DE102020003038A1 - Lichtmodul, insbesondere für ein Kraftfahrzeug - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Lichtmodul (1), insbesondere für die Außen- und/oder Innenbeleuchtung eines Kraftfahrzeugs. Das Lichtmodul (1) umfasst eine Lichtquelle (2) zur Erzeugung von im Wesentlichen monochromatischer Primärlichtstrahlung (3), eine Umlenkeinheit (4) zur Ausrichtung der Primärlichtstrahlung (3) auf einen Konverter (5, 6) zur Umwandlung der Primärlichtstrahlung (3) in Sekundärlichtstrahlung (7, 8) mit einem optischen Spektrum und/oder mit einem Dominantfarbort, und eine Abbildungsoptik (9) zur Fokussierung der Sekundärlichtstrahlung (7, 8) auf einen Abbildungsort (10). Die Umlenkeinheit (4) ist verstellbar zur Aufteilung der Primärlichtstrahlung (3) in zwei Teilbereiche (11, 11', 12, 12') ausgebildet. Der erste Teilbereich (11, 1 1') ist auf den Konverter (5) zur Erzeugung der Sekundärlichtstrahlung (7) ausrichtbar. Der zweite Teilbereich (12, 12') ist auf einen weiteren Konverter (6) zur Erzeugung einer weiteren Sekundärlichtstrahlung (8) ausrichtbar. Des Weiteren ist ein, insbesondere zwischen den Konvertern (5, 6) und der Abbildungsoptik (9) befindlicher, Strahlungsteiler (13) zur Kopplung und/oder Mischung der beiden Sekundärlichtstrahlungen (7, 8) vorgesehen.

Description

  • Die Erfindung geht aus von einem Lichtmodul nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
  • Ein solches Lichtmodul lässt sich zur Beleuchtung verwenden. Insbesondere ist das Lichtmodul für die Außen- und/oder Innenbeleuchtung eines Kraftfahrzeugs einsetzbar.
  • Ein derartiges Lichtmodul umfasst eine Lichtquelle zur Erzeugung von im Wesentlichen monochromatischer Primärlichtstrahlung. Eine Umlenkeinheit dient zur Ausrichtung der Primärlichtstrahlung auf einen Konverter zur Umwandlung der Primärlichtstrahlung in Sekundärlichtstrahlung, die ein dementsprechendes optisches Spektrum und/oder einen dementsprechenden Dominantfarbort aufweist. Des Weiteren ist im Lichtmodul eine Abbildungsoptik zur Fokussierung der Sekundärlichtstrahlung auf einen Abbildungsort angeordnet. Das bekannte Lichtmodul erzeugt insoweit eine im Wesentlichen gleichförmige Lichttemperatur und/oder Lichtfarbe am Abbildungsort. Des Weiteren ist das Lichtmodul großbauend und zur Verwendung in beengten Einbauräumen nicht geeignet.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Lichtmodul im Hinblick auf dessen Flexibilität und/oder für zusätzliche Funktionalitäten weiterzuentwickeln. Insbesondere soll ein Lichtmodul mit einer hohen Auflösung und/oder in einzelnen Pixeln änderbarer Lichttemperatur beziehungsweise Lichtfarbe geschaffen werden. Insbesondere soll das Lichtmodul zum Einsatz in beengten Einbauräumen geeignet sein.
  • Diese Aufgabe wird bei einem gattungsgemäßen Lichtmodul durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
  • Beim erfindungsgemäßen Lichtmodul ist die Umlenkeinheit verstellbar zur Aufteilung der Primärlichtstrahlung in zwei Teilbereiche ausgebildet. Der erste Teilbereich ist auf den Konverter zur Erzeugung der Sekundärlichtstrahlung ausrichtbar. Der zweite Teilbereich ist auf einen weiteren Konverter zur Erzeugung einer weiteren Sekundärlichtstrahlung ausrichtbar. Schließlich ist ein Strahlungsteiler zur Kopplung und/oder Mischung der beiden Sekundärlichtstrahlungen vorgesehen, wobei der Strahlungsteiler insbesondere zwischen den Konvertern und der Abbildungsoptik befindlich ist. In vorteilhafter Weise ist dadurch ein dynamisches Lichtmodul mit einer hohen Auflösung sowie änderbarer Lichttemperatur und/oder änderbarer Lichtfarbe für die einzelnen Pixel geschaffen. Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
  • In weiterer Ausgestaltung kann die Lichtquelle aus einem Laser bestehen, so dass ein energieeffizienter Betrieb des Lichtmoduls ermöglicht ist. Insbesondere kann sich hierfür ein Laser für blaue Lichtstrahlung anbieten. Des Weiteren kann es sich in kostengünstiger Weise bei dem Laser um eine Laserdiode handeln, die zudem kleinbauend ist.
  • In einfacher Art und Weise kann die Umlenkeinheit zur Verstellung von einer Ansteuereinheit ansteuerbar sein. In bevorzugter Weise kann die Umlenkeinheit aus einem zweidimensionalen Spiegel bestehen. Zwecks Erzielung einer hohen Auflösung kann der Spiegel aus einem MEMS(Microelectromechanical System)-Spiegel mit einzeln ansteuerbaren Pixeln bestehen, wobei die Pixel insbesondere in einem zweidimensionalen Feld in der Art eines Arrays angeordnet sein können. Des Weiteren kann der zweidimensionale MEMS-Spiegel mit einer sehr hohen Reflektionsbeschichtung, beispielsweise von mehr als 99 % versehen sein. um einen hohen Wirkungsgrad zu erzielen. Ein solcher MEMS-Spiegel gestattet in vorteilhafter Weise die Ausführung von schnellen Bewegungen der einzelnen Pixel in beiden Richtungen mit hohen Geschwindigkeiten, beispielsweise im KHz-Bereich.
  • Um den Verlust bei der Kopplung und/oder Mischung der beiden Sekundärlichtstrahlungen zu minimieren, kann der Strahlungsteiler als ein dichroitischer Strahlteiler ausgebildet sein. Ein dichroitischer Strahlteiler reflektiert selektiv bestimmte Wellenlängen und lässt andere Wellenlängen durch. Weiter kann ein optischer Sensor in der Art eines Sensorarrays zur Überwachung der Bewegung der Umlenkungseinheit vorgesehen sein. Mit Hilfe des optischen Sensors lassen sich in vorteilhafter Weise Schutzmaßnahmen ergreifen, falls die Umlenkungseinheit nicht funktioniert und/oder ein Konverter defekt ist beziehungsweise beschädigt worden ist.
  • In weiterer Ausgestaltung kann ein Blender zwischen dem ersten Teilbereich und dem zweiten Teilbereich zur Absorbierung von unerwünschter Lichtstrahlung im Übergangsbereich zwischen den beiden Teilbereichen vorgesehen sein. Mit Hilfe des Blenders kann das Auftreten von Geisterbildern bei der Abbildung der Sekundärlichtstrahlung verhindert werden. In bevorzugter Weise lässt sich der Blender durch eine Software realisieren, welche die Lichtquelle beziehungsweise den Laser bei der Verstellung der Umlenkeinheit im Übergang zwischen dem ersten Teilbereich und dem zweiten Teilbereich ausschaltet.
  • In einfacher sowie kostengünstiger Weise kann der Konverter von einer dünnen Schicht aus Fluoreszenzmaterial in unterschiedlichen Farben gebildet sein. Zwecks Herstellung einer Vielzahl von Mischfarben kann sich hierfür eine Schicht mit Rotphosphor und eine Schicht mit Grünphosphor anbieten. Die Mischfarbe kann in einfacher Weise durch die Ansteuerung der Intensität der entsprechenden einzelnen Pixel im ersten Teilbereich sowie im zweiten Teilbereich und/oder durch die Mischung der beiden konvertierten Sekundärstrahlungen bestimmbar sein. Insbesondere kann einer von den Konvertern mit einer Diffusionsschicht in der Art einer Diffusionsfolie beschichtet sein. Dies minimiert weiter den Verlust bei der dichroitischen Lichtkopplung, da die blaue Strahlung des Lasers ein sehr schmales Spektrum aufweist sowie der dichroitische Strahlteiler eine höhere Transmissionsrate und/oder Reflektionsrate besitzen kann.
  • Die Erfindung stellt weiterhin ein Verfahren zur Erzeugung von Lichtstrahlung, und zwar insbesondere für die Außen- und/oder Innenbeleuchtung eines Kraftfahrzeugs, bereit. Hierfür wird von einer Lichtquelle im Wesentlichen monochromatische Primärlichtstrahlung erzeugt. Die Primärlichtstrahlung wird dann auf einen Konverter zur Umwandlung der Primärlichtstrahlung in Sekundärlichtstrahlung mit einem bestimmten optischen Spektrum und/oder mit einem bestimmten Dominantfarbort umgelenkt. Anschließend wird die Sekundärlichtstrahlung auf einen Abbildungsort abgebildet. Erfindungsgemäß wird dabei die Primärlichtstrahlung in zwei, insbesondere aus jeweils einem zweidimensionalen Pixelfeld bestehende, Teilbereiche aufgeteilt. Der erste Teilbereich wird auf den Konverter zur Erzeugung der Sekundärlichtstrahlung ausgerichtet. Der zweite Teilbereich wird auf einen weiteren Konverter zur Erzeugung einer weiteren Sekundärlichtstrahlung ausgerichtet. Schließlich werden die beiden Sekundärlichtstrahlungen mittels eines Strahlungsteilers gekoppelt und/oder gemischt sowie insbesondere anschließend auf den Abbildungsort abgebildet.
  • Für eine besonders bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung ist nachfolgendes festzustellen.
  • In heutigen Fahrzeugen werden die konventionellen Lichtmodule als Innen- und/oder Außenbeleuchtungen eingesetzt. Für noch komfortableres Fahren und/oder für zusätzliche Funktionalitäten der Beleuchtung werden Lichtmodule mit maximaler Flexibilität gewünscht und/oder gefordert. Vorgeschlagen ist ein dynamisches Lichtmodul mit einer HD(high defined)-Auflösung und/oder änderbarer Lichttemperatur und/oder änderbarer Lichtfarbe einzelner Pixel, um die genannten Anforderungen zu erfüllen.
  • Die Erfindung ermöglicht durch den Einsatz eines LARP(Laser Actived Remote Phosphor-Verfahrens, eines 2D(zweidimensional)-MEMS-Spiegels und eines Optiksystems eine HD-Matrix-Lichtquelle mit einzeln ansteuerbaren Pixeln zu schaffen, wobei die entsprechende Lichttemperatur und/oder Lichtfarbe der einzelnen Pixel durch Farbmischung realisiert werden kann.
  • Hierfür wird ein blauer Laserstrahl aus einer Laserdiode durch eine Linse parallelisiert und mittels einer zweidimensionalen Umlenkungseinheit auf einen bestimmten Winkel in den X- und/oder Y-Richtungen aufgeteilt. Die umgelenkte Lichtstrahlung wird durch eine Strahlformungsoptik weiter parallel geformt. Der erste Teilbereich der geformten Laserstrahlungen wird durch die Reflektion eines optischen Spiegels auf die erste Konverterschicht fokussiert, wo die blauen Strahlen zu Sekundärstrahlungen mit einem großen optischen Spektrum und/oder einem Dominantfarbort konvertiert werden. Der zweite Teilbereich der geformten Laserstrahlungen wird direkt auf die zweite Konverterschicht fokussiert, wo die blauen Strahlen zu Sekundärstrahlungen mit einem großen optischen Spektrum und/oder einem anderen Dominantfarbort konvertiert werden. Die von beiden Konverterschichten erzeugten Sekundärstrahlungen werden durch einen Strahlteiler wieder miteinander überlappt und eine bestimmte Farbe wird durch die additive Mischung beziehungsweise Überlappung realisiert. Die gemischten Sekundärstrahlungen werden mittels einer Abbildungsoptik als ein Schartbild auf die Abbildungsebene abgebildet.
  • Mit Hilfe eines dichroitischen Strahlteilers für die Lichtkopplung beider durch die Konverterschichten konvertierten und/oder mit unterschiedlichen Dominantfarborten eingerichteten Sekundärstrahlungen kann der Verlust minimiert werden. Ein optischer Sensor in der Art eines Sensorarrays kann für die Überwachung der Bewegung der Umlenkungseinheit und/oder für Defekte der beiden Konverterschichten eingerichtet werden, damit eine schnelle Schutzmaßnahme durchgeführt werden kann, falls die Umlenkungseinheit nicht funktioniert und/oder eine der Konverterschichten beschädigt worden ist.
  • Ein Blender kann zwischen dem ersten Teilbereich und dem zweiten Teilbereich eingesetzt werden, um die nutzlose Lichtstrahlung zu absorbieren, so dass kein Ghostbild abgebildet wird. Der Blender kann durch eine Softwareimplementierung, welche die Laserdiode im Übergang zwischen dem ersten Teilbereich und dem zweiten Teilbereich ausschaltet, ersetzt werden.
  • Die Konverterschichten können durch eine dünne Schicht mit Fluoreszenzmaterial in unterschiedlichen Farben, zum Beispiel durch eine Schicht mit Rotphosphor und eine Schicht mit Grünphosphor, gebildet werden. Dabei werden die Multifarben der einzelnen Pixel auf der Abbildungsebene durch die Ansteuerung der Intensität der entsprechenden Pixelpositionen im ersten Teilbereich und/oder im zweiten Teilbereich und/oder durch die Mischung der beiden konvertierten Sekundärstrahlungen bestimmt. Eine der Konverterschichten kann auch mit einer Fluoreszenzschicht und die andere mit einer Diffusionsschicht in der Art einer Diffusionsfolie beschichtet sein, damit der Verlust bei der dichroitischen Lichtkopplung minimiert wird. Dies deshalb, weil die blaue Strahlung des Lasers ein sehr schmales Spektrum besitzt und der dichroitische Strahlteiler höhere Transmissionsraten und/oder Reflektionsraten haben kann.
  • Die Umlenkungseinheit kann aus einem zweidimensionalen MEMS-Spiegel bestehen, der mit einer sehr hohen Reflektionsbeschichtung, beispielsweise von größer als 99 %, versehen ist. Des Weiteren kann der MEMS-Spiegel schnelle Bewegungen in beiden Richtungen mit hohen Geschwindigkeiten, beispielsweise im kHz-Bereich, ausführen.
  • Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, dass eine HD-Matrix-Lichtquelle mit einzeln ansteuerbaren Pixeln geschaffen ist, wobei die Lichttemperatur und/oder Lichtfarbe der Pixel einzeln änderbar ist. Die Erfindung ermöglicht die maximale Miniaturisierung der Baugröße des Lichtmoduls, so dass das Lichtmodul in einem kleinen Bauraum im Fahrzeug integriert werden kann. Beispielsweise kann das Lichtmodul im Dachhimmel, an der A- und/oder B-Säule des Fahrzeugs o.dgl. angeordnet werden. Das Lichtmodul bietet mit Hilfe der Verwendung des LARP-Verfahrens und durch den Einsatz eines dichroitischen Strahlteilers eine sehr hohe Lichteffizienz, insbesondere im Vergleich zur Lösung mit einer Leuchtdiode (LED) als Lichtquelle. Dadurch lässt sich ein eventuell auftretendes Wärmeproblem für das Fahrzeug beseitigen. Das Lichtmodul ermöglicht eine schnelle dynamische Lichtansteuerung, wobei eine Lichtanpassung für die Fahrzeuginnenbeleuchtung und/oder eine Lichtverfolgung eines Objektes in Echtzeit ermöglicht ist. In vorteilhafter Weise ist das Lichtmodul als Kommunikationsschnittstelle zwischen dem Fahrzeug und einem Passagier und/oder zwischen dem Fahrzeug und einem Fußgänger für das zukünftige autonome Fahren geeignet.
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung mit verschiedenen Weiterbildungen und Ausgestaltungen ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigt die
    • Fig. das Lichtmodul in einer schematischen Ansicht.
  • In der Fig. ist ein Lichtmodul 1 zu sehen, welches insbesondere für die Außen- und/oder Innenbeleuchtung eines Kraftfahrzeugs Verwendung findet. Das Lichtmodul 1 umfasst eine Lichtquelle 2 zur Erzeugung von im Wesentlichen monochromatischer Primärlichtstrahlung 3, eine Umlenkeinheit 4 zur Ausrichtung beziehungsweise Fokussierung der Primärlichtstrahlung 3 auf einen Konverter 5, 6 zur Umwandlung der Primärlichtstrahlung 3 in Sekundärlichtstrahlung 7, 8 mit einem anderen optischen Spektrum und/oder mit einem anderen Dominantfarbort, und eine Abbildungsoptik 9 zur Fokussierung der Sekundärlichtstrahlung 7, 8 auf einen Abbildungsort 10. Die mittels der Abbildungsoptik 9 geformte abgebildete Strahlung 21, 22 wird somit auf den Abbildungsort 10, der beispielsweise in der Art einer Abbildungsebene ausgebildet ist, projiziert.
  • Die Umlenkeinheit 4 ist verstellbar ausgebildet, um eine Aufteilung der Primärlichtstrahlung 3 in zwei Teilbereiche, und zwar einen ersten Teilbereich 11, 11' und einen zweiten Teilbereich 12, 12' vorzunehmen. Mittels der Umlenkeinheit 4 ist der erste Teilbereich 11, 11' auf den einen Konverter 5, und zwar den ersten Konverter 5. zur Erzeugung der Sekundärlichtstrahlung 7, und zwar der ersten Sekundärlichtstrahlung 7, ausrichtbar. Der zweite Teilbereich 12, 12' ist auf einen weiteren, zweiten Konverter 6 zur Erzeugung einer weiteren, zweiten Sekundärlichtstrahlung 8 ausrichtbar. Ein zwischen den Konvertern 5, 6 und der Abbildungsoptik 9 befindlicher Strahlungsteiler 13 ist des Weiteren zur Kopplung beziehungsweise Überlappung und/oder Mischung der beiden Sekundärlichtstrahlungen 7, 8 vorgesehen.
  • Zweckmäßigerweise kann die Lichtquelle 2 aus einem Laser, und zwar einem Laser für blaue Lichtstrahlung, bestehen. Bei dem Laser kann es sich um eine Laserdiode handeln. Die von der Laserdiode 2 erzeugte blaue Lichtstrahlung wird mittels einer Kollimationsoptik 14 gebündelt, so dass die Primärlichtstrahlung 3 aus paralleler blauer Laserstrahlung besteht. Der Strahlungsteiler 13 kann zwecks Minimierung der Strahlungsverluste als ein dichroitischer Strahlteiler ausgebildet sein.
  • Zur Verstellung ist die Umlenkeinheit 4 von einer Ansteuereinheit 15 ansteuerbar. Die Umlenkeinheit 4 besteht aus einem zweidimensionalen Spiegel. und zwar aus einem MEMS(Microelectromechanical System)-Spiegel mit einzeln ansteuerbaren Pixeln. wobei die Pixel in einem zweidimensionalen Feld in der Art eines Arrays angeordnet sind. Der zweidimensionale MEMS-Spiegel 4 ist mit einer sehr hohen Reflektionsbeschichtung, die insbesondere größer als 99 % ist, versehen. Der MEMS-Spiegel 4 sowie die Ansteuereinheit 15 sind für die Ausführung von schnellen Bewegungen der Pixel in beiden Richtungen ausgebildet. Dabei liegen die hohen Geschwindigkeiten für die Bewegung der Pixel im kHz-Bereich.
  • Des Weiteren ist ein optischer Sensor 16 in der Art eines Sensorarrays vorgesehen, der die erzeugte Sekundärlichtstrahlung 7, 8 detektiert. Mit Hilfe des optischen Sensors erfolgt dann die Überwachung der Bewegung der Umlenkungseinheit 4. Es kann mit Hilfe des optischen Sensors 16 somit festgestellt werden, falls die Umlenkungseinheit 4 nicht funktioniert, einer der Konverter 5, 6 beschädigt worden ist oder defekt ist o. dgl., und in einem solchen Fall können dann geeignete Schutzmaßnahmen ergriffen werden.
  • Die Strahlung im ersten Teilbereich 11, 11' sowie im zweiten Teilbereich 12, 12' wird mittels einer zwischen der Umlenkeinheit 4 und den Konvertern 5, 6 befindlichen Lichtformungsoptik 17 zur geformten Lichtstrahlung 18 aufbereitet. Die dann im Wesentlichen parallelisierte geformte Lichtstrahlung 18 aus dem ersten Teilbereich 11, 11' wird mittels eines optischen Spiegels 19 auf den ersten Konverter 5 gelenkt. Die aus dem zweiten Teilbereich 12, 12' stammende, parallelisierte geformte Lichtstrahlung 18 wird direkt auf den zweiten Konverter 6 gelenkt. Ein Blender 20 ist an der den Konvertern 5, 6 zugewandten Seite der Lichtformungsoptik 17 zwischen dem ersten Teilbereich 11, 11' und dem zweiten Teilbereich 12, 12' zur Absorbierung von unerwünschter Lichtstrahlung im Übergangsbereich zwischen dem Teilbereichen 11, 11' und dem Teilbereich 12, 12' angeordnet. Der Blender 20 verhindert somit die Abbildung eines Ghostbildes, also das eventuelle Auftreten von Geisterbildern. Bei dem Blender 20 kann es sich um ein Bauteil zur Absorption von Lichtstrahlung handeln. In einfacher Art und Weise lässt sich der Blender 20 jedoch auch durch eine Software für die Ansteuereinheit 15 realisieren, welche die Lichtquelle 2 bei der Verstellung der Umlenkeinheit 4 im Übergang zwischen dem ersten Teilbereich 11, 11' und dem zweiten Teilbereich 12, 12' ausschaltet.
  • Der Konverter 5. 6 kann von einer dünnen Schicht aus Fluoreszenzmaterial gebildet sein. Und zwar handelt es sich um unterschiedliche Farben für die Fluoreszenzschicht für den ersten Konverter 5 und den zweiten Konverter 6. Insbesondere kann die eine Fluoreszenzschicht aus einer Schicht mit Rotphosphor und die andere Fluoreszenzschicht aus einer Schicht mit Grünphosphor bestehen. Die Mischfarbe für die Sekundärlichtstrahlung 7, 8 ist durch die Ansteuerung der Intensität der entsprechenden einzelnen Pixel des MEMS-Spiegels 4 im ersten Teilbereich 11, 11' sowie im zweiten Teilbereich 12, 12' und/oder durch die Mischung der beiden konvertierten Sekundärlichtstrahlungen 7, 8 bestimmt. Einer der Konverter 5, 6 kann auch mit einer Diffusionsschicht in der Art einer Diffusionsfolie beschichtet sein.
  • Das insbesondere für die Außen- und/oder Innenbeleuchtung eines Kraftfahrzeugs verwendbare Lichtmodul 1 wird wie folgt betrieben.
  • Zunächst wird von der Lichtquelle 2 im Wesentlichen monochromatische Primärlichtstrahlung 3 erzeugt. Die Primärlichtstrahlung 3 wird auf einen Konverter 5, 6 zur Umwandlung der Primärlichtstrahlung 3 in Sekundärlichtstrahlung 7, 8 mit einem anderen optischen Spektrum und/oder mit einem anderen Dominantfarbort umgelenkt. Hierfür wird die Primärlichtstrahlung 3 in zwei, insbesondere aus jeweils einem zweidimensionalen Pixelfeld bestehende, Teilbereiche 11, 1 1'sowie 12, 12' aufgeteilt. Der erste Teilbereich 11. 11' wird auf den ersten Konverter 5 zur Erzeugung der ersten Sekundärlichtstrahlung 7 ausgerichtet. Der zweite Teilbereich 12, 12' wird auf den weiteren, zweiten Konverter 6 zur Erzeugung einer weiteren, zweiten Sekundärlichtstrahlung ausgerichtet. Die beiden Sekundärlichtstrahlungen 7, 8 werden dann mittels des Strahlungsteilers 13 gekoppelt und/oder gemischt. Schließlich wird die so erzeugte Sekundärlichtstrahlung 7, 8 als abgebildete Strahlung 21, 22 auf den Abbildungsort 10 abgebildet.
  • Die Erfindung ist nicht auf das beschriebene und dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt. Sie umfasst vielmehr auch alle fachmännischen Weiterbildungen im Rahmen der durch die Patentansprüche definierten Erfindung. So ist das Lichtmodul I nicht nur für die Außen- und/oder Innenbeleuchtung in einem Kraftfahrzeug einsetzbar. Vielmehr kann das Lichtmodul 1 auch in der Art eines „intelligent“ Spotlights, auch bei anderen Verwendungen als im Kraftfahrzeug, eingesetzt werden. Insbesondere kann die Erfindung auch für die dynamische Innenbeleuchtung in Echtzeit, beispielsweise für die dynamische Dachbeleuchtung, für die Außenbeleuchtung, beispielsweise zur Bodenbeleuchtung oder Logo-Zeichnung auf dem Boden, und/oder für die optische Kommunikation bei einem autonomen Fahrzeug, beispielsweise zur Kommunikation zwischen den Fahrzeugen oder zwischen dem Fahrzeug und Fußgängern, verwendet werden.
  • Bezugszeichenliste
    • 1:
    Lichtmodul
    2:
    Lichtquelle / Laserdiode
    3:
    Primärlichtstrahlung
    4:
    Umlenkeinheit
    5:
    (erster) Konverter
    6:
    (zweiter) Konverter
    7:
    (erste) Sekundärlichtstrahlung
    8:
    (zweite) Sekundärlichtstrahlung
    9:
    Abbildungsoptik
    10:
    Abbildungsort
    11,11':
    (erster) Teilbereich
    12,12':
    (zweiter) Teilbereich
    13:
    Strahlungsteiler
    14:
    Kollimationsoptik
    15:
    Ansteuereinheit
    16:
    optischer Sensor
    17:
    Lichtformungsoptik
    18:
    geformte Lichtstrahlung
    19:
    optischer Spiegel
    20:
    Blender
    21, 22:
    abgebildete Strahlung

Claims (9)

  1. Lichtmodul, insbesondere für die Außen- und/oder Innenbeleuchtung eines Kraftfahrzeugs, umfassend eine Lichtquelle (2) zur Erzeugung von im Wesentlichen monochromatischer Primärlichtstrahlung (3), eine Umlenkeinheit (4) zur Ausrichtung der Primärlichtstrahlung (3) auf einen Konverter (5, 6) zur Umwandlung der Primärlichtstrahlung (3) in Sekundärlichtstrahlung (7, 8) mit einem optischen Spektrum und/oder mit einem Dominantfarbort, und eine Abbildungsoptik (9) zur Fokussierung der Sekundärlichtstrahlung (7, 8) auf einen Abbildungsort (10), dadurch gekennzeichnet, dass die Umlenkeinheit (4) verstellbar zur Aufteilung der Primärlichtstrahlung (3) in zwei Teilbereiche (11, 11', 12, 12') ausgebildet ist, dass der erste Teilbereich (11, 11') auf den Konverter (5) zur Erzeugung der Sekundärlichtstrahlung (7) ausrichtbar ist, dass der zweite Teilbereich (12, 12') auf einen weiteren Konverter (6) zur Erzeugung einer weiteren Sekundärlichtstrahlung (8) ausrichtbar ist, und dass ein, insbesondere zwischen den Konvertern (5, 6) und der Abbildungsoptik (9) befindlicher, Strahlungsteiler (13) zur Kopplung und/oder Mischung der beiden Sekundärlichtstrahlungen (7, 8) vorgesehen ist.
  2. Lichtmodul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquelle (2) aus einem Laser, insbesondere einen Laser für blaue Lichtstrahlung, besteht, wobei es sich vorzugsweise bei dem Laser (2) um eine Laserdiode handelt.
  3. Lichtmodul nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Umlenkeinheit (4) zur Verstellung von einer Ansteuereinheit (15) ansteuerbar ist, und dass vorzugsweise die Umlenkeinheit (4) aus einem zweidimensionalen Spiegel. insbesondere einem MEMS(Microelectromechanical System)-Spiegel mit einzeln ansteuerbaren Pixeln, die insbesondere in einem zweidimensionalen Feld angeordnet sind, besteht.
  4. Lichtmodul nach Anspruch 1. 2 oder 3. dadurch gekennzeichnet, dass der Strahlungsteiler (13) als ein dichroitischer Strahlteiler ausgebildet ist.
  5. Lichtmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein optischer Sensor (16) in der Art eines Sensorarrays zur Überwachung der Bewegung der Umlenkungseinheit (4) vorgesehen ist.
  6. Lichtmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein Blender (20) zwischen dem ersten Teilbereich (11, 11') und dem zweiten Teilbereich (12, 12') zur Absorbierung von unerwünschter Lichtstrahlung im Übergangsbereich zwischen den beiden Teilbereichen (11, 11', 12, 12') vorgesehen ist, wobei vorzugsweise der Blender (20) durch eine Software realisiert ist, welche die Lichtquelle (2) bei der Verstellung der Umlenkeinheit (4) im Übergang zwischen dem ersten Teilbereich (11, 11') und dem zweiten Teilbereich (12, 12') ausschaltet.
  7. Lichtmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Konverter (5, 6) von einer dünnen Schicht aus Fluoreszenzmaterial in unterschiedlichen Farben, insbesondere aus einer Schicht mit Rotphosphor und einer Schicht mit Grünphosphor, gebildet ist, und dass vorzugsweise die Mischfarbe durch die Ansteuerung der Intensität der entsprechenden einzelnen Pixel im ersten Teilbereich (11, 11') sowie im zweiten Teilbereich (12, 12') und/oder durch die Mischung der beiden konvertierten Sekundärstrahlungen (7, 8) bestimmt ist.
  8. Lichtmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass einer von den Konvertern (5, 6) mit einer Diffusionsschicht in der Art einer Diffusionsfolie beschichtet ist.
  9. Verfahren zur Erzeugung von Lichtstrahlung, insbesondere für die Außen- und/oder Innenbeleuchtung eines Kraftfahrzeugs, wobei von einer Lichtquelle (2) im Wesentlichen monochromatische Primärlichtstrahlung (3) erzeugt wird, wobei die Primärlichtstrahlung (3) auf einen Konverter (5. 6) zur Umwandlung der Primärlichtstrahlung (3) in Sekundärlichtstrahlung (7, 8) mit einem optischen Spektrum und/oder mit einem Dominantfarbort umgelenkt wird, und wobei die Sekundärlichtstrahlung (7, 8) auf einen Abbildungsort (10) abgebildet wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Primärlichtstrahlung (3) in zwei, insbesondere aus jeweils einem zweidimensionalen Pixelfeld bestehende, Teilbereiche (11, 11', 12, 12') aufgeteilt wird, dass der erste Teilbereich (11, 11') auf den Konverter (5) zur Erzeugung der Sekundärlichtstrahlung (7) ausgerichtet wird, dass der zweite Teilbereich (12, 12') auf einen weiteren Konverter (6) zur Erzeugung einer weiteren Sekundärlichtstrahlung (8) ausgerichtet wird, und dass die beiden Sekundärlichtstrahlungen (7, 8) mittels eines Strahlungsteilers (13) gekoppelt und/oder gemischt werden sowie insbesondere anschließend auf den Abbildungsort (10) abgebildet werden.
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