[0001] Die Erfindung geht aus von einem Lichtmodul nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs
1.
[0002] Ein solches Lichtmodul lässt sich zur Beleuchtung verwenden. Insbesondere ist das
Lichtmodul für die Außen- und/oder Innenbeleuchtung eines Kraftfahrzeugs einsetzbar.
[0003] Ein derartiges Lichtmodul umfasst eine Lichtquelle zur Erzeugung von im Wesentlichen
monochromatischer Primärlichtstrahlung. Eine Umlenkeinheit dient zur Ausrichtung der
Primärlichtstrahlung auf einen Konverter zur Umwandlung der Primärlichtstrahlung in
Sekundärlichtstrahlung, die ein dementsprechendes optisches Spektrum und/oder einen
dementsprechenden Dominantfarbort aufweist. Des Weiteren ist im Lichtmodul eine Abbildungsoptik
zur Fokussierung der Sekundärlichtstrahlung auf einen Abbildungsort angeordnet. Das
bekannte Lichtmodul erzeugt insoweit eine im Wesentlichen gleichförmige Lichttemperatur
und/oder Lichtfarbe am Abbildungsort. Des Weiteren ist das Lichtmodul großbauend und
zur Verwendung in beengten Einbauräumen nicht geeignet.
[0004] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Lichtmodul im Hinblick auf dessen Flexibilität
und/oder für zusätzliche Funktionalitäten weiterzuentwickeln. Insbesondere soll ein
Lichtmodul mit einer hohen Auflösung und/oder in einzelnen Pixeln änderbarer Lichttemperatur
beziehungsweise Lichtfarbe geschaffen werden. Insbesondere soll das Lichtmodul zum
Einsatz in beengten Einbauräumen geeignet sein.
[0005] Diese Aufgabe wird bei einem gattungsgemäßen Lichtmodul durch die kennzeichnenden
Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
[0006] Beim erfindungsgemäßen Lichtmodul ist die Umlenkeinheit verstellbar zur Aufteilung
der Primärlichtstrahlung in zwei Teilbereiche ausgebildet. Der erste Teilbereich ist
auf den Konverter zur Erzeugung der Sekundärlichtstrahlung ausrichtbar. Der zweite
Teilbereich ist auf einen weiteren Konverter zur Erzeugung einer weiteren Sekundärlichtstrahlung
ausrichtbar. Schließlich ist ein Strahlungsteiler zur Kopplung und/oder Mischung der
beiden Sekundärlichtstrahlungen vorgesehen, wobei der Strahlungsteiler insbesondere
zwischen den Konvertern und der Abbildungsoptik befindlich ist. In vorteilhafter Weise
ist dadurch ein dynamisches Lichtmodul mit einer hohen Auflösung sowie änderbarer
Lichttemperatur und/oder änderbarer Lichtfarbe für die einzelnen Pixel geschaffen.
Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
[0007] In weiterer Ausgestaltung kann die Lichtquelle aus einem Laser bestehen, so dass
ein energieeffizienter Betrieb des Lichtmoduls ermöglicht ist. Insbesondere kann sich
hierfür ein Laser für blaue Lichtstrahlung anbieten. Des Weiteren kann es sich in
kostengünstiger Weise bei dem Laser um eine Laserdiode handeln, die zudem kleinbauend
ist.
[0008] In einfacher Art und Weise kann die Umlenkeinheit zur Verstellung von einer Ansteuereinheit
ansteuerbar sein. In bevorzugter Weise kann die Umlenkeinheit aus einem zweidimensionalen
Spiegel bestehen. Zwecks Erzielung einer hohen Auflösung kann der Spiegel aus einem
MEMS(Microelectromechanical System)-Spiegel mit einzeln ansteuerbaren Pixeln bestehen,
wobei die Pixel insbesondere in einem zweidimensionalen Feld in der Art eines Arrays
angeordnet sein können. Des Weiteren kann der zweidimensionale MEMS-Spiegel mit einer
sehr hohen Reflektionsbeschichtung, beispielsweise von mehr als 99 % versehen sein,
um einen hohen Wirkungsgrad zu erzielen. Ein solcher MEMS-Spiegel gestattet in vorteilhafter
Weise die Ausführung von schnellen Bewegungen der einzelnen Pixel in beiden Richtungen
mit hohen Geschwindigkeiten, beispielsweise im KHz-Bereich.
[0009] Um den Verlust bei der Kopplung und/oder Mischung der beiden Sekundärlichtstrahlungen
zu minimieren, kann der Strahlungsteiler als ein dichroitischer Strahlteiler ausgebildet
sein. Ein dichroitischer Strahlteiler reflektiert selektiv bestimmte Wellenlängen
und lässt andere Wellenlängen durch. Weiter kann ein optischer Sensor in der Art eines
Sensorarrays zur Überwachung der Bewegung der Umlenkungseinheit vorgesehen sein. Mit
Hilfe des optischen Sensors lassen sich in vorteilhafter Weise Schutzmaßnahmen ergreifen,
falls die Umlenkungseinheit nicht funktioniert und/oder ein Konverter defekt ist beziehungsweise
beschädigt worden ist.
[0010] In weiterer Ausgestaltung kann ein Blender zwischen dem ersten Teilbereich und dem
zweiten Teilbereich zur Absorbierung von unerwünschter Lichtstrahlung im Übergangsbereich
zwischen den beiden Teilbereichen vorgesehen sein. Mit Hilfe des Blenders kann das
Auftreten von Geisterbildern bei der Abbildung der Sekundärlichtstrahlung verhindert
werden. In bevorzugter Weise lässt sich der Blender durch eine Software realisieren,
welche die Lichtquelle beziehungsweise den Laser bei der Verstellung der Umlenkeinheit
im Übergang zwischen dem ersten Teilbereich und dem zweiten Teilbereich ausschaltet.
[0011] In einfacher sowie kostengünstiger Weise kann der Konverter von einer dünnen Schicht
aus Fluoreszenzmaterial in unterschiedlichen Farben gebildet sein. Zwecks Herstellung
einer Vielzahl von Mischfarben kann sich hierfür eine Schicht mit Rotphosphor und
eine Schicht mit Grünphosphor anbieten. Die Mischfarbe kann in einfacher Weise durch
die Ansteuerung der Intensität der entsprechenden einzelnen Pixel im ersten Teilbereich
sowie im zweiten Teilbereich und/oder durch die Mischung der beiden konvertierten
Sekundärstrahlungen bestimmbar sein. Insbesondere kann einer von den Konvertern mit
einer Diffusionsschicht in der Art einer Diffusionsfolie beschichtet sein. Dies minimiert
weiter den Verlust bei der dichroitischen Lichtkopplung, da die blaue Strahlung des
Lasers ein sehr schmales Spektrum aufweist sowie der dichroitische Strahlteiler eine
höhere Transmissionsrate und/oder Reflektionsrate besitzen kann.
[0012] Die Erfindung stellt weiterhin ein Verfahren zur Erzeugung von Lichtstrahlung, und
zwar insbesondere für die Außen- und/oder Innenbeleuchtung eines Kraftfahrzeugs, bereit.
Hierfür wird von einer Lichtquelle im Wesentlichen monochromatische Primärlichtstrahlung
erzeugt. Die Primärlichtstrahlung wird dann auf einen Konverter zur Umwandlung der
Primärlichtstrahlung in Sekundärlichtstrahlung mit einem bestimmten optischen Spektrum
und/oder mit einem bestimmten Dominantfarbort umgelenkt. Anschließend wird die Sekundärlichtstrahlung
auf einen Abbildungsort abgebildet. Erfindungsgemäß wird dabei die Primärlichtstrahlung
in zwei, insbesondere aus jeweils einem zweidimensionalen Pixelfeld bestehende, Teilbereiche
aufgeteilt. Der erste Teilbereich wird auf den Konverter zur Erzeugung der Sekundärlichtstrahlung
ausgerichtet. Der zweite Teilbereich wird auf einen weiteren Konverter zur Erzeugung
einer weiteren Sekundärlichtstrahlung ausgerichtet. Schließlich werden die beiden
Sekundärlichtstrahlungen mittels eines Strahlungsteilers gekoppelt und/oder gemischt
sowie insbesondere anschließend auf den Abbildungsort abgebildet.
[0013] Für eine besonders bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung ist nachfolgendes festzustellen.
[0014] In heutigen Fahrzeugen werden die konventionellen Lichtmodule als Innen- und/oder
Außenbeleuchtungen eingesetzt. Für noch komfortableres Fahren und/oder für zusätzliche
Funktionalitäten der Beleuchtung werden Lichtmodule mit maximaler Flexibilität gewünscht
und/oder gefordert. Vorgeschlagen ist ein dynamisches Lichtmodul mit einer HD(high
defined)-Auflösung und/oder änderbarer Lichttemperatur und/oder änderbarer Lichtfarbe
einzelner Pixel, um die genannten Anforderungen zu erfüllen.
[0015] Die Erfindung ermöglicht durch den Einsatz eines LARP(Laser Actived Remote Phosphor)-Verfahrens,
eines 2D(zweidimensional)-MEMS-Spiegels und eines Optiksystems eine HD-Matrix-Lichtquelle
mit einzeln ansteuerbaren Pixeln zu schaffen, wobei die entsprechende Lichttemperatur
und/oder Lichtfarbe der einzelnen Pixel durch Farbmischung realisiert werden kann.
[0016] Hierfür wird ein blauer Laserstrahl aus einer Laserdiode durch eine Linse parallelisiert
und mittels einer zweidimensionalen Umlenkungseinheit auf einen bestimmten Winkel
in den X- und/oder Y-Richtungen aufgeteilt. Die umgelenkte Lichtstrahlung wird durch
eine Strahlformungsoptik weiter parallel geformt. Der erste Teilbereich der geformten
Laserstrahlungen wird durch die Reflektion eines optischen Spiegels auf die erste
Konverterschicht fokussiert, wo die blauen Strahlen zu Sekundärstrahlungen mit einem
großen optischen Spektrum und/oder einem Dominantfarbort konvertiert werden. Der zweite
Teilbereich der geformten Laserstrahlungen wird direkt auf die zweite Konverterschicht
fokussiert, wo die blauen Strahlen zu Sekundärstrahlungen mit einem großen optischen
Spektrum und/oder einem anderen Dominantfarbort konvertiert werden. Die von beiden
Konverterschichten erzeugten Sekundärstrahlungen werden durch einen Strahlteiler wieder
miteinander überlappt und eine bestimmte Farbe wird durch die additive Mischung beziehungsweise
Überlappung realisiert. Die gemischten Sekundärstrahlungen werden mittels einer Abbildungsoptik
als ein Scharfbild auf die Abbildungsebene abgebildet.
[0017] Mit Hilfe eines dichroitischen Strahlteilers für die Lichtkopplung beider durch die
Konverterschichten konvertierten und/oder mit unterschiedlichen Dominantfarborten
eingerichteten Sekundärstrahlungen kann der Verlust minimiert werden. Ein optischer
Sensor in der Art eines Sensorarrays kann für die Überwachung der Bewegung der Umlenkungseinheit
und/oder für Defekte der beiden Konverterschichten eingerichtet werden, damit eine
schnelle Schutzmaßnahme durchgeführt werden kann, falls die Umlenkungseinheit nicht
funktioniert und/oder eine der Konverterschichten beschädigt worden ist.
[0018] Ein Blender kann zwischen dem ersten Teilbereich und dem zweiten Teilbereich eingesetzt
werden, um die nutzlose Lichtstrahlung zu absorbieren, so dass kein Ghostbild abgebildet
wird. Der Blender kann durch eine Softwareimplementierung, welche die Laserdiode im
Übergang zwischen dem ersten Teilbereich und dem zweiten Teilbereich ausschaltet,
ersetzt werden.
[0019] Die Konverterschichten können durch eine dünne Schicht mit Fluoreszenzmaterial in
unterschiedlichen Farben, zum Beispiel durch eine Schicht mit Rotphosphor und eine
Schicht mit Grünphosphor, gebildet werden. Dabei werden die Multifarben der einzelnen
Pixel auf der Abbildungsebene durch die Ansteuerung der Intensität der entsprechenden
Pixelpositionen im ersten Teilbereich und/oder im zweiten Teilbereich und/oder durch
die Mischung der beiden konvertierten Sekundärstrahlungen bestimmt. Eine der Konverterschichten
kann auch mit einer Fluoreszenzschicht und die andere mit einer Diffusionsschicht
in der Art einer Diffusionsfolie beschichtet sein, damit der Verlust bei der dichroitischen
Lichtkopplung minimiert wird. Dies deshalb, weil die blaue Strahlung des Lasers ein
sehr schmales Spektrum besitzt und der dichroitische Strahlteiler höhere Transmissionsraten
und/oder Reflektionsraten haben kann.
[0020] Die Umlenkungseinheit kann aus einem zweidimensionalen MEMS-Spiegel bestehen, der
mit einer sehr hohen Reflektionsbeschichtung, beispielsweise von größer als 99 %,
versehen ist. Des Weiteren kann der MEMS-Spiegel schnelle Bewegungen in beiden Richtungen
mit hohen Geschwindigkeiten, beispielsweise im kHz-Bereich, ausführen.
[0021] Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, dass eine HD-Matrix-Lichtquelle
mit einzeln ansteuerbaren Pixeln geschaffen ist, wobei die Lichttemperatur und/oder
Lichtfarbe der Pixel einzeln änderbar ist. Die Erfindung ermöglicht die maximale Miniaturisierung
der Baugröße des Lichtmoduls, so dass das Lichtmodul in einem kleinen Bauraum im Fahrzeug
integriert werden kann. Beispielsweise kann das Lichtmodul im Dachhimmel, an der A-
und/oder B-Säule des Fahrzeugs o.dgl. angeordnet werden. Das Lichtmodul bietet mit
Hilfe der Verwendung des LARP-Verfahrens und durch den Einsatz eines dichroitischen
Strahlteilers eine sehr hohe Lichteffizienz, insbesondere im Vergleich zur Lösung
mit einer Leuchtdiode (LED) als Lichtquelle. Dadurch lässt sich ein eventuell auftretendes
Wärmeproblem für das Fahrzeug beseitigen. Das Lichtmodul ermöglicht eine schnelle
dynamische Lichtansteuerung, wobei eine Lichtanpassung für die Fahrzeuginnenbeleuchtung
und/oder eine Lichtverfolgung eines Objektes in Echtzeit ermöglicht ist. In vorteilhafter
Weise ist das Lichtmodul als Kommunikationsschnittstelle zwischen dem Fahrzeug und
einem Passagier und/oder zwischen dem Fahrzeug und einem Fußgänger für das zukünftige
autonome Fahren geeignet.
[0022] Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung mit verschiedenen Weiterbildungen und Ausgestaltungen
ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigt
die
- Fig.
- das Lichtmodul in einer schematischen Ansicht.
[0023] In der Fig. ist ein Lichtmodul 1 zu sehen, welches insbesondere für die Außen- und/oder
Innenbeleuchtung eines Kraftfahrzeugs Verwendung findet. Das Lichtmodul 1 umfasst
eine Lichtquelle 2 zur Erzeugung von im Wesentlichen monochromatischer Primärlichtstrahlung
3, eine Umlenkeinheit 4 zur Ausrichtung beziehungsweise Fokussierung der Primärlichtstrahlung
3 auf einen Konverter 5, 6 zur Umwandlung der Primärlichtstrahlung 3 in Sekundärlichtstrahlung
7, 8 mit einem anderen optischen Spektrum und/oder mit einem anderen Dominantfarbort,
und eine Abbildungsoptik 9 zur Fokussierung der Sekundärlichtstrahlung 7, 8 auf einen
Abbildungsort 10. Die mittels der Abbildungsoptik 9 geformte abgebildete Strahlung
21, 22 wird somit auf den Abbildungsort 10, der beispielsweise in der Art einer Abbildungsebene
ausgebildet ist, projiziert.
[0024] Die Umlenkeinheit 4 ist verstellbar ausgebildet, um eine Aufteilung der Primärlichtstrahlung
3 in zwei Teilbereiche, und zwar einen ersten Teilbereich 11, 11' und einen zweiten
Teilbereich 12, 12' vorzunehmen. Mittels der Umlenkeinheit 4 ist der erste Teilbereich
11, 11' auf den einen Konverter 5, und zwar den ersten Konverter 5, zur Erzeugung
der Sekundärlichtstrahlung 7, und zwar der ersten Sekundärlichtstrahlung 7, ausrichtbar.
Der zweite Teilbereich 12, 12' ist auf einen weiteren, zweiten Konverter 6 zur Erzeugung
einer weiteren, zweiten Sekundärlichtstrahlung 8 ausrichtbar. Ein zwischen den Konvertern
5, 6 und der Abbildungsoptik 9 befindlicher Strahlungsteiler 13 ist des Weiteren zur
Kopplung beziehungsweise Überlappung und/oder Mischung der beiden Sekundärlichtstrahlungen
7, 8 vorgesehen.
[0025] Zweckmäßigerweise kann die Lichtquelle 2 aus einem Laser, und zwar einem Laser für
blaue Lichtstrahlung, bestehen. Bei dem Laser kann es sich um eine Laserdiode handeln.
Die von der Laserdiode 2 erzeugte blaue Lichtstrahlung wird mittels einer Kollimationsoptik
14 gebündelt, so dass die Primärlichtstrahlung 3 aus paralleler blauer Laserstrahlung
besteht. Der Strahlungsteiler 13 kann zwecks Minimierung der Strahlungsverluste als
ein dichroitischer Strahlteiler ausgebildet sein.
[0026] Zur Verstellung ist die Umlenkeinheit 4 von einer Ansteuereinheit 15 ansteuerbar.
Die Umlenkeinheit 4 besteht aus einem zweidimensionalen Spiegel, und zwar aus einem
MEMS(Microelectromechanical System)-Spiegel mit einzeln ansteuerbaren Pixeln, wobei
die Pixel in einem zweidimensionalen Feld in der Art eines Arrays angeordnet sind.
Der zweidimensionale MEMS-Spiegel 4 ist mit einer sehr hohen Reflektionsbeschichtung,
die insbesondere größer als 99 % ist, versehen. Der MEMS-Spiegel 4 sowie die Ansteuereinheit
15 sind für die Ausführung von schnellen Bewegungen der Pixel in beiden Richtungen
ausgebildet. Dabei liegen die hohen Geschwindigkeiten für die Bewegung der Pixel im
kHz-Bereich.
[0027] Des Weiteren ist ein optischer Sensor 16 in der Art eines Sensorarrays vorgesehen,
der die erzeugte Sekundärlichtstrahlung 7, 8 detektiert. Mit Hilfe des optischen Sensors
erfolgt dann die Überwachung der Bewegung der Umlenkungseinheit 4. Es kann mit Hilfe
des optischen Sensors 16 somit festgestellt werden, falls die Umlenkungseinheit 4
nicht funktioniert, einer der Konverter 5, 6 beschädigt worden ist oder defekt ist
o. dgl., und in einem solchen Fall können dann geeignete Schutzmaßnahmen ergriffen
werden.
[0028] Die Strahlung im ersten Teilbereich 11, 11' sowie im zweiten Teilbereich 12, 12'
wird mittels einer zwischen der Umlenkeinheit 4 und den Konvertern 5, 6 befindlichen
Lichtformungsoptik 17 zur geformten Lichtstrahlung 18 aufbereitet. Die dann im Wesentlichen
parallelisierte geformte Lichtstrahlung 18 aus dem ersten Teilbereich 11, 11' wird
mittels eines optischen Spiegels 19 auf den ersten Konverter 5 gelenkt. Die aus dem
zweiten Teilbereich 12, 12' stammende, parallelisierte geformte Lichtstrahlung 18
wird direkt auf den zweiten Konverter 6 gelenkt. Ein Blender 20 ist an der den Konvertern
5, 6 zugewandten Seite der Lichtformungsoptik 17 zwischen dem ersten Teilbereich 11,
11' und dem zweiten Teilbereich 12, 12' zur Absorbierung von unerwünschter Lichtstrahlung
im Übergangsbereich zwischen dem Teilbereichen 11, 11' und dem Teilbereich 12, 12'
angeordnet. Der Blender 20 verhindert somit die Abbildung eines Ghostbildes, also
das eventuelle Auftreten von Geisterbildern. Bei dem Blender 20 kann es sich um ein
Bauteil zur Absorption von Lichtstrahlung handeln. In einfacher Art und Weise lässt
sich der Blender 20 jedoch auch durch eine Software für die Ansteuereinheit 15 realisieren,
welche die Lichtquelle 2 bei der Verstellung der Umlenkeinheit 4 im Übergang zwischen
dem ersten Teilbereich 11, 11' und dem zweiten Teilbereich 12, 12' ausschaltet.
[0029] Der Konverter 5, 6 kann von einer dünnen Schicht aus Fluoreszenzmaterial gebildet
sein. Und zwar handelt es sich um unterschiedliche Farben für die Fluoreszenzschicht
für den ersten Konverter 5 und den zweiten Konverter 6. Insbesondere kann die eine
Fluoreszenzschicht aus einer Schicht mit Rotphosphor und die andere Fluoreszenzschicht
aus einer Schicht mit Grünphosphor bestehen. Die Mischfarbe für die Sekundärlichtstrahlung
7, 8 ist durch die Ansteuerung der Intensität der entsprechenden einzelnen Pixel des
MEMS-Spiegels 4 im ersten Teilbereich 11, 11' sowie im zweiten Teilbereich 12, 12'
und/oder durch die Mischung der beiden konvertierten Sekundärlichtstrahlungen 7, 8
bestimmt. Einer der Konverter 5, 6 kann auch mit einer Diffusionsschicht in der Art
einer Diffusionsfolie beschichtet sein.
[0030] Das insbesondere für die Außen- und/oder Innenbeleuchtung eines Kraftfahrzeugs verwendbare
Lichtmodul 1 wird wie folgt betrieben.
[0031] Zunächst wird von der Lichtquelle 2 im Wesentlichen monochromatische Primärlichtstrahlung
3 erzeugt. Die Primärlichtstrahlung 3 wird auf einen Konverter 5, 6 zur Umwandlung
der Primärlichtstrahlung 3 in Sekundärlichtstrahlung 7, 8 mit einem anderen optischen
Spektrum und/oder mit einem anderen Dominantfarbort umgelenkt. Hierfür wird die Primärlichtstrahlung
3 in zwei, insbesondere aus jeweils einem zweidimensionalen Pixelfeld bestehende,
Teilbereiche 11, 11' sowie 12, 12' aufgeteilt. Der erste Teilbereich 11, 11' wird
auf den ersten Konverter 5 zur Erzeugung der ersten Sekundärlichtstrahlung 7 ausgerichtet.
Der zweite Teilbereich 12, 12' wird auf den weiteren, zweiten Konverter 6 zur Erzeugung
einer weiteren, zweiten Sekundärlichtstrahlung ausgerichtet. Die beiden Sekundärlichtstrahlungen
7, 8 werden dann mittels des Strahlungsteilers 13 gekoppelt und/oder gemischt. Schließlich
wird die so erzeugte Sekundärlichtstrahlung 7, 8 als abgebildete Strahlung 21, 22
auf den Abbildungsort 10 abgebildet.
[0032] Die Erfindung ist nicht auf das beschriebene und dargestellte Ausführungsbeispiel
beschränkt. Sie umfasst vielmehr auch alle fachmännischen Weiterbildungen im Rahmen
der durch die Patentansprüche definierten Erfindung. So ist das Lichtmodul 1 nicht
nur für die Außen- und/oder Innenbeleuchtung in einem Kraftfahrzeug einsetzbar. Vielmehr
kann das Lichtmodul 1 auch in der Art eines "intelligent" Spotlights, auch bei anderen
Verwendungen als im Kraftfahrzeug, eingesetzt werden. Insbesondere kann die Erfindung
auch für die dynamische Innenbeleuchtung in Echtzeit, beispielsweise für die dynamische
Dachbeleuchtung, für die Außenbeleuchtung, beispielsweise zur Bodenbeleuchtung oder
Logo-Zeichnung auf dem Boden, und/oder für die optische Kommunikation bei einem autonomen
Fahrzeug, beispielsweise zur Kommunikation zwischen den Fahrzeugen oder zwischen dem
Fahrzeug und Fußgängern, verwendet werden.
Bezugszeichen-Liste:
[0033]
- 1:
- Lichtmodul
- 2:
- Lichtquelle / Laserdiode
- 3:
- Primärlichtstrahlung
- 4:
- Umlenkeinheit
- 5:
- (erster) Konverter
- 6:
- (zweiter) Konverter
- 7:
- (erste) Sekundärlichtstrahlung
- 8:
- (zweite) Sekundärlichtstrahlung
- 9:
- Abbildungsoptik
- 10:
- Abbildungsort
- 11,11':
- (erster) Teilbereich
- 12,12':
- (zweiter) Teilbereich
- 13:
- Strahlungsteiler
- 14:
- Kollimationsoptik
- 15:
- Ansteuereinheit
- 16:
- optischer Sensor
- 17:
- Lichtformungsoptik
- 18:
- geformte Lichtstrahlung
- 19:
- optischer Spiegel
- 20:
- Blender
- 21,22:
- abgebildete Strahlung
1. Lichtmodul, insbesondere für die Außen- und/oder Innenbeleuchtung eines Kraftfahrzeugs,
umfassend eine Lichtquelle (2) zur Erzeugung von im Wesentlichen monochromatischer
Primärlichtstrahlung (3), eine Umlenkeinheit (4) zur Ausrichtung der Primärlichtstrahlung
(3) auf einen Konverter (5, 6) zur Umwandlung der Primärlichtstrahlung (3) in Sekundärlichtstrahlung
(7, 8) mit einem optischen Spektrum und/oder mit einem Dominantfarbort, und eine Abbildungsoptik
(9) zur Fokussierung der Sekundärlichtstrahlung (7, 8) auf einen Abbildungsort (10),
dadurch gekennzeichnet, dass die Umlenkeinheit (4) verstellbar zur Aufteilung der Primärlichtstrahlung (3) in
zwei Teilbereiche (11, 11', 12, 12') ausgebildet ist, dass der erste Teilbereich (11,
11') auf den Konverter (5) zur Erzeugung der Sekundärlichtstrahlung (7) ausrichtbar
ist, dass der zweite Teilbereich (12, 12') auf einen weiteren Konverter (6) zur Erzeugung
einer weiteren Sekundärlichtstrahlung (8) ausrichtbar ist, und dass ein, insbesondere
zwischen den Konvertern (5, 6) und der Abbildungsoptik (9) befindlicher, Strahlungsteiler
(13) zur Kopplung und/oder Mischung der beiden Sekundärlichtstrahlungen (7, 8) vorgesehen
ist.
2. Lichtmodul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquelle (2) aus einem Laser, insbesondere einen Laser für blaue Lichtstrahlung,
besteht, wobei es sich vorzugsweise bei dem Laser (2) um eine Laserdiode handelt.
3. Lichtmodul nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Umlenkeinheit (4) zur Verstellung von einer Ansteuereinheit (15) ansteuerbar
ist, und dass vorzugsweise die Umlenkeinheit (4) aus einem zweidimensionalen Spiegel,
insbesondere einem MEMS(Microelectromechanical System)-Spiegel mit einzeln ansteuerbaren
Pixeln, die insbesondere in einem zweidimensionalen Feld angeordnet sind, besteht.
4. Lichtmodul nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Strahlungsteiler (13) als ein dichroitischer Strahlteiler ausgebildet ist.
5. Lichtmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein optischer Sensor (16) in der Art eines Sensorarrays zur Überwachung der Bewegung
der Umlenkungseinheit (4) vorgesehen ist.
6. Lichtmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein Blender (20) zwischen dem ersten Teilbereich (11, 11') und dem zweiten Teilbereich
(12, 12') zur Absorbierung von unerwünschter Lichtstrahlung im Übergangsbereich zwischen
den beiden Teilbereichen (11, 11', 12, 12') vorgesehen ist, wobei vorzugsweise der
Blender (20) durch eine Software realisiert ist, welche die Lichtquelle (2) bei der
Verstellung der Umlenkeinheit (4) im Übergang zwischen dem ersten Teilbereich (11,
11') und dem zweiten Teilbereich (12, 12') ausschaltet.
7. Lichtmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Konverter (5, 6) von einer dünnen Schicht aus Fluoreszenzmaterial in unterschiedlichen
Farben, insbesondere aus einer Schicht mit Rotphosphor und einer Schicht mit Grünphosphor,
gebildet ist, und dass vorzugsweise die Mischfarbe durch die Ansteuerung der Intensität
der entsprechenden einzelnen Pixel im ersten Teilbereich (11, 11') sowie im zweiten
Teilbereich (12, 12') und/oder durch die Mischung der beiden konvertierten Sekundärstrahlungen
(7, 8) bestimmt ist.
8. Lichtmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass einer von den Konvertern (5, 6) mit einer Diffusionsschicht in der Art einer Diffusionsfolie
beschichtet ist.
9. Verfahren zur Erzeugung von Lichtstrahlung, insbesondere für die Außen- und/oder Innenbeleuchtung
eines Kraftfahrzeugs, wobei von einer Lichtquelle (2) im Wesentlichen monochromatische
Primärlichtstrahlung (3) erzeugt wird, wobei die Primärlichtstrahlung (3) auf einen
Konverter (5, 6) zur Umwandlung der Primärlichtstrahlung (3) in Sekundärlichtstrahlung
(7, 8) mit einem optischen Spektrum und/oder mit einem Dominantfarbort umgelenkt wird,
und wobei die Sekundärlichtstrahlung (7, 8) auf einen Abbildungsort (10) abgebildet
wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Primärlichtstrahlung (3) in zwei, insbesondere aus jeweils einem zweidimensionalen
Pixelfeld bestehende, Teilbereiche (11, 11', 12, 12') aufgeteilt wird, dass der erste
Teilbereich (11, 11') auf den Konverter (5) zur Erzeugung der Sekundärlichtstrahlung
(7) ausgerichtet wird, dass der zweite Teilbereich (12, 12') auf einen weiteren Konverter
(6) zur Erzeugung einer weiteren Sekundärlichtstrahlung (8) ausgerichtet wird, und
dass die beiden Sekundärlichtstrahlungen (7, 8) mittels eines Strahlungsteilers (13)
gekoppelt und/oder gemischt werden sowie insbesondere anschließend auf den Abbildungsort
(10) abgebildet werden.