DE102018202144A1 - LIGHTING UNIT - Google Patents

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Beleuchtungseinheit (1) mit einer Pumpstrahlungsquelle (2), einem Leuchtstoffelement (3) zur Konversion von Pumpstrahlung in ein Konversionslicht und mit einem Spiegel (9,40), wobei das Leuchtstoffelement in Reflexion betrieben wird, und wobei der Spiegel in einem Reflexions-Strahlenbündel, welches sich durch Reflexion eines auf die Einstrahlfläche des Leuchtstoffelements fallenden Pumpstrahlungs-Strahlenbündels (4) ergibt, derart angeordnet ist, dass an der Einstrahlfläche (20) reflektierte, in dem Reflexions-Strahlenbündel (21) von der Einstrahlfläche weggeführte Pumpstrahlung an dem Spiegel zumindest anteilig zurück zu der Einstrahlfläche reflektiert wird.

Figure DE102018202144A1_0000
The present invention relates to a lighting unit (1) having a pump radiation source (2), a phosphor element (3) for converting pump radiation into a conversion light and having a mirror (9, 40), the phosphor element being operated in reflection, and the mirror in a reflection beam bundle which results from reflection of a pump radiation beam bundle (4) incident on the irradiation surface of the phosphor element, such that light reflected off the irradiation surface (20) and guided away from the irradiation surface in the reflection beam bundle (21) Pump radiation to the mirror is at least partially reflected back to the Einstrahlfläche.
Figure DE102018202144A1_0000

Description

Technisches GebietTechnical area

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Beleuchtungseinheit mit einer Pumpstrahlungsquelle zur Emission von Pumpstrahlung und einem Leuchtstoffelement zur zumindest teilweisen Konversion der Pumpstrahlung in ein Konversionslicht.The present invention relates to a lighting unit with a pump radiation source for emitting pump radiation and a phosphor element for the at least partial conversion of the pump radiation into a conversion light.

Stand der TechnikState of the art

Mit der Kombination aus einer Pumpstrahlungsquelle hoher Leistungsdichte, etwa einem Laser, und einem beabstandet dazu angeordneten Leuchtstoffelement, das auf eine Anregung mit der Pumpstrahlung hin Konversionslicht emittiert, lassen sich Lichtquellen hoher Leuchtdichte realisieren. Die Pumpstrahlung fällt auf eine Einstrahlfläche des Leuchtstoffelements, und das Konversionslicht wird an einer Abstrahlfläche abgegeben. Bei einem Betrieb in Transmission liegen die Einstrahl- und die Abstrahlfläche einander entgegengesetzt, bei dem vorliegend relevanten Betrieb in Reflexion fallen sie zusammen. Dabei muss nicht notwendigerweise die gesamte Pumpstrahlung konvertiert werden (Vollkonversion), sondern kann auch ein nicht konvertierter Teil davon mit dem Konversionslicht in Mischung als Beleuchtungslicht genutzt werden (Teilkonversion).With the combination of a pump radiation source of high power density, such as a laser, and a spaced apart arranged fluorescent element that emits light in response to the pump radiation towards conversion light, light sources high luminance can be realized. The pump radiation is incident on an irradiation surface of the phosphor element, and the conversion light is emitted at a radiating surface. When operated in transmission, the Einstrahl- and the radiating surface are opposite to each other in the present relevant operation in reflection they coincide. Not necessarily the entire pump radiation must be converted (full conversion), but also an unconverted part thereof with the conversion light in mixture can be used as illumination light (partial conversion).

Darstellung der ErfindungPresentation of the invention

Der vorliegenden Erfindung liegt das technische Problem zugrunde, eine besonders vorteilhafte Beleuchtungseinheit anzugeben.The present invention is based on the technical problem of specifying a particularly advantageous lighting unit.

Dies wird erfindungsgemäß mit einer Beleuchtungseinheit gemäß Anspruch 1 gelöst, die zusätzlich zu der Pumpstrahlungsquelle und dem Leuchtstoffelement einen Spiegel aufweist. Die Pumpstrahlung fällt in einem Pumpstrahlungs-Strahlenbündel auf die Einstrahlfläche des Leuchtstoffelements (die zugleich Abstrahlfläche ist), und der Erfinder hat festgestellt, dass in dem Leuchtstoffelement nicht die gesamte Pumpstrahlung konvertiert bzw. gestreut wird, sondern es anteilig auch eine gewissermaßen spekulare (fresnel'sche) Reflexion gibt (selbst wenn nahe bzw. unter dem Brewster-Winkel eingestrahlt wird). Dementsprechend gibt es ein Reflexions-Strahlenbündel, das sich durch eine geometrische Spiegelung des Pumpstrahlungs-Strahlenbündels an der Einstrahlfläche ergibt und in dem sich im Betrieb Pumpstrahlung von der Abstrahlfläche weg ausbreitet. Dabei kann sich im Falle einer Teilkonversion selbstverständlich auch um das Reflexions-Strahlenbündel herum Pumpstrahlung von der Einstrahlfläche weg ausbreiten, die nämlich an dem Leuchtstoffelement gestreut wurde.This is achieved according to the invention with a lighting unit according to claim 1, which has a mirror in addition to the pump radiation source and the phosphor element. The pump radiation falls in a pump radiation beam on the irradiation surface of the phosphor element (which is at the same time radiating surface), and the inventor has found that not the entire pump radiation is converted or scattered in the phosphor element, but it also proportionally a somewhat specular (Fresnel ' reflection) (even when irradiating near or at the Brewster angle). Accordingly, there is a reflection beam, which results from a geometric reflection of the pump radiation beam at the Einstrahlfläche and in which pump radiation propagates away from the emission surface during operation. In the case of a partial conversion, it is of course also possible for pump radiation to propagate away from the irradiation surface around the reflection beam bundle which has been scattered on the phosphor element.

In dem Reflexions-Strahlenbündel wird jedoch im Verhältnis mehr Pumpstrahlung geführt, ist die Leistungsdichte der sich vom Leuchtstoffelement weg ausbreitenden Pumpstrahlung also überproportional hoch, verglichen mit dem übrigen Konversionslicht-Strahlenbündel (in dem das Konversionslicht und im Falle der Teilkonversion anteilig nicht konvertierte, gestreute Pumpstrahlung von der Abstrahlfläche abgeführt werden). Mit dem Spiegel, der in dem Reflexions-Strahlenbündel angeordnet ist, wird nun vorteilhafterweise dieser Reflex zurück zum Leuchtstoffelement geführt, gelangt die Pumpstrahlung also erneut auf das Leuchtstoffelement, um konvertiert zu werden, jedenfalls anteilig. Der Spiegel ist also einerseits hinsichtlich einer effizienten Pumpstrahlungsnutzung von Vorteil, andererseits kann er auch eine lokale Überhöhung der Pumpstrahlungsdichte im Konversionslicht-Strahlenbündel (am Ort des Reflexes) verringern bzw. verhindern helfen, was bspw. ein homogeneres Beleuchtungslicht ergeben kann. Ferner kann es auch einen Sicherheitsaspekt geben, siehe unten im Detail.In the reflection beam, however, more pump radiation is performed in proportion, the power density of the propagating away from the phosphor element pump radiation is therefore disproportionately high, compared with the other conversion light beam (in which the conversion light and in the case of partial conversion proportionately not converted, scattered pump radiation be removed from the radiating surface). With the mirror, which is arranged in the reflection beam, this reflection is now advantageously conducted back to the phosphor element, the pump radiation thus again reaches the phosphor element in order to be converted, in any case proportionally. On the one hand, the mirror is advantageous on the one hand with regard to efficient use of pump radiation; on the other hand, it can also help to reduce or prevent local elevation of the pump radiation density in the conversion light beam (at the location of the reflex), which may, for example, result in a more homogeneous illumination light. Furthermore, there may also be a safety aspect, see below in detail.

Der Spiegel kann im Allgemeinen bspw. zusätzlich auch zur Strahlformung genutzt werden, also die zum Leuchtstoffelement zurückreflektierte Pumpstrahlung bspw. bündeln oder aufweiten. Damit kann sich bspw. auch eine seitens der Pumpstrahlungsquelle originär inhomogene Bestrahlungsstärkeverteilung auf der Einstrahlfläche ausgleichen lassen, jedenfalls anteilig. Die Einfalls- bzw. Reflexionsfläche des Spiegels kann also bspw. konvex oder konkav gekrümmt sein, etwa eine sphärische, ellipsoidale oder paraboloide Form haben, ebenso ist im Allgemeinen aber auch eine Freiform möglich.In general, the mirror can, for example, also be used for beam shaping, ie bundle or widen the pump radiation reflected back to the phosphor element, for example. Thus, for example, can also compensate for a part of the pump radiation source originally inhomogeneous irradiance distribution on the Einstrahlfläche, at least proportionately. The incidence or reflection surface of the mirror can therefore be curved convexly or concavely, for example, have a spherical, ellipsoidal or paraboloidal shape, but in general a free-form is also possible.

Bevorzugt ist dennoch eine plane Reflexions- bzw. Einfallsfläche, weil dies bspw. auch die Justage und damit Herstellung vereinfachen kann. Im Allgemeinen ist bspw. sogar auch eine holografische Struktur als Spiegel denkbar bzw. könnte diese auch aus einer Mehrzahl einzelner Spiegelflächen zusammengesetzt sein, die dann insbesondere als Aktoren jeweils gesondert stellbar (verkippbar) sein können (was einem DMD-Array entspricht). Bevorzugt ist indes ein Spiegel mit einer in sich statischen Spiegelfläche (die gleichwohl im Gesamten versetzbar sein kann, siehe unten), etwa ein metallischer Spiegel (Vollspiegel), oder auch ein wellenlängenabhängiger Spiegel.Nevertheless, a flat reflection or incidence surface is preferred because, for example, this can also simplify the adjustment and thus production. In general, for example, even a holographic structure as a mirror is conceivable or it could also be composed of a plurality of individual mirror surfaces, which can then be separately (tiltable) in particular as actuators respectively (which corresponds to a DMD array). However, a mirror with a inherently static mirror surface (which nevertheless is preferred) is preferred can be displaceable in the whole, see below), such as a metallic mirror (full mirror), or even a wavelength-dependent mirror.

Vorzugsweise ist der Abstrahlfläche eine Beleuchtungsoptik zugeordnet, die das dort aufgefächert abgegebene Beleuchtungslicht „aufsammelt“, also bündelt (nicht zwingend das gesamte Beleuchtungslicht, in der Regel aber einen Großteil davon). Die Beleuchtungsoptik ist bevorzugt abbildend vorgesehen, als Sammellinse bzw. Sammellinsensystem (aus mehreren Einzellinsen). Bevorzugt durchsetzen auch das Pumpstrahlungs-Strahlenbündel und/oder das Reflexions-Strahlenbündel die Beleuchtungsoptik bzw. zumindest einen Teil davon, können der bzw. die Spiegel (siehe unten) im letztgenannten Fall also zwischen Einzellinsen der Optik angeordnet sein. Soweit auf eine „optische Achse“ Bezug genommen wird, bezieht sich dies auf die optische Achse der Beleuchtungsoptik, insbesondere die optische Achse der dem Leuchtstoffelement nächsten Einzellinse im Falle eines Mehrlinsensystems.Preferably, the radiating surface is associated with a lighting optical system, which "collects" the illuminating light emitted in a fanned-out manner, ie bundles (not necessarily the entire illuminating light, but as a rule a large part thereof). The illumination optics is preferably provided as an imaging, as a converging lens or collective lens system (from a plurality of individual lenses). Preferably, the pump radiation beam and / or the reflection beam enforce the illumination optics or at least a part thereof, the mirror or mirrors (see below) can thus be arranged between individual lenses of the optics in the latter case. As far as reference is made to an "optical axis", this refers to the optical axis of the illumination optical system, in particular the optical axis of the single lens which is closest to the phosphor element in the case of a multi-lens system.

Bevorzugte Ausführungsformen finden sich in den abhängigen Ansprüchen und der gesamten Offenbarung, wobei in der Darstellung der Merkmale nicht immer im Einzelnen zwischen Vorrichtungs- und Verfahrens- bzw. Verwendungsaspekten unterschieden wird; jedenfalls implizit ist die Offenbarung hinsichtlich sämtlicher Anspruchskategorien zu lesen.Preferred embodiments can be found in the dependent claims and the entire disclosure, wherein in the representation of the features is not always distinguished in detail between device and process or use aspects; In any case, implicitly, the disclosure must be read with regard to all categories of claims.

In bevorzugter Ausgestaltung weist die Beleuchtungseinheit ein Lichtmischmittel auf. Dieses ist vorzugsweise zwischen dem Leuchtstoffelement und dem Spiegel angeordnet, sodass die an dem Spiegel zum Leuchtstoffelement zurückreflektierte Pumpstrahlung das Lichtmischmittel dann mindestens zweimal durchsetzt (im Reflex auf dem Pfad zum Spiegel und dann erneut nach der Reflexion zurück zum Leuchtstoffelement). Die auf das Leuchtstoffelement zurückreflektierte Pumpstrahlung kann damit vorteilhafterweise besonders gleichmäßig sein, also auf der Einstrahlfläche einen gleichmäßigen Bestrahlungsstärkeverlauf ergeben. Durch die Strahlführung wird dabei dasselbe optische Bauteil zweifach genutzt (auf Hin- und Rückweg, bezogen auf den Spiegel). Vereinfacht ausgedrückt kann also mit nur einem optischen Bauteil die zweifache Wirkung erzielt werden, indem es mit dem Spiegel kombiniert wird.In a preferred embodiment, the lighting unit has a light mixing agent. This is preferably arranged between the phosphor element and the mirror, so that the reflected back to the mirror to the phosphor element pump radiation passes through the light mixing agent at least twice (in reflex on the path to the mirror and then again after the reflection back to the phosphor element). The reflected back to the phosphor element pump radiation can thus advantageously be particularly uniform, so give on the Einstrahlfläche a uniform irradiance course. Due to the beam guidance, the same optical component is used twice (on the way there and back, relative to the mirror). In simple terms, therefore, with only one optical component, the double effect can be achieved by combining it with the mirror.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist das Lichtmischmittel derart vorgesehen und angeordnet, dass auch bereits die von der Pumpstrahlungsquelle zum Leuchtstoffelement geführte Pumpstrahlung das Lichtmischmittel durchsetzt, also das Pumpstrahlungs-Strahlenbündel. Das Pumpstrahlungs-Strahlenbündel durchsetzt das Lichtmischmittel dabei in der Regel an anderer Stelle als das Reflexions-Strahlenbündel, weil das Pumpstrahlungs-Strahlenbündel bevorzugt exzentrisch, also seitlich bzw. zur optischen Achse (siehe oben) versetzt auf das Leuchtstoffelement geführt wird. Entsprechend liegt dann auch das Reflexions-Strahlenbündel exzentrisch bzw. seitlich versetzt, fallen die beiden Strahlenbündel also jedenfalls nicht zusammen. Auch wenn sie das Lichtmischmittel dann jeweils an anderer Stelle durchsetzen, handelt es sich dabei lediglich um verschiedene Bereiche desselben Optikkörpers, wird also dasselbe Bauteil durchstrahlt. Dies kann bspw. insoweit von Vorteil sein, als dann nur ein Bauteil montiert bzw. einjustiert werden muss, was das Design bzw. die Herstellung der Beleuchtungseinheit vereinfachen kann.In a preferred embodiment, the light mixing agent is provided and arranged such that even the pump radiation guided from the pump radiation source to the phosphor element passes through the light mixing agent, ie the pump radiation beam. The pump radiation beam passes through the light mixing agent usually elsewhere than the reflection beam, because the pump radiation beam preferably eccentric, ie laterally or to the optical axis (see above) is guided on the phosphor element. Accordingly, then the reflection beam is eccentric or laterally offset, so fall the two beams so certainly not together. Even if they then enforce the light mixing agent in each case at a different location, these are merely different regions of the same optical body, ie the same component is irradiated. This may, for example, be advantageous insofar as only one component then has to be mounted or adjusted, which may simplify the design or the manufacture of the lighting unit.

Im Allgemeinen kann das Lichtmischmittel bspw. auch nach Art eines Integratorstabs aufgebaut sein, kann also die Pumpstrahlung darin durch Reflexion, insbesondere Totalreflexion, geführt und aufgrund der (mehrfachen) Reflexionen durchmischt werden. Ferner ist bspw. auch eine Streuscheibe als Lichtmischmittel denkbar, die bspw. aufgrund eingebetteter Streuzentren, bspw. eingebetteter Streupartikel, etwa Titandioxidpartikel, und/oder aufgrund einer entsprechenden Oberflächenstrukturierung streuen kann, etwa aufgrund einer angerauten/angeätzten Oberfläche. Die Durchmischung mittels Streuung kann jedoch bspw. die Effizienz betreffend nachteilig sein (Streuverluste), und es kann vorliegend ferner die mit der Streuung einhergehende Strahlaufweitung (Vergrößerung des Öffnungswinkels) unerwünscht sein, weil dann bspw. die zum Leuchtstoffelement zurückreflektierte Pumpstrahlung anteilig auch auf einen das Leuchtstoffelement umgebenden Bereich fällt (aufgrund der Aufweitung). Der Integratorstab kann wegen seiner baulichen Länge und des damit einhergehenden Raumbedarfs von Nachteil sein.In general, the light-mixing agent may, for example, also be constructed in the manner of an integrator rod, that is, the pump radiation can be guided therein by reflection, in particular total reflection, and mixed on the basis of the (multiple) reflections. Furthermore, for example, a diffusing screen is also conceivable as a light-mixing agent which, for example, can scatter due to embedded scattering centers, for example embedded scattering particles, for example titanium dioxide particles, and / or due to a corresponding surface structuring, for example due to a roughened / etched surface. However, the mixing by means of scattering may, for example, be detrimental to the efficiency (scattering losses), and in the present case the scattering associated with the scattering beam (enlargement of the opening angle) may also be undesirable, because then, for example, the pump radiation reflected back to the phosphor element proportionally also on a Fluorescent element surrounding area falls (due to the expansion). The integrator rod can be disadvantageous because of its structural length and the associated space requirements.

In bevorzugter Ausgestaltung ist deshalb als Lichtmischmittel ein Mikrolinsen-Array vorgesehen. Dieses kann bevorzugt als monolithischer Körper ausgebildet sein (frei von Materialgrenzen im Inneren), bspw. als Gussteil-, insbesondere Spritzgussteil, oder auch als Glaskörper. In a preferred embodiment, a microlens array is therefore provided as a light mixing agent. This may preferably be formed as a monolithic body (free of material boundaries in the interior), for example as a casting, in particular injection molded part, or as a glass body.

Das Array kann bspw. mindestens 50, 100, 150 bzw. 200 Mikrolinsen aufweisen, mit möglichen (davon unabhängigen) Obergrenzen bei bspw. höchstens 100.000, 10.000 bzw. 1.000 (jeweils in der Reihenfolge der Nennung zunehmend bevorzugt). Die Mikrolinsen können in Durchstrahlungsrichtung gesehen bspw. jeweils eine rechteckige oder eine hexagonale Form haben.The array can have, for example, at least 50, 100, 150 or 200 microlenses, with possible (independent) upper limits at, for example, at most 100,000, 10,000 or 1,000 (in each case in the order of naming increasingly preferred). The microlenses can, for example, each have a rectangular or a hexagonal shape in the direction of transmission.

Bevorzugt kann sein, dass die Mikrolinsen des Arrays in dem bzw. den Bereich (en), den bzw. die das Pumpstrahlungs-Strahlenbündel und/oder das Reflexions-Strahlenbündel durchsetzt, kleiner als im übrigen Mikrolinsen-Array sind. In anderen Worten können die nur zur Durchmischung des Konversionslichts und der gestreuten Pumpstrahlung vorgesehenen Mikrolinsen größer sein, bspw. um mindestens 20 %, 30 % bzw. 40 %. Bevorzugt kann sein, dass die vom Pumpstrahlungs-Strahlenbündel und/oder dem Reflexions-Strahlenbündel durchsetzten Mikrolinsen quadratisch sind, wobei die übrigen Mikrolinsen dann weiter bevorzugt rechteckig, aber nicht quadratisch sind. Sie können bspw. ein Seitenverhältnis von 16:9 haben. It may be preferred that the microlenses of the array in the region (s) through which the pump radiation beam and / or the reflection radiation beam passes are smaller than in the remaining microlens array. In other words, the microlenses provided only for mixing the conversion light and the scattered pump radiation may be larger, for example at least 20%, 30% or 40%. It may be preferred that the microlenses interspersed by the pump radiation beam and / or the reflection beam are square, the remaining microlenses then being more preferably rectangular but not square. You can, for example, have an aspect ratio of 16: 9.

In absoluten Werten können die von dem Pumpstrahlungs- und/oder dem Reflexions-Strahlenbündel durchsetzten Mikrolinsen bspw. jeweils eine Größe von 0,25 x 0,25 mm2 haben, die übrigen Mikrolinsen können bspw. eine Größe von 0,44 x 0,25 mm2 haben. Ein unterschiedliches Seitenverhältnis für die von Pumpstrahlungs-/Reflexions-Strahlenbündel durchsetzten Mikrolinsen einerseits und die übrigen Mikrolinsen andererseits kann bspw. insoweit von Vorteil sein, als erstere in ihrem Seitenverhältnis dann auf die gewünschte Bestrahlungsstärkeverteilung auf dem Leuchtstoffelement hin gewählt/optimiert werden können, Letztere hingegen hinsichtlich der weiteren Verwendung des Beleuchtungslichts. Die übrigen Mikrolinsen können dann bspw. auf ein der Beleuchtungseinheit nachgelagertes Mikrospiegel-Array abgestimmt sein, das eben bspw. ein Seitenverhältnis von 16:9 haben kann.In absolute values, the microlenses interspersed by the pump radiation beam and / or the reflection beam may, for example, each have a size of 0.25 × 0.25 mm 2 , the remaining microlenses may have a size of 0.44 × 0, for example. 25 mm 2 have. A different aspect ratio for the microlenses interspersed by pump radiation / reflection beam bundles on the one hand and the remaining microlenses on the other hand may be advantageous insofar as the former in their aspect ratio can then be selected / optimized for the desired irradiance distribution on the phosphor element, the latter, on the other hand regarding the further use of the illumination light. The remaining microlenses can then be matched, for example, to a micromirror array arranged downstream of the illumination unit, which can also have, for example, an aspect ratio of 16: 9.

Im Allgemeinen kann das Mikrolinsen-Array bspw. auch mit einem Durchgangsloch versehen sein, durch welches die Strahlung ohne Wechselwirkung mit den Mikrolinsen hindurchgeht. Das Array kann dann bspw. derart gefasst sein, dass das Pumpstrahlungs-Strahlenbündel und/oder das Reflexion-Strahlenbündel jeweils Mikrolinsen durchsetzen, sodass die Pumpstrahlung gut homogenisiert wird. Ein insbesondere mittiger Teil des Konversionslicht-Strahlenbündels kann hingegen durch das Durchgangsloch gehen, weil diesbezüglich weniger Homogenisierung erforderlich sein kann.In general, the microlens array can, for example, also be provided with a through-hole through which the radiation passes without interaction with the microlenses. The array can then, for example, be taken in such a way that the pump radiation beam and / or the reflection beam each pass through microlenses, so that the pump radiation is well homogenized. On the other hand, a particularly central part of the conversion light beam can pass through the through-hole, because in this respect less homogenization may be required.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist der Spiegel derart orientiert, dass der Reflex, also das Reflexions-Strahlenbündel, im Wesentlichen senkrecht auf eine Einfallsfläche des Spiegels trifft. Ist bspw. ein metallischer Spiegel vorgesehen, fällt dessen Einfallsfläche mit der Reflexionsfläche zusammen. Es kann aber bspw. auch ein wellenlängenabhängiger Spiegel mit einer Folge mehrerer dielektrischer Schichten vorgesehen sein, wobei dann die Einfallsfläche der Eintrittsfläche in dieses Mehrschichtsystem entspricht. Die an der Einstrahlfläche reflektierte Pumpstrahlung fällt im Wesentlichen senkrecht auf die Einfallsfläche, konkret steht also ein Mittenstrahl des Reflexions-Strahlenbündels im Wesentlichen senkrecht auf der Einfallsfläche.In a preferred embodiment, the mirror is oriented in such a way that the reflection, that is to say the reflection beam, is substantially perpendicular to an incident surface of the mirror. If, for example, a metallic mirror is provided, its incident surface coincides with the reflection surface. However, it is also possible to provide, for example, a wavelength-dependent mirror with a sequence of a plurality of dielectric layers, in which case the incident surface of the entrance surface corresponds to this multilayer system. The pump radiation reflected at the irradiation surface falls substantially perpendicular to the incident surface, ie, in concrete terms, a center beam of the reflection beam is substantially perpendicular to the incident surface.

Dieser Mittenstrahl liegt parallel zu einer Hauptausbreitungsrichtung der sich in dem Reflexions-Strahlenbündel von dem Leuchtstoffelement weg ausbreitenden Pumpstrahlung (der Richtung im jeweiligen Abschnitt des Strahlenbündels), und dabei mittig im Strahlenbündel, also in einer zur Hauptausbreitungsrichtung senkrechten Schnittebene betrachtet im Flächenschwerpunkt des Strahlenbündels. Der Strahlungseinfall „im Wesentlichen senkrecht“ meint, dass besagte Mittenachse zu einer Flächennormalen auf der Einfallsfläche (dort, wo die Mittenachse die Einfallsfläche durchsetzt) um höchstens 10°, 8°, 6°, 4° bzw. 2° verkippt ist (in der Reihenfolge der Nennung zunehmend bevorzugt), wobei ein im Rahmen technisch üblicher Genauigkeit exakt rechtwinkliger Einfall besonders bevorzugt ist (0°) .This central ray is parallel to a main propagation direction of the pumping radiation propagating away from the phosphor element in the reflection beam (the direction in the respective section of the beam), and in the center of the beam, ie in a sectional plane perpendicular to the main propagation direction, in the centroid of the beam. The radiation incidence "substantially perpendicular" means that said center axis is tilted to a surface normal on the incident surface (where the center axis passes through the incident surface) by at most 10 °, 8 °, 6 °, 4 °, and 2 °, respectively (in FIG Order of naming increasingly preferred), with a technically usual accuracy exactly rectangular incidence is particularly preferred (0 °).

Soweit generell im Rahmen dieser Offenbarung auf eine „Hauptausbreitungsrichtung“ von Strahlung bzw. Licht Bezug genommen wird, bezieht sich dies auf einen Mittelwert sämtlicher Richtungsvektoren, entlang welchen sich die entsprechende Strahlung bzw. das Licht in dem entsprechenden Strahlenbündel an der entsprechenden Stelle ausbreitet, wobei bei dieser Mittelwertbildung jeder Richtungsvektor mit der ihm zugehörigen Strahlstärke gewichtet wird.As far as generally referred to in this disclosure a "main propagation direction" of radiation or light, this refers to an average of all the directional vectors along which the corresponding radiation or light propagates in the corresponding beam at the corresponding location In this averaging, each direction vector is weighted with its associated beam strength.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform sind das Reflexions-Strahlenbündel und ein Zurückreflexions-Strahlenbündel, in dem die an dem Spiegel reflektierte Pumpstrahlung zurück zum Leuchtstoffelement geführt wird, im Wesentlichen deckungsgleich. In anderen Worten wird also die an dem Spiegel zurück zum Leuchtstoffelement reflektierte Pumpstrahlung auf demselben Pfad wie der Reflex geführt, nur eben in entgegengesetzter Richtung. Betrachtet man das Reflexions- und das Zurückreflexions-Strahlenbündel jeweils als Volumen (das sich jeweils nach der Halbwertsbreite bemisst, siehe unten dazu), so meint die „im Wesentlichen deckungsgleiche“ Anordnung bspw., dass jedes der Volumina an einem Gesamtvolumen, das sich als Vereinigungsmenge der beiden Volumina ergibt, einen Anteil von mindestens 80 %, 85 %, 90 % bzw. 95 % hat (in der Reihenfolge der Nennung zunehmend bevorzugt). Im Rahmen technischer üblicher Genauigkeit liegen die Volumina exakt deckungsgleich, entspricht also jedes der Volumina dem Gesamtvolumen.In a preferred embodiment, the reflection beam and a back-reflection beam, in which the pump radiation reflected at the mirror is guided back to the phosphor element, are substantially congruent. In other words, therefore, the pump radiation reflected back to the phosphor element on the mirror is guided on the same path as the reflex, but only in the opposite direction. If one considers the reflection and the back-reflection beam bundles in each case as a volume (which is measured in each case according to the half-width, see below), the "essentially congruent" arrangement means, for example, that each of the volumes has a total volume which is Unification amount of the two volumes results in a proportion of at least 80%, 85%, 90% and 95% (in the order of naming increasingly preferred). Within the usual technical accuracy, the volumes are exactly congruent, ie each of the volumes corresponds to the total volume.

In bevorzugter Ausgestaltung ist der Spiegel in dem Konversionslicht-Strahlenbündel angeordnet, in dem das Konversionslicht an der Abstrahlfläche abgeführt wird. Dabei füllt der Spiegel das Konversionslicht-Strahlenbündel nur teilweise aus, geht also anteilig Konversionslicht auch an dem Spiegel vorbei, je nach Variante ein größerer oder auch kleinerer Teil, siehe unten im Einzelnen. Das Konversionslicht wird an der Abstrahlfläche typischerweise Lambertsch abgegeben, und es wird dann bspw. mit einer Beleuchtungsoptik zumindest ein Teil davon aufgesammelt und einer Beleuchtungsanwendung zugeführt. Die Gesamtheit der Konversionslichtstrahlen, die an der Abstrahlfläche aufgesammelt werden, bilden das Konversionslicht-Strahlenbündel. Das in dem Konversionslicht-Strahlenbündel geführte Licht kann dann bspw. einer Beleuchtungsanwendung zugeführt werden. In a preferred embodiment, the mirror is arranged in the conversion light beam in which the conversion light is dissipated at the emission surface. In this case, the mirror fills the conversion light beam only partially, so goes proportionate conversion light also past the mirror, depending on the variant of a larger or smaller part, see below in detail. The conversion light is emitted at the emission surface typically Lambertsch, and it is then, for example, collected with an illumination optics at least a part thereof and fed to a lighting application. The entirety of the conversion light rays collected on the emission surface constitute the conversion light radiation beam. The light guided in the conversion light beam can then be supplied, for example, to a lighting application.

Generell können hinsichtlich des Spiegels und seiner Funktion zwei Varianten unterschieden werden. Der Spiegel kann einerseits tatsächlich nur genutzt werden, um in dem Reflexions-Strahlenbündel geführte Pumpstrahlung zurückzuführen, er kann dann auch entsprechend klein sein. Andererseits kann er auch eine weitergehende Blenden- bzw. Lichtumverteilungsfunktion übernehmen, vgl. insbesondere das Ende der Beschreibungseinleitung.Das nur anteilige Ausfüllen des Konversionslicht-Strahlenbündels durch den Spiegel lässt sich bspw. unter Bezugnahme auf eine Querschnittsfläche des Konversionslicht-Strahlenbündels quantifizieren. Diese liegt senkrecht zu einer Hauptausbreitungsrichtung des in dem Konversionslicht-Strahlenbündel geführten Konversionslichts; die Querschnittsfläche ist für sich plan, erstreckt sich also im Gesamten senkrecht zur Hauptausbreitungsrichtung. Bezogen auf ihre Position entlang der Hauptausbreitungsrichtung ist die Querschnittsfläche so in das Konversionslicht-Strahlenbündel gelegt, dass sie den Spiegel an einer dem Leuchtstoffelement proximalen Seite berührt, ihn aber nicht durchsetzt; sie grenzt also wie eine Tangentialebene an den Spiegel (dieser ist auf einer Seite davon, das Leuchtstoffelement auf der anderen angeordnet).In general, two variants can be distinguished with regard to the mirror and its function. On the one hand, the mirror can actually only be used to return pump radiation guided in the reflection beam, and it can then be correspondingly small. On the other hand, he can also take over a further aperture or light redistribution function, cf. in particular the end of the description introduction. The only proportionate filling of the conversion light beam by the mirror can be quantified, for example, with reference to a cross-sectional area of the conversion light beam. This is perpendicular to a main propagation direction of the guided in the conversion light beam conversion light; the cross-sectional area is planar on its own, ie it extends in the whole direction perpendicular to the main propagation direction. Relative to their position along the main propagation direction, the cross-sectional area is placed in the conversion light beam so as to be in contact with, but not penetrate, the mirror on a side proximate to the phosphor element; it thus borders on the mirror like a tangential plane (it is on one side, the phosphor element on the other).

Es wird dann eine senkrechte Projektion des Spiegels in die Querschnittsfläche betrachtet, diese soll je nach Variante an der gesamten Querschnittsfläche einen Flächenanteil von bspw. höchstens 30 % haben. Weitere vorteilhafte Obergrenzen können bei höchstens 25 %, 20 %, 15 % bzw. 10 % liegen, mit möglichen (davon unabhängigen) Untergrenzen bei bspw. mindestens 1 %, 2 %, 3 %, 4 % bzw. 5 % (jeweils in der Reihenfolge der Nennung zunehmend bevorzugt). Generell und insbesondere hierbei wird als Spiegel zugrundegelegt, was dem Vermögen nach die Pumpstrahlung in gewünschter Weise reflektieren kann, es wird also bspw. nicht nur ein tatsächlich mit Pumpstrahlung bestrahlter Bereich betrachtet (der auch kleiner sein kann). Sofern der Spiegel andererseits bspw. eine Schicht/ein Schichtsystem an einem Grundkörper ist, bleibt letzterer bei diesen Betrachtungen außen vor. Als Spiegel wird also nur betrachtet, was (eine entsprechende Bestrahlung unterstellt) die Pumpstrahlung reflektiert.It is then considered a vertical projection of the mirror in the cross-sectional area, this should have, depending on the variant on the entire cross-sectional area an area ratio of, for example, at most 30%. Further advantageous upper limits may be at most 25%, 20%, 15% or 10%, with possible (independent) lower limits for example at least 1%, 2%, 3%, 4% and 5% (respectively in the Order of naming increasingly preferred). In general, and in particular in this case is based as a mirror, which can reflect the ability to the pump radiation in the desired manner, so it is, for example, not only considered an actually irradiated with pump radiation area (which may be smaller). If, on the other hand, the mirror is, for example, a layer / a layer system on a base body, the latter remains outside in these considerations. As a mirror so only considered, which (a corresponding irradiation assumed) reflects the pump radiation.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist der Spiegel derart versetzbar gelagert, dass sich mit dem Versetzen des Spiegels der Anteil verändern lässt, zu welchem der Spiegel das Konversionslicht-Strahlenbündel ausfüllt. Bevorzugt ist die Lagerung derart vorgesehen, dass der Pfad der an dem Spiegel zu dem Leuchtstoffelement zurückreflektierten Pumpstrahlung unbeeinträchtigt bleibt, also in unterschiedlichen Versetzpositionen des Spiegels derselbe ist. Der Spiegel wird bevorzugt parallel zu seiner Flächenerstreckung versetzt, besonders bevorzugt ausschließlich parallel dazu, mithin also im Wesentlichen bzw. genau senkrecht zu dem Mittenstrahl des Reflexions-Strahlenbündels. Das Versetzen kann insbesondere ein geradliniges Verschieben sein, dazu kann der Spiegel bspw. an einem Linearlager befestigt oder als Teil davon vorgesehen sein.In a preferred embodiment, the mirror is mounted so displaceable that can be changed by the displacement of the mirror, the proportion to which the mirror fills the conversion light beam. Preferably, the storage is provided such that the path of the reflected back to the mirror to the phosphor element pump radiation remains unaffected, so in different displacement positions of the mirror is the same. The mirror is preferably offset parallel to its surface extension, particularly preferably exclusively parallel to it, thus therefore substantially or exactly perpendicular to the center beam of the reflection beam. The displacement can be, in particular, a straight-line displacement, for this purpose the mirror can, for example, be fastened to a linear bearing or provided as part thereof.

Mit dem Versetzen des Spiegels kann der Anteil, den die vorstehend in Bezug genommene Projektionsfläche an der Querschnittsfläche hat, verändert werden, bspw. um mindestens 10 %, 20 %, 30 %, 40 %, 50 % bzw. 60 % verringert werden, und zwar von einer in der Lagerung maximal möglichen Projektionsfläche ausgehend (und in der Reihenfolge der Nennung zunehmend bevorzugt). Mögliche Obergrenzen können (davon unabhängig) bspw. bei höchstens 95 % bzw. 90 % liegen. Auch unabhängig davon im Einzelnen kann bspw. im Falle einer Teilkonversion mit dem Versetzen des Spiegels vorteilhafterweise die spektrale Zusammensetzung des Beleuchtungslichts verändert werden, insbesondere im Falle eines wellenlängenabhängigen Spiegels (siehe unten) .By displacing the mirror, the proportion of the above-mentioned projected area on the cross-sectional area can be changed, for example, reduced by at least 10%, 20%, 30%, 40%, 50% and 60%, respectively, and although starting from a maximum possible projection surface in storage (and in the order of naming increasingly preferred). Possible upper limits can be (independently of this), for example, at most 95% or 90%. Irrespective of this in detail, for example, in the case of a partial conversion with the displacement of the mirror, advantageously the spectral composition of the illumination light can be changed, in particular in the case of a wavelength-dependent mirror (see below).

In bevorzugter Ausgestaltung ist generell ein wellenlängenabhängiger Spiegel vorgesehen, der nur für die Pumpstrahlung reflektiv, für das Konversionslicht jedoch transmissiv ist (jeweils zumindest überwiegend). Von dem Konversionslicht wird also bspw. bei Betrachtung einer spektralen Intensitätsverteilung jedenfalls der größere Teil transmittiert, also bei einer integralen Betrachtung mehr als 50 %, 60 %, 70 % bzw. 80 %. Aus Effizienzgründen kann eine perfekte Transmission (100 %) bevorzugt sein, technisch bedingt können aber Obergrenzen bspw. bei höchstens 98 % bzw. 95 % liegen. Dies gilt analog für die Reflektivität bezüglich der Pumpstrahlung, wenngleich die Pumpstrahlung bevorzugt eher schmalbandig und damit der reflektierte Anteil entsprechend höher ist, bspw. bei mindestens 90 % bzw. 95 % liegen kann (mit theoretischen Obergrenzen bei 99,9 % bzw. 99,5 %).In a preferred embodiment, a wavelength-dependent mirror is generally provided which is reflective only for the pump radiation but transmissive for the conversion light (in each case at least predominantly). Thus, for example, when viewing a spectral intensity distribution, the greater part of the conversion light is transmitted by the conversion light, that is to say more than 50%, 60%, 70% or 80% when viewed in an integral manner. For reasons of efficiency, a perfect transmission (100%) may be preferred, but for technical reasons upper limits can be, for example, at most 98% or 95%. This applies analogously to the reflectivity with respect to the pump radiation, although the pump radiation preferably has a narrow band and thus the reflected component is correspondingly higher, for example, can be at least 90% or 95% (with theoretical upper limits at 99.9% and 99.5%).

Unabhängig davon im Einzelnen wird mit dem wellenlängenabhängigen Spiegel (im Wesentlichen) nur die Pumpstrahlung zurückreflektiert, wird also umgekehrt das Konversionslicht zur Beleuchtungsanwendung hin transmittiert. Der wellenlängenabhängig reflektive Spiegel kann bspw. als Interferenzspiegel (auch „dichroitischer Spiegel“) aufgebaut sein, also als Mehrschichtsystem. Dieses kann aus mindestens zwei dielektrischen Materialien vorgesehen sein, die sich in ihren Brechungsindizes unterscheiden und in dem Mehrschichtsystem abwechselnd aufeinander folgend angeordnet sind. Ein solches Mehrschichtsystem kann bspw. an einem Grundkörper, etwa einer transparenten Platte, angeordnet sein, insbesondere darauf abgeschieden. Die Besonderheit liegt vorliegend jedoch vielmehr in der Anordnung des Spiegels relativ zu den übrigen Komponenten. Der im Wesentlichen senkrechte Strahlungseinfall auf den Spiegel (siehe vorne) kann in dieser Hinsicht von besonderem Vorteil sein, weil ein solches Mehrschichtsystem bei einem im Wesentlichen senkrechten Strahlungseinfall besonders gut bzw. zuverlässig und verlustfrei funktioniert. Es sind dann nämlich, anders als bei einem schrägen Strahlungseinfall, tatsächlich die Schichtdicken der Schichten optisch wirksam, lässt sich also umgekehrt die gewünschte Reflexions-/Transmissionskante relativ genau einstellen.Irrespective of this, with the wavelength-dependent mirror, only the pump radiation is (essentially) reflected back, ie conversely, the conversion light is transmitted towards the illumination application. The wavelength-dependent reflective mirror can be constructed, for example, as an interference mirror (also called a "dichroic mirror"), ie as a multilayer system. This can be provided from at least two dielectric materials which differ in their refractive indices and are arranged alternately successively in the multilayer system. Such a multilayer system may, for example, be arranged on a base body, for example a transparent plate, in particular deposited thereon. The peculiarity lies in the present case but rather in the arrangement of the mirror relative to the other components. The substantially perpendicular incidence of radiation on the mirror (see above) may be of particular advantage in this regard, because such a multi-layer system works particularly well or reliable and loss-free with a substantially vertical radiation incidence. In fact, unlike an oblique incidence of radiation, the layer thicknesses of the layers are actually optically effective, ie, conversely, the desired reflection / transmission edge can be set relatively precisely.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist an einer Rückseite des wellenlängenabhängigen Spiegels ein optischer Sensor angeordnet, mit dem das vom Spiegel zumindest anteilig transmittierte Konversionslicht vermessen werden kann. Besagte Rückseite liegt der Vorderseite des Spiegels, auf welche das Reflexions-Strahlenbündel fällt, entgegengesetzt, also der Einfallsfläche entgegengesetzt. Der rückseitig des Spiegels angeordnete Sensor kann vorteilhafterweise eine Überwachung des transmittierten Konversionslichts ermöglichen, womit sich bspw. die mechanische Integrität des Leuchtstoffelements überwachen lässt.In a preferred embodiment, an optical sensor is arranged on a rear side of the wavelength-dependent mirror, with which the conversion light transmitted at least partially by the mirror can be measured. Said back is opposite to the front of the mirror, on which the reflection beam falls, so opposed to the incident surface. The sensor arranged on the rear side of the mirror can advantageously enable monitoring of the transmitted conversion light, with which, for example, the mechanical integrity of the phosphor element can be monitored.

Generell wird das Leuchtstoffelement in bevorzugter Ausgestaltung in Teilkonversion betrieben, wird die Pumpstrahlung also nur anteilig konvertiert und ein nicht konvertierter Anteil davon in dem Konversionslicht-Strahlenbündel abgeführt. Die Konversion ist bevorzugt eine Down-Konversion, das Konversionslicht hat also eine längere Wellenlänge als die Pumpstrahlung. Bevorzugt ist die Pumpstrahlung blaues Licht und/oder das Konversionslicht gelbes Licht, das Beleuchtungslicht ist bevorzugt Weißlicht. Der wellenlängenabhängige Spiegel reflektiert dann also das blaue Licht und ist für das gelbe Licht transmissiv, weswegen er auch als „cold mirror“ bezeichnet wird (der Spiegel verringert den Blauanteil im Beleuchtungslicht, was dieses zu niedrigeren Farbtemperaturen hin verschiebt).In general, the phosphor element is operated in a preferred embodiment in partial conversion, so the pump radiation is only partially converted and discharged an unconverted portion of it in the conversion light beam. The conversion is preferably a down-conversion, so the conversion light has a longer wavelength than the pump radiation. The pump radiation is preferably blue light and / or the conversion light yellow light, the illumination light is preferably white light. The wavelength-dependent mirror then reflects the blue light and is transmissive to the yellow light, which is why it is also called the "cold mirror" (the mirror reduces the blue component in the illumination light, which shifts it to lower color temperatures).

Bei dem Leuchtstoffelement kann es sich bspw. um in Partikelform aufgebrachten Leuchtstoff handeln, aber auch um eine Leuchtstoffkeramik, die insbesondere monokristallin sein kann. „Leuchtstoff“ ist dabei auch auf eine Mischung mehrerer Einzel-Leuchtstoffe zu lesen. Ein bevorzugter Einzel-Leuchtstoff kann mit Cer dotiertes Yttrium-Aluminium-Granat (YAG:Ce) sein. An der Einstrahl-/Abstrahlfläche kann das Leuchtstoffelement entspiegelt sein, bspw. mit einem dichroitischen Schichtsystem. An einer der Einstrahl-/Abstrahlfläche entgegengesetzten Seitenfläche des Leuchtstoffelements ist bevorzugt ein Spiegel und/oder ein Kühlkörper angeordnet, bevorzugt beides. Die Verspiegelung kann z. B. dichroitisch oder metallisch sein, besonders vorteilhaft kann eine Kombination daraus sein.The phosphor element may be, for example, a phosphor applied in particle form, but it may also be a phosphor ceramic, which may in particular be monocrystalline. "Phosphor" is also to read on a mixture of several individual phosphors. A preferred single phosphor may be cerium doped yttrium aluminum garnet (YAG: Ce). The phosphor element can be antireflection-coated at the irradiation / emission surface, for example with a dichroic layer system. On one of the Einstrahl- / radiating surface opposite side surface of the phosphor element is preferably arranged a mirror and / or a heat sink, preferably both. The silvering can z. B. dichroic or metallic, particularly advantageous may be a combination thereof.

Das Leuchtstoffelement kann bspw. aufgrund der hohen Leistungsdichte der Pumpstrahlung einer starken Belastung ausgesetzt sein. Es können aber bspw. auch die Umgebungsbedingungen, insbesondere bei Automobilanwendungen, eine mechanische Belastung verursachen (bspw. aufgrund von Temperaturschwankungen bzw. auch Vibrationen etc.). Es sind verschiedene Schädigungs- bzw. Degradationsmechanismen möglich, die bspw. zu einem Reißen bzw. Brechen des Leuchtstoffelements führen können, dieses kann sich schlimmstenfalls auch vollständig von einem Träger ablösen, in der Regel einem Kühlkörper. Auch aufgrund der Verspiegelung rückseitig würde die Pumpstrahlung dann konversionsfrei, also gebündelt und mit hoher Leistungsdichte, reflektiert und auf dem Pfad des Konversionslicht-Strahlenbündels (durch eine Beleuchtungsoptik etc.) zur Beleuchtungsanwendung hin gelangen, was für einen Betrachter dort ein erhebliches fotobiologisches Risiko darstellen kann. Es kann zu einer Schädigung der Netzhaut, schlimmstenfalls einem Verlust der Sehkraft führen.For example, the phosphor element may be exposed to a high load due to the high power density of the pump radiation. But it may also, for example, the environmental conditions, especially in automotive applications, cause mechanical stress (eg. Due to temperature fluctuations or vibrations etc.). Various damage or degradation mechanisms are possible, which can lead, for example, to tearing or breaking of the phosphor element; in the worst case scenario, this can also detach completely from a carrier, as a rule a heat sink. Also due to the mirroring back, the pump radiation would then conversion-free, so bundled and reflected high power density, and on the path of the conversion light beam (through lighting optics, etc.) to the lighting application, which may pose a significant photobiological risk for a viewer there , It can lead to damage to the retina, in the worst case a loss of vision.

Mit dem rückseitig des Spiegels angeordneten Sensor kann eine etwaige Beschädigung bzw. ein Abfallen des Leuchtstoffelements über eine Veränderung im Konversionslicht erfasst werden, nämlich über einen im Verhältnis geringeren Konversionslichtanteil. Fällt das Leuchtstoffelement vollständig ab, wird überhaupt nicht mehr konvertiert, misst der Sensor also keine Strahlungsleistung mehr, obwohl die Pumpstrahlungsquelle betrieben wird. Dies kann dann von einer Auswerte- an eine Steuereinheit der Pumpstrahlungsquelle ausgegeben werden, so dass bspw. ein Abschalten der Pumpstrahlungsquelle veranlasst wird (bzw. zumindest eine Leistungsverringerung). Idealerweise lässt sich mit dem Sensor aber nicht nur der Extremfall („abgefallenes Leuchtstoffelement“) feststellen, sondern kann auch bereits ein gewisser Konversionslichtabfall in Verbindung mit Schwellwerten zur Fehlerdetektion genutzt werden, nämlich bspw. ein angerissenes/gebrochenes Leuchtstoffelement anzeigen, das entsprechend weniger konvertiert.With the rear side of the mirror arranged sensor, any damage or a drop of the phosphor element can be detected via a change in the conversion light, namely a proportionately lower conversion light component. If the phosphor element completely precipitates, is not converted at all, so the sensor measures no more radiation power, although the pump radiation source is operated. This can then be output by an evaluation to a control unit of the pump radiation source, so that, for example, a shutdown of the pump radiation source is caused (or at least one Power reduction). Ideally, however, not only the extreme case ("dropped-down phosphor element") can be detected with the sensor, but also a certain conversion light drop can be used in connection with threshold values for fault detection, namely, for example, displaying an interrupted / broken phosphor element which converts correspondingly less.

In Zusammenhang mit den oben geschilderten Degradations-/Schädigungsmechanismen kann der erfindungsgemäß im Reflexions-Strahlenbündel angeordnete Spiegel auch generell von Vorteil sein, also auch unabhängig von einem rückseitig angeordneten Sensor. Sofern nämlich das Leuchtstoffelement vom Träger abfällt bzw. reißt oder bricht, also die Pumpstrahlung zumindest anteilig direkt am Träger reflektiert wird (weitgehend spekular), breitet sich die Pumpstrahlung in diesem Fehlerfall im Wesentlichen auf demselben Pfad aus, wie die im Normalbetrieb in dem Reflex geführte Pumpstrahlung. Mit dem Spiegel kann also nicht nur im Normalbetrieb die Effizienz erhöht werden (siehe vorne), sondern wird zugleich eine Sicherung geschaffen, wird nämlich im Fehlerfall die gebündelte Pumpstrahlung hoher Leistungsdichte „abgefangen“. Diese Pumpstrahlung wird dann zurück zu dem beschädigten Leuchtstoffelement bzw. dem Träger reflektiert, und gelangt von dort auf den Pfad der ursprünglichen Pumpstrahlungs-Einstrahlung (in entgegengesetzter Richtung), wird also im Ergebnis bspw. zurück zur Pumpstrahlungsquelle geführt. Es wird jedenfalls ein Austreten der Pumpstrahlung zur Beleuchtungsanwendung hin vermieden, was ein erheblicher Sicherheitsvorteil ist.In connection with the above-described degradation / damage mechanisms, the mirror arranged according to the invention in the reflection beam can also generally be advantageous, ie also independent of a sensor arranged on the rear side. If, in fact, the phosphor element falls away from the carrier or breaks or breaks, ie the pump radiation is reflected at least partially directly on the carrier (largely specular), the pump radiation propagates in this error case essentially on the same path as that guided in normal operation in the reflex pump radiation. With the mirror, not only in normal operation, the efficiency can be increased (see the front), but at the same time a backup is created, namely, the bundled pump radiation high power density is "intercepted" in case of failure. This pump radiation is then reflected back to the damaged phosphor element or the carrier, and from there to the path of the original pump radiation irradiation (in the opposite direction), that is, as a result, for example. Back to the pump radiation source. In any case, an escape of the pump radiation is avoided for lighting application, which is a significant safety advantage.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform hat der Spiegel eine polarisationsabhängige Reflektivität, die nämlich für p-polarisiert auftreffende Pumpstrahlung größer als für s-polarisiert auftreffende Pumpstrahlung ist. Die in dem Pumpstrahlungs-Strahlenbündel von der Pumpstrahlungsquelle auf die Einstrahlfläche des Leuchtstoffelements geführte Pumpstrahlung ist im Wesentlichen p-polarisiert. Im Falle der Teilkonversion, wenn also anteilig Pumpstrahlung nicht konvertiert, sondern am Leuchtstoffelement gestreut wird, ist diese gestreute Pumpstrahlung nicht polarisiert. Für diese nicht polarisierte Strahlung ist der polarisationsabhängige Spiegel weniger bzw. nur zu 50 % reflektiv, die in dem Konversionslicht-Strahlenbündel geführte Pumpstrahlung wird also lokal durch den Spiegel weniger „verschattet“, soweit es sich dabei um gestreute Pumpstrahlung handelt.In a preferred embodiment, the mirror has a polarization-dependent reflectivity, which is larger than for s-polarized incident pump radiation for p-polarized incident pump radiation. The pump radiation guided in the pump radiation beam from the pump radiation source to the irradiation surface of the phosphor element is substantially p-polarized. In the case of partial conversion, that is to say when proportional pump radiation is not converted, but is scattered at the phosphor element, this scattered pump radiation is not polarized. For these non-polarized radiation, the polarization-dependent mirror is less or only 50% reflective, the pump radiation guided in the conversion light beam is therefore less "shadowed" locally by the mirror, as far as scattered pump radiation is concerned.

Wird die im Pumpstrahlungs-Strahlenbündel p-polarisiert einfallende Pumpstrahlung jedoch an der Einstrahlfläche des Leuchtstoffelements (anteilig) gewissermaßen spekular reflektiert und/oder in einem Fehlerfall (siehe vorne) an dem Träger reflektiert, ändert sich die Polarisation nicht, die Pumpstrahlung trifft jedenfalls weitgehend p-polarisiert auf den Spiegel. Dessen Reflektivität ist für p-polarisierte Pumpstrahlung hoch, die Pumpstrahlung wird zur erneuten Konversion zurückreflektiert (Normalbetrieb), oder es wird ein Austreten zur Beleuchtungsanwendung hin verhindert (Fehlerfall).However, if the pump radiation radiation beam incident p-polarized pump radiation on the irradiation surface of the phosphor element (proportionally) to a certain extent specularly reflected and / or reflected in an error case (see the front) on the carrier, the polarization does not change, the pump radiation is in any case largely p -polarized on the mirror. Its reflectivity is high for p-polarized pump radiation, the pump radiation is reflected back for re-conversion (normal operation), or it is prevented from leaking to the illumination application (error).

Bei der „im Wesentlichen p-polarisiert“ einfallenden Pumpstrahlung sind die von den Vektoren des elektrischen Feldes gebildeten Polarisationsebenen gegenüber der Einfallsebene auf der Einstrahlfläche um höchstens 20°, in der Reihenfolge der Nennung zunehmend bevorzugt höchstens 15°, 10°, 5° bzw. 2° verkippt. Besonders bevorzugt fallen die Ebenen zusammen (Winkel von 0°), fällt die Pumpstrahlung also exakt p-polarisiert auf die Einstrahlfläche. Die Einfallsebene wird von einer Flächennormalen auf der Einstrahlfläche und einer Mittenachse des Pumpstrahlungs-Strahlenbündels dort aufgespannt, wo die Mittenachse die Einstrahlfläche schneidet. Eine Voraussetzung für die p-polarisierte Einstrahlung ist, dass die in dem Pumpstrahlungs-Strahlenbündel geführte Pumpstrahlung linear polarisiert ist. Bevorzugt wird sie bereits von der Pumpstrahlungsquelle originär linear polarisiert emittiert.In the case of the "substantially p-polarized" incident pump radiation, the planes of polarization formed by the vectors of the electric field are no more than 20 ° with respect to the plane of incidence on the irradiation surface, and increasingly preferably no more than 15 °, 10 °, 5 ° or more in the order of entry. 2 ° tilted. Particularly preferably, the planes coincide (angle of 0 °), so the pump radiation falls exactly p-polarized on the Einstrahlfläche. The plane of incidence is spanned by a surface normal on the irradiation surface and a center axis of the pump radiation beam where the center axis intersects the irradiation surface. A prerequisite for the p-polarized radiation is that the pump radiation guided in the pump radiation beam is linearly polarized. Preferably, it is already emitted by the pump radiation source originally linearly polarized.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform, die eine Alternative zu einem wellenlängen- bzw. polarisationsabhängig reflektiv ausgestalteten Spiegel darstellt, ist der Spiegel metallisch reflektiv vorgesehen. Dies kann insbesondere, wenngleich nicht nur, in Verbindung mit dem nachstehend im Detail diskutierten ring- bzw. blendenartigen Spiegel von Interesse sein. Generell kann ein metallischer Spiegel bspw. insoweit von Vorteil sein, als er auch relativ massiv ausgeführt und damit thermisch auf eine Wärmeabfuhr hin optimiert werden kann. Der metallische Spiegel, der bspw. Silber und/oder Aluminium aufweisen kann, kann i. A. auch zusätzlich eine dichroitische Schicht aufweisen, womit sich sehr hohe Reflektivitäten erreichen lassen (trotz der dichroitischen Schicht ist die Reflexion nicht wellenlängenabhängig, sondern metallisch) .In a preferred embodiment, which represents an alternative to a wavelength- or polarization-dependent reflector designed mirror, the mirror is provided metallic reflective. This may be particularly, although not exclusively, in connection with the ring-type mirror discussed in detail below. In general, a metallic mirror, for example, be advantageous insofar as it can be made relatively solid and thus can be thermally optimized for heat dissipation out. The metallic mirror, which may, for example, comprise silver and / or aluminum, may i. A. also additionally have a dichroic layer, which can achieve very high reflectivities (despite the dichroic layer, the reflection is not wavelength-dependent, but metallic).

Der metallische Spiegel wird auch als Vollspiegel bezeichnet, weil er eben nicht wellenlängenabhängig ist (jedenfalls im Sichtbaren). Der metallische Spiegel kann bevorzugt eine Reflektivität von mindestens 80 %, 85 %, 90 %, 95 % bzw. 98 % haben (in der Reihenfolge der Nennung zunehmend bevorzugt); mögliche Obergrenzen können (davon unabhängig) bspw. bei höchstens 99,9 % bzw. 99,5 % liegen und letztlich technisch bedingt sein.The metallic mirror is also called a full mirror because it is not wavelength dependent (at least in the visible). The metallic mirror may preferably have a reflectivity of at least 80%, 85%, 90%, 95%, and 98%, respectively (increasingly preferred in the order of designation); Possible upper limits can (independently of), for example, be at most 99.9% or 99.5% and ultimately be technically conditioned.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist in dem Pumpstrahlungs-Strahlenbündel der Einstrahlfläche vorgelagert eine Strahlenbündel-Kompressionsoptik angeordnet, die den Querschnitt des Pumpstrahlungs-Strahlenbündels verringert. Dieser Querschnitt kann austrittsseitig der Kompressionsoptik bspw. höchstens 80 %, 70 %, 60 %, 50 % bzw. 40 % eines Querschnitts eintrittsseitig ausmachen, mit möglichen (davon unabhängigen) Untergrenzen bei bspw. mindestens 5 % bzw. 10 % (jeweils in der Reihenfolge der Nennung zunehmend bevorzugt). Bevorzugt ist ein weiterer Spiegel vorgesehen, über den das Pumpstrahlungs-Strahlenbündel auf die Einstrahlfläche geführt wird (siehe unten), wobei die Kompressionsoptik dann weiter bevorzugt zwischen der Pumpstrahlungsquelle und dem weiteren Spiegel angeordnet ist. In a preferred embodiment, in the pump radiation beam of the irradiation surface upstream of a beam compression optics is arranged, which reduces the cross section of the pump radiation beam. At the outlet side of the compression optics, for example, this cross section can make up at most 80%, 70%, 60%, 50% or 40% of a cross section on the inlet side, with possible (independent) lower limits for example at least 5% or 10% (in each case in the Order of naming increasingly preferred). Preferably, a further mirror is provided, via which the pump radiation beam is guided onto the irradiation surface (see below), wherein the compression optics is then further preferably arranged between the pump radiation source and the further mirror.

Die Querschnitte werden jeweils in einer zur Hauptausbreitungsrichtung der Pumpstrahlung senkrechten Ebene direkt an einer Eintrittsfläche der Kompressionsoptik („eintrittsseitig“) bzw. einer Austrittsfläche („austrittsseitig“) genommen. Die Querschnitte bemessen sich in der jeweiligen Ebene nach einem Anstieg der Bestrahlungsstärke auf die Hälfte des Maximalwertes der Bestrahlungsstärke in der Ebene. Die Bezugnahme auf den „Anstieg“ meint, dass die Außenumfangsfläche in der Ebene von außen kommend nach innen (zum Flächenschwerpunkt hin) ermittelt wird; bildlich gesprochen wird also eine Linie (ein geschlossener Kurvenzug) um das Strahlenbündel gelegt und jeweils so weit nach innen verschoben, bis erstmalig der halbe Maximalwert erreicht wird.The cross sections are each taken in a direction perpendicular to the main propagation direction of the pump radiation plane directly to an entrance surface of the compression optics ("inlet side") and an exit surface ("exit side"). The cross sections are dimensioned in the respective plane after an increase of the irradiance to half of the maximum value of the irradiance in the plane. The reference to the "rise" means that the outer peripheral surface in the plane is determined from the outside inwards (towards the centroid); figuratively speaking, a line (a closed curve) is placed around the beam and each time moved inwards until half the maximum value is reached for the first time.

Die Kompressionsoptik kann bspw. derart vorgesehen sein, dass sie den Öffnungswinkel des Pumpstrahlungs-Strahlenbündel im Wesentlichen unverändert lässt. Andererseits kann sie aber bspw. die Pumpstrahlung auch bündeln, etwa von einem zuvor kollimierten Pumpstrahlungs-Strahlenbündel ausgehend. Eine Kompressionsoptik kann bspw. aus Treppenspiegeln oder Reflexionsprismen aufgebaut werden, bevorzugt ist ein Linsensystem. Als Linsensystem kann eine Kombination aus einer Sammellinse und einer nachgelagerten Zerstreuungslinse bevorzugt sein, siehe das Ausführungsbeispiel zur Illustration. Generell kann das Pumpstrahlungs-Strahlenbündel dem Einstrahlfläche vorgelagert noch homogenisiert werden, was bei vorhandener Kompressionsoptik bevorzugt dieser nachgelagert erfolgt; etwa ein zur Homogenisierung vorgesehenes Mikrolinsen-Array kann dann entsprechend kleiner sein, was auch Kostenvorteile bieten kann.The compression optics can, for example, be provided such that they leave the aperture angle of the pump radiation beam essentially unchanged. On the other hand, however, it can also bundle the pump radiation, for example, starting from a previously collimated pump radiation beam. A compression optics can be constructed, for example, from staircase mirrors or reflection prisms, preferably a lens system. As the lens system, a combination of a positive lens and a downstream diverging lens may be preferable, see the embodiment for illustration. In general, the pump radiation beam can be homogenized upstream of the irradiation surface, which is preferably carried out downstream with the compression optics present; For example, a microlens array provided for homogenization can be correspondingly smaller, which can also offer cost advantages.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist ein weiterer Spiegel vorgesehen, über den das Pumpstrahlungs-Strahlenbündel auf die Einstrahlfläche geführt wird. Dieser weitere Spiegel ist dabei in dem Konversionslicht-Strahlenbündel angeordnet, füllt dieses aber nur teilweise aus. Eine senkrechte Projektion des weiteren Spiegels in eine Querschnittsfläche des Konversionslicht-Strahlenbündels, die senkrecht zur Hauptausbreitungsrichtung des Konversionslichts und tangential an den weiteren Spiegel liegt, kann an der Querschnittsfläche bspw. einen Flächenanteil von höchstens 50 % haben, wobei höchstens 45 %, 40 % bzw. 35 % in der Reihenfolge der Nennung zunehmend bevorzugt sind. Untergrenzen können (davon unabhängig) bspw. bei mindestens 5 %, 10 % bzw. 15 % liegen.In a preferred embodiment, a further mirror is provided, via which the pump radiation beam is guided on the Einstrahlfläche. This further mirror is arranged in the conversion light beam, but fills this only partially. A vertical projection of the further mirror into a cross-sectional surface of the conversion light beam, which is perpendicular to the main propagation direction of the conversion light and tangent to the other mirror, may have at the cross-sectional area, for example, an area ratio of at most 50%, with at most 45%, 40% or ., 35% are increasingly preferred in the order of entry. Lower limits may (independently of), for example, be at least 5%, 10% and 15%.

Auch wenn der weitere Spiegel das Konversionslicht-Strahlenbündel nur teilweise ausfüllt, ist er bevorzugt (zusätzlich) wellenlängenabhängig und/oder polarisationsabhängig reflektiv. Der weitere Spiegel kann also bspw. für Pumpstrahlung reflektiv, für das Konversionslicht jedoch transmissiv sein (jedenfalls weitgehend), bezüglich einer Quantifizierung des Reflexions-/Transmissionsgrads und weiterer Angaben wird ausdrücklich auf die Offenbarung zu dem Spiegel in dem Reflexions-Strahlenbündel verwiesen. Alternativ oder zusätzlich kann der weitere Spiegel auch für p-polarisierte Pumpstrahlung eine höhere Reflektivität als für s-polarisierte Pumpstrahlung haben, wobei die Pumpstrahlung dann im Wesentlichen p-polarisiert auf den weiteren Spiegel geführt wird. Die Pumpstrahlung wird dann also an dem weiteren Spiegel zum Leuchtstoffelement reflektiert, umgekehrt wird jedoch die gestreute und deswegen nicht polarisierte Strahlung nur zur Hälfte reflektiert.Even if the further mirror only partially fills the conversion light beam, it is preferably (additionally) wavelength-dependent and / or polarization-dependent reflective. The further mirror can therefore be reflective, for example, of pump radiation, but transmissive for the conversion light (at least largely), reference is made expressly to the disclosure of the mirror in the reflection beam with respect to a quantification of the reflection / transmittance and further details. Alternatively or additionally, the further mirror can also have a higher reflectivity for p-polarized pump radiation than for s-polarized pump radiation, the pump radiation then being guided essentially p-polarized onto the further mirror. The pump radiation is then reflected at the other mirror to the phosphor element, but conversely, the scattered and therefore unpolarized radiation is reflected only half.

Eine bevorzugte Ausführungsform betrifft einen ringförmigen Spiegel. Dieser ist im Konversionslicht-Strahlenbündel angeordnet und erstreckt sich um dessen Hauptstrahl zumindest teilweise umlaufend. Der ringförmige Spiegel beschreibt bevorzugt eine geschlossene Ringform (siehe unten), im Allgemeinen kann die Ringform aber auch (teilweise) geöffnet sein. Bezogen auf den Umlauf um den Hauptstrahl kann sich der ringförmige Spiegel bspw. über einen Winkelbereich von mindestens 200°, 250°, 300°, 320° bzw. 340° erstrecken (in der Reihenfolge der Nennung zunehmend bevorzugt), besonders bevorzugt sind 360°.A preferred embodiment relates to an annular mirror. This is arranged in the conversion light beam and extends around the main beam at least partially encircling. The annular mirror preferably describes a closed ring shape (see below), but in general the ring shape can also be (partially) opened. With reference to the circulation around the main jet, the annular mirror can, for example, extend over an angular range of at least 200 °, 250 °, 300 °, 320 ° or 340 ° (increasingly preferred in the order in which they are mentioned), more preferably 360 ° ,

Der Hauptstrahl des Konversionslicht-Strahlenbündels liegt, analog dem vorstehend diskutierten Mittenstrahl des Reflexions-Strahlenbündels, mittig in dem Konversionslicht-Strahlenbündel. In zur Hauptausbreitungsrichtung des Konversionslicht-Strahlenbündels senkrechten Schnittebenen betrachtet durchsetzt er jeweils den Flächenschwerpunkt des Strahlenbündels. Bevorzugt fällt der Hauptstrahl mit einer optischen Achse einer der Abstrahlfläche zugeordneten Beleuchtungsoptik zusammen.The main beam of the conversion light beam, in the same way as the above-discussed center beam of the reflection beam, lies centrally in the conversion light beam. Viewed in the direction of the main direction of propagation of the conversion light beam bundle cutting planes he interspersed in each case the centroid of the beam. Preferably, the main beam coincides with an optical axis of the illumination optics associated with the emission surface.

In bevorzugter Ausgestaltung wird der ringförmige Spiegel mit einem weiteren Spiegel (siehe vorne) kombiniert vorgesehen. Letzterer kann bspw. in einem Spalt des ringförmigen Spiegels angeordnet sein; ebenso kann er dem ringförmigen Spiegel bezogen auf das Konversionslicht nachgelagert angeordnet sein (dahinter) und die Pumpstrahlung z. B. durch eine entsprechende Aussparung in dem ringförmigen Spiegel auf das Leuchtstoffelement reflektieren. Bevorzugt ist jedoch umgekehrt der ringförmige Spiegel dem weiteren Spiegel nachgelagert angeordnet. Letzteres bezieht sich auf die Konversionslichtausbreitung von der Abstrahlfläche des Leuchtstoffelements weg (etwaiges zurückreflektiertes, also im Konversions-Strahlenbündel entgegengesetzt geführtes Konversionslicht bleibt außer Betracht). In a preferred embodiment, the annular mirror with a further mirror (see front) combined provided. The latter can be arranged, for example, in a gap of the annular mirror; He may also be arranged downstream of the annular mirror based on the conversion light (behind) and the pump radiation z. B. reflect through a corresponding recess in the annular mirror on the phosphor element. Conversely, however, the annular mirror is preferably arranged downstream of the further mirror. The latter relates to the conversion light propagation away from the emission surface of the phosphor element (any reflected light that is converted in the opposite direction, that is to say in the conversion radiation bundle, is ignored).

Generell ist der ringförmige Spiegel, wie bereits vorstehend erwähnt, bevorzugt als metallischer Spiegel ausgeführt, ist er also für die Pumpstrahlung und das Konversionslicht gleichermaßen reflektiv. Bevorzugt ist der ringförmige Spiegel, konkret seine Spiegelfläche, plan; besonderes bevorzugt liegt die plane Spiegelfläche in einer zum Hauptstrahl des Konversionslicht-Strahlenbündels senkrechten Ebene. Der ringförmige Spiegel ist bevorzugt statisch vorgesehen (nicht versetzbar).In general, the annular mirror, as already mentioned above, preferably designed as a metallic mirror, so it is equally reflective for the pump radiation and the conversion light. Preferably, the annular mirror, specifically its mirror surface, plan; Particularly preferably, the flat mirror surface lies in a plane perpendicular to the main beam of the conversion light beam. The annular mirror is preferably provided statically (not displaceable).

In bevorzugter Ausgestaltung bildet der ringförmige Spiegel eine geschlossene Ringform (Umlauf um 360°, siehe vorne). Die Bezugnahme auf einen „Ring“ muss dabei keine Kreisringform implizieren; wenngleich eine solche im Allgemeinen auch möglich ist, ist eine davon abweichende Ringform sogar bevorzugt, insbesondere eine elliptische Form (siehe unten).In a preferred embodiment of the annular mirror forms a closed ring shape (circulation by 360 °, see the front). The reference to a "ring" does not have to imply a circular ring shape; although such is generally also possible, a deviating ring shape is even preferred, in particular an elliptical shape (see below).

In bevorzugter Ausgestaltung wird jener Teil des Konversionslichts, der in dem Konversionslicht-Strahlenbündel von der Abstrahlfläche weg geführt wird und auf den ringförmigen Spiegel fällt, dort zumindest anteilig zurück zu der Abstrahlfläche reflektiert. Dies kann einen Effizienzvorteil bieten. Der Erfinder hat nämlich festgestellt, dass dieses zurückreflektierte Konversionslicht an bzw. in dem Leuchtstoffelelement zu einem guten, wenn nicht gar dem größeren Teil gestreut wird, also mit gewisser Wahrscheinlichkeit erneut in das Konversionslicht-Strahlenbündel gelangt und den Spiegel dann zur Beleuchtungsanwendung hin passiert (daran vorbeigeht). Es wird also mit dem ringförmigen Spiegel Konversionslicht aus einem Außenbereich des Konversionslicht-Strahlenbündels in einen Mittenbereich umverteilt.In a preferred embodiment, that part of the conversion light which is guided away from the emission surface in the conversion light beam and impinges on the annular mirror is reflected there at least partially back to the emission surface. This can offer an efficiency advantage. Namely, the inventor has found that this back-reflected conversion light is scattered on or in the phosphor element to a good, if not the larger part, so with some probability re-enters the conversion light beam and then passes the mirror to the illumination application (on it passes). It is thus redistributed with the annular mirror conversion light from an outer region of the conversion light beam in a central region.

In bevorzugter Ausgestaltung begrenzt der ringförmige Spiegel das Konversionslicht-Strahlenbündel als Blende. Der ringförmige Spiegel begrenzt also das Strahlenbündel, verschattet dieses also vom Rand aus nach innen und definiert eine Blendenöffnung. Das Konversionslicht-Strahlenbündel hat in Schnittebenen betrachtet, die jeweils den Hauptstrahl beinhalten, der Blende vorgelagert jeweils einen größeren Öffnungswinkel als der Blende bzw. einer die Blende abbildenden Optik nachgelagert. Bevorzugt gilt dies für sämtliche Schnittebenen, begrenzt also ein Reflektor mit geschlossener Ringform das Strahlenbündel vollständig umlaufend.In a preferred embodiment, the annular mirror limits the conversion light beam as a diaphragm. The ring-shaped mirror therefore delimits the ray bundle, thus shades it inwards from the edge and defines an aperture. The conversion light beam has considered in sectional planes, each containing the main beam, upstream of the aperture in each case a larger opening angle than the diaphragm or an aperture-imaging optics downstream. This is preferably true for all cutting planes, thus limiting a reflector with a closed ring shape completely circulating the beam.

Generell kann der Spiegel somit vorteilhafterweise auch zur Strahlbündelformung genutzt werden, etwa zur Anpassung an einen nachgelagerten Flächenlichtmodulator (siehe unten). Eine besonders vorteilhafte Wechselwirkung kann sich mit dem teilweisen Zurückreflektieren des Konversionslichts zum Leuchtstoffelement, also der vorstehend diskutierten Umverteilung in einen Mittenbereich des Konversionslicht-Strahlenbündels ergeben. Mit dem ringförmigen Reflektor wird dann nämlich einerseits jener Teil des Konversionslicht-Strahlenbündels weggeschnitten, der nachgelagert ohnehin nicht nutzbar ist (Blendenfunktion), wobei dieser Teil des Lichts dann aber zumindest anteilig umverteilt wird und im Ergebnis nutzbar ist. Mit dem ringförmigen Spiegel kann somit eine Lichtquelle mit angepasster Etendue bereitgestellt werden.In general, the mirror can thus advantageously also be used for beam shaping, for example for adaptation to a downstream area light modulator (see below). A particularly advantageous interaction may result with the partial reflection back of the conversion light to the phosphor element, that is, the redistribution discussed above in a central region of the conversion light beam. The part of the conversion light beam is then cut away on the one hand with the annular reflector on the one hand, the downstream is not usable anyway (aperture function), but this part of the light is then at least partially redistributed and can be used in the result. Thus, a light source with adapted etendue can be provided with the annular mirror.

In bevorzugter Ausgestaltung hat eine senkrechte Projektion des ringförmigen Spiegels in eine Querschnittsfläche des Konversionslicht-Strahlenbündels an dieser einen Flächenanteil von mindestens 20 %, weiter und besonders bevorzugt mindestens 25 % bzw. 30 %. Mögliche Obergrenzen können (davon unabhängig) bspw. bei höchstens 80 % bzw. 75 % oder 70 % liegen. Die Querschnittsfläche liegt senkrecht zum Hauptstrahl und berührt den Spiegel an dessen dem Leuchtstoffelement näheren Ende. Ist beispielsweise ein planer Spiegel vorgesehen, der ohnehin senkrecht zum Hauptstrahl liegt (was bevorzugt ist), liegt dieser in der Querschnittsfläche und entspricht die Fläche der senkrechten Projektion jener des Spiegels.In a preferred embodiment, a vertical projection of the annular mirror into a cross-sectional area of the conversion light beam has an area fraction of at least 20%, further and particularly preferably at least 25% or 30%. Possible upper limits may be (independently of), for example, at most 80% or 75% or 70%. The cross-sectional area is perpendicular to the main beam and contacts the mirror at its end closer to the phosphor element. If, for example, a plane mirror is provided which is in any case perpendicular to the main beam (which is preferred), this lies in the cross-sectional area and corresponds to the area of the vertical projection of that of the mirror.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform beschreibt eine Innenkante des ringförmigen Spiegels, die dem Hauptstrahl des Konversionslicht-Strahlenbündels zugewandt ist, eine elliptische Form. In anderen Worten hat dann also insbesondere die Blendenöffnung zumindest abschnittsweise, bevorzugt insgesamt die Form einer Ellipse. Bevorzugt wird das Strahlenbündel damit von einer runden bzw. gleichachsigen Querschnittsform ausgehend auf ein bestimmtes Seitenverhältnis (mit ungleichen Seiten) angepasst.In a preferred embodiment, an inner edge of the annular mirror facing the main beam of the conversion light beam describes an elliptical shape. In other words, then in particular the aperture has at least in sections, preferably in total the shape of an ellipse. Preferably, the beam is thus adjusted from a round or equiaxial cross-sectional shape to a specific aspect ratio (with unequal sides).

In bevorzugter Ausgestaltung liegt bei der zugrunde liegenden Ellipse ein Verhältnis von kleiner zu großer Halbachse bei mindestens 4:9, weiter und besonders bevorzugt mindestens 5:9 bzw. 11:18. Bevorzugte Obergrenzen, die im Allgemeinen auch von den Untergrenzen unabhängig von Interesse sein können, liegen bei in der Reihenfolge der Nennung zunehmend bevorzugt höchstens 7:9 bzw. 13:18. Besonders bevorzugt ist ein Verhältnis von rund 2:3. In a preferred embodiment, in the underlying ellipse, a ratio of small to large semiaxis is at least 4: 9, further and more preferably at least 5: 9 or 11:18. Preferred upper limits, which in general may also be of interest independently of the lower limits, are increasingly preferably no more than 7: 9 or 13:18 in the order in which they are mentioned. Particularly preferred is a ratio of about 2: 3.

In bevorzugter Ausgestaltung ist in dem Konversionslicht-Strahlenbündel dem Spiegel nachgelagert ein Flächenlichtmodulator angeordnet. Im Falle des als Blende vorgesehenen ringförmigen Spiegels fällt auf diesen Flächenlichtmodulator also jener Teil des Konversionslichts, der die Blendenöffnung durchsetzt. Im Allgemeinen muss nicht das gesamte Konversionslicht, das durch die Blende „passt“, auf den Flächenlichtmodulator fallen, dies ist aber bevorzugt.In a preferred embodiment, a surface light modulator is arranged downstream of the mirror in the conversion light beam. In the case of the annular mirror provided as a diaphragm, therefore, that portion of the conversion light which passes through the diaphragm opening falls on this surface light modulator. In general, not all conversion light "passing through" the aperture is required to be incident on the area light modulator, but this is preferred.

Der Flächenlichtmodulator ist ganz allgemein ein elektrisch bzw. elektronisch stellbares Bauelement, das eine aktive Fläche hat, deren Reflexions- oder Transmissionseigenschaften segmentweise (pixeliert) individuell einstellbar ist, was eine Bildgeberfunktion ergibt. Im Allgemeinen kann bspw. auch ein LCD- oder LCoS-Array vorgesehen sein, bevorzugt ist ein Mikrospiegel-Array. Dessen Mikrospiegelaktoren sind individuell stellbar, sodass das Licht pixeliert wahlweise zur Beleuchtungsanwendung hin oder bspw. auf einen Absorber (Beam Dump) geführt wird. Besonders vorteilhaft kann damit eine aktive Straßenausleuchtung mit einem Kfz-Frontscheinwerfer erreicht werden, also eine von bspw. anderen Verkehrsteilnehmern abhängige selektive Straßenausleuchtung (zur Vermeidung einer Blendung wird bspw. die Gegenfahrbahn nicht beleuchtet, wenn ein Fahrzeug entgegenkommt).The surface light modulator is quite generally an electrically or electronically adjustable component which has an active surface, the reflection or transmission properties of which are individually adjustable in segments (pixelated), which results in an imager function. In general, for example, an LCD or LCoS array can also be provided; a micromirror array is preferred. Its micro-mirror actuators can be adjusted individually so that the light is pixelated either for illumination purposes or, for example, on an absorber (beam dump). Particularly advantageous can thus be achieved with a motor vehicle headlight active street lighting, so one of example. Other road users dependent selective street lighting (to avoid glare, for example, the opposite lane is not illuminated when a vehicle comes to meet).

In bevorzugter Ausgestaltung hat die aktive Fläche des Flächenlichtmodulators eine rechteckige Form, hat sie also ein Seitenverhältnis ungleich 1. Dieses Seitenverhältnis entspricht dabei bevorzugt dem vorstehend diskutierten Verhältnis der Halbachsen der Ellipse. Mit dem ringförmigen Spiegel als Blende wird dann also genau jener Teil des Konversionslichts auf den Flächenlichtmodulator geführt, der auch tatsächlich „darauf passt“.Die Erfindung betrifft auch die Verwendung einer vorliegend offenbarten Beleuchtungseinheit zur Beleuchtung, insbesondere zur Kfz-Beleuchtung, insbesondere zur Kfz-Außenbeleuchtung, bevorzugt in einem Frontscheinwerfer. Im Allgemeinen kann die Beleuchtungseinheit bspw. auch als Lichtquelle im Bühnen- oder Unterhaltungsbereich genutzt werden, auch im Architekturbereich sind Anwendungen möglich. Es ist auch eine Außenbeleuchtung von Fluggeräten (Hubschrauber/Flugzeuge) möglich, oder auch von Schiffen. Bevorzugt ist ein Einsatz in einem Straßenfahrzeug, bspw. auch einem Kraftrad oder einem Lastkraftwagen, besonderes bevorzugt in einem Personenkraftwagen (Pkw) .In a preferred embodiment, the active surface of the surface light modulator has a rectangular shape, so it has an aspect ratio not equal to 1. This aspect ratio preferably corresponds to the above-discussed ratio of the semi-axes of the ellipse. With the annular mirror as the aperture, exactly that part of the conversion light is then guided onto the surface light modulator, which actually "fits" it. The invention also relates to the use of a lighting unit disclosed herein for lighting, in particular for automotive lighting, in particular automotive. Outdoor lighting, preferably in a headlight. In general, the lighting unit can, for example, be used as a light source in the stage or entertainment area, also in the field of architecture applications are possible. It is also an outdoor lighting of aircraft (helicopters / aircraft) possible, or even ships. A use in a road vehicle, for example, also a motorcycle or a truck, particularly preferably in a passenger car (car) is preferred.

Eine bevorzugte Verwendung betrifft die Beleuchtungseinheit mit versetzbar gelagertem Spiegel, der dann zur Anpassung der spektralen Zusammensetzung des Beleuchtungslichts versetzt wird. Bevorzugt ist die Anpassung der spektralen Zusammensetzung eine Anpassung des Farborts, handelt es sich bei dem Beleuchtungslicht also um Weißlicht. Letzteres ist ganz allgemein bevorzugt.A preferred use relates to the illumination unit with displaceably mounted mirror, which is then offset to adjust the spectral composition of the illumination light. The adaptation of the spectral composition is preferably an adaptation of the color locus, that is, the illuminating light is white light. The latter is generally preferred.

Figurenlistelist of figures

Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert, wobei die einzelnen Merkmale im Rahmen der nebengeordneten Ansprüche auch in anderer Kombination erfindungswesentlich sein können und auch weiterhin nicht im Einzelnen zwischen den unterschiedlichen Anspruchskategorien unterschieden wird.In the following, the invention will be explained in more detail with reference to an exemplary embodiment, wherein the individual features in the context of the independent claims in another combination may be essential to the invention and continue to distinguish not in detail between the different claim categories.

Im Einzelnen zeigt

  • 1 eine erfindungsgemäße Beleuchtungseinheit in einer Schrägansicht;
  • 2 einen Teil der Beleuchtungseinheit gemäß 1 in einer Seitenansicht;
  • 3 eine alternative Beleuchtungseinheit mit einem ringförmigen Spiegel;
  • 4 den ringförmigen Spiegel der Beleuchtungseinheit gemäß 3 in einer Aufsicht.
In detail shows
  • 1 a lighting unit according to the invention in an oblique view;
  • 2 a part of the lighting unit according to 1 in a side view;
  • 3 an alternative lighting unit with an annular mirror;
  • 4 the annular mirror of the lighting unit according to 3 in a supervision.

Bevorzugte Ausführung der ErfindungPreferred embodiment of the invention

1 zeigt eine erfindungsgemäße Beleuchtungseinheit 1 mit einer Pumpstrahlungsquelle 2 und einem Leuchtstoffelement 3 in einer Schrägansicht. Die Pumpstrahlungsquelle 2 emittiert ein Pumpstrahlungs-Strahlenbündel 4 mit Pumpstrahlung, vorliegend blauem Laserlicht. Dieses durchsetzt eine Strahlbündel-Kompressionsoptik 5, nämlich eine Sammellinse 5a und eine nachgelagerte Zerstreuungslinse 5b. Das Pumpstrahlungs-Strahlenbündel 4 wird davon in seinem Querschnitt verringert und zugleich gebündelt. 1 shows a lighting unit according to the invention 1 with a pumping radiation source 2 and a phosphor element 3 in an oblique view. The pump radiation source 2 emits a pump radiation beam 4 with pump radiation, in the present case blue laser light. This intersperses a beam compression optics 5 namely, a condenser lens 5a and a downstream diverging lens 5b , The pump radiation beam 4 it is reduced in its cross section and at the same time bundled.

Der Strahlbündel-Kompressionsoptik 5 nachgelagert wird das Pumpstrahlungs-Strahlenbündel 4 in einer nachstehend noch näher erläuterten Weise auf das Leuchtstoffelement 3 geführt. Das Leuchtstoffelement 3 weist YAG:Ce als Leuchtstoff auf, das Konversionslicht ist Gelblicht. Die Pumpstrahlung wird in dem Leuchtstoffelement 3 nur anteilig konvertiert, ein nicht konvertierter Teil davon wird zusammen mit dem Konversionslicht in dem Konversionslicht-Strahlenbündel 7 abgeführt (punktiert dargestellt). Das sich in Mischung ergebende Beleuchtungslicht ist Weißlicht.The beam compression optics 5 downstream is the pump radiation beam 4 in a manner explained in more detail below on the phosphor element 3 guided. The phosphor element 3 has YAG: Ce as a phosphor, the conversion light is yellow light. The pump radiation is in the phosphor element 3 only partially converted, an unconverted part thereof becomes, together with the conversion light in the conversion light beam 7 dissipated (shown in dotted lines). The blended illumination light is white light.

Wie aus 1 ersichtlich, gibt es in dem Konversionslicht-Strahlenbündel neben diversen Linsen zur Strahlformung bzw. Homogenisierung (vgl. 2 im Detail) auch einen Spiegel 9, sowie einen weiteren Spiegel 10. Über den weiteren Spiegel 10 wird das Pumpstrahlungs-Strahlenbündel 4 zu dem Leuchtstoffelement 3 reflektiert. Dieser weitere Spiegel 10 ist wellenlängenabhängig, nämlich für die Pumpstrahlung reflektiv, für das Konversionslicht jedoch transmissiv. Gleiches gilt für den Spiegel 9, dessen Funktion im Folgenden insbesondere anhand von 2 erläutert wird.How out 1 can be seen, there are in the conversion light beam in addition to various lenses for beam shaping or homogenization (see. 2 in detail) also a mirror 9 , as well as another mirror 10 , About the other mirror 10 becomes the pump radiation beam 4 to the phosphor element 3 reflected. This further mirror 10 is wavelength-dependent, namely reflective for the pump radiation, but transmissive for the conversion light. The same applies to the mirror 9 whose function is described below in particular with reference to 2 is explained.

Die Pumpstrahlung fällt in dem Pumpstrahlungs-Strahlenbündel 4 über den weiteren Spiegel 10 auf die Einstrahlfläche 20 des Leuchtstoffelements 3. Dort wird nicht die gesamte Pumpstrahlung konvertiert bzw. gestreut, sondern es wird anteilig Pumpstrahlung an der Einstrahlfläche 20 reflektiert. Diese Pumpstrahlung breitet sich in einem Reflexions-Strahlenbündel 21 von der Einstrahlfläche 20 weg aus. Dieses Reflexions-Strahlenbündel 21 ergibt sich durch fresnel‘sche Spiegelung des Pumpstrahlungs-Strahlenbündels 4 an der Einstrahlfläche 20. Der Übersichtlichkeit halber sind beide Strahlenbündel 4, 21 in ihrem jeweilig gesamten Umfang nur in einem Abschnitt strichliert angedeutet und ist ansonsten nur der Hauptstrahl 4a des Pumpstrahlungs-Strahlenbündels 4 bzw. der Hauptstrahl 21a des Reflexions-Strahlenbündels 21 dargestellt. Das Reflexions-Strahlenbündel 21 ergibt sich als spekularer Reflex des Pumpstrahlungs-Strahlenbündels 4 an der Einstrahlfläche 20.The pump radiation falls in the pump radiation beam 4 over the further mirror 10 on the Einstrahlfläche 20 of the phosphor element 3 , There, the entire pump radiation is not converted or scattered, but it is proportionally pump radiation at the Einstrahlfläche 20 reflected. This pump radiation propagates in a reflection beam 21 from the irradiation surface 20 away. This reflection beam 21 results from Fresnel reflection of the pump radiation beam 4 at the Einstrahlfläche 20 , For the sake of clarity, both beams are 4 . 21 indicated in dashed lines in their respective extent only in one section and is otherwise only the main beam 4a the pump radiation beam 4 or the main beam 21a of the reflection beam 21 shown. The reflection beam 21 results as a specular reflection of the pump radiation beam 4 at the Einstrahlfläche 20 ,

In dem Reflexions-Strahlenbündel 21 ist die Pumpstrahlungsdichte wesentlich höher als in dem übrigen Konversionslicht-Strahlenbündel 7 (punktiert dargestellt), findet sich also wesentlich mehr Pumpstrahlung pro Raumwinkelbereich als ansonsten in den durch die Streuung durchsetzten Raumwinkelbereichen. Deshalb ist in dem Reflexions-Strahlenbündel 21 der Spiegel 9 angeordnet, an dem die im Reflexions-Strahlenbündel 21 geführte Pumpstrahlung (Pfeil nach oben) reflektiert und damit zurück zur Einstrahlfläche 20 geführt wird (Pfeil nach unten). Damit kann einerseits in dem Konversionslicht-Strahlenbündel 7 einer lokalen Überhöhung an Pumpstrahlung relativ zum Konversionslicht vorgebeugt werden, muss das Beleuchtungslicht vor der Nutzung dann also bspw. weniger „durchmischt“ werden, was Effizienzvorteile haben kann. Zudem wird die Pumpstrahlung zurück zu dem Leuchtstoffelement 3 geführt, kann sie dort dann also zumindest weitgehend konvertiert bzw. gestreut und damit genutzt werden, was generell einen Effizienzvorteil bietet.In the reflection beam 21 the pump radiation density is much higher than in the other conversion light beam 7 (shown dotted), so there is much more pump radiation per solid angle range than otherwise in the interspersed by the scattering solid angle ranges. That is why in the reflection beam 21 the mirror 9 arranged at the in the reflection beam 21 guided pump radiation (arrow up) reflected and thus back to the Einstrahlfläche 20 is guided (arrow down). This can on the one hand in the conversion light beam 7 Preventing a local increase in pump radiation relative to the conversion light, the illumination light must then, for example, less "mixed" before use, which can have efficiency advantages. In addition, the pump radiation is returned to the phosphor element 3 led, it can then at least then largely converted or scattered and thus be used, which generally offers an efficiency advantage.

Wie aus 2 ersichtlich, ist zwischen den Spiegeln 9, 10 und dem Leuchtstoffelement 3 ein Lichtmischmittel 30 angeordnet, nämlich ein Mikrolinsen-Array. Dessen Seitenflächen 30a,b sind jeweils mit einer Vielzahl einander zwischen Seitenfläche 30a und Seitenfläche 30b jeweils paarweise zugeordneter Mikrolinsen geformt (schematisch dargestellt). Das Konversionslicht bzw. die Pumpstrahlung durchsetzt das Mikrolinsen-Array und wird dabei homogenisiert, die Strahlung bzw. das Licht wird also durchmischt. Dabei wird das Lichtmischmittel 30 vorliegend vorteilhafterweise mehrfach genutzt, nämlich einerseits zur Durchmischung des Beleuchtungslichts, nämlich des in dem Konversionslicht-Strahlenbündel 7 geführten Konversionslichts und der anteilig gestreuten Pumpstrahlung, die sich ebenfalls in dem Konversionslicht-Strahlenbündel zur Beleuchtungsanwendung hin ausbreitet.How out 2 is apparent, between the mirrors 9 . 10 and the phosphor element 3 a light-mixing agent 30 arranged, namely a microlens array. Its side surfaces 30a, b are each with a variety of each other between side surface 30a and side surface 30b each paired associated microlenses shaped (shown schematically). The conversion light or the pump radiation passes through the microlens array and is thereby homogenized, the radiation or the light is thus mixed. In the process, the light-mixing agent becomes 30 in the present case advantageously used multiple times, namely on the one hand for mixing the illumination light, namely in the conversion light beam 7 guided conversion light and the proportionately scattered pump radiation, which also propagates in the conversion light beam for lighting application down.

Andererseits durchsetzt auch bereits das Pumpstrahlungs-Strahlenbündel das Lichtmischmittel 30, wird also die Pumpstrahlung durchmischt, was eine homogene bzw. zumindest homogenere Bestrahlungsstärkeverteilung auf der Einstrahlfläche 20 ergibt. Dies ist insoweit von besonderem Vorteil, als die Pumpstrahlungsquelle 2 bevorzugt aus mehreren Laserquellen aufgebaut ist, was in 1 an den entsprechend arrayförmig angeordneten Kollimationslinsen zu erkennen ist (vorliegend sind 20 Laserdioden vorgesehen, wovon jeder eine eigene Kollimationslinse zugeordnet ist) .On the other hand, even the pump radiation beam penetrates the light mixing agent 30 , So the pump radiation is mixed, what a homogeneous or at least more homogeneous irradiance distribution on the Einstrahlfläche 20 results. This is of particular advantage insofar as the pump radiation source 2 preferably composed of several laser sources, which is in 1 can be seen on the corresponding arrayed arranged Kollimationslinsen (in the present case 20 laser diodes are provided, each of which is associated with a separate collimating lens).

Ferner durchsetzt auch das Reflexions-Strahlenbündel 21 das Lichtmischmittel 30, wird ein Teil der Pumpstrahlung also sogar zweifach bzw. dreifach (unter Berücksichtigung des Pumpstrahlungs-Strahlenbündels 4) durch das Lichtmischmittel 30 geführt. Dieses wird damit besonders effizient genutzt, vgl. auch die Anmerkungen in der Beschreibungseinleitung.Furthermore, also penetrates the reflection beam 21 the light-mixing agent 30 , Part of the pump radiation is so even twice or three times (taking into account the pump radiation beam 4 ) through the light-mixing agent 30 guided. This is used very efficiently, cf. also the comments in the introduction to the description.

Beide Spiegel 9, 10 sind wellenlängenabhängig reflektiv, nämlich für die Pumpstrahlung reflektiv, für das Konversionslicht jedoch transmissiv. Ein solcher dichroitischer Spiegel kann aus einem System dielektrischer Schichten aufgebaut sein, die sich in ihren Brechungsindices unterscheiden, wobei sich die Transmissions- bzw. Reflexionskante dann auch über die Schichtdicken einstellen lässt. Ferner sind beide Spiegel auch polarisationsabhängig reflektiv, nämlich für p-polarisiert einfallende Pumpstrahlung reflektiv, für s-polarisierte Pumpstrahlung jedoch transmissiv. Both mirrors 9 . 10 are reflective depending on the wavelength, namely reflective for the pump radiation, but transmissive for the conversion light. Such a dichroic mirror may be constructed of a system of dielectric layers that differ in their refractive indices, the transmission and reflection edge then being adjustable over the layer thicknesses. Furthermore, both mirrors are also reflective dependent on polarization, namely reflective for p-polarized incident pump radiation, but transmissive for s-polarized pump radiation.

Wie in der Beschreibungseinleitung im Einzelnen dargelegt, fällt die Pumpstrahlung in dem Pumpstrahlungs-Strahlenbündel p-polarisiert auf den weiteren Spiegel 10 und wird sie entsprechend zu dem Leuchtstoffelement 3 reflektiert. Der dort nicht konvertierte, sondern gestreute Anteil ist nicht polarisiert und wird entsprechend sowohl von dem Spiegel 9 als auch dem weiteren Spiegel 10 zur Hälfte transmittiert. Der an der Einstrahlfläche 20 reflektierte Teil der Pumpstrahlung fällt jedoch p-polarisiert auf den Spiegel 9 und wird entsprechend zurück zum Leuchtstoffelement 3 reflektiert. Gleiches gilt für Pumpstrahlung, die in einem Fehlerfall (gebrochenes/vom Träger 31 abgefallenes Leuchtstoffelement 3) an dem Träger 31 reflektiert wird.As explained in detail in the introduction, the pump radiation in the pump radiation beam p-polarized falls on the other mirror 10 and becomes corresponding to the phosphor element 3 reflected. The portion not scattered there, but scattered, is not polarized and is reflected both by the mirror 9 as well as the other mirror 10 transmitted in half. The at the Einstrahlfläche 20 reflected part of the pump radiation, however, falls p-polarized on the mirror 9 and will return to the phosphor element accordingly 3 reflected. The same applies to pump radiation that in case of failure (broken / from the carrier 31 dropped phosphor element 3 ) on the carrier 31 is reflected.

Wie aus den Figuren ersichtlich, sind die Spiegel 9, 10 zwar in dem Konversionslicht-Strahlenbündel 7 angeordnet, füllen sie dieses jedoch jeweils nur zum Teil aus. Bezogen auf eine Querschnittsfläche 32 des Konversionslicht-Strahlenbündels 7 hat eine senkrechte Projektion des Spiegels 9 in diese Querschnittsfläche daran nur einen Anteil von weniger als 10 %. Gleiches gilt analog für den weiteren Spiegel 10. Wenngleich die Spiegel 9, 10 bereits ohnehin wellenlängen- und polarisationsabhängig sind, lässt sich damit die Effizienz weiter verbessern.As can be seen from the figures, the mirrors are 9 . 10 although in the conversion light beam 7 arranged, but they fill out only partially. Relative to a cross-sectional area 32 the conversion light beam 7 has a vertical projection of the mirror 9 in this cross-sectional area only a fraction of less than 10%. The same applies analogously to the other mirror 10 , Although the mirrors 9 . 10 already dependent on wavelength and polarization anyway, the efficiency can be further improved.

In 2 ist ferner ein Linsensystem 35 zu erkennen (das in 1 nur schematisch gezeigt ist), mit welchem das von dem Leuchtstoffelement 3 Lambertsch abgegebene Konversionslicht und die gestreute Pumpstrahlung gebündelt werden. Das Linsensystem 35 weist eine erste Sammellinse 35a und eine zweite Sammellinse 35b auf. Sowohl das Pumpstrahlungs-Strahlenbündel 4 als auch das Reflexions-Strahlenbündel 21 werden durch das Linsensystem 35 geführt.In 2 is also a lens system 35 to recognize (that in 1 only schematically shown), with which of the phosphor element 3 Lambertsch emitted conversion light and the scattered pump radiation are bundled. The lens system 35 has a first converging lens 35a and a second condenser lens 35b on. Both the pump radiation beam 4 as well as the reflection beam 21 be through the lens system 35 guided.

Wie aus 2 ersichtlich, sind beide Spiegel 9, 10 versetzbar gelagert, wodurch sich der Anteil der Abschattung verändern lassen kann (insbesondere wenn die Spiegel 9, 10 etwas größer ausgestaltet als dargestellt sind). Es wird eine gewisse Farborteinstellung bzw. Anpassung der Farbtemperatur möglich, vgl. auch die Anmerkungen in der Beschreibungseinleitung.How out 2 As can be seen, both are mirrors 9 . 10 stored displaceable, which can change the proportion of shading (especially if the mirror 9 . 10 slightly larger than shown). There is a certain color setting or adaptation of the color temperature possible, cf. also the comments in the introduction to the description.

In 1 ist das Lichtmischmittel 30 der Übersichtlichkeit halber nicht dargestellt, dafür ist eine dem Lichtmischmittel 30 nachgelagerte Linse 38 gezeigt, mit welcher das Beleuchtungslicht zur Beleuchtungsanwendung hin geführt wird. Der Linse 38 nachgelagert ist ein Flächenlichtmodulator 39 angeordnet, konkret ein Mikrospiegel-Array (DMD Digital Mirror Array). Dieses ist vorliegend nur schematisch dargestellt, auch hinsichtlich der Orientierung zur übrigen Beleuchtungseinheit 1. Funktional erlaubt das Mikrospiegel-Array eine Pixelierung des in dem Konversionslicht-Strahlenbündel 7 geführten Lichts, kann also in Abhängigkeit von der Stellung der Mikrospiegelaktoren beleuchtungsseitig einzelnen Raumwinkelbereichen wahlweise Licht zugeführt werden, vgl. auch die Beschreibungseinleitung im Einzelnen. In Abhängigkeit von der Aktorenstellung wird dann also einer jeweiligen Raumrichtung (vgl. die drei schematisch gezeigten Pfeile) wahlweise Licht zugeführt, oder eben nicht.In 1 is the light-mixing agent 30 for the sake of clarity not shown, but one is the light mixing agent 30 downstream lens 38 shown, with which the illumination light is led to the lighting application. The lens 38 downstream is a surface light modulator 39 arranged, specifically a micromirror array (DMD Digital Mirror Array). This is shown only schematically in the present case, also with regard to the orientation to the rest of the lighting unit 1 , Functionally, the micromirror array allows pixelization of that in the conversion light beam 7 guided light, so depending on the position of the micro-mirror actuators lighting side individual solid angle ranges optionally light can be supplied, see. also the description introduction in detail. Depending on the position of the actuator, a respective spatial direction (see the three arrows shown schematically) is then optionally supplied with light or not.

In 3 ist ein zu der Anordnung gemäß 2 in weiten Teilen vergleichbarer Aufbau gezeigt. Dieselben Teile bzw. Teile mit derselben Funktion sind mit denselben Bezugszeichen versehen, und es wird auch auf die Beschreibung zu der jeweilig anderen Figur verwiesen. Der Übersichtlichkeit halber ist in 3 kein Lichtmischmittel dargestellt - die Variante gemäß 3 kann analog zu jener gemäß 2 mit einem Lichtmischmittel versehen sein, wenngleich dies nicht zwingend ist.In 3 is a to the arrangement according to 2 in many parts comparable construction shown. The same parts or parts having the same function are denoted by the same reference numerals, and reference is also made to the description of the respective other figure. For the sake of clarity, is in 3 no light mixing agent shown - the variant according to 3 can be analogous to that according to 2 be provided with a light mixing agent, although this is not mandatory.

Ein maßgeblicher Unterschied zu der Variante gemäß 2 liegt in dem Spiegel 40, der gem. 3 eine geschlossene Ringform bildet. Diese Ringform ist in 3 nur im Schnitt zu erkennen, weswegen ergänzend auch auf 4 verwiesen wird. Diese zeigt den Spiegel 40 in einer Aufsicht, also entlang eines Hauptstrahls 7a des Konversionslicht-Strahlenbündels 7 darauf blickend.A significant difference to the variant according to 2 lies in the mirror 40 , the gem. 3 forms a closed ring shape. This ring shape is in 3 only to be seen in section, so also on 4 is referenced. This shows the mirror 40 in a plan view, so along a main beam 7a the conversion light beam 7 looking at it.

Der ringförmige Spiegel 40 wirkt als Blende in dem Konversionslicht-Strahlenbündel 7, schneidet also einen Teil des Konversionslicht-Strahlenbündels heraus. Wie aus 4 ersichtlich, ist die Blendenöffnung 41 elliptisch, hat also eine dem Hauptstrahl 7a zugewandte Innenkante 40a des Spiegels 40 eine elliptische Form. Dabei liegt das Verhältnis von kleiner Halbachse 42 zu großer Halbachse 43 bei 2:3, womit das Konversionslicht-Strahlenbündel 7 auf das Seitenverhältnis der aktiven Fläche des nachgelagerten Flächenlichtmodulators 39 angepasst wird. Es durchsetzt also nur jener Teil des Lichts den Spiegel 40 durch die Blendenöffnung 41, der auf die aktive Fläche des Flächenlichtmodulators 39 passt (entweder genau passt oder auch etwas größer ist).The annular mirror 40 acts as a stop in the conversion light beam 7 thus cuts out a part of the conversion light beam. How out 4 can be seen, is the aperture 41 elliptical, so has a main beam 7a facing inner edge 40a of the mirror 40 an elliptical shape. Here is the ratio of small semi-axis 42 too big half-axis 43 at 2: 3, bringing the conversion light beam 7 on the aspect ratio of the active surface of the downstream surface light modulator 39 is adjusted. So only that part of the light penetrates the mirror 40 through the aperture 41 pointing to the active surface of the surface light modulator 39 fits (either fits exactly or is slightly larger).

In 4 ist strichliert eingezeichnet, wo der Außenrand 7b des Konversionslicht-Strahlenbündels 7 liegt. Der Bedeckungsgrad durch den Spiegel 40 liegt bei rund 70 %. Dabei wird aber jener Teil des Lichts, der nicht durch die Blendenöffnung 41 geht, sondern auf den Spiegel 40 fällt, an dessen Spiegelfläche 40b reflektiert.In 4 is shown by dashed lines, where the outer edge 7b the conversion light beam 7 lies. The degree of coverage by the mirror 40 is around 70%. But this is the part of the light that is not through the aperture 41 goes, but on the mirror 40 falls, on the mirror surface 40b reflected.

Dieser Teil des Lichts wird damit zurück zu dem Leuchtstoffelement 3 geführt. Dort wird das zurückreflektierte Licht zumindest anteilig gestreut und dann unter einem solchen Winkel (erneut) emittiert, dass es durch die Blendenöffnung 41 passt. Selbstverständlich wird auch ein Teil des zurückreflektierten Lichts nochmals auf den Spiegel 40 fallen, der Anteil des Lichts mit passender Etendue wird jedoch erhöht.This part of the light is thus returned to the phosphor element 3 guided. There, the back-reflected light is at least partially scattered and then (re) emitted at such an angle that it passes through the aperture 41 fits. Of course, a part of the reflected back light is again on the mirror 40 however, the proportion of light with matching etendue is increased.

BEZUGSZEICHENLISTELIST OF REFERENCE NUMBERS

Beleuchtungseinheitlighting unit 11 PumpstrahlungsquellePump radiation source 22 LeuchtstoffelementFluorescent element 33 Pumpstrahlungs-StrahlenbündelPump radiation beam bundle 44 Davon HauptstrahlOf which main beam 4a4a Strahlbündel-KompressionsoptikBeam compression optics 55 Davon SammellinseThereof collecting lens 5a5a Davon ZerstreuungslinseOf which divining lens 5b5b Konversionslicht-StrahlenbündelConversion light-ray bundle 77 Davon HauptstrahlOf which main beam 7a7a Davon AußenrandOf it outside edge 7b7b Spiegelmirror 99 Weiterer SpiegelAnother mirror 1010 Einstrahlflächeirradiation surface 2020 Reflexions-StrahlenbündelDiffuse radiation beam 2121 Davon HauptstrahlOf which main beam 21a21a LichtmischmittelLight mixing means 3030 Davon SeitenflächeOf which side surface 30a30a Davon SeitenflächeOf which side surface 30b30b Trägercarrier 3131 QuerschnittsflächeCross sectional area 3232 Linsensystemlens system 3535 Linse (dem Lichtmischmittel nachgelagert)Lens (downstream of the light-mixing agent) 3838 FlächenlichtmodulatorSpatial light modulator 3939 Spiegel (ringförmig)Mirror (ring-shaped) 4040 Davon InnenkanteOf which inner edge 40a40a Davon SpiegelflächeOf which mirror surface 40b40b Blendenöffnungaperture 4141 Kleine HalbachseSmall half-axle 4242 Große HalbachseBig half-axle 4343

Claims (26)

Beleuchtungseinheit (1) zur Emission von Beleuchtungslicht, mit einer Pumpstrahlungsquelle (2) zur Emission einer Pumpstrahlung, einem Leuchtstoffelement (3) zur zumindest teilweisen Konversion der Pumpstrahlung in ein Konversionslicht, das zumindest anteilig das Beleuchtungslicht bildet, und einem Spiegel (9,40), wobei das Leuchtstoffelement (3) in Reflexion betrieben wird, die Einstrahlfläche (20), auf welche die Pumpstrahlung in Form eines Pumpstrahlungs-Strahlenbündels (4) fällt, also zugleich eine Abstrahlfläche ist, und wobei der Spiegel (9,40) in einem Reflexions-Strahlenbündel (21), welches sich durch Reflexion des Pumpstrahlungs-Strahlenbündels (4) an der Einstrahlfläche (20) ergibt, derart angeordnet ist, dass an der Einstrahlfläche (20) reflektierte, in dem Reflexions-Strahlenbündel (21) von der Einstrahlfläche (20) weggeführte Pumpstrahlung an dem Spiegel (9,40) zumindest anteilig zurück zu der Einstrahlfläche (20) reflektiert wird.Illumination unit (1) for emitting illumination light, having a pump radiation source (2) for emitting a pump radiation, a phosphor element (3) for the at least partial conversion of the pump radiation into a conversion light which at least partially forms the illumination light, and a mirror (9, 40), the phosphor element (3) being operated in reflection, the irradiation surface (20) onto which the pump radiation in the form of a pump radiation beam (4) falls, so at the same time is a radiation surface, and wherein the mirror (9,40) in a reflection beam (21), which by reflection of the pump radiation beam (4) on the Einstrahlfläche (20) results, is arranged such that at the Einstrahlfläche (20) reflected, in the reflection beam (21) from the Einstrahlfläche (20) led away pump radiation to the mirror (9,40) at least partially back to the Einstrahlfläche ( 20) is reflected. Beleuchtungseinheit nach Anspruch 1 mit einem Lichtmischmittel (30), das zwischen dem Leuchtstoffelement (3) und dem Spiegel (9,40) derart angeordnet ist, dass sowohl die in dem Reflexions-Strahlenbündel (21) von der Einstrahlfläche (20) weggeführte Pumpstrahlung als auch die an dem Spiegel (9,40) zumindest anteilig zurückreflektierte Pumpstrahlung das Lichtmischmittel (30) durchsetzt.Lighting unit after Claim 1 with a light mixing agent (30), which is arranged between the phosphor element (3) and the mirror (9,40) such that both in the reflection beam (21) from the Einstrahlfläche (20) guided away the pump radiation as well as on the Mirror (9,40) at least partially back reflected pump radiation passes through the light mixing means (30). Beleuchtungseinheit (1) nach Anspruch 2, bei welcher das Lichtmischmittel (30) derart angeordnet ist, dass auch die in dem Pumpstrahlungs-Strahlenbündel (4) auf die Einstrahlfläche (20) des Leuchtstoffelements (3) geführte Pumpstrahlung das Lichtmischmittel (30) durchsetzt.Lighting unit (1) after Claim 2 in which the light mixing means (30) is arranged such that the pump radiation guided in the pump radiation beam bundle (4) onto the irradiation surface (20) of the phosphor element (3) passes through the light mixing means (30). Beleuchtungseinheit (1) nach Anspruch 2 oder 3, bei welcher das Lichtmischmittel (30) ein Mikrolinsen-Array ist.Lighting unit (1) after Claim 2 or 3 in which the light mixing agent (30) is a microlens array. Beleuchtungseinheit (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei welcher eine Hauptausbreitungsrichtung, mit welcher die in dem Reflexions-Strahlenbündel (21) von der Einstrahlfläche (20) weggeführte Pumpstrahlung auf eine Einfallsfläche des Spiegels (9,40) fällt, im Wesentlichen senkrecht auf der Einfallsfläche steht.Lighting unit (1) according to one of the preceding claims, in which a main propagation direction with which the pumping radiation guided in the reflection beam (21) away from the irradiation surface (20) on an incident surface of the mirror (9,40), substantially perpendicular to the incidence surface stands. Beleuchtungseinheit (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei welcher ein Zurückreflexions-Strahlenbündel, in welchem sich die an dem Spiegel (9,40) zumindest anteilig zurück zu der Einstrahlfläche (20) reflektierte Pumpstrahlung zu der Einstrahlfläche (20) ausbreitet, mit dem Reflexions-Strahlenbündel (21) im Wesentlichen deckungsgleich ist.Illumination unit (1) according to one of the preceding claims, in which a back-reflection beam in which the pump radiation reflected at the mirror (9, 40) at least partially back to the irradiation surface (20) propagates to the irradiation surface (20) Reflection radiation beam (21) is substantially congruent. Beleuchtungseinheit (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei welcher der Spiegel (9,40) auch in einem Konversionslicht-Strahlenbündel (7), in dem das Konversionslicht an der Abstrahlfläche des Leuchtstoffelements (3) abgeführt wird, angeordnet ist, wobei der Spiegel (9,40) das Konversionslicht-Strahlenbündel (7) nur teilweise ausfüllt.Lighting unit (1) according to one of the preceding claims, in which the mirror (9, 40) is also arranged in a conversion light beam (7) in which the conversion light is dissipated at the emitting surface of the phosphor element (3), the mirror (9,40) only partially fills the conversion light beam (7). Beleuchtungseinheit (1) nach Anspruch 7, bei welcher der Spiegel (9,40) derart versetzbar gelagert ist, dass mit einem Versetzen des Spiegels (9,40) ein Anteil, zu welchem der Spiegel (9,40) das Konversionslicht-Strahlenbündel (7) ausfüllt, veränderbar ist.Lighting unit (1) after Claim 7 in which the mirror (9, 40) is displaceably mounted such that when the mirror (9, 40) is displaced, a portion to which the mirror (9, 40) fills the conversion light beam (7) is variable. Beleuchtungseinheit (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei welcher der Spiegel wellenlängenabhängig reflektiv ist, nämlich jeweils zumindest überwiegend für die Pumpstrahlung reflektiv, für das Konversionslicht jedoch transmissiv ist.Lighting unit (1) according to one of the preceding claims, wherein the mirror is wavelength-dependent reflective, namely in each case at least predominantly reflective for the pump radiation, for the conversion light, however, is transmissive. Beleuchtungseinheit (1) nach Anspruch 9, bei welcher an einer Rückseite des Spiegels (9,40), die einer Vorderseite des Spiegels, auf welche die an der Einstrahlfläche (20) reflektierte, in dem Reflexions-Strahlenbündel (21) von der Einstrahlfläche (20) weggeführte Pumpstrahlung trifft, entgegengesetzt liegt, ein optischer Sensor zur Erfassung des von dem Spiegel (9,40) zumindest anteilig transmittierten Konversionslichts angeordnet ist.Lighting unit (1) after Claim 9 in which at a rear side of the mirror (9, 40) which opposes a front side of the mirror onto which the pumping radiation reflected off the irradiation surface (20) and reflected by the irradiation surface (20) in the reflection beam (21) strikes is disposed, an optical sensor for detecting the at least partially transmitted by the mirror (9,40) conversion light. Beleuchtungseinheit (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei welcher die Pumpstrahlung, die in dem Pumpstrahlungs-Strahlenbündel (4) auf die Einstrahlfläche (20) fällt, im Wesentlichen p-polarisiert ist und der Spiegel (9,40) eine polarisationsabhängige Reflektivität hat, die nämlich für p-polarisierte Pumpstrahlung größer als für s-polarisierte Pumpstrahlung ist.Lighting unit (1) according to one of the preceding claims, in which the pumping radiation incident on the radiation surface (20) in the pump radiation beam (4) is substantially p-polarized and the mirror (9, 40) has a polarization-dependent reflectivity which is greater for p-polarized pump radiation than for s-polarized pump radiation. Beleuchtungseinheit (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, bei welcher der Spiegel (9,40) metallisch reflektiv ausgeführt ist.Lighting unit (1) according to one of Claims 1 to 8th in which the mirror (9, 40) has a metallic reflective finish. Beleuchtungseinheit (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei welcher in dem Pumpstrahlungs-Strahlenbündel (4) der Einstrahlfläche (20) vorgelagert eine Strahlenbündel-Kompressionsoptik (5) angeordnet ist, mit der ein Querschnitt des Pumpstrahlungs-Strahlenbündels (4) verringert wird. Lighting unit (1) according to one of the preceding claims, wherein in the pump radiation beam (4) of the radiation surface (20) upstream of a beam compression optics (5) is arranged, with which a cross section of the pump radiation beam (4) is reduced. Beleuchtungseinheit (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche mit einem weiteren Spiegel (10), über welchen die in dem Pumpstrahlungs-Strahlenbündel (4) geführte Pumpstrahlung auf das Leuchtstoffelement (3) geführt wird, wobei der weitere Spiegel (10) in einem Konversionslicht-Strahlenbündel (7), in dem das Konversionslicht an der Abstrahlfläche abgeführt wird, angeordnet ist, wobei der weitere Spiegel (10) das Konversionslicht-Strahlenbündel (7) nur teilweise ausfüllt.Lighting unit (1) according to one of the preceding claims, comprising a further mirror (10), via which the pump radiation guided in the pump radiation beam (4) is guided onto the phosphor element (3), the further mirror (10) being in a conversion light. Beam bundle (7), in which the conversion light is dissipated at the emission surface, is arranged, wherein the further mirror (10) only partially fills the conversion light beam (7). Beleuchtungseinheit (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei welcher der Spiegel (40) auch in einem Konversionslicht-Strahlenbündel (7), in dem das Konversionslicht an der Abstrahlfläche des Leuchtstoffelements (3) abgeführt wird, angeordnet ist und sich dabei ringförmig um einen Hauptstrahl (7a) des Konversionslicht-Strahlenbündels (7) zumindest teilweise umlaufend erstreckt.Lighting unit (1) according to one of the preceding claims, in which the mirror (40) is also arranged in a conversion light beam (7), in which the conversion light is dissipated at the emission surface of the phosphor element (3) and thereby annularly around a Main beam (7a) of the conversion light beam (7) extends at least partially circumferentially. Beleuchtungseinheit (1) nach den Ansprüchen 14 und 15, bei welcher der ringförmige Spiegel (40) dem weiteren Spiegel (10) bezogen auf eine Konversionslichtausbreitung von der Abstrahlfläche des Leuchtstoffelements (3) weg nachgelagert angeordnet ist.Lighting unit (1) after the Claims 14 and 15 in which the annular mirror (40) is arranged downstream of the further mirror (10) with respect to a conversion light propagation away from the emission surface of the phosphor element (3). Beleuchtungseinheit (1) nach Anspruch 15 oder 16, bei welcher sich der ringförmige Spiegel (40) vollständig umlaufend um den Hauptstrahl (7a) des Konversionslicht-Strahlenbündels (7) erstreckt, also eine geschlossene Ringform bildet.Lighting unit (1) after Claim 15 or 16 in which the annular mirror (40) extends completely circumferentially about the main beam (7a) of the conversion light beam (7), thus forms a closed ring shape. Beleuchtungseinheit (1) nach einem der Ansprüche 15 bis 17, bei welcher in dem Konversionslicht-Strahlenbündel (7) geführtes und auf den ringförmigen Spiegel (7) fallendes Konversionslicht zumindest anteilig zurück zu der Abstrahlfläche des Leuchtstoffelements (3) geführt wird.Lighting unit (1) according to one of Claims 15 to 17 in which in the conversion light beam (7) guided and on the annular mirror (7) falling conversion light at least partially back to the emission surface of the phosphor element (3) is guided. Beleuchtungseinheit (1) nach einem der Ansprüche 15 bis 18, bei welcher der ringförmige Spiegel (40) das Konversionslicht-Strahlenbündel (7) als Blende begrenzt.Lighting unit (1) according to one of Claims 15 to 18 in which the annular mirror (40) limits the conversion light beam (7) as a diaphragm. Beleuchtungseinheit (1) nach einem der Ansprüche 15 bis 19, bei welcher eine senkrechte Projektion des ringförmigen Spiegels (40) in eine Querschnittsfläche (32) des Konversionslicht-Strahlenbündels (7), welche Querschnittsfläche (32) senkrecht zu dem Hauptstrahl (7a) des Konversions-Strahlenbündels (7) liegt, an der Querschnittsfläche einen Flächenanteil von mindestens 20 % hat.Lighting unit (1) according to one of Claims 15 to 19 in which a vertical projection of the annular mirror (40) into a cross-sectional area (32) of the conversion light beam (7), which cross-sectional area (32) is perpendicular to the main beam (7a) of the conversion beam (7), at the cross-sectional area has an area share of at least 20%. Beleuchtungseinheit (1) nach einem der Ansprüche 15 bis 20, bei welcher eine dem Hauptstrahl (7a) des Konversionslicht-Strahlenbündels (7) zugewandte Innenkante des ringförmige Spiegels (40) eine elliptische Form beschreibt.Lighting unit (1) according to one of Claims 15 to 20 in which an inner edge of the annular mirror (40) facing the main beam (7a) of the conversion light beam (7) describes an elliptical shape. Beleuchtungseinheit (1) nach Anspruch 21, bei welcher bei einer der elliptischen Form zugrundeliegenden Ellipse ein Verhältnis von kleiner Halbachse (42) zu großer Halbachse (43) bei mindestens 4:9 und bei höchstens 7:9 liegt.Lighting unit (1) after Claim 21 in which, in the case of an ellipse on which the elliptic shape is based, a ratio of the minor semiaxis (42) to the large semiaxis (43) is at least 4: 9 and at most 7: 9. Beleuchtungseinheit (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei welcher das Konversionslicht-Strahlenbündel (7) auf einen Flächenlichtmodulator (39) fällt, insbesondere auf ein Mikrospiegel-Array.Lighting unit (1) according to one of the preceding claims, in which the conversion light beam (7) is incident on a surface light modulator (39), in particular a micromirror array. Beleuchtungseinheit (1) nach Anspruch 23 in Verbindung mit Anspruch 21 oder 22, bei welchem eine aktive Fläche des Flächenlichtmodulators (39) eine rechteckige Form mit einem Seitenverhältnis hat, das einem Halbachsenverhältnis der der elliptischen Form zugrundenliegenden Ellipse entspricht.Lighting unit (1) after Claim 23 combined with Claim 21 or 22 in which an active area of the area light modulator (39) has a rectangular shape with an aspect ratio corresponding to a half-axis ratio of the ellipse underlying the elliptical shape. Verwendung einer Beleuchtungseinheit (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche zur Beleuchtung, insbesondere zur Kfz-Beleuchtung, insbesondere in einem Frontscheinwerfer.Use of a lighting unit (1) according to one of the preceding claims for lighting, in particular for vehicle lighting, in particular in a headlight. Verwendung nach Anspruch 25 einer Beleuchtungseinheit (1) nach Anspruch 8, bei welcher der Spiegel (9,40) zur Veränderung einer spektralen Zusammensetzung des Beleuchtungslichts versetzt wird.Use after Claim 25 a lighting unit (1) according to Claim 8 in which the mirror (9, 40) is displaced to change a spectral composition of the illumination light.
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