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Die Erfindung betrifft ein Laser Activated Remote Phosphor (LARP) System und einen Fahrzeugscheinwerfer.
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Bei der LARP Technologie, die beispielsweise in Automobilscheinwerfern eingesetzt wird, wird ein von einer Strahlungsquelle beabstandet angeordnetes Konversionselement, das einen Leuchtstoff aufweist oder daraus besteht, mit einer Anregungsstrahlung, insbesondere einem Anregungsstrahl (Pumpstrahl, Pumplaserstrahl) bestrahlt, insbesondere mit dem Anregungsstrahl einer Laserdiode. Die Anregungsstrahlung des Anregungsstrahls wird vom Leuchtstoff zumindest teilweise absorbiert und zumindest teilweise in eine Konversionsstrahlung umgewandelt, deren Wellenlängen und somit spektralen Eigenschaften und/oder Farbe durch die Konversionseigenschaften des Leuchtstoffs bestimmt wird. Bei der Down-Konversion wird die Anregungsstrahlung der Strahlungsquelle durch den bestrahlten Leuchtstoff in Konversionsstrahlung mit längeren Wellenlängen als die Anregungsstrahlung konvertiert. Beispielsweise kann so mit Hilfe des Konversionselements blaue Anregungsstrahlung (blaues Laserlicht) in rote und/oder grüne und/oder gelbe Konversionsstrahlung (Konversionslicht) konvertiert werden, wobei die Überlagerung von nichtkonvertiertem blauen Anregungslicht und gelbem Konversionslicht weißes Nutzlicht ergibt.
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Ist das Konversionselement beschädigt, indem beispielsweise Teile des Leuchtstoffs abgefallen sind oder der gesamte Leuchtstoff abgefallen ist, so tritt der Anregungsstrahl in Form des Laserlichts gebündelt mit einem geringen Divergenzwinkel aus dem Konversionselement aus, da der Anregungsstrahl weder konvertiert noch gestreut wird. Um zu vermeiden, dass Laserlicht oder ein Laserstrahl mit einem geringem Divergenzwinkel austreten kann, ist bekannt, abgestrahltes Nutzlicht des LARP-Systems und/oder das Konversionselement hinsichtlich eines fehlerfreien Betriebs zu überwachen, um mögliche Defekte und einen Fehlbetrieb zu vermeiden.
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Die
DE 10 2011 081 919 A1 offenbart ein Lichtmodul zum Aussenden von Licht in einer ersten Farbe, und umfasst mindestens ein Licht emittierendes Element, das Licht in einer von der ersten Farbe abweichenden zweiten Farbe emittiert, und ein Material mit wellenlängenkonvertierenden Eigenschaften im Strahlengang des emittierten Lichts der zweiten Farbe, das zumindest einen Teil des emittierten Lichts der zweiten Farbe in Licht einer anderen Farbe umwandelt, wobei das Material mit wellenlängenkonvertierenden Eigenschaften räumlich getrennt von dem mindestens einen Licht emittierenden Element und beabstandet zu diesem in oder an lichtstrahlformenden Elementen des Lichtmoduls angeordnet ist.
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Die
DE 10 2015 205 353 A1 offenbart eine Beleuchtungseinrichtung mit zumindest einer Lichtquelle, der ein Konversionselement zum Konvertieren von Lichtwellenlängen eines von der Lichtquelle emittierten Lichts zugeordnet ist, wobei ein optisches Bauelement vorgesehen ist, das im Lichtpfad des von der zumindest einen Lichtquelle emittierten Lichts angeordnet ist, wobei in dem optischen Bauelement zumindest ein Streubereich zum Streuen eines Teils des Lichts im Lichtpfad eingebracht ist, und zumindest ein Lichtsensor vorgesehen ist, mit dem zumindest ein Teil des von dem Streubereich gestreuten Lichts erfassbar ist.
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Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein LARP System mit einer TIR (Total Interne Reflexion) Optik zu schaffen, das auf vorrichtungstechnisch einfache Weise zu einem sicheren Betrieb einer Strahlungsquelle führt. Des Weiteren ist es Aufgabe der Erfindung, ein LARP System und einen Fahrzeugscheinwerfer zu schaffen, die auf vorrichtungstechnisch einfache Weise sicher einsetzbar sind.
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Diese Aufgabe wird hinsichtlich des LARP Systems durch die Merkmale des Anspruchs 1 und hinsichtlich des Fahrzeugscheinwerfers durch die Merkmale des Anspruchs 3 gelöst.
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Besonders vorteilhafte Ausgestaltungen finden sich in den abhängigen Ansprüchen.
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Erfindungsgemäß ist ein Laser Activated Remote Phosphor (LARP) System mit einer TIR (Totale Interne Reflexion) Optik vorgesehen. Die TIR Optik, die vorzugsweise als TIR Linse ausgebildet ist, hat eine Einkoppelfläche, in die eine Strahlung zumindest einer Strahlungsquelle, wie beispielsweise einer Laserdiode mit nachgeschaltetem Konversionselement, einstrahlbar ist. Des Weiteren hat die Einkoppelfläche einen ersten oder zentralen Flächenabschnitt für einen zentralen Strahlungspfad der Strahlung der Strahlungsquelle. Des Weiteren ist für die Einkoppelfläche vorgesehen, dass diese einen zweiten Flächenabschnitt für einen seitlichen Strahlungspfad der Strahlungsquelle hat. Über eine Auskoppelfläche der TIR Optik kann die Strahlung dann ausstrahlen. Des Weiteren hat die TIR Optik eine TIR Oberfläche, die die Einkoppelfläche zumindest abschnittsweise oder vollständig umgreift. Die TIR Oberfläche kann dabei derart ausgestaltet sein, dass zumindest ein Teil oder im Wesentlichen die gesamte eingekoppelte Strahlung des seitlichen Strahlungspfads zur Auskoppelfläche gelenkt ist. Des Weiteren ist die TIR Optik derart ausgestaltet, dass die Strahlung im zentralen Strahlungspfad gestreut und/oder absorbiert und/oder zurück reflektiert wird.
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Diese Lösung hat den Vorteil, dass Strahlung im zentralen Strahlungspfad nicht unmittelbar zur Auskoppelfläche der TIR-Linse strahlen kann, sondern gestreut und/oder absorbiert und/oder zurück reflektiert wird. Dies ist beispielsweise äußerst vorteilhaft bei einem Einsatz in einem LARP System. Bei diesem wird, wie eingangs erläutert, die Anregungsstrahlung durch das Konversionselement - zumindest teilweise - konvergiert und gestreut, womit dann das aus dem Konversionselement austretende, insbesondere weiße, Nutzlicht einen zentralen Strahlungspfad und einen seitlichen Strahlungspfad aufweist. Bei einem Defekt des Konversionselements, wenn beispielsweise keine Konversion und Streuung der Anregungsstrahlung über das Konversionselement erfolgt oder wenn das Konversionselement einen Riss hat oder abgefallen ist, könnte somit die Anregungsstrahlung, wie beispielsweise blaues Laserlicht, im Wesentlichen ungehindert, zur TIR Linse strahlen, und zwar im Wesentlichen nur im Bereich des zentralen Strahlungspfads. Da nun bei der erfindungsgemäßen TIR Optik Strahlung im zentralen Strahlungspfad gestreut und/oder absorbiert und/oder zurück reflektiert ist, kann bei einem Defekt oder Fehlen des Konversionselements Laserstrahlung nicht über die TIR Optik ungehindert durchstrahlen. Ist das Konversionselement nicht defekt, so kann über die TIR Optik das Nutzlicht insbesondere über den seitlichen Strahlungspfad in die Einkoppelfläche eintreten. Mit anderen Worten führt die erfindungsgemäße TIR Optik im Fehlerfall eines Konversionselements eines LARP Systems, wie beispielsweise bei einem teilweise zerstörten oder abgefallenem Leuchtstoff, zu einer ausreichenden Streuung des Laserlichts und verringert dadurch insbesondere eine Schädigung der Augen durch aus einem LARP-Scheinwerfer austretende kollimierte, hochenergetische Laserstrahlung.
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Zum Streuen und/oder Absorbieren der Strahlung im zentralen Strahlungspfad kann vorrichtungstechnisch einfach vorgesehen sein, dass der erste Flächenabschnitt eine streuende und/oder absorbierende Oberfläche hat. So kann die einkoppelseitige Oberfläche des ersten Flächenabschnitts aufgeraut und/oder mit einer streuenden Oberflächenstruktur, z.B. Mikrolinsen, und/oder mit einer holografischen Oberflächenstruktur ausgestaltet sein. Alternativ oder zusätzlich ist denkbar, auf dem ersten Flächenabschnitt eine entsprechende Streuschicht aufzubringen, beispielsweise eine opake bzw. transluzente Folie mit einer Dicke von 100 µm bis 300 µm, oder eine streuende Partikel-Beschichtung mit SiO2-und/oder TiO2-Nanopartikeln.
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Alternativ oder zusätzlich kann zum Streuen und/oder Absorbieren der Strahlung vorgesehen sein, dass die TIR Optik in einem Volumenabschnitt oder in einem Teilbereich ihres Materials streuend und/oder absorbierend ausgestaltet ist. Der Volumenabschnitt ist beispielsweise benachbart zum ersten Flächenabschnitt ausgebildet. Denkbar ist auch, dass in dem Volumenabschnitt Volumenstreuer ausgebildet sind. Volumenstreuer können diffus streuende, transparente Kunststoffe sein. Beliebte Basiskunststoffe sind beispielsweise PMMA (Polymethylmethacrylat), Polykarbonat und optisches Silikon. Diesen können transparente Nanopartikel zugemischt werden, die je nach Anwendung aus anderen Kunststoffen oder hochbrechenden Materialien wie TiO2 (Titandioxid) bestehen. Im Gegensatz zur Lichtstreuung an Grenzflächen findet hier eine sogenannte Volumenstreuung statt. Trifft dabei Licht auf Partikel oder andere Inhomogenitäten, dann wird es aus seiner ursprünglichen Richtung abgelenkt.
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Die Größe der streuenden und/oder absorbierenden Oberfläche oder die Größe des Volumenabschnitts oder Teilbereichs ist hierbei derart gewählt, dass sichergestellt ist, dass bei einem Fehlerfall Laserlicht ausschließlich auf diesen Bereich der TIR Linse fällt.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist die Einkoppelfläche eine Oberfläche einer Aussparung der TIR Optik. Vorzugsweise ist die Aussparung von außen gesehen konkav oder büchsenförmig ausgestaltet. Der erste Flächenabschnitt ist ein zentraler Abschnitt der Oberfläche. Der zweite Flächenabschnitt umgreift den zentralen ersten Flächenabschnitt zumindest abschnittsweise oder vollständig.
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Gemäß der weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist der zweite Flächenabschnitt geometrisch zumindest abschnittsweise oder vollständig als Mantelfläche eines Kegelstumpfs ausgebildet ist. Die Mantelfläche verjüngt sich in einer Richtung weg von der Strahlungsquelle. Des Weiteren ist vorgesehen, dass der erste Flächenabschnitt von außen gesehen konvex ist. Dieser bildet beispielsweise eine Bodenfläche der büchsenförmigen Aussparung.
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Des Weiteren ist die TIR Oberfläche zumindest abschnittsweise paraboloidartig ausgebildet, wobei sie sich etwa in Strahlungsrichtung der Strahlung verbreitert. Die TIR Oberfläche erstreckt sich beispielsweise etwa ausgehend vom in Strahlungsausbereitungsrichtung gesehen vorderen Endabschnitt der Einkoppelfläche. Die TIR Oberfläche kann dann etwa im Bereich der Auskoppelfläche münden. Um über die Einkoppelfläche eintretende Strahlung zur Auskoppelfläche zu lenken, weist die TIR Oberfläche vorzugsweise zur Auskoppelfläche und zur Einkoppelfläche.
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Bevorzugterweise ist die Auskoppelfläche von außen gesehen etwa konvex ausgebildet.
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Mit Vorteil ist die TIR Optik etwa rotationssymmetrisch um eine Längsachse ausgebildet.
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Es ist denkbar, dass die Auskoppelfläche refraktiv ist. Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass der zweite Flächenabschnitt der Einkoppelfläche refraktiv ist.
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Damit der erste Flächenabschnitt auf vorrichtungstechnisch einfache Weise eine streuende und/oder absorbierende Oberfläche hat, kann einfach eine Rauigkeit des ersten Flächenabschnitts entsprechend ausgebildet sein. Mit anderen Worten wird die Einkoppelfläche des zentralen Strahlungspfads als streuende Oberfläche durch eine entsprechende Rauigkeit ausgebildet.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann die Auskoppelfläche einen zentralen Flächenabschnitt und einen äußeren, insbesondere ringförmigen, dem zentralen Flächenabschnitt zumindest abschnittsweise oder vollständig umgreifenden Flächenabschnitt haben. Vorzugsweise ist dann der äußere Flächenabschnitt an die Strahlung des seitlichen Strahlungspfads angepasst. Vorzugsweise ist der äußere Flächenabschnitt zum Abbilden der Strahlung des seitlichen Strahlungspfads in ein Fernfeld ausgebildet. Bei einem Fernfeld kann es sich um einen Bereich handeln, der weit von der Lichtquelle entfernt ist, womit ein genauer Ort einer Lichtemission der Lichtquelle vernachlässigbar ist.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist denkbar, dass der äußere Flächenabschnitt der Auskoppelfläche zumindest teilweise, insbesondere an seinem inneren Abschnitt, zusätzlich an die Strahlung des zentralen Lichtpfads angepasst ist. Dies ist äußerst vorteilhaft, wenn der erste Flächenabschnitt beispielsweise streuend ausgebildet ist und über den zentralen Strahlungspfad in den ersten Flächenabschnitt einstrahlenden Strahlung gestreut wird und somit teilweise hin zum äußeren Flächenabschnitt der Auskoppelfläche strahlt. Somit kann der äußere Flächenabschnitt sowohl für die Strahlung des seitlichen Lichtpfads als auch für die gestreute Strahlung des zentralen Strahlungspfads ausgebildet sein. Insbesondere kann er derart ausgebildet sein, dass er diese Strahlungen in das Fernfeld abbildet.
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Vorzugsweise ist der zentrale Flächenabschnitt der Auskoppelfläche an die Strahlung des zentralen Lichtpfads angepasst. Beispielsweise kann dann die am ersten Flächenabschnitt gestreute Strahlung des zentralen Strahlungspfads als Strahlungsquelle angesehen werden und der zentrale Flächenabschnitt der Auskoppelfläche derart ausgestaltet sein, dass diese Strahlung in ein Fernfeld abgebildet ist und/oder fokussiert ist. Mit anderen Worten kann im zentralen Strahlungspfad das weiße Nutzlicht der LARP Lichtquelle zusätzlich gestreut werden, und die Auskoppelfläche der TIR Optik kann so gestaltet sein, dass die streuende Oberfläche - Einkoppelfläche des zentralen Strahlungspfads -, im Fokus der Auskoppelfläche der TIR Optik ist und somit ins Fernfeld abgebildet wird. Der seitliche Strahlungspfad kann dann entsprechend an die Auskoppelfläche der TIR Optik angepasst werden.
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Zusätzlich ist die Auskoppeloberfläche der TIR-Optik im zentralen Lichtpfad mit einer teilreflektierenden Beschichtung (Spiegelschicht) versehen sein, die Laserlicht des zentralen Strahlungspfads zumindest teilweise wieder auf das Konversionselement zurück reflektiert. Alternativ oder zusätzlich ist die Auskoppeloberfläche der TIR-Optik im zentralen Lichtpfad mit einer dichroitischen Beschichtung versehen, die (gelbes) Konversionslicht durchlässt aber (blaues) Anregungslicht zumindest teilweise reflektiert.
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Vorzugsweise wird bei der TIR Optik zumindest die Strahlung des seitlichen Strahlungspfads kollimiert.
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Erfindungsgemäß ist ein Laser Activated Remote Phosphor (LARP) System vorgesehen, das zumindest eine Strahlungsquelle, insbesondere ein Laserdiode hat. Des Weiteren kann es zumindest ein von der Strahlungsquelle beabstandetes Konversionselement aufweisen, das wiederum einen Leuchtstoff aufweisen kann oder daraus bestehen kann. Das Konversionselement ist von einer Anregungsstrahlung der Strahlungsquelle bestrahlbar. Vorteilhafterweise kann die TIR Optik gemäß einem oder mehrerer der vorhergehenden Aspekte im Nachgang zum Konversionselement angeordnet sein.
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Bei einem Ausfall des Konversionselements, wenn die Strahlung nicht mehr über das Konversionselement gestreut wird, sondern nur noch direkt zum ersten Flächenabschnitt der Einkoppelfläche der TIR Optik strahlt, kann somit die Strahlung im zentralen Strahlungspfad gestreut und/oder absorbiert werden.
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Das LARP System ist vorzugsweise für einen Fahrzeugscheinwerfer oder beispielsweise für ein Head-Up-Display vorgesehen. Denkbar ist auch das LARP System für Projektionsanwendungen einzusetzen, so zum Beispiel in der Kinoprojektion, aber auch als Lichtquelle in Effektscheinwerfern, in der Studiobeleuchtung, in der medizinischen Beleuchtung, zur medizinischen Strahlungsbehandlung, und viele andere.
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Vorzugsweise ist das Konversionselement derart angeordnet, dass Strahlung des zentralen Strahlungspfads zum ersten Flächenabschnitt der Einkoppelfläche und Strahlung des seitlichen Strahlungspfads zum zweiten Flächenabschnitt strahlt, insbesondere wenn das Konversionselement nicht defekt ist.
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Vorzugsweise ist das Konversionselement transmissiv ausgestaltet, womit Anregungsstrahlung über eine Einkoppelfläche des Konversionselements eintreten kann und über eine weitere Auskoppelfläche als Nutzlicht austreten kann. Denkbar wäre auch, das Konversionselement reflektiv auszugestalten, womit die Einkoppelfläche und Auskoppelfläche als gemeinsame Fläche ausgebildet sein können.
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Mit Vorteil hat das Konversionselement eine Auskoppelfläche für das Nutzlicht, die gegenüberliegend zum ersten Flächenabschnitt der Einkoppelfläche der TIR Optik angeordnet ist. Insbesondere ist das Konversionselement außerhalb, vorzugsweise benachbart, zur konkaven Aussparung der TIR Optik angeordnet.
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Erfindungsgemäß ist ein Fahrzeugscheinwerfer mit einem LARP System gemäß einem oder mehrerer der vorhergehenden Aspekte vorgesehen.
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Im Folgenden soll die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert werden. Die Figuren zeigen:
- 1 in einer schematischen Seitenansicht ein LARP System mit einer TIR Optik gemäß einem Ausführungsbeispiel mit einem nicht defekten Konversionselement,
- 2 in einer schematischen Seitenansicht das LARP System aus 1 mit einem defekten Konversionselement und
- 3a und 3b zum einen das nicht defekte Konversionselement und zum anderen das defekte Konversionselement.
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Gemäß 1 ist ein LARP (Laser Activated Remote Phosphor) System 1 dargestellt, das beispielsweise für einen Fahrzeugscheinwerfer 2 eingesetzt ist, der vereinfacht mit einer Strichlinie dargestellt ist. Das LARP System 1 hat eine Strahlungsquelle in Form einer Laserdiode 4, ein Konversionselement 6, das beispielsweise auf einem Substrat angeordnet ist, und eine TIR (Totale Interne Reflexion) Optik 8. Das Konversionselement 6 ist im Nachgang zur Laserdiode 4, und die TIR Optik 8 ist im Nachgang zum Konversionselement 6 angeordnet.
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Die TIR Optik 8 ist in Form einer TIR Linse ausgebildet. Eingangsseitig auf Seiten des Konversionselements 6 hat die TIR Optik 8 eine Aussparung 10. Deren Oberfläche bildet dann eine Einkoppelfläche für ein von dem Konversionselement 6 ausgekoppelten Nutzlichts sowie für unkonvertierte Anregungsstrahlung 20 der Laserdiode 4. Die Aussparung 10 hat einen bodenseitigen zentralen ersten Flächenabschnitt 12, der von außen gesehen konvex ausgestaltet ist. Dieser ist derart ausgestaltet, dass eintretende Strahlung gestreut wird. Somit wird ein Teil der optischen Oberfläche der TIR Linse 8 nicht in optischer Qualität, sondern gezielt als streuende Oberfläche (erster Flächenabschnitt 12) definiert. Des Weiteren hat die Aussparung 10 einen zweiten Flächenabschnitt 14, der als Mantelfläche eines Kegelstumpfs ausgebildet ist. Der zweite Flächenabschnitt 14 verjüngt sich dabei in Richtung weg von dem Konversionselement 6 und wird endseitig vom ersten Flächenabschnitt 12 begrenzt. Ausgehend vom breiten Ende des zweiten Flächenabschnitts 14 erstreckt sich eine paraboloidartig geformte TIR Oberfläche 16. Die TIR Oberfläche 16 verbreitert sich hierbei in einer Richtung weg vom Konversionselement 6 und umgreift die Aussparung 10. An ihrem vom Konversionselement 6 entfernten Ende ist die TIR Oberfläche 16 von einer Auskoppelfläche 18 der TIR Optik 8 begrenzt, die von außen gesehen etwa konvex ausgestaltet ist.
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Im Einsatz des LARP Systems 1 wird von der Laserdiode 4 Anregungsstrahlung 20 emittiert, die, wie eingangs erläutert, in das Konversionselement 6 eingekoppelt wird. Im Konversionselement 6 wird die Anregungsstrahlung, bei der es sich beispielsweise um blaues Laserlicht handeln kann, gestreut und teilweise konvertiert, womit dann aus dem Konversionselement 6 Nutzlicht emittiert wird. Das Nutzlicht strahlt dann in einem zentralen Strahlungspfad 22 und in einem den zentralen Strahlungspfad 22 umgreifenden seitlichen Strahlungspfad 24 in die Aussparung 10 der TIR Optik 8 ein. Die Strahlung im zentralen Strahlungspfad 22 trifft dabei auf den ersten Flächenabschnitt 12 und wird über diesen dann gestreut. Die Strahlung des seitlichen Strahlungspfads 24 tritt über den zweiten Flächenabschnitt 14 in die TIR Optik 8 ein, wird zur TIR Oberfläche 16 gelenkt und über diese hin zur Auskoppelfläche 18 reflektiert. Mit anderen Worten tritt im seitlichen Strahlungspfad 24 eine totale Reflexion der einzelnen Lichtstrahlen an der Linsenwand (TIR Oberfläche 16) auf. Je nach Abstrahlwinkel von dem Konversionselement 6 nimmt ein Lichtstrahl entweder den zentralen oder den seitlichen Strahlungspfad 22, 24 durch die TIR Optik 8.
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Gemäß 1 ist im zentralen Strahlungspfad 22 bei der Auskoppelfläche 18 eine teilreflektierende Beschichtung 25 (Spiegelschicht) vorgesehen, die Laserlicht des zentralen Strahlungspfads 22 zumindest teilweise wieder auf das Konversionselement 6 zurück reflektiert. Alternativ oder zusätzlich kann die Auskoppelfläche der TIR-Optik 1 im zentralen Strahlungspfad 22 mit einer dichroitischen Beschichtung 25 versehen sein, die (gelbes) Konversionslicht durchlässt aber (blaues) Anregungslicht zumindest teilweise reflektiert.
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Gemäß 2 ist das LARP System 1 mit dem Konversionselement 6 gezeigt, dass hierbei defekt ist. Beispielsweise ist im Betrieb ein Leuchtstoff abgefallen. Die von der Laserdiode 4 abgestrahlte Anregungsstrahlung 20 wird somit im Konversionselement 6 nicht mehr gestreut und konvertiert. Die Anregungsstrahlung 20 tritt somit ungehindert durch das Konversionselement 6 hindurch. Die Anregungsstrahlung 20 trifft dann nur auf den ersten Flächenabschnitt 12 der TIR Optik 8 und wird gestreut. Die dann über die Auskoppelfläche 18 austretende Strahlung ist somit ungefährlich. Mit anderen Worten tritt im Fehlerfall des Konversionselements 6 das blaue Laserlicht aus diesem aus. Dieses blaue Laserlicht trifft dann aufgrund des engen Abstrahlwinkels lediglich auf den ersten Flächenabschnitt 12 des zentralen Strahlungspfads 22, siehe 1. Durch den streuenden ersten Flächenabschnitt 12 im zentralen Strahlungspfad 22 wird das blaue Laserlicht innerhalb der TIR Optik 8 gestreut. Durch die Lichtstreuung des einfallenden Laserlichts am ersten Flächenabschnitt 12 kann zu keinem Zeitpunkt kollimiertes Laserlicht aus der TIR Optik 8 austreten. Dadurch wird die Lasersicherheit auch im Fehlerfall des LARP Systems 1 garantiert.
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Im Stand der Technik dagegen würde die Anregungsstrahlung 20 als kollimiertes Laserlicht ungehindert aus der TIR Optik austreten.
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Gemäß 3a ist das Konversionselement 6 dargestellt. Dieses ist auf einem Substrat 26 angeordnet und hat einen Leuchtstoff 28. Es ist erkennbar, dass die Anregungsstrahlung 20 zumindest teilweise durch den Leuchtstoff 28 in langwelligeres Licht konvertiert wird, wobei sowohl die nicht konvertierte Anregungsstrahlung 20 sowie die konvertierte Strahlung gestreut werden. Gemäß 3a ist das hieraus gebildete gestreute Nutzlicht 30 schematisch dargestellt. In 3b ist das Konversionselement 6 gezeigt, bei dem der Leuchtstoff 28 aus 3a nicht mehr vorhanden ist, womit ein Defekt oder Fehlerfall vorliegt. Es ist erkennbar, dass die Anregungsstrahlung 20 ungehindert aus dem Konversionselement 6 austreten kann. Somit tritt die Anregungsstrahlung 20 als Laserstrahl gebündelt, d. h. mit geringem Divergenzwinkel, aus dem Konversionselement 6 aus.
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Offenbart ist eine TIR (Totale Interne Reflexion) Optik mit einer Einkoppelfläche und einer Auskoppelfläche. Des Weiteren hat die TIR Optik eine TIR Oberfläche, um einen Teil der über die Einkoppelfläche eingekoppelten Strahlung zur Auskoppelfläche zu lenken. Im zentralen Bereich der TIR Optik, insbesondere im Bereich der Hauptstrahlachse, ist diese derart ausgestaltet, dass zentral eintretende Strahlung gestreut und/oder absorbiert ist.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- LARP System
- 2
- Fahrzeugscheinwerfer
- 4
- Laserdiode
- 6
- Konversionselement
- 8
- TIR Optik
- 10
- Aussparung
- 12
- erster Flächenabschnitt
- 14
- zweiter Flächenabschnitt
- 16
- TIR Oberfläche
- 18
- Auskoppelfläche
- 20
- Anregungsstrahlung
- 22
- zentraler Strahlungspfad
- 24
- seitlicher Strahlungspfad
- 25
- Beschichtung
- 26
- Substrat
- 28
- Leuchtstoff
- 30
- Nutzlicht
