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Title:
ILLUMINATING DEVICE HAVING A LIGHT SOURCE FOR EMISSION OF ILLUMINATING LIGHT
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2018/007116
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to an illuminating device having a light source (2) for emission of an illuminating light (23), a micromirror array having a plurality of micromirror actuators (1) arranged in a matrix, and an illumination optics (6), wherein a supply beam (3) with the illuminating light (23) is directed from the light source (2) onto the micromirror actuators (1) of the micromirror array guided and is reflected thereon, wherein with the reflection in the time integral an inward beam (8) is reflected by the micromirror actuators (1) in a respective inward tilted position beyond the illumination optics (6) for use as illumination, and an outward beam (9) is reflected by the micromirror actuators (1) in a respective outward tilted position alongside the illumination optics (6), wherein the outward beam (9) and the supply beam (3) at least partially overlap.

Inventors:
SCHWAIGER STEPHAN (DE)
SCHOEMER RICARDA (DE)
Application Number:
PCT/EP2017/064641
Publication Date:
January 11, 2018
Filing Date:
June 14, 2017
Export Citation:
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Assignee:
OSRAM GMBH (DE)
International Classes:
G02B26/08
Foreign References:
US20080246705A12008-10-09
US20070053074A12007-03-08
US20150377446A12015-12-31
US20080198372A12008-08-21
US20130100420A12013-04-25
Other References:
None
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Claims:
ANSPRÜCHE

Beleuchtungsvorrichtung mit

einer Lichtquelle (2) zur Emission eines Beleuchtungslichts (23) ,

einem Mikrospiegel-Array mit einer Vielzahl matrix- förmig angeordneter Mikrospiegelaktoren (1) und einer Beleuchtungsoptik (6),

wobei die Lichtquelle (2) und das Mikrospiegel-Array derart zueinander angeordnet sind, dass von der Lichtquelle (2) im Betrieb ein Zuführ-Strahlenbündel (3) mit dem Beleuchtungslicht (23) auf die Mikro¬ spiegelaktoren (1) des Mikrospiegel-Arrays geführt und an diesen reflektiert wird, wobei mit der Refle¬ xion im zeitlichen Integral

- ein Ein-Strahlenbündel (8) von den Mikrospie¬ gelaktoren (1) in einer jeweiligen Ein- Kippstellung über die Beleuchtungsoptik (6) zu einer Beleuchtungsanwendung hinaus reflektiert wird und

- ein Aus-Strahlenbündel (9) von den Mikrospie¬ gelaktoren (1) in einer jeweiligen Aus- Kippstellung neben die Beleuchtungsoptik (6) reflektiert wird,

dadurch gekennzeichnet, dass das Aus-Strahlenbündel (9) und das Zuführ-Strahlenbündel (3) zumindest teilweise überlappen.

Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 1, bei welcher das Aus-Strahlenbündel (9) und das Zuführ- Strahlenbündel (3) jeweils ein Raumwinkelvolumen ausfüllen und die Strahlenbündel (3, 9) insoweit zu¬ mindest teilweise überlappen, als an einer Vereinigungsmenge der Raumwinkelvolumina jedes der Raumwin¬ kelvolumina einen Anteil von mindestens 25 % hat.

Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, bei welcher eine jeweilige Verkippbarkeit der Mikrospie- gelaktoren (1) zwischen der Ein- und der Aus- Kippstellung einen maximal zugänglichen Gesamt- Winkelbereich (30) des Mikrospiegel-Arrays mitbe¬ stimmt, welchen Gesamt-Winkelbereich (30) das Zu- führ-Strahlenbündel (3), das Ein-Strahlenbündel (8) und das Aus-Strahlenbündel (9) gemeinsam zu mindes¬ tens 80 % ausfüllen.

Beleuchtungsvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei welcher die Lichtquelle (2) eine Pumpstrahlungseinheit (20) zur Emission von Pump¬ strahlung (21) und ein Leuchtstoffelement (22) zur zumindest teilweisen Konversion der Pumpstrahlung (21) in ein Konversionslicht aufweist, welches Kon¬ versionslicht zumindest anteilig das Beleuchtungs¬ licht (23) bildet.

Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 4 mit einer Zuführoptik (26), über welche das Zuführ- Strahlenbündel (3) von dem Leuchtstoffelement (22) auf das Mikrospiegel-Array geführt wird, wobei die Zuführoptik (26) eine Abstrahlfläche (25) des Leuchtstoffelements (22), an welcher das Beleuch¬ tungslicht (23) abgeführt wird, auf das Mikrospie¬ gel-Array abbildet. Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, bei welcher das Zuführ-Strahlenbündel (3) mit dem Be¬ leuchtungslicht an einer Abstrahlfläche (25) des Leuchtstoffelements (22) abgeführt wird, wobei zu¬ mindest an einer der Abstrahlfläche (25) entgegenge¬ setzten Seitenfläche des Leuchtstoffelements (22) ein Spiegel (27) vorgesehen ist.

Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 6, bei welcher das Leuchtstoffelement (22) in Transmission betrie¬ ben wird, der Spiegel (27) also an einer der Abstrahlfläche (25) entgegengesetzten Einstrahlfläche (24) angeordnet und zumindest bereichsweise wellen¬ längenabhängig transmissiv ausgebildet ist.

Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 7, die für eine Veränderung einer Ausgangsleis¬ tung der Pumpstrahlungseinheit (20) in Abhängigkeit von einem in jeweiligen Zeitpunkten mit dem Aus- Strahlenbündel (9) auf das Leuchtstoffelement (22) zurückreflektierten Anteil des Beleuchtungslichts (23) eingerichtet ist.

Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 8, bei welcher die Pumpstrahlungseinheit (20) eine erste und eine zweite Pumpstrahlungsquelle auf¬ weist und für einen Betrieb der Pumpstrahlungsquel¬ len derart eingerichtet ist, dass deren Ausgangs¬ leistungen in ersten Zeitpunkten in einem anderen Relativverhältnis zueinander stehen als in zweiten Zeitpunkten, womit in den ersten Zeitpunkten eine Bestrahlungsstärkeverteilung auf einer Einstrahlfläche (24) des Leuchtstoffelements (22) anders als in den zweiten Zeitpunkten ist.

Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 8 oder 9 mit einer Sensoreinheit, die dazu eingerichtet ist, zu¬ mindest eines von einer optischen Leistung, einer Wellenlängenverteilung und einem Farbort eines Teils des Beleuchtungslichts (23) zu messen.

Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 10, bei welchem das Leuchtstoffelement (22) re¬ lativ zu der Pumpstrahlungseinheit (20) derart ver¬ setzbar gelagert ist, dass sich die Konversionsei¬ genschaften des Leuchtstoffelements (22) in einer ersten Versetzstellung von jenen in einer zweiten Versetzstellung unterscheiden.

Beleuchtungsvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche mit einem Filter, der derart versetzbar gelagert ist, dass mit einem Versetzen des Filters die spektralen Eigenschaften des zu der Beleuchtungsanwendung hinaus reflektierten Beleuchtungslichts einstellbar sind.

Beleuchtungsvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei welcher die Mikrospiegelaktoren (1) jeweils einen möglichen Auslenkwinkel von dem Betrag nach mindestens 10° haben.

Kfz-Scheinwerfer mit einer Beleuchtungsvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche. Verwendung einer Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14 oder eines Kfz-Scheinwerfers zur Beleuchtung, insbesondere zur adaptiven Straßenaus1euchtung .

Description:
BELEUCHTUNGSVORRICHTUNG MIT EINER LICHTQUELLE ZUR EMISSION VON BELEUCHTUNGSLICHT

BESCHREIBUNG Technisches Gebiet

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Beleuchtungsvor ¬ richtung mit einer Lichtquelle zur Emission eines Beleuchtungslichts, einem Mikrospiegel-Array und einer Be ¬ leuchtungsoptik.

Stand der Technik

Ein Mikrospiegel-Array ist aus einer Vielzahl matrixför- mig angeordneter Mikrospiegel aufgebaut, die als Aktoren unabhängig voneinander schalt- und damit verkippbar sind. Bei Projektionsanwendungen werden solche Mikrospiegel- Arrays als Bildgeber genutzt. Es entspricht also jeder Mikrospiegelaktor einem Pixel, wobei je nach Kippstellung das in jeweiligen Zeitpunkten darauf fallende Licht be ¬ stimmter Farbe (z. B. Rot, Grün und Blau) zur Bildgebung weitergeleitet wird, oder eben nicht.

Darstellung der Erfindung

Der vorliegenden Erfindung liegt das technische Problem zugrunde, eine besonders vorteilhafte Beleuchtungsvor- richtung anzugeben.

Erfindungsgemäß löst diese Aufgabe eine Beleuchtungsvor ¬ richtung mit einer Lichtquelle zur Emission eines Beleuchtungslichts, einem Mikrospiegel-Array mit einer Vielzahl matrixförmig angeordneter Mikrospiegelaktoren und einer Beleuchtungsoptik, wobei die Lichtquelle und das Mikrospiegel-Array derart zueinander angeordnet sind, dass von der Lichtquelle im Betrieb ein Zuführ- Strahlenbündel mit dem Beleuchtungslicht auf die Mikro ¬ spiegelaktoren des Mikrospiegel-Arrays geführt und an diesen reflektiert wird, wobei mit der Reflexion im zeit ¬ lichen Integral

ein Ein-Strahlenbündel von den Mikrospiegelaktoren in einer jeweiligen Ein-Kippstellung über die Beleuchtungsoptik zu einer Beleuchtungsanwendung hinaus reflektiert wird und

ein Aus-Strahlenbündel von den Mikrospiegelaktoren in einer jeweiligen Aus-Kippstellung neben die Be- leuchtungsoptik reflektiert wird,

dadurch gekennzeichnet, dass das Aus-Strahlenbündel und das Zuführ-Strahlenbündel zumindest teilweise überlappen.

Bevorzugte Ausführungsformen finden sich in den abhängi- gen Ansprüchen und der gesamten Offenbarung, wobei in der Darstellung nicht immer im Einzelnen zwischen Vorrich- tungs- und Verfahrens- bzw. Verwendungsaspekten unterschieden wird; jedenfalls implizit ist die Offenbarung hinsichtlich sämtlicher Anspruchskategorien zu lesen. Die erfindungsgemäße Beleuchtungsvorrichtung weist also eine Lichtquelle und ein Mikrospiegel-Array (im Folgenden auch nur „Array") auf, wobei das Zuführ-Strahlenbündel mit dem Beleuchtungslicht von der Lichtquelle auf das Ar- ray fällt. An dessen Mikrospiegelaktoren (nachfolgend auch nur „Aktoren") wird das Beleuchtungslicht reflek ¬ tiert, also je Mikrospiegelaktor ein jeweiliges Teil- Strahlenbündel. In Abhängigkeit von der Kippstellung des jeweiligen Mikrospiegelaktors wird das jeweilige Teil- Strahlenbündel über die Beleuchtungsoptik zur Beleuchtungsanwendung (Ein-Kippstellung) oder neben die Beleuch- tungsoptik (Aus-Kippstellung) reflektiert, es wird also im letztgenannten Fall der Beleuchtungsanwendung nicht zugeführt. Über die Kippstellung der Aktoren lässt sich so gezielt eine Lichtverteilung im Fernfeld einstellen (eine jeweilige Kippstellung muss dabei aber nicht dauer- haft eingenommen werden, es ist auch z. B. ein oszillierendes Hin- und Herklappen möglich, z. B. um Dimmzustände zu realisieren, siehe unten im Detail) . Ein mögliches Anwendungsgebiet ist eine adaptive Straßenausleuchtung mit einem Kfz-Scheinwerfer , siehe ebenfalls unten im Detail. Die Gesamtheit aller Teil-Strahlenbündel, die von den Ak ¬ toren jeweils in Ein-Kippstellung reflektiert werden, bildet das „Ein-Strahlenbündel" ; die Gesamtheit aller von den Aktoren in jeweiliger Aus-Kippstellung reflektierten Teil-Strahlenbündel bildet das Aus-Strahlenbündel. Das Ein- und das Aus-Strahlenbündel ergeben sich jeweils im zeitlichen Integral, weil typischerweise nicht sämtliche Aktoren gleichzeitig in derselben Kippstellung sind bzw. die Aktoren auch generell oszillierend betrieben werden. Ein zeitliches Integral kann bspw. eine Zeitdauer im Mik- rosekundenbereich und/oder Millisekundenbereich und/oder Sekundenbereich und/oder Minutenbereich und/oder länger umfassen. Im Projektionsbereich (Videoprojektion etc.) werden Mikrospiegel-Arrays als Bildgeber verwendet, siehe vorne. Das Aus-Strahlenbündel wird dabei in einem Absor- ber (Beam Dump) „vernichtet", und es gibt zwischen dem Ein- und dem Aus-Strahlenbündel sogar einen weiteren Raumwinkelbereich (sog. Transient Fiat State, siehe unten im Detail bzw. Figur 1 zur Illustration), der aus Kontrastgründen nicht genutzt wird.

Bei der erfindungsgemäßen Beleuchtungsvorrichtung über- läppt das Aus-Strahlenbündel hingegen zumindest teilweise mit dem Zuführ-Strahlenbündel , wird es also zumindest nicht vollständig in einen Absorber geführt. Das Zuführ- und das Aus-Strahlenbündel können sogar auch vollständig zusammenfallen. Das zur Beleuchtung jeweilig nicht ge- nutzte Licht wird also zumindest anteilig oder auch voll ¬ ständig zu der Lichtquelle zurückreflektiert. Dazu kann die Lichtquelle bspw. derart relativ zu dem Array ange ¬ ordnet werden, dass das Zuführ-Strahlenbündel mit einer Hauptrichtung auf das Array trifft (Einstrahlrichtung) , die senkrecht auf den Aktoren steht, und zwar wenn sich ein jeweiliger Aktor in einer seiner zwei Maximal- Kippstellungen befindet. Das dann in dieser Maximal- Kippstellung senkrecht auf den jeweiligen Aktor treffende Beleuchtungslicht wird dementsprechend in die genau ent- gegengesetzte Richtung zurückreflektiert und damit in die Lichtquelle. In der anderen Maximal-Kippstellung kann ein jeweiliger Aktor dann das Beleuchtungslicht zu der Be ¬ leuchtungsoptik reflektieren.

Makroskopisch betrachtet, auf Ebene des Arrays, kann die Einstrahlrichtung bspw. gegenüber einer Normalen auf dem Array (senkrecht zu den nicht ausgelenkten Aktoren) um einen Winkel verkippt sein (Einfallswinkel) , der gleich dem jeweiligen Auslenkwinkel der Aktoren von einer 0°- Mittenstellung ausgehend in eine der Maximal- Kippstellungen ist. Dies ist aber nur ein Beispiel, im Allgemeinen muss z. B. auch nicht zwingend ein vollsten- diger Überlapp erreicht werden. Generell kann das zumin ¬ dest anteilige Zurückreflektieren von jeweilig nicht ge ¬ nutzten Licht in Abhängigkeit von der Lichtquelle sogar auch Effizienzvorteile haben, wenn nämlich das zur Licht- quelle zurückreflektierte Beleuchtungslicht von dort an ¬ teilig erneut zu dem Array gelangt, also „recycelt" wird (siehe unten im Detail) .

Ein genereller Vorteil ergibt sich in der Ausnutzung eines mit dem Mikrospiegel-Array zugänglichen Gesamt- Winkelbereichs (Definition siehe unten). Dieser könnte z. B. theoretisch bei 180° liegen, ist jedoch in der Praxis oftmals durch die Verkippbarkeit der Aktoren und weitere Einflussgrößen, wie beispielsweise die Einstrahlrichtung der Lichtquelle, begrenzt. Sind die Aktoren bspw. um je- weils +/- 12° verkippbar, kann unter anderem in Abhängigkeit von einem Einstrahlwinkel ein Gesamt-Winkelbereich, also ein Winkelbereich, welcher die Ein- bzw. Austrittspupille umfasst, von 96° resultieren, vgl. Fig. 1/3 zur Illustration. Im Falle der Projektionsanwendungen wird dieser Gesamt-Winkelbereich auf vier Strahlenbündel aufgeteilt, nämlich das Zuführ-, das Ein-, und das Aus- Strahlenbündel, sowie ferner ein Transient-Strahlenbündel (entspricht dem Transient Fiat State, siehe unten im De ¬ tail) . Jedes der Strahlenbündel kann also in diesem Bei- spiel jeweils einen Winkelbereich, also der Öffnungswinkel einer Ein- bzw. Austrittspupille, von 24° ausfüllen (Fig. 1/3), ohne dass die Strahlenbündel überlappen. Mit dem erfindungsgemäßen Ansatz lässt sich dieser Winkelbereich je Strahlenbündel vergrößern, nämlich im eben ge- nannten Beispiel auf bis zu 48°; bei den theoretisch mög ¬ lichen 180° ließe er sich von jeweils 45° auf bis zu 90° erhöhen. Es ist also eine Erhöhung bis hin zu einer Verdoppelung möglich.

Indem durch den teilweisen Überlapp der Winkelbereich je Strahlenbündel vergrößert wird, kann das Beleuchtungs- licht aus einem größeren Winkelbereich eingestrahlt werden. Es wird also der Akzeptanzwinkel vergrößert. Die Vorteile lassen sich am besten anhand der somit vergrö ¬ ßerten Etendue des Systems illustrieren, die bildlich gesprochen ein „Lichtvolumen" (Produkt aus durchstrahlter Fläche und projiziertem Raumwinkel) darstellt; je größer die System-Etendue ist, desto mehr Licht kann darüber ge ¬ führt werden (bei unterstellt gleicher Leuchtdichte der Lichtquelle (n) des zugeführten Lichts) . Es kann dann also im Fernfeld, der Beleuchtungsoptik nachgelagert, die In- tensität des Beleuchtungslichts erhöht und/oder der be ¬ leuchtete Winkelraum vergrößert werden.

Vereinfacht ausgedrückt kann das System mehr Licht verar ¬ beiten (eine entsprechend angepasste Beleuchtungsoptik vorausgesetzt), kann also bspw. eine entsprechend größere Lichtquelle (bzw. eine zusätzliche Lichtquelle) vorgese ¬ hen werden, um die Intensität / den Lichtstrom zu erhöhen. Aufgrund der vergrößerten Etendue kann aber andererseits bspw. auch eine Lichtquelle geringerer Leuchtdichte mit größerer Fläche verwendet werden. Da eben mehr „Lichtvolumen" zur Verfügung steht, wird auch aus größeren Winkeln Licht „aufgesammelt", und es kann trotz der Lichtquelle geringerer Leuchtdichte die der Beleuchtungs ¬ anwendung zugeführte Menge an Beleuchtungslicht (der Lichtstrom) konstant gehalten werden (gegenüber einer Lichtquelle hoher Leuchtdichte kombiniert mit einem Sys ¬ tem geringerer Etendue) . Eine Lichtquelle geringerer Leuchtdichte kann bspw. in Kostenhinsicht interessant sein .

Nachteilig kann der zumindest teilweise Überlapp der Strahlenbündel hingegen insoweit sein, als z. B. aufgrund höherer Beugungsordnungen bzw. wegen Streulicht, etwa aufgrund Undefinierter Rückreflexe vom Array, unbeabsichtigt auch Licht in jene Bereiche des Ein-Strahlenbündels gelangen kann, die in jeweiligen Zeitpunkten eigentlich nicht mit Beleuchtungslicht versorgt werden sollen. Die Erfinder haben jedoch festgestellt, dass die genannten Vorteile den Nachteil eines möglicherweise etwas redu ¬ zierten Kontrasts überwiegen, auch in Abhängigkeit von der Applikation.

Dem Mikrospiegel-Array ist die Beleuchtungsoptik derart zugeordnet, dass das von unterschiedlichen Mikrospie- gelaktoren in Ein-Kippstellung durch die Beleuchtungsoptik geführte Beleuchtungslicht in unterschiedliche Raum ¬ richtungen gelangt. Die Lichtverteilung im Ortsraum in der Array-Ebene wird also in eine Lichtverteilung im Win- kelraum des Fernfelds übersetzt. Durch selektives Ein- /Ausschalten eines jeweiligen Aktors kann dementsprechend eine jeweilige Raumrichtung bzw. ein Raumwinkelbereich selektiv mit Beleuchtungslicht versorgt werden, oder eben nicht . Von einem der Beleuchtungsoptik nachgelagert maximal zugänglichen Lichtkegel lassen sich also gezielt Raumwinkelbereiche hinzu- und wegschalten, was bspw. zur adapti ¬ ven Straßenausleuchtung genutzt werden kann. Ein von bspw. einem Kamerasystem des Kraftfahrzeugs (Kfz) erfass- tes, vorausfahrendes oder entgegenkommendes Fahrzeug kann so bspw. gezielt aus dem Lichtkegel ausgenommen werden, indem also die jeweilig zugeordneten Mikrospiegelaktoren ausgeschaltet (in eine entsprechende Kippstellung) ge ¬ bracht werden. Dies soll ein vorteilhaftes und insoweit auch bevorzugtes Anwendungsgebiet illustrieren, den Er ¬ findungsgedanken aber nicht in seiner Allgemeinheit beschränken .

Die Beleuchtungsoptik kann im Allgemeinen auch einen Reflektor aufweisen; bevorzugt ist eine ausschließlich re- fraktive Beleuchtungsoptik. Im Allgemeinen ist auch eine nicht-abbildende Beleuchtungsoptik denkbar, vorzugsweise ist sie jedoch abbildend. Die Beleuchtungsoptik kann bspw. eine Linse aufweisen, bevorzugt eine Sammellinse, wobei die Linse auch nach Art eines Linsensystems aus mehreren Einzellinsen aufgebaut sein kann (in Bezug auf die Durchleuchtung aufeinanderfolgend angeordnet) . Bevor ¬ zugt ist eine Anordnung derart, dass die Beleuchtungsop ¬ tik das Mikrospiegel-Array, also die Aktoren, ins Unend ¬ liche abbildet. Das „Mikrospiegel-Array" (auch Digital Micromirror De ¬ vice, DMD) kann bspw. mindestens 10, 100, 500, 1.000, 5.000, 10.000 bzw. 30.000 Mikrospiegelaktoren und (davon unabhängig) z. B. nicht mehr als lxlO 8 ' lxlO 7 bzw. lxlO 6 Mikrospiegelaktoren aufweisen (jeweils in der Reihenfolge der Nennung zunehmend bevorzugt) . Die Mikrospiegelaktoren sind bevorzugt Teil desselben Halbleiter-Bauteils (Chips). Sie sind nicht notwendigerweise vollständig un ¬ abhängig voneinander schaltbar, sondern können bspw. auch bereits Chip-seitig in Gruppen zusammengefasst sein. Es können also bspw. auch mehrere nebeneinander angeordnete Mikrospiegelaktoren gemeinschaftlich einen Raumwinkelbe- reich versorgen, oder eben nicht, also dann sämtlich ein- oder ausgeschaltet sein. Auch hinsichtlich bestimmter Betriebsmodi, wie z. B. Fernlicht, Abblendlicht, Tagfahr ¬ licht etc., ist auch ein bereits originäres gruppenweises Zusammenfassen möglich.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform überlappen das Aus- und das Zuführ-Strahlenbündel , konkret die davon jeweils ausgefüllten Raumwinkelvolumina, insoweit, als jedes da ¬ von an einer Vereinigungsmenge der beiden einen Anteil von in der Reihenfolge der Nennung zunehmend bevorzugt mindestens 25 %, 35 %, 45 %, 55 %, 65 %, 75 %, 85 %, bzw. 90 % hat; besonders bevorzugt kann ein vollständiger Überlapp (100 %) sein, auch technisch bedingt können aber Obergrenzen bspw. bei 99 %, 97 % bzw. 95 % liegen. Diese Prozentangaben beziehen sich, wie gesagt, auf den Anteil, den ein jeweiliges Raumwinkelvolumen, das von dem Ausoder dem Zuführ-Strahlenbündel ausgefüllt wird, an einer Vereinigungsmenge dieser beiden Raumwinkelvolumina hat.

Generell wird die Erstreckung eines jeweiligen Strahlen- bündels nach der Halbwertsbreite genommen (Alternativen, die aber nicht bevorzugt sind, wären z. B. ein Strah ¬ lungsleistungsabfall auf 1/e bzw. 1/e 2 ). In senkrecht zu einer Hauptrichtung des jeweiligen Strahlenbündels liegenden Schnittebenen betrachtet liegt eine das jeweilige Strahlenbündel einfassende Mantelfläche also dort, wo die Strahlungsleistung auf die Hälfte eines Maximalwerts (in der jeweiligen Ebene) abgefallen ist. Die Strahlenbündel können beispielsweise in der Nähe einer Pupillenebene je ¬ weils in einer zur ihrer jeweiligen Hauptrichtung senk- rechten Schnittebene betrachtet bevorzugt eine ellipti ¬ sche oder kreisrunde Form haben ( konusförmige Strahlen- bündel) , bspw. auch aufgrund der verwendeten Optik; im Allgemeinen sind aber auch davon abweichende Formen möglich.

Die „Hauptrichtung" eines jeweiligen Strahlenbündels ergibt sich als Schwerpunktrichtung sämtlicher Richtungsvektoren, entlang welcher in dem jeweiligen Strahlenbündel Licht bzw. Strahlung geführt wird, wobei bei dieser Mittelwertbildung jeder Richtungsvektor mit der ihm zugehörigen Strahlstärke gewichtet wird. Soweit generell auf die „Strahlenbündel" Bezug genommen wird, bezieht sich dies ohne gegenteilige Angabe auf die Anordnung dem Array unmittelbar vorgelagert ( Zuführ-Strahlenbündel ) bzw. nachgelagert (Ein-/Aus-Strahlenbündel) .

In bevorzugter Ausgestaltung füllen das Zuführ-, das Ein- und das Aus-Strahlenbündel einen Gesamt-Winkelbereich, der mit dem Array (in einer konkreten Anordnung zur Lichtquelle) prinzipiell zugänglich ist, gemeinsam zu mindestens 90 %, vorzugsweise zu mindestens 95 %, beson ¬ ders bevorzugt vollständig, auf. Es wird also insbesonde- re auch der Raumwinkelbereich des Transient Fiat State der Aktoren genutzt, wird also Licht, welches theoretisch in diesem Zustand in eine mehr oder weniger definierte (eigene) Richtung reflektiert werden würde, entweder für das Ein- oder das Aus-Strahlenbündel verwendet. Der Tran- sient Fiat State ist ein Übergangszustand zwischen den beiden Maximal-Kippstellungen eines jeweiligen Aktors, den also der nichtausgelenkte Aktor einnimmt bzw. der an ¬ liegt, wenn der Aktor nicht betrieben wird. Die Spiegel ¬ flächen der Aktoren liegen dann also z. B. näherungsweise parallel zur Chip-Ebene; der Transient Fiat State wird deshalb z. B. bei den eingangs genannten Proj ektionsan- Wendungen nicht genutzt, weil es in dem zugeordneten Raumwinkelbereich ungewünschte Reflexe von der übrigen Chipoberfläche (Verbindungsstege, Metallisierung etc.) geben kann. Vorliegend lässt sich durch die Nutzung des Übergangsbe ¬ reichs der Winkelbereich je Strahlenbündel weiter erhö ¬ hen, ggf. auf Kosten eines etwas verringerten Kontrasts. Etwa im Falle eines vollständigen Überlapps von Zuführ- und Aus-Strahlenbündel kann der jeweilige Winkelbereich gegenüber dem Referenzfall verdoppelt werden. Sofern ge ¬ nerell auf einen „Winkelbereich" je Strahlenbündel bzw. vorliegend auf einen „Gesamt-Winkelbereich" Bezug genommen wird, bezieht sich dies bevorzugt auf eine Betrach ¬ tung in einer zur Spiegelfläche eines jeweiligen Aktors senkrechten Ebene, in welcher die Verkippung des Aktors und auch die Ausdehnung der Strahlenbündel maximal ist. Im Allgemeinen kann der Gesamt-Winkelbereich auch in einer Ebene betrachtet werden, die von dem Hauptstrahl des Zuführ-Strahlenbündels und dem Hauptrahl des Ein- Strahlenbündels gemeinsam aufgespannt wird, wobei bevor ¬ zugt derart unverkippt eingestrahlt wird, dass diese Ebe ¬ ne mit der im vorherigen Satz genannten Ebene der maximalen Aktor-Verkippung zusammenfällt. Ein jeweiliger Hauptstrahl liegt mittig im jeweiligen Strahlenbündel parallel zur jeweiligen Hauptrichtung (des jeweiligen Strahlenbündels) .

Bei einer bevorzugten Ausführungsform weist die Lichtquelle eine Pumpstrahlungseinheit und ein Leuchtstoffele- ment auf, das im Betrieb mit der Pumpstrahlung bestrahlt wird und daraufhin ein Konversionslicht emittiert. Die Konversion ist bevorzugt eine Dora-Konversion, das Kon- versionslicht ist also längerwellig als die Pumpstrah ¬ lung; das Konversionslicht hat zumindest einen überwie ¬ genden Anteil im sichtbaren Spektralbereich, bevorzugt liegt es insgesamt im Sichtbaren. Das Konversionslicht kann bspw. auch rotes oder grünes Licht sein, bevorzugt ist Gelblicht.

Das Konversionslicht kann für sich allein (Vollkonversi ¬ on) das Beleuchtungslicht bilden, bevorzugt ist eine Teilkonversion, bei welcher es gemeinsam mit anteilig nicht konvertierter Pumpstrahlung das Beleuchtungslicht bildet. Die Pumpstrahlung ist bevorzugt blaues Licht. Ge ¬ nerell ist das Beleuchtungslicht bevorzugt Weißlicht, dessen Farbort also bspw. in einem CIE-Normfarbdiagramm (1931) in dem ECE-Weißfeld gemäß der UN-ECE Regelung 48 (z.B. aktuelle Revision:

ECE/324/Rev.1/Add.47/Reg.No .48/Rev.12) liegen kann.

Vorliegend kann eine Lichtquelle mit Leuchtstoffelement insbesondere vorteilhaft sein, weil an bzw. in dem Leuchtstoffelement das mit dem Aus-Strahlenbündel zumin- dest anteilig zurückgeführte Beleuchtungslicht dort ge ¬ streut und damit jedenfalls zum Teil erneut zu dem Array geführt werden kann („Recycling"). Der zumindest teilweise Überlapp der Strahlenbündel bietet dann also auch die Effizienz betreffend Vorteile. Gleichwohl sind im Allge- meinen auch andere Lichtquellen denkbar, bspw. Halogen- und/oder Gasentladungslampen.

Wenngleich bei der bevorzugten Lichtquelle mit Leucht ¬ stoffelement dieses im Allgemeinen auch direkt an eine Austrittsfläche der Pumpstrahlungseinheit grenzend vorge- sehen sein kann (etwa im Falle einer LED mit angeformtem Leuchtstoffelement) , sind die Pumpstrahlungseinheit und das Leuchtstoffelement bevorzugt zueinander beabstandet. Die Pumpstrahlung durchsetzt dann einer Einstrahlfläche des Leuchtstoffelements vorgelagert ein Fluidvolumen, be- vorzugt ein Gasvolumen, besonders bevorzugt Luft; mit ei ¬ ner solchen Remote Phosphor-Anordnung (auch als Laser Activated Remote Phosphor LARP bezeichnet, sofern mindes ¬ tens ein Laser als Anregungslichtquelle verwendet wird) können sich bspw. Lichtquellen hoher Leuchtdichte reali- sieren lassen. Laser Activated Remote Phosphor Lichtquel ¬ len können im transmissiven Modus und/oder reflektiven Modus betrieben werden. Im Allgemeinen ist ein solcher Aufbau bspw. auch mit einer LED, Halogen- oder Gasentladungslampe als Pumpstrahlungsquelle denkbar, bevorzugt ist eine Laserquelle, die aus einer oder mehreren Einzel- Laserquellen aufgebaut sein kann; als Einzel-Laserquelle ist eine Laserdiode bevorzugt, bspw. auch aufgrund der damit möglichen Schaltzeiten (siehe unten im Detail) .

Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist der Abstrahl- fläche des Leuchtstoffelements eine Zuführoptik zugeord ¬ net, über welche das Zuführ-Strahlenbündel von dem Leuchtstoffelement auf das Array gelangt. Bevorzugt bil ¬ det die Zuführoptik die Abstrahlfläche des Leuchtstof ¬ felements, an welcher das Beleuchtungslicht abgeführt wird, auf das Mikrospiegel-Array ab.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist an einer der Abstrahlfläche entgegengesetzten Seitenfläche und optio ¬ nal auch an einer oder mehreren der angrenzenden Seitenflächen des Leuchtstoffelements ein (z. B. dichroiti- scher, s.u.) Spiegel vorgesehen, bevorzugt direkt an die Seitenfläche grenzend. Dies kann vorliegend bspw. inso- weit besondere Vorteile bieten, als das mit dem Aus- Strahlenbündel zurückreflektierte Beleuchtungslicht, das dann an der Abstrahlfläche des Leuchtstoffelements in diesen eintritt, an dem Spiegel reflektiert und so zurück zu dem Array geführt werden kann. Etwa im Vergleich zu einem Beleuchtungslicht-Recycling, das allein auf Streuprozessen basiert (siehe vorne) , lässt sich so idealer ¬ weise der Anteil des recycelten Beleuchtungslichts erhö ¬ hen. Bei einem in Reflexion betriebenen Leuchtstoffele- ment, wenn also die Einstrahl- und die Abstrahlfläche zu ¬ sammenfallen, kann der Spiegel beispielsweise ein metal ¬ lischer Vollspiegel sein.

Auch unabhängig von einer Verspiegelung der der Abstrahlfläche entgegengesetzten Seitenfläche des Leuchtstoffele- ments kann bzw. können im Allgemeinen auch jene Seitenfläche (n) des Leuchtstoffelements verspiegelt sein, die in Bezug auf zur Be-/Durchstrahlungsrichtung senkrechte Richtungen außen liegen. Dies kann die Effizienz weiter verbessern helfen. In bevorzugter Ausgestaltung wird das Leuchtstoffelement in Transmission betrieben, liegen Einstrahl- und Abstrahlfläche also einander entgegengesetzt, wobei der Spiegel an der Einstrahlfläche angeordnet und wellenlän ¬ genabhängig auch transmissiv ausgebildet ist. Der wellen- längenabhängige Spiegel muss nicht zwingend die gesamte Seitenfläche bedecken, er könnte bspw. auch nur in einem Einstrahlbereich davon vorgesehen sein, wobei die restliche Seitenfläche auch vollverspiegelt sein könnte. Bevor ¬ zugt bedeckt er die gesamte Einstrahlfläche. Unabhängig davon im Einzelnen ist der wellenlängenabhängige Spiegel dann also für die Pumpstrahlung transmissiv und für das Konversionslicht reflektiv. Ein entsprechendes dichroiti- sches Schichtsystem kann bevorzugt auch direkt auf die Einstrahlfläche aufgebracht sein, etwa als Beschichtung .

Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist die Beleuch- tungsvorrichtung dazu eingerichtet, die Ausgangsleistung der Pumpstrahlungseinheit in Abhängigkeit vom jeweilig auf das Leuchtstoffelement zurückreflektierten Anteil des Beleuchtungslichts zu verändern. Je größer der zurückre ¬ flektierte Anteil ist, desto mehr kann die Ausgangsleis- tung verringert werden, was eine energieeffiziente Be ¬ leuchtungsvorrichtung gestalten hilft. Eine solche Anpassung der Ausgangsleistung kann im einfachsten Fall mit einem Schwellenwert bzw. mehreren Schwellenwerten, also in Stufen, oder aber auch stufenlos erfolgen. Die bereits genannten Halbleiterquellen, also eine Laserdiode bzw. eine LED, können hierbei auch dahingehend vor ¬ teilhaft sein, dass in zeitlicher Hinsicht vergleichswei ¬ se schnelle Änderungen möglich sind, sodass also auch vergleichsweise kleinen Änderungen (Änderung der Kippstellung weniger Aktoren) gefolgt werden kann. Insbesondere bei im Verhältnis langsamen Änderungen, soweit es also beispielsweise um grundsätzlich unterschiedliche Be ¬ triebsmodi (wie z. B. Stadtfahrlicht gegenüber Fernlicht) geht, kann aber beispielsweise auch eine Halogen- oder Gasentladungslampe als Pumpstrahlungseinheit entsprechend nachgeregelt werden.

Soweit generell von einem „Eingerichtet-Sein" der Beleuchtungsvorrichtung die Rede ist, meint dies bspw., dass sich im Betrieb die Pumpstrahlung / das Beleuch- tungslicht entsprechend ausbreitet und/oder das Mikro- spiegel-Array entsprechend beschaltet ist bzw. beleuchtet wird. Soweit es um die Strahlführung geht, sind die ein ¬ zelnen Komponenten dabei derart relativ zueinander angeordnet, dass sich Pumpstrahlung und Konversions- bzw. Be- leuchtungslicht entsprechend ausbreiten. Bevorzugt weist die Beleuchtungsvorrichtung eine Steuereinheit auf, wel ¬ che die Beschaltung der Mikrospiegelaktoren (ein- /ausgeschaltet ) entsprechend steuert / die Lichtquelle entsprechend ansteuert. Generell kann für die Pumpstrahlungseinheit bzw. ihre Einzelquellen (insbesondere LED und/oder Laserdioden) ein gepulster Betrieb bevorzugt sein. Eine Anpassung der Ausgangsleistung kann dann amplituden- und/oder pulsweiten- moduliert erfolgen, bevorzugt ist letzteres. Bezüglich des Mikrospiegel-Arrays kann ein Betrieb derart bevorzugt sein, dass die Aktoren jeweils mit einer Klapp ¬ frequenz, die um ein Vielfaches größer als die eigentli ¬ che Schaltfrequenz ist, immer mal wieder aus der einen Kippstellung (die dem eigentlichen Schaltzustand ent- spricht) in die andere der beiden maximal möglichen Kippstellungen geklappt werden (um dann in der Regel sofort wieder in die eigentliche Kippstellung geklappt zu werden) . Ein entsprechend zwischen zwei Kippstellungen intermittierender Betrieb kann gegenüber einer statischen Beschaltung beispielsweise die Lebensdauer der Aktoren betreffend Vorteile bieten.

Die Aktoren des Mikrospiegel-Arrays können mit sehr hohen Klappfrequenzen betrieben werden. Entsprechende Klappfrequenzen können beispielsweise bei mindestens 100 Hz bzw. auch mindestens 500 Hz oder 1.000 Hz liegen; mögliche Obergrenzen liegen beispielsweise bei 1 MHz, 100 kHz bzw. 10 kHz. In Verbindung mit einer intelligenten Ansteuerung können so für jedes Pixel individuell beliebige Hellig ¬ keiten eingestellt werden, da der Grauwert bzw. die Dim- mung durch das über eine gewisse Zeitspanne gemittelte Verhältnis von der Zeit, während der sich der Aktor im Ein-Zustand befindet, zu der Zeit, während der sich der Aktor im Aus-Zustand befindet, gegeben ist. So können auf dem Mikrosspiegel-Array ortsabhängig und zeitabhängig be- liebige Grauwerte eingestellt werden um die Lichtvertei ¬ lung räumlich und zeitlich beliebig zu modifizieren. Eine Dimmung ermöglicht insbesondere weichere Übergänge beim Wechsel zwischen verschiedenen Lichtverteilungen, z. B. beim Übergang von Abblendlicht zu Fernlicht und umge- kehrt. Weiterhin ermöglicht eine Dimmung einen weicheren Übergang zwischen Bereichen unterschiedlicher Helligkeit, z. B. an der Hell-Dunkel-Grenze der Lichtverteilung auf der Straße.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform weist die Pump- Strahlungseinheit eine erste und eine zweite sowie ggf. weitere Pumpstrahlungsquellen auf (bevorzugt LED und/oder Laserdioden) , die derart betrieben werden, dass ihre Ausgangsleistungen in ersten Zeitpunkten in einem anderen Relativverhältnis zueinander stehen als in zweiten Zeit- punkten (die von den ersten verschieden sind) . Es kann beispielsweise die Ausgangsleistung der einen Pumpstrahlungsquelle konstant gehalten und jene der anderen ver ¬ ringert oder erhöht werden, oder es ist auch eine gegenläufige Veränderung beider Ausgangsleistungen möglich. Im Ergebnis ist jedenfalls eine mit den Pumpstrahlungsquel ¬ len auf der Einstrahlfläche des Leuchtstoffelements er- zeugte Bestrahlungsstärkeverteilung in den ersten Zeitpunkten eine andere als in den zweiten Zeitpunkten. So kann beispielsweise auch ortsabhängig eine Anpassung in Abhängigkeit von dem in jeweiligen Zeitpunkten recycelten Beleuchtungslicht vorgenommen werden.

Im Allgemeinen kann beispielsweise in genauer Kenntnis der Konversions- und Streueigenschaften des Leuchtstof ¬ felements für z. B. vordefinierte Schaltmuster des Arrays ein Profil zur Anpassung der Ausgangsleistung der Pump- Strahlungseinheit bzw. zur Anpassung der Bestrahlungs ¬ stärkeverteilung auf der Einstrahlfläche des Leuchtstof ¬ felements hinterlegt sein, z. B. durch eine erniedrigte oder erhöhte Strahlungsleistung der verwendeten Lichtquelle. Im bevorzugten Fall des Kfz-Scheinwerfers kann es beispielsweise für bestimmte Betriebsmodi (z.B. Abbiend-, Tagfahr-, Stadtfahrlicht) vordefinierte Schaltmuster ge ¬ ben, ist also die matrixförmige Verteilung der Ein- und Aus-Zustände der Aktoren bekannt. Insbesondere bei einem stark streuenden Leuchtstoffelement, das also eine Ortsauflösung des recycelten Beleuchtungslichts im We ¬ sentlichen aufhebt, ist z. B. auch eine Korrelation der Dimmung nur anhand der Anzahl der ausgeschalteten Aktoren denkbar .

Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist hingegen aber eine Sensoreinheit vorgesehen, die dazu eingerichtet ist, eine Strahlungsleistung und/oder eine Wellenlängenvertei ¬ lung und/oder einen Farbort eines Teils des Beleuchtungs ¬ lichts zu messen. Die „Wellenlängenverteilung" kann sich bspw. auf die Messung eines tatsächlichen Spektrums be- ziehen (Transmission, Absorption und/oder Reflexion), es kann aber ebenso nur die Verteilung bzw. das Verhältnis bei bestimmten Wellenlängen / „Farben" gemessen werden (also z. B. Blau/Gelb oder RGB, etc.) . Das Erfassen einer Wellenlängenverteilung oder des Farborts kann insbesondere im Falle einer Teilkonversion von Interesse sein, wenn sich also das Beleuchtungslicht als Mischung des Konver ¬ sionslichts und der anteilig nicht konvertierten Pump ¬ strahlung ergibt. Die in dem auf das Leuchtstoffelement zurückreflektierten Beleuchtungslicht noch enthaltene Pumpstrahlung wird dann nämlich zumindest teilweise kon- vertiert, womit sich nach dem Recycling das Verhältnis von nicht konvertierter Pumpstrahlung zu Konversionslicht zugunsten letzterem verschiebt. Wird bspw. eine Licht ¬ quelle mit zwei Pumplichtquellen leicht unterschiedlicher Wellenlänge verwendet, deren jeweilige Pumpstrahlung das Leuchtstoffelement unterschiedlich gut konvertieren kann, kann eine Veränderung des Verhältnisses der Ausgangsleis ¬ tungen der Lichtquellen einen Freiheitgrad zur Einstellung bieten.

Etwa im Falle der Blau/Gelb-Mischung erhöht die erneute Konversion den Gelb-Anteil, was gegebenenfalls eine Nach ¬ regelung erforderlich machen kann. Die Sensoreinheit ist bevorzugt mit einer Steuereinheit gekoppelt, die bei ¬ spielsweise die Pumpstrahlungseinheit ansteuert; es ist beispielsweise auch eine gesonderte Lichtquelle speziell für einen Farbortausgleich denkbar.

Die Sensoreinheit, konkret die Sensorfläche zum Erfassen des Beleuchtungslichts, kann bevorzugt derart angeordnet werden, dass sie während des Klappens der Aktoren von ei ¬ nem Reflex passiert wird. Sie kann beispielsweise dem Transient Fiat State zugeordnet sein, also beispielsweise zwischen dem Ein-Strahlenbündel und dem kombinierten Zu- führ-/Aus-Strahlenbündel .

Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist das Leuchtstoffelement relativ zur Pumpstrahlungseinheit derart ver- setzbar gelagert, dass sich die Konversionseigenschaften des Leuchtstoffelements in einer ersten Versetzstellung von jenen in einer zweiten Versetzstellung (die von der ersten verschieden ist) unterscheiden. Infolge der „versetzbaren" Lagerung muss nicht notwendigerweise die Posi- tion des Leuchtstoffelements insgesamt verändert werden, sondern es ist beispielsweise auch eine drehbare Lagerung möglich, wobei mit der Drehbewegung zwischen den Versetzstellungen gewechselt werden kann. Es ist aber auch eine verschiebbare Lagerung möglich, wobei die Verschieberich- tung schräg, bevorzugt senkrecht, zu einer Hauptrichtung der Pumpstrahlung auf der Einstrahlfläche liegen kann. Bevorzugt ist eine geradlinige Verschiebbarkeit, bei ¬ spielsweise über einen Linearmotor/-Aktor betrieben. Im Allgemeinen wäre in Kombination mit nicht kollimierter Pumpstrahlung (die also konvergent oder divergent auf ¬ trifft) aber auch ein Versetzen entlang der eben genannten Hauptrichtung denkbar, womit sich eben der bestrahlte Bereich verändert (vergrößert/verkleinert) .

Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist ein versetzbar gelagerter Filter vorgesehen, wobei sich mit einem Versetzen des Filters die spektralen Eigenschaften des zu der Beleuchtungsanwendung hinaus reflektierten Beleuchtungslichts einstellen lassen. Es kann so bspw. auch ein spektraler Ausgleich erfolgen, also bspw. der Farbort nachjustiert werden, etwa in Abhängigkeit von einer Mes ¬ sung mit einer vorstehend beschriebenen Sensoreinheit. Bezüglich der Möglichkeiten der „versetzbaren Lagerung" wird ausdrücklich auf die Offenbarung in den vorherigen Absätzen das Leuchtstoffelement betreffend verwiesen, der Filter kann also bspw. als Filterrad oder als Schieber gelagert vorgesehen sein. Bevorzugt ist der Filter dem Ein-Strahlenbündel zugeordnet, ist er dann also in Bezug auf dessen Hauptrichtung entsprechend versetzbar. Die spektralen Eigenschaften können, wie erwähnt, mit dem Filter einerseits konstant gehalten werden, es ist aber andererseits auch eine bewusste Veränderung der spektral ¬ en Eigenschaften denkbar.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform haben die Mikro- spiegelaktoren jeweils einen möglichen Auslenkwinkel von dem Betrag nach mindestens 10°, bevorzugt mindestens 12°, besonders bevorzugt mindestens 15° (mögliche Obergrenzen können z. B. bei höchstens 30°, 25° bzw. 20° liegen) . Dieser Auslenkwinkel wird jeweils zwischen der 0°-Achse und einer Maximal-Kippstellung genommen, bevorzugt ist er zu beiden Seiten der 0°-Achse gleich groß, beträgt er dann also bspw. +/- 10° bzw. +/- 12° oder +/- 15°.

Die Erfindung betrifft auch einen Kfz-Scheinwerfer und/oder eine KFZ-Signalleuchte, insbesondere einen Auto ¬ mobil-Scheinwerfer und/oder einen Frontscheinwerfer.

Die Erfindung betrifft auch die Verwendung einer vorlie- gend offenbarten Beleuchtungsvorrichtung bzw. eines Kfz- Scheinwerfers mit einer solchen zur Beleuchtung, insbesondere zur adaptiven Straßenausleuchtung, im Allgemeinen aber bspw. auch zur Projektion von Informationen auf die Straße. Es wird ausdrücklich auch auf die vorstehenden Angaben verwiesen, die gleichermaßen eine entsprechende Verwendung bzw. den Kfz-Scheinwerfer betreffend offenbart sein sollen. Im Allgemeinen könnte die Beleuchtungsvorrichtung aber bspw. auch in einem Effektlicht- Scheinwerfer bzw. allgemein im Entertainment-Bereich bzw. auch im Bereich Architainment-Beleuchtung Verwendung finden .

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungs ¬ beispielen näher erläutert, wobei die einzelnen Merkmale im Rahmen der nebengeordneten Ansprüche auch in anderer Kombination erfindungswesentlich sein können und auch weiterhin nicht immer im Einzelnen zwischen den unterschiedlichen Anspruchskategorien unterschieden wird.

Im Einzelnen zeigt

Figur 1 die nicht erfindungsgemäße Strahlbündel- Aufteilung im Falle eines zu Proj ektions zwecken genutzten Mikrospiegel-Arrays ;

Figur 2 die Strahlbündel-Aufteilung an einem Mikrospie- gel-Array einer erfindungsgemäßen Beleuchtungs ¬ vorrichtung; Figur 3 eine schematische Darstellung der Pupillen im

Winkelraum für die nicht erfindungsgemäße Anord ¬ nung gemäß Figur 1 ;

Figur 4 eine schematische Darstellung der Pupillen im

Winkelraum für die erfindungsgemäße Anordnung gemäß Figur 2. Bevorzugte Ausführung der Erfindung

Figur 1 illustriert die Raumwinkelaufteilung im Falle eines nicht in erfindungsgemäßer Anordnung betriebenen Mik- rospiegel-Arrays , von dem ein Mikrospiegelaktor 1 gezeigt ist. Dem Mikrospiegel-Array ist eine Lichtquelle 2 derart zugeordnet, dass ein Zuführ-Strahlenbündel 3 mit einem von der Lichtquelle 2 emittierten Beleuchtungslicht auf das Mikrospiegel-Array fällt. Vorliegend ist aus Darstel ¬ lungsgründen nur der eine Mikrospiegelaktor 1 des Arrays gezeigt (auf den insoweit eigentlich nur ein Teil- Strahlenbündel fällt) , dennoch ist das zugeführ ¬ te/reflektierte Licht anhand der „Strahlenbündel" veran ¬ schaulicht, also bezogen auf das Array im Gesamten.

Der Mikrospiegelaktor 1 ist im nicht ausgelenkten Zustand dargestellt. Er ist zwischen zwei Maximal-Kippstellungen, die strichliert angedeutet sind, hin- und her verkippbar. Der nicht ausgelenkte Zustand wird als Transient Fiat State bezeichnet, und vorliegend entspricht die eine Ma- ximal-Kippstellung der Ein- und die andere der Aus- Kippstellung. In der Aus-Kippstellung reflektiert der Mikrospiegelaktor 1 das auf seine Spiegelfläche 4 fallen ¬ de Beleuchtungslicht auf einen Absorber 5, das Beleuch ¬ tungslicht wird also nicht weiter genutzt. In der Ein- Kippstellung wird das Beleuchtungslicht hingegen durch eine Beleuchtungsoptik 6 (ein Linsensystem) geführt, also im Falle der Projektionsanwendung zur Bildgebung genutzt.

Bezogen auf eine 0°-Achse 7 ist der Mikrospiegelaktor 1 um +/- 12° verkippbar, was für sämtliche Aktoren des Arrays gilt. Die Verkippbarkeit begrenzt einen mit dem Ar ¬ ray maximal zugänglichen Gesamt-Winkelbereich, nämlich vorliegend auf 96°. Neben dem Zuführ-Strahlenbündel 3 sind in diesem Gesamt-Winkelbereich ferner das Ein- Strahlenbündel 8 (zur Beleuchtungsoptik 6), das Aus- Strahlenbündel 9 (in den Absorber 5) und das Transient- Strahlenbündel 10 untergebracht. Es füllt also jedes der Strahlenbündel 3, 8-10 einen jeweiligen Winkelbereich von 24° aus. Das Ein-Strahlenbündel 8 und das Aus- Strahlenbündel 9 sind über das Transient-Strahlenbündel 10 zueinander beabstandet, um mit Blick auf einen guten Kontrast unbeabsichtigte Reflexe bzw. weitere Beugungs ¬ ordnungen, die im Transient Fiat State vermehrt auftreten können (vgl. auch die Beschreibungseinleitung dazu), soweit möglich aus dem Ein-Strahlenbündel 8 zu halten.

Bei der erfindungsgemäßen Beleuchtungsvorrichtung gemäß Figur 2 ist der Gesamt-Winkelraum hingegen anders aufgeteilt, überlappen nämlich das Zuführ-Strahlenbündel 3 und das Aus-Strahlenbündel 9. Soll also in jeweiligen Zeit ¬ punkten von einem jeweiligen Mikrospiegelaktor 1 kein Licht durch die Beleuchtungsoptik 6 gelangen, wird es zu- rück auf die Lichtquelle 2 reflektiert. Zudem wird auch der Transient Fiat State genutzt, grenzen also das Ein- Strahlenbündel 8 und das kombinierte Zuführ-/Aus- Strahlenbündel 3, 9 direkt aneinander.

Dementsprechend lässt sich der Gesamt-Winkelbereich bes- ser ausnutzen, kann nämlich jedes der Strahlenbündel 3, 8, 9 jeweils einen Winkelbereich von 48° einnehmen. Wie in der Beschreibungseinleitung im Einzelnen erläutert, wird so die System-Etendue vergrößert. Es kann also mehr Licht bzw. Licht einer „schlechteren" Lichtquelle (gerin- gerer Leuchtdichte) über das Mikrospiegel-Array geführt und zu Beleuchtungs zwecken genutzt werden. Figur 2 illustriert ferner, wie die Lichtquelle 2 im Fal ¬ le einer erfindungsgemäßen Beleuchtungsvorrichtung bevorzugt aufgebaut ist. Sie weist eine Pumpstrahlungseinheit 20 auf, vorliegend ein Array aus mehreren Laserdioden (nicht im Einzelnen gezeigt) . Die davon emittierte Pump ¬ strahlung 21, vorliegend blaues Laserlicht, trifft auf ein Leuchtstoffelement 22, welches vorliegend Yttrium- Aluminium-Granat (YAG: Ce) als Leuchtstoff aufweist. Die ¬ ser emittiert auf die Anregung mit der Pumpstrahlung 21 hin ein Konversionslicht, welches gemeinsam mit anteilig nicht konvertierter Pumpstrahlung 21 ein Beleuchtungslicht 23 bildet.

Das Beleuchtungslicht 23 wird an einer der Einstrahlflä ¬ che 24 des Leuchtstoffelements 22 entgegengesetzten Ab- strahlfläche 25 abgeführt und gelangt über eine Zuführop ¬ tik 26 auf das Mikrospiegel-Array. Wird in jeweiligen Zeitpunkten von jeweiligen Aktoren Beleuchtungslicht in dem Aus-Strahlenbündel 9 zurück zu der Lichtquelle 2 re ¬ flektiert, trifft es durch die Zuführoptik 26 auf das Leuchtstoffelement 22. Von dort wird es dann anteilig be ¬ reits aufgrund von Streuprozessen und Absorption- Emissionsprozessen erneut in Richtung des Mikrospiegel- Arrays geführt (recycelt) . Ferner ist an der Einstrahl ¬ fläche 24 des Leuchtstoffelements 22 ein Spiegel 27, näm- lieh eine dichroitische Beschichtung, angeordnet, welche für die Pumpstrahlung 21 transmissiv ist, das Konversionslicht jedoch reflektiert. So lässt sich der Anteil des insgesamt recycelten Lichts weiter erhöhen.

Die Beleuchtungsoptik 6 bildet das Mikrospiegel-Array ins Unendliche ab, von jedem Aktor 1 wird also der Beleuchtungsoptik 6 nachgelagert ein jeweiliges Teil- Strahlenbündel für sich kollimiert in eine jeweilige Raumrichtung geführt. Die Beleuchtungsoptik 6 setzt also die matrixförmige Anordnung der Aktoren 1 (Ortsvertei ¬ lung) in eine Raumwinkelverteilung um, es kann also je- weiligen Raumrichtungen gezielt Beleuchtungslicht zuge ¬ führt werden (Ein-Kippstellung des jeweiligen Aktors 1) oder eben nicht (Aus-Kippstellung des jeweiligen Aktors 1) . Ein bevorzugtes Anwendungsgebiet ist die adaptive Straßenausleuchtung mit einem Kfz-Scheinwerfer, vgl. auch die Beschreibungseinleitung im Einzelnen.

Die Figuren 3 und 4 illustrieren nochmals die bereits an ¬ hand der Figuren 1 und 2 diskutierte Aufteilung des Ge- samt-Winkelbereichs 30. Figur 3 entspricht der Anordnung gemäß Figur 1, der Gesamt-Winkelbereich 30 ist also in vier Winkelbereiche 31a-d unterteilt. Gezeigt ist eine Pupillen-Ansicht, die Strahlenbündel 3, 8-10 werden also auf einer Kugeloberfläche betrachtet (der Kugelmittel ¬ punkt liegt mittig in der Spiegelfläche 4) . Der Schnitt durch den Gesamtwinkelbereich 30 ist parallel zur Kipprichtung des Spiegelarrays dargestellt.

Im Falle von Figur 3 steht jedem der Strahlenbündel 3, 8- 10 ein jeweiliger Winkelbereich 31a-d von 24° zur Verfügung, was bei gegebener Leuchtdichte der Lichtquelle 2 die Menge des Lichts begrenzt, das durch das System ge- führt werden kann. Bei der Anordnung gemäß Figur 4 (entsprechend Figur 2) überlappen das Zuführ-Strahlenbündel 3 und das Aus-Strahlenbündel 9 und wird ferner auch der Transient Fiat State genutzt, vgl. die vorstehende Be ¬ schreibung. Dementsprechend sind die Winkelbereiche 31a, 31b verdoppelt, liegen sie nämlich bei jeweils 48°. Der Gesamt-Winkelbereich 30 bleibt dabei unverändert bei 96°. Bei gegebener Leuchtdichte der Lichtquelle 2 kann mehr Licht durch das System geführt werden. Durch eine Erhö ¬ hung der Spiegel-Auslenkwinkel von +/- 12° auf z.B. +/- 18° und ein entsprechend angepasster Einstrahlungswinkel der Lichtquelle 2 ließen sich die Winkelbereiche 31a, 31b entsprechend weiter erhöhen (eine Beleuchtungsoptik 6 mit entsprechend angepasstem Akzeptanzwinkel vorausgesetzt) .

BEZUGSZEICHENLISTE

Mikrospiegelaktor 1

Lichtquelle 2

Zuführ-Strahlenbündel 3 Spiegelfläche 4

Absorber 5

Beleuchtungsoptik 6

0° -Achse 7

Ein-Strahlenbündel 8 Aus-Strahlenbündel 9

Transient-Strahlenbündel 10

Pumpstrahlungseinheit 20

Pumpstrahlung 21

Leuchtstoffelement 22 Beleuchtungslicht 23

Einstrahlfläche 24

Abstrahlfläche 25

Zuführoptik 26

Spiegel (dichroitisch) 27 Gesamt-Winkelbereich 30 Winkelbereiche 31a-d