用于机动车的照明装置以及在这种照明装置中应用的转换层制造方法及图纸

技术编号:10680578 阅读:196 留言:0更新日期:2014-11-26 13:31
本发明专利技术涉及一种用于机动车的照明装置,其包括光源(2)和转换层(5),所述光源由一定数量半导体二极管构成,所述半导体二极管产生第一预定波长范围内的光,由光源(2)的光产生的光束(L)入射到转换层上,并且通过使光束(L)的光经由转换材料转换到第二预定波长范围内,光束(L)被转换层转换成转换光束。照明装置(1)构造成,使得由转换光束在与照明装置(1)间隔处生成预定的光分布。根据本发明专利技术的照明装置的特征在于,在转换层(5)的表面的至少一个局部区域中设置包括一个或多个壁的结构(501),所述壁在转换层(5)的厚度方向上具有预定的深度。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本专利技术涉及一种用于机动车的照明装置,其包括光源(2)和转换层(5),所述光源由一定数量半导体二极管构成,所述半导体二极管产生第一预定波长范围内的光,由光源(2)的光产生的光束(L)入射到转换层上,并且通过使光束(L)的光经由转换材料转换到第二预定波长范围内,光束(L)被转换层转换成转换光束。照明装置(1)构造成,使得由转换光束在与照明装置(1)间隔处生成预定的光分布。根据本专利技术的照明装置的特征在于,在转换层(5)的表面的至少一个局部区域中设置包括一个或多个壁的结构(501),所述壁在转换层(5)的厚度方向上具有预定的深度。【专利说明】用于机动车的照明装置以及在这种照明装置中应用的转换层
本专利技术涉及一种根据权利要求1的前序部分的用于机动车的照明装置。
技术介绍
为了用机动车的照明装置生成预定波长范围内的光并且尤其是白光,使用所谓的转换层,所述转换层含有适合的转换材料例如磷光体。为了转换光,通常将由光源生成的光束朝向转换层定向,由此产生另一波长范围内的光束。在此产生下述问题:基于转换层中的散射效应光束被显著扩张,由此降低用照明装置产生的光分布的分辨率。 在公开文本W02010/058323A1中描述一种用于机动车的照明装置,其中,颜色被转换的激光束的伸展尺寸通过转换层上的光阑被限制。在此不利的是,光阑的使用导致在车辆照明技术中通常无法接受的高的光流损耗。
技术实现思路
因此本专利技术的任务在于,提供一种用于机动车的照明装置,其中,通过转换层转换光的颜色,但该照明装置确保所生成的光分布的高分辨率。 该任务通过根据权利要求1的照明装置得以解决。本专利技术的扩展方案在从属权利要求中给出。 根据本专利技术的照明装置包括由一定数量半导体二极管即至少一个半导体二极管构成的光源,所述半导体二极管产生第一预定波长范围内的光。所生成的光优选是单色的并且例如处于蓝色或紫色的波长范围中,即450nm和405nm。因此,术语“波长范围”可广义地理解并且也许可以是固定波长。照明装置包括转换层,由光源的光产生的光束入射到转换层上,并且通过该转换层将光束转换成转换光束,其中,光束的光通过转换材料转换到第二预定波长范围内。在一种特别优选的实施方式中,转换这样进行,即该光转换成白光。 这样构造根据本专利技术的照明装置,使得由转换光束与照明装置间隔处并且尤其是在照明装置的远场中生成预定的光分布。“远场”可理解为光分布与照明装置隔开这样的距离,该距离显著大于照明装置的尺寸并且尤其是位于照明装置前方25m并且也许更远的区域中。“光束”可理解为在角度或空间中受限的由光线构成的束,这些光线在束中基本上平行或者也可彼此发散或会聚。光束在此可通过光源本身或也许还可通过一个或多个另外的光学装置产生。 根据本专利技术的照明装置的特征在于,在转换层的表面的至少一个局部区域中(即在转换层的俯视图中看)设置包括一个或多个壁的结构,所述壁在转换层的厚度方向上具有预定的深度。借助该结构可直接通过转换层适当限制光分布。由此在结构的区域中生成具有高分辨率的光分布。 在一种特别优选的实施方式中,所述结构是包括光栅壁的光栅结构,所述光栅壁在转换层的厚度方向上具有预定的深度,也就是说,该结构具有光栅壁形式的多个壁。在此通过光栅结构形成许多彼此邻接的表面区段,所述表面区段分别含有转换材料并且通过光栅壁限界。表面区段可根据应用情况完全或也许仅部分地被填充转换材料。借助含有光栅结构的转换层可通过表面区段适当地限制入射到转换层上的光束的伸展尺寸,由此与没有光栅结构的转换层相比可生成具有高分辨率的清晰限界的光分布。 在一种特别优选的实施方式中,至少一部分结构的壁并且尤其是至少一部分光栅结构的光栅壁和优选整个光栅结构是反射的,由此转换层中的散射光会聚在相应的表面区段中并且与光阑技术相反不产生光强损失。根据应用情况,所述壁在此可构造成漫反射的或镜面反射的。然而也许也可能的是,至少一部分结构的壁是吸光的。 在另一种优选实施方式中,至少一部分结构的壁并且尤其是至少一部分光栅结构的光栅壁由金属材料制成或具有金属涂层。所述壁也可由带有或不带有金属涂层的塑料材料制成。 根据应用情况,各单个表面区段可具有不同的形状。在优选方案中,表面区段在转换层的俯视图中是多边形、尤其是长方形和/或正方形和/或三角形和/或菱形和/或六边形。由此在转换层内实现特别高的光栅填充系数。 在俯视图中表面区段的空间尺寸可根据用照明装置生成的所希望的光分布的分辨率变化。优选各表面区段的最大伸展尺寸在转换层的俯视图中在5 μ m和500μπι之间。 优选光栅结构的光栅壁的壁厚与表面区段的伸展尺寸相比选择得极小,由此在所生成的光分布中避免暗区。光栅壁的壁厚尤其是转换层俯视图中的相应表面区段的最大伸展尺寸的20%或更小。 所述壁并且尤其是光栅壁的深度可根据具体方案变化并且优选等于转换层的厚度,但也许也可小于或大于转换层的厚度。所述壁的深度优选在50 μ m和500 μ m之间。 在另一种优选方案中,通过光栅结构的多个彼此邻接的表面区段的光栅壁形成直的分界线,该分界线在预定的光分布中构成明暗边界的至少一个区段。例如可通过一个水平延伸的直的分界线和一个与此连接的倾斜延伸的分界线在近光分布中形成清晰的明暗边界,如在关于图2的说明中详细阐释的。 在一种特别优选的实施方式中,作为根据本专利技术的照明装置的光源使用激光源。也就是说,半导体二极管包括一个或多个并且尤其是仅包括激光二极管。由此可产生具有极高光强的光分布。激光二极管优选各具有至少IW并且尤其是在1.5和5W之间的最大功率。 作为用于转换层的材料可使用已知的组分。在一种特别优选的实施方式中,转换层是磷光体转换层,其尤其是含有氮化物一磷光体或氮氧化物一磷光体或掺铈的YAG磷光体。这些材料尤其是用于将蓝色或紫色光束转换为白光。 在另一种特别优选的实施方式中,在光源和转换层之间设置扫描仪,该扫描仪在运行中改变光束的位置并且由此使通过光束产生的光点移动,以生成预定的光分布。扫描仪在此可构造为传统的行式扫描仪,其以固定频率使光束和因此光点逐行移动。在此情况下,为了生成预定的光分布,光源被接通或关断或其光强变化。 代替行式扫描仪也可在根据本专利技术的装置中使用所谓的矢量扫描仪,借助该扫描仪可改变光点移动的扫描速度和/或光点移动的扫描路径并且该扫描仪可借助相应的控制装置来控制以便生成预定光分布。扫描路径相应于光点的移动图案,该移动图案通过光束位置的改变而产生。通过相应地定义扫描路径在此可限定预定的光分布存在的范围。此夕卜,可通过根据定义的扫描路径多次经过同一区域相应提高该区域中的光强。 在本专利技术的另一种优选的实施方式中,照明装置包括出射光具形式的光学装置,该光学装置在光束的光线延伸方向上设置在转换层后方并且根据预定的光分布形成转换光束。光学装置可由一个或多个透镜和/或一个或多个反射器构成。 根据应用情况,本专利技术的照明装置可具有不同功能。在一种实施方式中,照明装置可包括前照灯。前照灯的特点在于,前照灯主动照亮车辆的周围环境。也许本专利技术的照明装置也可包括信号灯,信号灯的特点在于,信号灯仅用于为其它交通参与者发出信号。 在一种优选方案中,本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于机动车的照明装置,该照明装置包括光源(2)和转换层(5),所述光源由一定数量半导体二极管构成,所述半导体二极管产生第一预定波长范围内的光,由光源(2)的光产生的光束(L)入射到转换层(5)上,并且通过使光束(L)的光经由转换材料转换到第二预定波长范围内,光束(L)被转换层转换成转换光束,照明装置(1)构造成,使得由转换光束在与照明装置(1)间隔处生成预定的光分布,其特征在于,在转换层(5)的表面的至少一个局部区域中设置包括一个或多个壁的结构(501),所述壁在转换层(5)的厚度方向上具有预定的深度。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:H·艾德尔A·海纳菲
申请(专利权)人:宝马股份公司
类型:发明
国别省市:德国;DE

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