具有半导体初级光源和至少一个发光材料体的照明设备制造技术

技术编号:19127175 阅读:8 留言:0更新日期:2018-10-10 08:30
本发明专利技术涉及一种照明设备(1),具有:多个用于发射相应的初级光束(Pij)的半导体初级光源(Dij);至少一个能移动的镜(4),借助于初级光束能照射该镜,该镜能占据至少两个角度位置;和发光材料体(8),借助于由至少一个镜(4)偏转的初级光束(Pij)能照射该发光材料体,其中,各个初级光束(Pij)的光斑(Fij)能在至少一个发光材料体(8)上局部地进行区分,由各个初级光束(Pij)的光斑(Fij)组成的总光斑(Fges)能取决于至少一个能移动的镜(4)的角度位置地在至少一个发光材料体(8)上局部地进行区分,并且入射到至少一个发光材料体(8)上的至少一个初级光束(Pij)的至少一个射束属性在照明设备(1)运行期间是能改变的。本发明专利技术例如能应用在投影设备、特别是交通工具前大灯或用于专业照明、例如用于效果照明的设备上,例如作为舞台聚光灯或迪斯科灯具。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有半导体初级光源和至少一个发光材料体的照明设备
本专利技术涉及一种照明设备,具有:多个用于发射相应的初级光束的半导体初级光源;至少一个能移动的镜,借助于初级光束能照射该镜,该镜能够占据至少两个角度位置;和至少一个发光材料体,借助于由至少一个镜偏转的初级光束能照射该发光材料体。本专利技术例如能够应用在投影设备、特别是交通工具前大灯或者用于专业照明、例如用于效果照明的设备上,例如作为舞台聚光灯或作为迪斯科灯具(Disco-Leuchte)。
技术介绍
如今,机动车领域中的简单的前大灯提供了在多个固定地限定的光分布、例如近光、远光和雾灯光之间的选择。所谓具有能改变的光分布的、“自适应”的前大灯系统补充了该选择,并且例如提供了动态的转向光、高速公路灯光、城市灯光和恶劣天气灯光。光分布的选择根据情况部分地由交通工具的前大灯系统或中央电子设备实施。在交通工具照明的领域中也存在所谓的“主动(aktive)”的前大灯,在其中能生成有限数量的成列布置的图像点。利用主动的前大灯例如能够实现的是,不使在自己的远光锥体中的、迎面而来的和在前行驶的交通工具感到刺眼(“防眩目的远光”),或者通过直接照射司机来强调危险源。主动的前大灯的可行的技术转化基于能借助于激光射束激发的发光材料。在此,将发光材料以激发的射线扫描并且随后借助于投影光学装置投影。该原理例如在出版物DE102010028949A1、US2014/0029282A1和WO2014/121314A1中描述。在这些出版物中描述的是,能动态匹配的光分布以如下方式在发光材料上产生,即借助于能移动的微型反射镜形式的、能驱控的光偏转单元来控制用于激发发光材料的激光射束。在此,期望的光分布能够(如在US2014/0029282A1中所述)不仅经由激光源的强度调制、经由偏转单元的角速度匹配、而且还经由这两个机构的组合实现。由于所谓的“热淬火(thermischenQuenchen)”,对于波长转换或者激光的转化所必要的发光材料在其转换率或者能接受的最大功率密度(例如在其物理的材料属性、如对于“激光消融(Laserablation)”的抵抗能力)方面、以及因此在其最大亮度面受到限制。亮度的该限制限制了(由激光射束)照射的发光材料元件的、每截面面积获得的光通量。为了实现例如对于前大灯来说必要的光通量,因此需要发光材料元件上的最小的照射面以及激光射束的最小的横截面。在光通量(在射束的功率密度恒定的情况下)随着增加的射束直径而增加时,能达到的解析度降低了。因此,在解析度和能实现的光通量之间存在目标冲突。解析度的提升引起了每个图像点的光通量的减小,或反之亦然。规避发光材料的亮度限制的负面后果而不减小解析度的、唯一的可行性方案在于,将光通量分布到多个激光射束上。其中,在技术上实施的缺点在于,其引起高的校准花费,并且需要用于光源的布置或者偏转单元的、大量的构造空间。
技术实现思路
本专利技术的目的在于,至少部分地克服现有技术的缺点,并且特别地提供一种紧凑的照明设备,其能够没有大的驱控和/或校准花费地实现高光通量情况下的高解析度。该目的根据独立权利要求的特征实现。特别地,优选的实施方式能在从属权利要求中得到。该目的通过一种照明设备实现,其具有:多个用于发射相应的初级光束的半导体初级光源;至少一个能移动的镜,借助于初级光束能照射该镜,该镜能够占据至少两个位置、特别是角度位置;和发光材料体,借助于由至少一个镜偏转的初级光束能照射该发光材料体,其中,在至少一个角度位置中,各个初级光束的光斑(也被称为“单独光斑”)能在至少一个发光材料体上局部地进行区分,由各个初级光束的光斑组成的总光斑能取决于至少一个镜的角度位置地在至少一个发光材料体上局部地进行区分,并且入射到至少一个发光材料体上的至少一个初级光束的至少一个射束属性在照明设备运行期间是能改变的。借助于该照明设备可以达到高的解析度,因为不仅总光斑的位置能在发光材料体上局部地进行改变,而且各个初级光束(或“单独射束”)也能够通过打开和关闭进行改变,例如也取决于总光斑的位置地进行改变。此外,因此简化了对至少一个镜和/或半导体初级光源的驱控和校准。特别地,现在能将各个初级光束(也被称为“单独初级光束”或“单独射束”)以相对小的校准花费偏转到发光材料上,而与此同时不减小解析度或光通量。另一个优点在于,各个半导体初级光源的相对彼此的校准不再需要在系统层面上进行,而是已经能够在半导体初级光源的制造商那里实施。因此,总光斑(以及因此由各个初级光束组成的总光束)通过各个射束自身进行分割,或者能部分地开关并且由此能进行各种变化。此外,因此能够实现的是,以小的构造花费特别精细解析地对由发光材料发射的有效光的强度剖面或者由照明设备发射的光发射图案(Lichtabstrahlmuster)进行动态匹配。在此,至少两个单独光斑能够重叠或分开。因此,总光斑的可分割性不必然意味着单独光斑也相互清楚地分开。基本上,总光斑能够例如也取决于镜的角度位置地是单一的连续光斑或者具有多个在空间上相互分开的发光的子区域。在空间上分开的发光的子区域又能够分别由多个单独光斑组成。因此,在该照明设备中,由各个初级光束的全部光斑组成的至少一个总光斑能够借助于至少一个镜统一地在发光材料体上移动,而各个初级光束中的至少一部分的射束属性能选择性地改变。至少一个射束属性的可变性包括的是,至少一个单独初级光束不仅能够被打开和关闭,而且至少在入射到发光材料体上时,至少两个不同的射束属性能可选地进行调整。这能够通过相应的半导体初级光源的不同的驱控、和/或通过由相应的半导体初级光源发射的单独初级光束的(几何和/或光谱上)不同的射束成型来实现。在一个改进方案中,照明设备能改变所有的初级光束的射束属性,这允许光发射图案的特别多样的调整。可替换地,照明设备也能具有至少一个不以这样的方式改变的初级光束,然而其例如能够被简单地打开和关闭。发光材料体能够在反射的布置中和/或在透射的布置中存在或使用。在反射的布置中,这样的由发光材料体发射的光应用为有效光,其由发光材料体的也入射有初级光束的一侧发射。在透射的布置中,这样的由发光材料体发射的光应用为有效光,其由发光材料体的背离于入射的初级光束的一侧发射。特别地,也能既实现反射的布置又实现透射的布置。首先在透射的布置中能实现用于提高效率的另外的元件、例如二向色镜。发光材料体具有至少一种发光材料,其适用于将入射的初级光至少部分地转变或转换为不同波长的次级光。在存在多种发光材料的情况中,能够生成波长彼此不同的次级光,和/或能够通过不同波长的初级光生成次级光。次级光的波长能够比初级光的波长更长(所谓的“降频转换(DownConversion)”)或者更短(所谓的“升频转换(UpConversion)”)。例如,蓝色的初级光能够借助于发光材料转变为绿色、黄色、橙色或者红色的次级光。在仅部分的波长转变或波长转换中,由发光材料体发射由次级光(例如黄色)和未转变的初级光(例如蓝色)组成的混合光,其能够用作为有效光(例如白色)。发光材料体能够是(扁平的)发光材料板,例如以陶瓷的形式。发光材料体能够至少在能由初级光束照射的表面上是平坦的。发光材料板能够具有恒定或变化的厚度。其能够例如具有圆形或四边形的边缘轮廓本文档来自技高网
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具有半导体初级光源和至少一个发光材料体的照明设备

【技术保护点】
1.一种照明设备(1;11;21),具有:‑多个用于发射相应的初级光束(Pij)的半导体初级光源(Dij);‑至少一个能移动的镜(4),借助于所述初级光束能照射所述镜,所述镜能够占据至少两个角度位置;和‑发光材料体(8),借助于由至少一个所述镜(4)偏转的初级光束(Pij)能照射所述发光材料体,其中,‑各个所述初级光束(Pij)的光斑(Fij)能够在至少一个所述发光材料体(8)上局部地进行区分,‑由各个所述初级光束(Pij)的所述光斑(Fij)组成的总光斑(Fges)能够取决于至少一个能移动的所述镜(4)的所述角度位置地在至少一个所述发光材料体(8)上局部地进行区分,并且‑入射到至少一个所述发光材料体(8)上的至少一个初级光束(Pij)的至少一个射束属性在所述照明设备(1)运行期间是能改变的。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.04.24 DE 102015207560.51.一种照明设备(1;11;21),具有:-多个用于发射相应的初级光束(Pij)的半导体初级光源(Dij);-至少一个能移动的镜(4),借助于所述初级光束能照射所述镜,所述镜能够占据至少两个角度位置;和-发光材料体(8),借助于由至少一个所述镜(4)偏转的初级光束(Pij)能照射所述发光材料体,其中,-各个所述初级光束(Pij)的光斑(Fij)能够在至少一个所述发光材料体(8)上局部地进行区分,-由各个所述初级光束(Pij)的所述光斑(Fij)组成的总光斑(Fges)能够取决于至少一个能移动的所述镜(4)的所述角度位置地在至少一个所述发光材料体(8)上局部地进行区分,并且-入射到至少一个所述发光材料体(8)上的至少一个初级光束(Pij)的至少一个射束属性在所述照明设备(1)运行期间是能改变的。2.根据权利要求1所述的照明设备(1;11;21),其中,射束属性是所述初级光束(Pij)的照射强度。3.根据权利要求2所述的照明设备(1;11;21),其中,所有各个初级光束(Pij)能利用取决于角度功能的调光因数进行改变。4.根据前述权利要求中任一项所述的照明设备(1;11;21),其中,射束属性是所述初级光束(Pij)的照射强度分布。5.根据前述权利要求中任一项所述的照明设备(1;11;21),其中,射束属性是相对于相邻的初级光束(Pij)的布置。6.根据前述权利要求中任一项所述的照明设...

【专利技术属性】
技术研发人员:斯特凡·施魏格尔
申请(专利权)人:欧司朗有限公司
类型:发明
国别省市:德国,DE

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