beam shaping optics 24 may be omitted, for example, when the laser light source 18 her laser light 20 already in a sufficiently small solid angle range 22 emitted.

In dem Ausführungsbeispiel, das in der 3 dargestellt ist, wird das weiße Mischlicht durch ein optisches Element 32, das hier ein Reflektor 42 ist, gesammelt und durch die transparente Abdeckscheibe 14 hindurch in eine vor dem Scheinwerfer 10 liegende Beleuchtungszone umgelenkt.In the embodiment shown in the 3 is shown, the white mixed light through an optical element 32 , this is a reflector 42 is, collected and through the transparent cover 14 through in front of the headlight 10 lying lighting zone deflected.

In einer alternativen Formulierung betrifft die Erfindung ein Laserlichtmodul für einen Scheinwerfer, mit einer Laserlichtquelle zum Emittieren von Laserlicht, das Wellenlängen aus einem ersten Wellenlängenbereich besitzt, in einen ersten Raumwinkelbereich, mit einem im Lichtweg des Laserlichtes angeordneten Wellenlängenkonverter, der dazu eingerichtet ist, einen Teil des in den ersten Raumwinkelbereich emittierten Laserlichtes in einen zweiten Raumwinkelbereich zu streuen und einen weiteren Teil des in den ersten Raumwinkelbereich emittierten Lichtes in Licht mit Wellenlängen aus einem zweiten Wellenlängenbereich zu konvertieren und konvertiertes Licht in den zweiten Raumwinkelbereich zu emittieren, wobei die Wellenlängen des zweiten Wellenlängenbereichs größer als die Wellenlängen des ersten Wellenlängenbereichs sind. Das Laserlichtmodul zeichnet sich dadurch aus, dass eine wellenlängenselektive Blende, die für Licht aus dem ersten Wellenlängenbereich eine kleinere Transmission aufweist als für Licht aus dem zweiten Wellenlängenbereich, in dem zweiten Raumwinkelbereich so angeordnet ist, dass sie Einfallsrichtungen abdeckt, aus denen von der Laserlichtquelle in den ersten Raumwinkelbereich emittiertes Laserlicht bei einem defekten oder fehlenden Wellenlängenkonverter in den zweiten Raumwinkelbereich einfallen würde und dass das Laserlichtmodul ein optisches Element aufweist, das im Lichtweg hinter der wellenlängenselektiven Blende angeordnet ist und dazu eingerichtet ist, durch die wellenlängenselektive Blende hindurch transmittiertes Licht mit Wellenlängen aus dem zweiten Wellenlängenbereich so umzulenken, dass sich das umgelenkte Licht mit Licht aus Strahlengängen mischt, die vom Wellenlängenkonverter aus an der wellenlängenselektiven Blende vorbeilaufen.In an alternative formulation, the invention relates to a laser light module for a headlamp, comprising a laser light source for emitting laser light having wavelengths from a first wavelength range, in a first solid angle range, with a wavelength converter arranged in the light path of the laser light, which is adapted to a part of the laser light emitted in the first solid angle range to scatter in a second solid angle range and to convert a further part of the light emitted in the first solid angle range into light having wavelengths from a second wavelength range and to emit converted light in the second solid angle range, wherein the wavelengths of the second wavelength range are greater than the wavelengths of the first wavelength range. The laser light module is characterized in that a wavelength-selective diaphragm which has a smaller transmission for light from the first wavelength range than for light from the second wavelength range, in the second solid angle range is arranged such that it covers directions of incidence from which laser light emitted by the laser light source into the first solid angle range would invade the second solid angle range in the case of a defective or missing wavelength converter and in that the laser light module has an optical element which is arranged in the light path behind the wavelength-selective diaphragm and configured to redirect light transmitted through the wavelength-selective diaphragm with wavelengths from the second wavelength range such that the deflected light mixes with light from beam paths that pass from the wavelength converter at the wavelength-selective diaphragm.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102012220481 A1 [0005] DE 102012220481 A1 [0005]
  • US 8400011 B2 [0005, 0009] US 8400011 B2 [0005, 0009]
  • DE 102012220481 A2 [0009] DE 102012220481 A2 [0009]

Claims (11)

Laserlichtmodul (16) für einen Kraftfahrzeugscheinwerfer (10), mit einer Laserlichtquelle (18) und einem Wellenlängenkonverter (25), der von der Laserlichtquelle (18) mit Laserlicht (20) beleuchtet wird, das Wellenlängen aus einem ersten Wellenlängenbereich besitzt, wobei der Wellenlängenkonverter (25) dazu eingerichtet ist, einen Teil des emittierten Laserlichtes zu streuen und einen weiteren Teil des emittierten Laserlichtes in Licht mit Wellenlängen aus einem zweiten Wellenlängenbereich zu konvertieren und zu emittieren, wobei die Wellenlängen des zweiten Wellenlängenbereichs größer als die Wellenlängen des ersten Wellenlängenbereichs sind, dadurch gekennzeichnet, dass das Lichtmodul (16) eine wellenlängenselektive Blende (26) aufweist, die im Lichtweg hinter dem Wellenlängenkonverter (25) angeordnet ist und einen Strahlquerschnitt abdeckt, den das Laserlicht (20) dort bei fehlendem Wellenlängenkonverter (25) besitzen würde, ohne dabei eine über diesen Strahlquerschnitt hinausragende Fläche abzudecken, und die für Licht aus dem ersten Wellenlängenbereich eine kleinere Transmission aufweist als für Licht aus dem zweiten Wellenlängenbereich, und dass das Laserlichtmodul (16) ein optisches Element (32) aufweist, das im Lichtweg hinter der wellenlängenselektiven Blende (26) angeordnet ist und dazu eingerichtet ist, durch die wellenlängenselektive Blende (26) hindurch transmittiertes Licht so über die vom Laserlichtmodul (16) beleuchtete Fläche zu verteilen, dass dort eine farblich homogene Lichtverteilung entsteht.Laser light module ( 16 ) for a motor vehicle headlight ( 10 ), with a laser light source ( 18 ) and a wavelength converter ( 25 ) coming from the laser light source ( 18 ) with laser light ( 20 ) having wavelengths from a first wavelength range, wherein the wavelength converter ( 25 ) is arranged to scatter a portion of the emitted laser light and to convert and emit another portion of the emitted laser light into light having wavelengths from a second wavelength range, wherein the wavelengths of the second wavelength range are greater than the wavelengths of the first wavelength range, characterized in that the light module ( 16 ) a wavelength-selective diaphragm ( 26 ) in the light path behind the wavelength converter ( 25 ) is arranged and covers a beam cross section, the laser light ( 20 ) there with missing wavelength converter ( 25 ), without covering an area projecting beyond this beam cross section, and which has a smaller transmission for light from the first wavelength range than for light from the second wavelength range, and that the laser light module ( 16 ) an optical element ( 32 ) located in the light path behind the wavelength-selective diaphragm ( 26 ) is arranged and is adapted, through the wavelength-selective aperture ( 26 ) through the transmitted light from the laser light module ( 16 ) to distribute the illuminated surface that creates a homogeneous color distribution there. Laserlichtmodul (16) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Wellenlängenkonverter (25) in Bezug auf seine Laserlicht streuenden und konvertierenden Eigenschaften dazu eingerichtet ist, erst zusammen mit dem durch die Wellenlängenselektive Blende (26) hindurch transmittierten und von dem optischen Element (32) umgelenkten Licht das für Scheinwerfer erforderliche weiße Licht zu erzeugen.Laser light module ( 16 ) according to claim 1, characterized in that the wavelength converter ( 25 ) is arranged with respect to its laser light scattering and converting properties, only together with the wavelength-selective aperture ( 26 ) and transmitted by the optical element ( 32 ) deflected light to produce the required for headlights white light. Laserlichtmodul (16) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Transmission der wellenlängenselektiven Blende (26) für Licht aus dem ersten Wellenlängenbereich vernachlässigbar gering, insbesondere kleiner als 1% ist.Laser light module ( 16 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the transmission of the wavelength-selective diaphragm ( 26 ) is negligible for light from the first wavelength range, in particular less than 1%. Laserlichtmodul (16) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine im Lichtweg des Laserlichtes angeordnete Strahlformungsoptik (24), die von der Laserlichtquelle (18) ausgehendes Laserlicht (20) auf den Wellenlängenkonverter konzentriert.Laser light module ( 16 ) according to one of the preceding claims, characterized by a beam shaping optical system arranged in the light path of the laser light ( 24 ) emitted by the laser light source ( 18 ) outgoing laser light ( 20 ) concentrated on the wavelength converter. Laserlichtmodul (16) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Wellenlängenkonverter (25) durch ein Trägerbauteil (48) im Lichtmodul befestigt ist und dass die wellenlängenselektive Blende (26) starr mit dem Trägerbauteil (48) verbunden ist.Laser light module ( 16 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the wavelength converter ( 25 ) by a carrier component ( 48 ) is mounted in the light module and that the wavelength-selective diaphragm ( 26 ) rigidly with the carrier component ( 48 ) connected is. Laserlichtmodul (16) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die wellenlängenselektive Blende (26) ein Teil eines parallel zur Hauptabstrahlrichtung (50) des Wellenlängenkonverters (25) aus dem Trägerbauteil (48) herausragenden und quer zu der Hauptabstrahlrichtung (50) in den zweiten Raumwinkelbereich hineinragenden Bügels (52) ist.Laser light module ( 16 ) according to claim 5, characterized in that the wavelength-selective diaphragm ( 26 ) a part of a parallel to the main radiation direction ( 50 ) of the wavelength converter ( 25 ) from the carrier component ( 48 ) outstanding and transverse to the main radiation direction ( 50 ) in the second solid angle area projecting bracket ( 52 ). Laserlichtmodul (16) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Bügel (52) ein transparentes Substrat aufweist, das mit einem dichroitischen Material belegt ist.Laser light module ( 16 ) according to claim 6, characterized in that the bracket ( 52 ) has a transparent substrate coated with a dichroic material. Laserlichtmodul (16) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der dichroitische Filter eine dielektrische Mehrlagenschicht ist.Laser light module ( 16 ) according to claim 7, characterized in that the dichroic filter is a dielectric multilayer. Laserlichtmodul (16) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die wellenlängenselektive Blende (26) aus transparentem Material besteht, in das eine Beugungsstruktur eingeprägt ist, die mit Wellenlängen aus dem ersten Wellenlängenbereich einfallendes Licht umleitet oder streut.Laser light module ( 16 ) according to one of claims 1 to 6, characterized in that the wavelength-selective diaphragm ( 26 ) is made of transparent material, in which a diffractive structure is impressed, which diverts or scatters light incident on wavelengths of the first wavelength range. Laserlichtmodul (16) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das optische Element (32) eine Linse (34) ist, die durch die wellenlängenselektive Blende (26) hindurch transmittiertes Licht so über die vom Laserlichtmodul (16) beleuchtete Fläche verteilt, dass dort eine farblich homogene Lichtverteilung entsteht.Laser light module ( 16 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the optical element ( 32 ) a lens ( 34 ) through the wavelength-selective aperture ( 26 ) through the transmitted light from the laser light module ( 16 ) distributes the illuminated surface so that a homogeneous, homogeneous light distribution is created there. Laserlichtmodul (16) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das optische Element (32) ein Reflektor (42) ist, der eine Reflektorfacette (44) aufweist, die durch die wellenlängenselektive Blende (26) hindurch getretenes Licht so über die vom Laserlichtmodul (16) beleuchtete Fläche verteilt, dass dort eine farblich homogene Lichtverteilung entsteht.Laser light module ( 16 ) according to claim 1 or 2, characterized in that the optical element ( 32 ) a reflector ( 42 ), which is a reflector facet ( 44 ) through the wavelength-selective diaphragm ( 26 ) through the light emitted by the laser light module ( 16 ) distributes the illuminated surface so that a homogeneous, homogeneous light distribution is created there.
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