用于机动车的照明设备制造技术

本发明专利技术涉及一种用于机动车的照明设备，该照明设备包括：用于产生激光的激光光源(2)；以及具有反射的转换层(5)的转换单元(4)，在照明设备(1)的运行中，来自激光光源(2)的激光被定向到转换层上，使得在转换层(5)上产生白光源(Q)。还设置有反射器(6)，该反射器包括椭圆反射面(7)，该反射面对应于椭圆体(E)的部分区域，该部分区域包括椭圆体(E)的顶点(SP)，其中，反射器(6)成形并且设置成，使得椭圆体(E)的第一焦点(f1)位于白光源(Q)的内部并且白光源(Q)借助反射器(6)以真实的中间图像(Q’)的形式光学成像，所述中间图像包括椭圆体(E)的第二焦点(f2)。照明设备(1)还包括次级光学系统(9)，通过该次级光学系统由真实的中间图像(Q’)在机动车的周围环境中产生光分布。此外，在真实的中间图像(Q’)的位置处设置有用于限定机动车的周围环境中的光分布的光阑(8)。

Lighting equipment for motor vehicles

The invention relates to a lighting device for a motor vehicle, which comprises a laser light source (2) for generating a laser, and a conversion unit (4) with a reflective conversion layer (5). In the operation of the lighting device (1), the laser from the laser source (2) is directed to the conversion layer so that a white light source (q) is generated on the conversion layer (5). A reflector (6) is also provided, which includes an elliptical reflecting surface (7), which corresponds to a partial region of the ellipsoid (E), which includes a vertex (SP) of the ellipsoid (E), wherein the reflector (6) is formed and arranged so that the first focus (F1) of the ellipsoid (E) is located inside the white light source (q) and the white light source (q) is in the shape of the real intermediate image (Q ') by means of the reflector (6) The intermediate image includes a second focus (F2) of an ellipsoid (E). The lighting device (1) also includes a secondary optical system (9) through which light distribution in the surrounding environment of a motor vehicle is generated from a real intermediate image (Q '). In addition, an aperture (8) for defining the light distribution in the surrounding environment of the motor vehicle is provided at the position of the real intermediate image (Q ').

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于机动车的照明设备
本专利技术涉及一种用于机动车的照明设备以及一种相应的机动车。
技术介绍
为了在机动车照明设备、例如前照灯中产生白光，已知使用转换层。所述层将单色光转换成白光。利用合适的光学系统可以将所述白光转换成机动车周围环境中的光分布，例如近光分布或远光分布。通常值得期望的是，适当地遮挡由机动车照明设备生成的光分布，以便例如在近光分布中生成明暗边界。在此，按常规光阑被定位在转换层上或邻近转换层，以便限定在那里产生的白光的发射。这一方面要求调整包含转换层的转换模块，并且另一方面通过光阑上的边缘散射引起射到转换层上的光的单色反射，这又对生成的光分布产生负面影响(眼睛安全性)。
技术实现思路
本专利技术的任务是，提供一种用于机动车的照明设备，利用该照明设备可以简单且有效地生成限定的光分布。所述任务通过根据权利要求1的照明设备来解决。本专利技术的进一步改进方案在从属权利要求中限定。按照本专利技术的照明设备设置用于机动车，例如轿车并且必要时也用于载重汽车。优选地，照明设备是机动车上的外部灯。在一种优选的实施形式中，照明设备包括前照灯或该照明设备是前照灯，利用该前照灯尤其是产生近光分布和/或远光分布的至少一部分。尽管如此，该照明设备必要时也可以是机动车上的其他的灯，例如尾灯。如果在下文中并且尤其是在权利要求中描述照明设备与机动车或机动车的部件之间的相互作用，则这总是如下地理解，即所述相互作用在照明设备设置或安装在机动车中时出现。因此，照明设备的与机动车或机动车的构件具有相应的相互作用的部件设计成，使得在照明设备设置或安装在机动车中时引起相互作用。按照本专利技术的照明设备包括用于产生优选单色激光的激光光源。根据设计方案，激光光源在此可以包括一个激光二极管并且必要时也可以包括多个激光二极管。优选地，激光光源的功率在3瓦至10瓦之间。照明设备还包括转换单元或转换模块，该转换模块包括反射的转换层。在照明设备的运行中，来自激光光源的光这样被定向到所述转换层上，使得在转换层上产生白光源，白光源优选是点光源。按照本专利技术的照明设备还包括反射器，该反射器包括椭圆反射面，该反射面对应于椭圆体的部分区域，该部分区域包含椭圆体的顶点并且优选包含椭圆体的仅一个顶点。反射器这样成形和设置，使得椭圆体的第一焦点位于白光源之内并且白光源借助反射器以真实的中间图像的形式光学成像，所述真实的中间图像包括椭圆体的与第一焦点不同的第二焦点。照明设备还包括次级光学系统，通过该次级光学系统由真实的中间图像在机动车的周围环境中产生光分布。在此和在下文中，反射器通常理解为具有反射面的构件，该反射面反射大于50％的射入的射线并且因此具有大于50％的反射率。尤其是，反射率为70％或更大或者80％或更大。在一种特别优选的实施形式中，上述反射器的椭圆反射面更高地反射并且具有90％或更高、优选95％或更高的反射率。由此将光通量损失保持得很小。此外，反射器的反射面不必强制性地是连续的面，而是反射器必要时也可以是多面的并且由多个部分反射面组成。在按照本专利技术的照明设备中，在真实的中间图像的位置上设置有用于限定机动车的周围环境中的光分布的光阑。通过这种方式可以简单地限定光分布的轮廓，而不产生不期望的单色反射，该单色反射在光阑设置在转换层上时出现。此外，通过使用椭圆的反射器可以确保具有高质量和低光通量损失的光学成像。此外，使用激光光源能够实现生成具有高亮度的光分布。此外，反射的转换层确保白光源的有效冷却，因为热量能够通过转换层的背面被导出。在按照本专利技术的照明设备的一种特别优选的实施形式中，代表目标平面到反射器的椭圆反射面的顶点的距离的第一距离与代表源平面到反射器的椭圆反射面的顶点的距离的第二距离的比例在0.8至1.2之间的值范围内。在此，第一焦点设置在源平面中并且源平面垂直于椭圆体的延伸通过椭圆反射面的顶点的半轴延伸。此外，第二焦点设置在目标平面中并且目标平面垂直于椭圆体的延伸通过椭圆反射面的顶点的半轴延伸。根据所述实施形式，通过反射器引起的光学成像的成像比例在距离比例的所述值范围内。借助于这种成像比例可以实现反射器在照明设备中的设置，所述设置导致照明设备的小的结构深度并且允许高的光输出。在一种特别优选的实施形式中，第一距离与第二距离的比例基本上为1。这尤其是通过以下方式实现，即在由椭圆体的延伸通过椭圆反射面的顶点的半轴和椭圆体的延伸通过第一焦点和第二焦点的半轴组成的对中，延伸通过顶点的半轴是短半轴。通过在短半轴方向上的对称设计，尽管在第一焦点与第二焦点之间有限的距离，仍实现成像比例为1。在另一种优选的实施形式中，按照本专利技术的照明设备包括光学的光导体，通过该光导体将来自激光光源的激光引导至反射的转换层。由此能够实现激光光源在照明设备中的灵活定位。次级光学系统可以在按照本专利技术的照明设备中不同地设计。在一种变型方案中，次级光学系统除了包含在照明设备中的椭圆反射器之外还包括一个或多个另外的反射器。替换地或附加地，次级光学系统也可以包括一个或多个透镜。在刚才描述的实施形式的一种优选的变型方案中，次级光学系统的至少一个另外的反射器以及优选所有另外的反射器分别具有反射率为90％或更多并且优选95％或更多的反射面。此外优选地，次级光学系统的至少一个透镜和尤其是所有透镜具有抗反射涂层。以这种方式，光通量损失保持得很低。在另一种优选的实施形式中，从反射器、光阑和次级光学系统的至少一部分中选出的至少两个元件并且尤其是所有元件构成一个整体的构件。次级光学系统的所述至少一部分必要时也可以是整个次级光学系统。优选地，次级光学系统的所述至少一部分包括上述一个或多个其它反射器或上述一个或多个透镜。通过刚才描述的整体构件的构造，在制造照明设备时就已经保证了集成在其中的光学单元彼此的精确布置结构。由此，照明设备的调整耗费保持得很低并且保证系统的高稳固性。除了上述照明设备，本专利技术还涉及一种机动车，其包括一个或多个按照本专利技术的照明设备或这些照明设备的优选的变型方案。附图说明下面借助附图1详细描述本专利技术的实施例。该附图示出按照本专利技术的照明设备的一种实施形式的示意性剖面图。具体实施方式本专利技术示例性地借助以前照灯形式的照明设备来阐述。所述前照灯在图1中仅示意性地示出并且用附图标记1标绘。出于清楚的原因省去了前照灯的壳体以及其透明的覆盖板，前照灯光通过该覆盖板从壳体中射出。前照灯1包括激光光源2，该激光光源生成单色的激光，例如蓝色的激光。为此，激光光源包括一个并且必要时也包括多个激光二极管。通过由一个或多个光纤制成的光学的光导体3将该激光引导至转换单元或转换模块4。通过经由光导体3连接激光光源2，激光光源必要时可以设置成远离其余的前照灯。在光导体3中引导的激光通过光导体的远离激光光源2设置的端部射出并且射到转换元件或转换层5上，所述转换元件或转换层是转换模块4的组成部分。转换层由本身已知的转换材料制成。例如，在发射波长为450nm/405nm的蓝色/紫色激光光源的情况下使用由本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.用于机动车的照明设备，该照明设备包括：/n——用于产生激光的激光光源(2)；/n——转换单元(4)，该转换单元包括反射的转换层(5)，在照明设备(1)的运行中来自激光光源(2)的激光被定向到所述转换层上，使得在转换层(5)上产生白光源(Q)；/n——反射器(6)，该反射器包括椭圆反射面(7)，该反射面对应于椭圆体(E)的部分区域，该部分区域包括椭圆体(E)的顶点(SP)，其中，反射器(6)成形并且设置成，使得椭圆体(E)的第一焦点(f1)位于白光源(Q)的内部并且白光源(Q)借助反射器(6)以真实的中间图像(Q’)的形式光学成像，所述中间图像包括椭圆体(E)的第二焦点(f2)；/n——次级光学系统(9)，通过该次级光学系统由真实的中间图像(Q’)在机动车的周围环境中产生光分布，其中，在真实的中间图像(Q’)的位置处设置有用于限定机动车的周围环境中的光分布的光阑(8)。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180208 DE 102018201980.01.用于机动车的照明设备，该照明设备包括：
——用于产生激光的激光光源(2)；
——转换单元(4)，该转换单元包括反射的转换层(5)，在照明设备(1)的运行中来自激光光源(2)的激光被定向到所述转换层上，使得在转换层(5)上产生白光源(Q)；
——反射器(6)，该反射器包括椭圆反射面(7)，该反射面对应于椭圆体(E)的部分区域，该部分区域包括椭圆体(E)的顶点(SP)，其中，反射器(6)成形并且设置成，使得椭圆体(E)的第一焦点(f1)位于白光源(Q)的内部并且白光源(Q)借助反射器(6)以真实的中间图像(Q’)的形式光学成像，所述中间图像包括椭圆体(E)的第二焦点(f2)；
——次级光学系统(9)，通过该次级光学系统由真实的中间图像(Q’)在机动车的周围环境中产生光分布，其中，在真实的中间图像(Q’)的位置处设置有用于限定机动车的周围环境中的光分布的光阑(8)。


2.根据权利要求1所述的照明设备，其特征在于，代表目标平面(E2)到反射器(6)的椭圆反射面(7)的顶点(SP)的距离的第一距离(s’)与代表源平面(E1)到反射器(6)的椭圆反射面(7)的顶点(SP)的距离的第二距离(s)的比例在0.8至1.2之间的值范围内，其中，第一焦点(f1)设置在所述源平面(E1)中并且该源平面(E1)垂直于椭圆体的延伸通过椭圆反射面(7)的顶点(SP)的半轴(b)延伸，并且第二焦点(f2)设置在所述目标平面(E2)中并且该目标平面(E2)垂直于椭圆体(E)的延伸通过椭圆反射面(7)的顶点(SP)的半轴(b)延伸。


3.根据权利要求2...

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