具有光混合元件和发光材料容积体的照明装置制造方法及图纸

技术编号:14762660 阅读:96 留言:0更新日期:2017-03-03 16:43
照明装置(6)具有:带有光输入面(2)和光输出面(3)的光混合元件(1);多个光源(5,5’),光源的初级光(P)入射到光输入面(2)上;带有载体(9)的波长转换装置(8,9),在载体上布置发光材料容积体(8),其能由从光输出面(3)发射出的初级光(P)照亮;和至少一个用于形成从波长转换装置(8,9)发射出的有用光(P,S)的输出耦合光学件(10),其具有至少一个不成像的安全区域(11);其中,多个光源(5,5’)将其的初级光(P)以一定的夹角(β)入射到光输入面(2)上,至少一个安全区域(11)占据输出耦合光学件(10)上的一个位置,该位置在移除发光材料容积体(8)时对应于初级光(P)的高强度的区域(M2)。照明装置(6)尤其可以用在汽车照明装置上,尤其探照灯上。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种照明装置,具有:带有光输入面和光输出面的光混合元件;多个光源,这些光源的初级光入射到光输入面上;带有载体的波长转换装置,在载体上布置有发光材料容积体,该发光材料容积体能够被从光输出面发射出的初级光照亮;以及至少一个用于形成从波长转换装置发射出来的有用光的光学件。本专利技术尤其可以用在汽车照明装置上,尤其是在探照灯上。
技术介绍
为了在实践中应用这些相关的照明装置,通常要求防止集中的初级光束的输出。集中的初级光束例如可能在损坏的情况下放射,当发光材料容积体受损时(例如有洞或裂缝)或者甚至至少部分地从载体上脱落时。就此公知的是,在发光材料容积体后方的光路中设置有吸收区域,其处于初级光束的中央,所述初级光束是在发光材料容积体已经从载体上脱落时得出的。于是,在这种损坏情况下,初级光路集中在吸收区域上,并且在那里至少部分地被吸收。如果如下地选择吸收区域,即该吸收区域吸收在相对较低的强度阈值以上的初级光束的整个区域,那么该吸收区域以不利的方式占据了很大的面,这个面在照明装置的正常的不受损的运行中显著减少其光输出耦合率或光利用率,并且此外还在光放射模式中制造出局部可感受到的不均匀的亮度。如果相反地选择小的吸收区域,使得在照明装置正常的不受损的运行中不会显著减少其光输出耦合率或光利用率,并且此外还避免在光放射模式中的局部可感受到的不均匀的亮度,那么在受损的情况下可能还总是有集中的初级光束输出。
技术实现思路
本专利技术的目的是,至少部分地克服现有技术的缺点,并且特别提供一种能够简单实施的可行性,用于在正常运行状态下让光输出耦合率相对较少地降低时,避免在受损的情况下有集中的初级光束输出。由此尤其是要减少对用眼安全的危害。这个目的尤其用于在汽车照明装置的领域实现。该目的根据独立权利要求所述特征得以解决。优选的实施方式尤其是可以从从属权利要求中获取。该目的通过一种照明装置实现,其具有:带有光输入面和光输出面的光混合元件;多个光源,这些光源的初级光入射到光输入面上;带有载体的波长转换装置,在这个载体上布置有发光材料容积体,其能够由从光输出面发射出来的初级光照亮;和至少一个用于形成从波长转换装置发射出来的有用光的输出耦合光学件,其具有至少一个不成像的安全区域;其中,这些光源将它们的初级光以一定的夹角(发散地)入射到光输入面上,并且至少一个安全区域占据输出耦合光学件上的一个位置,该位置在发光材料容积体被移除或损坏的情况下对应于初级光的高强度的区域。在这里充分利用以下认识,即光混合元件的光输出面处的光模式通常不仅具有唯一的中间的或中央的强度或亮度最大部位(然后从这里开始,强度随着距离增加而下降),而是当一个或者多个光源将它们的初级光发散地射入光混合元件时,具有中心区域以外的或者非中心位置的高强度的光模式。在中心区域以外的或者非中心的光模式中,尤其不具有位于光混合元件的光学轴线上的最高强度的中央区域,而是具有至少一个带有至少局部的强度最大的区域,其在侧面与光模式的中心部位或者中央错开地布置。该中心区域尤其可以是光模式的几何中心,尤其是光输出面的、沿着光混合元件的光学轴线的或者在其上的中心。中心区域以外的光模式可以具有多个处于中心区域以外的局部强度最大部位,或者一个可以延展的(不是点状的或者不是圆形的)局部强度最大部位。所述中心区域以外的光模式例如可以具有多个环形分布的局部强度最大部位,或者对应于一个完全环形的高强度区域,然而这是不受限制的。高强度例如可以被理解为高于光模式的中心区域的强度。高强度例如也可以被理解为高到可能对相应的、由照明装置发射的光束的用眼安全产生危害的强度。高强度尤其可以被理解为允许高于用于激光等级1、尤其是用于激光等级2、尤其是用于激光等级3(例如3R或3B)的强度。高强度例如也可以被理解为比光模式的中心区域中的强度更高的强度。光模式的高强度区域尤其可以是强度为光模式的最大强度的至少50%的、尤其是至少60%的、尤其是至少70%的、尤其是至少80%的、尤其是至少90%的区域。环形区域尤其可以被理解为环绕封闭的区域,例如圆环形的区域或者从中变形(例如延展)和/或镜像反射中产生的区域,例如椭圆形的区域。其类似于环形。如果符合这个光模式的初级光束发射到发光材料容积体上,那么在这个发光材料容积体后方形成强烈发散的光分布。这样强烈发散的光分布的光然后投射到输出耦合光学件上(例如包括反射器、透镜等等),被其改变形状,并且作为有用光从照明装置输出或从照明装置中输出耦合。所述发散的光分布具有至少一部分的次级光,次级光是在发光材料容积体上通过初级光的波长转换形成的。通常由发光材料容积体发射剩余部分的初级光,在这里,初级光相比投射的初级光束也显著发散,例如通过发光材料容积体内的散射。例如投射到发光材料容积体上的初级光束的蓝色初级光可以部分地转换成黄色次级光。发光材料容积体然后发出黄色-蓝色的或白色的混合光。由发光材料容积体发射的次级光或混合光的最大强度通常比初级光束的最大强度要小得多。由发光材料容积体发射的光的强度分布也比较均匀,而初级光束可能显示出高度局部化的图像模式。如果发光材料容积体在受损情况下从载体上脱离,那么初级光束就可以不受阻碍地投射到接在下游的输出耦合光学件,并且由其进一步朝外输出。初级光束在输出耦合光学件上的形状或模式还具有至少一个非中心的强度最大部位,也就是尽管其在载体上或者其穿过载体的通路上和可能其他的光学件上反射,并且尽管通常在输出耦合光学件上有变形的成像。因为所述至少一个不成像的区域(在一般不受限的情况下也被称为“安全区域”),使得初级光束在由输出耦合光学件向外输出的光中的强度峰值在受损的情况下强烈降低。然而,通过让投入初级光束的中心区域的光能够由输出耦合光学件向外放射出去的方式,使得在正常运行下(在现有的、不受损的发光材料容积体中)利用这个光。总的来说,这样就可以在受损情况下防止具有高强度的初级光束从照明装置中放射出去,而在正常情况下由至少一个安全区域将光损耗保持得很少。光混合元件用于均匀化初级光的功率分布。光混合元件可以是空心体或者实心体。在空心体的情况下,可以通过在从光输入面穿透到光输出面时在起反射作用的内壁上反射光来实现光混合。在由典型的透明或仅仅略微散射的材料制成的实心体的情况下,可以通过在从光输入面穿透到光输出面时在主体中反射光来实现光混合,例如通过内部的全反射。实心体的材料例如可以是玻璃、PMMA、PC或ABS。所述光混合元件也可以被称为集合器。光混合元件的光输出面例如可以直接以发光材料容积体为终点,或者可以在一种变化方案中通过至少一个接在中间的光学件在其上成像(例如与光学轴线的折叠相结合)。一种设计方案是,光混合元件是细长的光混合元件,例如光波导体,这此外还得到生产简单且便宜的优点。细长的光混合元件尤其沿着其纵向延伸线相比其横向上具有明显更大的延展部,例如大出至少一个大小等级的延展部。细长的光学件尤其可能是线性的或直线延伸的(棒形的)光混合元件。一种改进方案是,所述细长的光混合元件具有毫米范围内的长度。例如长度可以是10毫米或以上。尤其是在光混合元件的旋转对称的横截面中,在光输出面上形成至少基本上为环形的光模式。然而,所述光混合元件不局限于旋转对称的横截面。横截面的造型和\本文档来自技高网...
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【技术保护点】
一种照明装置(6),具有:‑带有光输入面(2)和光输出面(3)的光混合元件(1),‑多个光源(5,5’),所述光源的初级光(P)能够入射到所述光输入面(2)上,‑带有载体(9)的波长转换装置(8,9),在所述载体上布置有发光材料容积体(8),‑所述发光材料容积体(8)能够由从所述光输出面(3)发射出的初级光(P)照亮,‑至少一个用于形成从所述波长转换装置(8,9)发射出来的有用光(P,S)的输出耦合光学件(10),所述输出耦合光学件具有至少一个不成像的安全区域(11),其中,‑多个所述光源(5,5’)将所述光源的初级光(P)以一定的夹角(β)入射到所述光输入面(2)上,‑至少一个所述安全区域(11)占据所述输出耦合光学件(10)上的一个位置,所述位置在移除所述发光材料容积体(8)的情况下对应于初级光(P)的高强度的区域(M2)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.03.26 DE 102014205606.31.一种照明装置(6),具有:-带有光输入面(2)和光输出面(3)的光混合元件(1),-多个光源(5,5’),所述光源的初级光(P)能够入射到所述光输入面(2)上,-带有载体(9)的波长转换装置(8,9),在所述载体上布置有发光材料容积体(8),-所述发光材料容积体(8)能够由从所述光输出面(3)发射出的初级光(P)照亮,-至少一个用于形成从所述波长转换装置(8,9)发射出来的有用光(P,S)的输出耦合光学件(10),所述输出耦合光学件具有至少一个不成像的安全区域(11),其中,-多个所述光源(5,5’)将所述光源的初级光(P)以一定的夹角(β)入射到所述光输入面(2)上,-至少一个所述安全区域(11)占据所述输出耦合光学件(10)上的一个位置,所述位置在移除所述发光材料容积体(8)的情况下对应于初级光(P)的高强度的区域(M2)。2.根据权利要求1所述的照明装置(6),其中,所述载体(9)是反射式的载体。3.根据权利要求1所述的照明装置(6),其中,所述载体(9)是透光的载体。4.根据前述权利要求中任一项所述的照明装置(6),其中,至少一个所...

【专利技术属性】
技术研发人员:安德烈·瑙恩格奥尔格·福斯特戴维·杜萨尔特
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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