[发明专利]用于机动车的照明装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于机动车的照明装置。

背景技术

如今，在机动车中越来越多地使用LED照明装置，借助它们产生适合用于车辆信号灯或前照灯的光分布。由于LED的亮度相对小，照明装置尤其是为了产生大作用范围的光而需要大的结构空间。在较小的结构空间中基于LED的照明装置效率不高。另外很难借助LED以高精度形成任意形状的光分布。

发明内容

本发明的任务在于提供一种用于机动车的照明装置，借助该照明装置可在小的结构空间中以高精度或高效率形成光分布。

该任务通过根据权利要求1的照明装置来解决。本发明的扩展方案在从属权利要求中被定义。

根据本发明的照明装置设置用于机动车、尤其是用于轿车并且可能情况下也用于货车。该装置包括一个或多个照明单元，这样构造每个照明单元，使得其在运行中借助激光产生一个点状光源。“点状光源”在此可理解为具有小发光面积和大光通量、即高亮度的光源，该光源相对于照明装置的尺寸可被近似视为点状，因而该光源的所有光线都源于一个唯一的点。

根据本发明的照明装置还包括光学装置，其这样构造并且相对于所述一个或多个照明单元这样设置，使得点状光源的光在通过所述光学装置后产生预定的光分布。光学装置在此可能由多个子单元构成，它们分别单独地配置给一个照明单元。光学装置也可构成一个连续的单元，所有照明单元的光都遇到该光学装置。

根据本发明的照明装置优点在于，通过激光可以以简单的方式产生很高亮度的点状光源，从而可紧凑地选择照明装置、尤其是用于产生预定光分布的光学装置的相应尺寸。点状光源在俯视图中、即在具有光源最大强度的主照射方向上看的最大延伸尺寸在一种特别有效的实施方式中为500μm或更小、优选100μm或更小并且特别优选20μm或更小。此外，点状光源在俯视图中优选具有0.5mm²或更小、尤其是0.01mm²或更小并且特别优选0.0002mm²或更小的发光面积。点状光源尤其是具有多边形发光面，其边长具有500μm或更小并且优选20μm或更小的长度。在此优选这样构造具有上述延伸尺寸的点状光源，使得其产生100Lm或更多和尤其是200Lm或更多的光通量和/或具有1瓦或更多的辐射功率和/或至少10⁸Cd/m²和尤其是10⁹Cd/m²或更多的亮度。这种点状光源可仅借助激光、如使用激光二极管来实现。

基于使用点状光源可毫无问题地通过设置在下游的光学装置根据照明装置的具体使用目的产生自由形状的光分布。尤其是在此可在算法上特别简单地确定用于产生确定光分布的光学装置的形状，因为相应计算以理想的点状光源为出发点。为了计算光学装置的形状，尤其是可使用所谓的ITWM算法，该算法由弗劳恩霍夫工艺和经济数学研究所推出。

在根据本发明的照明装置的一种方案中，至少一个照明单元在运行中产生点状光源。该方案尤其适用于照明装置应具有前照灯功能时。

在本发明的另一种特别优选的方案中，至少一个照明单元具有一个或多个激光二极管、尤其是一个或多个单色激光二极管。现今这种激光二极管的亮度可产生具有高亮度的点状光源。在此激光二极管的直接亮度显著高于传统的LED的亮度。蓝色激光二极管的亮度目前约为7x10⁵W/cm²，而LED的亮度仅为20W/cm²。优选在根据本发明的照明装置中使用光功率至少为1瓦并且尤其是在1.5和3.0瓦之间或1.5和5瓦之间的激光二极管。

在另一种特别优选的方案中，至少一个照明单元具有转换器，所述转换器将一个或多个激光二极管的单色光转换为白光。所述转换器在此可包括磷光体转换层，激光二极管的激光束借助光具（如透镜）聚焦到该磷光体转换层上，从而在磷光体转换层上形成白色点状光源。用于转换单色光的磷光体转换层是已知的。例如可在发射波长为450nm的蓝色激光二极管中使用由Ce:YAG磷光体制成的磷光体转换层来产生白光。对于波长为405nm的紫色激光尤其是可使用由掺铈的氮化物磷光体或掺铈的氮氧化物磷光体制成的磷光体转换层。

为了将单色激光转换为白光，必要时也可使用光导体，在所述光导体中多个单色激光二极管的单色激光束被适合地组合以形成白光。点状白色光源在此可形成于光导体的出射面上。也可设置光具，该光具将来自光导体的白光适合地聚焦以形成点状光源。