EP2825818B1 - Light guiding element for a laser vehicle headlight - Google Patents

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EP2825818B1
EP2825818B1 EP20130714182 EP13714182A EP2825818B1 EP 2825818 B1 EP2825818 B1 EP 2825818B1 EP 20130714182 EP20130714182 EP 20130714182 EP 13714182 A EP13714182 A EP 13714182A EP 2825818 B1 EP2825818 B1 EP 2825818B1
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EP
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Grant
Patent type
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light
element
laser
guiding element
vehicle headlight
Prior art date
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EP20130714182
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German (de)
French (fr)
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EP2825818A1 (en )
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Friedrich Bauer
Andreas Moser
Johann ALTMANN
Erich Kaufmann
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ZKW Group GmbH
Original Assignee
ZIZALA Lichtsysteme GmbH
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Description

  • Die Erfindung betrifft einen Laser-Fahrzeugscheinwerfer mit einem Lichtleitelement für einen Laser-Fahrzeugscheinwerfer gemäß Anspruch 1. The invention relates to a laser-vehicle headlight comprising a light guide for a laser-vehicle headlight according to Claim. 1
  • Im Stand der Technik sind verschiedene Arten von Fahrzeugscheinwerfer bekannt, wobei in den letzten Jahren überwiegend Scheinwerfer mit Entladungslampen und Halogen-Lichtquellen verwendet wurden. In the prior art, various types of vehicle headlights are known, mostly headlights with discharge lamps and halogen light sources have been used in recent years. Aus Energiespargründen und um den Platzbedarf von Fahrzeugscheinwerfern weiter zu verringern wird zunehmend der Einsatz von Laserlichtquellen wie Halbleiterlasern erprobt, da diese diesbezüglich von Vorteil sind. Save energy and around the footprint of vehicle headlights to further reduce the use of laser light sources such as semiconductor lasers is tested increasingly, as they are in this respect an advantage. Um das Laserlicht für einen Fahrzeugscheinwerfer nutzbar zu machen wird dabei mit einer Laserlichtquelle ein Leuchtelement, ein sog. Phosphor-Konverter (zB eine Phosphorverbindung, ein YAG-Kristall mit Cer-Dotierung, etc.), bestrahlt, der dadurch zur Abstrahlung von sichtbarem Licht angeregt wird. In order to make the laser light for a vehicle headlamp used a light-emitting element, a so-called. Phosphorus converter (for example, a phosphorus compound, a YAG crystal with cerium doping, etc.) is then irradiated with a laser light source, thereby to emit visible light is stimulated. Der Phosphor-Konverter wandelt also Laserlicht in Licht anderer Wellenlängen um. Thus, the phosphor converter converts the laser light into light of other wavelengths.
  • Dabei kommen häufig auch Freistrahlkonzepte zum Einsatz, bei denen die Laserlichtquelle beabstandet vom Leuchtelement angeordnet ist und das Laserlicht vor dem Auftreffen auf dem Leuchtelement eine freie Wegstrecke zurücklegt. Frequently also free jet concepts are used in which the laser light source is spaced apart from the luminous element and traveled by the laser light before impinging on the light-emitting element a free path. In einem solchen Fall ist es notwendig, dass das Laserlicht genau auf das Leuchtelement auftrifft - einerseits, um die eingestrahlte Leistung möglichst gut auszunützen, andererseits aus Sicherheitsgründen. In such a case, it is necessary that the laser light is incident exactly on the luminous element - on the one hand, in order to utilize the radiated power as well as possible, on the other hand, for safety reasons. Die verwendeten Laserlichtquellen emittieren Leistungen von derzeit bis zu 3 W und mehr, im Falle einer Fehlfunktion (zB wenn das Leuchtelement nicht optimal getroffen wird) kann es durch hochintensive augenschädigende Laser-Lichtstrahlung zu Verletzungen, jedenfalls aber zur Gefährdung anderer Verkehrsteilnehmer kommen. The laser light sources used to emit benefits of currently up to 3 W and more, in the event of a malfunction (eg if the lighting element is not optimally met) may be caused by high-intensity injure the eyes laser light radiation injury, but in any case endanger other road users.
  • US 2011/0292636 A1 US 2011/0292636 A1 offenbart einen gattungsgemäßen Laser-Fahrzeugscheinwerfer mit einem Lichtleitelement für einen Laser-Fahrzeugscheinwerfer. discloses a generic laser vehicle headlamp with a light guide element for a laser-vehicle headlight.
  • Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, eine Lösung für Laser-Fahrzeugscheinwerfer bereitzustellen, die die oben genannten Probleme des Stands der Technik beseitigt. It is therefore an object of the invention to provide a solution for laser-vehicle headlight, which eliminates the above-mentioned problems of the prior art.
  • Diese Aufgabe wird mit einem eingangs erwähnten Laser-Fahrzeugscheinwerfer mit einem Lichtleitelement für einen Laser-Fahrzeugscheinwerfer erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass das Leuchtelement im Lichtleitelement angeordnet ist und dass das Begrenzungselement auf das Lichtleitelement aufgebracht ist. This object is achieved with an above-mentioned laser-vehicle headlight comprising a light guide for a laser-vehicle headlamp according to the invention in that the light-emitting element in the light-guiding element is arranged and that the limiting element is applied to the light guide.
  • Die Erfindung erlaubt das Ausgleichen von Positionierfehlern des Leuchtelements hinsichtlich der Laserlichtquelle und stellt auch bei leichten Abweichungen sicher, dass das eingestrahlte Laserlicht das Leuchtelement trifft und nicht unkontrolliert abgelenkt wird oder womöglich andere Verkehrsteilnehmer gefährdet. The invention allows the compensation of positioning errors of the lighting element with respect to the laser light source and ensures even with slight variations that the incident laser light hits the light element and is deflected uncontrollably or might endanger other road users. Die im montierten Zustand der Laser-lichtquelle zugewandte Lichteintrittsfläche ist größer als die Lichtaustrittsfläche und sammelt so die eingehende Strahlung, die durch die reflektierende Innenfläche zum Leuchtelement gelenkt werden. The laser light source facing the light entry surface in the mounted state is larger than the light exit surface and thus collects the incoming radiation, which are directed by the reflective inner surface of the light-emitting element.
  • Dank der erfindungsgemäßen Lösung können sowohl die hohen Anforderungen an die Montage des Leuchtelements relativ zur Laserlichtquelle verringert und damit erfüllt als auch die Formbeständigkeit der in einem Laser-Fahrzeugscheinwerfer verwendeten Teile während der Verwendung (zB Rüttelbelastung, Resonanz, Festigkeit, Wärmedehnung, ...) sichergestellt werden. Thanks to the inventive solution both the high demands on the mounting of the light-emitting element can be reduced relative to the laser light source, thus meeting as well as the dimensional stability of the parts used in a laser-vehicle headlight during use (eg Rüttelbelastung, resonance, strength, thermal expansion, ...) be ensured.
  • Die Innenfläche bezeichnet hier das Innere (bzw. den in Richtung des Lichtleitelementinneren orientierten) der Mantelfläche zwischen Lichteintrittsfläche und Lichtaustrittsfläche. The inner surface referred to the interior (or oriented in the direction of Lichtleitelementinneren) of the lateral surface between the light entry surface and light exit surface. Beispielhaft hat das Lichtleitelement einen im Wesentlichen kreisförmigen Querschnitt, die Lichteintrittsfläche hat also einen größeren Durchmesser als die Lichtaustrittsfläche. Illustratively, the light-guiding element has a substantially circular cross-section, so the light entry surface has a larger diameter than the light exit surface. Das Lichtleitelement besteht bevorzugt aus einem transparenten Material wie Glas oder Kunststoff - das Lichtleitelement ist beispielsweise einstückig als Volumskörper ausgeführt, besteht also durchgehend aus einem Material. The light guide is preferably made of a transparent material such as glass or plastic - the light guide element is, for example, one piece as Volumskörper executed, thus consists entirely of one material. Die reflektierende Innenfläche ergibt sich insbesondere aufgrund der Totalreflexion an der Grenzfläche Lichtleitelement-Umgebung. The reflective inner surface results in particular due to the total reflection at the interface light guide environment.
  • In einer Variante der Erfindung beträgt der Akzeptanzwinkel des Lichtleitelements zwischen 0° und 45° hinsichtlich der optischen Achse des Lichtleitelements. In a variant of the invention, the acceptance angle of the light-guiding element between 0 ° and 45 ° with respect to the optical axis of the light guide is. Das bedeutet, dass das Lichtleitelement dazu eingerichtet ist, Licht, das in einem Winkel zwischen 0° und 45° hinsichtlich der optischen Achse auf die Lichteintrittsfläche auftrifft, in Richtung der Lichtaustrittsfläche zu reflektieren bzw. zu bündeln. This means that the light guide element is adapted to light at an angle between 0 ° and 45 ° incident to the optical axis on the light incident surface to reflect toward the light exit surface or to bundle. Damit erlaubt das erfindungsgemäße Lichtleitelement hohe Toleranzen hinsichtlich der Positionierung der Laserlichtquelle und des Leuchtelements zueinander. So light guide of the invention allows each high tolerances in the positioning of the laser light source and the light element.
  • Die reflektierende Innenfläche des Lichtleitelements ist im Wesentlichen als Paraboloid oder als Freiformfläche ausgeführt. The reflective inner surface of the light-guiding element is substantially designed as a paraboloid or as a free-form surface. Die Ausbildung als Paraboloid kann insbesondere auch in Form eines Rotationsparaboloids erfolgen. The training as a paraboloid particular can also take the form of a paraboloid. Je nach genauer Anwendung ist die Innenfläche also mit den gewünschten Reflexionseigenschaften geformt. Depending on the exact application, the inner surface is therefore formed with the desired reflective properties.
  • Bei der Verwendung des Lichtleitelements in einem Fahrzeugscheinwerfer ist es von Vorteil, wenn keinerlei unerwünschtes Fehllicht emittiert wird, das dann das Lichtbild verfälschen könnte. When using the light-guiding element in a vehicle headlight, it is advantageous if no unwanted false light is emitted, which could then distort the light image. Dazu ist günstigerweise die Außenseite des Lichtleitelements im Bereich zwischen der Lichteintrittsfläche und der Lichtaustrittsfläche zumindest bereichsweise, insbesondere aber vollständig mit einer lichtundurchlässigen Beschichtung versehen. For this purpose the outside of the light-guiding element in the region between the light entry surface and the light exit surface is advantageously at least partially, in particular entirely provided with an opaque coating. Damit kann verhindert werden, dass Licht abseits der Lichtaustrittsfläche aus dem Lichtleitelement ausgestrahlt wird. So that light is radiated away from the light-emitting surface of the light guide can be prevented. Die Beschichtung kann beispielsweise durch Lackieren oder Bedampfen aufgebracht werden. The coating may be applied for example by painting or vapor deposition.
  • In der Erfindung ist im Bereich der Lichtaustrittsfläche zumindest eine Aufnahme für das Leuchtelement vorgesehen, wobei die Aufnahme insbesondere als Sackloch oder als vollständig von dem Lichtleitelement umgebene Höhlung ausgeführt ist. In the invention is provided at least in the area of ​​the light exit surface of a receptacle for the light-emitting element, wherein the receptacle is designed in particular as a blind hole or as completely surrounded by the light-guiding cavity. Das Leuchtelement ist also in dem Lichtleitelement angeordnet. The light-emitting element is thus disposed in the light guide. Das hat den Vorteil, dass bei der Montage nur das Lichtleitelement im Bezug auf die Laserlichtquelle genau montiert werden muss - die optimale Lage des Leuchtelements ist damit gleichzeitig sichergestellt, da ja das Leuchtelement in dem Lichtleitelement gehalten ist. This has the advantage that during assembly only the light guide with respect to the laser light source must be accurately assembled - the optimal position of the light element is thus ensured at the same time, since the light element is maintained in the light guide. Bei der Ausführung der Aufnahme als Sackloch kann das Leuchtelement bei Bedarf getauscht werden, das Lichtleitelement kann weiter verwendet werden. In carrying out the recording of a blind hole, the luminous element can be replaced when needed, the light guide may be used. Bei der Ausführung als vollständig umgebene Höhlung kann das Leuchtelement vor Umgebungseinflüssen geschützt werden. When run as a completely surrounded cavity the light element can be protected from environmental influences. Durch das Vorsehen der Aufnahme ist das Leuchtelement im montierten Zustand "unter" der Lichtaustrittsfläche im Lichtleitelement angeordnet. By providing the recording, the light-emitting element in the mounted state "under" the light exit surface is arranged in the light guide.
  • Mit der erfindungsgemäßen Lösung lassen sich auch verschiedene Lichtfunktionen realisieren. The inventive solution also different lighting functions can be realized. Erfindungsgemäß ist die Lichtaustrittsfläche zumindest teilweise von einem lichtundurchlässigen Begrenzungselement bedeckt. According to the invention the light exit surface is at least partially covered by an opaque limiting element. Dieses lichtundurchlässige Begrenzungselement kann beispielsweise als Beschichtung in Form von Lackieren oder Bedampfen ausgeführt sein, es kann aber auch ein separates Bauteil aufgeklebt oder sonst wie aufgebracht werden. This opaque limiting element can for example be carried out as a coating in the form of painting or vapor deposition, but it can also be a separate component affixed or otherwise applied. Durch dieses Begrenzungselement lässt sich (evtl. in Verbindung mit einer Freiformreflektorfläche - siehe unten) ein Abblendlicht mit scharfem Hell-Dunkelübergang erzeugen. Through this limiting element (possibly in conjunction with a free-form reflector surface - see below) can produce a low beam with a sharp light-dark transition.
  • Gemäß einer weiteren Variante der Erfindung ist zwischen der Lichteintrittsfläche und der Lichtaustrittsfläche, vorzugsweise im Bereich der Lichtaustrittsfläche, zumindest ein rund um das Lichtleitelement verlaufendes Reflektorelement zum Ablenken des vom Leuchtelement ausgestrahlten Lichts in von der Lichteintrittsfläche abgewandter Richtung angeordnet. According to a further variant of the invention is between the light entrance surface and the light exit surface, preferably arranged in the region of the light exit surface, at least one extending around the light guiding reflector element for deflecting the radiated from the light-emitting element light into facing away from the light entrance surface direction. Mit diesem Reflektorelement lässt sich das vom Leuchtelement ausgestrahlte Licht lichttechnisch nutzen - zB im Zusammenhang mit dem oben genannten Begrenzungselement zur Realisierung eines Abblendlichts. This reflector element to the light emitted from the light-emitting element light makes use of lighting technology - for example, in connection with the above-mentioned limiting element for the realization of a low beam. Grundsätzlich ist ein solcher Reflektorelement günstig, weil beispielsweise bei Verwendung des Lichtleitelements in einem Fahrzeugscheinwerfer damit das vom Leuchtelement emittierte Licht optimal in einen Hauptreflektor des Fahrzeugscheinwerfers gelenkt werden kann. In principle, such reflector element is favorable, because it emitted from the light emitting element can be optimally directed into a main reflector of the vehicle headlamp example, when using the light guide in a vehicle headlight. Gleichzeitig wird ein unkontrollierter Austritt des Lichts aus dem Scheinwerfer verhindert, bzw. eine bessere Ausnutzung des vom Leuchtelement emittierten Lichts möglich. At the same time, an uncontrolled escape of light from the headlight is prevented, and a better utilization of the light emitted from the light emitting element is possible.
  • Die Aufgabe der Erfindung wird weiters durch einen eingangs erwähnten Fahrzeugscheinwerfer erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass zwischen der Laserlichtquelle und dem Leuchtelement zumindest ein Lichtleitelement wie oben beschrieben angeordnet ist. The object of the invention is further achieved by an above-mentioned vehicle headlamp according to the invention in that at least one light-guiding element is arranged as described above between the laser light source and the light-emitting element. Günstigerweise ist die Laserlichtquelle in Hauptabstrahlrichtung des Fahrzeugscheinwerfers gesehen vor dem Leuchtelement angeordnet, so dass das Licht der Laserlichtquelle entgegen der Hauptabstrahlrichtung des Fahrzeugscheinwerfers ausgestrahlt wird. Conveniently, the laser light source is arranged seen in the main direction of the vehicle headlight before the light-emitting element so that the light from the laser light source is irradiated towards the main radiation direction of the vehicle headlamp. In dieser Variante wird insbesondere die Gefährdung von unbeteiligten Verkehrsteilnehmern durch den Laserstrahl verhindert, wenn es zu einer Fehlfunktion des Scheinwerfers kommt - da der Laserstrahl entgegen der Hauptstrahlrichtung verläuft, kann er nicht unkontrolliert aus dem Scheinwerfer herausstrahlen. In this variant, in particular the risk of uninvolved road users is prevented by the laser beam when there is a malfunction of the headlamp - since the laser beam runs counter to the main beam direction, it can not uncontrollably out radiate out of the headlight. Die Erfindung erlaubt die Realisierung eines Fahrzeugscheinwerfers, der die gesetzlichen Bestimmungen wie beispielsweise ECE, SAE, CCC, usw. erfüllen kann. The invention allows the realization of a vehicle headlamp that can meet the legal requirements, such as ECE, SAE, CCC, etc..
  • Als zusätzliches Sicherheitselement ist gemäß einer Variante der Erfindung zumindest ein Blendenelement vorgesehen, mit dem von der Lichteintrittsfläche des Lichtleitelements oder aus dem Inneren des Lichtleitelements in Hauptabstrahlrichtung des Fahrzeugscheinwerfers reflektiertes Licht abschirmbar ist. As an additional security element in accordance with a variant of the invention, a panel element is provided at least, can be shielded with the light reflected from the light incident surface of the light guide or from the interior of the light guide in the main direction of the vehicle headlamp light. In einer weiteren Variante der Erfindung ist das Blendenelement als zwischen der Laserlichtquelle und dem Lichtleitelement verlaufendes Verbindungsstück ausgeführt, das insbesondere röhren- oder halbrohrförmig ausgeführt ist. In a further variant of the invention, the diaphragm element is constructed as extending between the laser light source and the light guide connector, the tube or in particular is carried out semi-tubular.
  • Mit dem Blendenelement kann die Abstrahlung insbesondere von Laserlicht in Richtung außerhalb des Fahrzeugscheinwerfers verhindert werden. With the panel element, the emission can be particularly prevented from the laser light in the direction outside of the vehicle headlamp. Das Blendenelement kann dazu beispielsweise entspiegelt oder absorbierend beschichtet sein, bzw. die relevanten Bereiche des Lichtleitelements umgeben. The shutter member may be to, for example, anti-reflective coating or coated absorbent, or surrounding the relevant areas of the light guide.
  • Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines nicht einschränkenden Ausführungsbeispiels, das in der Zeichnung dargestellt ist, näher erläutert. In the following the invention is illustrated by way of non-limiting example illustrated in the drawing. In dieser zeigt schematisch: This schematically shows:
    • Fig. 1 Fig. 1 eine Querschnittsansicht einer ersten Variante des erfindungsgemäßen Lichtleitelements; a cross-sectional view of a first variant of the light-guiding element according to the invention;
    • Fig. 2 Fig. 2 eine Querschnittsansicht einer zweiten Variante des erfindungsgemäßen Lichtleitelements; a cross-sectional view of a second variant of the light-guiding element according to the invention;
    • Fig. 3 Fig. 3 eine Querschnittsansicht einer dritten Variante des erfindungsgemäßen Lichtleitelements; a cross-sectional view of a third variant of the light-guiding element according to the invention; und and
    • Fig. 4 Fig. 4 eine Querschnittsansicht eines Fahrzeugscheinwerfers mit einem erfindungsgemäßen Lichtleitelement. a cross sectional view of a vehicle headlamp with a light guide member according to the invention.
  • In den nachfolgenden Figuren sind gleiche Elemente aus Gründen der Übersichtlichkeit jeweils mit demselben Bezugszeichen versehen. In the following figures like elements for the sake of clarity, are each provided with the same reference numerals.
  • In In Fig. 1 Fig. 1 ist eine erste Variante des erfindungsgemäßen Lichtleitelements 1 dargestellt. is shown a first variant of the light guide 1 of the invention. Das Lichtleitelement 1 kommt in einem Laser-Fahrzeugscheinwerfer 2 (siehe The light directing member 1 is used in a laser-vehicle headlight 2 (see
  • Fig. 4 Fig. 4 ) zum Einsatz, und zwar zwischen einer Laserlichtquelle 3 und einem Leuchtelement 4, das durch das von der Laser-Lichtquelle 3 einstrahlende Licht zur Emission von sichtbarem Licht insbesondere weißer Farbe angeregt wird. ) Is used, and between a laser light source 3 and a light-emitting element 4, the color white is excited in particular by the irradiating of the laser light source 3 to emit visible light.
  • Das Lichtleitelement 1 weist eine Lichteintrittsfläche 5 und eine Lichtaustrittsfläche 6 auf. The light guide 1 has a light inlet surface 5 and a light exit surface. 6 Die Eintrittquerschnittsfläche der Lichteintrittsfläche 5 ist dabei größer als die Austrittsquerschnittsfläche der Lichtaustrittsfläche 6 - wenn beispielsweise wie im vorliegenden Ausführungsbeispiel das Lichtleitelement 1 einen im wesentlichen kreisförmigen Querschnitt hat, ist also der Eintrittsflächenradius 50 größer als der Austrittsflächenradius 60. The inlet cross-sectional area of ​​the light entrance surface 5 is greater than the outlet cross sectional area of ​​the light exit surface 6 - for example, when as in the present embodiment, the light directing member 1 has a substantially circular cross-section, so the entry surface radius 50 greater than the exit surface radius 60th
  • Eingestrahltes Licht (von der Laserlichtquelle 3) wird über die zwischen der Eintritts- 5 und der Austrittsfläche 6 verlaufende Innenfläche 7 zur Lichtaustrittsfläche 6 hin gebündelt. Incident light (of the laser light source 3) is focused on the extending between the inlet 5 and the exit surface 6 the inner surface 7 to the light exit surface 6 towards. Dies erfolgt überwiegend durch Totalreflexion an der Grenzfläche zwischen Lichtleitelement 1 und dem Umgebungsmedium, bei dem es sich überwiegend um Umgebungsluft handelt. This is done mainly by total reflection at the interface between light guide 1 and the surrounding medium, which is predominantly is ambient air. Im Bereich der Lichtaustrittsfläche 6 befindet sich dann das Leuchtelement 4 (siehe In the area of ​​the light exit surface 6 of the light emitting element 4 is then located (see Fig. 4 Fig. 4 ), das durch das gebündelte Laserlicht zur Aussendung von sichtbarem, bevorzugt weißem Licht angeregt wird. which is excited by the focused laser light to emit visible, preferably white light).
  • Das einfallende Licht muss dabei nicht senkrecht auf die Lichteintrittsfläche 5 auftreffen, sondern kann innerhalb eines Akzeptanzwinkels 300 auffallen. The incident light does not have to be perpendicular to the light entry surface 5, but it can be noticed within an acceptance angle 300th Der Akzeptanzwinkel 300 bezeichnet dabei den Winkel zur optischen Achse 100 des Lichtleitelements 1. Ein Akzeptanzwinkel von 0° ergibt sich, wenn das Licht genau parallel zur optischen Achse 100 (und damit senkrecht zur Lichteintrittsfläche 5) einfällt. The acceptance angle 300 denotes the angle to the optical axis 100 of the light guide 1. An acceptance angle of 0 ° is obtained when the light exactly parallel to the optical axis 100 (and therefore perpendicular to the light entry face 5) is incident. Der Akzeptanzwinkel 300 liegt im vorliegenden Ausführungsbeispiel zwischen 0° und 45°. The acceptance angle 300 is in the present embodiment, between 0 ° and 45 °.
  • Licht, das unter diesem Akzeptanzwinkelbereich (also zwischen 0° und 45°) einfällt, wird zur Lichtaustrittsfläche 6 hin gebündelt. Light (that is, between 0 ° and 45 °) is incident at this acceptance angle range is converged to the light exit surface 6 towards. Licht, das unter einem Winkel größer dem Akzeptanzwinkel einfällt, wird entweder direkt an der Lichteintrittsfläche 5 reflektiert oder tritt zwar in das Lichtleitelement 1 ein, wird dann aber dort so hin- und herreflektiert, dass es wieder bei der Lichteintrittsfläche 5 austritt und nicht die Lichtaustrittsfläche 6 erreicht. Light, the greater is incident at an angle to the acceptance angle, is either directly reflected to the light incident surface 5 or indeed enters the light-guiding element 1, but is then so forth there reflected back and forth, that it exits at the light input surface 5, and not the light exit surface 6 reached.
  • Das Lichtleitelement 1 vergrößert also die Toleranzen, mit denen das Licht der Laserlichtquelle 3 (siehe The light guide 1 is therefore increases the tolerances with which the light from the laser light source 3 (see Fig. 4 Fig. 4 ) auf das Leuchtelement 4 ( ) (On the light-emitting element 4 Fig. 4 Fig. 4 ) einstrahlt und erleichtert damit einerseits den Bau eines Laser-Fahrzeugscheinwerfers 2, andererseits fallen auch die im Betrieb auftretenden Erschütterungen weniger stark ins Gewicht. ) Irradiating and thereby on the one hand facilitates the construction of a laser-vehicle headlamp 2, on the other hand also the vibrations occurring during operation are less significant.
  • Um entsprechend die bündelnde Wirkung zu erreichen, ist die Innenfläche 7 des Lichtleitelements 1 im Wesentlichen als Paraboloid oder als Freiformfläche ausgeführt. In order to achieve according to the focusing effect, the inner surface 7 of the light-guiding element 1 is substantially designed as a paraboloid or as a free-form surface. Des Weiteren kann, wie in Furthermore, as in can, Fig. 1 Fig. 1 dargestellt, die Außenseite des Lichtleitelements 1 im Bereich zwischen der Lichteintrittfläche 5 und der Lichtaustrittsfläche 6 mit einer lichtundurchlässigen und/oder reflektierenden Beschichtung 8 versehen sein. shown, may be provided the outside of the light guide 1 in the region between the light entry face 5 and the light exit surface 6 with an opaque and / or reflective coating. 8 Diese Beschichtung 8 kann den angegebenen Bereich bereichsweise oder auch vollständig bedecken. This coating 8 may partially or completely cover the specified area.
  • Dadurch wird einerseits die reflektierende bzw. bündelnde Wirkung der Innenfläche 7 verstärkt, andererseits kann keine fehlgeleitete Laserstrahlung aus dem Lichtleitelement austreten, was zu Verletzungen bei unbeteiligten Verkehrsteilnehmern führen könnte. Characterized the reflecting and focusing effect of the inner surface 7 is increased on the one hand, on the other hand will not leak misdirected laser radiation from the light guide member, which could lead to injuries in uninvolved road users. Die Beschichtung 8 ist beispielsweise als Lackierung, Bedampfung oder formschlüssige Hülle ausgeführt. The coating 8 is embodied for example as coating, vapor deposition or form-fitting cover.
  • Grundsätzlich kann das Lichtleitelement 1 röhrenrömig, also hohl, ausgeführt sein, allerdings kann es auch als einstückiger Volumskörper gefertigt sein. Basically, the light guide 1 may be so made hollow röhrenrömig, but it can also be made as an integral Volumskörper. Als Material kommen verschiedene transparente Materialien wie Glas, Kunststoff, etc. in Frage. As a material, various transparent materials such as glass, plastic, etc. come into question.
  • Im Bereich der Lichtaustrittsfläche 6 ist eine Aufnahme für ein Leuchtelement 4 vorgesehen. In the area of ​​the light exit surface 6, a receptacle for a light-emitting element 4 is provided. In den dargestellten Ausführungsbeispielen ist nur eine Aufnahme für ein Leuchtelement 4 vorgesehen, es können aber auch Aufnahmen für mehrere Leuchtelement 4 vorgesehen sein, bzw. mehrere Leuchtelemente 4 in eine Aufnahme verbracht werden. In the illustrated embodiments, only a receptacle for a lighting element 4 is provided, but it can also record multiple light-emitting element 4 can be provided, or a plurality of lighting elements 4 are placed in a recording. In In Fig. 1 Fig. 1 ist die Aufnahme für das Leuchtelement 4 als Sackloch 9 ausgeführt, die Variante in is the receptacle for the light-emitting element 4 designed as a blind hole 9, the variation in Fig. 2 Fig. 2 sieht eine vollständig von dem Lichtleitelement 1 umgebene Höhlung 10 vor. provides a completely surrounded by the light-guiding element 1 cavity 10th
  • Das Leuchtelement 4 wird durch das gebündelte Laserlicht getroffen und zur Ausstrahlung von sichtbarem Licht angeregt. The light-emitting element 4 is hit by the focused laser light and excited to emit visible light. Dieses sichtbare Licht tritt dann aus dem Lichtleitelement 1 aus und kann lichttechnisch weiterverwendet werden, in einem Laser-Fahrzeugscheinwerfer 2, wie in This visible light then exits from the light directing member 1 and can be further used photometrically, in a laser-vehicle headlight 2 as shown in Fig. 4 Fig. 4 dargestellt und näher erläutert ist. is illustrated and explained in detail.
  • In In Fig. 2 Fig. 2 ist gemäß der Erfindung ersichtlich wie die Lichtaustrittsfläche 6 zumindest teilweise von einem lichtundurchlässigen Begrenzungselement 15 bedeckt ist. is can be seen how the light exit surface 6 according to the invention at least partially covered by an opaque limiting element 15 °. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Begrenzungselement 15 unterhalb einer durch die optische Achse 100 verlaufenden Horizontalebene (die Horizontalebene verläuft in In the illustrated embodiment, the limiting element 15 is below a plane passing through the optical axis 100 horizontal plane (the horizontal plane is in Fig. 2 Fig. 2 senkrecht zur Blattebene und fällt daher mit der strichpunktierten Linie der optischen Achse 100 zusammen) angeordnet. perpendicular to the plane and therefore falls arranged in the dashed line of the optical axis 100 together). Selbstverständlich sind je nach gewünschter Lichtfunktion auch andere Ausführungen möglich. Of course, other designs are possible depending on the desired light function.
  • Das Begrenzungselement 15 kann beliebig ausgeführt sein, beispielsweise als lichtundurchlässige Beschichtung oder als separate Blende, die aufgeklebt oder auf eine andere Weise auf das Lichtleitelement 1 aufgebracht bzw. an diesem mechanisch gehalten wird. The limiting element 15 can be designed as desired, for example as opaque coating or as a separate diaphragm, which glued or in another way applied to the light directing member 1 and this is mechanically held. Das Begrenzungselement 15 erlaubt die Erzeugung eines Hell-Dunkel-Übergangs, wodurch sich verschiedene Lichtfunktionen wie Abblendlicht, Nebellicht etc. realisieren lassen. The limiting element 15 allows the generation of a light-dark transition, resulting in different light functions such as low beams, fog light, etc. can be realized.
  • Der genannte Hell-Dunkel-Übergang kann durch die in Said light-dark transition can by in Fig. 3 Fig. 3 dargestellte Variante des erfindungsgemäßen Lichtleitelements 1 noch begünstigt werden: Darin weist das Lichtleitelement 1 ein rund um das Lichtleitelement 1 verlaufendes Reflektorelement 11 auf, das das vom Leuchtelement 4 ausgestrahlte Licht in eine von der Lichteintrittsfläche 5 abgewandte Richtung ablenkt. Variant of the light-guiding element 1 still be favored according to the invention shown: Therein, the light directing member 1 a extending around the light directing member 1 reflector element 11, which deflects the light emitted from the light-emitting element 4 light in a direction away from the light incident surface 5 direction. Damit kann das allseitig ausgestrahlte Licht des Leuchtelements 4 noch besser lichttechnisch genutzt werden. So that the emitted light on all sides of the lighting element 4 can be used better lighting technology. Das Reflektorelement 11 ist beispielsweise als Halbschale (nur die obere oder untere Hälfte ist vorhanden) oder als Vollreflektor ausgeführt. The reflector element 11 is, for example, as a half shell (only the upper or lower half is present) is executed or as a full reflector.
  • Das Reflektorelement 11 ist entweder einstückig mit dem Lichtleitelement 1 ausgeführt oder als separates Bauteil ausgeführt. The reflector element 11 is either integral with the light guide 1 or as a separate component. Im zweiten Fall besteht es beispielsweise aus Metall, Kunststoff oder Glas, wobei die dem Leuchtelement 4 zugewandte Seite reflektierend, also entsprechend beschichtet ausgeführt ist. In the second case it consists for example of metal, plastic or glass, wherein the light-emitting element 4 the facing side is reflective, that is appropriately coated executed. Wenn das Reflektorelement 11 einstückig mit dem Lichtleitelement 1 ausgeführt ist, ist dafür zu sorgen, dass kein Licht in Richtung der Lichteintrittsfläche 5 austreten kann - die reflektierende Schicht ist also dick genug auszuführen, bzw. ist auf der vom Leuchtelement 4 abgewandten Seite eine lichtundurchlässige Schicht aufzubringen. When the reflector member 11 is integral with the light guide 1, it should be ensured that no light toward the light entrance surface 5 can escape - the reflective layer is thus perform thick enough or is on the side remote from the light-emitting element 4 side of the opaque layer applied.
  • Grundsätzlich ist das Reflektorelement 11 zwischen der Lichteintritts- 5 und der Lichtaustrittsfläche 6 anzuordnen, befindet sich aber bevorzugt, wie im vorliegenden Ausführungsbeispiel, im Bereich der Lichtaustrittsfläche 6. In principle, the reflector 11 between the light entrance 5 and the light exit surface is to arrange 6, but is preferably located, as in the present embodiment, in the region of the light exit surface. 6
  • In In Fig. 4 Fig. 4 ist abschließend ein Fahrzeugscheinwerfer 2 in ausschnittsweiser Darstellung im Querschnitt zu sehen, in dem ein erfindungsgemäßes Lichtleitelement 1 zum Einsatz kommt. is finally a vehicle headlamp 2 in a sectional view shown in cross-section, in which an inventive light directing member 1 is used. Es sind nur die für das Verständnis der Erfindung wesentlichen Merkmale dargestellt, da dem Fachmann die übrigen Elemente eines Fahrzeugscheinwerfers bekannt sind. It is only shown the elements essential for understanding the invention, since the person skilled in the remaining elements of a vehicle headlight have been known.
  • Der Fahrzeugscheinwerfer 2 umfasst eine Laserlichtquelle 3, die beispielsweise in einem Wellenlängenbereich zwischen 200 nm und 450 nm, also teilweise im nicht-sichtbaren UV-Bereich, abstrahlt. The vehicle headlight 2 comprises a laser light source 3, which emits for example in a wavelength range between 200 nm and 450 nm, that is partially in the invisible UV range. Die abgestrahlte Leistung der Laserlichtquelle 3 liegt zwischen 0,5 und 2 W, kann aber auch höher sein. The radiated power of the laser light source 3 is between 0.5 and 2 W, but may also be higher. Bei der Laserlichtquelle 3 handelt es sich beispielsweise um einen Halbleiterlaser in Form einer Laserdiode. In the laser light source 3 is, for example, a semiconductor laser in the form of a laser diode. Es können auch mehrere Laserlichtquellen 3 vorgesehen sein, beispielsweise in Form von Laserdioden-Arrays. There may also be provided a plurality of laser light sources 3, for example in the form of laser diode arrays.
  • Die Laserlichtquelle 3 weist zum Abführen der im Betrieb entstehenden Wärme im dargestellten Ausführungsbeispiel einen Kühlkörper 12 und eine Lüftungsvorrichtung 13 auf - die Lüftungsvorrichtung 13 dient hier dazu, dem Kühlkörper 12 kühle Luft zuzuführen bzw. erwärmte Luft abzuführen. The laser light source 3, for dissipating the heat generated during operation in the illustrated embodiment a heat sink 12 and a ventilation device 13 - the ventilation device 13 serves to supply the heat sink 12, cool air or heated air discharge. Die Lüftungsvorrichtung 13 kann beispielsweise eine Ventilationsvorrichtung umfassen. The ventilation device 13 may for example comprise a ventilation device. Der Kühlkörper 12 kann aus einem geeigneten Material gefertigt sein und zusätzlich beispielsweise Kühlrippen o.ä. The heat sink 12 may be made of a suitable material and in addition cooling ribs or the like, for example, aufweisen. respectively.
  • Neben der Laserlichtquelle 3 (in In addition to the laser light source 3 (in Fig. 4 Fig. 4 mit Kühlkörper 12 und Lüfter 13 dargestellt) ist ein Leuchtelement 4 vorgesehen, das im vorliegenden Ausführungsbeispiel kugelförmig ausgebildet ist. shown with heat sink 12 and fan 13) is a light-emitting element 4 is provided which is spherical in the present embodiment. Die kugelförmige Ausbildung ist dabei nur eine von mehreren möglichen Ausbildungen, das Leuchtelement 4 kann auch anders ausgeführt sein. The spherical form is only one of several possible embodiments, the light emitting element 4 can also be designed differently. Bei dem Leuchtelement 4 handelt es sich bevorzugt um einen Phosphor-Konverter, der durch das Licht der Laserlichtquelle 3 in bekannter Weise zur Ausstrahlung von sichtbarem Licht angeregt werden kann. In the light-emitting element 4 is preferably a phosphorus-converter, which can be excited by the light from the laser light source 3 in a known manner to emit visible light. Als Phosphor-Konverter können im Prinzip alle Materialien verwendet werden, die monochromatisches Laserlicht in Licht anderer Wellenlängen (bevorzugt weißes Licht), umwandeln. As the phosphorus-converter in principle all materials, the monochromatic laser light may be used, in light of other wavelengths (preferably white light) transform. Im Prinzip handelt es sich bei dem Phosphor-Konverter also um einen Lichtwandler - die Elektronen des Konvertermaterials werden durch das Laserlicht in höhere Energieniveaus angeregt und emittieren beim Zurückfallen Licht der dem Niveauunterschied entsprechenden Wellenlänge. Thus, in principle it is in the phosphor converter to a light converter - the electrons of the converter material are excited by the laser light to higher energy levels and emit when falling back light of the corresponding wavelength to the level difference.
  • Das Leuchtelement 4 ist in einem erfindunsgemäßen Lichtleitelement 1 angeordnet, das in einem Reflektor 16 positioniert ist. The light-emitting element 4 is arranged in a erfindunsgemäßen light directing member 1 which is positioned in a reflector sixteenth Der Reflektor 16 lenkt das vom Leuchtelement 4 abgestrahlte Licht in Hauptabstrahlrichtung 200 des Fahrzeugscheinwerfers 2. Die Hauptabstrahlrichtung 200 verläuft im vorliegenden Beispiel in The reflector 16 deflects the emitted light from the luminous element 4 in the main emission direction 200 of the vehicle headlight 2. The main direction of radiation runs 200 in the present example in Fig. 4 Fig. 4 von links nach rechts. left to right. Der Reflektor 16 kann verschwenkbar und/oder verstellbar angeordnet sein, was in den Figuren aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht dargestellt ist. The reflector 16 may be pivotally arranged and / or adjustable, which is not shown in the figures for reasons of clarity. Grundsätzlich sind beliebige Ausführungen des Reflektors 16 möglich, es können Freiformvarianten genau so wie Parabeln, Hyperbeln, Ellipsen bzw. Kombinationen davon als Reflektorfläche zum Einsatz kommen. Basically, any versions of the reflector 16 are possible, it can free-form variants just like parabolas, hyperbolas, ellipses and combinations thereof are used as a reflector surface. Der Reflektor 16 ist in The reflector 16 is in Fig. 4 Fig. 4 als Querschnitt zu erkennen und kann als Halbschale (nur die obere oder untere Hälfte ist vorhanden) oder als Vollreflektor ausgeführt sein, wobei dem Fachmann eine Reihe von Varianten für den Reflektor 16 bekannt ist. seen in cross-section and can (the upper or lower half is only available) or be embodied as a full reflector as a half shell, in which the skilled person is known a number of variants for the reflector sixteenth
  • In der dargestellten Variante der Erfindung ist das Leuchtelement 4 auf der optischen Achse 400 des Fahrzeugscheinwerfers 2 in einem Brennpunkt des Reflektors 16 angeordnet. In the illustrated variant of the invention, the light-emitting element 4 is disposed on the optical axis 400 of the vehicle headlamp 2 in a focal point of the reflector sixteenth Es sei darauf hingewiesen, dass der Reflektor 16 auch als Freiflächen-Reflektor mit mehreren, unterschiedlichen Brennpunkten ausgeführt sein kann, wobei gemäß dem dargestellten Ausführungsbeispiel das Leuchtelement 4 eben in einem dieser Brennpunkte angeordnet ist. It should be noted that the reflector 16 may be designed as free-form reflector with a plurality of different focal points, wherein in the embodiment shown the light emitting element 4 just placed in one of these focal points. Natürlich ist es nicht zwingend notwendig, dass das Leuchtelement 4 in einem Brennpunkt angeordnet ist - es muss aber zum Erreichen einer gewünschten Lichtverteilung ortsfest im Reflektor verbleiben, was auch bei Erschütterungen sichergestellt sein soll. Of course, it is not imperative that the lighting element 4 is arranged in a focal point - but it needs to achieve a desired light distribution remain stationary, which is to be ensured even when shaken in the reflector. Der Fahrzeugscheinwerfer 2 ist durch eine Abdeckscheibe 17 verschlossen. The vehicle headlamp 2 is closed by a cover 17th Die Abdeckscheibe 17 kann beliebig ausgeführt sein, ist aber bevorzugt größtenteils transparent. The cover 17 can be of any, but is preferably largely transparent.
  • Durch das Lichtleitelement 1, das darin angeordnete Leuchtelement 4 und den Reflektor 16 wird das gewünschte Lichtbild des Fahrzeugscheinwerfers 2 erzeugt. Through the light directing member 1, disposed therein light-emitting element 4 and the reflector 16, the desired light image of the vehicle headlamp 2 is generated. Außerdem ermöglicht das erfindungsgemäße Lichtleitelement 1 größere Toleranzen hinsichtlich der relativen Positionierung zwischen Laserlichtquelle 3 und Leuchtelement 4, beispielsweise wenn die Lichtquelle 3 reparaturbedingt ausgetauscht wird oder wenn sich die Laserlichtquelle 3 durch Erschütterungen im Betrieb nicht mehr in der Optimalposition befindet. Moreover, light guide of the invention allows 1 larger tolerances in the relative positioning between the laser light source 3 and light-emitting element 4, for example, when the light source 3 repair conditionally is exchanged or when the laser light source is not part 3 due to vibrations during operation in the optimum position.
  • Zur Befestigung des Lichtleitelements 1 im Reflektor 16 ist ein Trägerelement 18 vorgesehen - das Trägerelement 18 ist hier mit Kühlrippen 19 versehen, die zum Ableiten der bei der Lichterzeugung im Leuchtelement 4 und dem Lichtleitelement 1 entstehenden Wärme dienen. For fastening of the light guide 1 in the reflector 16, a support member 18 is provided - the support member 18 is provided with cooling fins 19 here, which serve for deriving the produced during the generation of light in the light-emitting element 4 and the light directing member 1 heat. Die Kühlrippen 19 sind nur ein Beispiel für Wärmeableitelemente, die hier verwendet werden können - dem Fachmann ist diesbezüglich eine Reihe von Möglichkeiten bekannt, daher wird hier nicht näher darauf eingegangen. The cooling fins 19 are only one example of Wärmeableitelemente that can be used here - the person skilled in this regard a number of ways known therefore will not describe all of it.
  • Die Laserlichtquelle 3 und das Leuchtelement 4 sind so angeordnet, dass das Licht der Laserlichtquelle 3 entgegen der Hauptabstrahlrichtung 200 des Fahrzeugscheinwerfers 2 ausgestrahlt wird. The laser light source 3 and the light-emitting element 4 are arranged so that the light from the laser light source 3 is emitted, contrary to the main emission direction 200 of the vehicle headlamp. 2 Die Laserlichtquelle 3 ist also in Hauptabstrahlrichtung 200 des Fahrzeugscheinwerfers 2 gesehen vor dem Leuchtelement 4 angeordnet, so dass das Licht der Laser-lichtquelle 3 entgegen der Hauptabstrahlrichtung 200 des Fahrzeugscheinwerfers 2 ausgestrahlt wird. The laser light source 3 is arranged so seen in the main direction 200 of the vehicle headlamp 2 in front of the light-emitting element 4, so that the light from the laser light source 3 is emitted, contrary to the main emission direction 200 of the vehicle headlamp. 2 Die Strahlrichtung 500 der Laserlichtquelle 3 verläuft also entgegengesetzt zur Hauptabstrahlrichtung 200 des Fahrzeugscheinwerfers 2. Dadurch wird verhindert, dass im Fall einer Beschädigung des Fahrzeugscheinwerfers 2 oder einer Fehlfunktion das Licht der Laserlichtquelle 3 entweichen und zur Gefährdung anderer Verkehrsteilnehmer führen kann. The beam direction 500 of the laser light source 3 thus runs counter to the main emission direction 200 of the vehicle headlight 2. Thereby, it is prevented that in case of damage of the vehicle headlamp 2 or malfunction escape the light from the laser light source 3 and can lead to danger to other road users.
  • Die Strahlrichtung 500 der Laserlichtquelle 3 verläuft bevorzugt in einem spitzen Winkel zur Hauptabstrahlrichtung 200 des Fahrzeugscheinwerfers 2. Der Winkel kann also zwischen 0° und 90° liegen. The beam direction 500 of the laser light source 3 preferably runs at an acute angle to the main emission direction 200 of the vehicle headlight 2. The angle may therefore be between 0 ° and 90 °. Ein Winkel von 0° bedeutet also, dass die Laserlichtquelle 3 auf der optischen Achse des Fahrzeugscheinwerfers 2 in Hauptstrahlrichtung 200 gesehen hinter dem Leuchtelement 4 angeordnet ist. An angle of 0 ° therefore means that the laser light source is arranged saw 3 on the optical axis of the vehicle headlamp 2 in the main beam direction 200 behind the lighting element. 4 Entsprechend bedeutet ein Winkel von 90°, dass die Strahlrichtung 500 der Laserlichtquelle 3 normal zur optischen Achse des Fahrzeugscheinwerfers 2 verläuft. Correspondingly, an angle of 90 °, that the beam direction of the laser light source 3 extends normal to the optical axis 500 of the vehicle headlamp. 2 Optische Achse und Hauptabstrahlrichtung 200 des Fahrzeugscheinwerfers 2 verlaufen im Wesentlichen parallel zueinander. Optical axis and the main emission direction 200 of the vehicle headlamp 2 extend substantially parallel to each other. Je nach verfügbarem Bauraum für den Fahrzeugscheinwerfer 2 bzw. gewünschtem Einsatzgebiet können also Lichtquelle 3 und Lichtleitelement 1 bzw. Leuchtelement 4 zueinander angeordnet werden. Depending on the available space for the vehicle headlamp 2 and the desired application light source 3 and light guide 1 and light-emitting element 4 to each other so they can be disposed.
  • Zwischen der Laserlichtquelle 3 und dem Lichtleitelement 1 mit dem Leuchtelement 4 kann eine Reihe von Elementen angeordnet sein. Between the laser light source 3 and the light directing member 1 with the light-emitting element 4 has a number of elements may be disposed. Beispielsweise ist im dargestellten Ausführungsbeispiel gemäß For example, in the illustrated embodiment according to Fig. 4 Fig. 4 unmittelbar nach der Laserlichtquelle 3 ein Optikelement in Form eines Sammellinsenelements 20 angeordnet. immediately after the laser light source 3, an optical element in the form of a convex lens element 20 is arranged. Diese Sammellinse konzentriert das Licht der Laser-lichtquelle 3 in Richtung des Lichtleitelements 1 bzw. des darin angeordneten Leuchtelements 4. Natürlich können auch beliebige andere Optikelemente zum Einsatz kommen, beispielsweise Linsen und/oder Prismen verschiedenster Art. This converging lens focuses the light from the laser light source 3 in the direction of the light guide 1 or of the light-emitting element arranged therein 4. Of course, any other optical elements can be used, for example, lenses and / or prisms verschiedenster Art.
  • Günstigerweise sind rund um derartige Optik- oder Lichtleitelemente 1 absorbierende Elemente angeordnet, um eventuelle Reflexionen des eintretenden Laserlichts in Hauptabstrahlrichtung 200 des Fahrzeugscheinwerfers 2 und damit Gefährdung anderer Verkehrsteilnehmer zu verhindern. Conveniently, 1-absorbing elements are arranged to prevent any reflections of the incoming laser light in the main direction 200 of the vehicle headlamp 2 and thus endangering other road users around such optical or optical fiber elements. Das Blendenelement 21 in The panel element 21 in Fig. 4 Fig. 4 stellt eine Ausführungsform derartiger Elemente dar. Es verhindert eine Abstrahlung von Reflexionen aus dem Fahrzeugscheinwerfer 2 heraus. illustrates an embodiment of such elements. It prevents out an emission of reflections out of the vehicle headlamp. 2 In einer Variante bzw. zusätzlich können die besagten Optik-, Lichtleitelemente 1 und absorbierenden Elemente wie das Blendenelement 21 auch mit entspiegelten Oberflächen versehen bzw. so ausgeführt sein, dass sie nur Licht im Wellenlängenbereich des Laserlichts reflektieren bzw. absorbieren, allerdings für sichtbares Licht durchscheinend ausgeführt sind und damit einen Blick auf die Scheinwerferkomponenten erlauben. In a variant or in addition, the said optic, light guide elements 1 and absorbing elements such as the aperture member 21 can also provided with non-reflecting surfaces or be designed so that they reflect or absorb only light in the wavelength range of the laser light, but visible light transparent are carried out, thus allowing a view of the headlight components. Dabei können auch Unregelmäßigkeiten wie Einschlüsse oder Mikrostrukturen vorgesehen werden, die das Laserlicht ablenken, von außen sichtbar machen und so als Designelement dienen. This also irregularities such as inclusions or micro-structures can be provided, which deflect the laser light to make visible from the outside and thus serve as a design element.
  • Beispielhaft ist das Blendenelement 21 in Illustratively, the diaphragm member 21 is in Fig. 4 Fig. 4 oberhalb einer durch die optische Achse 400 des Fahrzeugscheinwerfers 2 verlaufende Horizontalebene zwischen dem Lichtleitelement 1 und der Abdeckscheibe 17 angeordnet. located above a plane passing through the optical axis 400 of the vehicle headlamp 2 horizontal plane between the light directing member 1 and the cover 17th Natürlich sind aber auch andere, dem Fachmann bekannte Lösungen möglich - die einzige Voraussetzung derartiger Vorrichtungen ist, dass die Lichtfunktionen des Fahrzeugscheinwerfers 2 nicht nachteilig beeinflusst werden. Of course, there are also others known to those skilled solutions possible - the only requirement of such devices is that the light functions of the vehicle headlamp 2 will not be adversely affected.
  • Das Blendenelement 21 kann auch so ausgeführt sein, dass es den gesamten Freistrahlbereich des Laserlichts umhüllt, beispielsweise in Form einer Röhre oder einer Röhre mit halbkreisförmigen Querschnitt ("Halfpipe"). The aperture member 21 can also be designed so that it surrounds the entire free-jet region of the laser light, for example in the form of a tube or a pipe having semi-circular cross-section ( "half-pipe"). In einer weiteren Variante kann es halbverspiegelt ausgeführt sein und/oder aus Designgründen mit einer eigenen Lichtquelle (zB einer blauen LED) beleuchtet werden. In another variant, it may be executed halbverspiegelt and / or be illuminated for reasons of design with its own light source (eg a blue LED). Derartige Varianten sind in den Figuren nicht dargestellt. Such variants are not shown in the figures.
  • Die Erfindung gemäß den obigen Ausführungen erlaubt die Realisierung eines Fahrzeugscheinwerfers, der die gesetzlichen Bestimmungen wie beispielsweise ECE, SAE, CCC, usw. erfüllen kann. The invention of the above, allows the realization of a vehicle headlamp that can meet the legal requirements, such as ECE, SAE, CCC, etc..
  • Bei dem Fahrzeugscheinwerfer 2 gemäß der Variante in In the vehicle headlamp 2 according to the variation in Fig. 4 Fig. 4 kann außerdem die beim Betrieb der Laserlichtquelle 3 entstehende Abwärme genutzt werden. the heat generated during operation of the laser light source 3 waste heat may also be used. Im Ausführungsbeispiel gemäß In the embodiment of Fig. 4 Fig. 4 ist die Laserlichtquelle 3 unterhalb einer im eingebauten Zustand des Fahrzeugscheinwerfers 2 durch die optische Achse 400 des Fahrzeugscheinwerfers 2 verlaufende Horizontalebene nahe an der Abdeckscheibe 17 angeordnet. the laser light source 3 is arranged below a running in the installed state of the vehicle headlamp 2 by the optical axis 400 of the vehicle headlamp 2 horizontal plane close to the cover panel 17th Die Horizontalebene verläuft in The horizontal plane is in Fig. 4 Fig. 4 normal auf die Zeichenebene durch die optische Achse 400 des Fahrzeugscheinwerfers 2. normal to the plane through the optical axis 400 of the vehicle headlamp. 2
  • Die Laserlichtquelle 3 ist so nahe an der Abdeckscheibe 17 angeordnet, dass die Abdeckscheibe 17 mittels der Abwärme der Laserlichtquelle 3 aufwärmbar ist. The laser light source 3 is disposed as close to the cover plate 17, that the cover 17 is aufwärmbar by means of the waste heat from the laser light source. 3 Die Abwärme kann zum Enttauen und Enteisen der Abdeckscheibe 17 verwendet werden. The waste heat can be used to de-ice the cover plate and Enttauen 17th Je nach verwendeter Laserlichtquelle 3 bzw. je nach Material der Abdeckscheibe 17 etc. ist zu entscheiden, wie nahe die Laserlichtquelle 3 zur Abdeckscheibe 17 positioniert werden muss. Depending on the laser light source 3, and depending on the material of the cover plate 17, etc. is to decide the laser light source must be positioned 3 to the cover plate 17 as close. Die Lüftungsvorrichtung 13 der Laserlichtquelle 3 kann hier durch Lenkung des Abwärmestroms unterstützend verwendet werden. The ventilation device 13 of the laser light source 3 can be used here by steering of the waste heat stream supportive. Gemäß der Variante in According to the variant in Fig. 4 Fig. 4 ist die Laserlichtquelle 3 unter einem Designblendenelement 22 positioniert ist, das entsprechende Designblendenöffnungen 23 zum Durchtritt der Abwärme aufweist. is the laser light source 3 is positioned under a design aperture element 22 having corresponding design apertures 23 for passage of the waste heat. Diese Designblendenöffnungen 23 können gemäß einer Variante eine düsenförmige Gestalt haben, sodass der durch die Abwärme der Laserlichtquelle 3 bewirkte Luftstrom 24 gezielt gelenkt werden kann. These design apertures 23 may have a nozzle-shaped configuration according to a variant, so that the can be selectively directed through the waste heat from the laser light source 3 induced airflow 24th Unter düsenförmiger Gestalt ist hier eine Form zu verstehen, die das Lenken des durch die Designblendenöffnungen 23 durchtretenden Luftstroms erlaubt, um die oben genannte Aufgabe zu erfüllen. Under nozzle shape is here understood to mean a shape which allows the steering of the passing through the design apertures 23 air stream in order to meet the above object. So kann das Enttauen und Enteisen, bzw. ganz allgemein das Nutzen der Abwärme der Laser-lichtquelle 3 noch effizienter erfolgen. Thus, the Enttauen and de-icing, or more generally done the benefits of waste heat from the laser light source 3 even more efficiently.

Claims (9)

  1. A laser vehicle headlight comprising a light guiding element (1) for a laser vehicle headlight (2), wherein the laser vehicle headlight (2) comprises at least one laser light source (3) and at least one luminous element (4) which can be irradiated by the laser light source (3) and can thus be excited to emit visible light, wherein the light guiding element (1) has a light entrance surface (5) and a light exit surface (6), wherein the entrance cross-sectional area of the light entrance surface (5) is greater than the exit cross-sectional area of the light exit surface (6), wherein the light radiated in through the light entrance surface (5) can be concentrated in the direction of the light exit surface (6) via the inner surface (7) connecting the light entrance surface (5) and the light exit surface (6), wherein the light exit surface (6) is covered at least in part by a light-impermeable delimitation element (15), characterised in that the luminous element (4) is arranged in the light guiding element (1) and the light-impermeable delimitation element (15) is applied to the light guiding element (1).
  2. The laser vehicle headlight comprising a light guiding element (1) according to Claim 1, characterised in that the angle of acceptance (300) of the light guiding element (1) is between 0° and 45° with respect to the optical axis (100) of the light guiding element (1).
  3. The laser vehicle headlight comprising a light guiding element (1) according to Claim 1 or 2, characterised in that the inner surface (7) of the light guiding element (1) is formed substantially as a paraboloid or as a free-form face.
  4. The laser vehicle headlight comprising a light guiding element (1) according to one of the preceding claims, characterised in that the outer face of the light guiding element (1), in the region between the light entrance surface (5) and the light exit surface (6), is provided at least in regions, but particularly completely with a light-impermeable and/or reflective coating (8).
  5. The laser vehicle headlight comprising a light guiding element (1) according to one of the preceding claims, characterised in that at least one receptacle for the luminous element (4) is provided in the region of the light exit surface (6), wherein the receptacle is formed in particular as a blind bore (9) or as a cavity (10) completely surrounded by the light guiding element (1).
  6. The laser vehicle headlight comprising a light guiding element (1) according to one of the preceding claims, characterised in that at least one reflector element (11), which runs around the light guiding element (1), is provided between the light entrance surface (5) and the light exit surface (6), preferably in the region of the light exit surface (6), in order to deflect the light emitted from the luminous element (4) in a direction facing away from the light entrance surface (5).
  7. A laser vehicle headlight according to one of Claims 1 to 6, characterised in that the laser light source (3) is arranged in front of the luminous element (4) as viewed in the main radiation direction (200) of the vehicle headlight (2), such that the light of the laser light source (3) is emitted against the main radiation direction (200) of the vehicle headlight (2).
  8. The laser vehicle headlight according to one of Claims 1 to 7, characterised in that at least one screen element (21) is provided, by means of which light reflected by the light entrance surface (5) of the light guiding element (1) or from the interior of the light guiding element (1) in the main radiation direction (200) of the vehicle headlight (2) can be shielded.
  9. The laser vehicle headlight according to one of Claims 1 to 8, characterised in that the screen element (21) is formed as a connection piece running between the laser light source (3) and the light guiding element (1) and is formed in particular in a tubular or semi-tubular manner.
EP20130714182 2012-03-12 2013-03-04 Light guiding element for a laser vehicle headlight Active EP2825818B1 (en)

Priority Applications (2)

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