CN107388152B - 包括激光器元件的灯模块 - Google Patents

包括激光器元件的灯模块 Download PDF

Info

Publication number
CN107388152B
CN107388152B CN201710310287.1A CN201710310287A CN107388152B CN 107388152 B CN107388152 B CN 107388152B CN 201710310287 A CN201710310287 A CN 201710310287A CN 107388152 B CN107388152 B CN 107388152B
Authority
CN
China
Prior art keywords
light
cone
lamp module
optical
optical element
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Active
Application number
CN201710310287.1A
Other languages
English (en)
Other versions
CN107388152A (zh
Inventor
皮尔·雷诺
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Valeo Vision SAS
Original Assignee
Valeo Vision SAS
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 Valeo Vision SAS filed Critical Valeo Vision SAS
Publication of CN107388152A publication Critical patent/CN107388152A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN107388152B publication Critical patent/CN107388152B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V25/00—Safety devices structurally associated with lighting devices
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V23/00—Arrangement of electric circuit elements in or on lighting devices
    • F21V23/04—Arrangement of electric circuit elements in or on lighting devices the elements being switches
    • F21V23/0442—Arrangement of electric circuit elements in or on lighting devices the elements being switches activated by means of a sensor, e.g. motion or photodetectors
    • F21V23/0457—Arrangement 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
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S41/00—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps
    • F21S41/10—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by the light source
    • F21S41/14—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by the light source characterised by the type of light source
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/005—Optical components external to the laser cavity, specially adapted therefor, e.g. for homogenisation or merging of the beams or for manipulating laser pulses, e.g. pulse shaping
    • H01S5/0071—Optical components external to the laser cavity, specially adapted therefor, e.g. for homogenisation or merging of the beams or for manipulating laser pulses, e.g. pulse shaping for beam steering, e.g. using a mirror outside the cavity to change the beam direction
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Q—ARRANGEMENT OF SIGNALLING OR LIGHTING DEVICES, THE MOUNTING OR SUPPORTING THEREOF OR CIRCUITS THEREFOR, FOR VEHICLES IN GENERAL
    • B60Q1/00—Arrangement of optical signalling or lighting devices, the mounting or supporting thereof or circuits therefor
    • B60Q1/0017—Devices integrating an element dedicated to another function
    • B60Q1/0023—Devices integrating an element dedicated to another function the element being a sensor, e.g. distance sensor, camera
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Q—ARRANGEMENT OF SIGNALLING OR LIGHTING DEVICES, THE MOUNTING OR SUPPORTING THEREOF OR CIRCUITS THEREFOR, FOR VEHICLES IN GENERAL
    • B60Q1/00—Arrangement of optical signalling or lighting devices, the mounting or supporting thereof or circuits therefor
    • B60Q1/02—Arrangement of optical signalling or lighting devices, the mounting or supporting thereof or circuits therefor the devices being primarily intended to illuminate the way ahead or to illuminate other areas of way or environments
    • B60Q1/04—Arrangement of optical signalling or lighting devices, the mounting or supporting thereof or circuits therefor the devices being primarily intended to illuminate the way ahead or to illuminate other areas of way or environments the devices being headlights
    • B60Q1/0408—Arrangement of optical signalling or lighting devices, the mounting or supporting thereof or circuits therefor the devices being primarily intended to illuminate the way ahead or to illuminate other areas of way or environments the devices being headlights built into the vehicle body, e.g. details concerning the mounting of the headlamps on the vehicle body
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S41/00—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps
    • F21S41/10—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by the light source
    • F21S41/14—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by the light source characterised by the type of light source
    • F21S41/16—Laser light sources
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S41/00—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps
    • F21S41/10—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by the light source
    • F21S41/14—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by the light source characterised by the type of light source
    • F21S41/176—Light sources where the light is generated by photoluminescent material spaced from a primary light generating element
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S41/00—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps
    • F21S41/20—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by refractors, transparent cover plates, light guides or filters
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S41/00—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps
    • F21S41/30—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by reflectors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S41/00—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps
    • F21S41/30—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by reflectors
    • F21S41/32—Optical layout thereof
    • F21S41/33—Multi-surface reflectors, e.g. reflectors with facets or reflectors with portions of different curvature
    • F21S41/338—Multi-surface reflectors, e.g. reflectors with facets or reflectors with portions of different curvature the reflector having surface portions added to its general concavity
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S45/00—Arrangements within vehicle lighting devices specially adapted for vehicle exteriors, for purposes other than emission or distribution of light
    • F21S45/70—Prevention of harmful light leakage
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/09—Beam shaping, e.g. changing the cross-sectional area, not otherwise provided for
    • G02B27/0938—Using specific optical elements
    • G02B27/095—Refractive optical elements
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24—Coupling light guides
    • G02B6/42—Coupling light guides with opto-electronic elements
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/02—Structural details or components not essential to laser action
    • H01S5/022—Mountings; Housings
    • H01S5/023—Mount members, e.g. sub-mount members
    • H01S5/02325—Mechanically integrated components on mount members or optical micro-benches
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/20—Structure or shape of the semiconductor body to guide the optical wave ; Confining structures perpendicular to the optical axis, e.g. index or gain guiding, stripe geometry, broad area lasers, gain tailoring, transverse or lateral reflectors, special cladding structures, MQW barrier reflection layers
    • H01S5/2054—Methods of obtaining the confinement
    • H01S5/2059—Methods of obtaining the confinement by means of particular conductivity zones, e.g. obtained by particle bombardment or diffusion
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21W—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO USES OR APPLICATIONS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS
    • F21W2107/00—Use or application of lighting devices on or in particular types of vehicles
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21Y—INDEXING 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
    • F21Y2115/00—Light-generating elements of semiconductor light sources
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21Y—INDEXING 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
    • F21Y2115/00—Light-generating elements of semiconductor light sources
    • F21Y2115/30—Semiconductor lasers

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • Non-Portable Lighting Devices Or Systems Thereof (AREA)
  • Semiconductor Lasers (AREA)
  • Arrangement Of Elements, Cooling, Sealing, Or The Like Of Lighting Devices (AREA)

Abstract

本发明涉及灯模块(10)，所述灯模块包括:半导体激光器元件(12)，所述半导体激光器元件(12)发射在第一光锥(16)中的激光束(14)；光致发光元件(18)；光学装置(22)，所述光学装置用于将来自光致发光元件(18)的光转换成出射光束(24)，光学装置(22)包括引导部分(26B)，所述引导部分被布置成将在所述第一光锥(16)中发出的光的至少一部分引导进入第二光锥(28)中；用于检测入射光的装置(30)；其特征在于：灯模块(10)包括偏离装置(32)，所述偏离装置(32)被设计成使第二光锥(28)的光朝第三光锥(34)偏离，第三光锥指向布置在第二光锥(28)外部的检测装置(30)。

Description

包括激光器元件的灯模块
技术领域
本发明涉及被设计成发射光束的包括半导体激光器元件的灯模块。
更具体地，本发明涉及尤其用于机动车辆的被设计成发射出射光束的灯模块，所述灯模块包括:
至少一个半导体激光器元件，所述至少一个半导体激光器元件被设计成在第一光锥中发射激光束；
光致发光元件，所述光致发光元件被设计成转换所述激光束的至少一部分；
光学装置，所述光学装置用于将来自光致发光元件的光转换成在发射方向上定向的所述出射光束，光学装置包括引导部分，所述引导部分被布置成将在所述第一光锥中发出的光的至少一部分引导进入第二光锥中；
用于检测比发光强度的预定阈值大的入射光的至少一个检测装置。
背景技术
半导体激光器元件具有非常有利的性质，例如，非常小的光发射表面、非常强的和非常直的激光束。因而，用于激光的光学***可以被设计成具有比使用诸如白炽灯和发光二极管(LED)的准直性较差的光源的***更短的焦距。因而，用于激光的光学***具有特别小的整体尺寸。
用于汽车中的激光源通常包括半导体激光器元件和光致发光元件，半导体激光器元件能够发射规定波长的整体单色的激光束，光致发光元件能够将一部分单色激光束转换成具有比激光束的波长光谱更宽的波长光谱的光束。
然而，特别由于如下事实，将半导体激光器元件用作机动车辆的灯模块的光源导致某些问题，即当光致发光元件劣化时或当光致发光元件移动到激光源的路径外部时，该光源发出大致单色相干光束。因而，用于机动车辆车载照明或信号应用的激光器的类型在光致发光元件故障的情况下发出易于导致某些安全问题的激光束。该激光束对观察者的眼睛是特别有害的，或至少具有使道路用户致盲的风险。
此外，机动车辆的照明或信号功能要求具有比激光束的光谱更宽的光谱的光的光束，例如白光。
为在将激光束变换成适于照明或信号功能的发光辐射的同时解决安全问题，已知的是，在激光束的路径中***光致发光元件。该光致发光元件包括被光激励的光致发光物质，光的波长范围包括例如蓝色的激光束的波长范围。因此，光致发光元件发射如下的光，所述光的波长光谱延伸到排除激光束的波长范围的波长范围中，或延伸到相对于例如黄色的激光束的波长范围偏心的波长范围中。因而，规定波长的入射光的至少一部分被转换成在所有方向上发射的其它波长的光。
此外，入射光的至少另一部分被光致发光元件分散。这样，分散光和被转换光被附加地叠加例如以形成白光。
由于上述安全原因，光致发光元件因而特别重要。如果例如由于撞击，光致发光元件被损坏或从激光束的路径移除，则未被转换的集中的激光束易于在首先针对出射光束设置的方向上被灯模块发出。在这些情况下，需要考虑安全措施以防止危及道路用户。
预期的一个解决方案是在光致发光元件下游的激光束路径中放置用于检测激光器的波长的装置。因而，当光致发光元件不再执行其功能时，激光束直接地接触检测装置。如果是这种情况，则激光器元件的电源由激光器元件的诸如电子控制单元的控制装置中断。
然而，该装置通常是笨重的。
此外，该装置要求检测装置的精确布置。这特别要求用于相对于光学装置引导光的装置的非常小的定位公差。
发明内容
本发明提出上述类型的灯模块，其特征在于：检测装置布置在第二光锥外部并且灯模块包括偏离装置，偏离装置跨越第二光锥布置，以将入射光偏离进入指向检测装置的第三光锥中。
出射光束朝车辆外部定向，例如，朝前部定向，以实现照明或信号功能。
有利地，第三光锥沿着与第二光锥的定向方向不同的方向定向和/或具有比第二光锥的孔径角更大的孔径角。
根据本发明的其它特性:
偏离装置包括至少一个光学元件，光传输通过所述至少一个光学元件并且所述至少一个光学元件包括用于第二光锥的光的入射面和用于第三光锥中的光的出射面；
光学元件通过折射使光偏离；
光学元件由棱镜形成；
光学元件由透镜形成；
偏离装置包括扩散装置，所述扩散装置扩散光，使得第三光锥具有比第二光锥的孔径角更大的孔径角；
光学元件的入射面和出射面中的至少一个面被构造成使光扩散；
光学元件的入射面和出射面中的至少一个面具有使光漫射的表面状态；偏离装置例如是由透明的或半透明的材料制成的板，并且偏离装置的入射面或出射面中的至少一个或二者是粒状或条纹状的(grainy)，
光学元件由光漫射材料制成；
灯模块包括至少两个检测装置，所述至少两个检测装置中的每个检测装置都布置在第三光锥中；
每个检测装置被布置在第二光锥外部；
光学装置包括反射表面，反射表面的主要部分反射来自光致发光元件的光以形成所述出射光束；
引导部分由反射表面的辅助部分形成，所述辅助部分将来自第一光锥的光反射进入第二光锥中；
引导部分由孔形成，所述孔穿过反射表面的辅助部分；
检测装置包括光电二极管；
检测装置和激光器元件被共用支架承载，尤其被共用电子卡承载；
灯模块包括激光器元件的控制装置，所述控制装置被设计成，当检测装置检测到大于预定阈值的强度时，中断激光束的发射；
光学装置的引导部分将在所述第一光锥中发出的光的至少一部分引导进入在确定的第二方向上定向的第二光锥中，确定的第二方向与出射光束的第一发射方向不同；
偏离装置由与承载引导部分的元件分离的至少一个光学元件形成；
引导部分以固定方式被光学装置承载。
附图说明
在熟读如下详细描述的过程中，将显示本发明的其它特性和优点，为了理解所述描述将参考附图，其中：
图1是根据本发明的第一实施例的表示具有激光器元件的灯模块的轴向剖面的图解示意图，灯模块发射出射光束；
图2是类似于图1的视图，表示在故障的情况下图1的灯模块，激光束被引导并且然后朝检测装置偏离；
图3是类似于图2的视图，表示本发明的第二实施例，其中光束偏离装置包括两个光学元件；
图4是类似于图3的视图，表示本发明的第三实施例，其中偏离装置包括使光扩散的光学元件；
图5是表示图1的光学元件的详细视图，所述光学元件装备有构造成使光扩散的面；
图6是类似于图5的视图，表示装备有使光漫射的面的光学元件的变化实施例；
图7是类似于图4的视图，表示本发明的第四实施例，其中灯模块包括两个检测装置；
图8是类似于图7的视图，表示本发明的变化实施例，其中偏离装置包括通过折射使光偏离的第一光学元件和用于扩散光的第二光学元件；
图9是类似于图6的视图，表示装备有光学元件的偏离装置，所述光学元件能够通过折射使光的整体传播方向偏离并且扩散光；
图10是类似于图1-4的视图，表示本发明的变化实施例；
图11是类似于图1-4的视图，表示本发明的另一变化实施例。
具体实施方式
在以下描述中，将通过相同的附图标记指示具有相同结构或类似功能的元件。
在说明书和权利要求中，术语“光锥”适用于光束的包络线。该光锥不仅被限制为旋转锥。因而，将理解光锥可以具有各种截面形状，诸如圆形、椭圆形、矩形等。
图1示出包括半导体激光器元件12的灯模块10。激光器元件12被构造成发射激光束14，激光束14的包络线被第一光锥16限定，第一光锥16被认为是发射锥16，第一光锥16具有围绕整体发射方向聚焦的非常小的孔径角。在这点上，附图中的激光束14将被单个的线示出。例如，这是蓝色的激光束14。
当灯模块10被正常操作时，如图1所示，激光束14被光致发光元件18拦截，光致发光元件位于激光束14的路径中。光致发光元件18被设计成将所述激光束14的至少一部分的波长转换成具有与激光束14的波长不同的波长的不相干光。
此外，光致发光元件18被设计成分散穿过其的光。
例如，这是包括发光体的光学元件。
在激光束14的作用下，光致发光元件18发射在第二光束20中分布的具有比激光束14的孔径角更宽广的孔径角的光。在第二光束20中发出的光优选地是不相干的、多色的或白色的。其发光强度比激光束14的发光强度更弱。因而，该光对道路用户没有危险。
灯模块10还包括光学装置22，以用于将来自光致发光元件18的光变换成在发射方向“A”上定向的出射光束24。该出射光束24朝车辆外部定向，例如，朝前部定向，以实现照明或信号功能。
在图1表示的示例中，光学装置22具有反射表面26，反射表面26的主要部分26A大致地是抛物线的。反射表面26的主要部分26A被设计成通过反射将第二光束20变换成在发射方向“A”上准直的出射光束24。出于该目的，光致发光元件18被大致地布置在反射表面26的主要部分26A的焦点处。
当光致发光元件18不再能够执行其功能时，在反射表面26的主要部分26A的焦点附近传输的激光束14易于被反射表面26在发射方向“A”上传输。
为防止该状态，光学装置22包括引导部分，引导部分被布置成引导在所述发射锥16中发出的至少一部分光以形成提取光束，提取光束被在确定的提取方向“B”上定向的第二光锥28限定，此后第二光锥28被称为“提取锥28”。
引导部分以固定方式被光学装置承载。
根据图2所示的第一实施例，引导部分由反射表面的辅助部分26B形成，辅助部分26B将来自发射锥16的光反射进入提取锥28中。辅助部分26B具有大致平滑的表面状态，提取锥28的孔径角相对于发射锥16的孔径角保持基本不变。因此，在提取方向“B”上被反射的激光束14也由图2中的线表示。
所述确定的第二提取方向“B”与出射光束24的第一发射方向“A”不同。出于该目的，第二引导部分26B由大致平坦面形成，大致平坦面在反射表面26的主要部分26A中形成粗糙区域。
有利地，在出射光束24的投射方向上，引导部分26B布置在反射表面26的一个下游端部处，以不侵犯反射表面26的有效表面。
此外，灯模块10还装备有用于检测高于发光强度的预定阈值的入射光的至少一个装置30，此后预定阈值被认为是“安全阈值”。出于该目的，检测装置30具有光敏感表面。检测装置30被设计成检测光辐射的强度超过所述安全阈值的变化。该安全阈值被确定以保证发光辐射不危害道路用户的安全。
在变化例中，检测装置被设计成以绝对方式测量检测的发光辐射的发光强度。
检测装置30被设计成检测被偏离进入提取锥28中的光。然而，为了提供布置检测装置30的自由，例如以使得可以获得更紧凑的和容易调节的灯模块10，有利的是，能够将提取的光准确地偏离至检测装置30。
出于该目的，检测装置30被布置在提取锥28外部。灯模块10包括跨越提取锥28布置的偏离装置32以将入射光偏离进入由第三光锥34限定的测量光束，该第三光锥34称为测量锥34并且指向检测装置30的敏感表面。
偏离装置32包括至少一个光学元件36，光传输通过所述至少一个光学元件36并且所述至少一个光学元件36包括用于被包含在提取锥28中的光线的入射面37和用于分布在测量锥34中的光的出射面38。
偏离装置32由与光学装置22分离的至少一个元件形成。
在该第一实施例中，偏离装置32包括单个光学元件36。
在未示出的该实施例的变化例中，偏离装置包括数个光学元件。
光学元件36通过折射使光偏离。此处，光学元件36由棱镜形成。
在未示出的本发明的变化例中，光学元件由透镜形成。
规定，在折射之后，测量锥34的孔径角相对于提取锥28的孔径角保持基本不变，在图2中通过实线表示第三光锥34。通过虚线示出提取锥28，其中在不存在偏离装置32的情况下，光线可以继续其路径。注意到，检测装置30的敏感表面布置在提取锥28外部。
灯模块10还包括控制装置40，例如，电子控制单元，控制装置40能够例如通过关断激光器元件12的电源命令激光器元件12失效。
对包含在测量锥34中的光线的发光强度的监控使得可以确保光致发光元件18合适地执行其作用。
当灯模块10正常工作时，如图1所示，来自激光束14的光已经在被朝反射表面26发出之前，被光致发光元件18转换和分散，以形成出射光束24。引导部分26B提取一些光线，一些光线因而具有与形成出射光束24的光线相同的性质。这些提取光线然后在朝检测装置30的敏感表面定向的传播方向上被偏离装置32偏离进入测量锥34中。因而，在检测装置30上入射的光具有小于安全阈值的适当的发光强度，确保灯模块10的安全使用。
另一方面，控制装置40被设计成当包含在测量锥34中的光线的发光强度超过安全阈值时，使激光器元件12失效。
图2示出当光致发光元件18不再执行其功能时的灯模块10。例如，光致发光元件18已经通过撞击从其位置移除，并且如此光致发光元件18不再位于激光束14的路径中。在不存在光致发光元件18时，具有潜在危险的发光强度的激光束14将直接地照射布置在发射锥16中的引导部分26B。
至少部分激光束14被反射进入提取锥28中。被引导进入提取锥28中的光然后在直接地朝检测装置30的敏感表面定向的传播方向上被光学元件36偏离进入测量锥34中。到达检测装置30的敏感表面的光线然后具有关于激光束14的出射已经基本不被减弱的发光强度。因而，由光学元件36朝检测装置30偏离的光线的发光强度超过安全阈值。
安全阈值的穿越由检测装置30通信到控制装置40。作为响应，控制装置40使激光器元件12失效。这样，控制装置40中断激光束14的产生，防止任何有害的发光辐射离开灯模块10。
如图1和2所示，激光器元件12和此处形成检测装置30的光电二极管被共用支架42承载。共用支架42确保激光器元件12和检测装置30的机械固定和电连接。此处共用支架42由共用电子卡形成。
偏离装置32有利地允许检测装置30相对于提取锥28在共用支架42上在激光器元件12的方向上移位。这使得可以具有更紧凑的支架42。
此外，形成偏离装置32的光学元件36的位置能够不依赖于引导部分26B的位置而被调节。这使得可以朝检测装置30的敏感表面准确地调节测量锥34的传播方向，而与光引导装置的定位公差无关。
图3中示出本发明的第二实施例。该第二实施例具有许多与第一实施例相似的特征。在下文将仅描述差异。
在根据该第二实施例生成的灯模块10中，引导部分26B在与出射光束24相同的总方向上发送来自发射锥16的光线。在这点上，引导部分26B由反射表面的形成反射表面26的主要部分26B的一部分形成。因而，提取锥28整体定向在出射光束24的发射方向“A”上。
为了允许提取锥28的光线在检测装置30的方向上偏离，此处偏离装置32包括第一上游光学元件36A和第二下游光学元件36B。两个光学元件都通过折射使光偏离，例如，它们是棱镜。
上游光学元件36A跨越提取锥28布置以因而首先偏离通过其入射面37朝下游光学元件36B进入的光线。下游光学元件36B然后在朝检测装置30直接地定向的传播方向上将已经被上游光学元件36A偏离的这些光线偏离进入测量锥34中。
形成偏离装置32的一系列光学元件36A、36B因而使得可以以较大角度偏离来自提取锥28的光线。反射表面26的几何形状因而相对于第一实施例的几何形状被简化，同时保持用于激光器元件12和检测装置30的非常紧凑的共用支架42。
此外，光学元件36A、36B中的至少一个是与光学装置22分离的元件以允许不依赖于引导部分26B的定位公差而调节测量锥34的传播方向。
图4表示本发明的第三实施例。该实施例类似于已经针对第一实施例描述的实施例。在下文将仅描述差异。
在该第三实施例中，偏离装置32包括扩散光的装置，使得测量锥34具有比第二提取锥28的孔径角更大的孔径角。因而，测量光束相对于提取光束是非常发散的。
在图4示出的示例中，测量锥34在与提取锥28大致相同的方向上指向。即使如此，由于测量锥34的较大孔径角，来自提取锥28的一些光线朝提取锥28的外部偏离。
此处，偏离装置32包括被设计成用于光穿过的单个光学元件36。光学元件36的入射面37和出射面38中的至少一个面被构造成在测量锥34中扩散出射光。
在图5中进一步地详细示出光学元件36。光学元件36的入射面37和出射面38都被构造成在测量锥34中通过折射扩散出射光。每个面37、38因而具有条纹，所述条纹使得可以至少在具有孔径角α的平面中扩散光，孔径角α大致地大于提取锥28的几乎为零的孔径角。因而，在从光学元件36下游的相同距离处，在检测装置30的支架42的水平高度处，由测量锥34照明的表面大于由提取锥28照明的表面。
如图4所示，检测装置30被移动至提取锥28的外部，在测量锥34的周边和内侧。因而，检测装置30仅仅暴露至由偏离装置32偏离的光线而未暴露至在提取锥28中继续其路径的光线。
该实施例有利地能使在检测装置30上入射的光均质化。
此外，测量锥34具有足够的孔径角以照明检测装置30的整个敏感表面。这能使极大地简化检测装置30的饱和度的调节。
根据该第三实施例的一个变化例，如图6所示，偏离装置32的光学元件36通过漫射使光偏离。在图6示出的示例中，光学元件的入射面37和出射面中38中的至少一个面具有辅助光的漫射的表面状态。例如，入射面37和出射面38是粒状或条纹状的。
可变地，构成光学元件36的材料辅助光的漫射。
图7中示出本发明的第四实施例。本发明的该第四实施例在所有方面与第三实施例相同，除了如下事实：此处灯模块10包括多个用于检测发光强度的装置。至少一个检测装置被布置在提取锥28外部。
在图7示出的示例中，灯模块10包括两个检测装置30A、30B。每个检测装置30A、30B都能够与控制装置40通信，以能使当安全阈值的穿越被检测装置30A、30B中的一个和/或另一个检测到时，使激光器元件12失效。
这些检测装置30A、30B中的每个都布置在测量锥34中。此处，两个装置30A、30B布置在提取锥28外部。
可变地，仅一个检测装置被布置在提取锥外部。
两个装置30A、30B被共用支架42承载。这使得可以具有更紧凑的灯模块10。
两个检测装置30A、30B的存在使得可以冗余地检测测量锥34的光线的强度。因而可以在检测装置30A、30B向控制装置40通信矛盾信息时，诊断检测装置30A、30B中的一个的故障。
如上所述，前两个实施例能使例如通过折射相对于提取锥28的整体传播方向使测量锥34的整体传播方向偏离，然而第三实施例和第四实施例可以使光线偏离，以获得具有比提取锥28的孔径角大的孔径角的测量锥34，而未改变其整体传播方向。
当然，如图8所示，可以组合上述不同的实施例以获得同时具有更大的孔径角和与提取锥28的整体传播方向不同的整体传播方向的测量锥34。
在图8示出的示例中，偏离装置32包括上游光学元件36A和下游光学元件36B。
此处，上游光学元件36A具有通过折射使提取锥28的整体传播方向偏离的功能。此处，上游光学元件36A是棱镜。因而，中间光束在下游光学元件36B的方向上从该上游光学元件36A发射。该中间光束被包含在具有与第二光锥28的整体传播方向不同的整体传播方向的中间光锥44中，但是其孔径角是大致等同的。
此处，下游光学元件36B具有使中间光锥44的光线的一部分偏离以在测量锥34中扩散光的功能。因而，测量锥34具有与中间光锥44的整体传播方向相同的整体传播方向，但是具有更大孔径角。
根据图9示出的一个变化例，单个光学元件36执行使整体传播方向偏离并且使测量锥34的孔径角加宽的功能。此处，光学元件36是棱镜，棱镜的出射面是粒状或条纹状的或被构造成扩散光。
当然，可以提出每个前述实施例的变化例。
例如，参考图10，引导部分26B由孔形成，所述孔穿过反射表面26的辅助部分。由该孔26B提取的光束因而被包含在提取锥28中，提取锥28指向偏离装置32，此处类似于第二实施例中描述的情况，以被传送到检测装置30。
该变化例因而有利地能使在与激光器元件14相同的支架42上布置检测装置30。
当然，该变化例适用于任一个前述实施例。
根据图11示出的另一变化例，将来自光致发光元件18的光转换成出射光束24中的光学装置22包括透镜46。透镜46具有入射面48，入射面48接收来自光致发光元件18的光。
所述入射面48包括例如由金属化部分形成的引导部分48B，金属化部分能够反射激光束14的入射光线以形成提取锥28。如在第一实施例中，此处为棱镜36的偏离装置32在检测装置30的方向上使提取锥28的光线偏离进入测量锥34中。
当然，该变化例可以与任一个前述实施例组合。
根据本发明的教义实现的灯模块10因而使得可以提供检测装置30的相对于引导部分的定位公差的自由。实际上，偏离装置包括分离的光学元件，分离的光学元件能够相对于引导部分和相对于检测装置30被调节到位以准确地调节测量锥34的传播方向。
此外，获得具有较宽孔径角的测量光束的可能性使得可以照明检测装置30的整个敏感表面，因而促进对其饱和度的调节。
此外，当孔径角被设计成足够宽大时，可以在相同测量光束中布置两个检测装置30。因而，灯模块10以更加安全的方式工作。

Claims (17)

1.一种灯模块(10)，所述灯模块被设计成发射出射光束(24)，所述灯模块包括:
至少一个半导体激光器元件(12)，所述至少一个半导体激光器元件(12)被设计成发射在第一光锥(16)中的激光束(14)；
光致发光元件(18)，所述光致发光元件(18)被设计成转换所述激光束(14)的至少一部分；
光学装置(22)，所述光学装置用于将来自光致发光元件(18)的光转换成在发射方向(A)上定向的所述出射光束(24)，光学装置(22)包括引导部分(26B)，所述引导部分被布置成将在所述第一光锥(16)中发出的光的至少一部分引导进入第二光锥(28)中；
至少一个检测装置(30)，所述至少一个检测装置用于检测比发光强度的预定阈值大的入射光；
其特征在于：检测装置(30)被布置在第二光锥(28)外部并且所述灯模块(10)包括偏离装置(32)，所述偏离装置(32)跨越第二光锥(28)布置，以使入射光偏离进入指向检测装置(30)的第三光锥(34)中。
2.根据权利要求1所述的灯模块(10)，其特征在于：
偏离装置(32)包括至少一个光学元件(36,36A,36B)，光传输通过所述至少一个光学元件并且所述至少一个光学元件包括用于第二光锥(28)的光的入射面(37)和用于第三光锥(34)中的光的出射面(38)。
3.根据权利要求2所述的灯模块(10)，其特征在于：
光学元件(36,36A)通过折射使光偏离。
4.根据权利要求1所述的灯模块(10)，其特征在于：
偏离装置(32)包括扩散装置，所述扩散装置使光扩散使得第三光锥(34)具有比第二光锥(28)的孔径角更大的孔径角。
5.根据权利要求4所述的灯模块(10)，其特征在于：
光学元件(36)的入射面(37)和出射面(38)中的至少一个面具有使光漫射的表面状态。
6.根据权利要求4所述的灯模块(10)，其特征在于：
所述灯模块(10)包括至少两个检测装置(30A,30B)，所述至少两个检测装置中的每个检测装置都布置在第三光锥(34)中。
7.根据权利要求6所述的灯模块(10)，其特征在于：
每个检测装置(30A,30B)都布置在第二光锥(28)外部。
8.根据权利要求1-7中的任一项所述的灯模块(10)，其特征在于：
光学装置(22)包括反射表面(26)，反射表面的主要部分(26A)反射来自光致发光元件(18)的光以形成所述出射光束(24)。
9.根据权利要求8所述的灯模块(10)，其特征在于：
所述引导部分由反射表面(26)的辅助部分(26B)形成，所述辅助部分将来自第一光锥(16)的光反射进入第二光锥(28)中。
10.根据权利要求8所述的灯模块(10)，其特征在于：
所述引导部分由孔(26B)形成，所述孔穿过反射表面(26)的辅助部分。
11.根据权利要求1-7中的任一项所述的灯模块(10)，其特征在于：
检测装置(30)和半导体激光器元件(12)由共用支架(42)承载。
12.根据权利要求1-7中的任一项所述的灯模块(10)，其特征在于：
所述灯模块(10)包括半导体激光器元件(12)的控制装置(40)，所述控制装置被设计成，当检测装置(30)检测到大于预定阈值的强度时，中断激光束(14)的发射。
13.根据权利要求1-7中的任一项所述的灯模块(10)，其特征在于：
所述光学装置(22)的引导部分(26B)将在所述第一光锥(16)中发出的光的至少一部分引导进入在确定的第二方向(B)上定向的第二光锥(28)中，所述确定的第二方向与出射光束(24)的第一发射方向(A)不同。
14.根据权利要求1-7中的任一项所述的灯模块(10)，其特征在于：
所述偏离装置(32)由与承载引导部分的元件分离的至少一个光学元件(36,36A,36B)形成。
15.根据权利要求1-7中的任一项所述的灯模块(10)，其特征在于：
所述引导部分(26B)以固定方式被光学装置(22)承载。
16.根据权利要求1所述的灯模块(10)，其特征在于：所述灯模块(10)是用于机动车辆的灯模块(10)。
17.根据权利要求11所述的灯模块(10)，其特征在于：
所述共用支架是共用电子卡。
CN201710310287.1A 2016-05-04 2017-05-04 包括激光器元件的灯模块 Active CN107388152B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1654056A FR3051535B1 (fr) 2016-05-04 2016-05-04 Module lumineux comportant un element laser
FR1654056 2016-05-04

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN107388152A CN107388152A (zh) 2017-11-24
CN107388152B true CN107388152B (zh) 2021-05-04

Family

ID=56404135

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710310287.1A Active CN107388152B (zh) 2016-05-04 2017-05-04 包括激光器元件的灯模块

Country Status (6)

Country Link
US (2) US10090635B2 (zh)
EP (1) EP3242079B1 (zh)
JP (1) JP2017208331A (zh)
KR (1) KR20170125743A (zh)
CN (1) CN107388152B (zh)
FR (1) FR3051535B1 (zh)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3051534B1 (fr) * 2016-05-04 2020-10-02 Valeo Vision Module lumineux comportant un element laser
FR3051535B1 (fr) * 2016-05-04 2018-06-29 Valeo Vision Module lumineux comportant un element laser
DE102016117411B4 (de) * 2016-09-15 2020-03-26 Varroc Lighting Systems, s.r.o. System zur Beleuchtung für ein Kraftfahrzeug mit einer Laserlichtquelle

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4942584A (en) * 1988-06-22 1990-07-17 Morihiro Karaki Semiconductor laser apparatus driving system
JP2001273670A (ja) * 2000-01-19 2001-10-05 Olympus Optical Co Ltd 光ピックアップ装置
JP4445270B2 (ja) * 2002-03-28 2010-04-07 富士通株式会社 レーザアレー装置及びレーザアレー制御方法
US6975465B1 (en) * 2002-04-03 2005-12-13 University Of Central Florida Research Foundation, Inc. Method and apparatus for use of beam control prisms with diode laser arrays
DE102012220481A1 (de) * 2012-11-09 2014-05-15 Automotive Lighting Reutlingen Gmbh Lichtmodul
JP2014187326A (ja) * 2013-03-25 2014-10-02 Toshiba Lighting & Technology Corp 固体照明装置
DE102014205606A1 (de) * 2014-03-26 2015-10-01 Osram Gmbh Beleuchtungsvorrichtung mit Lichtmischelement und Leuchtstoffvolumen
FR3051535B1 (fr) * 2016-05-04 2018-06-29 Valeo Vision Module lumineux comportant un element laser

Also Published As

Publication number Publication date
US20170324214A1 (en) 2017-11-09
US20180337511A1 (en) 2018-11-22
EP3242079B1 (fr) 2020-09-02
US10090635B2 (en) 2018-10-02
FR3051535B1 (fr) 2018-06-29
FR3051535A1 (fr) 2017-11-24
US10511136B2 (en) 2019-12-17
CN107388152A (zh) 2017-11-24
JP2017208331A (ja) 2017-11-24
EP3242079A1 (fr) 2017-11-08
KR20170125743A (ko) 2017-11-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20160305626A1 (en) Vehicle lamp
CN105465713B (zh) 用于机动车辆的发光照明和/或信号指示模块
US9803832B2 (en) Lighting device with a phosphor body spaced apart from a light source
CN108351084B (zh) 机动车探照灯的照明装置
US9261259B2 (en) Laser-beam utilization device and vehicle headlight
US10017102B2 (en) Lighting device with primary light source and phosphor volume with an evaluation unit
US10203079B2 (en) Lighting apparatus with conversion device
CN107388152B (zh) 包括激光器元件的灯模块
US20160102828A1 (en) Lamp for vehicle
US20170347437A1 (en) Lighting device
JP2015146396A (ja) 発光装置、車両用灯具、及び、車両用照明装置
US10704755B2 (en) Lighting apparatus
KR20180128538A (ko) 차량용 램프 장치
CN107345641B (zh) 包括激光元件的照明模块
CN108368984B (zh) 用于车辆的带有至少一个激光模块的前照灯
CN108139053B (zh) 具有激光光源的前照灯、具有这种前照灯的车辆和用于监控这种前照灯的方法
US10443806B2 (en) Homogenous LED vehicle lamp
KR101951463B1 (ko) 차량용 램프
KR20230085843A (ko) 자동차 라이트용 레이더 모듈
JP2020149808A (ja) 照明器具
KR20190032752A (ko) 차량용 램프

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant