DE102016208019A1 - Beheizen einer Konvertereinrichtung - Google Patents

Beheizen einer Konvertereinrichtung Download PDF

Info

Publication number
DE102016208019A1
DE102016208019A1 DE102016208019.9A DE102016208019A DE102016208019A1 DE 102016208019 A1 DE102016208019 A1 DE 102016208019A1 DE 102016208019 A DE102016208019 A DE 102016208019A DE 102016208019 A1 DE102016208019 A1 DE 102016208019A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
converter
heating
laser light
laser
light
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE102016208019.9A
Other languages
English (en)
Inventor
Oliver Woisetschläger
Frank Buchmann
Klaus-Peter Knorr
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Osram GmbH
Original Assignee
Osram GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Osram GmbH filed Critical Osram GmbH
Priority to DE102016208019.9A priority Critical patent/DE102016208019A1/de
Publication of DE102016208019A1 publication Critical patent/DE102016208019A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21SNON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S45/00Arrangements within vehicle lighting devices specially adapted for vehicle exteriors, for purposes other than emission or distribution of light
    • F21S45/60Heating of lighting devices, e.g. for demisting
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21SNON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S41/00Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps
    • F21S41/10Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by the light source
    • F21S41/14Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by the light source characterised by the type of light source
    • F21S41/16Laser light sources
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21SNON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S41/00Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps
    • F21S41/10Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by the light source
    • F21S41/14Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by the light source characterised by the type of light source
    • F21S41/176Light sources where the light is generated by photoluminescent material spaced from a primary light generating element
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21VFUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V9/00Elements for modifying spectral properties, polarisation or intensity of the light emitted, e.g. filters
    • F21V9/40Elements for modifying spectral properties, polarisation or intensity of the light emitted, e.g. filters with provision for controlling spectral properties, e.g. colour, or intensity

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Non-Portable Lighting Devices Or Systems Thereof (AREA)

Abstract

Die Farbverteilung bei einem Laser-Konverter-System soll homogener gestaltet werden. Daher wird eine Beleuchtungsvorrichtung mit einer Lasereinrichtung zum Erzeugen von Laserlicht und einer Konvertereinrichtung zum Wandeln eines Teils des Laserlichts in konvertiertes Licht vorgeschlagen. Ein Beleuchtungszentrum des Laserlichts ist auf einen ersten Abschnitt (4) der Konvertereinrichtung (3) gerichtet. Eine Heizeinrichtung (7) dient zum Beheizen der Konvertereinrichtung (3). Ein von dem ersten Abschnitt (4) abweichender zweiter Abschnitt (5) der Konvertereinrichtung (3) kann von der Heizeinrichtung (7) stärker beheizt werden als der erste Abschnitt (4). Damit sind eine homogenere Temperaturverteilung und damit auch eine homogenere Konversion erzielbar.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Beleuchtungsvorrichtung mit einer Lasereinrichtung zum Erzeugen von Laserlicht und einer Konvertereinrichtung zum Wandeln eines Teils des Laserlichts in konvertiertes Licht, wobei ein Abschnitt der Konvertereinrichtung von einem Beleuchtungszentrum des Laserlichts beleuchtet ist. Darüber hinaus betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Betreiben einer Beleuchtungsvorrichtung, die eine Lasereinrichtung und eine Konvertereinrichtung aufweist, durch Erzeugen von Laserlicht mit der Lasereinrichtung und Wandeln eines Teils des Laserlichts in konvertiertes Licht durch die Konvertereinrichtung, wobei ein Abschnitt der Konvertereinrichtung von einem Beleuchtungszentrum des Laserlichts beleuchtet wird.
  • Beleuchtungsvorrichtungen der oben genannten Art werden insbesondere für Scheinwerfer von Kraftfahrzeugen eingesetzt. Solche Beleuchtungsvorrichtungen eignen sich aber auch für andere Fahrzeuge oder zur Beleuchtung von Anlagen und Gebäuden. Darüber hinaus können solche Beleuchtungsvorrichtungen auch für Spezialeffekte verwendet werden.
  • Mit Laserlicht kann in der Regel eine hohe Leuchtdichte erzielt werden. Laserlicht ist jedoch meist monochrom, sodass zum Erzeugen von weißem Licht üblicherweise sogenannte Konverter verwendet werden. Beispielsweise wird blaues Laserlicht eines Ce:YAG-Lasers auf einen Konverter mit Phosphor gelenkt, der das blaue Licht zumindest teilweise in gelbes Licht wandelt. Zusammen mit dem blauen Licht ergibt sich bei geeignetem Mischungsverhältnis in etwa weißes Licht.
  • Bisher beobachtete man bei sehr klein fokussierten, blauen Anregungsspots im zentralen Bereich des konvertierten Spots immer einen blauen Zentralbereich, und in den äußeren Bereichen eine gelb/grüne Korona. Diese Verhältnisse zeigen sich sowohl bei transmissiver Konversion als auch in reflektiven Systemen. Gerade für dynamisch scannende Systeme (z.B. LARP-Systeme: Laser Activated Remote Phosphor) stellt diese Inhomogenität ein Problem dar, da hier z.B. mehrere Zeilen (z.B. sechs Zeilen) „übereinander“ gelegt werden, um den Konverter auszuleuchten bzw. die gewünschte Lichtverteilung auf der Straße zu erzielen. Farbverläufe oder -inhomogenitäten sind jedoch unerwünscht.
  • Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht somit darin, eine Beleuchtungsvorrichtung mit einer Lasereinrichtung und einer Konvertereinrichtung bereitzustellen, die es ermöglicht, weißes Licht großflächiger aus dem Laserlicht der Lasereinrichtung zu erzeugen. Darüber hinaus ein entsprechendes Verfahren zum Betreiben einer Beleuchtungsvorrichtung, die eine Lasereinrichtung und eine Konvertereinrichtung aufweist, bereitgestellt werden, wobei ebenfalls großflächiger weißes Licht erzeugt wird.
  • Die obige Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 1. Darüber hinaus wird erfindungsgemäß bereitgestellt ein Verfahren nach Anspruch 10. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung wird demnach eine Beleuchtungsvorrichtung mit einer Lasereinrichtung zum Erzeugen von Laserlicht bereitgestellt. Die Lasereinrichtung liefert eine hohe Leuchtdichte. Darüber hinaus besitzt die Beleuchtungsvorrichtung eine Konvertereinrichtung zum Wandeln eines Teils des Laserlichts in konvertiertes Licht. Es wird also nicht das gesamte Laserlicht in konvertiertes Licht gewandelt, sondern nur ein Teil davon. Der Grund hierfür liegt darin, dass das konvertierte Licht zusammen mit dem nicht konvertierten Teil des Laserlichts vorzugsweise eine vorgebbare Lichtverteilung über der Frequenz erzeugt.
  • Insbesondere kann es sich bei dieser spektralen Lichtverteilung um die Verteilung von weißem Licht handeln.
  • Die Beleuchtungsvorrichtung besitzt neben der Lasereinrichtung und der Konvertereinrichtung eine separate Heizeinrichtung zum Beheizen der Konvertereinrichtung. Durch ein solches Beheizen der Konvertereinrichtung kann die Wandlungseffizienz des Laserlichts in konvertiertes Licht beeinflusst werden. Von besonderer Bedeutung bei dem Heizen ist, dass ein von dem ersten Abschnitt abweichender zweiter Abschnitt der Konvertereinrichtung von der Heizeinrichtung stärker beheizbar ist als der erste Abschnitt. Da nämlich in der Regel der erste Abschnitt, auf den das Beleuchtungszentrum des Laserstrahls trifft, durch diesen selbst erwärmt wird, ergibt sich in diesem ersten Abschnitt der Konvertereinrichtung ein reduzierter Wandlungsgrad. In Abschnitten der Konvertereinrichtung um das Beleuchtungszentrum des Laserlichts werden die entsprechenden Abschnitte der Konvertereinrichtung weniger erwärmt, sodass der Wandlungsgrad bzw. die Effizienz der Konversion dort höher ist als im ersten Abschnitt, auf den das Beleuchtungszentrum des Laserlichts trifft. Dies führt zu den genannten chromatischen Inhomogenitäten. Wird dem jedoch durch das partielle Heizen eines von dem ersten Abschnitt abweichenden zweiten Abschnitt der Konvertereinrichtung entgegengewirkt, so lässt sich die Homogenität des resultierenden Lichts aus Laserlicht und konvertiertem Licht verbessern. Insbesondere ist durch das Beheizen des zweiten Abschnitts auch dessen Effizienz der Konversion, sodass der Anteil des Laserlichts gegenüber dem konvertierten Licht erhöht bleibt, vorzugsweise im gleichen Maß wie in dem ersten Abschnitt.
  • In einer speziellen Ausführungsform ist die Lasereinrichtung dazu ausgebildet, die Richtung des Laserlichts fortlaufend zu ändern. Bei der Lasereinrichtung kann es sich also um einen sogenannten scannenden Laser handeln, der eine Oberfläche z.B. zeilenweise, mäanderförmig oder dergleichen abtastet.
  • Bei dieser Ausgestaltungsform ist es dann notwendig, dass auch die Heizeinrichtung ihre beheizten Abschnitte der Konvertereinrichtung entsprechend ändert und der Lasereinrichtung „nachfährt“. Nur eine derart synchrone Ausrichtung von Lasereinrichtung und Heizeinrichtung erlaubt es auch bei scannenden Systemen eine hohe Homogenität der Lichtwandlung über der gesamten Wandlerfläche der Konvertereinrichtung zu erreichen.
  • Die Lasereinrichtung kann beispielsweise zum Erzeugen von blauem Laserlicht ausgebildet sein, und die Konvertereinrichtung einen Phosphor zum Wandeln des Laserlichts aufweisen. Durch den Phosphor wird das blaue Licht in gelbes Licht gewandelt und bei geeigneter Wandlerrate ergibt die Summe von blauem Laserlicht und gelbem, konvertiertem Licht entsprechend weißes Licht. Ein ähnliches Phänomen kann beispielsweise mit Gadolinium (Gd) als Wandlerstoff erreicht werden. Mit ihm lässt sich grünes Laserlicht in rotes Konversionslicht wandeln. In Summe ergibt sich aus dem grünen, nicht konvertierten Laserlicht zusammen mit dem roten, konvertierten Licht wieder weißes Licht, sofern ein entsprechend geeignetes Verhältnis gegeben ist.
  • In einer bevorzugten Ausgestaltung weist die Heizeinrichtung der Beleuchtungsvorrichtung einen IR-Strahler auf. Mit einem solchen IR-Strahler kann die Konvertereinrichtung bzw. die entsprechende Konverterschicht partiell beleuchtet werden. Ein besonderer Vorteil besteht auch darin, dass gerade bei scannenden Systemen ein IR-Strahler ebenso rasch ausgerichtet werden kann wie die Lasereinrichtung, sodass sich eine hohe Homogenität der gewünschten Strahlungsverteilung über dem Fläche (insbesondere Weißverteilung) erreichen lässt. In einer bevorzugten Ausgestaltung handelt es sich bei dem IR-Strahler um eine IR-Diode. Eine solche IR-Diode besitzt einen hohen Wirkungsgrad und produziert entsprechend geringe, nicht nutzbare bzw. nicht fokussierbare Verlustwärme.
  • Alternativ kann die Heizeinrichtung der Beleuchtungsvorrichtung eine Heizschicht aufweisen, die unmittelbar auf der Konvertereinrichtung aufgebracht ist. Die Konvertereinrichtung besitzt üblicherweise eine Konverterschicht, z.B. mit dem Phosphormaterial, und auf diese Konverterschicht kann direkt die Heizschicht aufgebracht sein, um diese möglichst unmittelbar durch Wärmeleitung zu heizen. Die Heizschicht ist vorzugsweise strukturiert, sodass individuell einzelne Abschnitte der Konverterschicht bzw. der Konvertereinrichtung beheizt werden können. Beispielsweise ist die Heizschicht matrixförmig aufgebaut, um so gezielt lokal einzelne Abschnitte der Konvertereinrichtung zu heizen.
  • Die Heizschicht kann aber auch ringförmig ausgebildet sein. In diesem Fall wird die Konvertereinrichtung bzw. ihre Konverterschicht ringförmig beheizt. Der unbeheizte Teil bzw. gering beheizte Teil in der Mitte stellt dann den ersten Abschnitt der Konvertereinrichtung dar, auf den das Beleuchtungszentrum des Laserlichts trifft. Der Ring sorgt dann für eine Beheizung eines zweiten Abschnitts, der hier ringförmig um den ersten Abschnitt der Konvertereinrichtung liegt.
  • Gemäß einer weiteren Ausbildung ist vorgesehen, dass die Heizschicht Heizdrähte oder Indiumzinnoxid (ITO) aufweist. Die Heizdrähte haben den Vorteil, dass sie so dünn ausgebildet sein können, dass sie ähnlich wie bei beheizbaren Fensterscheiben das Durchtretende Licht kaum beeinflussen. Das ITO, welches halbleitend ist, hat seinerseits den Vorteil, dass es für sichtbares Licht im Wesentlichen transparent ist. Somit ergibt sich weder eine Beeinträchtigung für das Laserlicht noch für das konvertierte Licht. Damit sind sowohl Heizdrähte als auch ITO-Schichten für Transmissionsanwendungen geeignet. Sie können aber auch für Relexionsaufbauten genutzt werden.
  • Alternativ kann die Konvertereinrichtung auch einen Metallring aufweisen und die Heizeinrichtung eine Induktionsspule zum induktiven Heizen des Metallrings. Die induktive Heizung hat den Vorteil, dass die Energie berührungslos eingebracht werden kann. Dadurch lassen sich gegebenenfalls Isolationsprobleme vermeiden.
  • In bevorzugter Ausgestaltung ist ein Kraftfahrzeug mit einer oben genannten Beleuchtungsvorrichtung ausgestattet. Insbesondere kann die Beleuchtungsvorrichtung als Scheinwerfer realisiert sein. Es lässt sich damit eine sehr homogene Lichtverteilung bei der Beleuchtung der Fahrbahn oder bei Signalfunktionen erzielen.
  • Gemäß einer weiteren Ausbildung ist die Beleuchtungsvorrichtung mit einer Regelungseinrichtung und mindestens einen Farbsensor ausgestattet, wobei die Bewegungseinrichtung in Abhängigkeit von einem Signal des Farbsensors durch die Regelungseinrichtung geregelt wird. Eine solche Regelung hat den Vorteil, dass automatisch der Bewegungsumfang der Bewegungseinrichtung und/oder des Laserstrahls, d.h. der Haupteinstrahlrichtung des Laserlichts, auf eine (unter Umständen ortsbezogene) Konversionseffizienz abgestimmt werden kann. So kann z.B. bei unterschiedlichen Laserleistungen (beispielsweise für Abblendlicht und Fernlicht oder anderen Lichtfunktionen wie AFS und AUX) automatisch eine hohe Homogenität der Farbverteilung erreicht werden.
  • Die obige Aufgabe wird auch gelöst durch ein Verfahren zum Betreiben einer Beleuchtungsvorrichtung, die eine Lasereinrichtung und eine Konvertereinrichtung aufweist, durch Erzeugen von Laserlicht mit der Lasereinrichtung und Wandeln eines Teils des Laserlichts in konvertiertes Licht durch die Konvertereinrichtung, wobei ein erster Abschnitt der Konvertereinrichtung von einem Beleuchtungszentrum des Laserlichts beleuchtet wird. Eine von der Lasereinrichtung unabhängige Heizeinrichtung wird zum Beheizen der Konvertereinrichtung eingesetzt. Ein von dem ersten Abschnitt abweichender zweiter Abschnitt der Konvertereinrichtung wird von der Heizeinrichtung stärker beheizt als der erste Abschnitt. Dadurch wird also ein Abschnitt, auf den das Beleuchtungszentrum des Laserlichts nicht fällt, stärker beheizt als der erste Abschnitt, auf den das Beleuchtungszentrum des Laserlichts fällt. Folglich ist die Konversionseffizienz des zweiten Abschnitts künstlich herabsetzbar, sodass eine ähnliche Konversionseffizienz erreicht werden kann wie in dem ersten Abschnitt, bei dem das hochenergetische Laserlicht selbst eine Reduktion der Konversionseffizienz verursacht. Durch das partielle Beheizen können die Konversionsraten in den unterschiedlichen Abschnitten also so verändert werden, dass sich eine gewünschte spektrale Verteilung und insbesondere eine homogene Weißlichtverteilung ergibt.
  • Die oben im Zusammenhang mit der Beleuchtungsvorrichtung geschilderten Weiterbildungen und Vorteile können auch auf das erfindungsgemäße Verfahren übertragen werden.
  • Die vorliegende Erfindung wird nun anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert, in denen zeigen:
  • 1 eine perspektivische Ansicht eines Konverters mit Konverter-Halter und Konverter-Plättchen;
  • 2 eine Schnittansicht des Konverters von 1; und
  • 3 ein Heizelement mit Heizdrähten für den Konverter.
  • Die nachfolgend näher geschilderten Ausführungsbeispiele stellen bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung dar. Dabei ist zu beachten, dass die einzelnen Merkmale nicht nur in den geschilderten Merkmalskombinationen, sondern auch in Alleinstellung oder in anderen technisch sinnvollen Kombinationen realisiert werden können.
  • Das Phänomen der Lichtkonversion von blauem Licht zu gelbem Licht ist stark temperaturempfindlich. Ab einem konvertertypischen Temperaturbereich brechen die Wandlermechanismen ein und zeigen den sogenannten Roll-Over-Effekt. Dies bedeutet, dass die Effizienz der Lichtumwandlung einbricht. Dadurch ergibt sich die eingangs geschilderte Farbinhomogenität bei einem blauen Anregungsspot, wobei ein blauer Zentralbereich und in den äußeren Bereichen eine gelb-grüne Korona entsteht.
  • Um dieser Farbinhomogenität entgegenzuwirken, kann man zur Erhöhung des Blauanteils in den äußeren Bereichen die betroffenen Flächen des Konverters zusätzlich heizen. Der erhöhte Blauanteil mischt sich so mit den gelb-grünen spektralen Anteilen in diesen Bereichen. Somit kann man auch in diesen bisher problematischen Regionen einen höheren Weißanteil erzielen.
  • Die gezielte „Beimischung“ von blauem Licht durch partielle Erhitzung des Konverters bzw. „Phosphors“ führt zu einer homogeneren weißen Farbverteilung des Spots. Dadurch wird eine farblich homogenere Abbildung im Fernfeld möglich und der Fahrer eines Kraftfahrzeugs, bei dem diese Technik genutzt wird, empfindet das durch Konversion erzielte weiße Licht (für Fernlicht, Abblendlicht oder andere Haupt- und Signallichtfunktionen) angenehmer als in bisherigen automotiven Lasersystemen. Farbspiele in unterschiedlichen Winkelbereichen werden so geringer oder können sogar ganz unterdrückt werden, was für dynamische Systeme umso wichtiger ist.
  • 1 zeigt einen Konverter, wie er typischerweise für einen Kraftfahrzeugscheinwerfer verwendet werden kann. Ein solcher Konverter kann aber auch für andere Laserbetriebene Scheinwerfer zur Beleuchtung von Räumen, Gebäuden, Anlagen und dergleichen eingesetzt werden.
  • Der beispielhafte Konverter von 1 besitzt einen rahmenförmigen Konverter-Halter 1. Dieser rahmenförmige Konverter-Halter 1 besitzt hier eine rechteckförmige Öffnung 2. Der Rand dieser Öffnung 2 kann abgeschrägt sein, wie die Schnittansicht von 2 verdeutlicht. In der Mitte dieser Öffnung hält der Konverter-Halter ein Konverter-Plättchen 3.
  • Das Konverter-Plätten 3, das eine Konvertereinrichtung zum Wandeln eines Teils eines Laserlichts in konvertiertes Licht darstellt, wird mit dem Laserlicht bestrahlt. Dabei trifft das Beleuchtungszentrum des Laserlichts auf einen ersten Abschnitt 4 der Konvertereinrichtung bzw. des Konverter-Plättchens 3. Vorzugsweise liegt dieser erste Abschnitt 4 im Zentrum des Konverter-Plättchens 3.
  • Ein den ersten Abschnitt 4 umgebender zweiter Abschnitt 5 des Konverter-Plättchens 3 wird von dem Laserlicht weniger stark bestrahlt. Ein dritter Abschnitt 6 des Konverter-Plättchens 3, der wiederum den zweiten Abschnitt 5 umgibt, wird noch weniger von dem Laserlicht bestrahlt als der zweite Abschnitt 5. In Folge dieser ungleichmäßigen Bestrahlung ergibt sich eine entsprechende ungleichmäßige Wärmeverteilung. So wird der zentrale erste Abschnitt 4 durch das Laserlicht am meisten erhitzt, während die Erwärmung nach außen hin zum zweiten Abschnitt 5 und zum dritten Abschnitt 6 usw. abnimmt. Das Konverter-Plättchen 3 ist also an seinem Rand deutlich kühler als im zentralen ersten Abschnitt 4. Dadurch ergeben sich die oben geschilderten Konversionsunterschiede.
  • Zur Reduzierung bzw. Eliminierung dieses ungleichmäßigen Heizeffekts durch das Laserlicht ist beispielsweise wie in dem Beispiel von 1 in dem Konverter-Halter 1 eine zusätzliche Heizung angeordnet. In dem konkreten Beispiel befindet sich ein Heizdraht 7 in oder an dem Rand der Öffnung 2 des Konverter-Halters 1. Der Heizdraht 7 verläuft hier um den gesamten Rand der Öffnung 2 und ist damit ringförmig. In senkrechter Projektion auf das Konverter-Plättchen 3 verläuft er in etwa auf dessen Rand oder möglicherweise auch außerhalb des Konverter-Plättchens 3 um dieses herum.
  • Durch den Heizdraht 7 werden die äußeren Abschnitte, nämlich der dritte Abschnitt 6 und der zweite Abschnitt 5 stärker beheizt als der zentrale erste Abschnitt 4 des Konverter-Plättchens 3. Durch den Heizdraht bzw. die Heizeinrichtung wird also die durch das Laserlicht hervorgerufene inhomogene Temperaturverteilung homogenisiert.
  • Im Folgenden werden Variationsbeispiele des erfindungsgemäß beheizten Konverters dargestellt. Der Konverter-Halter 1 muss nicht rahmenförmig ausgebildet sein und kann geometrisch beliebig ausgestaltet sein. Wesentlich ist nur, dass er das Konverter-Plättchen 3 hält und gegebenenfalls Wärme von der Heizeinrichtung auf das Konverter-Plättchen 3 überträgt. Entsprechend muss der Konverter-Halter 1 auch keine rechteckförmige Öffnung 2 besitzen mit einem schrägen Rand. Es handelt sich dabei um rein optionale Ausgestaltungen.
  • Dass das Konverter-Plättchen 3 plättchenförmig ist, bietet sich in aller Regel an. Von dieser Plättchenform kann aber je nach Bedarf abgewichen werden.
  • Eine weitere Variante ist in 2 dargestellt. Dort ist der Konverter-Halter 1 zweiteilig ausgebildet und besitzt ein Oberteil 8 und ein Unterteil 9. Diese beiden Teile sind hier rahmenförmig ausgebildet. Zwischen den beiden Rahmenteilen 8 und 9 ist das Konverter-Plättchen 3 eingeklemmt. In dieser Ausführungsform besitzt nicht nur das Oberteil 8 einen Heizdraht 7, sondern auch das Unterteil 9 besitzt einen weiteren Heizdraht 7‘. Die beiden Heizdrähte 7 und 7‘ verlaufen symmetrisch zueinander, insbesondere symmetrisch zu einer Mittelebene des Konverter-Plättchens 3. Damit kann dieses von beiden Seiten über das jeweilige Teil 8, 9 des Konverter-Halters 1 von außen her beheizt werden. Die Konversion des Laserlichts beispielsweise von blau nach gelb wird dadurch am Rand des Konverter-Plättchens 3 ähnlich wie im Zentrum des Konverter-Plättchens 3, wo die Erwärmung durch eingestrahltes Laserlicht erfolgt.
  • Der Heizdraht 7 bzw. 7‘ ist in den 1 und 2 ringförmig angedeutet. Er kann jeweils auch mehr als eine Windung besitzen. Auch die Anschlüsse des jeweiligen Heizdrahts 7, 7‘ sind in den Figuren nicht eingezeichnet.
  • Anstelle des Heizdrahts kann in einer anderen Ausführungsform auch eine Heizschicht unmittelbar an dem Konverter-Plättchen 3 oder in dem Konverter-Halter 1 zum Heizen verwendet werden. So kann beispielsweise als Heizschicht eine ITO-Schicht bzw. -Beschichtung verwendet werden. Das Indiumzinnoxid besitzt eine verhältnismäßig hohe elektrische Leitfähigkeit. Im stromdurchflossenen Zustand kann entsprechend von dieser Schicht Wärme erzeugt werden.
  • Anstelle des Heizdrahts bzw. der Heizschicht kann auch eine Induktionsspule an dem Konverter-Plättchen 3 oder in dem Konverter-Halter 1 angeordnet sein. Mit einer solchen Induktionsspule kann das Konverter-Plättchen 3 induktiv, also berührungslos beheizt werden.
  • Eine weitere Heizmöglichkeit besteht darin, dass beispielsweise das Konverter-Plättchen 3 direkt mit Heizschlangen 10 versehen wird, wie 3 andeutet. Diese mäanderförmigen Heizschlangen 10 können in dem Konverter-Plättchen 3 an denjenigen Stellen vorgesehen sein, die besonders zu beheizen sind. Auch die Dichte dieser Heizschlangen in oder an dem Konverter-Plättchen 3 lässt sich variieren. So kann beispielsweise die Dichte bzw. ihr gegenseitiger Abstand von außen nach innen abnehmen, sodass die äußeren Bereiche des Konverter-Plättchens 3 stärker beheizt werden als die inneren Bereiche bzw. Abschnitte.
  • Eine alternative Heizmöglichkeit besteht darin, dass das Konverter-Plättchen 3 oder der Konverter-Halter 1 eine Metallschicht besitzt, in der wie bei Kochplatten Wirbelströme zum Beheizen erzeugt werden. Dieses Erzeugen der Wirbelströme kann durch eine entsprechend beabstandete Induktionsspule erfolgen.
  • Eine weitere Heizvariante besteht darin, dass der Konverter bzw. das Konverter-Plättchen 3 durch Infrarot- bzw. IR-Strahlung beheizt wird. Dazu wird neben dem Laser eine weitere Lichtquelle im IR-Bereich benötigt. Das Konverter-Plättchen 3 kann damit beispielsweise von hinten oder von vorne mit IR-Licht bestrahlt werden. Als Quelle kann ein klassischer Wärmestrahler oder eine IR-LED verwendet werden. Gegebenenfalls werden auch mehrere solche Wärmestrahler eingesetzt.
  • Die Heizleistung der Heizeinrichtung kann geregelt werden. Insbesondere kann die Heizleistung in Abhängigkeit von der Laserleistung oder einer Farbmessung geregelt werden. Ist beispielsweise der Gelbanteil im Randbereich des Konverters zu hoch, so wird automatisch die Heizleistung für den Randbereich erhöht. Damit kann beispielsweise sowohl bei Abblendlicht als auch bei Fernlicht automatisch eine homogene Farbverteilung erzielt werden.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Konverter-Halter
    2
    Öffnung
    3
    Konverter-Plättchen
    4
    erster Abschnitt
    5
    zweiter Abschnitt
    6
    dritter Abschnitt
    7
    Heizdraht
    7‘
    Heizdraht
    8
    Oberteil
    9
    Unterteil
    10
    Heizschlange

Claims (11)

  1. Beleuchtungsvorrichtung mit – einer Lasereinrichtung zum Erzeugen von Laserlicht und – einer Konvertereinrichtung zum Wandeln eines Teils des Laserlichts in konvertiertes Licht, wobei – ein Beleuchtungszentrum des Laserlichts auf einen ersten Abschnitt der Konvertereinrichtung gerichtet ist, gekennzeichnet durch – eine Heizeinrichtung zum Beheizen der Konvertereinrichtung, wobei – ein von dem ersten Abschnitt abweichender zweiter Abschnitt der Konvertereinrichtung von der Heizeinrichtung stärker beheizbar ist als der erste Abschnitt.
  2. Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Lasereinrichtung dazu ausgebildet ist, die Richtung des Laserlichts fortlaufend zu ändern.
  3. Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Lasereinrichtung zum Erzeugen von blauem Laserlicht ausgebildet ist, und die Konvertereinrichtung Phosphor zum Wandeln des Laserlichts aufweist.
  4. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Heizeinrichtung einen IR-Strahler aufweist.
  5. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Heizeinrichtung eine Heizschicht aufweist, die unmittelbar auf der Konvertereinrichtung aufgebracht ist.
  6. Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 5, wobei die Heizschicht ringförmig ausgebildet ist.
  7. Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, wobei die Heizschicht Heizdrähte oder Indiumzinnoxid aufweist.
  8. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Konvertereinrichtung einen Metallring und die Heizeinrichtung eine Induktionsspule zum induktiven Heizen des Metallrings aufweist.
  9. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, die eine Regelungseinrichtung und mindestens einen Farbsensor aufweist, wobei die Bewegungseinrichtung in Abhängigkeit von einem Signal des Farbsensors durch die Regelungseinrichtung geregelt wird.
  10. Kraftfahrzeug mit einer Beleuchtungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
  11. Verfahren zum Betreiben einer Beleuchtungsvorrichtung, die eine Lasereinrichtung und eine Konvertereinrichtung aufweist, durch – Erzeugen von Laserlicht mit der Lasereinrichtung und – Wandeln eines Teils des Laserlichts in konvertiertes Licht mit der Konvertereinrichtung, wobei ein erster Abschnitt der Konvertereinrichtung von einem Beleuchtungszentrum des Laserlichts beleuchtet wird, dadurch gekennzeichnet, dass – ein von dem ersten Abschnitt abweichender Abschnitt der Konvertereinrichtung von einer neben der Lasereinrichtung vorgesehenen Konvertereinrichtung stärker beheizt wird als der erste Abschnitt.
DE102016208019.9A 2016-05-10 2016-05-10 Beheizen einer Konvertereinrichtung Withdrawn DE102016208019A1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102016208019.9A DE102016208019A1 (de) 2016-05-10 2016-05-10 Beheizen einer Konvertereinrichtung

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102016208019.9A DE102016208019A1 (de) 2016-05-10 2016-05-10 Beheizen einer Konvertereinrichtung

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102016208019A1 true DE102016208019A1 (de) 2017-11-16

Family

ID=60163229

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102016208019.9A Withdrawn DE102016208019A1 (de) 2016-05-10 2016-05-10 Beheizen einer Konvertereinrichtung

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102016208019A1 (de)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013105647A (ja) * 2011-11-15 2013-05-30 Stanley Electric Co Ltd 光源装置、発光色度調整方法、光源装置の製造方法
US20140339983A1 (en) * 2012-01-03 2014-11-20 Koninklijke Philips N.V. Color tunable lighting assembly, a light source and a luminaire

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013105647A (ja) * 2011-11-15 2013-05-30 Stanley Electric Co Ltd 光源装置、発光色度調整方法、光源装置の製造方法
US20140339983A1 (en) * 2012-01-03 2014-11-20 Koninklijke Philips N.V. Color tunable lighting assembly, a light source and a luminaire

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1807877B1 (de) Leuchtdioden-anordnung mit farbkonversions-material
EP2288843B1 (de) Lese- oder spotleuchte
DE102006033241A1 (de) Fahrueugbeleuchtungseinrichtung und LED-Lichtquelle dafür
DE10314524A1 (de) Scheinwerfer und Scheinwerferelement
EP2126982B1 (de) Anordnung und verfahren zur erzeugung von mischlicht
EP1425803A1 (de) Elektrolumineszente Lichtemissionseinrichtung
DE102011114741B3 (de) Anzeigevorrichtung, Elektrogerät und Verfahren zur Anzeige
DE102014110599A1 (de) Beleuchtungsvorrichtung für Fahrzeuge
WO2019001767A1 (de) Optoelektronisches bauelement
DE102017120748A1 (de) Fahrzeugvorderlampe
WO2014114397A1 (de) Farbrad für eine leuchtvorrichtung
DE112010005749T5 (de) Phosphorvorrichtung und Beleuchtungsgerät, das dieses enthält
EP3163637A1 (de) Weisses licht abstrahlendes led-modul
DE102014016332A1 (de) Scheinwerfer für ein Kraftfahrzeug und Verfahren zum Betreiben eines Scheinwerfers
DE102013111662A1 (de) Beleuchtungsvorrichtung und Verfahren zu deren Betrieb
AT14890U1 (de) Anordnung zur Erzeugung von weißem Licht mit einstellbarer Farbtemperatur, mittels drei Weißlicht-LEDs
EP2625927A1 (de) Leuchtdiodenmodul mit einem ersten bauelement und einem zweiten bauelement und verfahren zu dessen herstellung
DE102009005839A1 (de) Lichtquelle für ein optisches Beobachtungsgerät
DE112010005740T5 (de) Phosphorvorrichtung und Beleuchtungsgerät, das dieses enthält
DE102013226645A1 (de) Erzeugen eines Lichtabstrahlmusters durch Beleuchten einer Leuchtstofffläche
DE102016208019A1 (de) Beheizen einer Konvertereinrichtung
DE102015213861A1 (de) Laserbasierte Lichtquelle und Fahrzeugscheinwerfer mit der laserbasierten Lichtquelle
DE102016207787A1 (de) Hochpixelierter-Chip Hybrid
DE102016206681B3 (de) Leuchtdiodenanordnung, Verfahren zum Betrieb einer Leuchtdiodenanordnung, OLED-Display und Verfahren zum Betrieb eines OLED-Displays
DE102018201122A1 (de) Mehrfarbige Matrix-Lichtquellenanordnung und mehrfarbiger Matrix-Scheinwerfer

Legal Events

Date Code Title Description
R163 Identified publications notified
R079 Amendment of ipc main class

Free format text: PREVIOUS MAIN CLASS: F21V0009100000

Ipc: F21V0009400000

R005 Application deemed withdrawn due to failure to request examination