EP3056801A1 - Lighting device for a headlight of a motor vehicle and method for operation of a lighting device - Google Patents
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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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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.
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.The invention relates to a lighting device (3) for a headlight (2) of a motor vehicle (1), having a light source (4) for emitting a primary radiation (5) having a first wavelength distribution, with a converter element (8) for converting the primary radiation (5) into a secondary radiation (9), which has a second wavelength distribution, and with a deflection device (10) which has a reflector element (12) for reflecting the secondary radiation (9), wherein the deflection device (10) comprises a refraction element (13) which is designed to output the primary radiation (5) impinging on the refraction element (13) at a failure angle (y1) in the event of failure of the converter element (8) and the secondary radiation (9) impinging on the refraction element (13) from the first angle of failure (y1) different, the second angle of emergence (³2) output.
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.The present invention relates to a lighting device for a headlamp of a motor vehicle, having a light source for emitting a primary radiation having a first wavelength distribution, with a converter element for converting the primary radiation into a secondary radiation having a second wavelength distribution, and with a deflector, which Reflector element for reflecting the secondary radiation. The invention also relates to a headlamp with such a lighting device. Furthermore, the present invention relates to a motor vehicle with such a headlight. Finally, the present invention relates to a method for operating a lighting device for a headlight of a motor vehicle.
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.The interest is directed in the present case in particular to lighting devices for headlights of a motor vehicle. Lighting devices are known from the prior art, which have a light source for emitting a primary radiation. By way of example, 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. As the secondary radiation, for example, white light can be provided. In addition, such lighting devices may have a reflector element or a reflector for reflecting the secondary radiation. Thus, a corresponding light distribution can be provided in front of the motor vehicle.
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.Since in a defect or failure of the converter element, the primary radiation of the laser can usually pose a threat to living beings, different security concepts have been developed. One Safety concept provides, for example, a so-called radiation trap, which is integrated in the deflection device or the reflector element. In the case of a defect of the converter element, it is no longer the converted, diffuse secondary radiation that strikes the reflector element, but the short-wave primary radiation of the laser. Since this primary radiation is usually strongly bundled, the radiation trap can be positioned so that it makes harmless the laser radiation or primary radiation in their point of impact. Thus, the primary radiation can be completely absorbed in a defect of the converter element with the radiation trap.
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.In normal operation of the lighting device, however, there is the disadvantage that the secondary radiation is not reflected in the region of the radiation trap and thus does not contribute to the light distribution of the headlight. This can permanently result in a loss of radiation intensity, which is provided by the headlight.
Hierzu beschreibt die
Darüber hinaus beschreibt die
Darüber hinaus beschreibt die
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Beleuchtungsvorrichtung für einen Scheinwerfer der eingangs genannten Art bereitzustellen, welches sicherer und effizienter betrieben werden kann.It is an object of the present invention to provide a lighting device for a headlight of the type mentioned, which can be operated safely and efficiently.
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.This object is achieved by a lighting device, by a headlight, by a motor vehicle and by a method with the features according to the respective independent claims. Advantageous developments of the invention are the subject of the dependent claims.
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.An illumination device according to the invention for a headlight of a motor vehicle comprises a light source for emitting a primary radiation which has a first wavelength distribution. Furthermore, the lighting device comprises a converter element for converting the primary radiation into a secondary radiation which has a second wavelength distribution. In addition, the lighting device comprises a deflection device, which has a reflector element for reflecting the secondary radiation. Moreover, the deflecting device has a refraction element which is designed to output the primary radiation impinging on the refraction element with a first angle of reflection and to output the secondary radiation impinging on the refraction element at a second angle of departure different from the angle of emergence.
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.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. With the light source, the primary radiation can be emitted in the form of light in the blue wavelength range. 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.
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.The deflection device furthermore comprises at least one refraction element which is designed to output the primary radiation impinging on the refraction element at a first failure angle in the event of a failure of the converter element. Furthermore, the refraction element is designed to output the secondary radiation impinging on the refraction element at a second failure angle different from the first departure angle. In other words, instead of a radiation trap now at least one refractive element is used, with which both the primary radiation and the secondary radiation can be deflected. In this case, the primary radiation usually hits the at least one refraction element only in the case of a failure or defect of the converter element. A defect of the converter element is present, for example, if the converter element has an impurity, a breakage point or the like. The failure of the converter element describes in particular the state in which no conversion of the primary radiation into the secondary radiation takes place with the converter element. In the present case, the primary radiation and the secondary radiation are output at different failure angles with the at least one refractive element. Thus, it can be prevented, in particular, that the primary radiation, which is normally dangerous for living beings and is present in particular as a concentrated laser beam, can endanger living beings. Thus, in the event of an error, it can be achieved that the primary radiation does not pose a threat to living beings and in particular to their eyes.
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.Preferably, 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. In other words, 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.
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.Preferably, the primary radiation impinging on the converter element runs along an imaginary line, wherein the refractive element is arranged in a region of an intersection of the imaginary line and the deflecting device. The at least one refractive element is applied, for example, on the surface of the deflection device facing the converter element. In particular, the at least one refractive element is applied in such a way that the primary radiation, which passes through the converter element without conversion, strikes the refraction element. In this case, the positioning and / or the spatial extent of the at least one refractive element can be determined in such a way that a deflection of the primary radiation at a predetermined angle through the defective converter element is taken into account. Thus, the primary radiation can be reliably absorbed in case of a defect of the converter element.
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.In one embodiment, 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. In this case, the primary radiation, which represents, for example, light in the blue wavelength range, refracted differently than the secondary radiation, which represents, for example, light in the yellow or white wavelength range. Thus can be achieved in a simple manner that the primary radiation and the secondary radiation are harmful broken or distracted.
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 a further embodiment, the refraction element has a reflector layer for reflecting the primary radiation and / or secondary radiation coupled into the optical body. The primary radiation and the secondary radiation impinging on the refracting element are refracted by the optical body at a respective incident angle. Subsequently, the primary radiation and the secondary radiation are reflected by the reflector layer and coupled out of the optical body at different angles of reflection. Thus, it can be achieved in a simple manner that the primary radiation and the secondary radiation are reflected at different angles of reflection of the refractive element.
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.In a further embodiment, the refraction element has a shape of a prism. The refractive element can be produced, for example, by a microtechnical production method. The refractive element may have a base in the form of a polygon, which is arranged parallel to the deflecting device. The dimensions of this base may include expansion in the range between 0.1 and 1 millimeter, especially 0.5 millimeter.
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.Preferably, the deflection device has a plurality of refractive elements, which are arranged side by side. In other words, the individual refractive elements are arranged so that they have no gap to each other. Thus, it can be reliably achieved that the primary radiation which strikes the respective refractive elements is reliably deflected. Alternatively, it may be provided that the respective refractive elements are arranged at a distance from one another, wherein an absorber element for absorbing the primary radiation is arranged in the intermediate space between two adjacent refraction elements.
Ein erfindungsgemäßer Scheinwerfer für ein Kraftfahrzeug umfasst eine erfindungsgemäße Beleuchtungsvorrichtung. Der Scheinwerfer kann insbesondere als Frontscheinwerfer ausgebildet sein.An inventive headlight for a motor vehicle comprises a lighting device according to the invention. The headlight can be designed in particular as a headlight.
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.A motor vehicle according to the invention comprises at least one headlight according to the invention. Each headlight of the motor vehicle preferably comprises a lighting device according to the invention. With the headlamps, for example, a low beam, a high beam, a daytime running lights, a city light, a high street light or the like can be provided become. The motor vehicle is designed in particular as a passenger car.
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.An inventive method is used to operate a lighting device for a motor vehicle. In this case, a primary radiation having a first wavelength distribution is emitted by means of a light source. The primary radiation is converted by means of a converter element into a secondary radiation having a second wavelength distribution. Furthermore, the secondary radiation is reflected by means of a reflector element of a deflection device. In addition, by means of a refraction element of the deflection device, the primary radiation impinging on the refraction element in the event of a failure of the converter element is output at a first failure angle and the secondary radiation impinging on the refraction element is output at a second failure angle different from the first departure angle.
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.The preferred embodiments presented with reference to the lighting device according to the invention and their advantages apply correspondingly to the headlight according to the invention, the motor vehicle according to the invention and the method according to the invention.
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.Further features of the invention will become apparent from the claims, the figures and the description of the figures. The features and feature combinations mentioned above in the description, as well as the features and combinations of features mentioned below in the description of the figures and / or shown alone in the figures, can be used not only in the respectively specified combination but also in other combinations or in isolation, without the frame to leave the invention.
Die Erfindung wird nun anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen sowie unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert.The invention will now be described with reference to preferred embodiments and with reference to the accompanying drawings.
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.
- Fig. 1
- a schematic representation of a motor vehicle according to an embodiment of the present invention, which has two headlights;
- Fig. 2
- a lighting device for the headlights in a sectional side view;
- Fig. 3
- a refractive element of the lighting device in a sectional side view; and
- Fig. 4
- the refraction element according to
Fig. 3 in a perspective view.
In den Figuren werden gleiche und funktionsgleiche Elemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen.In the figures, identical and functionally identical elements are provided with the same reference numerals.
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.The
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.In case of failure or defect of the converter element 8, the
Claims (10)
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.Lighting device (3) for a headlight (2) of a motor vehicle (1), comprising a light source (4) for emitting a primary radiation (5) having a first wavelength distribution, with a converter element (8) for converting the primary radiation (5) into a secondary radiation (9) which has a second wavelength distribution, and a deflection device (10) which has a reflector element (12) for reflecting the secondary radiation (9),
characterized in that
the deflection device (10) has a refraction element (13) which is designed to output the primary radiation (5) incident on the refraction element (13) at a failure angle of the converter element (8) at a first angle of incidence (γ1) and the refraction element (13) output incident secondary radiation (9) at a different from the first angle of failure (γ1), the second angle of emergence (γ2).
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.Lighting device (3) according to claim 1,
characterized in that
the illumination device (3) has an absorber element (15) for absorbing the primary radiation (5), which is arranged such that the primary radiation (5) emitted by the refraction element (13) strikes the absorber element (13).
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.Lighting device (3) according to claim 1 or 2,
characterized in that
the primary radiation (5) impinging on the converter element (8) runs along an imaginary line, the refraction element (13) being arranged in a region of an intersection of the imaginary line and the deflection device (10).
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.Lighting device (3) according to one of the preceding claims,
characterized in that
the refraction element (13) has an optical body (16) which is designed to transmit the primary radiation (5) coupled into the optical body (16) at a first angle of incidence (β1) and the secondary radiation coupled into the optical body (16) ( 9) under one second angle of incidence (β2) to break.
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.Lighting device (3) according to claim 4,
characterized in that
the refraction element (13) has a reflector layer (17) for reflecting the primary radiation (5) and / or secondary radiation (9) coupled into the optical body (16).
dadurch gekennzeichnet, dass
das Brechungselement (13) eine Form eines Prismas aufweist.Lighting device (3) according to one of the preceding claims,
characterized in that
the refraction element (13) has a shape of a prism.
dadurch gekennzeichnet, dass
die Ablenkeinrichtung (10) eine Mehrzahl von Brechungselementen (13) aufweist, die nebeneinander angeordnet sind.Lighting device (3) according to one of the preceding claims,
characterized in that
the deflection device (10) has a plurality of refractive elements (13) which are arranged next to one another.
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.Method for operating a lighting device (3) for a headlight (2) of a motor vehicle (1), in which by means of a light source (4) a primary radiation (5) having a first wavelength distribution is emitted, the primary radiation (5) by means of a Converter element (8) in a secondary radiation (9), which has a second wavelength distribution, is converted and by means of a reflector element (12) of a deflector (10), the secondary radiation (9) is reflected,
characterized in that
by means of a refraction element (13) of the deflection device (10) the primary radiation (5) impinging on the refraction element (13) in case of failure of the converter element (8) is output at a first angle of incidence (γ1) and the secondary radiation impinging on the refraction element (13) (9) under one of the first angle of departure (γ1) different, second angle of failure (γ2) is output.
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