Die Erfindung betrifft eine Lasereinheit für einen Fahrzeugscheinwerfer mit einer Laserlichtquelle, vorzugsweise Laserdiode, zum Aussenden von Laserlicht und mit einer Kollimatoroptik, welche zumindest ein optisches Bauelement umfasst, wobei die Kollimatoroptik dazu eingerichtet ist, von der Lichtquelle ausgesandtes Laserlicht zu kollimieren und auf einen der Lasereinheit zugeordneten Umlenkspiegel zu richten, wobei sich das Laserlicht überwiegend entlang eines regulären Lichtweges ausbreitet. Die Erfindung betrifft außerdem ein Lasermodul mit einer Mehrzahl von Lasereinheiten sowie einen Fahrzeugscheinwerfer mit einer Lasereinheit bzw. einem Lasermodul der genannten Art.

Im Rahmen dieser Offenbarung bedeutet optisches Bauelement eine optische Komponente mit lichtsammelnden oder -streuenden Eigenschaften, und spezifischer einen Formreflektor (z.B. Hohl- oder Wölbspiegel) oder eine refraktive Komponente wie eine optische Linse oder ein refraktives Homogenisierung-Element, wobei auch Kombinationen aus diesen Komponenten eingeschlossen sein können. Ferner wird unter regulärem Lichtweg jener Lichtpfad verstanden, den ein Lichtstrahl, der von der Laserlichtquelle im Maximum der Abstrahlung ausgesandt, durch das optische System nimmt, wobei unerwünschte Reflexionen oder Streueffekte außer Acht bleiben. Als regulärer Laserstrahl wird entlang des regulären Lichtwegs sich ausbreitendes Laserlicht verstanden, bis hin zu einer Abweichung (transversaler Abstand vom Weg des Maximums bzw. Winkelabweichung), bei der die Intensität auf einen festgelegten Bruchteil - typischer Weise die Hälfte - der Intensität im Maximum abgefallen ist. Für den regulären Lichtweg bleiben außerdem unerwünschte Reflexionen an optischen Bauelementen außer Acht. Der reguläre Laserstrahl hat in der Regel einen definierten, von der Art der Lichtquelle abhängigen Querschnitt. Der reguläre Lichtweg ist in der Regel so gewählt, dass er entlang der optischen Achse der Kollimatoroptik verläuft, da dies lichttechnisch einfacher zu behandeln ist als abseits der optischen Achse (sogenannte „schiefe") Strahlenbündel. Bei den hier in erster Linie (aber nicht ausschließlich) betrachteten Laserdioden ist der Querschnitt typischer Weise kreisförmig oder elliptisch; der Durchmesser des Laserstrahls liegt typischer Weise bei wenigen Millimetern, z.B. 2 mm, und die Strahldivergenz liegt in der Größenordnung von wenigen mrad, oft deutlich darunter, beispielsweise bei 0,3 bis 0,5 mrad. Der Einsatz von Laserlichtquellen in Kraftfahrzeugen, insbesondere für Scheinwerfer von Kraftfahrzeugen, gewinnt derzeit an Bedeutung, da Laserdioden flexiblere und effizientere Lösungen ermöglichen, wodurch auch die Leuchtdichte des Lichtbündels sowie die Lichtausbeute erheblich gesteigert werden kann und hochauflösende scannende AFS- Scheinwerfersysteme realisiert werden können.

Bei bekannten Beleuchtungsvorrichtungen in Fahrzeugen wird der Laserstrahl allerdings nicht direkt aus der Beleuchtungsvorrichtung bzw. dem Scheinwerfer emittiert, um eine Gefährdung der Augen von Menschen und anderen Lebewesen durch den extrem gebündelten Lichtstrahl hoher Leistung zu vermeiden. Der Laserstrahl wird vielmehr auf ein zwischengeschaltetes Konversionselement gerichtet, das ein Material zur Luminenszenz- kon version, kurz„Phosphor" genannt, enthält und das Laser licht, beispielsweise einer Wellenlänge im blauen Bereich, in sichtbares Licht, vorzugsweise weißes Licht, umwandelt; dieses sichtbare Licht wird dann nach außen gelenkt. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird unter„Phosphor" ganz allgemein ein Stoff oder eine Stoffmischung verstanden, welche Licht einer Wellenlänge in Licht einer anderen Wellenlänge oder eines Wellenlängengemisches umwandelt - sogenannte„Wellenlängenkonversion" -, insbesondere um„weißes" Licht zu erzeugen. Zumeist ist dem Konversionselement ein programmiert verschwenkbarer Spiegel vorgeschaltet (hinsichtlich des Strahlengangs des Laserlichts), der als Umlenkspiegel dazu dient, den der Laserstrahl auf verschiedene Orte auf dem flächigen Konversionselement zu lenken. Um zu erreichen, dass auf dem Konversionselement wohldefinierte Lichtpunkte oder (bei bewegtem Spiegel) Lichtmuster erzeugt werden, wird das von der Laserlichtquelle herrührende Licht mittels einer optischen Anordnung kollimiert, die hier als Kollimatoroptik bezeichnet wird. Die Kollimatoroptik ist (hinsichtlich des Strahlengangs) zwischen der Lichtquelle und dem Spiegel, in der Regel unmittelbar nach der Laserlichtquelle, angeordnet und kann mehrere optische Bauelemente und/ oder das Licht begrenzende Komponenten umfassen, ist jedoch häufig durch eine einzelne optische Linse gebildet. Durch die programmierte Bewegung des Spiegels erzeugt der Laserstrahl ein Leuchtbild auf dem Konversionselement, und dieses Leuchtbild wird durch eine optische Anordnung, beispielsweise eine Abbildungsoptik mit Reflektoren und/ oder vorzugsweise Linsen, als Lichtverteilung auf die Fahrbahn einer Straße projiziert.

In dieser Beleuchtungsvorrichtung wird somit ein fokussierter Laserstrahl, oder eine Vielzahl solcher fokussierten Laserstrahlen, auf eine Umlenkeinrichtung, die beispielsweise als MEMS- Scanning-Spiegel mit einer hochreflektiven Spiegelfläche ausgebildet ist, geleitet und von der Umlenkeinrichtung so abgelenkt, dass der Laserstrahl auf weitere optische Komponenten fällt und dort einen lumineszenten Leuchtstoff (sogenannten„Phosphor") ortsveränderlich anregt.

Seitens der Anmelderin wurde beobachtet, dass es von besonderer Bedeutung ist, dass der Laserstrahl nur die hochreflektive Spiegelfläche der Umlenkeinrichtung beleuchtet. Die Spiegelfläche hat eine sehr hohe Reflektivität, die typischerweise über 99% liegt. Jener Lichtanteil, der nicht reflektiert wird, wird in Form von Wärme in die Spiegelfläche deponiert, was zur Erwärmung des Bauteils führt, dem die Spiegelfläche zugehört. Durch geeignete Maßnahmen- nämlich passive oder aktive Kühlung durch Ableiten der Wärme zum Scheinwerfergehäuse hin, zumeist durch Wärmeleitung und/ oder Lüftung - wird diese Erwärmung des Bauteils kompensiert, um zu vermeiden, dass das Bauteil bzw. die Umlenkeinrichtung sich durch zu starke Erwärmung verformt oder zerstört wird. Die Oberflächen des Bauteils außerhalb der Spiegelfläche haben deutlich geringere Reflexionsgrade als die hochreflektive Spiegelfläche selbst, typischer Weise bei 50 bis 60%. Es besteht daher die Gefahr, dass an der Spiegelfläche vorbeigeleitetes Laserlicht den Bauteil bzw. die Umlenkeinrichtung stark erhitzt und zu unerwünschter Verformung oder thermischer Zerstörung führt.

Außerdem ist vom normalen Strahlengang in einem Laser-System der hier betrachteten Art abweichendes Licht - im Folgenden als aberrantes Licht bezeichnet - grundsätzlich nachteilig, da der Phosphor durch solches aberrantes Licht auch in Bereichen angeregt wird, auf die der reguläre Laserstrahl gerade nicht trifft. Somit werden in der Lichtverteilung auch Regionen, die eigentlich unbeleuchtet bleiben sollen, nicht vollständig abgedunkelt, was zu einer Verfälschung des gewünschten Leuchtbildes und der daraus resultierenden Lichtverteilung auf der Straße führt.

Das Auftreten aberranten Lichts kann aber aus zumindest zwei Gründen nicht vollständig verhindert werden. Zum einen können Abweichungen der Laserlichtquelle, wie z.B. Defekte in der Laserlichtquelle oder fehlerhafte Justierung, dazu führen, dass ein Teil der Laserstrahlung von der regulären Richtung des Laserstrahls abweicht. Zum anderen enthält die Kollimatoroptik optische Bauelemente, insbesondere optische Linsen, an deren Oberflächen es zu Reflexionen kommt, die an sich unerwünscht, jedoch aus physikalischen Gründen (Fresnel-Reflexion) unvermeidlich sind. Diese parasitären Reflexionen lassen sich durch geeignete Beschichtungen der brechenden Oberflächen zwar weitgehend unterdrücken, jedoch verbleiben restliche Effekte von ca. 1% pro Grenzfläche. Bei einer aktuell verwendeten Laserleistung von z.B. bis zu 35 W ergibt dies den beträchtlichen Wert von 350 mW, der als aberrantes Licht verloren geht.

Es ist bekannt, zur Begrenzung des Laserstrahls nach außen Lochblenden zu verwenden; diese Blenden begrenzen jedoch den regulären Laserstrahl selbst und führen daher zu Verlusten der Lichtleistung.

Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, die Auswirkungen von Laserlicht, das von dem regulären Strahlverlauf abweicht, insbesondere aberrantem Licht, das durch unerwünschte Reflexionen an lichtbrechenden Flächen erzeugt wird, zu verringern oder möglichst ganz zu beseitigen. Dabei sollen allerdings die regulären Lichtstrahlen des Laserlichts nicht behindert werden.

Diese Aufgabe wird von einem Leuchtmodul der eingangs angegebenen Art dadurch gelöst, dass der Kollimatoroptik erfindungsgemäß eine Blende zugeordnet ist, welche zumindest einen Teil aberranten Laserlichts, welches sich entlang eines Lichtwegs ausbreitet, der von dem regulären Lichtweg abweicht und zumindest eine zusätzliche Reflexion an oder in einem optischen Bauelement der Kollimatoroptik beinhaltet, ausblendet, bevor es auf den Umlenkspiegel fällt - d.h. bevor es den Umlenkspiegel erreichen kann. Die Blende kann hierbei an jeder geeigneten Stelle im Lichtweg des aberranten Lichts angeordnet sein, insbesondere nach oder auch vor dem Ort, wo die zusätzliche Reflexion (bei fehlender Blende und somit unblockiertem Lichtweg) stattfindet.

Gemäß der Erfindung ist somit eine zusätzliche Blende vorgesehen, die dazu dient, auf den Spiegel-Bauteil nur jenes Licht auftreffen zu lassen, welches auf die Spiegelfläche auftrifft; dagegen absorbiert die Blende aberrantes Licht, welches nicht dem fokussierten Laserstrahl entspricht. Dadurch wird einerseits verhindert, dass das MEMS-Bauteil durch Licht, das durch die oben erwähnten parasitären Reflexionen zustande kommt, zu stark erwärmt oder sogar zerstört wird, und andererseits das gesamte vom regulären Strahlengang abweichendes Licht im optischen System reduziert, was dem am Phosphor erreichbaren Kontrast zugutekommt.

Die erfindungsgemäße Blende kann zudem so ausgelegt sein, dass die Blende mit ihrer optisch wirksamen Öffnungsbegrenzung außerhalb einer Einhüllenden des regulären Lichtweges angeordnet ist, wodurch kein Licht des regulären Laserstrahls zum Phosphor hin abgeschattet wird. In dieser Hinsicht wird eine Einschränkung der Effizienz hinsichtlich der von der Laserlichtquelle erzeugten Laserstrahlung vermieden. Mit anderen Worten, die Blendenöffnung kann so dimensioniert sein, dass der reguläre Strahlverlauf eines vorschriftsmäßig justierten Laserstrahls die erfindungsgemäße Blende ungehindert passieren kann. Natürlich ist darüber hinaus dafür zu sorgen, dass die erfindungsgemäße Blende und ihre Aufhängung nirgends den Strahlverlauf des Laserstrahls obstruieren, weder vor noch nach der Ablenkung am Umlenkspiegel.

Die erfindungsgemäße Lösung erbringt zusätzliche Vorteile zusätzlich zur so erreichten thermischen Entlastung des Spiegelbauteils. Aberrantes Licht, dass abseits der Spiegelfläche oder auch mit irregulärer Strahlrichtung über die Spiegelfläche reflektiert wird, trifft unkontrolliert auf den Phosphor auf, und dieser wird dadurch angeregt werden und weißes Licht abstrahlen. Dies würde zu unerwünschten Leuchtbildern und Streulicht auf der Straße führen, bis hin zur Überschreitung der zulässigen Grenzwerte für Blend- und Streulicht bei Scheinwerfern.

Zusätzlich ergibt die erfindungsgemäße Lösung einen Schutz gegen irrtümliche Fehleinstellungen der Laserdiode und/ oder der optischen Bauelemente, da durch einen falsch justierten Laserstrahl Bauteile außerhalb der hochreflektierenden Oberfläche des Umlenkspiegels getroffen werden und dadurch unzulässig erwärmt werden könnten. Sollte der Laserstrahl sich verschieben, beispielsweise durch eine fehlerhafte Justierung oder durch Stoßeinwirkung während des Betriebs, wird aufgrund der abweichenden Laserstrahlung der Spiegel nicht zerstört, sondern dank der Erfindung lediglich die erfindungsgemäße Blende erhitzt. Dies kann beispielsweise durch eine Temperaturüberwachung erkannt werden, die eine übermäßige Erwärmung als Fehlerfall erkennt und den Laser aus Sicherheitsgründen abschaltet.

In einer vorteilhaften Ausbildung der Erfindung kann eine Blende zwischen der Kollimatoroptik und dem Umlenkspiegel angeordnet sein. Hierbei wird eine Positionierung unmittelbar vor dem Umlenkspiegel als günstig angesehen. Dies ermöglicht das Ausblenden von aberrantem Licht, das infolge unerwünschter Reflexionen an optischen Bauelementen der Kollimatoroptik zustande kommt. In einer anderen vorteilhaften Ausbildung der Erfindung kann eine Blende vor dem ersten optischen Bauelement der Kollimatoroptik angeordnet sein. Dadurch kann erreicht werden, dass Laserlichtanteile, die von der Laserlichtquelle unter großem Winkel ausgehen und sich in der Kollimatoroptik unter unerwünschten Reflexionen ausbreiten würden, ausgeblendet werden.

Diese beiden Ausbildungen können auch kombiniert werden, d.h. es kann je eine Blende vor und nach der Kollimatoroptik vorgesehen sein.

Beispielsweise kann die Blende eine vorzugsweise kreisrunde oder ovale (insbesondere ellipsenartig geformte) Öffnung aufweisen, deren Innendurchmesser das Hindurchtreten, vorzugsweise das ungehinderte Hindurchtreten, des Laserlichts gemäß dem regulären Lichtweg zulässt. Als Variante kann die Öffnung eine andere Form aufweisen, z.B. quadratisch oder rechteckig, welche den Querschnitt des regulären Strahls umgibt.

Es kann zudem zur Vereinfachung der Konstruktion der Komponenten der Lasereinheit beitragen, wenn die Blende mit einer Linsenhalterung zum Halten eines der optischen Bauelemente der Kollimatoroptik integriert ist.

Als Sicherheitsmaßnahme kann außerdem vorgesehen sein, dass die Blende einen Temperatursensor zur Überwachung auf eine unzulässige Erwärmung als Anzeichen einer fehlerhaften Justierung der optischen Komponenten aufweist.

Die erfindungsgemäße Lasereinheit eignet sich auch für ein Lasermodul, das eine Mehrzahl von Lasereinheiten gemäß der Erfindung umfasst, wobei die Lasereinheiten ihr Laserlicht auf einen gemeinsamen Spiegel richten; hierbei können die Lasereinheiten eigene Kollimatoroptiken aufweisen, wobei diese in der Regel zudem das Laserlicht der Lasereinheiten auf die Spiegelfläche eines gemeinsamen Konvertorelements fokussieren. Die Lasereinheiten können auch eine gemeinsame Kollimatoroptik haben, sodass ein Lasermodul für einen Fahrzeugscheinwerfer mit einer Mehrzahl von Lasereinheiten mit jeweils einer Laserlichtquelle - vorzugsweise Laserdiode - zum Aussenden von Laserlicht gebildet ist, mit einer Kollimatoroptik wie voranstehend beschrieben, wobei das Laserlicht der Lasereinheiten zusammengeführt und auf einen gemeinsamen Spiegel geleitet wird. Die Erfindung kommt insbesondere in einem Fahrzeugscheinwerfer mit einer Lasereinheit und/ oder einem Lasermodul der genannten Art zur vorteilhaften Anwendung.

Die Erfindung samt weiteren Ausbildungen und Vorzügen wird nachstehend anhand einiger Ausführungsbeispiele beschrieben, die in den beigefügten Zeichnungen dargestellt sind und nicht als einschränkend für die Erfindung auszulegen sind. Die Zeichnungen zeigen in schematischer Form

Fig. 1 eine Übersicht des Strahlengangs in einem Scheinwerfer mit einer Lasereinheit;

Fig. 2 den Strahlengang zwischen Laserlichtquelle und Spiegel, wobei der reguläre Strahlengang sowie beispielhafte aberrante Lichtanteile dargestellt sind;

Fig. 3 eine vergrößerte Ansicht eines steuerbaren Spiegels;

Fig. 4 eine Ausführungsform der Erfindung, worin eine erfindungsgemäße Blende zwischen Kollimatoroptik und Spiegel angeordnet ist;

Fig. 5 die Geometrie der Blende der Fig. 4;

Fig. 6 eine weitere Art aberranten Lichts bei einer dicken Linse der Kollimatoroptik;

Fig. 7 eine Ausführungsform der Erfindung mit einer der Linse der Fig. 6 vorgeschalteten erfindungsgemäßen Blende; und

Fig. 8 eine weitere Ausführungsform der Erfindung mit einem Lasermodul mit mehreren Laserlichtquellen und einer erfindungsgemäßen Blende in einer gemeinsamen Kollimatoroptik.

In Fig. 1 ist ein typischer Strahlengang in einem scannenden Laser-Scheinwerfer 9 skizziert, der grundsätzlich bekannter Art ist, aber auch in der Erfindung zur Anwendung kommt. Der Laser-Scheinwerfer 9 (der hier lediglich schematisch und ohne Gehäuse gezeigt ist) weist ein oder mehrere Lasereinheiten 10 (nur eine Lasereinheit ist dargestellt) auf, die einen Laserstrahl erzeugt. Hierzu weist jede Lasereinheit als Lichtquelle eine Laserdiode 11 auf, die Laserlicht emittiert, sowie eine Kollimatoroptik 13, die das Laserlicht zu einem Laserstrahl 14 formt und auf einen der Lasereinheit zugeordneten Umlenkspiegel 15 richtet. Die Kollimatoroptik 13 umfasst ein oder mehrere hintereinander angeordnete optische Bauelemente 12, beispielsweise eine einzelne optische Linse oder zwei unmittelbar hintereinander angeordnete Linsen. Der Umlenkspiegel 15 umfasst eine programmiert verstellbare Spiegelfläche 16, typischer Weise in Form einer planen Spiegelplatte, die durch (nichtgezeigte) Stellkomponenten um zwei Achsen 18x, 18y quer zur Ausbreitungsrichtung des Laserstrahls verschwenkbar ist. Eine der Lasereinheit zugeordnete Steuereinrichtung 50 versorgt die Lichtquelle 11 mit Strom und steuert die Stellkomponenten der Schwenkachsen 18x, 18y. Mithilfe des Umlenkspiegels 15 wird der Laserstrahl auf einen Phosphor 55, der das auftreffende Laserlicht in sichtbares Licht konvertiert, wobei dort infolge der scannenden Bewegung des Umlenkspiegels ein Leuchtbild 54 erzeugt wird; dieses Leuchtbild wird durch eine Abbildungsoptik 56, hier beispielsweise eine optische Linse, als eine Lichtverteilung 60 auf die Fahrbahn einer Straße projiziert. Die Kollimatoroptik dient hier somit zusätzlich dazu, das von der Lichtquelle ausgesandte Laserlicht auf das Konverterelement 55 zu fokussieren, das im regulären Lichtweg dem Umlenkspiegel 15 folgt. Die Fokussierung dient der Bündelung des Laserstrahls auf einen Lichtpunkt (Lichtfleck) definierter Größe.

In dem Leuchtbild kann zudem die Helligkeit ortsveränderlich in Abhängigkeit von dem Auftreffpunkt des Laserstrahls auf dem Konverterelement variiert werden, beispielsweise durch Modulation der Verweilzeit und/ oder der Laserleistung; letztere kann z.B. dadurch eingestellt werden, dass der die Lichtquelle speisende Strom in Abhängigkeit von der Spiegelstellung eingestellt wird. Selbstverständlich ist die in Fig. 1 gezeigte Anordnung nur beispielhaft und andere Strahlengänge - beispielsweise mit am Phosphor 55 transmissivem Strahlengang und/ oder mit mehreren Laserstrahlen, die auf einen gemeinsamen Spiegel gerichtet werden, - können ebenso verwendet werden.

Fig. 2 zeigt eine schematische Darstellung des Lichtverlaufs in der Lasereinheit 8 gemäß dem Stand der Technik, in einer Längsschnittansicht entlang der optischen Achse, die durch eine Strichpunktlinie symbolisiert ist; die optischen Bauelemente sind im Schnitt dargestellt und haben eine um die optische Achse drehsymmetrische Formgebung, der Spiegel ist dagegen in einer Vorderansicht dargestellt. In dem hier gezeigten Beispiel ist die Kollimatoroptik 13 durch zwei hintereinander angeordnete Linsen 12 verwirklicht. Der Laserstrahl 14 wird so kollimiert, dass er über den Umlenkspiegel 15 auf das Konverterelement 55 fokussiert ist; er erzeugt hierbei auf der Spiegelfläche 16 einen Lichtpunkt 20. Der Laserstrahl 14 ist hinsichtlich eines regulären Strahlengangs ausgelegt, der sich durch eine minimale Anzahl von Reflexionen - in diesem Fall null, also keine Reflexionen, sondern lediglich Brechung, da die Kollimatoroptik keine spiegelnden Elemente aufweist - an den optischen Grenzflächen der optischen Bauelemente 12 beim Durchgang des Laserlichts 14 durch die Kollimatoroptik 13 auszeichnet. Dieser reguläre Strahlengang kann zudem durch eine Einhüllende 22 beschrieben werden, die die regulären Lichtanteile umgibt. Die optischen Grenzflächen der Linsen sind vergütet, beispielsweise durch AR-Beschichtungen bekannter Art, um Lichtverluste durch Reflexion 24 zu verringern. Dennoch lassen sich im Allgemeinen die Reflexionen 24 nicht vollkommen unterdrücken. Durch eine Kombination von Reflexionen ergeben sich zusätzliche - hier als aberrant bezeichnete - Lichtanteile, die ebenso wie der reguläre Laserstrahl sich nach vorne ausbreiten, jedoch nicht dessen kollimierte Eigenschaften aufweisen; von denen beispielhaft zwei Strahlengänge 23a, 23b gezeigt sind. Diese aberranten Lichtanteile können somit unerwünschte Bereiche des Umlenkspiegels und/ oder umliegende Komponenten beleuchten; dies ist in Fig. 2 durch einen Streulichtbereich 21 symbolisiert, der den Lichtpunkt 20 umgibt.

Fig. 3 zeigt einen beispielhaften Aufbau des Umlenkspiegels 15, beispielsweise in MEMS- Technologie. Der Umlenkspiegel 15 ist zweiachsig verschwenkbar ausgelegt, wobei die Spiegelfläche 16 auf einem plattenartigen Bauteil angeordnet ist, das um eine erste Achse 18y schwenkbar in einem Zwischenrahmen 17 aufgehängt ist, der wiederum um eine zweite Achse 18x schwenkbar in einem Hauptrahmen 19 aufgehängt ist. Die Aufhängungen sind beispielsweise nach bekannter Art als steuerbare Torsionselemente ausgeführt, die somit als Stellkomponenten für die Schwenkachsen 18x, 18y dienen.

Fig. 4 zeigt eine erste Ausführungsform der Erfindung in einer Darstellung analog zur Fig. 2, wobei der Fig. 2 entsprechende Komponenten mit gleichen Bezugszeichen angegeben sind. Um aberrante Lichtanteile - insbesondere die Lichtstrahlen 23a, 23b - auszusondern, weist die Kollimatoroptik 13 eine Blende 25 auf, die hier zwischen dem letzten optischen Bauelement der Kollimatoroptik 12 und dem Umlenkspiegel 15 angeordnet ist. In der Regel ist eine Positionierung der Blende 25 unmittelbar vor dem Spiegel 15, d.h. diesem möglichst nahe, vorteilhaft, da hierdurch eine besonders einfache Eingrenzung auf den Arbeitsbereich der Spiegelfläche 16 erreicht werden kann. Die Blende 25 ist im Allgemeinen eine Lochblende mit einer z.B. kreisförmigen Öffnung, die um die optische Achse zentriert ist; auch eine Formgebung entsprechend einer Ellipse wird häufig verwendet. Als Variante kann die Öffnung eine andere Form aufweisen, z.B. quadratisch oder rechteckig, wenn dies dem Querschnitt des regulären Strahls entsprechend der Umhüllenden 22 besser entspricht. In Übereinstimmung mit der ihr zugedachten Aufgabe muss die Blende 25 hinsichtlich Formgebung und Material so gestaltet sein, dass sie eine hohe Absorption und geringen Reflexionsgrad aufweist, um zu vermeiden, dass durch unkontrolliert zurückreflektieres Licht zusätzliches aberrantes Licht generiert wird. Des Weiteren muss die Blende 25 dauerhaft die Lichtleistung absorbieren können, ohne durch Lichteinstrahlung sowie die daraus entstehende thermische Belastung zerstört zu werden. Außerdem dürfen keine mechanischen Veränderungen - z.B. infolge thermischer Ausdehnung - auftreten, welche dazu führen würden, dass reguläre Anteile des Laserstrahls abgeschattet werden. Dies kann beispielsweise dadurch erreicht werden, dass die Blende als eine in dem die Lichteinheit umgebenden Gehäuse bzw. dem Scheinwerfergehäuse verankerte Lochplatte aus einem geeigneten thermisch leitfähigen Material mit einer absorbierenden Oberfläche - z.B. eine Metallfolie mit galvanisch schwarz- verzinkter Oberfläche und/odereiner Beschichtung aus hitzebeständigem Lack - ausgebildet ist, sodass die absorbierte Lichtleistung als Wärme an das Gehäuse abgeleitet werden kann.

Der Innendurchmesser der Öffnung der Blende 25 wird anhand des Winkels bestimmt, den das zu unterdrückende aberrante Licht gegenüber optischen Achse bzw. der Strahlrichtung des regulären Strahls aufweist. Das wird in Fig. 5 an einem Beispiel erläutert. Mit dem Bezugszeichen 23c ist ein aberranter Lichtstrahl gezeigt, der von dem regulären Laserlicht durch innere Reflexion an der dem Spiegel zugewandten Oberfläche der letzten Linse 12 der Kollimatoroptik ausgeht, ein zweites Mal an der anderen Oberflächenseite der Linse reflektiert wird und sich auf diese Weise wieder nach vorne (zum Spiegel hin) ausbreitet. Dieser aberrante Lichtstrahl 23c weist dabei einen Strahlverlauf auf, der um einen Winkel δ (griechischer Buchstabe delta) von der Richtung der optischen Achse abweicht. Nach Zurücklegen des Abstands d zwischen der Linse 12 und der Blende 25 ist der aberrante Lichtstrahl 23c somit um einen radialen Versatz c = d · (tan δ + tan γ) + b vom regulären Laserstrahl 14 entfernt, wobei γ (griechischer Buchstabe gamma) der (halbe) Konvergenzwinkel des regulären Lichtstrahls und b ein lateraler Versatz aufgrund des Reflexionsstrahlenganges ist. Es reicht daher, die (z.B. kreisrunde) Öffnung der Blende so auszulegen, dass diese einen Innendurchmesser D aufweist, der größer ist als der Durchmesser L des regulären Laserstrahls an der Position der Blende 25, jedoch nicht größer als D _max = L+2c , um die aberranten Lichtanteile 23c auszublenden. Sofern der Laserstrahl einen nicht kreisförmigen Querschnitt aufweist, z.B. in Form einer Ellipse, gilt diese Beziehung jeweils für die Hauptrichtungen des Querschnitts.

Anhand Fig. 5 ist auch erkennbar, dass es vorteilhaft ist, die Blende 25 möglichst nahe vor dem Spiegel 15 zu positionieren, da dies ermöglicht, den größten Teil des aberranten Lichts abzuschatten, ohne hierbei den regulären laserstrahl zu beeinträchtigen. Zudem ist hier der Wert des Versatzes c am größten, woraus sich eine hohe Toleranz hinsichtlich der geometrischen Auslegung der Blende ergibt.

Wieder bezugnehmend auf Fig. 4 kann die Blende 25 zudem mit einem Temperatursensor 26 ausgestattet sein, der die Temperatur der Blende überwacht. Eine übermäßige Erwärmung der Blende 25 deutet auf eine fehlerhafte Justierung der optischen Komponenten und/ oder der Lichtquelle hin. Die übermäßige Erwärmung kann beispielsweise dadurch erkannt werden, dass die gemessene Temperatur über einen bestimmten, voreingestellten Schwellwert steigt. Dann löst der Sensor 26 einen Fehlerzustand aus; alternativ oder in Kombination kann der Sensor 26 ein vorübergehendes oder dauerhaftes Abschalten der Lasereinheit auslösen. Der Temperatursensor 26 ist günstiger Weise auf der Blende 25 möglichst nahe dem Innenrand, jedoch auf der dem Laserlicht abgewandten Seite der Blende 25 angeordnet, um eine Messverfälschung durch die Lichteinstrahlung zu vermeiden.

Außerdem kann ein Laserüberwachungssensor 27 (Fig. 1), beispielsweise in Form eine Photodiode, vorgesehen sein, der die Laserleistung bestimmt. Der Sensor 27 ist im Strahlverlauf beispielsweise vor dem ersten optischen Bauelement der Kollimatoroptik positioniert. Das Signal des Sensors 27 kann für eine Sicherheitsabschaltung der Lasereinheit im Falle einer Laser-Fehlfunktion verwendet werden. Außerdem liefert der Sensor 27 eine Kontrollgröße für das Steuereinrichtung 50, beispielsweise zur Überwachung der Laserintensität hinsichtlich betriebsbedingter Schwankungen (z.B. infolge Erwärmung) und/ oder aufgrund der Scanner bewegung.

In den Fig. 6 und 7 ist eine weitere Ausführungsform einer Lasereinheit 100 dargestellt, bei der aberrantes Licht, das von der Reflexion am Außenrand einer Linse herrührt, durch eine Blende unterbunden wird, die vorzugsweise vor der betreffenden Linse angeordnet ist. Es gilt grundsätzlich ein Strahlverlauf wie oben anhand der Fig. 1 diskutiert; ungeachtet dessen werden in Fig. 6 und 7 Bezugszeichen mit einer vorgestellten Ziffer 1 verwendet. Die unmittelbar der Laserlichtquelle 111 nachfolgende erste Linse 112 ist hier als dicke Linse mit den beiden Hauptebenen Φ1 und Φ2 gezeigt, die einen Abstand t zueinander haben. Die Laserlichtquelle 111 ist beispielsweise in einem Abstand zur Linse positioniert, die der objekt- seitigen Brennweite / der Linse entspricht, sodass der Laserstrahl 22 nach der Linse parallel kollimiert (d.h. telezentrisch) ist; durch eine zweite Linse (in Fig. 6 und 7 nicht gezeigt) kann der Laser dann auf den Umlenkspiegel fokussiert werden. Die Linsenhöhe h (Durchmesser der Linse quer zur optischen Achse) ist ebenfalls gezeigt.

Lichtstrahlen, die objektseitig unter nicht zu großen Winkel (insbesondere Winkel kleiner cc) auf die Linse 112 treffen, werden an der objektseitigen Grenzfläche 104 gebrochen, bewegen sich im Linsenmaterial fort, und werden an der vorderen Linsenfläche 105 nochmals gebrochen. Der Lichtstrahl 120 repräsentiert einen Lichtstrahl gerade am Rand des regulären Strahlwegs. Dagegen sind unter einem großen Winkel aus der Laserlichtquelle 111 ausgehende Lichtstrahlen 121 problematisch, weil sie den äußeren Linsenrand 108 treffen, da die Linse durch die Linsenhöhe (genauer: Linsendurchmesser) h begrenzt ist. Sofern diese Lichtanteile nicht austreten und/ oder absorbiert werden, kommt es zur Reflexion 107 des Strahls an der Grenzfläche (nach innen), und der Strahl tritt aus der Linse unter einem deutlich größeren Winkel aus, als aberranter Strahl 124. Die Blende 125 unterbindet dieses aberrante Licht 124 dadurch, dass sie den Winkelbereich außerhalb des Winkels α abdeckt, welcher Lichanteile, die durch zusätzliche Reflexionen von dem regulären Strahlverlauf abweichen, und somit aberrante Laserstrahlen repräsentiert. Licht aus der Laser lichtquelle 11, das innerhalb des halben Öffnungswinkels α ausgeht, soll dagegen die Blende passieren, um die Effizienz der Laserlichtquelle 111 (z.B. Laserdiode) nicht zu verringern.

Der Grenzwert für den Winkel α (griechischer Buchstabe alpha), für den der Strahl gerade noch an der zweiten Grenzfläche 105 gebrochen wird, ohne den äußeren Linsenrand 108 zu treffen, lässt sich durch folgende Gleichung beschreiben: h/2 > ot t + /(l - f - ΦΙ) cos a

Die Blende 125 wird zweckmäßiger Weise hinsichtlich Position und Innendurchmesser der Blendenöffnung so ausgelegt, dass Strahlen mit einem Winkel ot, der diese Bedingung erfüllt, ungehindert passieren können. Strahlen, die unter einem größeren Winkel α einfallen, als die obige Bedingung zulässt, werden dagegen durch die Blende abgeschattet werden. Die Blende 125 kann zudem mit einem Temperatursensor 126 zur Überwachung der Blende auf übermäßige Erwärmung und/ oder mit einem Laserüberwachungssensor 127, der vorzugsweise innerhalb der Öffnung der Blende positioniert ist, ausgestattet sein. Für diese Sensoren 126, 127 gilt ansonsten das Gleiche wie oben zu den Sensoren 26, 27 der ersten Ausführungsform diskutiert.

Die Erfindung kann auch in Anordnungen mit mehreren Laserlichtquellen zur Anwendung kommen. Fig. 8 zeigt eine schematische Übersicht eines Strahlengangs in einem Scheinwerfer 209 gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung, worin ein Lasermodul 200 eine Mehrzahl (d.h. zwei oder mehr) Lasereinheiten 210, 220, 230 umfasst, die jeweils eine Laserlichtquelle 211, 221, 231 beinhalten. Die von den Lichtquellen 211, 221, 231 ausgesandten Laserstrahlen 214, 224, 234 werden mithilfe einer Strahlvereinigungsvorrichtung 201 zusammengeführt, beispielsweise mittels Umlenkprismen 202, 222, 232, sodass ein Laserstrahlenbündel oder homogenisierter Laserstrahl 204 gebildet wird; geeignete Einrichtungen zum Zusammenführen von Laserstrahlen sind dem Fachmann wohlbekannt und bilden nicht Gegenstand der Erfindung. Dieser so zusammengeführte Laserstrahl 204 wird - ebenso wie bei den vorangehenden Ausführungsbeispielen - mittels einer gemeinsamen Kollimatoroptik 213 mit optischen Bauelementen (Linsen) 212 kollimiert und der so kollimierter Strahl 14 auf einen Umlenkspiegel 15 gerichtet, der wie bei den vorangehenden Ausführungsbeispielen erläutert eine scannende Bewegung zur Erzeugung eines Leuchtbildes ausführt. Die Kollimatoroptik 213 ist mit einer Blende 225 ausgestattet, mit der aberrante Lichtanteile ausgesondert werden. Wie bei den vorangehenden Ausführungsbeispielen erläutert, kann die Blende 225 an jedem geeigneten Ort der positioniert sein, beispielsweise wie hier gezeigt nach der letzten Linse 212 der Kollimatoroptik 213 und dem Umlenkspiegel 15. Im Übrigen gilt für die Blende 225 das zu den vorangehenden Ausführungsbeispielen Gesagte in analoger Weise.

Selbstverständlich sind die oben diskutierten Ausführungsformen nur beispielhaft und nicht einschränkend für die Erfindung zu verstehen. Der Fachmann wird ohne Weiteres weitere Implementierungen der Erfindung verwirklichen können, die im Bereich der Erfindung gemäß den nachstehenden Ansprüchen liegen.