具有光发射控制的基于激光的光源制造技术

本发明专利技术描述了一种基于激光的光源（100），其适配成使用偏振的激光（10）在转换材料的表面处的反射的角度依赖性来尤其控制借助于基于激光的光源（100）所发射的光的色点。经反射的激光在第一波长范围内并且经转换的光是在不同于第一波长范围的第二波长范围中，使得借助于基于激光的光源（100）在限定的立体角度中所发射的光的色点依赖于经反射和经转换光之间的比率。本发明专利技术进一步描述了一种光发射控制的对应方法、一种包含这种基于激光的光源（100）的车辆前灯（200）和一种包含这种车辆前灯（200）的照明系统。

A laser based light source with optical emission control

The present invention describes a laser based light source (100) adapted to use polarization laser (10) in the angle dependence of the reflection at the surface of the converted material to especially control the color points of the light emitted by the laser based light source (100). The reflected laser is in the first wavelength range and the converted light is in the second wavelength range that is different from the first wavelength range, so that the color points of the light emitted by the laser based light source (100) in a limited stereoscopic angle depend on the ratio between the reflected and converted light. The invention further describes a corresponding method for optical emission control, a vehicle headlight (200) including a laser based light source (100) and a lighting system containing such a vehicle headlight (200).

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有光发射控制的基于激光的光源
本专利技术涉及一种具有光发射操纵或控制、尤其是色点调整的基于激光的光源，以及一种光发射操纵或控制、尤其是色点调整的相关方法。本专利技术进一步涉及一种包含这种基于激光的光源的车辆前灯以及一种包含这种车辆前灯的照明系统。
技术介绍
DE102010062463（A1）公开了一种照明装置，其具有可以由相应光源单独地照射的两个磷光体区域。光源被设计为窄束光源，即蓝激光器。激光器被设计为固态激光器或激光二极管。磷光体区域被对齐用于部分地转换入射光的波长，并且用于在下游光学元件（即，反射器）上漫射辐射光，其中光学元件显现不同光学性质。磷光体区域安装在冷却体上。所发射光的颜色可以借助于两个磷光体区域而调整。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是提供一种基于激光的光源，尤其是具有改进和/或简化的发射操纵或控制、尤其是色点调整的基于激光的前灯。根据第一方面，提供一种基于激光的光源。基于激光的光源包含一个或多个激光器，至少一个转换装置和至少一个操纵装置。一个或多个激光器适配成发射第一激光。第一激光包含具有第一偏振分量和第二偏振分量的线性偏振激光，该第一偏振分量平行于第一激光相对于转换装置的第一表面的入射平面，该第二偏振分量垂直于该入射平面。转换装置适配成将第一激光的第一部分转换成第一光并且在转换装置的第一表面处反射第一激光的第二部分。第一光与第一激光在不同波长范围中。波长范围可以重叠。操纵装置布置成使用第一激光的第一和第二偏振分量在转换装置的第一表面处的反射的角度依赖性来操纵或控制第一部分的第一强度和第二部分的第二强度。基于激光的光源尤其布置成操纵或控制由基于激光的光源发射的光的颜色。操纵装置可以布置成接收外部控制信号以便操纵由基于激光的光源发射的光的颜色。操纵装置可以布置成通过基于由操纵装置估计（evalute）的反馈信息而控制由基于激光的光源发射光的颜色来执行操纵。用于操纵或控制例如颜色或更精确颜色分布的基本原理是，偏振的激光在转换装置的表面处的反射依赖性。第一激光在转换装置的表面处的反射依赖于相对于入射平面的偏振方向以及在第一激光与转换装置的光轴或转换装置在第一激光的反射点处的相应部分之间的角度。因此有可能借助于改变偏振方向、偏振分量强度的比率和/或第一激光在转换装置的表面处的入射角度来操纵或控制反射比率。入射平面是含有表面法线和到来的第一激光的传播向量的平面。在波光学器件中，后者为第一激光的到来波的k向量或波向量。转换装置可以包含转换元件、安装结构、散热器和可选的反射结构。转换装置可以包含转换元件，其包含用于将例如蓝色第一激光的至少一部分转换成黄色第一光的磷光体。磷光体可以例如是铈掺杂的钇铝石榴石（YAG）的陶瓷块。陶瓷块的表面之一可以是转换装置的第一表面中的一个。基于激光的光源可以包含至少第一激光器和第二激光器，其中第一激光器和第二激光器适配成发射第一激光。基于激光的光源可以包含两个、三个、四个或更多个激光器或尤其是蓝色固态激光器的激光器的阵列。固态激光器或激光二极管作为例如侧发射固态激光器发射偏振激光。两个或更多个的这种固态激光器可以被容易地对齐，使得整个布置发射偏振激光，其中每个激光束包含相同偏振方向的激光。可替换地或附加地，激光器可以用于发射具有不同偏振方向的激光。具有不同偏振的激光可以被导向相同转换元件。借助于基于激光的光源而发射的光的颜色可以借助于操纵装置通过以单独的方式操纵或控制发射具有不同偏振的激光的激光器的强度而被操纵或控制。在此情况下，操纵装置可以是例如功率控制器，其布置成将不同电功率提供到发射具有不同偏振的激光的至少两个激光器。如果第一和第二激光器发射具有相同偏振但在相对于转换装置的一个或多个第一表面在不同入射角度处的激光，相同途径可以被使用。反射的角度依赖性可以用于借助于由操纵装置所提供的电功率而操纵或控制借助于基于激光的光源发射的光的颜色。偏振激光（第一激光）可以是或直接地发射到转换装置，或可替换地光学装置（如透镜、反射器、有源光学元件等）可以用于将第一激光导向转换装置的预期表面。操纵装置可以包含可以用于改变第一激光的入射的角度和/或偏振方向的任何电学、机械、光学或电光布置或它们的组合。转换装置的一个或多个第一表面可以优选地适配成将第一光的第一主发射方向匹配到第一激光的第二部分的第二主发射方向。转换装置的一个或多个第一表面可以包含实现第一激光的反射的第二部分以及从转换装置的第一表面发射的第一光的会聚的结构和/或覆层。可以由转换装置包含的转换元件或转换磷光体的表面依照朗伯（Lambert）发射定律而发射第一激光的经转换第一部分。经转换第一部分的强度与相对于发射经转换第一光的转换装置的第一表面的光轴的角度的余弦成比例。第一激光的经反射第二部分依照反射定律而被反射。因此，在针对第一激光的经转换第一部分的沿着相对于第一表面的光轴的发射主方向和针对第一激光的经反射第二部分的在反射角度处的发射主方向之间存在错配。因此，反射角度优选地是小的，尤其是小于转换装置的第一表面的布鲁斯特（Brewster）角度。转换装置的第一表面可以进一步包含例如用于影响第一激光的经反射第二部分的反射角度的表面光栅，使得在激光的经转换第一部分的主发射方向和第一激光的经反射第二部分之间的角度减小。基于激光的光源可以进一步包含光学装置或元件（如透镜或反射器），其可以用于改进经反射第一激光和第一光的会聚。基于激光的光源可以包含第一激光器，其中该第一激光器适配成发射第一激光。操纵装置可以布置成通过改变第一偏振分量和第二偏振分量之间的比率来操纵或控制第一部分的第一强度和第二部分的第二强度。第一偏振分量和第二偏振分量之间的比率可以通过转动第一激光器或包含第一激光器的布置或借助于可以用于转动偏振方向的对应光学装置而改变。操纵装置可以包含控制器和光学操纵装置。光学操纵装置可以包含半波片和旋转单元。控制器可以适配成通过借助于旋转单元而旋转半波片来改变第一偏振分量和第二偏振分量之间的比率。半波片相对于由至少一个第一激光器所发射的第一激光的偏振方向的旋转被使用，以便旋转或转动偏振方向。在转换装置的第一表面处接收的第二偏振分量和第一偏振分量的比率因此可以借助于控制器而被控制。此外，可以使用两个或更多个激光器，其中所发射的激光的偏振方向和/或强度可以借助于控制器而被单独地控制。由基于激光的光源所发射的光的颜色可以通过控制不同激光器的相应第一偏振分量和第二偏振分量的比率和/或强度而被调适（adapt）。根据一个可替换的实施例，操纵装置可以包含控制器和光学操纵装置。光学操纵装置可以包含电光旋转器。控制器可以适配成借助于电光旋转器而改变第一偏振分量和第二偏振分量之间的比率。这种电光旋转器例如可以是液晶偏振旋转器，其可以持续地使第一激光的偏振方向旋转。控制器通过将不同电压施加到液晶偏振旋转器而调适第一偏振分量和第二偏振分量之间的比率。操纵装置可替换地可以包含控制器和机械地耦合到一个或多个激光器（例如，第一激光器）的第一移动单元。控制器适配成通过借助于第一移动单元移动一个或多个激光器而改变第一偏振分量和第二偏振分量之间的比率。操纵装置可替换地或附加地可以布置成通过改变第一激光相对于转换装置的一个或多个第一表面的入射角度而操纵或控制本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于激光的光源（100），包含至少一个或多个激光器（110，111），至少一个转换装置（130）和至少一个操纵装置，其中所述一个或多个激光器（110，111）适配成发射第一激光（10），其中所述第一激光（10）包含具有第一偏振分量和第二偏振分量的线性偏振激光，所述第一偏振分量平行于所述第一激光（10）相对于所述转换装置（130）的第一表面的入射平面，所述第二偏振分量垂直于所述入射平面，其中所述转换装置（130）适配成将所述第一激光（10）的第一部分转换成第一光（20）并且在所述转换装置（130）的第一表面处反射所述第一激光（10）的第二部分，其中所述第一光（20）在与所述第一激光（10）不同的波长范围中，并且其中所述操纵装置布置成使用所述第一激光（10）的所述第一和第二偏振分量在所述转换装置（130）的第一表面处的反射的角度依赖性来操纵所述第一部分的第一强度和所述第二部分的第二强度。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.11.05 EP 15193196.11.一种基于激光的光源（100），包含至少一个或多个激光器（110，111），至少一个转换装置（130）和至少一个操纵装置，其中所述一个或多个激光器（110，111）适配成发射第一激光（10），其中所述第一激光（10）包含具有第一偏振分量和第二偏振分量的线性偏振激光，所述第一偏振分量平行于所述第一激光（10）相对于所述转换装置（130）的第一表面的入射平面，所述第二偏振分量垂直于所述入射平面，其中所述转换装置（130）适配成将所述第一激光（10）的第一部分转换成第一光（20）并且在所述转换装置（130）的第一表面处反射所述第一激光（10）的第二部分，其中所述第一光（20）在与所述第一激光（10）不同的波长范围中，并且其中所述操纵装置布置成使用所述第一激光（10）的所述第一和第二偏振分量在所述转换装置（130）的第一表面处的反射的角度依赖性来操纵所述第一部分的第一强度和所述第二部分的第二强度。2.根据权利要求1所述的基于激光的光源（100），其中所述一个或多个激光器（110，111）包含至少第一激光器（110）和第二激光器（111），其中所述第一激光器（110）和所述第二激光器（111）适配成发射所述第一激光（10）。3.根据权利要求1所述的基于激光的光源（100），其中所述一个或多个激光器（110）包含第一激光器（110），其中所述第一激光器（110）适配成发射所述第一激光（10）。4.根据权利要求1、2或3所述的基于激光的光源（100），其中所述转换装置（130）的第一表面适配成将所述第一光（20）的第一主发射方向匹配到所述第一激光（10）的第二部分的第二主发射方向。5.根据权利要求1、2或3所述的基于激光的光源（100），其中所述操纵装置布置成通过改变所述第一偏振分量和所述第二偏振分量之间的比率来操纵所述第一部分的第一强度和所述第二部分的第二强度。6.根据权利要求5所述的基于激光的光源（100），其中所述操纵装置包含控制器（140）和光学操纵装置（120），其中所述光学操纵装置（120）包含半波片和旋转单元，其中所述控制器（140）适配成通过借助于所述旋转单元旋转所述半波片来改变所述第一偏振分量和所述第二偏振分量之间的比率。7.根据权利要求5所述的基于激光的光源（100），其中所述操纵装置包含控制器（140）和光学操纵装置（120），其中所述光学操纵装置（120）包含电光旋转器，其中所述控制器（140）适配成借助于所述电光旋转器而改变所述第一偏振分量和所述第二偏振分量之间的比率。8.根据权利要求5所述的基于激光的光源（100），其中所述操纵装置包含控制器（140）和机械地耦合到一个或多个激光器（110，111）的第一移动单元，其中所述控制器（140）适配成通过借助于所述第一移动单...

【专利技术属性】
技术研发人员：S佐兹乔尼克，
申请(专利权)人：亮锐控股有限公司，
类型：发明
国别省市：荷兰,NL