WO2017059472A1 - Lighting device comprising a laser light module - Google Patents

Lighting device comprising a laser light module Download PDF

Info

Publication number
WO2017059472A1
WO2017059472A1 PCT/AT2016/060069 AT2016060069W WO2017059472A1 WO 2017059472 A1 WO2017059472 A1 WO 2017059472A1 AT 2016060069 W AT2016060069 W AT 2016060069W WO 2017059472 A1 WO2017059472 A1 WO 2017059472A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
laser light
optical element
light
lighting device
module
Prior art date
Application number
PCT/AT2016/060069
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Andreas Luger
Original Assignee
Zkw Group Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Zkw Group Gmbh filed Critical Zkw Group Gmbh
Publication of WO2017059472A1 publication Critical patent/WO2017059472A1/en

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21SNON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S41/00Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps
    • F21S41/10Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by the light source
    • F21S41/14Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by the light source characterised by the type of light source
    • F21S41/16Laser light sources
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21SNON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S41/00Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps
    • F21S41/40Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by screens, non-reflecting members, light-shielding members or fixed shades
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21SNON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S41/00Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps
    • F21S41/10Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by the light source
    • F21S41/14Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by the light source characterised by the type of light source
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21SNON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S41/00Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps
    • F21S41/10Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by the light source
    • F21S41/14Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by the light source characterised by the type of light source
    • F21S41/176Light sources where the light is generated by photoluminescent material spaced from a primary light generating element
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21SNON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S45/00Arrangements within vehicle lighting devices specially adapted for vehicle exteriors, for purposes other than emission or distribution of light
    • F21S45/70Prevention of harmful light leakage
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21VFUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V14/00Controlling the distribution of the light emitted by adjustment of elements
    • F21V14/003Controlling the distribution of the light emitted by adjustment of elements by interposition of elements with electrically controlled variable light transmissivity, e.g. liquid crystal elements or electrochromic devices
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21VFUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V23/00Arrangement of electric circuit elements in or on lighting devices
    • F21V23/04Arrangement of electric circuit elements in or on lighting devices the elements being switches
    • F21V23/0442Arrangement of electric circuit elements in or on lighting devices the elements being switches activated by means of a sensor, e.g. motion or photodetectors
    • F21V23/0457Arrangement of electric circuit elements in or on lighting devices the elements being switches activated by means of a sensor, e.g. motion or photodetectors the sensor sensing the operating status of the lighting device, e.g. to detect failure of a light source or to provide feedback to the device
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21SNON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S41/00Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps
    • F21S41/10Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by the light source
    • F21S41/12Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by the light source characterised by the type of emitted light
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21YINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO THE FORM OR THE KIND OF THE LIGHT SOURCES OR OF THE COLOUR OF THE LIGHT EMITTED
    • F21Y2115/00Light-generating elements of semiconductor light sources
    • F21Y2115/30Semiconductor lasers

Definitions

  • the invention relates to an illumination device having at least one laser light module, wherein the laser light module has at least one laser light source and at least one light emitting region in the form of at least one conversion element, and wherein at least one laser light source is switched on, at least one laser light source emits a laser light beam, so that's at least one
  • Conversion element is irradiated with at least one laser light beam, and wherein a diagnostic device is provided, which is adapted to check the laser light module for its functionality, and wherein the at least one
  • Conversion element light in particular white light, e.g. Mixed light, in particular white mixed light, emitted.
  • the invention relates to a headlamp, in particular motor vehicle headlamp, with at least one such lighting device.
  • the invention also relates to a light module for a headlight, in particular for a motor vehicle headlight, which at least one such
  • Lighting device comprises or which is in the form of such
  • Lighting device is formed.
  • a laser light module is a light source containing one or more laser light sources, e.g. one or more semiconductor laser and / or one or more laser diodes, comprises which / which together or emit a largely collimated light beam.
  • laser light sources e.g. one or more semiconductor laser and / or one or more laser diodes, comprises which / which together or emit a largely collimated light beam.
  • Such a laser light module comprises at least one conversion element
  • Lasers usually emit monochromatic light or light in a narrow
  • Wavelength range off In a motor vehicle headlight, however, white mixed light is desired or required by law for the radiated light, so that
  • Laser light sources in a motor vehicle headlight can not be used easily.
  • monochromatic light into white or polychromatic light especially in connection with white light emitting diodes (LEDs) or
  • Luminescence conversion LEDs often used so-called conversion elements.
  • Such a conversion element is e.g. in the form of a photoluminescent converter or photoluminescent element or comprises at least one
  • Photoluminescence converter or at least one photoluminescent element usually have at least one photoluminescent dye.
  • the light of a typically colored (e.g., blue) light (also referred to as “excitation light”) LED excites the photoluminescent dye for photoluminescence, whereupon the light
  • Photoluminescent dye itself emits light of other wavelengths (e.g., yellow). In this way, part of the irradiated light of one wavelength range can be converted into light of another wavelength range. As a rule, a further portion of the incident light (excitation light) is scattered and / or reflected by the conversion element. The scattered and / or reflected light and that through
  • Photoluminescence emitted light then superimpose additively and result in e.g. to white mixed light.
  • the mechanism of photoluminescence can be distinguished depending on the lifetime of the excited state in fluorescence (short life) and phosphorescence (long life).
  • the conversion elements are between reflective and transmissive
  • Conversion elements the converted light from the side which faces away from the side on which the excitation light impinges emitted.
  • the present invention is suitable in principle for both laser light modules with transmissive and reflexive conversion elements.
  • the field of application of the present invention is predominantly in the field of motor vehicle headlights.
  • the invention can also be used in other areas, such as in the automotive taillights area or for lights inside a vehicle, especially a motor vehicle.
  • the invention can be used in particular in the entire motor vehicle sector (cars, trucks, motorcycles, etc.).
  • the advent of laser technology in the automotive headlamp industry is bringing a series of new challenges, especially in the field of laser safety. The one in one in one
  • Headlamp used laser or laser light modules usually have such benefits that they are to be regarded as laser devices of Class 4 (according to IEC60825-1), for example, a power in the range of 4 watts; this corresponds to the highest possible hazard potential by laser systems. As long as a laser module is undamaged, the danger potential is similarly low, as with known LED headlights. On the other hand, if the laser module is restricted in its functionality, e.g. damage (e.g., damaged conversion element, e.g., damaged phosphor layer, for example) may cause laser light to leak, which can result in severe eye injury to living beings, particularly humans.
  • damage e.g., damaged conversion element, e.g., damaged phosphor layer, for example
  • the laser modules currently in use have integrated a special protection system that detects damage or malfunction of the laser module via sensors, and subsequently detects a specific signal level on a laser
  • a higher-level control unit checks the diagnostic signal on the diagnostic line and switches off the laser module if necessary. The time until the laser module is switched off, for example, 250 ms. Will that be
  • the damaged laser remains illuminated.
  • a diagnostic device consists of at least one sensor or a diagnostic device comprises at least one sensor, or it is one
  • the sensor may be a photodiode. Based on the photon flux measured by the photodiode, e.g. It can be determined whether harmful laser light or too much harmful laser light emerges from the laser light module or can escape.
  • the photodiode transmits measurement signals, in particular current signals as a function of the photon flux, to the diagnostic device.
  • the strength of the measurement signal for example the current signal is related to limits and from this evaluation, a diagnostic signal is generated.
  • This diagnostic signal is typically in turn a current signal, with two levels - according to the functionality or non-functioning of the
  • the sensors measure e.g. the excitation laser light (blue light), wherein a sole evaluation of the corresponding output signal for monitoring the
  • different color channels can also be measured in the mixed light (red light components and / or green light component and / or blue light components), and the diagnostic device compares these measured values with one another and / or sets them in relation to predetermined limit values and decides on the basis of these
  • a difference and / or quotient evaluation can be performed to provide additional parameters for the
  • Headlamp control unit on the operating state of the laser light module or the
  • Lighting device is informed, but is not involved in the shutdown process itself.
  • the diagnostic device transmits the ascertained information or the information that functionality or inoperability is present to the control unit, which then causes the "shutdown" according to the invention.
  • the laser light module does not emit dangerous laser light If no dangerous laser light emerges from the laser light module, the laser light module is "in working order” Functioning is given. If the check by the diagnostic device shows that dangerous laser light is emitted, then it is "non-functional".
  • the functionality may e.g. can be determined by measuring green and / or red components in the laser light module, i. from the at least one conversion element radiated mixed light. If the green and / or red component is outside a defined value range and / or below a defined value
  • the non-functional ability can also be determined by means of a change in the ratio of red to blue in the mixed light.
  • the non-functional ability can also be radiated by means of an excessive blue component in the radiated
  • Mixed light can be determined. This also applies analogously to excitation light sources from the UV range (laser emission wavelengths less than 400 nm).
  • the at least one photodiode is wavelength-sensitive, and preferably the diagnostic device comprises (or consists of, or is associated with) two or more such wavelength-sensitive photodiodes. It is also possible to use identical photodiodes with upstream different color filters.
  • the laser power can be measured before impinging on the conversion element, but further light fluxes of the converted white light (for example, the blue, red, green components) can also be measured. Is e.g. the measurement signal of red light is equal to / nearly zero, so the functionality is no longer given. It can also be provided to set the blue light component in the light originating from the conversion element in relation to the excitation power of the laser light, or the individual wavelength-specific measurement signals from the conversion mixed light can be used to control the correct color distribution of the fluorescence.
  • “healthiness” or “non-healthiness” is considered to be functional if the measurement signals and / or their relationships lie within certain predetermined target ranges. In particular, is one of these measurement signals or one of these relationships outside its defined
  • the absolute values of the target ranges of the measurement levels depend on the individual
  • this exemplary barrier is reduced (for example, 15%), then you increase security, but also produces more failures.
  • a reasonable range for the above ratio is between 15% and 30%.
  • At least one optically active optical element is provided, which optical element can assume a blocking state, in which blocking state the
  • Optic element attenuates laser light rays in terms of their irradiance, and wherein the at least one optical element is arranged such that of the
  • Laser light beam exiting laser light rays must pass through the optical element, and wherein the at least one optical element in response to information of the diagnostic device is controlled such that at a diagnosed by the diagnostic device non-functioning of the laser light module, the at least one
  • Optic element is switched to the blocking state or remains in the blocking state. If the non-functional capability of the laser light module is thus determined, the blocking state of the at least one optical element is activated or remains activated, so that no light, in particular no laser light, can emerge from the illumination device or the emergent light, in particular exiting laser light before exiting, such as in particular further described yet, is so weakened that no danger is given.
  • this object is achieved with a headlight, in particular a motor vehicle headlight, with at least one such lighting device.
  • a light module for a headlight in particular for a motor vehicle headlight, which comprises at least one such lighting device or which in the form of such
  • Lighting device is formed.
  • the at least one optical element attenuates laser light beams with respect to their irradiance, in that the at least one optical element is light-scattering, in particular highly scattering.
  • This strongly scattering state causes the opening angle of a laser beam passing through the optical element to increase significantly, and thus the
  • Irradiance of the laser beam in the blocking state of the optical element is significantly lower than without optical element or in an on state of the optical element (see the comments below).
  • Lighting device shortened accordingly.
  • Such an optically active optical element has e.g. the property that it can switch between a strong light-scattering state and a substantially completely transparent state.
  • the state which the optical element assumes depends on an electrical voltage applied to the optical element.
  • Such an optically active optical element may, for example, be a PDLC disk.
  • the PDLC disk has the property that it may vary depending on the one between a transparent and a strongly scattering state.
  • a “disk” is meant in this text a disc-shaped body which is not restricted in its cross-section, it may therefore be a circular disc, but the disc may also have a rectangular or square cross-section or any other shape suitable for the disc According to the purposes of the invention, suppose.
  • the at least one optical element attenuates laser light beams with respect to their irradiance, in that the at least one optical element has a light-absorbing design.
  • the optical element in its blocking state has a lower transmittance than in its on-state.
  • the optical element can provide this property for the wavelength of the laser light used, for example for blue laser light.
  • an optical element is used which provides this property essentially in the entire wavelength range of the visible light. As a rule, only an optically active optical element will be used.
  • optical elements can be functionally, i. in particular be identical from their blocking states ago, but it may also be that different functioning optical elements, which differ in particular by different blocking states are used.
  • the at least one optical element can assume at least two optical states, the blocking state and an on-state, wherein in the on-state the optical element
  • +) is more translucent than in the blocking state, preferably substantially completely translucent, and / or
  • the at least one optical element is optically transparent, in particular completely optically transparent, or translucent.
  • the optical element in the transmission state is 100% transparent, in particular in the relevant wavelength range for visible light.
  • the at least one optical element can be controlled in dependence on information of the diagnostic device in such a way that the at least one optical element is switched into the on-state or in the case of a functioning of the laser light module established by the diagnostic device
  • control can be performed such that the optical element is usually in the
  • Lighting device can get out, the on state of the
  • the diagnostic device is arranged in the laser light module or is part of the laser light module.
  • the diagnostic device is independent of external influences.
  • the at least one optical element directly from the
  • the advantage of controlling the at least one optical element directly via the diagnostic device, and preferably still arranging the diagnostic device in the laser light module, is that the safety circuit according to the invention is independent of external influences.
  • an advantage of this embodiment is that, in the event that the
  • Laser light module from the lighting device or such a lighting device is removed from a headlight or even removed, and is turned on in this disassembled state, the protective effect is still given.
  • the diagnostic device with an external control device, in particular a vehicle-side or headlight-side controller or a Control unit of the lighting device, is connected and this control unit controls the at least one optical element.
  • an external control device in particular a vehicle-side or headlight-side controller or a Control unit of the lighting device, is connected and this control unit controls the at least one optical element.
  • external refers to the laser module, i.e., such a controller is located outside the laser module
  • Control unit also be used to control other headlamp functionality and / or other lighting units than the laser module or control.
  • the at least one optical element is switched into the blocking state as soon as the non-operationality of the laser light module is detected.
  • the at least one optical element is basically in the blocking state and is switched into the on-state by the diagnostic device only when the functionality of the laser light module is recognized.
  • Diagnostic device preferably at regular intervals (cycle time), e.g. every 175ms, checked.
  • the check is thus preferably de facto running, i. permanently and preferably during operation.
  • the at least one optical element is designed as a disk.
  • the at least one optical element is formed at least partially, preferably completely from polymer-dispersed-liquid-crystal (PDLC), or at least partially from one, preferably from a suspended particle device (SPD).
  • PDLC is highly scattering in the blocking state and is transparent in the on state. Since the PDLC disc has a high transmission both in the transparent and in the strongly scattering state, there is no heating of the disc.
  • the switching time of a PDLC disc is typically in the range of 10 ms.
  • an optical device arranged downstream of the at least one conversion element in the light propagation direction which light emitted by the conversion element is in the form of a light distribution or a partial light distribution, e.g. in the form of a high beam spot, in an area in front of the conversion element
  • Such a configuration is particularly important for a lighting device for a headlight, in particular a motor vehicle headlight, or for a light module for such a headlight, in particular motor vehicle headlights, of importance.
  • the optical device comprises a reflector, e.g. an open-space reflector, and arranged in the light propagation direction after this reflector lens or lens arrangement, in particular a projection lens or
  • Projection lens assembly includes.
  • projection system (combination of reflector, in particular with elliptic or hyperbolic basic shape and projection lens (s))
  • the at least one optical element can in principle be arranged at any desired position in the beam path.
  • Seen light propagation direction is arranged immediately after the conversion element, for example in which it is part of the laser light module.
  • the optical element is in this case mounted in a light exit region of the laser light module and covers this light exit region preferably completely or at least in such a way that the entire light emerging from the laser light module must pass through the optical element.
  • Seen light propagation direction after the optical device is arranged Seen light propagation direction after the optical device is arranged.
  • the optical element is preferably mounted in a light exit area of the lighting device and covers this light exit area
  • Lighting device preferably completely or at least in such a way that the entire light emerging from the lighting device must pass through the optical element.
  • the at least one optical element is arranged between the reflector and the lens or lens arrangement.
  • the optical element is in this case mounted in a light exit region of the reflector and preferably covers this light exit region of the reflector completely or at least in such a way that the entire light emitted by the reflector has to pass through the optical element.
  • the at least one optical element or at least one of the optical elements could also be arranged between individual lenses.
  • the at least one optical element on its
  • Light entrance surface and / or at its light exit surface light reflecting, in particular light reflecting, is formed, e.g. by the light entry surface and / or the
  • the antireflection coating can be effected, for example, by means of an AR coating (anti-reflection coating) and / or a moth-eye structure. Due to the antireflective coating, the efficiency can be increased by approx. 10%. Furthermore, it can advantageously be provided that in the event of failure of the diagnostic device or in the event of failure of one or more measuring devices, eg sensors such as the sensors described above, which supply the diagnostic device with measurement information, the at least one optical element is switched into the blocking state or, if it is in the locked state, remains in this.
  • FIG. 1 shows an exemplary basic construction of a known lighting device for a vehicle headlight or in the form of a vehicle headlight
  • FIG. 2 shows a lighting device from FIG. 1, according to the invention, according to a first embodiment of the invention
  • FIG. 3 shows a lighting device from FIG. 1, according to the invention, according to a second embodiment of the invention
  • FIG. 4 shows a lighting device from FIG. 1, according to the invention, expanded according to a third embodiment of the invention, FIG.
  • FIG. 4a shows a lighting device similar to that of Figure 4, but without a lens
  • Fig. 5 shows schematically a laser light module with integrated diagnostic device
  • FIG. 6 schematically shows the laser light module from FIG. 5, with the optical element in the blocking state, and the corresponding, schematically illustrated light distribution, which shows a significant decrease in the intensity of the laser light, FIG.
  • FIG. 10 shows the switch-on holding a lighting device according to the invention with non-functional laser light module
  • FIG. 1 shows an exemplary lighting device 1 with a laser light module 2.
  • the lighting devices according to the invention and in particular the lighting devices described below, in particular for installation in a motor vehicle headlight, either directly or as part of a light module (or such lighting device may also be designed as a light module).
  • Light distribution or a part of such a light distribution can be generated.
  • Such light distributions may be e.g. around dimmed light distribution (such as a
  • Low beam distribution a fog light distribution or AFS functional city light, highway light, motorway light, bad weather light), daytime running lights distribution, high beam distribution, etc.
  • the lighting device or the laser light module can also be a device or a module that functions according to the laser scanning principle.
  • the essential components of such a laser light module 2 include at least one laser light source 3 and a conversion element 4, which converts the directed laser light beam of the at least one laser light source 3 into white light.
  • two laser light sources 3 are provided, which are of these
  • emitted laser light beams LI, L2 are bundled by an optical system 7 to a common directional laser light beam SL.
  • This laser light beam SL hits the
  • Conversion element 4 which converts the laser light beam, in particular at least partially, into white light.
  • the white light is emitted by the conversion element 4, applies to a downstream optical device 10, 11, and is of this as already described above in the form of relevant for a motor vehicle headlamp, especially legally prescribed light distribution or partial light distribution, eg in the form of a high beam spot, in an area in front of the lighting device 1 and in an area in front of a vehicle, in which the lighting device 1 is installed, mapped.
  • the downstream optical device is a reflector 10, e.g. an open space reflector, as well as an in
  • Lens arrangement in particular a projection lens or a projection lens system.
  • the laser beam SL is deflected by a laser light beam deflection device, for example a reflector 9, in particular an elliptical reflector, which deflects the laser light onto the conversion element 4, so that a locally concentrated laser light energy density results in the conversion element ,
  • a laser light beam deflection device for example a reflector 9, in particular an elliptical reflector, which deflects the laser light onto the conversion element 4, so that a locally concentrated laser light energy density results in the conversion element
  • the laser light beam is split by a separate lens 8 or lens assembly in front of the reflector 9, so that the reflector 9, the conversion element 4 as accurately as possible in a defined area around a focal point or in the Focus of the reflector 9, which focus is in or on the conversion element 4, can illuminate.
  • An alternative construction also works without a reflector or uses a deflection prism.
  • the conversion element 4 is a in the example shown
  • the present invention is also suitable for a lighting device with a reflective conversion element.
  • a diagnostic device 5 is provided, either as an external unit to the laser light module 2, or as a unit integrated in the laser light module 2.
  • FIGS. 2 to 4 show extensions according to the invention of the illumination device 1 from FIG. 1.
  • the features described as optional in conjunction with FIG. 1 can also be implemented as optional features in these extensions.
  • the illumination devices 1 from FIGS. 2 to 4 additionally each have an optically active optical element 6.
  • Such an optical element 6 may be in the form of a disk, e.g. be designed as a rectangular or square disc, so it is, for example, a disc-shaped optical element.
  • the object of such an optical element 6 in the most general scope of the invention is, in the on state (also referred to as "operating state") light, preferably white light or mixed light, which is emitted by the conversion element 4 to pass freely, and in the off state (also as
  • FIG. 2 shows a lighting device 1 according to the invention, in which the
  • Conversion element 4 is arranged and preferably part of the laser light module 2, i. is integrated in the laser light module 2.
  • the optical element 6 is in this case mounted in a light exit region of the laser light module 2 and covers this light exit region preferably completely or at least in such a way that the entire light emerging from the laser light module 2 has to pass through the optical element 6.
  • FIG. 3 shows a lighting device 1 according to the invention, in which the
  • the optical element 6 is preferably mounted in a light exit area of the lighting device 1 and covers this light exit area
  • Lighting device 1 preferably completely or at least in such a way that the entire light emerging from the lighting device 1 must pass through the optical element 6.
  • FIG. 4 shows a lighting device 1 according to the invention, in which the
  • Optical element 6 seen in the light propagation direction between the reflector 10 and the lens or lens assembly 11 is arranged.
  • the optical element 6 is preferably arranged in a light exit region of the reflector 10 and covers this light exit region of the reflector 10
  • the optical element 6 is designed such that it attenuates by the optical element 6 passing laser light beams with respect to their irradiance.
  • the optical element 6 is light-scattering, in particular highly light-scattering, formed.
  • Fig. 4a shows an arrangement which is constructed analogously to that of Figure 4, with the difference that in the apparatus of Figure 4a, no lens 11 is provided and the reflector 10 is adjusted accordingly.
  • the devices according to FIGS. 2 and 3 can also be modified accordingly.
  • FIG. 5 shows a laser light module 2 with a conversion element 4 and with an optical element 6 in the light exit region of the laser light module 2. Furthermore, the laser light module 2 has a diagnostic device 5, which can check the functionality of the laser light module 2. Furthermore, the laser light module 2 is assigned a control unit 12.
  • the control unit 12 may be part of the laser light module, eg part of the in the Laser light module integrated diagnostic device, or an external control device, such as a headlight-side control device or a control device of the lighting device 1 be.
  • FIG. 5 shows the optical element 6 in the on-state in which the optical element is in a substantially completely transparent state.
  • Laser light module 2 could happen: on the one hand, in this case, a more or less "normal", that is uninfluenced light distribution, as you would from a
  • Lighting device with an illustrated laser light module 2 with the emitted light from the conversion element 4 would be generated (upper schematic light distribution) set, on the other hand, but about a damage to the laser light module 2 from this also a concentrated laser beam emerge (bottom
  • the optical element 6 is in the blocking state due to the detected error case (non-functioning) assumed in FIG. in a, in particular strong, light scattering state, so that the opening angle of a passing through the optical element laser beam increases significantly and thus the irradiance of the laser beam in the off state of
  • Optic element is significantly less than without optical element or in an on state of the optical element.
  • An optical element 6 used according to the invention can, as described above, distinguish between a (strongly) scattering state and a transparent, translucent state or between a (strongly) absorbing and a transparent,
  • SPD Suspended Particle Device
  • such an SPD comprises a liquid crystal film 605, particularly a polymer liquid crystal film.
  • This liquid crystal film 605 is composed of a
  • Polymer matrix with liquid crystals e.g. Liquid crystal molecules or particles 604 having anisotropic (directional) optical properties in an electric field which are stochastically (random) oriented when no voltage is applied.
  • the liquid crystal film 614 or polymer matrix is sandwiched between two conductive elements 601, 602, e.g. coated polyester films, embedded.
  • a conductive element 601, 602 e.g. coated polyester films, embedded.
  • an ITO layer indium tin oxide
  • the conductive layer can serve as the conductive layer.
  • the, for example "rod-like structured” liquid crystal (molecules) or particles 615 are oriented in a preferred direction, as is schematically indicated in FIG. 7b, and FIG SPD 6 becomes transparent or translucent, translucent, semitransparent), so that incident light rays L can pass through the optical element 6 substantially unhindered.
  • FIGS. 8a and 8b show, roughly schematically, an optical element 6 in the form of a PDLC element, which can be switched between a strongly scattering state and a transparent or preferably translucent state.
  • a liquid 614 is accommodated, which contains a liquid crystal (Liquid Crystal) layer 615.
  • the liquid crystals 605 disperse and the disc becomes opaque (opaque) again, as shown in FIG. 8a, where the incident light beams L are substantially absorbed at the optical element 6.
  • Figure 10 shows the turn-on operation of a non-functional laser light module in which, for example, the conversion element is damaged or removed, or the or one of the laser light sources is defective, e.g. moved in their position, etc. is.
  • FIG. 11 shows the behavior in the event of non-functioning of an originally intact laser light module, e.g. after a defect of
  • the control unit receives the correct diagnostic signal (after approx. 250ms), it shuts off the laser light module after 250ms so that no more laser light can escape.
  • the typical reaction time for switching an optical element between on-state and off-state is about 10ms, so that about 260ms after detection of non-functioning no more dangerous laser light from the
  • Lighting device can escape. If the diagnostic signal fails as a result of, for example, an error or defect, the optical element is also switched to the blocking state, so that no laser light can escape even in this case.
  • An advantage is in particular if, for example, the control unit due to
  • FIGS. 9-11 The advantages of the invention shown in FIGS. 9-11 are obtained, in particular, when the control of the at least one optical element is controlled directly by the diagnostic signal, without an intermediary control device, such that the optical element only assumes a transparent or translucent state. if the laser module is functional, ie the diagnostic device reports no error. If an error is detected or even if, for example, the diagnostic signal fails at all, the optical element remains in a strongly scattering state.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Non-Portable Lighting Devices Or Systems Thereof (AREA)
  • Lighting Device Outwards From Vehicle And Optical Signal (AREA)

Abstract

The invention relates to a lighting device (1) having at least one laser light module (2), wherein the laser light module (2) comprises at least one laser light source (3) and at least one light-emitting region in the form of at least one conversion element (4), and wherein when the at least one laser light source (3) is switched on, said at least one laser light source (3) emits a laser light beam (L1, L2) so that the at least one conversion element (4) is irradiated by at least one laser light beam (S1, S2), and wherein a diagnostic device (5) is provided, which is designed for checking the functioning of the laser light module (2), and wherein the at least one conversion element (4) emits light (W1, W2), in particular white light, e.g. mixed light, in particular white mixed light. At least one optically active optic element (6) is provided, which optic element (6) can assume a locked state, in which locked state the optic element (6) weakens laser light beams in terms of the irradiation strength thereof, and wherein the at least one optic element (6) is arranged such that laser light beams output from the laser light module (2) must pass through the optic element (6), and wherein the at least one optic element (6) can be controlled in accordance with information from the diagnostic device (5) in such a way that in the event of an inability to function of the laser light module (2) determined by the diagnostic device (5), the at least one optic element (6) is switched into the locked state or remains in the locked state.

Description

BELEUCHTUNGSVORRICHTUNG MIT EINEM LASER-LICHTMODUL  LIGHTING DEVICE WITH A LASER LIGHT MODULE
Die Erfindung betrifft eine Beleuchtungsvorrichtung mit zumindest einem Laser- Lichtmodul, wobei das Laserlichtmodul zumindest eine Laser- Lichtquelle und zumindest einen lichtemittierenden Bereich in Form von zumindest einem Konversionselement aufweist, und wobei bei eingeschalteter zumindest einer Laser- Lichtquelle diese zumindest eine Laserlichtquelle einen Laserlichtstrahl emittiert, sodass das zumindest eine The invention relates to an illumination device having at least one laser light module, wherein the laser light module has at least one laser light source and at least one light emitting region in the form of at least one conversion element, and wherein at least one laser light source is switched on, at least one laser light source emits a laser light beam, so that's at least one
Konversionselement mit zumindest einem Laserlichtstrahl bestrahlt wird, und wobei eine Diagnosevorrichtung vorgesehen ist, welche dazu eingerichtet ist, das Laserlichtmodul auf seine Funktionstüchtigkeit hin zu überprüfen, und wobei das zumindest eine Conversion element is irradiated with at least one laser light beam, and wherein a diagnostic device is provided, which is adapted to check the laser light module for its functionality, and wherein the at least one
Konversionselement Licht, insbesondere weißes Licht, z.B. Mischlicht, insbesondere weißes Mischlicht, emittiert. Conversion element light, in particular white light, e.g. Mixed light, in particular white mixed light, emitted.
Weiters betrifft die Erfindung einen Scheinwerfer, insbesondere Kraftfahrzeug-Scheinwerfer, mit zumindest einer solchen Beleuchtungsvorrichtung. Furthermore, the invention relates to a headlamp, in particular motor vehicle headlamp, with at least one such lighting device.
Außerdem betrifft die Erfindung noch ein Lichtmodul für einen Scheinwerfer, insbesondere für einen Kraftfahrzeug-Scheinwerfer, welches zumindest eine solche In addition, the invention also relates to a light module for a headlight, in particular for a motor vehicle headlight, which at least one such
Beleuchtungsvorrichtung umfasst oder welches in Form einer solchen Lighting device comprises or which is in the form of such
Beleuchtungsvorrichtung ausgebildet ist. Lighting device is formed.
Ein Laserlichtmodul ist eine Lichtquelle, welche eine oder mehrere Laserlichtquellen, z.B. einen oder mehrere Halbleiter laser und/ oder eine oder mehrere Laserdioden, umfasst, welcher / welche bzw. welche gemeinsam ein weitestgehend kollimiertes Lichtbündel ausstrahlen. A laser light module is a light source containing one or more laser light sources, e.g. one or more semiconductor laser and / or one or more laser diodes, comprises which / which together or emit a largely collimated light beam.
Weiters umfasst ein solches Laserlichtmodul zumindest ein Konversionselement, Furthermore, such a laser light module comprises at least one conversion element,
insbesondere ein Wellenlängen-Konversionselement, wie im Folgenden beschrieben. in particular a wavelength conversion element, as described below.
Laser strahlen in der Regel monochromatisches Licht oder Licht in einem engen Lasers usually emit monochromatic light or light in a narrow
Wellenlängenbereich aus. Bei einem Kfz-Scheinwerfer ist allerdings für das abgestrahlte Licht weißes Mischlicht erwünscht oder gesetzlich vorgeschrieben, sodass sich Wavelength range off. In a motor vehicle headlight, however, white mixed light is desired or required by law for the radiated light, so that
Laserlichtquellen in einem Kfz-Scheinwerfer nicht ohne weiteres einsetzen lassen. Zur Umwandlung von monochromatischem Licht in weißes oder polychromatisches Licht werden, insbesondere im Zusammenhang mit weißen Leuchtdioden (LEDs) oder Laser light sources in a motor vehicle headlight can not be used easily. For converting monochromatic light into white or polychromatic light especially in connection with white light emitting diodes (LEDs) or
Lumineszenzkonversions-LEDs, häufig sogenannte Konversionselemente verwendet. Luminescence conversion LEDs, often used so-called conversion elements.
Ein solches Konversionselement ist z.B. in Form eines Photolumineszenzkonverters oder Photolumineszenzelementes ausgebildet oder umfasst zumindest einen Such a conversion element is e.g. in the form of a photoluminescent converter or photoluminescent element or comprises at least one
Photolumineszenzkonverter oder zumindest ein Photolumineszenzelement. Diese weisen in der Regel zumindest einen Photolumineszenzfarbstoff auf. Das Licht einer üblicherweise farbiges (z.B. blaues) Licht (auch als„Anregungs-Licht" bezeichnet) ausstrahlenden LED regt den Photolumineszenzfarbstoff zur Photolumineszenz an, worauf der Photoluminescence converter or at least one photoluminescent element. These usually have at least one photoluminescent dye. The light of a typically colored (e.g., blue) light (also referred to as "excitation light") LED excites the photoluminescent dye for photoluminescence, whereupon the light
Photolumineszenzfarbstoff selbst Licht anderer Wellenlängen (z.B. gelb) abgibt. Auf diese Weise kann ein Teil des eingestrahlten Lichts eines Wellenlängenbereichs in Licht eines anderen Wellenlängenbereichs umgewandelt werden. In der Regel wird ein weiterer Anteil des eingestrahlten Lichts (Anregungs-Lichts) von dem Konversionselement gestreut und/ oder reflektiert. Das gestreute und/ oder reflektierte Licht und das durch Photoluminescent dye itself emits light of other wavelengths (e.g., yellow). In this way, part of the irradiated light of one wavelength range can be converted into light of another wavelength range. As a rule, a further portion of the incident light (excitation light) is scattered and / or reflected by the conversion element. The scattered and / or reflected light and that through
Photolumineszenz ausgestrahlte Licht überlagern sich dann additiv und führen z.B. zu weißem Mischlicht. Der Mechanismus der Photolumineszenz kann je nach Lebensdauer des angeregten Zustands in Fluoreszenz (kurze Lebensdauer) und Phosphoreszenz (lange Lebensdauer) unterschieden werden. Photoluminescence emitted light then superimpose additively and result in e.g. to white mixed light. The mechanism of photoluminescence can be distinguished depending on the lifetime of the excited state in fluorescence (short life) and phosphorescence (long life).
Bei den Konversionselementen wird zwischen reflektiven und transmissiven The conversion elements are between reflective and transmissive
Konversionselementen unterschieden. Bei reflektiven Konversionselementen wird das von dem Konversionselemente umgewandelte Licht auf derselben Seite abgestrahlt, aus welcher das Anregungs-Licht auf das Konversionselement trifft. Bei transmissiven Distinguished conversion elements. In reflective conversion elements, the light converted by the conversion element is emitted on the same side from which the excitation light strikes the conversion element. In transmissive
Konversionselementen wird das umgewandelte Licht von jener Seite, welche der Seite, auf welche das Anregungs-Licht auftrifft, abgewandt ist, abgestrahlt. Conversion elements, the converted light from the side which faces away from the side on which the excitation light impinges emitted.
Die vorliegende Erfindung ist prinzipiell sowohl für Laserlichtmodule mit transmissiven als auch reflexiven Konversionselementen geeignet. The present invention is suitable in principle for both laser light modules with transmissive and reflexive conversion elements.
Der Einsatzbereich der vorliegenden Erfindung liegt vorwiegend im Bereich der Kfz- Hauptscheinwerfer. Die Erfindung kann aber auch in anderen Bereichen, wie zum Beispiel im Kfz-Rückleuchtenbereich oder auch für Leuchten im Inneren eines Fahrzeuges, insbesondere eines Kraftfahrzeuges, eingesetzt werden. Die Erfindung kann insbesondere im gesamten KFZ-Bereich (PKW, LKW, Motorrad,...) zur Anwendung kommen. Der Einzug der Lasertechnologie in die Kfz-Scheinwerferbranche bringt eine Reihe von neuen Herausforderungen, speziell im Bereich der Lasersicherheit. Die in einem The field of application of the present invention is predominantly in the field of motor vehicle headlights. However, the invention can also be used in other areas, such as in the automotive taillights area or for lights inside a vehicle, especially a motor vehicle. The invention can be used in particular in the entire motor vehicle sector (cars, trucks, motorcycles, etc.). The advent of laser technology in the automotive headlamp industry is bringing a series of new challenges, especially in the field of laser safety. The one in one
Scheinwerfer eingesetzten Laser bzw. Laserlicht-Module weisen üblicherweise solche Leistungen auf, dass sie als Lasereinrichtungen der Klasse 4 (lt. IEC60825-1) anzusehen sind, beispielsweise eine Leistung im Bereich von 4 Watt; dies entspricht dem höchstmöglichen Gefährdungspotential durch Laseranlagen. Solange ein Lasermodul unbeschädigt ist, ist das Gefahrenpotential ähnlich gering, wie bei bekannten LED-Scheinwerfer. Ist das Lasermodul in seiner Funktionstüchtigkeit hingegen eingeschränkt, z.B. durch eine Beschädigung (z.B. beschädigtes Konversionselement, d.h. z.B. beschädigte Phosphorschicht), so kann es vorkommen, dass Laserlicht austritt, was zu schweren Augenverletzungen bei Lebewesen, insbesondere bei Menschen führen kann. Headlamp used laser or laser light modules usually have such benefits that they are to be regarded as laser devices of Class 4 (according to IEC60825-1), for example, a power in the range of 4 watts; this corresponds to the highest possible hazard potential by laser systems. As long as a laser module is undamaged, the danger potential is similarly low, as with known LED headlights. On the other hand, if the laser module is restricted in its functionality, e.g. damage (e.g., damaged conversion element, e.g., damaged phosphor layer, for example) may cause laser light to leak, which can result in severe eye injury to living beings, particularly humans.
Um derartige Unfälle vermeiden zu können, sind spezielle Lasersicherheitsvorrichtungen erforderlich. Die aktuell eingesetzten Lasermodule haben ein spezielles Schutzsystem integriert, welches über Sensoren eine Beschädigung bzw. die Funktionsuntüchtigkeit des Lasermoduls erkennt und anschließend einen bestimmten Signalpegel auf einer In order to avoid such accidents, special laser safety devices are required. The laser modules currently in use have integrated a special protection system that detects damage or malfunction of the laser module via sensors, and subsequently detects a specific signal level on a laser
Diagnoseleitung ausgibt. Ein übergeordnetes Steuergerät überprüft das Diagnosesignal auf der Diagnoseleitung und schaltet gegebenenfalls das Lasermodul aus. Die Zeit, bis das Lasermodul abgeschaltet wird, beträgt dabei beispielsweise 250 ms. Wird das Output diagnostic line. A higher-level control unit checks the diagnostic signal on the diagnostic line and switches off the laser module if necessary. The time until the laser module is switched off, for example, 250 ms. Will that be
Diagnosesignal jedoch ignoriert, so leuchtet der beschädigte Laser weiter. However, if the diagnostic signal is ignored, the damaged laser remains illuminated.
Eine Diagnosevorrichtung besteht im einfachsten Fall aus zumindest einem Sensor bzw. umfasst eine Diagnosevorrichtung zumindest einen Sensor, oder es ist einer In the simplest case, a diagnostic device consists of at least one sensor or a diagnostic device comprises at least one sensor, or it is one
Diagnosevorrichtung zumindest ein Sensor zugeordnet. Beispielsweise kann der Sensor eine Photodiode sein. An Hand des von der Photodiode gemessenen Photonenflusses kann z.B. ermittelt werden kann, ob schädliches Laserlicht oder zuviel schädliches Laserlicht aus dem Laserlichtmodul austritt oder austreten kann. Dazu gibt die Photodiode Messsignale, insbesondere Stromsignale in Abhängigkeit des Photonenflusses an die Diagnoseeinrichtung weiter. Die Stärke des Messsignales, beispielsweise des Stromsignales wird zu Grenzwerten in Beziehung gesetzt und aus dieser Auswertung wird ein Diagnosesignal generiert. Dieses Diagnosesignal ist typischer Weise wiederum ein Stromsignal, mit zwei Pegeln - entsprechend der Funktionstüchtigkeit oder Nicht-Funktionstüchtigkeit des Diagnostic device associated with at least one sensor. For example, the sensor may be a photodiode. Based on the photon flux measured by the photodiode, e.g. It can be determined whether harmful laser light or too much harmful laser light emerges from the laser light module or can escape. For this purpose, the photodiode transmits measurement signals, in particular current signals as a function of the photon flux, to the diagnostic device. The strength of the measurement signal, for example the current signal is related to limits and from this evaluation, a diagnostic signal is generated. This diagnostic signal is typically in turn a current signal, with two levels - according to the functionality or non-functioning of the
Laserlichtmoduls. Entsprechend können natürlich auch mehrere solcher Sensoren, z.B. Photodioden Laser light module. Accordingly, of course, several such sensors, such as photodiodes
vorgesehen sein, die an unterschiedlichen Positionen im Beleuchtungsmodul und/ oder in dem Laserlicht-Modul angeordnet sind. be provided, which are arranged at different positions in the lighting module and / or in the laser light module.
Die Sensoren messen z.B. das Anregungs-Laserlicht (blaues Licht), wobei ein alleiniges Auswerten des entsprechenden Ausgangssignales für die Überwachung der The sensors measure e.g. the excitation laser light (blue light), wherein a sole evaluation of the corresponding output signal for monitoring the
Funktionstüchtigkeit ausreichen kann. Functioning can be sufficient.
Alternativ oder zusätzlich können auch unterschiedliche Farbkanäle im Mischlicht gemessen werden (Rotlichtanteile und/ oder Grünlichtanteil und/ oder Blaulichtanteile), und die Diagnosevorrichtung vergleicht diese Messwerte miteinander und/ oder setzt diese in Beziehung zu vorgegebenen Grenzwerten und entscheidet an Hand von diesen Alternatively or additionally, different color channels can also be measured in the mixed light (red light components and / or green light component and / or blue light components), and the diagnostic device compares these measured values with one another and / or sets them in relation to predetermined limit values and decides on the basis of these
Informationen über die Funktionstüchtigkeit des Laserlicht-Moduls. Die Information about the functionality of the laser light module. The
Funktionstüchtigkeit des Konversionselementes und somit des Laserlicht-Moduls kann dabei z.B. direkt aus den Messpegeln abgeleitet werden (z.B. bedeutet eine Rotlicht-Messung = Null, d.h. kein Rotlichtanteil im Mischlicht, dass der Konverter defekt ist oder sich nicht mehr in der korrekten Position befindet). Außerdem kann eine Differenzen- und/ oder Quotienten- Auswertung durchgeführt werden, um so zusätzliche Parameter für die Functionality of the conversion element and thus of the laser light module can, for example, directly derived from the measurement levels (for example, a red light measurement = zero, i.e. no red light component in the mixed light, means that the converter is defective or is no longer in the correct position). In addition, a difference and / or quotient evaluation can be performed to provide additional parameters for the
Entscheidung, ob die Funktionstüchtigkeit gegeben ist oder nicht, zu ermitteln. Decision to determine whether the functionality is given or not.
Es kann, wie dies noch beschrieben wird, vorgesehen sein, dass direkt an Hand der It can, as will be described, be provided that directly on hand
Informationen der Diagnosevorrichtung über die erfindungsgemäße„Abschaltung" entschieden wird, wobei optional vorgesehen sein kann, dass ein übergeordnetes Information of the diagnostic device is decided on the inventive "shutdown", wherein optionally may be provided that a parent
Scheinwerfer-Steuergerät über den Betriebszustand des Laserlicht- Moduls bzw. der Headlamp control unit on the operating state of the laser light module or the
Beleuchtungsvorrichtung informiert wird, am Abschaltprozess selbst aber nicht beteiligt ist. Lighting device is informed, but is not involved in the shutdown process itself.
Es kann aber auch vorgesehen sein, dass die Diagnosevorrichtung die ermittelte Information oder die Information, dass Funktionstüchtigkeit oder Nicht-Funktionstüchtigkeit vorliegt, an das Steuergerät übermittelt, welches dann die erfindungsgemäße„Abschaltung" veranlasst. However, it can also be provided that the diagnostic device transmits the ascertained information or the information that functionality or inoperability is present to the control unit, which then causes the "shutdown" according to the invention.
Unter„Funktionstüchtigkeit" des Laserlichtmoduls ist dabei insbesondere zu verstehen, dass das Laserlichtmodul kein gefährliches Laserlicht emittiert. Tritt aus dem Laserlichtmodul kein gefährliches Laserlicht aus, so ist das Laserlichtmodul„funktionstüchtig", die Funktionstüchtigkeit ist gegeben. Ergibt die Überprüfung durch die Diagnosevorrichtung, dass gefährliches Laser licht emittiert wird, so liegt eine„Nicht- Funktionstüchtigkeit" vor. In this case, "functional capability" of the laser light module is to be understood in particular as meaning that the laser light module does not emit dangerous laser light If no dangerous laser light emerges from the laser light module, the laser light module is "in working order" Functioning is given. If the check by the diagnostic device shows that dangerous laser light is emitted, then it is "non-functional".
Die Funktionstüchtigkeit kann z.B. festgelegt werden durch das Messen von Grün- und/ oder Rot- Anteilen im von dem Laser lichtmodul, d.h. von dem zumindest einen Konversionselement abgestrahlten Mischlicht. Liegt der Grün- und/ oder Rot- Anteil außerhalb eines definierten Wertebereiches und/ oder unterhalb eines definierten The functionality may e.g. can be determined by measuring green and / or red components in the laser light module, i. from the at least one conversion element radiated mixed light. If the green and / or red component is outside a defined value range and / or below a defined value
Grenzwertes bzw. unterhalb definierter Grenzwerte für Rot bzw. Grün, so wird das Limit value or below defined limits for red or green, it will
Laserlichtmodul als nicht funktionstüchtig eingestuft. Laser light module classified as non-functional.
Alternativ oder zusätzlich zu der oben beschrieben Einstufung kann die Nicht- Funktionstüchtigkeit auch an Hand einer Veränderung des Verhältnisses von Rot- zu Blauanteil im Mischlicht ermittelt werden. Alternatively or in addition to the classification described above, the non-functional ability can also be determined by means of a change in the ratio of red to blue in the mixed light.
Alternativ oder zusätzlich zu den beschriebenen Einstufungen kann die Nicht- Funktionstüchtigkeit auch an Hand eines überhöhten Blauanteils im abgestrahlten As an alternative or in addition to the classifications described, the non-functional ability can also be radiated by means of an excessive blue component in the radiated
Mischlicht ermittelt werden. Dies gilt analog auch für Anregungs-Lichtquellen aus dem UV- Bereich (Laseremissions-Wellenlängen kleiner 400nm). Mixed light can be determined. This also applies analogously to excitation light sources from the UV range (laser emission wavelengths less than 400 nm).
Insbesondere ist die zumindest eine Photodiode wellenlängen-sensitiv, und vorzugsweise umfasst die Diagnosevorrichtung (oder besteht aus, oder ist verbunden mit) zwei oder mehreren solcher wellenlängen-sensitiven Photodioden. Es können auch idente Photodioden mit vorgelagerten unterschiedlichen Farbfiltern verwendet werden. Damit kann dann einerseits die Laserleistung vor dem Auftreffen auf das Konversionselement gemessen werden, es können weiters aber auch noch Lichtströme des konvertieren Weißlicht (z.B. die Blau-, Rot-, Grün- Anteile) gemessen werden. Ist z.B. das Meßsignal von rotem Licht gleich/ annähernd Null, so ist die Funktionstüchtigkeit nicht mehr gegeben. Es kann auch vorgesehen sein, den Blaulicht- Anteil im aus dem Konversionselement stammenden Licht in Relation zur Anregungsleistung des Laserlichtes zu setzen, oder es können die einzelnen wellenlängenspezifischen Messsignale aus dem Konversion-Mischlicht herangezogen werden, um die korrekte Farbverteilung der Fluoreszenz zu kontrollieren. In particular, the at least one photodiode is wavelength-sensitive, and preferably the diagnostic device comprises (or consists of, or is associated with) two or more such wavelength-sensitive photodiodes. It is also possible to use identical photodiodes with upstream different color filters. Thus, on the one hand, the laser power can be measured before impinging on the conversion element, but further light fluxes of the converted white light (for example, the blue, red, green components) can also be measured. Is e.g. the measurement signal of red light is equal to / nearly zero, so the functionality is no longer given. It can also be provided to set the blue light component in the light originating from the conversion element in relation to the excitation power of the laser light, or the individual wavelength-specific measurement signals from the conversion mixed light can be used to control the correct color distribution of the fluorescence.
Ganz allgemein gilt zur„Funktionstüchtigkeit" bzw. "Nicht-Funktionstüchtigkeit", dass die Funktionstüchtigkeit gegeben, wenn die Messsignale und/ oder deren Beziehungen zueinander innerhalb bestimmter, vorgegebener Sollbereiche liegen. Liegt insbesondere eines dieser Messsignale oder eine dieser Beziehungen außerhalb seines definierten More generally, "healthiness" or "non-healthiness" is considered to be functional if the measurement signals and / or their relationships lie within certain predetermined target ranges. In particular, is one of these measurement signals or one of these relationships outside its defined
Sollbereiche, bedeutet dies die„Nicht-Funktionsfähigkeit" des Laserlichtmoduls. Target ranges, this means the "non-functioning" of the laser light module.
Die Absolutwerte der Sollbereiche der Messpegel hängen von den einzelnen The absolute values of the target ranges of the measurement levels depend on the individual
Laserlichtmodulen ab, die von den jeweiligen Hersteller in der Regel zusammen mit der Diagnosevorrichtung geliefert werden. Beispielsweise kann bei Laserlichtmodulen vorgesehen sein, dass sich der Status ändert (= Diagnosesignal springt vom Zustand „Funktionstüchtig" auf„Nicht-Funktionstüchtig"), wenn das grün-zu-blau Verhältnis um 30% vom vor definierten Sollwert abweicht. Laser light modules, which are supplied by the respective manufacturer usually together with the diagnostic device. For example, it may be provided in the case of laser light modules that the status changes (= diagnostic signal jumps from the state "functional" to "non-functional") if the green-to-blue ratio deviates by 30% from the predefined setpoint.
Wird diese beispielhafte Schranke verkleinert (z.B.15%), so erhöht man die Sicherheit, produziert aber auch mehr Ausfälle. If this exemplary barrier is reduced (for example, 15%), then you increase security, but also produces more failures.
Ein sinnvoller Bereich für das oben angegebenen Verhältnis liegt zwischen 15% und 30% . A reasonable range for the above ratio is between 15% and 30%.
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine Beleuchtungsvorrichtung, welche zumindest ein Laserlichtmodul umfasst, anzugeben, bei welcher auch im Falle der Nicht- Funktionstüchtigkeit des Laserlichtmoduls das Austreten gefährlicher Laserlichtstrahlung, insbesondere Laserlichtstrahlen hoher Intensität in einem eng gebündelten Strahl mit kleiner Divergenz, aus der Beleuchtungsvorrichtung verhindert werden kann. It is an object of the invention to provide a lighting device comprising at least one laser light module, in which, even in the case of non-functioning of the laser light module, the escape of dangerous laser light radiation, in particular high intensity laser light beams in a tightly focused beam with small divergence, from the lighting device can be prevented.
Diese Aufgabe wird mit einer eingangs erwähnten Beleuchtungsvorrichtung dadurch gelöst, dass erfindungsgemäß zumindest ein optisch aktives Optikelement vorgesehen ist, welches Optikelement einen Sperrzustand einnehmen kann, in welchem Sperrzustand das This object is achieved with an illumination device mentioned above in that according to the invention at least one optically active optical element is provided, which optical element can assume a blocking state, in which blocking state the
Optikelement Laserlichtstrahlen hinsichtlich ihrer Bestrahlungsstärke abschwächt, und wobei das zumindest eine Optikelement derart angeordnet ist, dass von dem Optic element attenuates laser light rays in terms of their irradiance, and wherein the at least one optical element is arranged such that of the
Laserlichtmodul austretende Laserlichtstrahlen das Optikelement durchstrahlen müssen, und wobei das zumindest eine Optikelement in Abhängigkeit von Informationen der Diagnosevorrichtung derart ansteuerbar ist, dass bei einer von der Diagnosevorrichtung festgestellten Nicht-Funktionstüchtigkeit des Laserlichtmoduls das zumindest eine Laser light beam exiting laser light rays must pass through the optical element, and wherein the at least one optical element in response to information of the diagnostic device is controlled such that at a diagnosed by the diagnostic device non-functioning of the laser light module, the at least one
Optikelement in den Sperrzustand geschaltet wird oder in dem Sperrzustand bleibt. Wird somit die Nicht-Funktionstüchtigkeit des Laserlichtmoduls festgestellt, wird der Sperrzustand des zumindest einen Optikelementes aktiviert oder bleibt aktiviert, sodass kein Licht, insbesondere kein Laserlicht, aus der Beleuchtungsvorrichtung austreten kann oder das austretende Licht, insbesondere austretendes Laserlicht vor dem Austritt, wie insbesondere im weiteren noch beschrieben, derart geschwächt wird, dass keine Gefährdung mehr gegeben ist. Optic element is switched to the blocking state or remains in the blocking state. If the non-functional capability of the laser light module is thus determined, the blocking state of the at least one optical element is activated or remains activated, so that no light, in particular no laser light, can emerge from the illumination device or the emergent light, in particular exiting laser light before exiting, such as in particular further described yet, is so weakened that no danger is given.
Weiters wird diese Aufgabe mit einem Scheinwerfer, insbesondere einem Kraftfahrzeug- Scheinwerfer, mit zumindest einer solchen Beleuchtungsvorrichtung gelöst. Furthermore, this object is achieved with a headlight, in particular a motor vehicle headlight, with at least one such lighting device.
Außerdem wird diese Aufgabe noch mit einem Lichtmodul für einen Scheinwerfer, insbesondere für einen Kraftfahrzeug-Scheinwerfer, gelöst, welches zumindest eine solche Beleuchtungsvorrichtung umfasst oder welches in Form einer solchen In addition, this object is still achieved with a light module for a headlight, in particular for a motor vehicle headlight, which comprises at least one such lighting device or which in the form of such
Beleuchtungsvorrichtung ausgebildet ist. Lighting device is formed.
Es kann vorgesehen sein, dass in dem Sperrzustand das zumindest eine Optikelement Laserlichtstrahlen hinsichtlich ihrer Bestrahlungsstärke abschwächt, indem das zumindest eine Optikelement Licht streuend, insbesondere stark streuend, ausgebildet ist. It can be provided that, in the blocking state, the at least one optical element attenuates laser light beams with respect to their irradiance, in that the at least one optical element is light-scattering, in particular highly scattering.
Dieser stark streuende Zustand bewirkt, dass sich der Öffnungswinkel eines durch das Optikelement durchtretenden Laserstrahls deutlich vergrößert und damit die This strongly scattering state causes the opening angle of a laser beam passing through the optical element to increase significantly, and thus the
Bestrahlungsstärke des Laserstrahls im Sperrzustand des Optikelementes deutlich geringer ist als ohne Optikelement bzw. in einem Durchlasszustand des Optikelementes (siehe dazu die Ausführungen weiter unten). Der erforderliche Sicherheitsabstand zu der Irradiance of the laser beam in the blocking state of the optical element is significantly lower than without optical element or in an on state of the optical element (see the comments below). The required safety distance to the
Beleuchtungsvorrichtung verkürzt sich demzufolge. Lighting device shortened accordingly.
Ein solches optisch aktives Optikelement weist z.B. die Eigenschaft auf, dass es zwischen einem stark lichtstreuenden Zustand und einem im Wesentlichen vollständig transparenten Zustand wechseln kann. Beispielsweise ist der Zustand, welchen das Optikelement einnimmt, von einer an das Optikelement angelegten elektrischen Spannung abhängig. Such an optically active optical element has e.g. the property that it can switch between a strong light-scattering state and a substantially completely transparent state. For example, the state which the optical element assumes depends on an electrical voltage applied to the optical element.
Typischerweise bedeutet dabei„keine" Spannung = transparent, und„angelegte" Spannung = streuend. Bei einem solchen optisch aktiven Optikelement kann es sich beispielsweise um eine PDLC- Scheibe handeln. Die PDLC-Scheibe weist die Eigenschaft auf, dass sie abhängig von der zwischen einem transparenten- und einem stark streuenden Zustand variieren kann. Typically, this means "no" voltage = transparent, and "applied" voltage = scattering. Such an optically active optical element may, for example, be a PDLC disk. The PDLC disk has the property that it may vary depending on the one between a transparent and a strongly scattering state.
Output Lichtstrom Maximum Output luminous flux maximum
Lasermodul  laser module
Maximum  maximum
Output [Im] Verlust [%] Verlust [%]  Output [Im] Loss [%] Loss [%]
[cd] ohne PDLC-Scheibe 51,68 0,00 31.720,5 0,00  [cd] without PDLC disc 51.68 0.00 31.720.5 0.00
PDLC-Scheibe PDLC disc
(transparenter 39,20 24,15 20.867,1 34,22  (more transparent 39.20 24.15 20.867.1 34.22
Zustand)  Status)
PDLC-Scheibe  PDLC disc
6,95 86,55 36,8 99,88  6,95 86,55 36,8 99,88
(streuender Zustand)  (scattering state)
Unter einer„Scheibe" wird in diesem Text ein scheibenförmiger Körper verstanden, der hinsichtlich seines Querschnittes keinerlei Einschränkungen unterliegt. Es kann sich daher um eine kreisförmige Scheibe handeln, die Scheibe kann aber auch rechteckigen oder quadratischen Querschnitt oder jede andere beliebige Form, die für die erfindungsgemäßen Zwecke geeignet ist, annehmen. By a "disk" is meant in this text a disc-shaped body which is not restricted in its cross-section, it may therefore be a circular disc, but the disc may also have a rectangular or square cross-section or any other shape suitable for the disc According to the purposes of the invention, suppose.
Es kann vorgesehen sein, dass in dem Sperrzustand das zumindest eine Optikelement Laserlichtstrahlen hinsichtlich ihrer Bestrahlungsstärke abschwächt, indem das zumindest eine Optikelement Licht absorbierend ausgebildet ist. It can be provided that, in the blocking state, the at least one optical element attenuates laser light beams with respect to their irradiance, in that the at least one optical element has a light-absorbing design.
Mit einem Licht absorbierenden Optikelement können ähnliche Abschwächungen wie in der oben angeführten Tabelle erreicht werden. With a light-absorbing optical element similar attenuations can be achieved as in the above-mentioned table.
Es gilt daher vorzugsweise, dass das Optikelement in seinem Sperrzustand einen geringeren Transmissionsgrad aufweist als in seinem Durchlasszustand. Insbesondere ist es dabei von Vorteil, wenn das Optikelement diese Eigenschaft für die Wellenlänge des verwendeten Laserlichtes bereitstellen kann, z.B. für blaues Laserlicht. Es kann aber auch vorgesehen sein, dass ein Optikelement verwendet wird, welches diese Eigenschaft im Wesentlichen im gesamten Wellenlängenbereich des sichtbaren Lichtes bereitstellt. In der Regel wird nur ein optisch aktives Optikelement zum Einsatz kommen. Bei It is therefore preferable that the optical element in its blocking state has a lower transmittance than in its on-state. In particular, it is advantageous if the optical element can provide this property for the wavelength of the laser light used, for example for blue laser light. However, it can also be provided that an optical element is used which provides this property essentially in the entire wavelength range of the visible light. As a rule, only an optically active optical element will be used. at
Verwendung von zwei oder mehr Optikelementen können diese von der Funktionsweise, d.h. insbesondere von ihren Sperrzuständen her identisch sein, es kann aber auch sein, dass unterschiedliche funktionierende Optikelemente, welche sich insbesondere durch unterschiedliche Sperrzustände unterscheiden, zum Einsatz kommen. Using two or more optical elements, these can be functionally, i. in particular be identical from their blocking states ago, but it may also be that different functioning optical elements, which differ in particular by different blocking states are used.
Es kann vorgesehen sein, dass das zumindest eine Optikelement zumindest zwei optische Zustände annehmen kann, den Sperrzustand und einen Durchlasszustand, wobei in dem Durchlasszustand das Optikelement It can be provided that the at least one optical element can assume at least two optical states, the blocking state and an on-state, wherein in the on-state the optical element
+) lichtdurchlässiger ist als in dem Sperrzustand, vorzugsweise im Wesentlichen vollständig lichtdurchlässig, ist und/ oder  +) is more translucent than in the blocking state, preferably substantially completely translucent, and / or
+) weniger Licht streuend als in dem Sperrzustand, insbesondere im Wesentlichen nicht Licht streuend, ist.  +) less light scattering than in the blocking state, in particular substantially non-light scattering.
Es kann vorgesehen sein, dass in dem Durchlasszustand das zumindest eine Optikelement optisch transparent, insbesondere vollständig optisch transparent, oder transluzent ist. It can be provided that, in the on-state, the at least one optical element is optically transparent, in particular completely optically transparent, or translucent.
Optimaler Weise ist das Optikelement in dem Durchlasszustand zu 100% lichtdurchlässig, insbesondere in dem relevanten Wellenlängenbereich für sichtbares Licht. Optimally, the optical element in the transmission state is 100% transparent, in particular in the relevant wavelength range for visible light.
Bevorzugt ist vorgesehen, dass das zumindest eine Optikelement in Abhängigkeit von Informationen der Diagnosevorrichtung derart ansteuerbar ist, dass bei einer von der Diagnosevorrichtung festgestellten Funktionstüchtigkeit des Laserlichtmoduls das zumindest eine Optikelement in den Durchlasszustand geschaltet wird oder in dem It is preferably provided that the at least one optical element can be controlled in dependence on information of the diagnostic device in such a way that the at least one optical element is switched into the on-state or in the case of a functioning of the laser light module established by the diagnostic device
Durchlasszustand verbleibt. Pass state remains.
D.h., die Steuerung kann derart erfolgen, dass das Optikelement üblicherweise in demThat is, the control can be performed such that the optical element is usually in the
Sperrzustand ist, sodass keinem Fall Laserlicht Lock state is, so no case laser light
+) nach Außen dringen kann, oder in jedem Fall  +) can escape to the outside, or in any case
+) das nach Außen gelangende Laserlicht stark abgeschwächt ist, oder  +) the outgoing laser light is strongly attenuated, or
+) derart gestreut ist, dass in kein gebündelter Laserstrahl mehr nach Außen gelangen kann. Erst wenn die Funktionstüchtigkeit des Laserlichtmoduls festgestellt wurde, dementsprechend kein per se kein gefährliches Laserlicht nach Außen aus der +) is scattered in such a way that no bundled laser beam can reach the outside. Only when the functionality of the laser light module has been determined, accordingly no per se no dangerous laser light to the outside of the
Beleuchtungsvorrichtung heraus gelangen kann, wird der Durchlasszustand des Lighting device can get out, the on state of the
Optikelementes aktiviert. Optic element activated.
Es kann von Vorteil sein, wenn die Diagnosevorrichtung in dem Laserlichtmodul angeordnet oder Teil des Laserlichtmoduls ist. It may be advantageous if the diagnostic device is arranged in the laser light module or is part of the laser light module.
Auf diese Weise wird die Diagnosevorrichtung unabhängig von äußeren Einflüssen. In this way, the diagnostic device is independent of external influences.
Ein Laserlichtmodul, bei dem die Diagnosevorrichtung und auch zumindest ein optisch aktives Optikelement Teil des Laserlichtmoduls sind, also z.B. in das Laserlichtmodul integriert sind, bildet ein eigenständiges Modul, welches für sich alleine schon die erfindungsgemäße Lasersicherheit gewährleisten kann, insbesondere dann, wenn die Diagnosevorrichtung das Optikelement direkt selbst ansteuern kann, da dann keine A laser light module in which the diagnostic device and also at least one optically active optical element are part of the laser light module, eg. integrated into the laser light module, forms an independent module, which alone can guarantee the laser safety according to the invention, in particular when the diagnostic device can control the optical element itself directly, because then none
Datenkommunikation zu einem übergeordneten Scheinwerfer-Steuergerät notwendig ist. Data communication to a parent headlight control unit is necessary.
Es kann vorgesehen sein, dass das zumindest eine Optikelement direkt von der It can be provided that the at least one optical element directly from the
Diagnosevorrichtung ansteuerbar ist. Diagnostic device is controlled.
Der Vorteil, das zumindest eine Optikelement direkt über die Diagnose Vorrichtung anzusteuern, und vorzugsweise noch die Diagnosevorrichtung in dem Laserlichtmodul anzuordnen, liegt darin, dass die erfindungsgemäße Sicherheitsschaltung unabhängig von äußeren Einflüssen ist. The advantage of controlling the at least one optical element directly via the diagnostic device, and preferably still arranging the diagnostic device in the laser light module, is that the safety circuit according to the invention is independent of external influences.
Außerdem ist ein Vorteil dieser Ausgestaltung jener, dass für den Fall, dass das Moreover, an advantage of this embodiment is that, in the event that the
Laserlichtmodul aus der Beleuchtungsvorrichtung oder eine solche Beleuchtungsvorrichtung aus einem Scheinwerfer ausgebaut wird oder überhaupt ausgebaut ist, und in diesem ausgebauten Zustand eingeschaltet wird, die Schutzwirkung trotzdem immer noch gegeben ist. Laser light module from the lighting device or such a lighting device is removed from a headlight or even removed, and is turned on in this disassembled state, the protective effect is still given.
Es kann vorgesehen sein, dass die Diagnosevorrichtung mit einem externen Steuergerät, insbesondere einem fahrzeugseitigen oder scheinwerferseitigen Steuergerät oder einem Steuergerät der Beleuchtungsvorrichtung, verbunden ist und dieses Steuergerät das zumindest eine Optikelement ansteuert. It can be provided that the diagnostic device with an external control device, in particular a vehicle-side or headlight-side controller or a Control unit of the lighting device, is connected and this control unit controls the at least one optical element.
Der Begriff„extern" bezieht sich dabei auf das Lasermodul, d.h. ein solches Steuergerät ist außerhalb des Lasermoduls angeordnet. Typischerweise kann ein solches externes The term "external" refers to the laser module, i.e., such a controller is located outside the laser module
Steuergerät auch noch dazu verwendet werden, andere Scheinwerferfunktionalität und/ oder andere Leuchteinheiten als das Lasermodul zu regeln bzw. zu steuern. Control unit also be used to control other headlamp functionality and / or other lighting units than the laser module or control.
Es kann vorgesehen sein, dass das zumindest eine Optikelement in den Sperrzustand geschaltet wird, sobald die Nicht-Funktionstüchtigkeit des Laserlichtmoduls festgestellt wird. It can be provided that the at least one optical element is switched into the blocking state as soon as the non-operationality of the laser light module is detected.
Allerdings es kann in dem Zeitraum bis zum Umschalten des Optikelementes noch zu einem Austritt von gefährlichem Laserlicht kommen. Ebenso kann der Fall auftreten, dass aus einem weiteren Fehlerfall es zu keiner Umschaltung des Optikelementes in den However, in the period until the switching of the optical element, an escape of dangerous laser light may still occur. Likewise, the case may arise that from a further error case there is no switching of the optical element in the
Sperrzustand kommt. Lockout comes.
Von Vorteil ist es daher, wenn sich das zumindest eine Optikelement grundsätzlich in dem Sperrzustand befindet und erst bei Erkennen der Funktionstüchtigkeit des Laserlichtmoduls durch die Diagnosevorrichtung in den Durchlasszustand geschaltet wird. It is therefore advantageous if the at least one optical element is basically in the blocking state and is switched into the on-state by the diagnostic device only when the functionality of the laser light module is recognized.
Es ist von Vorteil, wenn die Funktionstüchtigkeit des Laserlichtmoduls durch die It is advantageous if the functionality of the laser light module through the
Diagnosevorrichtung, vorzugsweise in regelmäßigen Abständen (Zyklusdauer), z.B. alle 175ms, überprüft wird. Diagnostic device, preferably at regular intervals (cycle time), e.g. every 175ms, checked.
Die Überprüfung erfolgt somit vorzugsweise de facto laufend, d.h. permanent und vorzugsweise im laufenden Betrieb. The check is thus preferably de facto running, i. permanently and preferably during operation.
Es kann vorgesehen sein, dass das zumindest eine Optikelement als Scheibe ausgebildet ist. It can be provided that the at least one optical element is designed as a disk.
Es kann insbesondere vorgesehen sein, dass das zumindest eine Optikelement zumindest teilweise, vorzugsweise vollständig aus Polymer-Dispersed-Liquid-Crystal (PDLC), oder zumindest teilweise aus einem, vorzugsweise aus einem Suspended Particle Device (SPD) gebildet ist. PDLC ist im Sperrzustand stark streuend und ist im Durchlasszustand transparent. Da die PDLC-Scheibe sowohl im transparenten, als auch im stark streuenden Zustand eine hohe Transmission aufweist, kommt es zu keiner Erwärmung der Scheibe. It can be provided, in particular, that the at least one optical element is formed at least partially, preferably completely from polymer-dispersed-liquid-crystal (PDLC), or at least partially from one, preferably from a suspended particle device (SPD). PDLC is highly scattering in the blocking state and is transparent in the on state. Since the PDLC disc has a high transmission both in the transparent and in the strongly scattering state, there is no heating of the disc.
Die Schaltzeit einer PDLC-Scheibe liegt typischerweise im Bereich von 10ms. The switching time of a PDLC disc is typically in the range of 10 ms.
Weiters kann vorgesehen sein, dass eine dem zumindest einen Konversionselement in Lichtausbreitungsrichtung gesehen nachgeordnete Optikvorrichtung vorgesehen ist, welche von dem Konversionselement abgestrahltes Licht in Form einer Lichtverteilung oder einer Teillichtverteilung, z.B. in Form eines Fernlicht-Spots, in einen Bereich vor der Furthermore, it can be provided that an optical device arranged downstream of the at least one conversion element in the light propagation direction is provided, which light emitted by the conversion element is in the form of a light distribution or a partial light distribution, e.g. in the form of a high beam spot, in an area in front of the
Beleuchtungsvorrichtung abbildet. Illuminating device images.
Eine solche Ausgestaltung ist insbesondere für eine Beleuchtungsvorrichtung für einen Scheinwerfer, insbesondere einen Kraftfahrzeugscheinwerfer, bzw. für ein Lichtmodul für einen solchen Scheinwerfer, insbesondere Kraftfahrzeugscheinwerfer, von Bedeutung. Such a configuration is particularly important for a lighting device for a headlight, in particular a motor vehicle headlight, or for a light module for such a headlight, in particular motor vehicle headlights, of importance.
Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass die Optikvorrichtung einen Reflektor, z.B. einen Freiflächen-Reflektor, sowie eine in Lichtausbreitungsrichtung nach diesem Reflektor angeordnete Linse oder Linsenanordnung, insbesondere eine Projektionslinse oder For example, it may be provided that the optical device comprises a reflector, e.g. an open-space reflector, and arranged in the light propagation direction after this reflector lens or lens arrangement, in particular a projection lens or
Projektions- Linsenanordnung, umfasst. Projection lens assembly includes.
Ausführungsbeispiele für die Scheinwerfer-Optikvorrichtung sind etwa Embodiments of the headlamp optical device are approximately
a) Freiflächenreflektoren (ohne Linse)  a) Open space reflectors (without lens)
b) Projektionssystem (Kombination von Reflektor, insbesondere mit elliptischer oder hyperbolischer Grundform und Projektionslinse(n))  b) projection system (combination of reflector, in particular with elliptic or hyperbolic basic shape and projection lens (s))
c) direkt-abbildende Linsensysteme  c) direct-imaging lens systems
Entsprechend kann das zumindest eine Optikelement im Prinzip an jeder beliebigen Position im Strahlengang angeordnet sein. Accordingly, the at least one optical element can in principle be arranged at any desired position in the beam path.
Es kann vorgesehen sein, dass das zumindest eine Optikelement in It can be provided that the at least one optical element in
Lichtausbreitungsrichtung gesehen unmittelbar nach dem Konversionselement angeordnet ist, z.B. in dem es Teil des Laserlichtmoduls ist. Vorzugsweise ist das Optikelement in diesem Fall in einem Lichtaustrittsbereich des Laserlichtmoduls angebracht und deckt diesen Lichtaustrittsbereich vorzugsweise vollständig oder zumindest derart ab, dass das gesamte aus dem Laserlichtmodul austretende Licht durch das Optikelement durchtreten muss. Seen light propagation direction is arranged immediately after the conversion element, for example in which it is part of the laser light module. Preferably, the optical element is in this case mounted in a light exit region of the laser light module and covers this light exit region preferably completely or at least in such a way that the entire light emerging from the laser light module must pass through the optical element.
Es kann vorgesehen sein, dass das zumindest eine Optikelement in It can be provided that the at least one optical element in
Lichtausbreitungsrichtung gesehen nach der Optikvorrichtung angeordnet ist. Seen light propagation direction after the optical device is arranged.
Vorzugsweise ist das Optikelement in diesem Fall in einem Lichtaustrittsbereich der Beleuchtungsvorrichtung angebracht und deckt diesen Lichtaustrittsbereich der In this case, the optical element is preferably mounted in a light exit area of the lighting device and covers this light exit area
Beleuchtungsvorrichtung vorzugsweise vollständig oder zumindest derart ab, dass das gesamte aus der Beleuchtungsvorrichtung austretende Licht durch das Optikelement durchtreten muss. Lighting device preferably completely or at least in such a way that the entire light emerging from the lighting device must pass through the optical element.
Es kann vorgesehen sein, dass das zumindest eine Optikelement zwischen dem Reflektor und der Linse oder Linsenanordnung angeordnet ist. It can be provided that the at least one optical element is arranged between the reflector and the lens or lens arrangement.
Vorzugsweise ist das Optikelement in diesem Fall in einem Lichtaustrittsbereich des Reflektors angebracht und deckt diesen Lichtaustrittsbereich des Reflektors vorzugsweise vollständig oder zumindest derart ab, dass das gesamte von dem Reflektor emittierte Licht durch das Optikelement durchtreten muss. Preferably, the optical element is in this case mounted in a light exit region of the reflector and preferably covers this light exit region of the reflector completely or at least in such a way that the entire light emitted by the reflector has to pass through the optical element.
Bei Linsenanordnungen mit mehreren Linsen könnte das zumindest eine Optikelement oder zumindest eines der Optikelemente auch zwischen einzelnen Linsen angeordnet sein. In the case of lens arrangements with a plurality of lenses, the at least one optical element or at least one of the optical elements could also be arranged between individual lenses.
Es kann vorgesehen sein, dass das zumindest eine Optikelement an seiner It can be provided that the at least one optical element on its
Lichteintrittsfläche und/ oder an seiner Lichtaustrittsfläche Licht reflektierend, insbesondere Licht spiegelnd, ausgebildet ist, z.B. indem die Lichteintrittsfläche und/ oder die Light entrance surface and / or at its light exit surface light reflecting, in particular light reflecting, is formed, e.g. by the light entry surface and / or the
Lichtaustrittsfläche mit einer Licht reflektierenden, insbesondere Licht spiegelnden Light exit surface with a light-reflecting, especially light-reflecting
Beschichtung versehen ist. Coating is provided.
Die Entspiegelung kann z.B. über ein AR-Coating (Anti-Reflexions-Beschichtung) und/ oder eine Mottenaugenstruktur erfolgen. Durch die Entspiegelung kann die Effizienz um ca. 10% gesteigert werden. Weiters kann mit Vorteil vorgesehen sein, dass bei einem Ausfall der Diagnosevorrichtung oder bei Ausfall von einem oder mehreren Messeinrichtungen, z.B. Sensoren wie den oben beschriebenen Sensoren, welche der Diagnosevorrichtung Messinformationen liefern, das zumindest eine Optikelement in den Sperrzustand geschaltet wird oder, wenn es sich im Sperrzustand befindet, in diesem verbleibt. The antireflection coating can be effected, for example, by means of an AR coating (anti-reflection coating) and / or a moth-eye structure. Due to the antireflective coating, the efficiency can be increased by approx. 10%. Furthermore, it can advantageously be provided that in the event of failure of the diagnostic device or in the event of failure of one or more measuring devices, eg sensors such as the sensors described above, which supply the diagnostic device with measurement information, the at least one optical element is switched into the blocking state or, if it is in the locked state, remains in this.
Im Folgenden ist die Erfindung an Hand der Zeichnung näher erörtert. In dieser zeigt In the following the invention is discussed in more detail with reference to the drawing. In this shows
Fig. 1 einen beispielhaften Grundaufbau einer bekannten Beleuchtungsvorrichtung für einen Fahrzeugscheinwerfer bzw. in Form eines Fahrzeugscheinwerfers, 1 shows an exemplary basic construction of a known lighting device for a vehicle headlight or in the form of a vehicle headlight,
Fig. 2 eine Beleuchtungsvorrichtung aus Figur 1, erfindungsgemäß erweitert gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung, 2 shows a lighting device from FIG. 1, according to the invention, according to a first embodiment of the invention,
Fig. 3 eine Beleuchtungsvorrichtung aus Figur 1, erfindungsgemäß erweitert gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung, 3 shows a lighting device from FIG. 1, according to the invention, according to a second embodiment of the invention,
Fig. 4 eine Beleuchtungsvorrichtung aus Figur 1, erfindungsgemäß erweitert gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung, 4 shows a lighting device from FIG. 1, according to the invention, expanded according to a third embodiment of the invention, FIG.
Fig. 4a eine Beleuchtungsvorrichtung ähnlich jener aus Figur 4, allerdings ohne Linse, 4a shows a lighting device similar to that of Figure 4, but without a lens,
Fig. 5 schematisch ein Laserlichtmodul mit integrierter Diagnosevorrichtung und Fig. 5 shows schematically a laser light module with integrated diagnostic device and
integriertem Optikelement, mit dem Optikelement im Durchlasszustand, und den entsprechenden, schematisch dargestellten Lichtverteilungen, integrated optical element, with the optical element in the on state, and the corresponding, schematically represented light distributions,
Fig. 6 schematisch das Laserlichtmodul aus Figur 5, mit dem Optikelement im Sperrzustand, und der entsprechenden, schematisch dargestellten Lichtverteilung, die eine deutliche Intensitätsabnahme des Laserlichtes zeigt, FIG. 6 schematically shows the laser light module from FIG. 5, with the optical element in the blocking state, and the corresponding, schematically illustrated light distribution, which shows a significant decrease in the intensity of the laser light, FIG.
Fig. 7a und 7b das Transmissionsverhalten eines Optikelementes in Form eines SPD- Elementes im Sperrzustand (absorbierend) und im Durchlasszustand (transluzent), 7a and 7b the transmission behavior of an optical element in the form of an SPD element in the blocking state (absorbing) and in the on-state (translucent),
Fig. 8a und 8b das Transmissionsverhalten eines Optikelementes in Form eines PDLC- Elementes im Sperrzustand (stark streuend) und im Durchlasszustand (transluzent), Fig. 9 ein typisches Einschaltverhalten einer erfindungsgemäßen Beleuchtungsvorrichtung mit funktionstüchtigem Laserlichtmodul, 8a and 8b the transmission behavior of an optical element in the form of a PDLC element in the blocking state (strongly scattering) and in the on-state (translucent), 9 shows a typical switch-on behavior of a lighting device according to the invention with functional laser light module,
Fig. 10 das Einschalthalten einer erfindungsgemäßen Beleuchtungsvorrichtung mit nicht funktionstüchtigem Laserlichtmodul, und 10 shows the switch-on holding a lighting device according to the invention with non-functional laser light module, and
Fig. 11 das Ausschaltverhalten bei Auftreten einer Funktionsuntüchtigkeit im laufendem Betrieb der Beleuchtungsvorrichtung. 11 shows the switch-off behavior in the event of a failure in operation during operation of the lighting device.
Figur 1 zeigt eine beispielhafte Beleuchtungsvorrichtung 1 mit einem Laserlichtmodul 2. FIG. 1 shows an exemplary lighting device 1 with a laser light module 2.
Generell eignen sich die erfindungsgemäßen Beleuchtungsvorrichtungen, und insbesondere die im Folgenden beschriebenen Beleuchtungsvorrichtungen, insbesondere zum Einbau in einen Kraftfahrzeugscheinwerfer, entweder direkt oder als Teil eines Lichtmoduls (bzw. kann eine solche Beleuchtungs Vorrichtung auch als Lichtmodul ausgebildet sein). In general, the lighting devices according to the invention, and in particular the lighting devices described below, in particular for installation in a motor vehicle headlight, either directly or as part of a light module (or such lighting device may also be designed as a light module).
Mit einer solchen Beleuchtungsvorrichtung kann eine gesetzlich vorgeschrieben With such a lighting device, a law may be required
Lichtverteilung oder ein Teil einer solcher Lichtverteilung erzeugt werden. Bei solchen Lichtverteilungen kann es sich z.B. um abgeblendete Lichtverteilung (wie z.B. eine Light distribution or a part of such a light distribution can be generated. Such light distributions may be e.g. around dimmed light distribution (such as a
Abblendlichtverteilung, eine Nebellichtverteilung oder AFS-funktionales Stadtlicht, Landstraßenlicht, Autobahnlicht, Schlechtwetterlicht), eine Tagfahrlichtverteilung, Fernlichtverteilung, etc. handeln. Low beam distribution, a fog light distribution or AFS functional city light, highway light, motorway light, bad weather light), daytime running lights distribution, high beam distribution, etc.
Bei der Beleuchtungsvorrichtung bzw. dem Laserlicht-Modul kann es sich auch im eine Vorrichtung oder ein Modul handeln, das nach dem Laserscanning-Prinzip funktioniert. The lighting device or the laser light module can also be a device or a module that functions according to the laser scanning principle.
Die wesentlichen Bestandteile eines solchen Laserlichtmoduls 2 umfassen zumindest eine Laserlichtquelle 3 und ein Konversionselement 4, welches den gerichteten Laserlichtstrahl der zumindest einen Laserlichtquelle 3 in weißes Licht umwandelt. The essential components of such a laser light module 2 include at least one laser light source 3 and a conversion element 4, which converts the directed laser light beam of the at least one laser light source 3 into white light.
Im gezeigten Beispiel sind zwei Laserlichtquellen 3 vorgesehen, die von diesen In the example shown, two laser light sources 3 are provided, which are of these
ausgesendeten Laserlichtstrahlen LI, L2 werden von einer Optik 7 zu einem gemeinsamen gerichteten Laserlichtstrahl SL gebündelt. Dieser Laserlichtstrahl SL trifft auf das emitted laser light beams LI, L2 are bundled by an optical system 7 to a common directional laser light beam SL. This laser light beam SL hits the
Konversionselement 4, welches den Laserlichtstrahl, insbesondere zumindest teilweise, in weißes Licht umwandelt. Das weiße Licht wird von dem Konversionselement 4 emittiert, trifft auf eine nachgeordnete Optikvorrichtung 10, 11, und wird von dieser wie oben schon beschrieben in Form einer für einen Kraftfahrzeugscheinwerfer relevanten, insbesondere gesetzlich vorgeschriebenen, Lichtverteilung oder Teillichtverteilung, z.B. in Form eines Fernlicht-Spots, in einen Bereich vor der Beleuchtungs Vorrichtung 1 bzw. in einen Bereich vor einem Fahrzeug, in welches die Beleuchtungsvorrichtung 1 eingebaut ist, abgebildet. Conversion element 4, which converts the laser light beam, in particular at least partially, into white light. The white light is emitted by the conversion element 4, applies to a downstream optical device 10, 11, and is of this as already described above in the form of relevant for a motor vehicle headlamp, especially legally prescribed light distribution or partial light distribution, eg in the form of a high beam spot, in an area in front of the lighting device 1 and in an area in front of a vehicle, in which the lighting device 1 is installed, mapped.
In dem gezeigten Beispiel handelt es sich bei der nachgeordneten Optikvorrichtung um einen Reflektor 10, z.B. einen Freiflächen- Reflektor, sowie um eine in In the example shown, the downstream optical device is a reflector 10, e.g. an open space reflector, as well as an in
Lichtausbreitungsrichtung hinter diesem Reflektor angeordnete Linse 11 oder Light propagation direction behind this reflector arranged lens 11 or
Linsenanordnung, insbesondere eine Projektionslinse bzw. ein Projektionslinsensystem. Lens arrangement, in particular a projection lens or a projection lens system.
In dem gezeigten Beispiel wird zur Bestrahlung des Konversionselementes 4 der Laserstrahl SL mit einer Laserlichtstrahl-Umlenkeinrichtung, beispielsweise einem Reflektor 9, insbesondere einem elliptischen Reflektor umgelenkt, welcher das Laserlicht auf das Konversionselement 4 umlenkt, sodass im Konversionselement eine örtlich möglichst konzentrierte Laserlicht-Energiedichte entsteht. In the example shown, for the irradiation of the conversion element 4, the laser beam SL is deflected by a laser light beam deflection device, for example a reflector 9, in particular an elliptical reflector, which deflects the laser light onto the conversion element 4, so that a locally concentrated laser light energy density results in the conversion element ,
Vorzugsweise, aber nicht notwendiger Weise, kann dabei noch vorgesehen sein, dass der Laserlichtstrahl von einer eigenen Linse 8 oder Linsenanordnung vor dem Reflektor 9 aufgespaltet wird, sodass der Reflektor 9 das Konversionselement 4 möglichst exakt in einem definierten Bereich um einen Brennpunkt bzw. in dem Brennpunkt des Reflektors 9, welcher Brennpunkt in oder auf dem Konversionselement 4 liegt, beleuchten kann. Eine alternativer Aufbau kommt auch ohne Reflektor aus oder verwendet ein Umlenkprisma. Preferably, but not necessarily, can still be provided that the laser light beam is split by a separate lens 8 or lens assembly in front of the reflector 9, so that the reflector 9, the conversion element 4 as accurately as possible in a defined area around a focal point or in the Focus of the reflector 9, which focus is in or on the conversion element 4, can illuminate. An alternative construction also works without a reflector or uses a deflection prism.
Bei dem Konversionselement 4 handelt es sich in dem gezeigten Beispiel um ein The conversion element 4 is a in the example shown
transmissives Konversionselement. transmissive conversion element.
Die vorliegende Erfindung eignet sich aber ebenfalls für eine Beleuchtungsvorrichtung mit einem reflektiven Konversionselement. However, the present invention is also suitable for a lighting device with a reflective conversion element.
Es kann außerdem nur genau eine Laserlichtquelle vorgesehen sein, in diese Fall ist eine Optik 7 nicht notwendig. In addition, only one laser light source can be provided, in this case optics 7 are not necessary.
Es können auch drei oder mehr Laserlichtquellen vorgesehen sein. Weiters ist eine Diagnosevorrichtung 5 vorgesehen, entweder als zu dem Laserlichtmodul 2 externe Einheit, oder als in das Laserlichtmodul 2 integrierte Einheit. There may also be provided three or more laser light sources. Furthermore, a diagnostic device 5 is provided, either as an external unit to the laser light module 2, or as a unit integrated in the laser light module 2.
Ausgestaltungsmöglichkeiten einer Diagnosevorrichtung 5, die zum Einsatz kommen können, sind in der Beschreibungseinleitung beschrieben. Design options of a diagnostic device 5 that can be used are described in the introduction to the description.
Die Figuren 2 - 4 zeigen erfindungsgemäße Erweiterungen der Beleuchtungsvorrichtung 1 aus Figur 1. Die im Zusammenhang mit Figur 1 als optional beschriebenen Merkmale sind auch bei diesen Erweiterungen als optionale Merkmale realisierbar. FIGS. 2 to 4 show extensions according to the invention of the illumination device 1 from FIG. 1. The features described as optional in conjunction with FIG. 1 can also be implemented as optional features in these extensions.
Die Beleuchtungsvorrichtungen 1 aus den Figuren 2 - 4 weisen jeweils zusätzlich ein optisch aktives Optikelement 6 auf. Ein solches Optikelement 6 kann als Scheibe, z.B. als rechteckige oder quadratische Scheibe, ausgebildet sein, es handelt sich also beispielsweise um ein scheibenförmiges Optikelement. Aufgabe eines solchen Optikelementes 6 im allgemeinsten Rahmen der Erfindung ist es, im Durchlasszustand (auch als„Betriebszustand" bezeichnet) Licht, vorzugsweise weißes Licht oder Mischlicht, welches von dem Konversionselement 4 emittiert wird, ungehindert durchzulassen, und im Sperrzustand (auch als The illumination devices 1 from FIGS. 2 to 4 additionally each have an optically active optical element 6. Such an optical element 6 may be in the form of a disk, e.g. be designed as a rectangular or square disc, so it is, for example, a disc-shaped optical element. The object of such an optical element 6 in the most general scope of the invention is, in the on state (also referred to as "operating state") light, preferably white light or mixed light, which is emitted by the conversion element 4 to pass freely, and in the off state (also as
„Sicherheitszustand" bezeichnet) zu verhindern, dass ein gebündelter Laserstrahl aus der Beleuchtungsvorrichtung 1 oder aus dem Laserlichtmodul 2 austreten kann. Ein weiterer Fehlerfall, der vorzugsweise ebenfalls mit der vorliegenden Erfindung verhindert werden kann ist jener, bei dem Laserstrahlen gestreut, ohne Konversion austreten können. Der Austritt erfolgt nicht in einem gebündelten klassischen Laserstrahl, besitzt aber trotzdem ein hohes Gefährdungspotential. "Safety state") to prevent a collimated laser beam from escaping from the illumination device 1 or from the laser light module 2. Another error that can preferably be prevented also with the present invention is that at which laser beams can scatter without conversion The exit does not take place in a bundled classic laser beam, but still has a high hazard potential.
Figur 2 zeigt eine erfindungsgemäße Beleuchtungsvorrichtung 1, bei welcher das FIG. 2 shows a lighting device 1 according to the invention, in which the
Optikelement 6 in Lichtausbreitungsrichtung gesehen unmittelbar nach dem Optical element 6 seen in the light propagation direction immediately after
Konversionselement 4 angeordnet ist und vorzugsweise Teil des Laserlichtmoduls 2, d.h. in das Laserlichtmodul 2 integriert ist. Conversion element 4 is arranged and preferably part of the laser light module 2, i. is integrated in the laser light module 2.
Vorzugsweise ist das Optikelement 6 in diesem Fall in einem Lichtaustrittsbereich des Laserlichtmoduls 2 angebracht und deckt diesen Lichtaustrittsbereich vorzugsweise vollständig oder zumindest derart ab, dass das gesamte aus dem Laserlichtmodul 2 austretende Licht durch das Optikelement 6 durchtreten muss. Figur 3 zeigt eine erfindungsgemäße Beleuchtungsvorrichtung 1, bei welcher das Preferably, the optical element 6 is in this case mounted in a light exit region of the laser light module 2 and covers this light exit region preferably completely or at least in such a way that the entire light emerging from the laser light module 2 has to pass through the optical element 6. FIG. 3 shows a lighting device 1 according to the invention, in which the
Optikelement 6 in Lichtausbreitungsrichtung gesehen nach der Optikvorrichtung 10, 11, d.h. insbesondere nach der Linse bzw. Linsenanordnung 11 angeordnet ist. Optical element 6 seen in the light propagation direction after the optical device 10, 11, i. is arranged in particular after the lens or lens assembly 11.
Vorzugsweise ist das Optikelement 6 in diesem Fall in einem Lichtaustrittsbereich der Beleuchtungsvorrichtung 1 angebracht und deckt diesen Lichtaustrittsbereich der In this case, the optical element 6 is preferably mounted in a light exit area of the lighting device 1 and covers this light exit area
Beleuchtungsvorrichtung 1 vorzugsweise vollständig oder zumindest derart ab, dass das gesamte aus der Beleuchtungsvorrichtung 1 austretende Licht durch das Optikelement 6 durchtreten muss. Lighting device 1 preferably completely or at least in such a way that the entire light emerging from the lighting device 1 must pass through the optical element 6.
Figur 4 zeigt eine erfindungsgemäße Beleuchtungsvorrichtung 1, bei welcher das FIG. 4 shows a lighting device 1 according to the invention, in which the
Optikelement 6 in Lichtausbreitungsrichtung gesehen zwischen dem Reflektor 10 und der Linse oder Linsenanordnung 11 angeordnet ist. Optical element 6 seen in the light propagation direction between the reflector 10 and the lens or lens assembly 11 is arranged.
Vorzugsweise ist das Optikelement 6 in diesem Fall in einem Lichtaustrittsbereich des Reflektors 10 angeordnet und deckt diesen Lichtaustrittsbereich des Reflektors 10 In this case, the optical element 6 is preferably arranged in a light exit region of the reflector 10 and covers this light exit region of the reflector 10
vorzugsweise vollständig oder zumindest derart ab, dass das gesamte von dem Reflektor 10 emittierte Licht durch das Optikelement 6 durchtreten muss. preferably completely or at least in such a way that the entire light emitted by the reflector 10 must pass through the optical element 6.
Im Sperrzustand ist das Optikelement 6 derart ausgebildet, dass es durch das Optikelement 6 durchtretende Laserlichtstrahlen hinsichtlich ihrer Bestrahlungsstärke abschwächt. In the blocking state, the optical element 6 is designed such that it attenuates by the optical element 6 passing laser light beams with respect to their irradiance.
Beispielsweise ist das Optikelement 6 Licht streuend, insbesondere stark Licht streuend, ausgebildet. For example, the optical element 6 is light-scattering, in particular highly light-scattering, formed.
Fig. 4a zeigt eine Anordnung, welche analog zu jener aus Figur 4 aufgebaut ist, mit dem Unterschied, dass bei der Vorrichtung nach Figur 4a keine Linse 11 vorgesehen ist und der Reflektor 10 entsprechend angepasst ist. Auch die Vorrichtungen entsprechend den Figuren 2 und 3 können entsprechend abgeändert werden. Fig. 4a shows an arrangement which is constructed analogously to that of Figure 4, with the difference that in the apparatus of Figure 4a, no lens 11 is provided and the reflector 10 is adjusted accordingly. The devices according to FIGS. 2 and 3 can also be modified accordingly.
Figur 5 zeigt ein Laserlichtmodul 2 mit einem Konversionselement 4 sowie mit einem Optikelement 6 im Lichtaustrittsbereich des Laserlichtmoduls 2. Weiters verfügt das Laserlichtmodul 2 über eine Diagnosevorrichtung 5, welche die Funktionstüchtigkeit des Laserlichtmoduls 2 überprüfen kann. Weiters ist dem Laserlichtmodul 2 ein Steuergerät 12 zugeordnet. Das Steuergerät 12 kann Teil des Laser lichtmoduls, z.B. Teil der in das Laserlichtmodul integrierten Diagnosevorrichtung, oder ein externes Steuergerät, z.B. ein Scheinwerfer-seitiges Steuergerät oder ein Steuergerät der Beleuchtungsvorrichtung 1 sein. FIG. 5 shows a laser light module 2 with a conversion element 4 and with an optical element 6 in the light exit region of the laser light module 2. Furthermore, the laser light module 2 has a diagnostic device 5, which can check the functionality of the laser light module 2. Furthermore, the laser light module 2 is assigned a control unit 12. The control unit 12 may be part of the laser light module, eg part of the in the Laser light module integrated diagnostic device, or an external control device, such as a headlight-side control device or a control device of the lighting device 1 be.
Figur 5 zeigt das Optikelement 6 im Durchlasszustand, in welchem sich das Optikelement in einem im Wesentlichen vollständig transparenten Zustand befindet. FIG. 5 shows the optical element 6 in the on-state in which the optical element is in a substantially completely transparent state.
Die schematischen Lichtverteilungen in Figur 5 zeigen, was im Fehlerfall des The schematic light distributions in FIG. 5 show what happens in the event of a fault
Laserlichtmoduls 2 passieren könnte: einerseits könnte sich in diesem Fall eine mehr oder weniger„normale", d.h. unbeeinflusste Lichtverteilung, wie Sie von einer Laser light module 2 could happen: on the one hand, in this case, a more or less "normal", that is uninfluenced light distribution, as you would from a
Beleuchtungsvorrichtung mit einem dargestellten Laserlichtmodul 2 mit dem von dem Konversionselement 4 emittierten Licht erzeugt werden würden (obere schematische Lichtverteilung), einstellen, andererseits könnte aber, etwa durch eine Beschädigung an dem Laserlichtmodul 2 aus diesem auch ein konzentrierter Laserstrahl austreten (untere Lighting device with an illustrated laser light module 2 with the emitted light from the conversion element 4 would be generated (upper schematic light distribution) set, on the other hand, but about a damage to the laser light module 2 from this also a concentrated laser beam emerge (bottom
Lichtverteilung) . Light distribution).
In der schematischen Darstellung aus Figur 6 befindet sich daher auf Grund des in Figur 5 angenommenen, detektierten Fehlerfalls (Nicht-Funktionierens) das Optikelement 6 im Sperrzustand, d.h. in einem, insbesondere stark, Licht streuenden Zustand, sodass sich der Öffnungswinkel eines durch das Optikelement durchtretenden Laserstrahls deutlich vergrößert und damit die Bestrahlungsstärke des Laserstrahls im Sperrzustand des In the schematic representation of FIG. 6, therefore, the optical element 6 is in the blocking state due to the detected error case (non-functioning) assumed in FIG. in a, in particular strong, light scattering state, so that the opening angle of a passing through the optical element laser beam increases significantly and thus the irradiance of the laser beam in the off state of
Optikelementes deutlich geringer ist als ohne Optikelement bzw. in einem Durchlasszustand des Optikelementes. Optic element is significantly less than without optical element or in an on state of the optical element.
Wie Figur 6 im rechten Bereich, stark schematisch dargestellt, zu entnehmen ist, wird daher keine Lichtverteilung mehr auf Grund des von dem Konversionselementes 4 stammenden Lichtes erzeugt, da von diesem emittiertes Licht nicht mehr aus der As can be seen in FIG. 6 in the right-hand area, shown very schematically, no light distribution is generated on the basis of the light originating from the conversion element 4, since light emitted by the latter no longer emerges from the light source
Beleuchtungsvorrichtung austreten kann, und die von durchtretendem Laserlicht erzeugte Lichtverteilung wird in Folge der Schwächung (= starke Intensitätsabnahme des Laserlicht bzw. Abnahme der Bestrahlungsstärke) resultierend durch das Optikelement, in Folge von Streuung und/ oder Absorption des Laser lichtes, unter Umständen wie gezeigt vergrößert und die Beleuchtungsstärke nimmt deutlich ab.  As a result of the attenuation (= strong decrease in intensity of the laser light or decrease in irradiance) as a result of the optical element, as a result of scattering and / or absorption of the laser light, may be increased as shown, the light distribution and the illuminance decreases significantly.
Ein erfindungsgemäß verwendetes Optikelement 6 kann wie oben beschrieben zwischen einem (stark) streuenden Zustand und einem transparenten, transluzenten Zustand wechseln oder zwischen einem (stark) absorbierenden und einem transparenten, An optical element 6 used according to the invention can, as described above, distinguish between a (strongly) scattering state and a transparent, translucent state or between a (strongly) absorbing and a transparent,
transluzenten Zustand wechseln. change translucent state.
Ein Beispiel für ein letzteres Optikelement ist ein sogenanntes Suspended Particle Device (SPD) 6, welches grob schematisch in den Figuren 7a und 7b dargestellt ist, und welches zwischen einem absorbierenden (Sperr-) (Figur 7a) und einem transluzenten Zustand (Durchläse-) (Figur 7b) umgeschaltet werden kann. An example of a latter optical element is a so-called Suspended Particle Device (SPD) 6, which is shown roughly schematically in FIGS. 7a and 7b, and which is arranged between an absorbing (blocking) (FIG. 7a) and a translucent (blowing) state. (Figure 7b) can be switched.
Typischerweise weist ein solches SPD einen Flüssigkristallfilm 605, insbesondere einen Polymer-Flüssigkristallfilm, auf. Dieser Flüssigkristallfilm 605 besteht aus einer Typically, such an SPD comprises a liquid crystal film 605, particularly a polymer liquid crystal film. This liquid crystal film 605 is composed of a
Polymermatrix mit Flüssigkristallen, z.B. Flüssigkristallmolekülen oder Partikeln 604 mit anisotropen (richtungsabhängigen) optischen Eigenschaften in einem elektrischen Feld, welche stochastisch (willkürlich) orientiert sind, wenn keine Spannung angelegt ist. Polymer matrix with liquid crystals, e.g. Liquid crystal molecules or particles 604 having anisotropic (directional) optical properties in an electric field which are stochastically (random) oriented when no voltage is applied.
Der Flüssigkristallfilm 614 bzw. die Polymermatrix ist zwischen zwei leitfähigen Elementen 601, 602, z.B. beschichteten Polyesterfolien, eingebettet. Als leitfähige Schicht kann beispielsweise eine ITO-Schicht (Indium-Zinn-Oxid) dienen. Wird an die beiden leitfähigen Elemente 601, 602 eine Spannung 603 angelegt, dann richten sich die, beispielsweise„rod- like structured" Flüssigkristall(moleküle) bzw. Partikel 615 in eine Vorzugsrichtung aus, wie dies in Figur 7b schematisch angedeutet ist, und das SPD 6 wird transparent oder transluzent ^lichtdurchlässig, halbtransparent), sodass einfallende Lichtstrahlen L durch das Optikelement 6 im Wesentlichen ungehindert durchtreten können. The liquid crystal film 614 or polymer matrix is sandwiched between two conductive elements 601, 602, e.g. coated polyester films, embedded. For example, an ITO layer (indium tin oxide) can serve as the conductive layer. If a voltage 603 is applied to the two conductive elements 601, 602, then the, for example "rod-like structured" liquid crystal (molecules) or particles 615 are oriented in a preferred direction, as is schematically indicated in FIG. 7b, and FIG SPD 6 becomes transparent or translucent, translucent, semitransparent), so that incident light rays L can pass through the optical element 6 substantially unhindered.
Wird die Spannung weggenommen (Strom ausgeschaltet), dann orientieren sich die If the voltage is removed (power off), then orient the
Flüssigkristalle wieder nach einem ungeordneten Zustand aus und die Scheibe wird wieder opak (undurchsichtig), wie dies Figur 7a zeigt, wo die einfallenden Lichtstrahlen L gestreut (L', L") werden. Liquid crystals again after a disordered state and the disc is again opaque (opaque), as shown in Figure 7a, where the incident light rays L scattered (L ', L ").
Figur 8a und 8b zeigen grob schematisch ein Optikelement 6 in Form eines PDLC-Elementes, welches zwischen einem stark streuenden und einem transparenten oder vorzugsweise transluzenten Zustand umgeschaltet werden kann. FIGS. 8a and 8b show, roughly schematically, an optical element 6 in the form of a PDLC element, which can be switched between a strongly scattering state and a transparent or preferably translucent state.
Zwischen zwei Glasplättchen 601, 602 ist eine Flüssigkeit 614 untergebracht, welche eine Flüssigkristalle (Liquid Crystal) Schicht 615 enthält. Wird eine Spannung 603 zwischen den Glasplättchen 601, 602 angelegt, richten sich die Flüssigkristalle 605 der Schicht 604 aus, einfallendes Licht L kann durch das nunmehr transparente oder transluzente Optikelement 6 im Wesentlichen ungehindert durchtreten. Wird die Spannung weggenommen oder eine Wechselspannung angelegt, verteilen sich die Flüssigkristalle 605 ungeordnet, und die Scheibe wird wieder opak (undurchsichtig), wie dies Figur 8a zeigt, wo die einfallenden Lichtstrahlen L im Wesentlichen am Optikelement 6 absorbiert werden. Between two glass plates 601, 602 a liquid 614 is accommodated, which contains a liquid crystal (Liquid Crystal) layer 615. If a voltage 603 between the Placed glass slides 601, 602, align the liquid crystals 605 of the layer 604, incident light L can pass through the now transparent or translucent optical element 6 substantially unhindered. When the voltage is removed or an AC voltage is applied, the liquid crystals 605 disperse and the disc becomes opaque (opaque) again, as shown in FIG. 8a, where the incident light beams L are substantially absorbed at the optical element 6.
Figur 9 zeigt einen typischen Einschaltvorgang einer Beleuchtungsvorrichtung mit einem Laserlicht-Modul, und zwar im oberen Bereich eine bekannte Beleuchtungsvorrichtung und im unteren Bereich eine vorteilhafte erfindungsgemäße Beleuchtungsvorrichtung. Wird eine Beleuchtungsvorrichtung zum Zeitpunkt t = 0 eingeschaltet, emittiert ab diesem Zeitpunkt das Laserlichtmodul Laserlicht, das entsprechend wie oben beschrieben in Weißlicht bzw. Mischlicht umgewandelt wird. Es wird somit bereits zum Zeitpunkt t = 0 Weißlicht bzw. Mischlicht von der Beleuchtungsvorrichtung mit voller Intensität (I = 1) emittiert (oberer Bereich von Figur 9). FIG. 9 shows a typical switch-on process of a lighting device with a laser light module, namely in the upper area a known lighting device and in the lower area an advantageous lighting device according to the invention. If a lighting device is switched on at time t = 0, the laser light module emits laser light from this point in time, which laser light is correspondingly converted into white light or mixed light as described above. Thus, white light or mixed light is already emitted by the illumination device at full intensity (I = 1) at time t = 0 (upper region of FIG. 9).
Bei einer erfindungsgemäßen vorteilhaften Beleuchtungsvorrichtung hingegen erfolgt vorerst eine Prüfung der Funktionstüchtigkeit, bis diese abgeschlossen ist, kann kein Laser lichtstrahl und kein Weiß bzw. Mischlicht aus dem„Laserscheinwerfer- Modul" austreten, d.h. es wird kein Weißlicht bzw. Mischlicht (trotz eingeschalteter/ eingeschalteten Laser lichtquelle/n) erzeugt (1 = 0). Die Prüfung ist nach ca. t = 250ms erfolgt, ist diese erfolgreich abgelaufen, wird das Optikelement auf Durchläse geschaltet, Weißlicht bzw. Mischlicht wird ab diesem Zeitpunkt mit voller Intensität (I = 1) emittiert. In an advantageous lighting device according to the invention, however, is a check of the functionality until it is completed, no laser beam and no white or mixed light from the "laser headlamp module" emerge, ie there is no white light or mixed light (despite switched on / switched The test was carried out after about t = 250 ms, when this has been successfully completed, the optics element is switched to Durchläse, white light or mixed light is from this point on with full intensity (I = 1 ) emitted.
Figur 10 zeigt den Einschaltvorgang eines nicht funktionstüchtigen Laserlichtmoduls, bei welchem beispielsweise das Konversionselement beschädigt oder entfernt ist, oder die oder eine der Laser-Lichtquellen defekt, z.B. in ihrer Position verschoben etc. ist. Entsprechend dem Stand der Technik (oberer Bereich in Figur 10) wird das Laserlichtmodul beim Figure 10 shows the turn-on operation of a non-functional laser light module in which, for example, the conversion element is damaged or removed, or the or one of the laser light sources is defective, e.g. moved in their position, etc. is. According to the prior art (upper portion in Figure 10), the laser light module in
Einschalten bei t = 0 eingeschaltet, das Laserlichtmodul emittiert in diesem Beispiel Switching on at t = 0 is switched on, the laser light module emits in this example
Laserlicht mit voller Intensität (I = 1) (wie die Zusammensetzung des Fehllichts Laser light with full intensity (I = 1) (like the composition of the false light
grundsätzlich aussieht, hängt stark von Beschädigungsgrad des Konversionselementes ab), welches nach Außen austreten könnte. Erst nach t = 250ms, hier wird die Nicht- Funktionstüchtigkeit erkannt, wird das Laser lichtmodul ausgeschaltet (1 = 0). Im unteren Bereich ist der Intensitätsverlauf des Laserlichtes, welches aus der Beleuchtungsvorrichtung austreten könnte, gezeigt. Beim Einschalten der Basically, depends heavily on the degree of damage of the conversion element from), which could escape to the outside. Only after t = 250ms, here the non-functioning is recognized, the laser light module is switched off (1 = 0). In the lower area of the intensity profile of the laser light, which could escape from the illumination device is shown. When switching on the
Beleuchtungsvorrichtung wird das Laserlichtmodul eingeschaltet und erzeugt Laserlicht mit voller Intensität, allerdings ist das Optikelement im Sperrzustand, sodass im Zeitraum von t = [0, 250ms] kein Laser licht aus der Beleuchtungs Vorrichtung austreten kann (1 = 0). Zum Zeitpunkt t = 250ms hat die Diagnoseeinrichtung erkannt, dass eine Nicht- Funktionstüchtigkeit vorliegt, entsprechend verbleibt das Optikelement im Sperrzustand, es kann weiterhin kein Laser licht aus der Beleuchtungs Vorrichtung austreten (1 = 0). Lighting device, the laser light module is turned on and generates laser light at full intensity, however, the optical element is in the blocking state, so that in the period of t = [0, 250ms] no laser light can escape from the lighting device (1 = 0). At the time t = 250 ms, the diagnostic device has detected that a non-functional capability is present, accordingly, the optical element remains in the blocking state, it can continue to leak no laser light from the lighting device (1 = 0).
Figur 11 zeigt abschließend noch das Verhalten bei auftretender Nicht-Funktionstüchtigkeit eines ursprünglich intakten Laserlichtmoduls, z.B. nach einem Defekt des Finally, FIG. 11 shows the behavior in the event of non-functioning of an originally intact laser light module, e.g. after a defect of
Konversionselementes. Die Nicht- Funktionstüchtigkeit tritt dabei zu einem Zeitpunkt t = T auf. Der obere Teil der Figur 11 zeigt eine bekannte Beleuchtungs Vorrichtung. Im Zeitraum t = [0, T] ist die Intensität des austretenden Laserlichtes I = 0, da das Laserlichtmodul intakt ist. Bei t = T wird das Laserlichtmodul Nicht-Funktionstüchtig, im ungünstigen, Conversion element. The non-operationality occurs at a time t = T. The upper part of Figure 11 shows a known lighting device. In the period t = [0, T], the intensity of the exiting laser light I = 0, since the laser light module is intact. At t = T, the laser light module becomes non-functional, in the unfavorable,
dargestellten Fall, der gezeigt ist, schaltet das Steuergerät der Beleuchtungsvorrichtung, etwa weil es kein Diagnosesignal erhält, das Laserlichtmodul nicht ab, Laserlicht kann austreten, z.B. kann der vorher vollständig auf das Konversionselement abgelenkte Laserstrahl nunmehr ungehindert aus der Beleuchtungs Vorrichtung austreten (1 = 1). Im günstigsten Fall, in dem das Steuergerät das korrekte Diagnosesignal (nach ca. 250ms) erhält, schaltet es nach 250ms das Laserlichtmodul ab, sodass kein Laserlicht mehr austreten kann. In the case shown, the control unit of the lighting device, for example because it does not receive a diagnostic signal, does not switch off the laser light module, laser light may escape, e.g. the laser beam previously deflected completely onto the conversion element can now emerge unhindered from the illumination device (1 = 1). In the best case, in which the control unit receives the correct diagnostic signal (after approx. 250ms), it shuts off the laser light module after 250ms so that no more laser light can escape.
Im unteren Teil, welcher das Verhalten einer erfindungsgemäßen, vorteilhaften In the lower part, which shows the behavior of an inventive, advantageous
Beleuchtungsvorrichtung zeigt, wird ca. 250ms nach t = T die Nicht-Funktionstüchtigkeit erkannt, und das Optikelement wird direkt über das Diagnosesignal in den Sperrzustand geschaltet, sodass anschließend kein Laserlichtstrahl mit relevanter Intensität (I = 0) austreten kann. Die typische Reaktionszeit zum Umschalten eines Optikelementes zwischen Durchlasszustand und Sperrzustand liegt bei ca. 10ms, sodass ca. 260ms nach dem Erkennen der Nicht-Funktionstüchtigkeit kein gefährliches Laserlicht mehr aus der Lighting device shows, about 250ms after t = T, the non-functionality is detected, and the optical element is switched directly via the diagnostic signal in the blocking state, so that subsequently no laser light beam with relevant intensity (I = 0) can escape. The typical reaction time for switching an optical element between on-state and off-state is about 10ms, so that about 260ms after detection of non-functioning no more dangerous laser light from the
Beleuchtungsvorrichtung austreten kann. Bleibt das Diagnosesignal in Folge z.B. eines Fehlers oder Defekts aus, wird das Optikelement ebenfalls in den Sperrzustand geschaltet, sodass auch in diesem Fall kein Laserlicht austreten kann. Ein Vorteil liegt insbesondere dann vor, wenn z.B. das Steuergerät aufgrund von Lighting device can escape. If the diagnostic signal fails as a result of, for example, an error or defect, the optical element is also switched to the blocking state, so that no laser light can escape even in this case. An advantage is in particular if, for example, the control unit due to
Leitungsproblemen die LaserEngine bzw. das Laserlicht-Modul nicht abschaltet, in diesem Fall verhindert das Umschalten des Optikelements einen unerwünschten Laserlichtaustritt. Damit erhält man eine vom Steuergerät unabhängige eine Sicherheitseinrichtung. Line problems LaserEngine or the laser light module does not turn off, in this case, the switching of the optical element prevents unwanted laser light leakage. This gives a control device independent of a safety device.
Die in den Figuren 9 - 11 gezeigten Vorteile der Erfindung ergeben sich insbesondere dann, wenn für die Ansteuerung des zumindest einen Optikelemente dieses direkt über das Diagnosesignal angesteuert wird, ohne zwischengeschaltetes Steuergerät, dergestalt, dass das Optikelement nur dann einen transparenten oder transluzenten Zustand einnimmt, wenn das Lasermodul funktionstüchtig ist, d.h. die Diagnosevorrichtung keinen Fehler meldet. Wird ein Fehler erkannt, oder auch wenn beispielsweise das Diagnosesignal überhaupt ausbleibt, so bleibt das Optikelement in einem stark streuenden Zustand. The advantages of the invention shown in FIGS. 9-11 are obtained, in particular, when the control of the at least one optical element is controlled directly by the diagnostic signal, without an intermediary control device, such that the optical element only assumes a transparent or translucent state. if the laser module is functional, ie the diagnostic device reports no error. If an error is detected or even if, for example, the diagnostic signal fails at all, the optical element remains in a strongly scattering state.

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1. Beleuchtungsvorrichtung (1) mit zumindest einem Laser- Lichtmodul (2), wobei das Laserlichtmodul (2) zumindest eine Laser-Lichtquelle (3) und zumindest einen 1. Lighting device (1) with at least one laser light module (2), wherein the laser light module (2) at least one laser light source (3) and at least one
lichtemittierenden Bereich in Form von zumindest einem Konversionselement (4) aufweist, und wobei bei eingeschalteter zumindest einer Laser-Lichtquelle (3) diese zumindest eine Laserlichtquelle (3) einen Laserlichtstrahl (LI, L2) emittiert, sodass das zumindest eine Konversionselement (4) mit zumindest einem Laserlichtstrahl (Sl, S2) bestrahlt wird, und wobei eine Diagnosevorrichtung (5) vorgesehen ist, welche dazu eingerichtet ist, das Laserlichtmodul (2) auf seine Funktionstüchtigkeit hin zu überprüfen, und wobei das zumindest eine Konversionselement (4) Licht (Wl, W2), insbesondere weißes Licht, z.B. Mischlicht, insbesondere weißes Mischlicht, emittiert, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein optisch aktives Optikelement (6) vorgesehen ist, welches Optikelement (6) einen Sperrzustand einnehmen kann, in welchem Sperrzustand das Optikelement (6) Laserlichtstrahlen hinsichtlich ihrer Bestrahlungsstärke abschwächt, und wobei das zumindest eine Optikelement (6) derart angeordnet ist, dass von dem Laserlichtmodul (2) austretende Laserlichtstrahlen das Optikelement (6) durchstrahlen müssen, und wobei das zumindest eine Optikelement (6) in Abhängigkeit von Informationen der having at least one laser light source (3) this at least one laser light source (3) emits a laser light beam (LI, L2), so that the at least one conversion element (4) with at least one laser light beam (Sl, S2) is irradiated, and wherein a diagnostic device (5) is provided which is adapted to check the laser light module (2) for its functionality, and wherein the at least one conversion element (4) light (Wl , W2), in particular white light, eg Mixed light, in particular white mixed light emitted, characterized in that at least one optically active optical element (6) is provided, which optical element (6) can assume a blocking state, in which blocking state the optical element (6) attenuates laser light beams with respect to their irradiance, and wherein the at least one optical element (6) is arranged such that laser light beams emerging from the laser light module (2) have to pass through the optical element (6), and wherein the at least one optical element (6) depends on information of the
Diagnosevorrichtung (5) derart ansteuerbar ist, dass bei einer von der Diagnosevorrichtung (5) festgestellten Nicht-Funktionstüchtigkeit des Laserlichtmoduls (2) das zumindest eine Optikelement (6) in den Sperrzustand geschaltet wird oder in dem Sperrzustand bleibt. Diagnostic device (5) can be controlled such that at a diagnosed by the device (5) non-functioning of the laser light module (2) the at least one optical element (6) is switched to the blocking state or remains in the blocking state.
2. Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Sperrzustand das zumindest eine Optikelement (6) Laser lichtstrahlen hinsichtlich ihrer Bestrahlungsstärke abschwächt, indem das zumindest eine Optikelement (6) Licht streuend, insbesondere stark streuend, ausgebildet ist. 2. Lighting device according to claim 1, characterized in that in the blocking state, the at least one optical element (6) laser light beam attenuates in terms of their irradiance by the at least one optical element (6) light scattering, in particular strongly scattering, is formed.
3. Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Sperrzustand das zumindest eine Optikelement (6) Laser lichtstrahlen hinsichtlich ihrer Bestrahlungsstärke abschwächt, indem das zumindest eine Optikelement (6) Licht absorbierend ausgebildet ist. 3. Lighting device according to claim 1, characterized in that in the blocking state, the at least one optical element (6) laser beam attenuates in terms of their irradiance by the at least one optical element (6) is designed to absorb light.
4. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Optikelement (6) zumindest zwei optische Zustände annehmen kann, den Sperrzustand und einen Durchlasszustand, wobei in dem Durchlasszustand das Optikelement (6) 4. Lighting device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the at least one optical element (6) can assume at least two optical states, the blocking state and an on-state, wherein in the on-state, the optical element (6)
+) lichtdurchlässiger ist als in dem Sperrzustand, vorzugsweise im Wesentlichen vollständig lichtdurchlässig, ist und/ oder  +) is more translucent than in the blocking state, preferably substantially completely translucent, and / or
+) weniger Licht streuend als in dem Sperrzustand, insbesondere im Wesentlichen nicht Licht streuend, ist .  +) less light scattering than in the blocking state, in particular substantially non-light scattering.
5. Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Durchlasszustand das zumindest eine Optikelement (6) optisch transparent, insbesondere vollständig optisch transparent, oder transluzent ist. 5. Lighting device according to claim 4, characterized in that in the on state, the at least one optical element (6) is optically transparent, in particular completely optically transparent, or translucent.
6. Beleuchtungs Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch 6. Lighting device according to one of claims 1 to 5, characterized
gekennzeichnet, dass das zumindest eine Optikelement (6) in Abhängigkeit von in that the at least one optical element (6) is dependent on
Informationen der Diagnosevorrichtung (5) derart ansteuerbar ist, dass bei einer von der Diagnosevorrichtung (5) festgestellten Funktionstüchtigkeit des Laserlichtmoduls (2) das zumindest eine Optikelement (6) in den Durchlasszustand geschaltet wird oder in dem Durchlasszustand verbleibt. Information of the diagnostic device (5) can be controlled such that in a diagnosed by the diagnostic device (5) functioning of the laser light module (2), the at least one optical element (6) is switched to the on state or remains in the on state.
7. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch 7. Lighting device according to one of claims 1 to 6, characterized
gekennzeichnet, dass die Diagnosevorrichtung (5) in dem Laserlichtmodul (1) angeordnet oder Teil des Laserlichtmoduls (1) ist. in that the diagnostic device (5) is arranged in the laser light module (1) or is part of the laser light module (1).
8. Beleuchtungsvorrichtung einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Optikelement (6) direkt von der Diagnosevorrichtung (5) ansteuerbar ist. 8. Lighting device according to one of claims 1 to 7, characterized in that the at least one optical element (6) directly from the diagnostic device (5) can be controlled.
9. Beleuchtungsvorrichtung einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Diagnosevorrichtung (5) mit einem externen Steuergerät (12), insbesondere einem fahrzeugseitigen oder scheinwerferseitigen Steuergerät oder einem Steuergerät der Beleuchtungsvorrichtung, verbunden ist und dieses Steuergerät (12) das zumindest eine Optikelement (6) ansteuert. 9. lighting device one of claims 1 to 8, characterized in that the diagnostic device (5) with an external control device (12), in particular a vehicle-side or headlight-side control device or a control device of the lighting device is connected, and this control device (12) the at least one Optical element (6) controls.
10. Beleuchtungsvorrichtung einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das sich das zumindest eine Optikelement (6) grundsätzlich in dem Sperrzustand befindet und erst bei Erkennen der Funktionstüchtigkeit des Laserlichtmoduls (1) durch die Diagnosevorrichtung (5) in den Durchlasszustand geschaltet wird. 10. Lighting device according to one of claims 1 to 9, characterized in that the at least one optical element (6) is basically in the blocking state and is switched only upon detection of the functionality of the laser light module (1) by the diagnostic device (5) in the on state ,
11. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch 11. Lighting device according to one of claims 1 to 10, characterized
gekennzeichnet, dass die Funktionstüchtigkeit des Laserlichtmoduls (1) durch die characterized in that the functionality of the laser light module (1) by the
Diagnosevorrichtung (5), vorzugsweise in regelmäßigen Abständen, z.B. alle 175 ms, überprüft wird. Diagnostic device (5), preferably at regular intervals, e.g. every 175 ms, is checked.
12. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch 12. Lighting device according to one of claims 1 to 11, characterized
gekennzeichnet, dass das zumindest eine Optikelement (6) als Scheibe ausgebildet ist. characterized in that the at least one optical element (6) is formed as a disc.
13. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch 13. Lighting device according to one of claims 1 to 12, characterized
gekennzeichnet, dass das zumindest eine Optikelement (6) zumindest teilweise, vorzugsweise vollständig aus Polymer-Dispersed-Liquid-Crystal (PDLC), oder zumindest teilweise aus einem, vorzugsweise aus einem Suspended Particle Device (SPD) gebildet ist. in that the at least one optical element (6) is formed at least partially, preferably completely from polymer-dispersed-liquid-crystal (PDLC), or at least partially from one, preferably from a suspended particle device (SPD).
14. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch 14. Lighting device according to one of claims 1 to 13, characterized
gekennzeichnet, dass eine dem zumindest einen Konversionselement (4) in characterized in that a the at least one conversion element (4) in
Lichtausbreitungsrichtung gesehen nachgeordnete Optikvorrichtung (10, 11) vorgesehen ist, welche von dem Konversionselement (4) abgestrahltes Licht (Wl, W2) in Form einer Lichtverteilung oder einer Teillichtverteilung, z.B. in Form eines Fernlicht-Spots, in einen Bereich vor der Beleuchtungsvorrichtung (1) abbildet. Seen downstream direction of the optical device (10, 11) is provided, which radiated by the conversion element (4) light (Wl, W2) in the form of a light distribution or a partial light distribution, e.g. in the form of a high-beam spot, in an area in front of the lighting device (1) images.
15. Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Optikvorrichtung einen Reflektor (10), z.B. einen Freiform-Reflektor, sowie eine in A lighting device according to claim 14, characterized in that the optical device comprises a reflector (10), e.g. a free-form reflector, as well as an in
Lichtausbreitungsrichtung nach diesem Reflektor (10) angeordnete Linse (11) oder Light propagation direction according to this reflector (10) arranged lens (11) or
Linsenanordnung, insbesondere eine Projektionslinse oder Projektions-Linsenanordnung, umfasst. Lens arrangement, in particular a projection lens or projection lens assembly comprises.
16. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch 16. Lighting device according to one of claims 1 to 15, characterized
gekennzeichnet, dass das zumindest eine Optikelement (6) in Lichtausbreitungsrichtung gesehen unmittelbar nach dem Konversionselement (4) angeordnet ist, z.B. in dem es Teil des Laserlichtmoduls ist. characterized in that the at least one optical element (6) in the light propagation direction Seen immediately after the conversion element (4) is arranged, for example, in which it is part of the laser light module.
17. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch 17. Lighting device according to one of claims 1 to 15, characterized
gekennzeichnet, dass das zumindest eine Optikelement (6) in Lichtausbreitungsrichtung gesehen nach der Optikvorrichtung (10, 11) angeordnet ist. in that the at least one optical element (6), viewed in the direction of light propagation, is arranged after the optical device (10, 11).
18. Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Optikelement (6) zwischen dem Reflektor (10) und der Linse (11) oder Linsenanordnung angeordnet ist. 18. Lighting device according to claim 15, characterized in that the at least one optical element (6) between the reflector (10) and the lens (11) or lens arrangement is arranged.
19. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch 19. Lighting device according to one of claims 1 to 18, characterized
gekennzeichnet, dass das zumindest eine Optikelement (6) an seiner Lichteintrittsfläche und/ oder an seiner Lichtaustrittsfläche Licht reflektierend, insbesondere Licht spiegelnd, ausgebildet ist, z.B. indem die Lichteintrittsfläche und/ oder die Lichtaustrittsfläche mit einer Licht reflektierenden, insbesondere Licht spiegelnden Beschichtung versehen ist. characterized in that the at least one optical element (6) is formed on its light entry surface and / or on its light exit surface reflecting light, in particular light reflecting, e.g. in that the light entry surface and / or the light exit surface is provided with a light-reflecting, in particular light-reflecting, coating.
20. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch 20. Lighting device according to one of claims 1 to 19, characterized
gekennzeichnet, dass bei einem Ausfall der Diagnosevorrichtung oder bei Ausfall von einem oder mehreren Messeinrichtungen, z.B. Sensoren, welche der Diagnosevorrichtung Messinformationen liefern, das zumindest eine Optikelement (6) in den Sperrzustand geschaltet wird oder im Sperrzustand verbleibt. characterized in that in case of failure of the diagnostic device or in case of failure of one or more measuring devices, e.g. Sensors, which provide the diagnostic device measurement information, the at least one optical element (6) is switched to the blocking state or remains in the blocking state.
21. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch 21. Lighting device according to one of claims 1 to 20, characterized
gekennzeichnet, dass die Beleuchtungsvorrichtung als Lichtmodul für einen Scheinwerfer, insbesondere für einen Kraftfahrzeug-Scheinwerfer, oder als Scheinwerfer, insbesondere als Kraftfahrzeug-Scheinwerfer, ausgebildet ist. in that the lighting device is designed as a light module for a headlight, in particular for a motor vehicle headlight, or as a headlight, in particular as a motor vehicle headlight.
22. Scheinwerfer, insbesondere Kraftfahrzeug-Scheinwerfer, mit zumindest einer Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 20. 22 headlights, in particular motor vehicle headlights, with at least one lighting device according to one of claims 1 to 20.
23. Lichtmodul für einen Scheinwerfer, insbesondere für einen Kraftfahrzeug- Scheinwerfer, welches zumindest eine Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 20 umfasst oder welches in Form einer Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 20 ausgebildet ist. 23. Light module for a headlight, in particular for a motor vehicle headlight, which at least one lighting device according to one of the claims 1 to 20 or which is formed in the form of a lighting device according to one of claims 1 to 20.
PCT/AT2016/060069 2015-10-05 2016-09-23 Lighting device comprising a laser light module WO2017059472A1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ATA50845/2015 2015-10-05
ATA50845/2015A AT517734B1 (en) 2015-10-05 2015-10-05 Lighting device with a laser light module

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2017059472A1 true WO2017059472A1 (en) 2017-04-13

Family

ID=57189707

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/AT2016/060069 WO2017059472A1 (en) 2015-10-05 2016-09-23 Lighting device comprising a laser light module

Country Status (2)

Country Link
AT (1) AT517734B1 (en)
WO (1) WO2017059472A1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110118332A (en) * 2018-11-16 2019-08-13 华域视觉科技(上海)有限公司 The lighting device and automobile of integrated LiDAR system
WO2022117422A1 (en) 2020-12-01 2022-06-09 Signify Holding B.V. A laser-based lighting device

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110084609A1 (en) * 2009-10-14 2011-04-14 Sharp Kabushiki Kaisha Illumination device, automotive lighting equipment, and vehicle
US20130208496A1 (en) * 2012-01-31 2013-08-15 Sharp Kabushiki Kaisha Illuminating device
EP2642187A1 (en) * 2012-03-21 2013-09-25 Stanley Electric Co., Ltd. Lighting optical system comprising a holographic liquid crystal element

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5122542B2 (en) * 2009-09-15 2013-01-16 シャープ株式会社 Light emitting device, lighting device, and light detector
JP2013157241A (en) * 2012-01-31 2013-08-15 Sharp Corp Lighting system
DE102014205606A1 (en) * 2014-03-26 2015-10-01 Osram Gmbh Lighting device with light mixing element and phosphor volume

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110084609A1 (en) * 2009-10-14 2011-04-14 Sharp Kabushiki Kaisha Illumination device, automotive lighting equipment, and vehicle
US20130208496A1 (en) * 2012-01-31 2013-08-15 Sharp Kabushiki Kaisha Illuminating device
EP2642187A1 (en) * 2012-03-21 2013-09-25 Stanley Electric Co., Ltd. Lighting optical system comprising a holographic liquid crystal element

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110118332A (en) * 2018-11-16 2019-08-13 华域视觉科技(上海)有限公司 The lighting device and automobile of integrated LiDAR system
CN110118332B (en) * 2018-11-16 2024-06-04 华域视觉科技(上海)有限公司 Lighting device of integrated LiDAR system and car
WO2022117422A1 (en) 2020-12-01 2022-06-09 Signify Holding B.V. A laser-based lighting device

Also Published As

Publication number Publication date
AT517734A1 (en) 2017-04-15
AT517734B1 (en) 2017-06-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2014072227A1 (en) Motor vehicle lighting apparatus
EP2338735B1 (en) Light module for a lighting device of a motor vehicle and lighting device of a motor vehicle with such a light module
EP3108177B1 (en) Lighting device with primary light source and phosphor volume
EP2917072A1 (en) Light module
WO2018094431A1 (en) Lighting device of a vehicle headlamp
WO2015140001A1 (en) Lighting device
AT516554B1 (en) Lighting device for a motor vehicle
AT518287B1 (en) Headlight for motor vehicles with at least one laser light source
DE102011050163A1 (en) Headlight for vehicle, has inspection device arranged such that inspection device partially prevents light i.e. sunlight, striking on end plate from outside housing, to reach into light unit, in opaque transmission state
DE102014220276A1 (en) lighting device
DE102016220928B4 (en) lighting device
AT517734B1 (en) Lighting device with a laser light module
DE102016110753B4 (en) Method for operating a laser headlight
AT518083B1 (en) Headlamp for vehicles with at least one laser light module
DE102015205353A1 (en) lighting device
WO2013117286A1 (en) Lighting device of a motor vehicle
DE102015202368A1 (en) light module
EP3473918B1 (en) Lighting device for a motor vehicle headlight
DE102016225361A1 (en) LIGHTING DEVICE WITH FLUORESCENT WHEEL
DE3726478A1 (en) DEVICE FOR HEADLIGHTS, ESPECIALLY FOR MOTOR VEHICLES
EP3636993A1 (en) Illumination device for a motor vehicle and motor vehicle with same
DE102016118378A1 (en) Method for detecting an abnormal operating state of a laser light source of a motor vehicle headlight, laser light module and motor vehicle headlight for implementing the method
WO2017140705A1 (en) Light module
DE202011109169U1 (en) Phototropic protection of a motor vehicle lighting device
DE102015212443A1 (en) Method for operating a light module and light module

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 16785084

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

DPE1 Request for preliminary examination filed after expiration of 19th month from priority date (pct application filed from 20040101)
NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 16785084

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1