EP3056801A1 - Beleuchtungsvorrichtung für einen scheinwerfer eines kraftfahrzeugs sowie verfahren zum betreiben einer beleuchtungsvorrichtung - Google Patents

Beleuchtungsvorrichtung für einen scheinwerfer eines kraftfahrzeugs sowie verfahren zum betreiben einer beleuchtungsvorrichtung Download PDF

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EP3056801A1
EP3056801A1 EP16000184.8A EP16000184A EP3056801A1 EP 3056801 A1 EP3056801 A1 EP 3056801A1 EP 16000184 A EP16000184 A EP 16000184A EP 3056801 A1 EP3056801 A1 EP 3056801A1
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EP
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radiation
primary radiation
lighting device
angle
refraction
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    • F21S45/70—Prevention of harmful light leakage

Definitions

  • Lighting devices are known from the prior art, which have a light source for emitting a primary radiation.
  • this light source can comprise at least one laser or laser diodes, with which light in the blue wavelength range is emitted as the primary radiation.
  • This primary radiation can be converted by means of a converter element into a secondary radiation which has a second wavelength distribution.
  • the secondary radiation for example, white light can be provided.
  • such lighting devices may have a reflector element or a reflector for reflecting the secondary radiation.
  • a corresponding light distribution can be provided in front of the motor vehicle.
  • the describes DE 10 2012 220 472 A1 a lighting device for a motor vehicle, which has a laser light source for the emission of a primary light beam.
  • the illumination device comprises a photoluminescent element, which is arranged such that the primary light beam which can be emitted by the laser light impinges on the photoluminescent element, and which is embodied such that a secondary light distribution can be emitted by the incident primary light beam by utilizing photoluminescence.
  • a Abstrahlhemmungsmittel be arranged in the beam path between the photoluminescent element and a Abstrahloptik adopted.
  • the lighting device can be used in a headlight of a motor vehicle.
  • the light source of the lighting device can For example, have at least one laser or a laser diode.
  • the primary radiation can be emitted in the form of light in the blue wavelength range.
  • the converter element With the converter element, the primary radiation can be converted into a secondary radiation, which preferably has a higher wavelength than the primary radiation.
  • the converter element may be a fluorescent converter element.
  • the converter element may for example be formed at least partially from yttrium-aluminum-garnet doped with cerium.
  • the converter element may also be referred to by the term "phosphor".
  • the secondary radiation strikes a deflection device, which has a reflector element. This reflector element can be formed for example by a corresponding reflective coating. With the reflector element, the secondary radiation can be reflected, so that a light distribution can be provided.
  • the illumination device has an absorber element for absorbing the primary radiation, which is arranged such that the primary radiation output by the refraction element strikes the absorber element.
  • the primary radiation is deflected at a failure of the converter element so with the at least one refractive element that this hits an absorber element. With the absorber element then the dangerous primary radiation can be absorbed. This can prevent that the dangerous primary radiation or the blue laser light from the illumination device comes to the outside and thus endanger living things. Thus, the lighting device can be operated safely.
  • the refractive element has an optical body which is designed to break the primary radiation coupled into the optical body at a first angle of incidence and the secondary radiation coupled into the optical body at a second angle of incidence.
  • the optical body of the refractive element may be made of a glass or a plastic, for example. With the optical body, both the primary radiation and the secondary radiation can be refracted.
  • the primary radiation which represents, for example, light in the blue wavelength range
  • the secondary radiation which represents, for example, light in the yellow or white wavelength range.
  • the primary radiation 5 is not converted by the converter element 8 into the secondary radiation 9.
  • the primary radiation 5 is deflected or refracted by the at least one refraction element 13 such that it strikes an absorber element 15. From the absorber element 15, the primary radiation 4 can be absorbed. In this way it can be prevented that the primary radiation 4 or the dangerous blue laser light emerges from the lighting device 3 and thus can lead to damage to living beings.
  • the converted secondary radiation 9 is directed by the at least one refractive element 13 such that it penetrates out of the illumination device 3 to the outside and thus provides a light distribution for the headlight 2.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Beleuchtungsvorrichtung (3) für einen Scheinwerfer (2) eines Kraftfahrzeugs (1), mit einer Lichtquelle (4) zum Aussenden einer Primärstrahlung (5), welche eine erste Wellenlängenverteilung aufweist, mit einem Konverterelement (8) zum Wandeln der Primärstrahlung (5) in eine Sekundärstrahlung (9), welche eine zweite Wellenlängenverteilung aufweist, und mit einer Ablenkeinrichtung (10), welche ein Reflektorelement (12) zum Reflektieren der Sekundärstrahlung (9) aufweist, wobei die Ablenkeinrichtung (10) ein Brechungselement (13) aufweist, welches dazu ausgelegt ist, bei einem Ausfall des Konverterelements (8) die auf das Brechungselement (13) auftreffende Primärstrahlung (5) unter einem ersten Ausfallswinkel (y1) auszugeben und die auf das Brechungselement (13) auftreffende Sekundärstrahlung (9) unter einem von dem ersten Ausfallswinkel (y1) verschiedenen, zweiten Ausfallswinkel (³2) auszugeben.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Beleuchtungsvorrichtung für einen Scheinwerfer eines Kraftfahrzeugs, mit einer Lichtquelle zum Aussenden einer Primärstrahlung, welche eine erste Wellenlängenverteilung aufweist, mit einem Konverterelement zum Wandeln der Primärstrahlung in eine Sekundärstrahlung, welche eine zweite Wellenlängenverteilung aufweist, und mit einer Ablenkeinrichtung, welche ein Reflektorelement zum Reflektieren der Sekundärstrahlung aufweist. Die Erfindung betrifft außerdem einen Scheinwerfer mit einer solchen Beleuchtungsvorrichtung. Ferner betrifft die vorliegende Erfindung ein Kraftfahrzeug mit einem solchen Scheinwerfer. Schließlich betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Betreiben einer Beleuchtungsvorrichtung für einen Scheinwerfer eines Kraftfahrzeugs.
  • Das Interesse richtet sich vorliegend insbesondere auf Beleuchtungsvorrichtungen für Scheinwerfer eines Kraftfahrzeugs. Aus dem Stand der Technik sind Beleuchtungsvorrichtungen bekannt, welche eine Lichtquelle zum Aussenden einer Primärstrahlung aufweisen. Diese Lichtquelle kann beispielsweise zumindest einen Laser oder Laserdioden umfassen, mit denen als die Primärstrahlung Licht im blauen Wellenlängenbereich ausgesendet wird. Diese Primärstrahlung kann mit einem Konverterelement in eine Sekundärstrahlung, welche eine zweite Wellenlängenverteilung aufweist, gewandelt werden. Als die Sekundärstrahlung kann beispielsweise weißes Licht bereitgestellt werden. Zudem können derartige Beleuchtungsvorrichtungen ein Reflektorelement beziehungsweise einen Reflektor zum Reflektieren der Sekundärstrahlung aufweisen. Somit kann eine entsprechende Lichtverteilung vor dem Kraftfahrzeug bereitgestellt werden.
  • Da bei einem Defekt beziehungsweise Ausfall des Konverterelements die Primärstrahlung des Lasers üblicherweise eine Gefährdung für Lebewesen darstellen kann, wurden unterschiedliche Sicherheitskonzepte entwickelt. Ein Sicherheitskonzept sieht beispielsweise eine sogenannte Strahlenfalle vor, die in die Ablenkeinrichtung beziehungsweise das Reflektorelement integriert ist. Im Falle eines Defekts des Konverterelements trifft nicht mehr die konvertierte, diffuse Sekundärstrahlung auf das Reflektorelement, sondern die kurzwellige Primärstrahlung des Lasers. Da diese Primärstrahlung üblicherweise stark gebündelt ist, kann die Strahlenfalle so positioniert werden, dass sie die Laserstrahlung beziehungsweise Primärstrahlung in ihrem Auftreffpunkt unschädlich macht. Somit kann die Primärstrahlung bei einem Defekt des Konverterelements mit der Strahlenfalle vollständig absorbiert werden.
  • Im Normalbetrieb der Beleuchtungsvorrichtung ergibt sich allerdings der Nachteil, dass die Sekundärstrahlung im Bereich der Strahlenfalle nicht reflektiert wird und somit nicht zur Lichtverteilung des Scheinwerfers beiträgt. Damit kann sich dauerhaft ein Verlust der Strahlungsintensität ergeben, die von dem Scheinwerfer bereitgestellt wird.
  • Hierzu beschreibt die DE 10 2012 109 088 A1 ein faseroptisches Konversionsmodul als Teil einer Beleuchtungsvorrichtung. Das Konversionsmodul umfasst eine Lichtleitfaser, die an einem Lichteintrittsende zur Ankopplung an eine Anregungslichtquelle mit einem Stecker versehen ist, der an einem Lichtaustrittsende zur Abgabe von Anregungslicht an einem Leuchtfleck eingerichtet ist. Ferner ist ein Konverter vorgesehen, der zur Kompression von kurzwelligerem Anregungslicht in mittellangwelligeres Nutzlicht dient. Ferner weist das Konversionsmodul ein Lichtaustrittsfenster für Nutzlicht auf, das mit einer Lichtfalle für am Konverter reflektiertes Anregungslicht versehen ist.
  • Darüber hinaus beschreibt die DE 10 2012 112 994 A1 eine Scheinwerfervorrichtung mit einer Laserlichtquelle zur Emission von kollimierter Primärstrahlung, einem Konversionselement zur zumindest teilweisen Umwandlung der kollimierten Primärstrahlung in Sekundärstrahlung und einer Umlenkeinrichtung, welche dazu vorgesehen ist, die im Betrieb von der Laserlichtquelle kommende kollimierte Primärstrahlung auf das Konversionselement zu lenken und als Abtaststrahl über Teilbereiche des Konversionselements zu führen.
  • Darüber hinaus beschreibt die DE 10 2012 220 472 A1 eine Beleuchtungsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug, welche eine Laserlichtquelle zur Ausstrahlung eines Primärlichtbündels aufweist. Ferner umfasst die Beleuchtungsvorrichtung ein Photolumineszenzelement, welches derart angeordnet ist, dass das mit dem Laserlicht ausstrahlbare Primärlichtbündel auf das Photolumineszenzelement trifft, und welches derart ausgebildet ist, dass durch das auftreffende Primärlichtbündel eine Sekundärlichtverteilung unter Ausnutzung von Photolumineszenz ausstrahlbar ist. Ferner kann ein Abstrahlhemmungsmittel im Strahlengang zwischen dem Photolumineszenzelement und einer Abstrahloptikeinrichtung angeordnet sein. Dieses Abstrahlhemmungselement kann ein Umlenkprisma oder ein Facettenelement aufweisen, welches derart ausgebildet ist, dass ein auf das Umlenkprisma oder Facettenelement auftreffendes Lichtbündel derart abgelenkt wird, dass es nicht zur Abstrahllichtverteilung beiträgt. Denkbar ist insbesondere eine Ausgestaltung derart, dass ein auftreffendes Lichtbündel in einem Absorber oder eine Lichtfalle, vorzugsweise im Inneren der Beleuchtungsvorrichtung, abgelenkt wird.
  • Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Beleuchtungsvorrichtung für einen Scheinwerfer der eingangs genannten Art bereitzustellen, welches sicherer und effizienter betrieben werden kann.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Beleuchtungsvorrichtung, durch einen Scheinwerfer, durch ein Kraftfahrzeug sowie durch ein Verfahren mit den Merkmalen gemäß den jeweiligen unabhängigen Patentansprüchen gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche.
  • Eine erfindungsgemäße Beleuchtungsvorrichtung für einen Scheinwerfer eines Kraftfahrzeugs umfasst eine Lichtquelle zum Aussenden einer Primärstrahlung, welche eine erste Wellenlängenverteilung aufweist. Ferner umfasst die Beleuchtungsvorrichtung ein Konverterelement zum Wandeln der Primärstrahlung in eine Sekundärstrahlung, welche eine zweite Wellenlängenverteilung aufweist. Zudem umfasst die Beleuchtungsvorrichtung eine Ablenkeinrichtung, welche ein Reflektorelement zum Reflektieren der Sekundärstrahlung aufweist. Darüber hinaus weist die Ablenkeinrichtung ein Brechungselement auf, welches dazu ausgelegt ist, bei einem Ausfall des Konverterelements die auf das Brechungselement auftreffende Primärstrahlung mit einem ersten Ausfallswinkel auszugeben und die auf das Brechungselement auftreffende Sekundärstrahlung unter einem von dem Ausfallswinkel verschiedenen, zweiten Ausfallswinkel auszugeben.
  • Die Beleuchtungsvorrichtung kann in einem Scheinwerfer eines Kraftfahrzeugs verwendet werden. Die Lichtquelle der Beleuchtungsvorrichtung kann beispielsweise zumindest einen Laser oder eine Laserdiode aufweisen. Mit der Lichtquelle kann die Primärstrahlung in Form von Licht im blauen Wellenlängenbereich ausgesendet werden. Mit dem Konverterelement kann die Primärstrahlung in eine Sekundärstrahlung, die bevorzugt eine höhere Wellenlänge als die Primärstrahlung aufweist, gewandelt werden. Bei dem Konverterelement kann es sich um ein fluoreszierendes Konverterelement handeln. Das Konverterelement kann beispielsweise zumindest teilweise aus Yttrium-Aluminium-Granat, welches mit Cer dotiert ist, gebildet sein. Das Konverterelement kann auch mit dem Begriff "Phosphor" bezeichnet werden. Die Sekundärstrahlung trifft auf eine Ablenkeinrichtung, die ein Reflektorelement aufweist. Dieses Reflektorelement kann beispielsweise durch eine entsprechende spiegelnde Beschichtung gebildet sein. Mit dem Reflektorelement kann die Sekundärstrahlung reflektiert werden, sodass eine Lichtverteilung bereitgestellt werden kann.
  • Die Ablenkeinrichtung umfasst ferner zumindest ein Brechungselement, welches dazu ausgelegt ist, bei einem Ausfall des Konverterelements die auf das Brechungselement auftreffende Primärstrahlung unter einem ersten Ausfallswinkel auszugeben. Ferner ist das Brechungselement dazu ausgelegt, die auf das Brechungselement auftreffende Sekundärstrahlung unter einem von dem ersten Ausfallswinkel verschiedenen, zweiten Ausfallswinkel auszugeben. Mit anderen Worten wird anstelle einer Strahlenfalle nun zumindest ein Brechungselement verwendet, mit dem sowohl die Primärstrahlung als auch die Sekundärstrahlung abgelenkt werden können. Dabei trifft die Primärstrahlung üblicherweise nur bei einem Ausfall beziehungsweise Defekt des Konverterelements auf das zumindest eine Brechungselement. Ein Defekt des Konverterelements liegt beispielsweise vor, wenn das Konverterelement eine Störstelle, eine Bruchstelle oder dergleichen aufweist. Der Ausfall des Konverterelements beschreibt insbesondere den Zustand, in dem mit dem Konverterelement eine Wandlung der Primärstrahlung in die Sekundärstrahlung nicht mehr erfolgt. Vorliegend werden mit dem zumindest einen Brechungselement die Primärstrahlung und die Sekundärstrahlung unter unterschiedlichen Ausfallswinkeln ausgegeben. Somit kann insbesondere verhindert werden, dass die üblicherweise für Lebewesen gefährliche Primärstrahlung, die insbesondere als konzentrierter Laserstrahl vorliegt, Lebewesen gefährden kann. Somit kann in einem Fehlerfall erreicht werden, dass die Primärstrahlung keine Gefährdung für Lebewesen und insbesondere deren Augen darstellt.
  • Bevorzugt weist die Beleuchtungsvorrichtung ein Absorberelement zum Absorbieren der Primärstrahlung auf, welches derart angeordnet ist, dass die von dem Brechungselement ausgegebene Primärstrahlung auf das Absorberelement trifft. Mit anderen Worten wird die Primärstrahlung bei einem Ausfall des Konverterelements so mit dem zumindest einen Brechungselement abgelenkt, dass diese auf ein Absorberelement trifft. Mit dem Absorberelement kann dann die gefährliche Primärstrahlung absorbiert werden. Damit kann verhindert werden, dass die gefährliche Primärstrahlung beziehungsweise das blaue Laserlicht aus der Beleuchtungsvorrichtung nach außen tritt und somit Lebewesen gefährden kann. Damit kann die Beleuchtungsvorrichtung sicherer betrieben werden.
  • Bevorzugt verläuft die auf das Konverterelement auftreffende Primärstrahlung entlang einer gedachten Linie, wobei das Brechungselement in einem Bereich eines Schnittpunktes der gedachten Linie und der Ablenkeinrichtung angeordnet ist. Das zumindest eine Brechungselement ist beispielsweise auf der dem Konverterelement zugewandten Oberfläche der Ablenkeinrichtung aufgebracht. Insbesondere ist das zumindest eine Brechungselement derart aufgebracht, dass die Primärstrahlung, welche ohne Wandlung durch das Konverterelement hindurchtritt, auf das Brechungselement trifft. Dabei kann die Positionierung und/oder die räumliche Ausdehnung des zumindest einen Brechungselements derart bestimmt werden, dass auch eine Ablenkung der Primärstrahlung unter einem vorbestimmten Winkel durch das defekte Konverterelement berücksichtigt wird. Somit kann die Primärstrahlung bei einem Defekt des Konverterelements zuverlässig absorbiert werden.
  • In einer Ausführungsform weist das Brechungselement einen optischen Körper auf, welcher dazu ausgelegt ist, die in den optischen Körper eingekoppelte Primärstrahlung unter einem ersten Einfallswinkel und die in den optischen Körper eingekoppelte Sekundärstrahlung unter einem zweiten Einfallswinkel zu brechen. Der optische Körper des Brechungselements kann beispielsweise aus einem Glas oder einem Kunststoff gefertigt sein. Mit dem optischen Körper kann sowohl die Primärstrahlung als auch die Sekundärstrahlung gebrochen werden. Dabei wird die Primärstrahlung, die beispielsweise Licht im blauen Wellenlängenbereich darstellt, anders gebrochen als die Sekundärstrahlung, die beispielsweise Licht im gelben oder weißen Wellenlängenbereich darstellt. Somit kann auf einfache Weise erreicht werden, dass die Primärstrahlung und die Sekundärstrahlung schädlich gebrochen beziehungsweise abgelenkt werden.
  • Bei einer weiteren Ausgestaltung weist das Brechungselement eine Reflektorschicht zum Reflektieren der in den optischen Körper eingekoppelten Primärstrahlung und/oder Sekundärstrahlung auf. Die Primärstrahlung und die Sekundärstrahlung, die auf das Brechungselement treffen, werden von dem optischen Körper unter einem jeweiligen Einfallswinkel gebrochen. Anschließend werden die Primärstrahlung und die Sekundärstrahlung von der Reflektorschicht reflektiert und aus dem optischen Körper unter unterschiedlichen Ausfallswinkeln ausgekoppelt. Somit kann auf einfache Weise erreicht werden, dass die Primärstrahlung und die Sekundärstrahlung unter unterschiedlichen Ausfallswinkeln von dem Brechungselement reflektiert werden.
  • In einer weiteren Ausführungsform weist das Brechungselement eine Form eines Prismas auf. Das Brechungselement kann beispielsweise mit einem mikrotechnischen Herstellungsverfahren hergestellt sein. Das Brechungselement kann eine Grundfläche in Form eines Vielecks aufweisen, die parallel zu der Ablenkeinrichtung angeordnet ist. Die Abmessungen dieser Grundfläche können Ausdehnen in dem Bereich zwischen 0,1 und 1 Millimeter, insbesondere 0,5 Millimeter, aufweisen.
  • Bevorzugt weist die Ablenkeinrichtung eine Mehrzahl von Brechungselementen auf, die nebeneinander angeordnet sind. Mit anderen Worten sind die einzelnen Brechungselemente so angeordnet, dass diese keinen Zwischenraum zueinander aufweisen. Somit kann zuverlässig erreicht werden, dass die Primärstrahlung, die auf die jeweiligen Brechungselemente trifft, zuverlässig abgelenkt wird. Alternativ dazu kann es vorgesehen sein, dass die jeweiligen Brechungselemente beabstandet zueinander angeordnet sind, wobei in dem Zwischenraum zwischen zwei benachbarten Brechungselementen ein Absorberelement zum Absorbieren der Primärstrahlung angeordnet ist.
  • Ein erfindungsgemäßer Scheinwerfer für ein Kraftfahrzeug umfasst eine erfindungsgemäße Beleuchtungsvorrichtung. Der Scheinwerfer kann insbesondere als Frontscheinwerfer ausgebildet sein.
  • Ein erfindungsgemäßes Kraftfahrzeug umfasst zumindest einen erfindungsgemäßen Scheinwerfer. Bevorzugt umfasst jeder Scheinwerfer des Kraftfahrzeugs eine erfindungsgemäße Beleuchtungsvorrichtung. Mit den Scheinwerfern kann beispielsweise ein Abblendlicht, ein Fernlicht, ein Tagfahrlicht, ein Stadtlicht, ein Landstraßenlicht oder dergleichen bereitgestellt werden. Das Kraftfahrzeug ist insbesondere als Personenkraftwagen ausgebildet.
  • Ein erfindungsgemäßes Verfahren dient zum Betreiben einer Beleuchtungsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug. Hierbei wird mittels einer Lichtquelle eine Primärstrahlung mit einer ersten Wellenlängenverteilung ausgesendet. Die Primärstrahlung wird mittels eines Konverterelements in eine Sekundärstrahlung mit einer zweiten Wellenlängenverteilung gewandelt. Ferner wird mittels eines Reflektorelements einer Ablenkeinrichtung die Sekundärstrahlung reflektiert. Darüber hinaus wird mittels eines Brechungselements der Ablenkeinrichtung die bei einem Ausfall des Konverterelements auf das Brechungselement auftreffende Primärstrahlung unter einem ersten Ausfallswinkel ausgegeben und die auf das Brechungselement auftreffende Sekundärstrahlung unter einem von dem ersten Ausfallswinkel verschiedenen, zweiten Ausfallswinkel ausgegeben.
  • Die mit Bezug auf die erfindungsgemäße Beleuchtungsvorrichtung vorgestellten bevorzugten Ausführungsformen und deren Vorteile gelten entsprechend für den erfindungsgemäßen Scheinwerfer, das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug sowie das erfindungsgemäße Verfahren.
  • Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, den Figuren und der Figurenbeschreibung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen, sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
  • Die Erfindung wird nun anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen sowie unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert.
  • Dabei zeigen:
    • Fig. 1
    in schematischer Darstellung ein Kraftfahrzeug gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, welches zwei Scheinwerfer aufweist;
    Fig. 2
    eine Beleuchtungsvorrichtung für die Scheinwerfer in einer geschnittenen Seitenansicht;
    Fig. 3
    ein Brechungselement der Beleuchtungsvorrichtung in einer geschnittenen Seitenansicht; und
    Fig. 4
    das Brechungselement gemäß Fig. 3 in einer Perspektivansicht.
  • In den Figuren werden gleiche und funktionsgleiche Elemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
  • Fig. 1 zeigt ein Kraftfahrzeug 1 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in einer Draufsicht. Das Kraftfahrzeug 1 ist in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel als Personenkraftwagen ausgebildet. Das Kraftfahrzeug 1 umfasst zwei Scheinwerfer 2, die als Frontscheinwerfer ausgebildet sind. Die Scheinwerfer 2 umfassen jeweils eine Beleuchtungsvorrichtung 3.
  • Fig. 2 zeigt eine Ausführungsform der Beleuchtungsvorrichtung 3 in einer geschnittenen Seitenansicht. Die Beleuchtungsvorrichtung 3 umfasst eine Lichtquelle 4, die beispielsweise zumindest einen Laser oder eine Laserdiode umfasst. Mit der Lichtquelle 4 kann eine Primärstrahlung 5 ausgesendet werden. Insbesondere kann mit der Lichtquelle 4 Licht im blauen Wellenlängenbereich ausgesendet werden. Die Primärstrahlung 5 kann beispielsweise eine Wellenlänge von 450 Nanometern aufweisen. Die Primärstrahlung 5 wird von der Lichtquelle optional über einen Integrator 6 zu einem Umlenkspiegel 7 geleitet. Der Umlenkspiegel 7 lenkt die Primärstrahlung 5 zu einem Konverterelement 8 um. Das Konverterelement 8 dient dazu, die Primärstrahlung 5 in eine Sekundärstrahlung 9 zu wandeln. Die Sekundärstrahlung 9 weist eine zweite Wellenlängenverteilung auf. Die Sekundärstrahlung 9 kann eine Wellenlänge im Bereich zwischen 500 und 780 Nanometern aufweisen. Insbesondere ist die Sekundärstrahlung Licht im weißen oder gelben Wellenlängenbereich. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die Lichtquelle 4, der Integrator 6, der Umlenkspiegel 7 und das Konverterelement 8 in einem Gehäuse 14 angeordnet.
  • Die Sekundärstrahlung 9 wird von dem Konverterelement 8 zudem zerstreut. Dies ist vorliegend durch die einzelnen Lichtstrahlen (gestrichelte Linien) dargestellt. Die Sekundärstrahlung 9 trifft auf eine Ablenkeinrichtung 10. Die Ablenkeinrichtung 10 weist an einer dem Konverterelement 8 zugewandten Seite ein Reflektorelement 12 auf, welches zum Ablenken der Sekundärstrahlung 9 dient. Das Reflektorelement 12 kann beispielsweise durch eine metallische Beschichtung bereitgestellt werden. Darüber hinaus umfasst die Ablenkeinrichtung 10 ein hier nur schematisch dargestelltes Brechungselement 13. Die Ablenkeinrichtung 10 kann auch mehrere Brechungselemente 13 aufweisen. Mit dem zumindest einen Brechungselement 13 können sowohl die Primärstrahlung 5 als auch die Sekundärstrahlung 9 reflektiert beziehungsweise gebrochen werden.
  • Bei einem Ausfall beziehungsweise Defekt des Konverterelements 8 wird die Primärstrahlung 5 nicht von dem Konverterelement 8 in die Sekundärstrahlung 9 gewandelt. In diesem Fall wird die Primärstrahlung 5 von dem zumindest einen Brechungselement 13 derart abgelenkt beziehungsweise gebrochen, dass es auf ein Absorberelement 15 trifft. Von dem Absorberelement 15 kann die Primärstrahlung 4 absorbiert werden. Auf diese Weise kann verhindert werden, dass die Primärstrahlung 4 beziehungsweise das gefährliche blaue Laserlicht aus der Beleuchtungsvorrichtung 3 heraustritt und somit zu einer Schädigung von Lebewesen führen kann. Im Gegensatz dazu wird die gewandelte Sekundärstrahlung 9 von dem zumindest einen Brechungselement 13 derart gelenkt, dass diese aus der Beleuchtungsvorrichtung 3 nach außen dringt und somit eine Lichtverteilung für den Scheinwerfer 2 bereitstellt.
  • Fig. 3 zeigt ein Brechungselement 13 in einer geschnittenen Seitenansicht. Das Brechungselement 13 weist einen optischen Körper 16 auf, der beispielsweise aus einem Glas oder einem Kunststoff gefertigt sein kann. Dabei ist zu erkennen, dass die Primärstrahlung 5 und die Sekundärstrahlung 9 unter einem Eintreffwinkel α auf den optischen Körper 16 treffen. Der optische Körper 16 bricht die Primärstrahlung 5 unter einem ersten Einfallswinkel β1 und die Sekundärstrahlung 9 unter einem zweiten Einfallswinkel β2. Sowohl die Primärstrahlung 5 als auch die Sekundärstrahlung 9 werden von einer Reflektorschicht 17 reflektiert. Die Reflektorschicht 17 kann beispielsweise durch das Reflektorelement 12 gebildet sein. Von der Reflektorschicht 17 werden die Primärstrahlung 5 und die Sekundärstrahlung 9 unter den Winkeln β1 und β2 reflektiert. Beim Austritt der Primärstrahlung 5 aus dem optischen Körper 16 wird die Primärstrahlung 5 unter einem ersten Ausfallswinkel γ1 gebrochen. Die Sekundärstrahlung 9 wird beim Austreten aus dem optischen Körper 16 unter einem zweiten Ausfallswinkel γ2 gebrochen. Wenn die Reflektorschicht 17 im Lot zu einem Strahlengang der Primärstrahlung 5 und der Sekundärstrahlung 9 angeordnet ist, sind der erste Ausfallswinkel γ1 und der zweite Ausfallswinkel γ2 gleich. Falls die Reflektorschicht 17 nicht im Lot zu dem Strahlengang der Primärstrahlung 5 und der Sekundärstrahlung 9 angeordnet ist, unterscheiden sich der erste Ausfallswinkel γ1 und der zweite Ausfallswinkel γ2. Die unterschiedlichen Einfallswinkel β1, β2 und die unterschiedlichen Ausfallswinkel γ1 und γ2 ergeben sich infolge der unterschiedlichen Wellenlängen der Primärstrahlung 5 und der Sekundärstrahlung 9.
  • Fig. 4 zeigt das Brechungselement 13 in einer Perspektivansicht. Hierbei ist zu erkennen, dass das Brechungselement 13 die Form eines Prismas aufweist. Eine Grundfläche des Brechungselements 13 weist die Form eines Vierecks auf. Die räumlichen Ausdehnungen des Grundkörpers können im Bereich zwischen 0,1 und 1 Millimeter liegen. Durch die prismatische Ausgestaltung des Brechungselements 13 kann auf besonders einfache Weise ermöglicht werden, dass mehrere der Brechungselemente 13 nebeneinander in mehreren Zeilen und Spalten angeordnet werden können.

Claims (10)

  1. Beleuchtungsvorrichtung (3) für einen Scheinwerfer (2) eines Kraftfahrzeugs (1), mit einer Lichtquelle (4) zum Aussenden einer Primärstrahlung (5), welche eine erste Wellenlängenverteilung aufweist, mit einem Konverterelement (8) zum Wandeln der Primärstrahlung (5) in eine Sekundärstrahlung (9), welche eine zweite Wellenlängenverteilung aufweist, und mit einer Ablenkeinrichtung (10), welche ein Reflektorelement (12) zum Reflektieren der Sekundärstrahlung (9) aufweist,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Ablenkeinrichtung (10) ein Brechungselement (13) aufweist, welches dazu ausgelegt ist, bei einem Ausfall des Konverterelements (8) die auf das Brechungselement (13) auftreffende Primärstrahlung (5) unter einem ersten Ausfallswinkel (γ1) auszugeben und die auf das Brechungselement (13) auftreffende Sekundärstrahlung (9) unter einem von dem ersten Ausfallswinkel (γ1) verschiedenen, zweiten Ausfallswinkel (γ2) auszugeben.
  2. Beleuchtungsvorrichtung (3) nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Beleuchtungsvorrichtung (3) ein Absorberelement (15) zum Absorbieren der Primärstrahlung (5) aufweist, welches derart angeordnet ist, dass die von dem Brechungselement (13) ausgegebene Primärstrahlung (5) auf das Absorberelement (13) trifft.
  3. Beleuchtungsvorrichtung (3) nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die auf das Konverterelement (8) auftreffende Primärstrahlung (5) entlang einer gedachten Linie verläuft, wobei das Brechungselement (13) in einem Bereich eines Schnittpunktes der gedachten Linie und der Ablenkeinrichtung (10) angeordnet ist.
  4. Beleuchtungsvorrichtung (3) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    das Brechungselement (13) einen optischen Körper (16) aufweist, welcher dazu ausgelegt ist, die in den optischen Körper (16) eingekoppelte Primärstrahlung (5) unter einem ersten Einfallswinkel (β1) und die in den optischen Körper (16) eingekoppelte Sekundärstrahlung (9) unter einem zweiten Einfallswinkel (β2) zu brechen.
  5. Beleuchtungsvorrichtung (3) nach Anspruch 4,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    das Brechungselement (13) eine Reflektorschicht (17) zum Reflektieren der in den optischen Körper (16) eingekoppelten Primärstrahlung (5) und/oder Sekundärstrahlung (9) aufweist.
  6. Beleuchtungsvorrichtung (3) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    das Brechungselement (13) eine Form eines Prismas aufweist.
  7. Beleuchtungsvorrichtung (3) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Ablenkeinrichtung (10) eine Mehrzahl von Brechungselementen (13) aufweist, die nebeneinander angeordnet sind.
  8. Scheinwerfer (2) für ein Kraftfahrzeug (1) mit einer Beleuchtungsvorrichtung (3) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
  9. Kraftfahrzeug (1) mit zumindest einem Scheinwerfer (9) nach Anspruch 8.
  10. Verfahren zum Betreiben einer Beleuchtungsvorrichtung (3) für einen Scheinwerfer (2) eines Kraftfahrzeugs (1), bei welchem mittels einer Lichtquelle (4) eine Primärstrahlung (5), welche eine erste Wellenlängenverteilung aufweist, ausgesendet wird, die Primärstrahlung (5) mittels eines Konverterelements (8) in eine Sekundärstrahlung (9), welche eine zweite Wellenlängenverteilung aufweist, gewandelt wird und mittels eines Reflektorelements (12) einer Ablenkeinrichtung (10) die Sekundärstrahlung (9) reflektiert wird,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    mittels eines Brechungselements (13) der Ablenkeinrichtung (10) die bei einem Ausfall des Konverterelements (8) auf das Brechungselement (13) auftreffende Primärstrahlung (5) unter einem ersten Ausfallswinkel (γ1) ausgegeben wird und die auf das Brechungselement (13) auftreffende Sekundärstrahlung (9) unter einem von dem ersten Ausfallswinkel (γ1) verschiedenen, zweiten Ausfallswinkel (γ2) ausgegeben wird.
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