WO2015144787A1 - Scheinwerfervorrichtung - Google Patents

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WO2015144787A1
WO2015144787A1 PCT/EP2015/056471 EP2015056471W WO2015144787A1 WO 2015144787 A1 WO2015144787 A1 WO 2015144787A1 EP 2015056471 W EP2015056471 W EP 2015056471W WO 2015144787 A1 WO2015144787 A1 WO 2015144787A1
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WO
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laser
light
light source
previous
headlight device
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Application number
PCT/EP2015/056471
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English (en)
French (fr)
Inventor
Stefan Groetsch
Original Assignee
Osram 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
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    • 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
    • F21S41/12—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by the light source characterised by the type of emitted light
    • F21S41/125—Coloured light
    • 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
    • F21S41/60—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by a variable light distribution
    • F21S41/67—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by a variable light distribution by acting on reflectors
    • F21S41/675—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by a variable light distribution by acting on reflectors by moving reflectors

Definitions

  • the headlight device is a so-called AFS (Adaptive Front Lighting System).
  • AFS Adaptive Front Lighting System
  • the weather conditions, the road conditions or the lighting conditions are varied so that the road is optimally illuminated.
  • headlamp devices that use classic light sources such as discharge lamps with a panel, with parts of the
  • Aperture setting for example, mechanical
  • Stepper motors used Furthermore, static light-emitting diodes are known as light sources, which partially to achieve a desired light distribution on and
  • Light distribution can be generated in the simplest possible way.
  • Luminous field represented by a horizontal axis and a
  • the light field is preferably divided into upper and lower sides from the perspective of the vehicle through the horizontal axis.
  • the light distribution of the low beam has a shutter edge or light-dark boundary, which is composed of a straight horizontal part on the left side and a right-rising part, which starts from an arranged on the vertical axis kink.
  • the illuminated field is understood to be the brightly illuminated region which lies below the cut-off line
  • Headlight function can be changed in a predetermined manner.
  • the headlamp device can be different
  • Headlight functions such as low beam, high beam, - -
  • Motorway light or cornering light which can be achieved by a targeted change of the light field.
  • Headlamp device a laser light source.
  • the laser light source preferably emits laser radiation which has a greater divergence in a first direction (so-called “fast axis”) than in a second direction, which is transverse to the first direction, in particular perpendicular (so-called “slow axis”).
  • the laser radiation has a beam cross section whose geometric shape deviates from the round shape.
  • Beam cross-section of an elliptical or approximately elliptical shape By means of the laser radiation, at least one light segment can be generated whose shape is determined by the
  • the light segment is to be understood as a field illuminated by laser radiation or wavelength-converted radiation or mixed light.
  • the shape of the light segment may deviate from the round shape in accordance with the geometric shape of the beam cross section.
  • the light segment in the first direction has a shorter extension and in the transverse, in particular
  • Light segment an elliptical or approximately elliptical shape.
  • Laser light source a single light-emitting element on, the laser radiation with one of the round shape
  • Light segment is generated with appropriate shape. It is - -
  • the laser light source prefferably has a plurality of light-emitting elements which each emit laser radiation having a beam cross-section deviating from the round shape, so that a plurality of light segments having a corresponding shape are produced.
  • Laser light source at least one laser diode.
  • Laser light source may have a plurality of laser diodes, which are in particular cell-shaped, that is arranged in a row approximately along the second direction. Furthermore, the laser light source may comprise a laser bar.
  • the laser bar may include a plurality of wide stripe laser elements arranged in parallel.
  • Laser light source contained laser diode or the laser bar on a vertical dimension, which is smaller than a horizontal dimension of the laser diode or the laser bar.
  • the ratio of vertical dimension to horizontal dimension is in particular between 1:10 and 1: 500.
  • the vertical dimension, that is, in particular the height, the laser diode or the laser bar can be less than 1 ym.
  • the horizontal dimension that is, in particular the height, the laser diode or the laser bar can be less than 1 ym.
  • the vertical dimension along the first direction and the horizontal dimension along the second direction are determined. - -
  • this corresponds to
  • Ratio of the shorter extension to the longer extension of the light segment the ratio of vertical dimension to horizontal dimension of the laser diode or the laser bar. This means in particular that the ratio of the shorter extension to the longer extension of the light segment can be between 1:10 and 1: 500.
  • the laser light source preferably generates light in a first wavelength range during operation.
  • the conversion element can at least partially convert the light of the first wavelength range into light of a second wavelength range.
  • At least part of the laser radiation is converted into radiation with a greater wavelength by the conversion element.
  • Headlamp device a deflection device which deflects the laser radiation during operation in the first and / or second direction.
  • the deflected laser radiation can be deflected by the deflection device up or down and / or to the left or right relative to the main emission direction, in which a large part of the radiation is emitted by the laser light source.
  • the at least one light segment is mapped onto the conversion element several times by the deflection of the laser radiation.
  • the imaged light segments are arranged in rows along the first and / or second direction, wherein one row - -
  • first direction may also be referred to as a column and a row along the second direction may also be referred to as a row.
  • the luminous field is generated from the imaged light segments.
  • Light field is determined in particular by the number of light segments shown. Furthermore, the shape of the light field by a suitable arrangement of
  • a vertical resolution of the luminous field is determined by the shorter extent of the luminous segment and a horizontal resolution of the luminous field by the longer extent of the luminous segment.
  • the vertical resolution is greater than the horizontal resolution.
  • a headlamp device which achieves a better resolution along the vertical axis than along the horizontal axis, the current technical regulations in Germany and Europe, which require a lower tolerance in the vertical direction than in the horizontal direction, perfectly.
  • Headlamp device produced illuminated field with mixed light, which is in particular radiation from the first wavelength range, which is generated by the laser light source, and radiation from the second
  • Wavelength range which is generated by the conversion element composed.
  • the first wavelength range is the spectral range for blue light.
  • the light of the second wavelength range is - -
  • the illuminated field can be illuminated with white mixed light.
  • the coming of the laser light source laser radiation is reflected at the deflector.
  • This has the advantage that the luminous field produced is not arranged in the main emission direction of the laser light source and thus the laser radiation can not reach directly into the eye of a viewer and can lead to damage.
  • the laser radiation coming from the laser light source can be transmitted to the deflection device.
  • Deflection device and the conversion element preferably arranged along the main emission and can be easily adjusted to each other.
  • the conversion element is located away from the deflector and in particular also remote from the laser light source. This can do that
  • Conversion element preferably has one of
  • Wavelength-converted radiation is radiated in particular to a large extent on a second surface of the conversion element facing away from the deflection device.
  • the conversion element contains a conversion material for which, for example, at least one of the following materials is considered: - -
  • Rare earth metals doped alkaline earth sulfides with rare earth doped thiogallates are rare earth metals doped alkaline earth sulfides with rare earth doped thiogallates
  • Rare earth metals doped oxynitrides, rare earth-doped aluminum oxynitrides.
  • the conversion material is doped
  • Grenades such as Ce- or Tb-activated garnets such as YAG: Ce,
  • TAG Ce
  • TbYAG Ce formed.
  • Headlamp device on an optical device is
  • the optical device is the
  • Subordinate laser light source in their main emission direction Preferably, the optical device is between the
  • the optical device may comprise one or more lenses.
  • each laser diode or each laser bar element is associated with a lens.
  • the laser light source can be reproduced by the optical device with respect to the deflection device. This means
  • the laser light source by means of the deflection device can be relatively faithful to the
  • Direction has the shorter and in the second or horizontal direction, the longer extent.
  • Deflection device a mirror assembly with at least one adjustable mirror plane.
  • the mirror plane is preferably rotatable about at least one axis.
  • the deflection device may have a control device which is provided to control the mirror arrangement such that it
  • Laser light source emitted laser radiation by means of
  • the deflection device may comprise a micromirror array or a mirror facet drum.
  • Figure 1 is a diagram representing a
  • Figure 2 is a graph showing the activation time of
  • Figure 4 is a schematic perspective view of a
  • FIG. 5 shows a schematic illustration of the functional principle of a headlamp device according to an exemplary embodiment
  • Figure 6 is a schematic representation of the principle of operation of a headlight device according to an embodiment.
  • Headlamp generated light field 2 is located below the cut-off line C.
  • the light-dark boundary C is made up of a straight line
  • An adjustment of the axis of the light beam may not be more than 0.25 °, starting from the line B upwards or downwards. This results in the tolerance range T1 for the vertical accuracy of the target.
  • an adjustment of the axis of the light bundle may not be horizontally more than 0.5 ° to the left or 0.75 ° to the right. It follows for the horizontal
  • the shorter vertical extent of the imaged light segment should be at most 0.1 °.
  • the graph shown in Figure 2 is a
  • Curve I shows the relative activation of the dipped beam of a headlamp
  • curves II to V show the local activation of headlamps, the pixel light or
  • the light segments may have a horizontal extension of 2 ° (curve III), 1 ° (curve IV) and 0.5 ° (curve V). Although the horizontal extent of the light segments decreases from Curve III to Curve V and thus the horizontal resolution increases, there is no appreciable
  • FIG. 3 shows an exemplary embodiment of a laser light source 10 which is suitable for a presently described embodiment
  • the laser light source 10 is a
  • the laser light source 10 has a vertical dimension W and a horizontal dimension L, wherein the vertical dimension W is in particular smaller than the horizontal dimension L. Preferably, this is
  • the laser light source 10 may be smaller than 1 ym.
  • the horizontal dimension L, that is, in particular the width, of the laser light source 10 can be between 25 ⁇ m and 200 ⁇ m.
  • the laser light source 10 In operation, the laser light source 10 generates laser radiation 11, which emerges from the laser light source 10 on a main surface 10A and is emitted to a large extent in a main emission direction M. In a perpendicular to
  • the laser radiation 11 has a greater divergence than in a second, the first
  • an opening angle of the laser radiation 11 in the first direction Rl between 15 ° and 30 ° and in the second direction R2 between 4 ° and 12 ° amount.
  • the opening angle corresponds to the half width of the
  • Laser light source 10 is determined parallel to the first direction Rl, while the horizontal dimension L of the laser light source 10 is determined parallel to the second direction R2.
  • FIG. 3 shows that the laser light source 10 has an optical device 12 in the main emission direction M.
  • the optical device 12 comprises a lens, which the laser light source 10 on a deflection (not - -
  • the optical device 12 is arranged. Furthermore, the optical device 12 advantageously comprises an optical element (not shown) for rotating the beam profile of the laser radiation 11 by 90 ° in particular, so that a light segment 13 generated in the focal plane E has a shorter extent F in the first direction R 1 and a shorter extent F in the second direction Direction R2 has a longer extent G.
  • FIG. 4 shows a headlight device 1 or parts of a headlight device 1 according to a preferred exemplary embodiment.
  • Headlight device 1 comprises a laser light source 10, an optical device 12, a deflection device 14 and a conversion element 15.
  • the illustrated laser light source 10 is a laser bar comprising a plurality of broad-band laser elements 10B arranged in parallel.
  • the broad-band laser elements 10B each emit laser radiation 11 with a particular elliptical or approximately
  • the optical device 12 is arranged downstream of the laser light source 10 in the main emission direction M. Furthermore, the optical device 12 is arranged between the laser light source 10 and the deflection device 14. In particular, the optical device 12 has a plurality of lenses, one lens each being associated with a broadband laser element 10B. By means of the optical device 12 is the
  • Laser light source 10 is shown on the deflection device 14 on the conversion element 15, wherein on the - -
  • Conversion element 15 a plurality of light segments 13 arise, which are arranged in a row, that is, in a row along the second direction R2.
  • the deflector 14 comprises a mirror assembly 14A, which is a mirror facet drum having a plurality of mirror planes 14B that combine to form the mirror assembly 14A
  • Mirror facet drum with respect to a rotational axis R has a rotationally symmetrical shape.
  • the top surface is formed by an irregular polygon.
  • the deflection device 14 By means of the deflection device 14, the laser radiation 11 is deflected onto the conversion element 15 (see FIGS. 5 and 6).
  • the conversion element 15 is arranged away from the deflection device 14. Furthermore, the conversion element 15 is arranged away from the laser light source 10.
  • the conversion element 15 can be well cooled.
  • the conversion element 15 By means of the conversion element 15, at least a part of the laser radiation 11 can be wavelength-converted.
  • the laser radiation 11 can be emitted in a first wavelength range, which may be, for example, the - -
  • Wavelength-converted radiation can be emitted in a second wavelength range in which it is
  • the spectral range for yellow light acts. In this way, from the conversion element 15 of the blue laser light 11 and the yellow
  • wavelength-converted light produces white mixed light.
  • the conversion element 15 has a first surface 15A facing the deflection device 14, to which the
  • Laser light source 10 is displayed.
  • the mixed light used to generate the light field is of the
  • FIG. 5 illustrates the principle of operation of a headlight device 1 as shown in FIG. 4.
  • laser radiation 11 is generated by the laser light source 10 and emitted in the main emission direction M.
  • Laser light source 10 by means of the optical device 12, which is arranged downstream of the laser light source 10 in the main emission direction M, on the mirror assembly 14A of
  • the mirror assembly 14A is a one in this embodiment
  • the deflector 14 may
  • the mirror assembly 14A in addition to the mirror assembly 14A comprise a control device (not shown) which is arranged to drive the mirror assembly 14A such that it
  • Laser light source 10 is shown, a desired
  • control device may rotate the mirror assembly 14A - -
  • the mirror plane 14B to which the laser light source 10 is imaged is easily tilted. Due to the slight tilting, the laser radiation 11 can be deflected in the first direction R1, that is, upwards or downwards. This creates a column
  • illustrated laser light source 10 having a plurality of laser elements 10A, by the deflection in the first direction Rl a plurality of columns of light segments.
  • the mirror plane 14B on which the laser light source 10 is imaged, can be rotated about a tilting axis arranged perpendicular to the axis of rotation R. By tilting the laser radiation 11 in the second direction R2, that is to the left or right, are deflected. This creates a row of light segments.
  • a desired light distribution or a desired light field 2 can be generated, for example, as shown in Figure 5, the light distribution of
  • a resolution of the light field can be achieved along the vertical axis - -

Landscapes

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

Abstract

Es wird eine Scheinwerfervorrichtung (1) angegeben. Insbesondere handelt es sich bei der Scheinwerfervorrichtung (1) um eine sogenannte AFS-(Adaptive Front Lighting System) Scheinwerfervorrichtung. Als Lichtquelle weist die Scheinwerfervorrichtung (1)vorzugsweise eine Laserlichtquelle (10) auf, die Laserstrahlung (11)mit einem Strahlquerschnitt emittiert, dessen geometrische Form von der runden Form abweicht.

Description

- -
Beschreibung Scheinwerfervorrichtung
Es wird eine Scheinwerfervorrichtung angegeben. Insbesondere handelt es sich bei der Scheinwerfervorrichtung um eine sogenannte AFS- (Adaptive Front Lighting System)
Scheinwerfervorrichtung. Hierbei kann ein von der
Scheinwerfervorrichtung erzeugter Scheinwerferkegel
beziehungsweise ein erzeugtes Leuchtfeld situationsangepasst, zum Beispiel abhängig vom Gegenverkehr, von einem
vorausfahrenden Fahrzeug, von den Wetterverhältnissen, den Straßenverhältnissen oder den Beleuchtungsverhältnissen, so variiert werden, dass die Fahrbahn optimal ausgeleuchtet wird .
Im Allgemeinen sind für Scheinwerferanwendungen Lichtquellen gewünscht, die im Betrieb ein Leuchtfeld erzeugen, das sich durch eine scharfe Shutterkante mit hohem Kontrast
auszeichnet. Es sind Scheinwerfervorrichtungen bekannt, die klassische Lichtquellen wie beispielsweise Entladungslampen mit einer Blende verwenden, wobei Teile des
Scheinwerferkegels zur Erzielung einer gewünschten
Lichtverteilung ausgeblendet werden. Für die richtige
Blendeneinstellung werden zum Beispiel mechanische
Schrittmotoren eingesetzt. Weiterhin sind als Lichtquellen statische Leuchtdioden bekannt, die zur Erzielung einer gewünschten Lichtverteilung bereichsweise ein- und
ausgeschaltet oder gedimmt werden. Insgesamt sind die
bekannten Lösungen technisch aufwändig.
Eine zu lösende Aufgabe besteht vorliegend darin, eine
Scheinwerfervorrichtung anzugeben, bei der eine gewünschte - -
Lichtverteilung auf möglichst einfache Weise erzeugt werden kann .
Diese Aufgabe wird durch eine Scheinwerfervorrichtung gemäß dem unabhängigen Patentanspruch gelöst. Vorteilhafte
Ausführungsformen und Weiterbildungen des Gegenstands sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben und gehen weiterhin aus der nachfolgenden Beschreibung und den Zeichnungen hervor.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform der vorliegend
beschriebenen Scheinwerfervorrichtung erzeugt diese im
Betrieb quer zur Fahrtrichtung eines Fahrzeugs ein
Leuchtfeld, das durch eine horizontale Achse und eine
vertikale Achse bestimmt ist. Insbesondere wird das
Leuchtfeld aus der Perspektive des Fahrzeugs durch die vertikale Achse in eine linke Seite und eine rechte Seite geteilt. Weiterhin wird das Leuchtfeld aus der Perspektive des Fahrzeugs durch die horizontale Achse vorzugsweise in eine obere und eine untere Seite geteilt. Zum Beispiel weist die Lichtverteilung des Abblendlichts eine Shutterkante beziehungsweise Hell-Dunkel-Grenze auf, welche sich aus einem geraden horizontalen Teil auf der linken Seite und einem rechts ansteigenden Teil zusammensetzt, der von einem an der vertikalen Achse angeordneten Knick ausgeht. Unter dem
Leuchtfeld wird vorliegend der hell ausgeleuchtete Bereich verstanden, der sich unterhalb der Hell-Dunkel-Grenze
befindet .
Das Leuchtfeld kann zur Erzielung einer gewünschten
Scheinwerferfunktion in vorgegebener Weise verändert werden. Die Scheinwerfervorrichtung kann verschiedene
Scheinwerferfunktionen wie Abblendlicht, Fernlicht, - -
Autobahnlicht oder Kurvenlicht aufweisen, die sich durch eine gezielte Veränderung des Leuchtfeldes erreichen lassen.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst die
Scheinwerfervorrichtung eine Laserlichtquelle. Vorzugsweise emittiert die Laserlichtquelle im Betrieb Laserstrahlung, die in einer ersten Richtung (sogenannte „fast axis") eine größere Divergenz aufweist als in einer zweiten, zur ersten Richtung quer, insbesondere senkrecht, verlaufenden Richtung (sogenannte „slow axis") . Damit weist die Laserstrahlung einen Strahlquerschnitt auf, dessen geometrische Form von der runden Form abweicht. Insbesondere weist der
Strahlquerschnitt eine elliptische oder annähernd elliptische Form auf. Mittels der Laserstrahlung kann mindestens ein Lichtsegment erzeugt werden, dessen Form durch die
geometrische Form des Strahlquerschnitts bestimmt ist. Unter dem Lichtsegment ist im Rahmen der vorliegenden Anmeldung ein durch Laserstrahlung oder wellenlängenkonvertierte Strahlung oder Mischlicht ausgeleuchtetes Feld zu verstehen. Die Form des Lichtsegments kann entsprechend der geometrischen Form des Strahlquerschnitts von der runden Form abweichen.
Insbesondere weist das Lichtsegment in der ersten Richtung eine kürzere Ausdehnung und in der quer, insbesondere
senkrecht, zur ersten verlaufenden zweiten Richtung eine längere Ausdehnung auf. Vorzugsweise weist auch das
Lichtsegment eine elliptische oder annähernd elliptische Form auf .
Gemäß zumindest einer Ausführungsform weist die
Laserlichtquelle ein einziges Licht emittierendes Element auf, das Laserstrahlung mit einem von der runden Form
abweichenden Strahlquerschnitt emittiert, wobei ein
Lichtsegment mit entsprechender Form erzeugt wird. Es ist - -
ferner möglich, dass die Laserlichtquelle mehrere Licht emittierende Elemente aufweist, die jeweils Laserstrahlung mit einem von der runden Form abweichenden Strahlquerschnitt emittieren, so dass mehrere Lichtsegmente mit entsprechender Form erzeugt werden.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform weist die
Laserlichtquelle mindestens eine Laserdiode auf. Die
Laserlichtquelle kann mehrere Laserdioden aufweisen, die insbesondere zellenförmig, das heißt in einer Reihe etwa entlang der zweiten Richtung, angeordnet sind. Weiterhin kann die Laserlichtquelle einen Laserbarren aufweisen.
Insbesondere handelt es sich bei der mindestens einen
Laserdiode oder dem Laserbarren um einen Breitstreifenlaser. Der Laserbarren kann mehrere Breitstreifenlaserelemente aufweisen, die parallel angeordnet sind.
Bei einer bevorzugten Ausgestaltung weist die in der
Laserlichtquelle enthaltene Laserdiode oder der Laserbarren eine vertikale Abmessung auf, die kleiner ist als eine horizontale Abmessung der Laserdiode oder des Laserbarrens. Dabei beträgt das Verhältnis von vertikaler Abmessung zu horizontaler Abmessung insbesondere zwischen 1:10 und 1:500. Beispielsweise kann die vertikale Abmessung, das heißt insbesondere die Höhe, der Laserdiode oder des Laserbarrens kleiner als 1 ym sein. Weiterhin kann die horizontale
Abmessung, das heißt insbesondere die Breite, der Laserdiode oder des Laserbarrens zwischen 25 ym und 200 ym betragen. Vorzugsweise wird die vertikale Abmessung entlang der ersten Richtung und die horizontale Abmessung entlang der zweiten Richtung bestimmt. - -
Gemäß zumindest einer Ausführungsform entspricht das
Verhältnis der kürzeren Ausdehnung zur längeren Ausdehnung des Lichtsegments dem Verhältnis von vertikaler Abmessung zu horizontaler Abmessung der Laserdiode oder des Laserbarrens. Dies bedeutet insbesondere, dass das Verhältnis der kürzeren Ausdehnung zur längeren Ausdehnung des Lichtsegments zwischen 1:10 und 1:500 betragen kann.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst die
Scheinwerfervorrichtung ein Konversionselement zur zumindest teilweisen Wellenlängenkonversion der Laserstrahlung. Die Laserlichtquelle erzeugt im Betrieb vorzugsweise Licht in einem ersten Wellenlängenbereich. Das Konversionselement kann das Licht des ersten Wellenlängenbereichs zumindest teilweise in Licht eines zweiten Wellenlängenbereichs umwandeln.
Insbesondere wird durch das Konversionselement zumindest ein Teil der Laserstrahlung in Strahlung mit größerer Wellenlänge umgewandelt .
Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst die
Scheinwerfervorrichtung eine Ablenkeinrichtung, welche die Laserstrahlung im Betrieb in der ersten und/oder zweiten Richtung ablenkt. Dies bedeutet insbesondere, dass die abgelenkte Laserstrahlung relativ zur Hauptabstrahlrichtung, in welche ein Großteil der Strahlung von der Laserlichtquelle emittiert wird, von der Ablenkeinrichtung nach oben oder unten und/oder nach links oder rechts abgelenkt werden kann.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform wird das mindestens eine Lichtsegment durch die Ablenkung der Laserstrahlung mehrfach auf das Konversionselement abgebildet. Vorzugsweise sind die abgebildeten Lichtsegmente in Reihen entlang der ersten und/oder zweiten Richtung angeordnet, wobei eine Reihe - -
entlang der ersten Richtung auch als Spalte und eine Reihe entlang der zweiten Richtung auch als Zeile bezeichnet werden kann .
Gemäß zumindest einer Ausführungsform wird das Leuchtfeld aus den abgebildeten Lichtsegmenten erzeugt. Die Größe des
Leuchtfelds wird dabei insbesondere durch die Anzahl der abgebildeten Lichtsegmente bestimmt. Weiterhin kann die Form des Leuchtfelds durch eine geeignete Anordnung der
Lichtsegmente bestimmt werden.
Gemäß zumindest eine Ausführungsform wird eine vertikale Auflösung des Leuchtfelds durch die kürzere Ausdehnung des Lichtsegments und eine horizontale Auflösung des Leuchtfelds durch die längere Ausdehnung des Lichtsegments bestimmt.
Dabei ist insbesondere die vertikale Auflösung größer als die horizontale Auflösung. Vorteilhafterweise kann eine derartige Scheinwerfervorrichtung, die entlang der vertikalen Achse eine bessere Auflösung erzielt als entlang der horizontalen Achse, die in Deutschland und Europa derzeit geltenden technischen Vorschriften, die in vertikaler Richtung eine geringere Toleranz verlangen als in horizontaler Richtung, einwandfrei erfüllen.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform wird das von der
Scheinwerfervorrichtung erzeugte Leuchtfeld mit Mischlicht ausgeleuchtet, das sich insbesondere aus Strahlung aus dem ersten Wellenlängenbereich, die von der Laserlichtquelle erzeugt wird, und Strahlung aus dem zweiten
Wellenlängenbereich, die von dem Konversionselement erzeugt wird, zusammensetzt. Beispielsweise handelt es sich bei dem ersten Wellenlängenbereich um den Spektralbereich für blaues Licht. Bei dem Licht des zweiten Wellenlängenbereichs handelt - -
es sich beispielsweise um gelbes Licht. Auf diese Weise kann das Leuchtfeld mit weißem Mischlicht ausgeleuchtet werden.
Bei einer bevorzugten Ausgestaltung der
Scheinwerfervorrichtung wird die von der Laserlichtquelle kommende Laserstrahlung an der Ablenkeinrichtung reflektiert. Dies hat den Vorteil, dass das erzeugte Leuchtfeld nicht in der Hauptabstrahlrichtung der Laserlichtquelle angeordnet ist und damit die Laserstrahlung nicht direkt in das Auge eines Betrachters gelangen und zu Schädigungen führen kann.
Alternativ kann jedoch die von der Laserlichtquelle kommende Laserstrahlung an der Ablenkeinrichtung transmittiert werden. In diesem Fall sind die Laserlichtquelle, die
Ablenkeinrichtung und das Konversionselement vorzugsweise entlang der Hauptabstrahlrichtung angeordnet und können auf einfache Weise zueinander justiert werden.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der
Scheinwerfervorrichtung ist das Konversionselement entfernt von der Ablenkeinrichtung und insbesondere auch entfernt von der Laserlichtquelle angeordnet. Dadurch kann das
Konversionselement besser gekühlt werden. Das
Konversionselement weist vorzugsweise eine der
Ablenkeinrichtung zugewandte erste Oberfläche auf, auf welche die Laserlichtquelle abgebildet wird. Die
wellenlängenkonvertierte Strahlung wird insbesondere zu einem Großteil auf einer der Ablenkeinrichtung abgewandten zweiten Oberfläche des Konversionselements abgestrahlt.
Das Konversionselement enthält ein Konversionsmaterial, für das beispielsweise zumindest eines der folgenden Materialien in Betracht kommt: - -
Mit Metallen der seltenen Erden dotierte Granate, mit
Metallen der seltenen Erden dotierte Erdalkalisulfide, mit Metallen der seltenen Erden dotierte Thiogallate, mit
Metallen der seltenen Erden dotierte Aluminate, mit Metallen der seltenen Erden dotierte Orthosilikate, mit Metallen der seltenen Erden dotierte Chlorosilikate, mit Metallen der seltenen Erden dotierte Erdalkalisiliziumnitride, mit
Metallen der seltenen Erden dotierte Oxynitride, mit Metallen der seltenen Erden dotierte Aluminiumoxynitride .
Vorzugsweise ist das Konversionsmaterial aus dotierten
Granaten wie Ce- oder Tb-aktivierte Granate wie YAG:Ce,
TAG : Ce , TbYAG : Ce gebildet.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform weist die
Scheinwerfervorrichtung eine optische Einrichtung auf.
Insbesondere ist die optische Einrichtung der
Laserlichtquelle in ihrer Hauptabstrahlrichtung nachgeordnet. Vorzugsweise ist die optische Einrichtung zwischen der
Laserlichtquelle und der Ablenkeinrichtung angeordnet.
Beispielsweise kann die optische Einrichtung eine oder mehrere Linsen umfassen. Insbesondere ist jeder Laserdiode oder jedem Laserbarrenelement eine Linse zugeordnet.
Bei einer bevorzugten Ausgestaltung kann die Laserlichtquelle mittels der optischen Einrichtung verhältnistreu auf die Ablenkeinrichtung abgebildet werden. Dies bedeutet
insbesondere, dass das Verhältnis der kürzeren Ausdehnung zur längeren Ausdehnung des Lichtsegments bei der Abbildung erhalten bleibt. - -
Bei einer weiteren Ausgestaltung kann die Laserlichtquelle mittels der Ablenkeinrichtung verhältnistreu auf das
Konversionselement abgelenkt werden. Dies bedeutet
insbesondere, dass das Verhältnis der kürzeren Ausdehnung zur längeren Ausdehnung des Lichtsegments bei der Ablenkung erhalten bleibt. Dabei kehrt sich mit Vorteil das
Abbildungsverhältnis nicht um, so dass das Lichtsegment insbesondere in der ersten beziehungsweise vertikalen
Richtung die kürzere und in der zweiten beziehungsweise horizontalen Richtung die längere Ausdehnung aufweist.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst die
Ablenkeinrichtung eine Spiegelanordnung mit mindestens einer verstellbaren Spiegelebene. Die Spiegelebene ist vorzugsweise um mindestens eine Achse drehbar. Insbesondere ist die
Spiegelebene um zwei Achsen, die senkrecht zueinander
verlaufen, drehbar. Weiterhin kann die Ablenkeinrichtung eine Steuervorrichtung aufweisen, die dafür vorgesehen ist, die Spiegelanordnung derart anzusteuern, dass diese
beziehungsweise die Spiegelebene eine gewünschte räumliche Position und Ausrichtung relativ zur auftreffenden
Laserstrahlung annimmt. Insbesondere kann die
Steuervorrichtung dazu eingerichtet sein, die von der
Laserlichtquelle emittierte Laserstrahlung mittels der
Spiegelanordnung in der ersten und/oder zweiten Richtung abzulenken. Beispielsweise kann die Ablenkeinrichtung ein Mikrospiegelarray oder eine Spiegelfacettentrommel umfassen.
Weitere Vorteile, vorteilhafte Ausführungsformen und
Weiterbildungen ergeben sich aus den im Folgenden in
Verbindung mit den Figuren beschriebenen
Ausführungsbeispielen . - -
Es zeigen:
Figur 1 ein Schaubild darstellend eine
Lichtverteilungskurve gemäß UN/ECE-Regelungsnummer 112/123 der technischen Vorschriften für Kraftfahrzeuge,
Figur 2 ein Schaubild darstellend die Aktivierungszeit des
Abblendlichts für verschiedene
Scheinwerfervorrichtungen (vergleiche Analysis of Safety Aspects for LED Matrix High Beam Functions, A. Austerschulte, ISAL 2013, p330 ff), eine schematische perspektivische Darstellung einer Laserlichtquelle gemäß einem Ausführungsbeispiel und Funktionsprinzip,
Figur 4 eine schematische perspektivische Darstellung einer
Scheinwerfervorrichtung gemäß einem
Ausführungsbeispiel ,
Figur 5 eine schematische Darstellung des Funktionsprinzips einer Scheinwerfervorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel ,
Figur 6 eine schematische Darstellung des Funktionsprinzips einer Scheinwerfervorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel .
In Figur 1 ist eine Hell-Dunkel-Grenze C dargestellt, wie sie gemäß der UN/ECE-Regelungsnummer 112 der technischen
Vorschriften für Kraftfahrzeuge bei der Lichtverteilung des Abblendlichtscheinwerfers vorhanden sein muss. Das von dem - -
Scheinwerfer erzeugte Leuchtfeld 2 ist unterhalb der Hell- Dunkel-Grenze C angeordnet.
Die Hell-Dunkel-Grenze C setzt sich aus einem geraden
horizontalen Teil auf der linken Seite und einem vom Knick N ausgehenden rechts ansteigenden Teil zusammen. Dabei erfolgt die vertikale Einstellung der Hell-Dunkel-Grenze C derart, dass der horizontale Teil der Hell-Dunkel-Grenze C ausgehend von einem Punkt unter der Linie B so angehoben wird, dass er sich in seiner Soll-Lage S = 1 % D unter der horizontalen Linie H-H befindet. Bei der horizontalen Einstellung wird der ansteigende Teil der Hell-Dunkel-Grenze C so verschoben, dass über der Linie 0 = 0.2° D der ansteigende Teil nach links nicht über die Linie A hinausgeht und auf der Linie 0 oder darunter der ansteigende Teil die Linie A schneidet und der Knick N sich im Wesentlichen auf der vertikalen Linie V-V befindet. Eine Verstellung der Achse des Lichtbündels darf ausgehend von der Linie B nach oben oder nach unten nicht mehr als 0.25° betragen. Daraus ergibt sich für die vertikale Zielgenauigkeit der Toleranzbereich Tl. Ausgehend von der Linie A darf eine Verstellung der Achse des Lichtbündels horizontal nicht mehr als 0.5° nach links oder 0.75° nach rechts betragen. Daraus ergibt sich für die horizontale
Zielgenauigkeit der Toleranzbereich T2. Die vertikale
Toleranz ist also kleiner als die horizontale Toleranz.
Um die Vorgaben der vertikalen Zielgenauigkeit zu erfüllen, sollte die kürzere, vertikale Ausdehnung des abgebildeten Lichtsegments höchstens 0.1° betragen.
Das in Figur 2 dargestellte Schaubild ist einem
Konferenzbeitrag entnommen (vergleiche Analysis of Safety Aspects for LED Matrix High Beam Functions, A. Austerschulte, - -
ISAL 2013, p330 ff) . Es zeigt die lokale Aktivierung im
Scheinwerferkegel zwischen -12° und +12° von verschiedenen Scheinwerfervorrichtungen. Die Kurve I zeigt die relative Aktivierung des Abblendlichts eines Scheinwerfers mit
automatischem Umschalten von Fernlicht auf Abblendlicht.
Weiterhin zeigen die Kurven II bis V die lokale Aktivierung von Scheinwerfern, die Pixellicht beziehungsweise
segmentiertes Licht verwenden. Dabei werden die
Lichtsegmente, aus denen sich der Scheinwerferkegel
zusammensetzt, ausgehend von der Kurve II bis zur Kurve V immer kleiner. Zum Beispiel können die Lichtsegmente eine horizontale Ausdehnung von 2° (Kurve III), 1° (Kurve IV) und 0.5° (Kurve V) aufweisen. Obwohl die horizontale Ausdehnung der Lichtsegmente von Kurve III bis Kurve V abnimmt und damit die horizontale Auflösung zunimmt, ist keine merkliche
Änderung der relativen Aktivierung erkennbar. Dies bedeutet insbesondere, dass trotz besserer horizontaler Auflösung keine relative Zunahme in der Aktivierung des Fernlichts stattfindet .
Damit kann bereits ab einer horizontalen Auflösung von 1° eine ausreichend gute relative Aktivierung erzielt werden.
In Figur 3 ist ein Ausführungsbeispiel einer Laserlichtquelle 10 dargestellt, die für eine vorliegend beschriebene
Scheinwerfervorrichtung verwendet werden kann. Insbesondere handelt es sich bei der Laserlichtquelle 10 um einen
Breitenstreifenlaser. Die Laserlichtquelle 10 weist eine vertikale Abmessung W und eine horizontale Abmessung L auf, wobei die vertikale Abmessung W insbesondere kleiner ist als die horizontale Abmessung L. Vorzugsweise beträgt das
Verhältnis von vertikaler Abmessung W zu horizontaler
Abmessung L zwischen 1:10 und 1:500. Beispielsweise kann die - -
vertikale Abmessung W, das heißt insbesondere die Höhe, der Laserlichtquelle 10 kleiner als 1 ym sein. Weiterhin kann die horizontale Abmessung L, das heißt insbesondere die Breite, der Laserlichtquelle 10 zwischen 25 ym und 200 ym betragen.
Im Betrieb erzeugt die Laserlichtquelle 10 Laserstrahlung 11, die an einer Hauptfläche 10A aus der Laserlichtquelle 10 austritt und zu einem Großteil in eine Hauptabstrahlrichtung M ausgesandt wird. In einer senkrecht zur
Hauptabstrahlrichtung M verlaufenden ersten Richtung Rl
(sogenannte „fast axis") weist die Laserstrahlung 11 eine größere Divergenz auf als in einer zweiten, zur ersten
Richtung quer, insbesondere senkrecht, verlaufenden Richtung R2 (sogenannte „slow axis") . Die unterschiedliche Divergenz der Laserstrahlung 11 führt insbesondere zu einem
elliptischen Strahlprofil mit gaußschen Intensitätsprofilen entlang der ersten und zweiten Richtung Rl, R2.
Beispielsweise kann ein Öffnungswinkel der Laserstrahlung 11 in der ersten Richtung Rl zwischen 15° und 30° und in der zweiten Richtung R2 zwischen 4° und 12° betragen. Dabei entspricht der Öffnungswinkel der Halbwertsbreite des
jeweiligen gaußschen Intensitätsprofils.
Vorzugsweise wird die vertikale Abmessung W der
Laserlichtquelle 10 parallel zur ersten Richtung Rl bestimmt, während die horizontale Abmessung L der Laserlichtquelle 10 parallel zur zweiten Richtung R2 bestimmt wird.
Weiterhin zeigt Figur 3, dass der Laserlichtquelle 10 in Hauptabstrahlrichtung M eine optische Einrichtung 12
nachgeordnet ist. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel umfasst die optische Einrichtung 12 eine Linse, welche die Laserlichtquelle 10 auf eine Ablenkeinrichtung (nicht - -
dargestellt) abbildet. Insbesondere wird die
Ablenkeinrichtung in einer Brennebene E der optischen
Einrichtung 12 angeordnet. Weiterhin umfasst die optische Einrichtung 12 mit Vorteil ein optisches Element (nicht dargestellt) zur Drehung des Strahlprofils der Laserstrahlung 11 um insbesondere 90°, so dass ein in der Brennebene E erzeugtes Lichtsegment 13 in der ersten Richtung Rl eine kürzere Ausdehnung F und in der zweiten Richtung R2 eine längere Ausdehnung G aufweist.
In Figur 4 ist eine Scheinwerfervorrichtung 1 beziehungsweise sind Teile einer Scheinwerfervorrichtung 1 gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel dargestellt. Die
Scheinwerfervorrichtung 1 umfasst eine Laserlichtquelle 10, eine optische Einrichtung 12, eine Ablenkeinrichtung 14 und ein Konversionselement 15.
Bei der dargestellten Laserlichtquelle 10 handelt es sich um einen Laserbarren, der mehrere Breitstreifenlaserelemente 10B umfasst, die parallel angeordnet sind. Im Betrieb emittieren die Breitstreifenlaserelemente 10B jeweils Laserstrahlung 11 mit einem insbesondere elliptischen oder annähernd
elliptischen Strahlquerschnitt.
Die optische Einrichtung 12 ist der Laserlichtquelle 10 in Hauptabstrahlrichtung M nachgeordnet. Weiterhin ist die optische Einrichtung 12 zwischen der Laserlichtquelle 10 und der Ablenkeinrichtung 14 angeordnet. Insbesondere weist die optische Einrichtung 12 mehrere Linsen auf, wobei jeweils eine Linse einem Breitstreifenlaserelement 10B zugeordnet ist. Mittels der optischen Einrichtung 12 wird die
Laserlichtquelle 10 über die Ablenkeinrichtung 14 auf das Konversionselement 15 abgebildet, wobei auf der - -
Ablenkeinrichtung 14 beziehungsweise auf dem
Konversionselement 15 mehrere Lichtsegmente 13 entstehen, die in einer Zeile, das heißt in einer Reihe entlang der zweiten Richtung R2, angeordnet sind.
Bei dem in Figur 4 dargestellten Ausführungsbeispiel umfasst die Ablenkeinrichtung 14 eine Spiegelanordnung 14A, bei der es sich um eine Spiegelfacettentrommel handelt, die mehrere Spiegelebenen 14B aufweist, die zusammengesetzt die
Mantelfläche eines Prismas ergeben. Dabei wird eine
Deckfläche D der Spiegelfacettentrommel von einem
regelmäßigen Vieleck gebildet, so dass die
Spiegelfacettentrommel hinsichtlich einer Rotationsachse R eine drehsymmetrische Form aufweist. Es ist jedoch auch denkbar, dass die Deckfläche von einem unregelmäßigen Vieleck gebildet wird.
Mittels der Ablenkeinrichtung 14 wird die Laserstrahlung 11 auf das Konversionselement 15 umgelenkt (vergleiche Figuren 5 und 6) .
Bei dem in Figur 4 dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Konversionselement 15 entfernt von der Ablenkeinrichtung 14 angeordnet. Weiterhin ist das Konversionselement 15 entfernt von der Laserlichtquelle 10 angeordnet. Durch die
Beabstandung des Konversionselements 15 von der
Ablenkeinrichtung 14 und der Laserlichtquelle 10 kann das Konversionselement 15 gut gekühlt werden.
Mittels des Konversionselements 15 kann zumindest ein Teil der Laserstrahlung 11 wellenlängenkonvertiert werden. Die Laserstrahlung 11 kann in einem ersten Wellenlängenbereich emittiert werden, bei dem es sich beispielsweise um den - -
Spektralbereich für blaues Licht handelt. Die
wellenlängenkonvertierte Strahlung kann in einem zweiten Wellenlängenbereich emittiert werden, bei dem es sich
beispielsweise um den Spektralbereich für gelbes Licht handelt. Auf diese Weise wird vom Konversionselement 15 aus dem blauen Laserlicht 11 und dem gelben
wellenlängenkonvertierten Licht weißes Mischlicht erzeugt.
Das Konversionselement 15 weist eine der Ablenkeinrichtung 14 zugewandte erste Oberfläche 15A auf, auf welche die
Laserlichtquelle 10 abgebildet wird. Das zur Erzeugung des Leuchtfelds verwendete Mischlicht wird von dem
Konversionselement 15 insbesondere an einer der
Ablenkeinrichtung 14 abgewandten zweiten Oberfläche 15B des Konversionselements 15 abgestrahlt.
Figur 5 veranschaulicht das Funktionsprinzip einer wie in Figur 4 dargestellten Scheinwerfervorrichtung 1. Im Betrieb wird von der Laserlichtquelle 10 Laserstrahlung 11 erzeugt und in die Hauptabstrahlrichtung M emittiert. Die
Laserlichtquelle 10 wird mittels der optischen Einrichtung 12, die der Laserlichtquelle 10 in Hauptabstrahlrichtung M nachgeordnet ist, auf die Spiegelanordnung 14A der
Ablenkeinrichtung 14 abgebildet. Bei der Spiegelanordnung 14A handelt es sich bei diesem Ausführungsbeispiel um eine
Spiegelfacettentrommel. Die Ablenkeinrichtung 14 kann
zusätzlich zur Spiegelanordnung 14A eine Steuervorrichtung (nicht dargestellt) umfassen, die dafür vorgesehen ist, die Spiegelanordnung 14A derart anzusteuern, dass diese
beziehungsweise die Spiegelebene 14B, auf welche die
Laserlichtquelle 10 abgebildet wird, eine gewünschte
räumliche Position und Ausrichtung annimmt. Insbesondere kann die Steuervorrichtung eine Drehung der Spiegelanordnung 14A - -
um die Rotationsachse R, die insbesondere parallel zur zweiten Richtung R2 (vergleiche Figur 4) verläuft,
verursachen, so dass die Spiegelebene 14B, auf welche die Laserlichtquelle 10 abgebildet wird, leicht verkippt wird. Durch die leichte Verkippung kann die Laserstrahlung 11 in der ersten Richtung Rl, das heißt nach oben oder unten, abgelenkt werden. Dabei entsteht eine Spalte aus
Lichtsegmenten .
Beispielsweise entstehen bei einer wie in Figur 4
dargestellten Laserlichtquelle 10, die mehrere Laserelemente 10A aufweist, durch die Ablenkung in erster Richtung Rl mehrere Spalten von Lichtsegmenten.
Wie in Figur 6 dargestellt ist, kann auch eine zeilenweise Ablenkung der Laserstrahlung 11, das heißt entlang der zweiten Richtung R2, erfolgen. Hierfür kann die Spiegelebene 14B, auf welche die Laserlichtquelle 10 abgebildet wird, um eine senkrecht zur Rotationsachse R angeordnete Kippachse gedreht werden. Durch die Verkippung kann die Laserstrahlung 11 in der zweiten Richtung R2, das heißt nach links oder rechts, abgelenkt werden. Dabei entsteht eine Zeile aus Lichtsegmenten .
Durch eine geeignete Anzahl und Anordnung von Lichtsegmenten kann eine gewünschte Lichtverteilung beziehungsweise ein gewünschtes Leuchtfeld 2 erzeugt werden, das beispielsweise wie in Figur 5 dargestellt die Lichtverteilung des
Abblendlichts aufweist. Dabei kann durch die entlang der ersten Richtung bestehende kürzere Ausdehnung des
Lichtsegments und die entlang der zweiten Richtung bestehende längere Ausdehnung des Lichtsegments eine Auflösung des Leuchtfelds erzielt werden, die entlang der vertikalen Achse - -
größer ist als entlang der horizontalen Achse. Mit einer derartigen Scheinwerfervorrichtung können die in Deutschland und Europa derzeit geltenden technischen Vorschriften optimal erfüllt werden.
Die Erfindung ist nicht durch die Beschreibung anhand der Ausführungsbeispiele beschränkt. Vielmehr umfasst die
Erfindung jedes neue Merkmal sowie jede Kombination von
Merkmalen, was insbesondere jede Kombination von Merkmalen in den Patentansprüchen beinhaltet, auch wenn dieses Merkmal oder diese Kombination selbst nicht explizit in den
Patentansprüchen oder Ausführungsbeispielen angegeben ist.

Claims

Patentansprüche
1. Scheinwerfervorrichtung (1), die im Betrieb quer zu
einer Fahrtrichtung eines Fahrzeugs ein Leuchtfeld (2) erzeugt, das durch eine horizontale Achse (H-H) und eine vertikale Achse (V-V) bestimmt ist, wobei die
Scheinwerfervorrichtung (1) umfasst:
- eine Laserlichtquelle (10), die im Betrieb
Laserstrahlung (11) mit einem Strahlquerschnitt
emittiert, dessen geometrische Form von der runden Form abweicht, wobei durch die Laserstrahlung (11) mindestens ein Lichtsegment (13) erzeugt wird, dessen Form durch die geometrische Form des Strahlquerschnitts bestimmt ist und das in einer ersten Richtung (Rl) eine kürzere Ausdehnung (F) und in einer zweiten Richtung (R2) eine längere Ausdehnung (G) aufweist,
- ein Konversionselement (15) zur zumindest teilweisen Wellenlängenkonversion der Laserstrahlung (11),
- eine Ablenkeinrichtung (14), welche die Laserstrahlung (11) im Betrieb in der ersten und/oder zweiten Richtung (Rl, R2) ablenkt, wobei das mindestens eine Lichtsegment (13) mehrfach auf das Konversionselement (15) abgebildet wird,
wobei das Leuchtfeld (2) aus den abgebildeten
Lichtsegmenten erzeugt wird und eine vertikale Auflösung des Leuchtfelds (2) durch die kürzere Ausdehnung (F) des Lichtsegments (13) und eine horizontale Auflösung des Leuchtfelds (2) durch die längere Ausdehnung (G) des Lichtsegments (13) bestimmt wird, wobei die vertikale Auflösung größer ist als die horizontale Auflösung.
2. Scheinwerfervorrichtung (1) nach dem vorhergehenden
Anspruch, wobei die Laserlichtquelle (10) mindestens eine
Laserdiode oder einen Laserbarren aufweist.
3. Scheinwerfervorrichtung (1) nach dem vorhergehenden
Anspruch,
wobei die mindestens eine Laserdiode oder der
Laserbarren ein Breitstreifenlaser ist.
4. Scheinwerfervorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 2 oder 3,
wobei eine vertikale Abmessung (W) der Laserdiode oder des Laserbarrens kleiner ist als eine horizontale
Abmessung (L) und das Verhältnis von vertikaler
Abmessung (W) zu horizontaler Abmessung (L) zwischen 1:10 und 1:500 beträgt.
5. Scheinwerfervorrichtung (1) nach Anspruch 4,
wobei das Verhältnis der kürzeren Ausdehnung (F) zur längeren Ausdehnung (G) des Lichtsegments dem Verhältnis von vertikaler Abmessung (W) zu horizontaler Abmessung (L) der Laserdiode oder des Laserbarrens entspricht.
6. Scheinwerfervorrichtung (1) nach einem der
vorhergehenden Ansprüche,
die eine optische Einrichtung (12) aufweist, welche die Laserlichtquelle (10) verhältnistreu auf die
Ablenkeinrichtung (14) abbildet.
7. Scheinwerfervorrichtung (1) nach einem der
vorhergehenden Ansprüche,
wobei die Laserlichtquelle (10) mittels der
Ablenkeinrichtung (14) verhältnistreu auf das
Konversionselement (15) abgelenkt wird. Scheinwerfervorrichtung (1) nach einem der
vorhergehenden Ansprüche,
wobei die Ablenkeinrichtung (14) eine Spiegelanordnung (14A) mit mindestens einer verstellbaren Spiegelebene (14B) umfasst.
Scheinwerfervorrichtung (1) nach dem vorhergehenden Anspruch,
wobei die Spiegelebene (14B) um eine oder zwei Achsen drehbar ist.
Scheinwerfervorrichtung (1) nach einem der
vorhergehenden Ansprüche,
wobei die Ablenkeinrichtung (14) ein Mikrospiegelarray oder eine Spiegelfacettentrommel umfasst.
Scheinwerfervorrichtung (1) nach einem der
vorhergehenden Ansprüche,
wobei das Konversionselement (15) eine erste Oberfläche aufweist, die der Ablenkeinrichtung (14) zugewandt ist und auf welche die Laserlichtquelle abgebildet wird.
Scheinwerfervorrichtung (1) nach einem der
vorhergehenden Ansprüche,
wobei das Leuchtfeld (2) mit mischfarbiger Strahlung ausgeleuchtet wird.
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