WO2019086176A1 - Beleuchtungsvorrichtung für ein kraftfahrzeug - Google Patents

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WO2019086176A1
WO2019086176A1 PCT/EP2018/076016 EP2018076016W WO2019086176A1 WO 2019086176 A1 WO2019086176 A1 WO 2019086176A1 EP 2018076016 W EP2018076016 W EP 2018076016W WO 2019086176 A1 WO2019086176 A1 WO 2019086176A1
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lighting device
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light source
laser light
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PCT/EP2018/076016
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Helmut Erdl
Abdelmalek Hanafi
Reinhard Seifried
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Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft
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    • F21Y2115/00—Light-generating elements of semiconductor light sources
    • F21Y2115/30—Semiconductor lasers

Definitions

  • the invention relates to a lighting device for a motor vehicle and a corresponding motor vehicle.
  • laser light sources are increasingly used in lighting devices for motor vehicles, which enable the generation of light distributions in the exterior of the motor vehicle with very high brightness.
  • illumination devices using laser light sources are used to generate high beam (e.g., high beam non-glare) and low beam.
  • a plurality of laser light sources are installed in motor vehicle lighting devices, to each of which a separate optical channel is assigned in order to generate a specific light distribution or to realize a specific light function with each combination of laser light source and optical channel.
  • the use of multiple laser light sources and optical channels leads to a large installation space of the lighting device.
  • the object of the invention is to provide a lighting device for a motor vehicle based on laser light, which allows the generation of multiple light distributions at the same time low installation space.
  • the lighting device according to the invention is for a motor vehicle, such. a car and possibly also a truck provided.
  • the lighting device may e.g. represent a headlight and / or a tail light or parts thereof.
  • the illumination device comprises a laser light source, from the light of which a light radiation is generated in the exterior of the motor vehicle during operation of the illumination device.
  • the illumination device is characterized in that the laser light source is associated with a plurality of optical channels, wherein the light of the laser light source can be guided via each optical channel to from the guided light to a separate, the optical channel associated light distribution in the outer space of the motor vehicle to generate.
  • the term "separate light distribution" is understood to mean that the individual light distributions differ in at least one feature, in particular in the position and / or shape and / or the wavelength range of the light and / or the brightness of the light.
  • the separate light distributions represent different light functions of the motor vehicle, such as e.g. Flashing light, daytime running lights, cornering lights and the like. Further lighting functions are mentioned below.
  • an optical element is provided between the laser light source and the plurality of optical channels, which is switchable by a control device in different switching states, each optical channel is assigned a separate (ie a different) switching state and in a respective switching state by means of optical element is a supply of light of the laser light source is effected exclusively in the optical channel, which is associated with the respective switching state.
  • the light to be fed into the optical channels is supplied to only one of the optical channels.
  • all the light from the laser light source is fed to the corresponding optical channel.
  • not all of the light from the laser light source can be supplied to an optical channel, but it must be ensured that light is fed in only one of the optical channels.
  • the illumination device according to the invention may also contain several times the combination just described of a laser light source, an optical element and a plurality of optical channels.
  • the lighting device according to the invention has the advantage that the use of an optical element in the manner of an optical switch, the light of a single laser light source can be fed into a plurality of optical channels, whereby a plurality of different light distributions can be generated with only one laser light source and thereby the dimensions of the lighting device be kept low.
  • the laser light source comprises a single laser diode, whereby the laser light source can be realized as a very compact component.
  • each optical channel has a separate optical system, to which light guided in the respective optical channel is guided, in order to generate the light distribution associated with the respective optical channel with the aid of the optical system.
  • This optics is often referred to as secondary optics and is part of the respective optical channel.
  • the illumination device is provided for generating light in the visible to the human eye area.
  • the separate light distributions preferably comprise one or more of the following light functions or parts thereof:
  • a flashing light a daytime running light, a cornering light, a parking light, a reversing light, a brake light, a symbolism in the vicinity of the motor vehicle, a dipped beam, a high beam.
  • the function of the symbolism refers to the generation of arbitrary symbols in the environment of the motor vehicle, e.g. on the ground in the vicinity of the motor vehicle.
  • the lighting device according to the invention may also be provided for generating light in the non-visible to the human eye area, the light is preferably used in this case for one or more driver assistance functions in the motor vehicle, for example by means of transit time measurement of the light the distance to other road users to investigate.
  • the illumination device can take over the light transmission function of a lidar sensor.
  • the control device of the illumination device according to the invention is operable to cyclically switch between at least two different and possibly all switching states of the optical element, so that fed in one cycle, the light of the laser light source in at least two or all optical channels becomes. In this way it can be achieved that a plurality of different light distributions are generated in parallel by the lighting device according to the invention.
  • the repetition frequency of the cycles is preferably between 50 Hz and 2000 Hz, in particular between 500 Hz and 2000 Hz. At such repetition frequencies, the switching between the optical channels is no longer perceptible to the human eye, so that it is not obvious to the viewer that that at the same time different light distributions are generated with only one laser light source.
  • the optical element comprises a movable and in particular tiltable mirror, which can be moved by control by means of the control device in different, the switching states corresponding switching positions.
  • a movable and in particular tiltable mirror which can be moved by control by means of the control device in different, the switching states corresponding switching positions.
  • Such mirrors are known per se from the prior art.
  • the mirror is preferably realized as a microcomponent whose maximum extent in plan view of the mirror is 2 mm and less.
  • the optical element comprises a component of variable refractive index, wherein the refractive index can be varied by means of the control device by varying a voltage supplied to the component and the different switching states are effected by changing the refractive index.
  • the optical element is a so-called.
  • each optical channel comprises an optical waveguide and in particular a single optical fiber, wherein in the optical waveguide light originating from the respective laser light source is conducted.
  • the diameter of the light guide is between 50 ⁇ and 200 ⁇ .
  • At least part of the optical channels comprises one or more conversion elements in order to convert the light from the laser light source from one wavelength range into another wavelength range.
  • conversion elements are known per se from the prior art and consist for example of a doped phosphor.
  • a light distribution of specific color or a white light distribution can be generated in a simple manner.
  • the light of a blue laser light source can be converted into white light.
  • a conversion element may be provided in each optical channel.
  • the lighting device comprises a light sensor for detecting the light intensity in each optical channel, e.g. at the input or output of the optical channel.
  • the control device is designed such that it evaluates the detected light intensity.
  • control device is configured such that it adjusts the switching states of the optical element in feedback with the light intensity detected by the light sensor, that in the respective switching state, the light intensity in the optical channel, in which the supply of light from the laser light source takes place, exceeds a predetermined threshold. In this way, a suitable readjustment of the optical element during operation of the lighting device is achieved.
  • control device is designed such that it detects an error if the (absolute) deviation between the light source and the light source Sorik detected light intensity in the optical channel, in which the supply of light of the laser light source, and a predetermined target light intensity exceeds a predetermined threshold, the predetermined target light intensity preferably from the operating state of the lighting device, in particular from the operating power or Betromung the laser light source , depends.
  • an error message is preferably output via a user interface in the motor vehicle and / or an error is logged in a fault memory of the motor vehicle.
  • the invention further relates to a motor vehicle, wherein the motor vehicle comprises one or more of the lighting devices according to the invention or one or more preferred variants of the lighting device according to the invention.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of an embodiment of a lighting device according to the invention.
  • the illumination device 1 shown in FIG. 1 includes a single laser light source 2, which comprises a laser diode 3 and a lens attachment 4.
  • the outline of the light radiation generated and deflected by the laser light source is indicated in FIG. 1 by dashed lines. Furthermore, the light radiation at the light exit from the laser light source 2 is denoted by reference symbol L.
  • the illumination device serves to realize three different light functions with the laser light of the laser diode.
  • the individual light functions are assigned a separate optical channel, wherein the individual optical channels are designated by reference numbers 6, 6 'and 6 "in Fig. 1.
  • Each optical channel contains a conversion element 7, which transmits the wavelength range of incident laser light to another wavelength range
  • Such conversion elements are known from the prior art and may, for example, consist of doped phosphor 5.
  • the individual conversion elements are assigned a converging lens 8, which bundles the converted light radiation the corresponding converging lens 8 directs bundled light to a respective secondary optics 10.
  • the individual secondary optics generate different light distributions in order to realize different light functions. 1, the secondary optics of the optical channel 6 generates a flashing light, the secondary optics of the optical channel 6 'a daytime running light and the secondary optics of the optical channel 6 "a cornering light In particular, it is also possible to generate part of the dipped beam or of the high beam with a corresponding secondary optics.
  • an optical element in the form of a tiltable mirror 5 is provided between the optical channels 6, 6 ', 6 "and the laser light source 2,
  • the tiltability of the mirror 5 is indicated by a double arrow P.
  • the mirror can be switched by means of a control device 11 into three different switching positions, wherein in a first switching position the laser light of the laser light source exclusively in the optical channel 6, in a second switching position exclusively in the optical channel 6 'and in a third switching position exclusively in the optical channel 6 "is fed. This is indicated in FIG. 1 by three separate beam paths for the respective optical channels and by the double arrow P '.
  • the laser diode 3 generates blue laser light, wherein the laser diode can optionally also generate laser light with a different wavelength.
  • the laser light falls on the converting element of the optical channel 6, this blue laser light is converted into yellow light, thereby causing the flashing light to light up in yellow color.
  • the conversion elements of the optical channels 6 'and 6 are designed in such a way that white light is generated from the incident blue laser light, in order to achieve that the daytime running lights and cornering light are generated in the form of white light.
  • the switching positions of the mirror 5 are set differently by means of the control device 1 1 depending on the light function. If only one of the three light functions is activated, the mirror is brought by means of the control device in that switching position in which the laser light to the optical Channel of the switched light function is passed. If two or all three light functions are switched on, the control device effects a cyclical change between the switching positions which lead light into the optical channels of the switched-on light functions. The change between the switching positions takes place so fast that it is imperceptible to the human eye. In this way, the parallel operation of multiple light functions is enabled with a single laser light source.
  • the optical element in the form of a mirror which can be tilted into various switching positions. Nevertheless, if necessary, the optical element can also be realized in other ways. It is only decisive that a different deflection of the light radiation of the laser light source in the different switching positions is effected.
  • the optical element can also be designed as a variable refractive index element, wherein the refractive index is variable by voltage supply.
  • the embodiment described above has a number of advantages.
  • several different light functions can be realized in parallel operation by the use of only a single laser light source in a simple manner.
  • This is achieved by means of a compact optical element which supplies the laser light to different optical channels, with which the different light functions are realized.
  • the installation space of the lighting device can be significantly reduced compared to conventional lighting devices.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Beleuchtungsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug, umfassend eine Laserlichtquelle (2), aus deren Licht (L) im Betrieb der Beleuchtungsvorrichtung (1) eine Lichtstrahlung in den Außenraum des Kraftfahrzeugs generiert wird. In der erfindungsgemäßen Beleuchtungsvorrichtung ist der Laserlichtquelle (2) eine Mehrzahl von optischen Kanälen (6, 6', 6'') zugeordnet, wobei über jeden optischen Kanal (6, 6', 6'') das Licht (L) der Laserlichtquelle (2) geführt werden kann, um aus dem geführten Licht (L) eine separate, dem optischen Kanal (6, 6', 6'') zugeordnete Lichtverteilung im Außenraum des Kraftfahrzeugs zu generieren. Zwischen der Laserlichtquelle (2) und der Mehrzahl von optischen Kanälen (6, 6', 6'') ist ein optisches Element (5) vorgesehen, welches durch eine Steuereinrichtung (11) in verschiedene Schaltzustände schaltbar ist, wobei jedem optischen Kanal (6, 6', 6'') ein separater Schaltzustand zugeordnet ist und in einem jeweiligen Schaltzustand mittels des optischen Elements (5) eine Einspeisung von Licht (L) der Laserlichtquelle (2) in ausschließlich den optischen Kanal (6, 6', 6'') bewirkt wird, dem der jeweiligen Schaltzustand zugeordnet ist.

Description

Beleuchtungsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug
Die Erfindung betrifft eine Beleuchtungsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug sowie ein entsprechendes Kraftfahrzeug.
Heutzutage kommen in Beleuchtungsvorrichtungen für Kraftfahrzeuge vermehrt Laserlichtquellen zum Einsatz, welche die Generierung von Lichtverteilungen im Außenraum des Kraftfahrzeugs mit sehr hoher Helligkeit ermöglichen. Beispielsweise werden Beleuchtungsvorrichtungen mit Laserlichtquellen zur Erzeugung von Fernlicht (z.B. blendfreiem Fernlicht) und von Abblendlicht genutzt. Häufig werden in Kraftfahrzeug- Beleuchtungsvorrichtungen mehrere Laserlichtquellen verbaut, denen jeweils ein separater optischer Kanal zugeordnet ist, um mit jeder Kombination aus Laserlichtquelle und optischem Kanal eine bestimmte Lichtverteilung zu generieren bzw. eine bestimmte Lichtfunktion zu realisieren. Die Verwendung von mehreren Laserlichtquellen und optischen Kanälen führt zu einem großen Bauraum der Beleuchtungsvorrichtung.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Beleuchtungsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug basierend auf Laserlicht zu schaffen, welche die Erzeugung von mehreren Lichtverteilungen bei zugleich geringem Bauraum ermöglicht.
Diese Aufgabe wird durch die Beleuchtungsvorrichtung gemäß Patentanspruch 1 gelöst. Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.
Die erfindungsgemäße Beleuchtungsvorrichtung ist für ein Kraftfahrzeug, wie z.B. einen PKW und ggf. auch einen LKW, vorgesehen. Die Beleuchtungsvorrichtung kann z.B. einen Frontscheinwerfer und/oder eine Heckleuchte bzw. Teile davon darstellen. Die Beleuchtungsvorrichtung umfasst eine Laserlichtquelle, aus deren Licht im Betrieb der Beleuchtungsvorrichtung eine Lichtstrahlung in den Au ßenraum des Kraftfahrzeugs generiert wird.
Sofern im Folgenden und insbesondere in den Patentansprüchen Wechselwirkungen zwischen der Beleuchtungsvorrichtung und dem Kraftfahrzeug bzw. Komponenten des Kraftfahrzeugs beschrieben werden, so ist dies immer dahingehend zu verstehen, dass die Wechselwirkung bei Anordnung bzw. Einbau der Beleuchtungsvorrichtung im Kraftfahr- zeug auftritt. Die Komponenten der Beleuchtungsvorrichtung, die eine entsprechende Wechselwirkung mit dem Kraftfahrzeug bzw. Bauteilen des Kraftfahrzeugs haben, sind somit derart ausgestaltet, dass die Wechselwirkung bei Anordnung bzw. Einbau der Beleuchtungsvorrichtung im Kraftfahrzeug hervorgerufen wird.
Die erfindungsgemäße Beleuchtungsvorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass der Laserlichtquelle eine Mehrzahl von optischen Kanälen zugeordnet ist, wobei über jeden optischen Kanal das Licht der Laserlichtquelle geführt werden kann, um aus dem geführten Licht eine separate, dem optischen Kanal zugeordnete Lichtverteilung im Außenraum des Kraftfahrzeugs zu generieren. Der Begriff der separaten Lichtverteilung ist dabei derart zu verstehen, dass sich die einzelnen Lichtverteilungen in zumindest einem Merkmal, insbesondere in der Position und/oder Form und/oder dem Wellenbereich des Lichts und/oder der Helligkeit des Lichts unterscheiden. Vorzugsweise stellen die separaten Lichtverteilungen unterschiedliche Lichtfunktionen des Kraftfahrzeugs dar, wie z.B. Blinklicht, Tagfahrlicht, Abbiegelicht und dergleichen. Weitere Lichtfunktionen werden weiter unten genannt.
In der erfindungsgemäßen Beleuchtungsvorrichtung ist zwischen der Laserlichtquelle und der Mehrzahl von optischen Kanälen ein optisches Element vorgesehen, welches durch eine Steuereinrichtung in verschiedene Schaltzustände schaltbar ist, wobei jedem optischen Kanal ein separater (d.h. ein unterschiedlicher) Schaltzustand zugeordnet ist und in einem jeweiligen Schaltzustand mittels des optischen Elements eine Einspeisung von Licht der Laserlichtquelle in ausschließlich den optischen Kanal bewirkt wird, dem der jeweilige Schaltzustand zugeordnet ist. Mit anderen Worten wird in einem jeweiligen Schaltzustand das in die optischen Kanäle einzuspeisende Licht nur einem der optischen Kanäle zugeführt. Vorzugsweise wird das gesamte Licht der Laserlichtquelle in den entsprechenden optischen Kanal eingespeist. Gegebenenfalls kann aber auch nicht das gesamte Licht der Laserlichtquelle einem optischen Kanal zugeführt werden, wobei jedoch sicherzustellen ist, dass nur in einem der optischen Kanäle Licht eingespeist wird. Ferner kann die erfindungsgemäße Beleuchtungsvorrichtung auch mehrmals die soeben beschriebene Kombination aus einer Laserlichtquelle, einem optischen Element und einer Mehrzahl von optischen Kanälen enthalten. Die erfindungsgemäße Beleuchtungsvorrichtung weist den Vorteil auf, dass durch die Verwendung eines optischen Elements nach Art eines optischen Schalters das Licht einer einzelnen Laserlichtquelle in mehrere optische Kanäle eingespeist werden kann, wodurch mehrere unterschiedliche Lichtverteilungen mit nur einer Laserlichtquelle erzeugt werden können und hierdurch die Abmessungen der Beleuchtungsvorrichtung gering gehalten werden.
In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Beleuchtungsvorrichtung umfasst die Laserlichtquelle eine einzelne Laserdiode, wodurch die Laserlichtquelle als sehr kompaktes Bauteil realisiert werden kann.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Beleuchtungsvorrichtung gehört zu jedem optischen Kanal eine separate Optik, zu der in dem jeweiligen optischen Kanal geführtes Licht geleitet wird, um mit Hilfe der Optik die dem jeweiligen optischen Kanal zugeordnete Lichtverteilung zu generieren. Diese Optik wird häufig auch als Sekundäroptik bezeichnet und ist Bestandteil des jeweiligen optischen Kanals.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Beleuchtungsvorrichtung zur Generierung von Licht im für das menschliche Auge sichtbaren Bereich vorgesehen. Vorzugsweise umfassen die separaten Lichtverteilungen dabei eine oder mehrere der folgenden Lichtfunktionen oder Teile davon:
ein Blinklicht, ein Tagfahrlicht, ein Abbiegelicht, ein Standlicht, ein Rückfahrlicht, ein Bremslicht, eine Symbolik im Umfeld des Kraftfahrzeugs, ein Abblendlicht, ein Fernlicht.
Die Funktion der Symbolik bezieht sich dabei auf die Generierung beliebiger Symbole im Umfeld des Kraftfahrzeugs, z.B. auf dem Boden in der Umgebung des Kraftfahrzeugs.
Gegebenenfalls kann die erfindungsgemäße Beleuchtungsvorrichtung auch zur Generierung von Licht im für das menschliche Auge nicht-sichtbaren Bereich vorgesehen sein, wobei das Licht in diesem Fall vorzugsweise für eine oder mehrere Fahrerassistenzfunktionen im Kraftfahrzeug verwendet wird, z.B. um mittels Laufzeitmessung des Lichts den Abstand zu anderen Verkehrsteilnehmern zu ermitteln. Insbesondere kann die Beleuchtungsvorrichtung dabei die Lichtsendefunktion eines Lidar-Sensors übernehmen. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die Steuereinrichtung der erfindungsgemäßen Beleuchtungsvorrichtung derart betreibbar, dass sie zyklisch zwischen zumindest zwei verschiedenen und ggf. auch allen Schaltzuständen des optischen Elements umschaltet, so dass in einem Zyklus das Licht der Laserlichtquelle in zumindest zwei bzw. alle optischen Kanäle eingespeist wird. Auf diese Weise kann erreicht werden, dass durch die erfindungsgemäße Beleuchtungsvorrichtung parallel mehrere unterschiedliche Lichtverteilungen generiert werden.
Vorzugsweise liegt die Wiederholfrequenz der Zyklen zwischen 50 Hz und 2000 Hz, insbesondere zwischen 500 Hz und 2000 Hz. Bei solchen Wiederholfrequenzen ist die Um- schaltung zwischen den optischen Kanälen für das menschliche Auge nicht mehr wahrnehmbar, so dass für den Betrachter nicht erkennbar ist, dass gleichzeitig verschiedene Lichtverteilungen mit lediglich einer Laserlichtquelle erzeugt werden.
In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung umfasst das optische Element einen beweglichen und insbesondere verkippbaren Spiegel, der durch Ansteuerung mittels der Steuereinrichtung in verschiedene, den Schaltzuständen entsprechende Schaltpositionen bewegt werden kann. Solche Spiegel sind an sich aus dem Stand der Technik bekannt. Vorzugsweise ist der Spiegel dabei als Mikrobauteil realisiert, dessen maximale Ausdehnung in Draufsicht auf den Spiegel bei 2 mm und weniger liegt.
In einer weiteren Ausführungsform umfasst das optische Element ein Bauteil variabler Brechzahl, wobei die Brechzahl mittels der Steuereinrichtung durch Variation einer dem Bauteil zugeführten Spannung verändert werden kann und durch die Veränderung der Brechzahl die verschiedenen Schaltzustände bewirkt werden. Solche Bauteile sind an sich aus dem Stand der Technik bekannt und können auch als Mikrobauteile mit sehr geringen Abmessungen im Bereich weniger Millimeter realisiert werden. Insbesondere kann das Element mit variabler Brechzahl ein LCoS-Bauteil umfassen (LCOS = Liquid Crystal on Silicon).
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist das optische Element ein sog.
MEMS-Bauteil (MEMS = Micro Electro Mechanical System). Es handelt sich hierbei um ein sehr kompaktes elektronisches Bauelement, dessen Funktionalität auf einem einzelnen Halbleiterchip realisiert ist. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform umfasst jeder optische Kanal einen Lichtleiter und insbesondere eine einzelne optische Faser, wobei in dem Lichtleiter von der jeweiligen Laserlichtquelle stammendes Licht geleitet wird. Vorzugsweise liegt der Durchmesser des Lichtleiters zwischen 50 μηι und 200 μηι.
In einer weiteren Variante umfasst zumindest ein Teil der optischen Kanäle ein oder mehrere Konvertierungselemente, um das Licht der Laserlichtquelle von einem Wellenlängenbereich in einen anderen Wellenlängenbereich zu wandeln. Solche Konvertierungselemente sind an sich aus dem Stand der Technik bekannt und bestehen beispielsweise aus einem dotierten Phosphor. Mittels solcher Konvertierungselemente kann auf einfache Weise eine Lichtverteilung bestimmter Farbe bzw. eine Weißlichtverteilung erzeugt werden. Beispielsweise kann mit einem Konvertierungselement das Licht einer blauen Laserlichtquelle in Weißlicht gewandelt werden. Gegebenenfalls kann in jedem optischen Kanal ein Konvertierungselement vorgesehen sein. Durch entsprechend ausgestaltete Konvertierungselemente kann z.B. sowohl ein Blinklicht in gelber Farbe als auch ein Rücklicht in roter Farbe bzw. ein Abblendlicht oder Fernlicht in weißer Farbe mit einer einzigen Laserlichtquelle erzeugt werden.
In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung umfasst die Beleuchtungsvorrichtung eine Lichtsensorik zur Erfassung der Lichtintensität in jedem optischen Kanal, z.B. am Eingang oder am Ausgang des optischen Kanals. Dabei ist die Steuereinrichtung derart ausgestaltet, dass sie die erfasste Lichtintensität auswertet.
In einer bevorzugten Variante der obigen Ausführungsform ist die Steuereinrichtung derart ausgestaltet, dass sie die Schaltzustände des optischen Elements in Rückkopplung mit der von der Lichtsensorik erfassten Lichtintensität so einstellt, dass im jeweiligen Schaltzustand die Lichtintensität im optischen Kanal, in dem die Einspeisung von Licht der Laserlichtquelle erfolgt, eine vorbestimmte Schwelle überschreitet. Auf diese Weise wird eine geeignete Nachjustierung des optischen Elements während des Betriebs der Beleuchtungsvorrichtung erreicht.
Alternativ oder zusätzlich ist die Steuereinrichtung derart ausgestaltet, dass sie einen Fehler detektiert, wenn die (betragsmäßige) Abweichung zwischen der von der Lichtsen- sorik erfassten Lichtintensität im optischen Kanal, in dem die Einspeisung von Licht der Laserlichtquelle erfolgt, und einer vorgegebenen Soll-Lichtintensität einen vorbestimmten Schwellwert überschreitet, wobei die vorgegebene Soll-Lichtintensität vorzugsweise von dem Betriebszustand der Beleuchtungsvorrichtung, insbesondere von der Betriebsleistung bzw. Betromung der Laserlichtquelle, abhängt. Bei der Detektion eines Fehlers wird vorzugsweise eine Fehlermeldung über eine Benutzerschnittstelle im Kraftfahrzeug ausgegeben und/oder ein Fehler in einem Fehlerspeicher des Kraftfahrzeugs protokolliert. Mit der soeben beschriebenen Ausführungsform wird eine Überwachung des Betriebs der Beleuchtungsvorrichtung erreicht.
Die Erfindung betrifft darüber hinaus ein Kraftfahrzeug, wobei das Kraftfahrzeug eine oder mehrere der erfindungsgemäßen Beleuchtungsvorrichtungen bzw. eine oder mehrere bevorzugte Varianten der erfindungsgemäßen Beleuchtungsvorrichtung umfasst.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der beigefügten Fig. 1 detailliert beschrieben. Diese Figur zeigt eine schematische Darstellung einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Beleuchtungsvorrichtung.
Die in Fig. 1 gezeigte Beleuchtungsvorrichtung 1 enthält eine einzelne Laserlichtquelle 2, die eine Laserdiode 3 und eine Vorsatzoptik 4 umfasst. Der Umriss der mit der Laserlichtquelle erzeugten und abgelenkten Lichtstrahlung ist in Fig. 1 durch gestrichelte Linien angedeutet. Ferner ist die Lichtstrahlung bei Lichtaustritt aus der Laserlichtquelle 2 mit Bezugszeichen L bezeichnet. Die Beleuchtungsvorrichtung dient dazu, mit dem Laserlicht der Laserdiode drei unterschiedliche Lichtfunktionen zu realisieren. Den einzelnen Lichtfunktionen ist dabei ein separater optischer Kanal zugeordnet, wobei die einzelnen optischen Kanäle in Fig. 1 mit Bezugszeichen 6, 6' und 6" bezeichnet sind. Jeder optische Kanal enthält ein Konvertierungselement 7, welche den Wellenlängenbereich von einfallendem Laserlicht in einen anderen Wellenbereich konvertiert. Solche Konvertierungselemente sind aus dem Stand der Technik bekannt und können beispielsweise aus dotiertem Phosphor bestehen. Den einzelnen Konvertierungselementen ist dabei eine Sammellinse 8 zugeordnet, welche die konvertierte Lichtstrahlung bündelt. In jedem optischen Kanal ist ferner eine optische Faser 9 vorgesehen, die das von der entsprechenden Sammellinse 8 gebündelte Licht zu einer jeweiligen Sekundäroptik 10 leitet. Die einzelnen Sekundäroptiken erzeugen unterschiedliche Lichtverteilungen, um verschiedene Lichtfunktionen zu realisieren. In dem Ausführungsbeispiel der Fig. 1 erzeugt die Sekundäroptik des optischen Kanals 6 ein Blinklicht, die Sekundäroptik des optischen Kanals 6' ein Tagfahrlicht und die Sekundäroptik des optischen Kanals 6" ein Abbiegelicht. Gegebenenfalls können auch andere bzw. weitere Lichtfunktionen durch entsprechende optische Kanäle mit zugeordneten Sekundäroptiken realisiert werden. Insbesondere kann auch ein Teil des Abblendlichts bzw. des Fernlichts mit einer entsprechenden Sekundäroptik generiert werden.
Um in der Ausführungsform der Fig. 1 die Generierung von mehreren Lichtfunktionen mit lediglich der einzelnen Laserlichtquelle 2 zu ermöglichen, ist zwischen den optischen Kanälen 6, 6', 6" und der Laserlichtquelle 2 ein optisches Element in der Form eines verkippbaren Spiegels 5 vorgesehen, der als sehr kompaktes MEMS-Bauteil realisiert ist. Die Verkippbarkeit des Spiegels 5 ist dabei durch einen Doppelpfeil P angedeutet. Der Spiegel kann mittels einer Steuereinrichtung 1 1 in drei unterschiedliche Schaltpositionen geschaltet werden, wobei in einer ersten Schaltposition das Laserlicht der Laserlichtquelle ausschließlich in den optischen Kanal 6, in einer zweiten Schaltposition ausschließlich in den optischen Kanal 6' und in einer dritten Schaltposition ausschließlich in den optischen Kanal 6" eingespeist wird. Dies wird in Fig. 1 durch drei separate Strahlengänge für die jeweiligen optischen Kanälen sowie durch den Doppelpfeil P' angedeutet.
In der Ausführungsform der Fig. 1 erzeugt die Laserdiode 3 blaues Laserlicht, wobei die Laserdiode gegebenenfalls auch Laserlicht mit einer anderen Wellenlänge generieren kann. Wenn das Laserlicht auf das Konvertierungselement des optischen Kanals 6 fällt, wird dieses blaue Laserlicht in gelbes Licht gewandelt, wodurch erreicht wird, dass das Blinklicht in gelber Farbe aufleuchtet. Im Unterschied hierzu sind die Konvertierungselemente der optischen Kanäle 6' und 6" derart ausgestaltet, dass aus dem einfallenden blauen Laserlicht Weißlicht generiert wird, um hierdurch zu erreichen, dass das Tagfahrlicht und Abbiegelicht in Form von Weißlicht erzeugt werden.
Gemäß der Ausführungsform der Fig. 1 werden die Schaltpositionen des Spiegels 5 mittels der Steuereinrichtung 1 1 je nach angeschalteter Lichtfunktion unterschiedlich eingestellt. Ist lediglich eine der drei Lichtfunktionen aktiviert, wird der Spiegel mittels der Steuereinrichtung in diejenige Schaltposition gebracht, in der das Laserlicht zu dem optischen Kanal der angeschalteten Lichtfunktion geleitet wird. Sind zwei oder alle drei Lichtfunktionen angeschaltet, bewirkt die Steuereinrichtung einen zyklischen Wechsel zwischen den Schaltpositionen, die Licht in die optischen Kanäle der angeschalteten Lichtfunktionen führen. Der Wechsel zwischen den Schaltpositionen erfolgt dabei derart schnell, dass er für das menschliche Auge nicht wahrnehmbar ist. Auf diese Weise wird der parallele Betrieb von mehreren Lichtfunktionen mit einer einzelnen Laserlichtquelle ermöglicht.
Die soeben erläuterte Ausführungsform wurde anhand eines optischen Elements in der Form eines in verschiedene Schaltpositionen verkippbaren Spiegels beschrieben. Nichtsdestotrotz kann das optische Element gegebenenfalls auch auf andere Weise realisiert werden. Entscheidend ist lediglich, dass eine unterschiedliche Umlenkung der Lichtstrahlung der Laserlichtquelle in den verschiedenen Schaltpositionen bewirkt wird. Zum Beispiel kann das optische Element auch als ein Element mit variabler Brechzahl ausgestaltet sein, wobei die Brechzahl durch Spannungszufuhr veränderbar ist.
Die im Vorangegangenen beschriebene Ausführungsform weist eine Reihe von Vorteilen auf. Insbesondere können auf einfache Weise mehrere unterschiedliche Lichtfunktionen im Parallelbetrieb durch die Verwendung lediglich einer einzelnen Laserlichtquelle realisiert werden. Dies wird mit Hilfe eines kompakt aufgebauten optischen Elements erreicht, welches das Laserlicht verschiedenen optischen Kanälen zuführt, mit denen die unterschiedlichen Lichtfunktionen realisiert werden. Durch die Verwendung einer einzelnen Laserlichtquelle in Kombination mit dem kompakten optischen Element kann der Bauraum der Beleuchtungsvorrichtung im Vergleich zu herkömmlichen Beleuchtungsvorrichtungen deutlich reduziert werden.
Bezugszeichenliste
1 Beleuchtungsvorrichtung
2 Laserlichtquelle
3 Laserdiode
4 Vorsatzoptik
5 optisches Element
6, 6', 6" optische Kanäle
7 Konvertierungselemente
8 Sammellinsen
9 optische Fasern
10 Sekundäroptiken
1 1 Steuereinrichtung
P, P' Doppelpfeile

Claims

Patentansprüche
1 . Beleuchtungsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug, umfassend eine Laserlichtquelle (2), aus deren Licht (L) im Betrieb der Beleuchtungsvorrichtung (1 ) eine Lichtstrahlung in den Außenraum des Kraftfahrzeugs generiert wird, dadurch gekennzeichnet, dass
der Laserlichtquelle (2) eine Mehrzahl von optischen Kanälen (6, 6', 6") zugeordnet ist, wobei über jeden optischen Kanal (6, 6', 6") das Licht (L) der Laserlichtquelle (2) geführt werden kann, um aus dem geführten Licht (L) eine separate, dem optischen Kanal (6, 6', 6") zugeordnete Lichtverteilung im Au ßenraum des Kraftfahrzeugs zu generieren, wobei zwischen der Laserlichtquelle (2) und der Mehrzahl von optischen Kanälen (6, 6', 6") ein optisches Element (5) vorgesehen ist, welches durch eine Steuereinrichtung (1 1 ) in verschiedene Schaltzustände schaltbar ist, wobei jedem optischen Kanal (6, 6', 6") ein separater Schaltzustand zugeordnet ist und in einem jeweiligen Schaltzustand mittels des optischen Elements (5) eine Einspeisung von Licht (L) der Laserlichtquelle (2) in ausschließlich den optischen Kanal (6, 6', 6") bewirkt wird, dem der jeweiligen Schaltzustand zugeordnet ist.
2. Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Laserlichtquelle (2) eine einzelne Laserdiode (3) umfasst.
3. Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zu jedem optischen Kanal (6, 6', 6") eine separate Optik (10, 10', 10") gehört, zu der in dem jeweiligen optischen Kanal (6, 6', 6") geführtes Licht geleitet wird, um mithilfe der Optik (10) die dem jeweiligen optischen Kanal (6, 6', 6") zugeordnete Lichtverteilung zu generieren.
4. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die separaten Lichtverteilungen unterschiedliche Lichtfunktionen des Kraftfahrzeugs darstellen.
5. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Beleuchtungsvorrichtung (1 ) zur Generierung von Licht im sichtbaren Bereich vorgesehen ist, wobei die separaten Lichtverteilungen vorzugsweise eine oder mehrere der folgenden Lichtfunktionen oder Teile davon umfassen:
ein Blinklicht, ein Tagfahrlicht, ein Abbiegelicht, ein Standlicht, ein Rückfahrlicht, ein Bremslicht, eine Symbolik im Umfeld des Kraftfahrzeugs, ein Abblendlicht, ein Fernlicht.
6. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Beleuchtungsvorrichtung (1 ) zur Generierung von Licht im nicht-sichtbaren Bereich vorgesehen ist, wobei das Licht vorzugsweise für eine oder mehrere Fahrerassistenzfunktionen im Kraftfahrzeug verwendet wird.
7. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (1 1 ) derart betreibbar ist, dass sie zyklisch zwischen zumindest zwei verschiedenen Schaltzuständen des optischen Elements (5) umschaltet, so dass in einem Zyklus das Licht der Laserlichtquelle (2, 2') in zumindest zwei optische Kanäle (6, 6', 6") eingespeist wird.
8. Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Wiederholfrequenz der Zyklen zwischen 50 Hz und 2000 Hz, insbesondere zwischen 500 und 2000 Hz, liegt.
9. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das optische Element (5) einen beweglichen und insbesondere verkippbaren Spiegel (5) umfasst, der durch Ansteuerung mittels der Steuereinrichtung (1 1 ) in verschiedene, den Schaltzuständen entsprechende Schaltpositionen bewegt werden kann.
10. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das optische Element (5) ein Bauteil mit variabler Brechzahl umfasst, wobei die Brechzahl mittels der Steuereinrichtung (1 1 ) durch Variation einer dem Bauteil zugeführten Spannung verändert werden kann und über die Veränderung der Brechzahl die verschiedenen Schaltzustände bewirkt werden.
1 1 . Beleuchtungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das optische Element (5) ein MEMS-Bauteil ist.
12. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jeder optische Kanal (6, 6', 6") einen Lichtleiter und insbesondere eine einzelne optische Faser (9) umfasst, wobei in dem Lichtleiter das von der Laserlichtquelle (2) stammende Licht geleitet wird.
13. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Teil der optischen Kanäle (6, 6', 6") ein oder mehrere Konvertierungselemente (7) umfasst, um das Licht (L) der Laserlichtquelle (2) von einem Wellenlängenbereich in einen anderen Wellenlängenbereich zu wandeln.
14. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Beleuchtungsvorrichtung (1 ) eine Lichtsensorik zur Erfassung der Lichtintensität in jedem optischen Kanal (6, 6', 6") umfasst, wobei die Steuereinrichtung (1 1 ) derart ausgestaltet ist, dass sie die erfasste Lichtintensität auswertet.
15. Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (1 1 ) derart ausgestaltet ist, dass sie die Schaltzustände des optischen Elements (5) in Rückkopplung mit der von der Lichtsensorik erfassten Lichtintensität so einstellt, dass im jeweiligen Schaltzustand die Lichtintensität im optischen Kanal (6, 6', 6"), in dem die Einspeisung von Licht der Laserlichtquelle (2) erfolgt, eine vorbestimmte Schwelle überschreitet.
16. Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (1 1 ) derart ausgestaltet ist, dass sie einen Fehler de- tektiert, wenn die Abweichung zwischen der von der Lichtsensorik erfassten Lichtintensität im optischen Kanal (6, 6', 6"), in dem die Einspeisung von Licht der Laserlichtquelle (2) erfolgt, und einer vorgegebenen Soll-Lichtintensität einen vorbestimmten Schwellwert überschreitet, wobei die vorgegebene Soll-Lichtintensität vorzugsweise von dem Betriebszustand der Beleuchtungsvorrichtung (1 ) abhängt.
17. Kraftfahrzeug, umfassend eine oder mehrere Beleuchtungsvorrichtungen nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11594862B2 (en) 2018-12-21 2023-02-28 Kyocera Sld Laser, Inc. Fiber delivered laser induced white light system
US11788699B2 (en) 2018-12-21 2023-10-17 Kyocera Sld Laser, Inc. Fiber-delivered laser-induced dynamic light system
US11884202B2 (en) 2019-01-18 2024-01-30 Kyocera Sld Laser, Inc. Laser-based fiber-coupled white light system

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20210153931A (ko) * 2020-06-11 2021-12-20 현대자동차주식회사 차량의 조명

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010020930A1 (en) * 2008-08-22 2010-02-25 Koninklijke Philips Electronics N.V. Compact multiple beam type vehicle light system
WO2013099144A1 (ja) * 2011-12-26 2013-07-04 株式会社小糸製作所 車両用灯具
US20150137680A1 (en) * 2012-08-08 2015-05-21 Koito Manufacturing Co., Ltd. Automotive lamp
EP2955428A1 (de) * 2014-06-13 2015-12-16 Coretronic Corporation Beleuchtungsvorrichtung
EP3133336A1 (de) * 2014-04-16 2017-02-22 Koito Manufacturing Co., Ltd. Fahrzeugbeleuchtungsvorrichtung
DE102016200590A1 (de) * 2016-01-19 2017-07-20 Robert Bosch Gmbh Beleuchtungsvorrichtung und Verfahren zum Überwachen einer Beleuchtungsvorrichtung

Family Cites Families (33)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT397639B (de) * 1992-03-09 1994-05-25 Zizala Lichtsysteme Gmbh Fahrzeugbeleuchtungssystem
DE3319179A1 (de) * 1983-05-21 1985-01-24 Joachim Dipl.-Phys. 5020 Frechen Schick Lichtleitersystem fuer z.b. kraftfahrzeugrueckleuchtgruppen
US5386250A (en) 1993-08-09 1995-01-31 Philips Electronics North America Corp. Two-source illumination system
JP3990251B2 (ja) 2002-10-11 2007-10-10 Ｎｅｃディスプレイソリューションズ株式会社 投写型表示装置
JP2004302357A (ja) 2003-04-01 2004-10-28 Nec Viewtechnology Ltd 投写型表示装置の光源装置
JP2005025160A (ja) 2003-06-13 2005-01-27 Seiko Epson Corp 空間光変調装置の駆動方法及びプロジェクタ
US7195379B2 (en) * 2005-01-03 2007-03-27 Ford Global Technologies, Llc Anti-blinding system for a vehicle
US7503659B2 (en) 2005-06-02 2009-03-17 3M Innovative Properties Company Multiple location illumination system and projection display system employing same
EP2013536B1 (de) 2006-04-21 2009-09-02 Koninklijke Philips Electronics N.V. Lampeneinheit für adaptives frontbeleuchtungssystem für ein fahrzeug
DE102006045692A1 (de) 2006-09-27 2008-04-03 Osram Opto Semiconductors Gmbh Optisches Projektionsgerät
US20080219303A1 (en) 2007-03-02 2008-09-11 Lucent Technologies Inc. Color mixing light source and color control data system
GB2474460A (en) 2009-10-14 2011-04-20 Sharp Kk Lighting system for selectively coupling a light source to light outputs
CN102076140A (zh) * 2009-11-21 2011-05-25 佛山市顺德区汉达精密电子科技有限公司 接收交流电输入的发光二极管驱动电路
JP5517679B2 (ja) 2010-03-04 2014-06-11 キヤノン株式会社 投写型表示装置
CN102854733B (zh) * 2012-08-06 2015-06-24 深圳市绎立锐光科技开发有限公司 发光装置及相关投影系统
JPWO2015033764A1 (ja) 2013-09-05 2017-03-02 株式会社小糸製作所 車両用灯具
DE102013221067A1 (de) 2013-10-17 2015-05-07 Volkswagen Aktiengesellschaft Leuchtvorrichtung für ein Kraftfahrzeug mit Laserlichtquellen
US9658447B2 (en) 2013-12-09 2017-05-23 Texas Instruments Incorporated Multiple illumination sources for DMD lighting apparatus and methods
CA2929118C (en) * 2014-01-28 2017-01-17 Philips Lighting Holding B.V. A light emitting device
JP2015174551A (ja) 2014-03-14 2015-10-05 トヨタ自動車株式会社 車両用ヘッドライトシステム
JP6281174B2 (ja) 2014-03-25 2018-02-21 スタンレー電気株式会社 車両用灯具及び結合分配器
JP5858185B2 (ja) 2014-06-13 2016-02-10 ウシオ電機株式会社 光投射装置および車載用前照灯
WO2016072505A1 (ja) 2014-11-07 2016-05-12 大日本印刷株式会社 照明装置
FR3030017B1 (fr) 2014-12-10 2019-10-04 Valeo Vision Module lumineux et projecteur muni d'un tel module.
JP6458333B2 (ja) * 2015-01-21 2019-01-30 スタンレー電気株式会社 車両用灯具
JP6643645B2 (ja) 2015-02-17 2020-02-12 スタンレー電気株式会社 車両用灯具
US10094530B2 (en) 2015-06-25 2018-10-09 Texas Instruments Incorporated Apparatus for spatially and spectrally adaptable dichromatic white light source using spatial light modulator
BR112018015170A2 (pt) 2016-01-26 2018-12-18 Defensin Therapeutics Aps métodos para tratamento de doenças, para promoção de crescimento magro, para tratamento ou normalização de uma microbiota disbiótica no intestino, para aumentar riqueza gênica da microbiota intestinal, para aumentar número de filos da microbiota intestinal, para aumentar produção de ácidos graxos de cadeia curta da microbiota intestinal/metaboloma, para aumentar número de bactérias, para diminuir número de bactérias, defensina a, defensina ss, ou um fragmento bioativo das mesmas, e, defensina a e/ou defensina ss e/ou um glp-1/análogo de glp-1.
AT518286B1 (de) 2016-02-24 2017-11-15 Zkw Group Gmbh Scheinwerfer für Fahrzeuge
FR3049689B1 (fr) * 2016-03-30 2018-04-27 Valeo Vision Dispositif d'eclairage et/ou de signalisation arriere pour vehicule automobile, et feu arriere d'eclairage et/ou de signalisation muni d'un tel dispositif
DE102016209648A1 (de) * 2016-06-02 2017-12-07 Osram Gmbh Beleuchtungsvorrichtung mit Sensor am Absorber
JP6987350B2 (ja) * 2017-03-28 2021-12-22 マクセル株式会社 車載用前照灯および光の投射方法
JP7017504B2 (ja) 2018-12-06 2022-02-08 トヨタ自動車株式会社 車両用前照灯

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010020930A1 (en) * 2008-08-22 2010-02-25 Koninklijke Philips Electronics N.V. Compact multiple beam type vehicle light system
WO2013099144A1 (ja) * 2011-12-26 2013-07-04 株式会社小糸製作所 車両用灯具
US20150137680A1 (en) * 2012-08-08 2015-05-21 Koito Manufacturing Co., Ltd. Automotive lamp
EP3133336A1 (de) * 2014-04-16 2017-02-22 Koito Manufacturing Co., Ltd. Fahrzeugbeleuchtungsvorrichtung
EP2955428A1 (de) * 2014-06-13 2015-12-16 Coretronic Corporation Beleuchtungsvorrichtung
DE102016200590A1 (de) * 2016-01-19 2017-07-20 Robert Bosch Gmbh Beleuchtungsvorrichtung und Verfahren zum Überwachen einer Beleuchtungsvorrichtung

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11594862B2 (en) 2018-12-21 2023-02-28 Kyocera Sld Laser, Inc. Fiber delivered laser induced white light system
US11788699B2 (en) 2018-12-21 2023-10-17 Kyocera Sld Laser, Inc. Fiber-delivered laser-induced dynamic light system
US11884202B2 (en) 2019-01-18 2024-01-30 Kyocera Sld Laser, Inc. Laser-based fiber-coupled white light system

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