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Patent Searching and Data


Title:
MODULE AND LIGHTING SYSTEM
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2018/041609
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a module, which has a plurality of LEDs (8; 42: 48: 54: 60). Furthermore, the module has a conversion element (10; 18-24, 28-38; 44; 50; 56; 62). Thus, radiation can be emitted by the module by means of the LEDs and by means of the conversion element.

Inventors:
SCHOEMER, Ricarda (Ludwigstraße 2, Zusmarshausen, 86441, DE)
MUSTER, Jasmin (Haselweg 3, Heidenheim, 89522, DE)
HAAS, Norbert (Wasserstr. 71/2, Langenau, 89129, DE)
SCHWAIGER, Stephan (Sonnenweg 10, Ulm, 89081, DE)
Application Number:
EP2017/070509
Publication Date:
March 08, 2018
Filing Date:
August 11, 2017
Export Citation:
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Assignee:
OSRAM GMBH (Marcel-Breuer-Straße 6, München, 80807, DE)
International Classes:
F21Y105/12; F21Y113/20; F21Y115/10; F21Y115/30
Foreign References:
US20160146419A12016-05-26
EP2551154A22013-01-30
JP2010232044A2010-10-14
DE102014016332A12016-05-12
EP2752615A12014-07-09
US20130329440A12013-12-12
Other References:
None
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Claims:
ANSPRÜCHE

Modul, insbesondere für eine Fahrzeugleuchte eines Fahrzeugs, mit einer Mehrzahl von Licht emittierenden Dioden (LEDs) (8; 42; 48; 54; 60), dadurch gekennzeichnet, dass das Modul (2) zumindest ein Konversi¬ onselement (10; 18-24; 28-38; 44; 50; 56; 62) für ein Laser Activated Remote Phosphor System (LARP-System) (12, 14) hat.

Modul nach Anspruch 1, wobei die LEDs (8; 42; 48; 54; 60) und das zumindest eine Konversionselement (10; 18-24; 28-38; 44; 50; 56; 62) an einem gemeinsamen Träger (4) angeordnet sind.

Modul nach Anspruch 1 oder 2, wobei die LEDs (8; 42; 48; 54; 60) und das zumindest eine Konversionselement (10; 18-24; 28-38; 44; 50; 56; 62) jeweils ein Pixel bilden .

Modul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die LEDs (8; 42; 48; 54; 60) und/oder das zumindest eine Konversionselement (10; 18-24; 28-38; 44; 50; 56; 62) und/oder die Konversionselemente (10; 18-24; 28-38; 44; 50; 56; 62) als einreihige oder mehrreihi¬ ge Matrix angeordnet ist/sind.

5. Modul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das zumindest eine Konversionselement (10; 18-24; 28- 38; 44; 50; 56) oder die Konversionselemente (10; 18-

24; 28-38; 44; 50; 56) etwa im Zentrum oder etwa au- ßerhalb des Zentrums zwischen den LEDs (8; 42; 48; 54) angeordnet ist/sind.

Modul nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei bei ei¬ ner Mehrzahl von LEDs (60) und bei einer Mehrzahl von Konversionselementen (62) diese gleichmäßig verteilt sind .

Modul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das zumindest eine Konversionselement (10; 18-24; 28- 38; 44; 50; 56; 62) von derjenigen Seite bestrahlt ist, aus der eine von dem Konversionselement (10; 18- 24; 28-38; 44; 50; 56; 62) ausgehende Strahlung aus¬ tritt, oder wobei das zumindest eine Konversionsele¬ ment (10; 18-24; 28-38; 44; 50; 56; 62) von derjenigen Seite bestrahlt ist, die von der Seite weg weist, aus der Strahlung des Konversionselements (10; 18-24; 28-38; 44; 50; 56; 52) austritt.

Modul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die LEDs (54) eine unterschiedliche Form haben, und/oder wobei bei einer Mehrzahl von Konversionselementen (18 - 24; 28 - 38; 50; 62) diese eine unter¬ schiedliche Form haben, und/oder wobei die LEDs (42, 54) im Vergleich zum zumindest einen Konversionsele¬ ment (54, 56) eine andere Form haben.

Modul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die LEDs (8, 42, 48, 60) eine gleiche Form haben, und/oder wobei bei einer Mehrzahl von Konversionselementen (18-24; 28-38; 62) diese eine gleiche Form ha- ben und/oder wobei die LEDs (8; 60) und das zumindest eine Konversionselement (10; 18-24; 28-38; 62) eine gleiche Form haben.

10. Modul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die LEDs (54) eine unterschiedliche Größe haben und/oder wobei bei einer Mehrzahl von Konversionselementen diese eine unterschiedliche Größe haben, und/oder wobei die LEDs (8, 42, 48, 54) im Vergleich zum zumindest einen Konversionselement (10, 44, 50, 56) jeweils eine andere Größe haben.

Modul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Konversionselement (10, 44, 50, 56) größer als eine jeweilige LED (8; 42; 48; 54) ist.

Modul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die LEDs (8, 42, 60) eine gleiche Größe haben, und/oder wobei bei einer Mehrzahl von Konversionselementen (18-24; 28-38; 62) diese eine gleiche Größe haben, und/oder wobei die LEDs (8; 60) und das zumin¬ dest eine Konversionselement (18-24; 28-38; 62) eine gleiche Größe haben.

Modul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die von dem zumindest einen Konversionselement (10; 18-24; 28-38; 44; 50; 56; 62) austretende Strahlung oder eine von einem jeweiligen Konversionselement

(10; 18-24; 28-38; 44; 50; 56; 62) austretende Strah¬ lung eine höhere Leuchtdichte, als eine jeweilige LED

(8; 42; 48; 54; 60) aufweist.

14. Beleuchtungssystem mit einem Modul gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche.

15. Beleuchtungssystem nach Anspruch 14, wobei eine optische Vorrichtung (64; 72) zum Mischen der von den LEDs (8; 60) emittierten Strahlung und der von dem zumindest einen Konversionselement (62; 70) ausgehen¬ den Strahlung oder zum Abbilden der Strahlung in einem Fernfeld vorgesehen ist, und/oder wobei eine Strahlung einer Pumplichtquelle (12) über ein optisches System (14; 74) und/oder über eine Glasfaser (14) zum zumindest einen Konversionselement (10) ge¬ führt ist, und/oder wobei eine Optik (72) oder mehre¬ re Optiken zur Abbildung der von den LEDs (8; 60) emittierten Strahlung in ein Fernfeld vorgesehen ist/sind, und/oder wobei eine Optik (72) oder mehrere Optiken zur Abbildung der von dem zumindest einen Konversionselement (62; 70) ausgehenden Strahlung in ein Fernfeld vorgesehen ist.

Description:
MODUL UND BELEUCHTUNGSSYSTEM BESCHREIBUNG

Die Erfindung geht aus von einem Modul, das eine Mehrzahl von Licht emittierenden Dioden (LEDs) aufweist und bei- spielsweise in einem Fahrzeugscheinwerfer eines Fahrzeugs eingesetzt ist. Außerdem geht die Erfindung von einem Beleuchtungssystem mit einem Modul aus.

Aus dem Stand der Technik ist beispielsweise bekannt, für ein Fahrzeug einen sogenannten Matrix-Scheinwerfer einzu- setzen. Dieser hat ein Modul mit einer Vielzahl von in einer Matrix angeordneter LEDs. Jede einzelne LED in dem Modul kann separat angesteuert und beispielsweise ein- und ausgeschaltet oder gedimmt werden. In einem derarti ¬ gen Matrix-Scheinwerfer kann insbesondere ein sogenannter „Adaptive-Driving Beam (ADB) " oder ein „Adaptive Front Lighting System (AFS)" realisiert werden.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein gegenüber dem Stand der Technik verbessertes Modul, insbesondere für einen Fahrzeugscheinwerfer eines Fahrzeugs, zu schaffen. Außerdem ist es Aufgabe der Erfindung, ein verbessertes Beleuchtungssystem mit einem derartigen Modul zu schaffen.

Die Aufgabe hinsichtlich des Moduls wird gelöst gemäß den Merkmalen des Anspruchs 1 und hinsichtlich des Beleuch- tungssystems gemäß den Merkmalen des Anspruchs 14.

Besonders vorteilhafte Ausgestaltungen finden sich in den abhängigen Ansprüchen. Erfindungsgemäß ist ein Modul, das beispielsweise als Baueinheit oder Bauteil ausgestaltet ist, mit einer Mehr ¬ zahl von Licht emittierenden Dioden (LEDs) vorgesehen. Die Leuchtdioden LED können dabei direkt emittierende Leuchtdioden sein oder sogenannte phosphor-konvertierende Leuchtdioden, bei denen das von den Leuchtdioden emittierte Licht, üblicherweise blaues Licht, auf einen nach ¬ gelagerten Leuchtstoff, üblicherweise ein in gelbes Licht konvertierender Leuchtstoff, fällt und teilweise in gel- bes Konversionslicht umgewandelt wird, was zusammen mit dem nichtkonvertierten Blauanteil weißes Nutzlicht ergibt. Das Modul kann beispielsweise für eine Fahrzeug ¬ leuchte oder für einen Fahrzeugscheinwerfer eines Fahrzeugs eingesetzt sein. Für Anwendungen in einem Fahrzeug- Scheinwerfer liegt der Weißpunkt des Nutzlichtes in einem sogenannten Weißfeld, das die ECE-Norm R48 erfüllt.

Mit Vorteil hat das Modul zumindest ein Konversionsele ¬ ment für ein Laser-Activated-Remote-Phosphor (LARP) - System, bei dem das Konversionselement, auch hier übli- cherweise ein in gelbes Licht konvertierender Leucht ¬ stoff, von blauer Laserstrahlung bestrahlt wird, und da ¬ raufhin das blaue Anregungslicht teilweise in gelbes Kon ¬ versionslicht umwandelt, was dann zusammen mit dem nicht ¬ konvertierten Blauanteil weißes Nutzlicht ergibt, das für Anwendungen in einem Fahrzeugscheinwerfer ebenfalls die ECE-Norm R48 erfüllt. Dieses Konversionselement wird im Folgenden auch als LARP-Konversionselement bezeichnet.

Durch das erfindungsgemäße Modul kann eine von den LEDs emittierbare Strahlung und eine von dem zumindest einen LARP-Konversionselement austretbare Strahlung eine ge ¬ meinsame Strahlungsquelle, beispielsweise für den Fahr- zeugscheinwerfer, bilden. Somit ist vorrichtungstechnisch einfach ein Hybrid-Modul ausgebildet. Mit diesem können die Vorteile beider Systeme auf einfache Weise verknüpft werden. Mit den LEDs kann insbesondere ein großer Winkel- bereich ausgeleuchtet werden. Mit dem LARP- Konversionselement des LARP-System ist möglicherweise ein Winkelbereich limitiert, allerdings weist dieses eine ho ¬ he Strahlungsintensität und/oder Leuchtdichte auf. Übli ¬ cherweise ist eine Reichweite von LEDs eines Moduls bei vorgegebenen optischen Systemen durch die Leuchtdichte der LEDs limitiert. Um die Leuchtdichte zu erhöhen, ohne ein LARP-System vorzusehen, müssten die optischen Systeme und/oder ein das Modul einsetzender Fahrzeugscheinwerfer deutlich größer ausgestaltet werden. Durch das erfin- dungsgemäße Modul kann somit bei gleichbleibendem Bauraum eine Reichweite durch den Einsatz zumindest eines Konver ¬ sionselements für ein LARP-System vergrößert werden.

Bei dem LARP-System wird ein von der Strahlungsquelle be ¬ abstandet angeordnetes Konversionselement, das einen Leuchtstoff aufweist oder daraus besteht, mit einer Anre ¬ gungsstrahlung, insbesondere einem Anregungs ¬ strahl (Pumpstrahl, Pumplaserstrahl) bestrahlt, insbesondere mit dem Anregungsstrahl einer Laserdiode. Die Anre ¬ gungsstrahlung des Anregungsstrahls wird vom Leuchtstoff zumindest teilweise absorbiert und zumindest teilweise in eine Konversionsstrahlung umgewandelt, deren Wellenlängen und somit spektralen Eigenschaften und/oder Farbe durch die Konversionseigenschaften des Leuchtstoffs bestimmt wird. Beispielsweise kann so mit Hilfe des Konversions- elements blaue Anregungsstrahlung (blaues Laserlicht) in rote und/oder grüne und/oder gelbe Konversionsstrah- lung (Konversionslicht) konvertiert werden, wobei die Überlagerung von nichtkonvertiertem blauen Anregungslicht und gelbem Konversionslicht weißes Nutzlicht ergibt.

Die LED oder Leuchtdiode kann in Form mindestens einer einzeln gehäusten LED oder in Form mindestens eines LED- Chips, der eine oder mehrere Leuchtdioden aufweist, vor ¬ liegen. Es können mehrere LED-Chips auf einem gemeinsamen Substrat ("Submount") montiert sein und eine LED bilden oder einzeln oder gemeinsam beispielsweise auf einer Pla- tine (z.B. FR4, Metallkernplatine, etc.) befestigt sein ("CoB" = Chip on Board) . Die mindestens eine LED kann mit mindestens einer eigenen und/oder gemeinsamen Optik zur Strahlführung ausgerüstet sein, beispielsweise mit mindestens einer Fresnel-Linse oder einem Kollimator. Anstelle oder zusätzlich zu anorganischen LEDs, beispielsweise auf Basis von AlInGaN oder InGaN oder Alln- GaP, sind allgemein auch organische LEDs (OLEDs, z.B. Po- lymer-OLEDs) einsetzbar. Die LED-Chips können direkt emittierend sein oder einen vorgelagerten Leuchtstoff aufweisen. Denkbar ist auch eine OLED-Leuchtschicht oder mehrere OLED-Leuchtschichten oder einen OLED- Leuchtbereich vorzusehen. Die Emissionswellenlängen der LED können im ultravioletten, sichtbaren oder infraroten Spektralbereich liegen. Die LEDs können zusätzlich mit einem eigenen Konverter ausgestattet sein. Bevorzugt emittieren die LED-Chips weißes Licht im genormten ECE- Weißfeld der Automobilindustrie, beispielsweise reali ¬ siert durch einen blauen Emitter und einen gelb/grünen Konverter . Das Fahrzeug kann ein Luftfahrzeug oder ein wassergebundenes Fahrzeug oder ein landgebundenes Fahrzeug sein. Das landgebundene Fahrzeug kann ein Kraftfahrzeug oder ein Schienenfahrzeug oder ein Fahrrad sein. Besonders bevor ¬ zugt ist die Verwendung des Fahrzeugscheinwerfers in ei ¬ nem Lastkraftwagen oder Personenkraftwagen oder Kraftrad. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung sind die LEDs und das zumindest eine Konversionselement an einem gemeinsa ¬ men Träger angeordnet. Bei diesem handelt es sich bei ¬ spielsweise um ein Substrat oder um eine Leiterplatte. Ein derartiger Träger kann einfach hergestellt und mon- tiert werden.

Vorzugsweise haben die LEDs und das zumindest eine LARP- Konversionselement eine gemeinsame Lichtaustrittsseite für Nutzlicht. Denkbar ist auch, dass das zumindest eine LARP-Konversionselement und die LEDs etwa in einer Ebene oder auf oder in einer Kugelschale oder auf einer geboge ¬ nen Ebene angeordnet sind.

Mit Vorteil bilden die LEDs und das zumindest eine LARP- Konversionselement jeweils ein Pixel. Die LEDs können so ¬ mit jeweils ein LED-Pixel und das LARP-Konversionselement ein LARP-Leuchtstoffpixel oder LARP-Pixel bilden. Sind mehrere LARP-Konversionselemente vorgesehen, so bilden diese ebenfalls jeweils ein LARP-Pixel. Mit anderen Wor ¬ ten sind durch das erfindungsgemäße Modul LED-Pixel durch zumindest ein Leuchtstoffpixel mit einer höheren Leucht- dichte ersetzt. Durch die höhere Leuchtdichte des LARP- Leuchtstoffpixels kann beispielsweise eine Reichweite des Fahrzeugscheinwerfers in bestimmten Winkelbereichen erhöht werden.

Es ist denkbar, dass die LEDs, insbesondere in einer sich etwa senkrecht zu der Hauptabstrahlachse erstreckenden Ebene gesehen, eine unterschiedliche Form aufweisen, wodurch eine Abstrahlcharakteristik des Moduls flexibel ausgestaltbar ist. Sind eine Mehrzahl von LARP- Konversionselementen vorgesehen, so können diese, insbe- sondere in der sich etwa senkrecht zu der Hauptabstrahlachse erstreckenden Ebene gesehen , ebenfalls eine unterschiedliche Form haben. Hierdurch kann ebenfalls auf einfache Weise die Abstrahlcharakteristik beeinflusst werden und die LARP-Konversionselemente beispielsweise flexibel an die Strahlungsquelle der Anregungsstrahlung angepasst werden .

Alternativ ist denkbar, dass die LEDs, insbesondere in der sich etwa senkrecht zu der Hauptabstrahlachse erstre ¬ ckenden Ebene gesehen , eine gleiche Form aufweisen, wo- mit das Modul kostengünstig herstellbar ist. Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass bei einer Mehrzahl von LARP-Konversionselementen diese, insbesondere in der sich etwa senkrecht zu der Hauptabstrahlachse erstreckenden Ebene gesehen , eine gleiche Form haben, wodurch diese kostengünstig herstellbar sind. Denkbar ist auch, dass die LEDs und das zumindest eine LARP- Konversionselement , insbesondere in der sich etwa senk ¬ recht zu der Hauptabstrahlachse erstreckenden Ebene gese ¬ hen , eine gleiche Form aufweisen. Somit kann beispiels- weise das LARP-Konversionselement oder können die LARP- Konversionselemente hinsichtlich seiner/ihrer Form einfach an die LEDs angepasst werden, was zu einer vereinfachten Herstellung führt.

Vorzugsweise weisen die LEDs, insbesondere in der sich etwa senkrecht zu der Hauptabstrahlachse erstreckenden Ebene gesehen , eine unterschiedliche Größe auf, wodurch das Modul beispielsweise flexibel an eine gewünschte Ab ¬ strahlcharakteristik anpassbar ist. Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass bei einer Mehrzahl von LARP-Konversionselementen, insbesondere in der sich etwa senkrecht zu der Hauptabstrahlachse erstreckenden Ebene gesehen , diese ebenfalls eine unterschiedliche Größe haben.

Mit Vorteil ist das zumindest eine LARP- Konversionselement oder ein jeweiliges LARP- Konversionselement größer als eine jeweilige LED. Hier ¬ durch kann auf einfache Weise ein LARP-Konversionselement mehrere LEDs ersetzen. Um nur einen kleinen Bereich des Moduls mit einem Leuchtstoff auszubilden, ist denkbar, dass das zumindest eine LARP-Konversionselement oder ein jeweiliges LARP-Konversionselement kleiner als eine je ¬ weilige LED ist.

Vorzugsweise weisen die LEDs kostengünstig eine gleiche Größe auf. Sind eine Mehrzahl von LARP- Konversionselementen vorgesehen, so können diese eben- falls kostengünstig alternativ oder zusätzlich eine glei ¬ che Größe haben. Weiter vorzugsweise können die LEDs und das zumindest eine LARP-Konversionselement hinsichtlich ihrer Größe angepasst sein und somit ebenfalls eine glei ¬ che Größe haben. Dies führt zu einer äußerst einfachen Herstellung des Moduls.

Wie vorstehend bereits erläutert, kann die von dem zumin ¬ dest einen LARP-Konversionselement austretende Strahlung oder eine von einem jeweiligen LARP-Konversionselement austretende Strahlung eine höhere Leuchtdichte als eine emittierte Strahlung einer jeweiligen LED aufweisen. So- mit können die LEDs vorzugsweise zum Ausleuchten eines großen Winkelbereichs mit einer tendenziell geringeren Leuchtdichte und das zumindest eine Konversionselement vorzugsweise für die Ausleuchtung eines kleineren Winkel- bereichs mit einer hohen Leuchtdichte eingesetzt werden.

Vorzugsweise sind die LEDs und/oder das zumindest eine LARP-Konversionselement in einem geordneten Schema ange ¬ ordnet, was zu einer einfachen Herstellung führt. Insbesondere können die LEDs und/oder das zumindest eine LARP- Konversionselement als einreihige oder mehrreihige Matrix angeordnet sein. Bei dem Modul kann es sich somit um ein Hybrid-Matrix-System handeln.

Vorzugsweise ist das zumindest eine LARP- Konversionselement oder sind eine Mehrzahl von LARP- Konversionselementen etwa mittig oder etwa im Zentrum der LED-Konfiguration angeordnet. Dies ist vorteilhaft, falls im Zentrum der Lichtverteilung eine hohe Reichweite vorliegen soll. Mit anderen Worten wird dies durch Anordnung der LARP-Leuchtstoffpixel möglichst mittig im Matrix- System erreicht. Mit einem derartigen Modul kann somit die Reichweite des Fahrzeugscheinwerfers im zentralen Winkelbereich erhöht werden. Ist die Lichtverteilung asymmetrisch ausgestaltet (beleuchtet also beispielsweise einen größeren Bereich auf der Außenseite eines Fahrzeu- ges) , so kann es von Vorteil sein das LARP- Konversionselement entsprechend nicht-mittig anzuordnen.

Es ist denkbar, bei einer Mehrzahl von LEDs und bei zumindest einem LARP-Konversionselement oder einer Mehrzahl von LARP-Konversionselementen diese gleichmäßig zu ver- teilen oder zu positionieren. Hierdurch kann die Reich- weite der Strahlung des Moduls im gesamten ausgeleuchte ¬ ten Winkelbereich erhöht werden. Hierbei ist denkbar, dass die LEDs und die LARP-Konversionselemente wechsel ¬ weise oder schachbrettartig angeordnet sind. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist ein Abstand zwischen den LEDs und dem zumindest einem LARP- Konversionselement möglichst gering. Mit anderen Worten sind die LED-Pixel und die LARP-Leuchtstoffpixel mit mög ¬ lichst wenig Zwischenraum nebeneinander angeordnet. Denk- bar ist auch, dass die LEDs und das zumindest eine LARP- Konversionselement aneinander anliegen.

Mit Vorteil wird das LARP-Konversionselement oder ein je ¬ weiliges LARP-Konversionselement von der derjenigen Seite von der Anregungsstrahlung bestrahlt, aus der die Strahlung oder das Nutzlicht austritt. Somit wird das LARP- Konversionselement oder werden die LARP- Konversionselemente vorzugsweise von vorne oder von der Nutzlichtseite her bestrahlt. Das LARP-Konversionselement oder die LARP-Konversionselemente sind beispielsweise aus einem Leuchtstoff ausgebildet, der auf einem reflektiven Substrat angeordnet ist. Alternativ oder zusätzlich ist denkbar, dass das zumindest eine LARP-Konversionselement oder die LARP-Konversionselemente von derjenigen Seite mit Anregungsstrahlung bestrahlt sind, die von der Seite weg weist, aus die Strahlung oder das Nutzlicht austritt. Somit kann das Konversionselement oder können die Konver ¬ sionselemente von hinten bestrahlt werden und beispiels ¬ weise durch einen Leuchtstoff ausgebildet sein, der auf einem optisch transparenten Substrat angeordnet ist. Vorzugsweise sind die LED-Pixel steuerbar, insbesondere ein- und ausschaltbar und/oder dimmbar. Bevorzugterweise sind die LARP-Leuchtstoffpixel gesteuert anstrahlbar, wodurch diese auch insbesondere einschaltbar oder aus- schaltbar und/oder dimmbar sind. Eine Umfangsform, insbesondere in der sich etwa senkrecht zu der Hauptabstrahlachse erstreckenden Ebene gesehen , der LEDs und/oder des zumindest eines LARP-Konversionselements ist beispiels ¬ weise rechteckig oder quadratisch oder rund oder ellip- senförmig ausgestaltet oder weist eine Freiform auf.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform sind eine Vielzahl von LEDs vorgesehen, wobei in beide Erstreckungsrichtun- gen der Matrix eine gleiche Anzahl von LEDs vorgesehen sein kann und somit eine symmetrische Matrix ausgebildet sein kann.

Mittig oder alternativ außermittig der Matrix kann anstelle von einer LED oder anstelle einer Mehrzahl von LEDs, insbesondere anstelle von vier LEDs, zumindest ein LARP-Konversionselement angeordnet sein. Dieses kann da- bei zumindest die Größe aufweisen, wie die LEDs, die es ersetzt. Soll das LARP-Konversionselement vier LEDs er ¬ setzen, so kann es beispielsweise eine Größe aufweisen, die größer als die vier LEDs ist. Es ist auch denkbar, dass beim Weglassen einer LED oder mehrerer LEDs dieses oder diese jeweils durch genau ein LARP- Konversionselement ersetzt ist/sind. So können beispiels ¬ weise vier LEDs mittig oder alternativ außermittig durch vier LARP-Konversionselemente ersetzt sein, wobei denkbar ist, dass die LARP-Konversionselemente eine gleiche Größe wie die LEDs haben, die ersetzt wurden. Durch die mittige Anordnung oder alternativ die außermittige Anordnung kann somit beispielsweise eine symmetrische Anordnung oder al ¬ ternativ eine asymmetrische Anordnung umgesetzt werden.

Des Weiteren ist denkbar, dass alternativ oder zusätzlich zur mittigen Anordnung des Konversionselements oder der Konversionselemente, eine ganze Reihe von LEDs durch eine oder mehrere Konversionselemente ersetzt ist. Hierbei kann es sich beispielsweise um eine randseitige Reihe o- der eine sich durch die Mitte erstreckende Reihe handeln.

Außerdem ist denkbar, dass alternativ oder zusätzlich ei- ne LED oder mehrere LEDs durch ein LARP- Konversionselement oder mehrere LARP-Konversionselemente benachbart zur Mitte oder benachbart zum Zentrum ersetzt ist/sind .

Erfindungsgemäß ist ein Beleuchtungssystem, insbesondere für ein Fahrzeug, vorgesehen, das beispielsweise als Mat ¬ rix-System ausgebildet ist und ein Modul gemäß einem oder mehrerer der vorhergehenden Aspekte aufweist. Ein derartiges Beleuchtungssystem kann zu einer breiten Lichtverteilung führen, wobei in bestimmten Bereichen durch das zumindest eine LARP-Konversionselement eine äußerst hohe Leuchtdichte ermöglicht ist.

Vorzugsweise hat das Beleuchtungssystem eine gemeinsame optische Vorrichtung oder Optik oder Sekundäroptik, die die von den LEDs emittierte Strahlung und die von dem zu- mindest einem LARP-Konversionselement ausgehende Strah ¬ lung ins Fernfeld abbildet. Bei dieser Optik kann des Weiteren zumindest eine Glättung oder ein Verschmieren der „dunklen Stege der Matrix" erfolgen, dadurch dass die Lichtquellen nicht scharf ins Fernfeld abgebildet werden. Dies kann beispielsweise dadurch erreicht werden, dass die Positionierung der Lichtquellen zur Sekundäroptik nicht der der idealen Abbildung entspricht oder dass oberflächenstrukturierte optische Elemente verwendet wer ¬ den, die das Bild der Matrix leicht „verschmieren". Insbesondere bei einer schachbrettartigen Anordnung von LEDs und LARP-Konversionselementen, kann durch die Optik beispielsweise eine so starke Mischung der Strahlung der verschiedenartigen Strahlungsquellen erfolgen, dass hierdurch eine Strahlungsverteilung im Fernfeld möglichst ho- mögen sein kann.

Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist für die von den LEDs emittierte Strahlung eine separate Pro ¬ jektionsoptik vorgesehen. Alternativ oder zusätzlich kann für die von dem LARP-Konversionselement ausgehende Strah ¬ lung eine separate Projektionsoptik vorgesehen sein. Somit können beispielsweise zwei separate Projektionsopti ¬ ken vorgesehen sein. Die Projektionsoptik oder eine jeweilige Projektionsoptik dient vorzugsweise dann zur Pro ¬ jektion der Strahlung ins Fernfeld, insbesondere auf eine Oberfläche oder auf eine Straße oder auf eine Fahrbahn.

Vorzugsweise hat das Beleuchtungssystem ein optisches System oder eine Primäroptik, wie beispielsweise eine Linse oder mehrere Linsen und/oder ein oder mehrere Spiegel, um Strahlung der Pumplichtquelle, bei der es sich beispielsweise um eine Laserdiode oder um eine Hochleis ¬ tungs-LED handeln kann, zum zumindest einen LARP- Konversionselement zu führen. Alternativ oder zusätzlich ist denkbar, die Strahlung der Pumplichtquelle über eine Glasfaser oder eine Glasfaserleitung zum zumindest einen Konversionselement zu führen. Ein benötigter Bauraum für die Zuführung der Anregungsstrahlung zum LARP- Konversionselement kann dann im Design des Fahrzeug ¬ scheinwerfers berücksichtigt sein.

Wie vorstehend bereits erläutert kann das zumindest eine LARP-Konversionselement Anregungsstrahlung, wie bei ¬ spielsweise blaues Laserlicht, in rote, gelbe oder grüne Konversionsstrahlung konvertieren. Denkbar ist auch, Konversionsstrahlung in gelb/grünen Spektralbereich zu konvertieren, um dann zusammen mit dem nicht konvertierten blauen Laserlicht ein weißes Mischlicht auszusenden. An ¬ dere Kombinationen oder Wellenlängen sind ebenso denkbar, wie beispielsweise Anregungsstrahlung in rot, Infrarot (IR) oder in Ultraviolett (UV) . Es ist auch denkbar, dass die Konversionsstrahlung neben den genannten Farben blau sein kann.

Erfolgt eine Mischung der Strahlung des Moduls, bei ¬ spielsweise durch die nachgeschaltete optische Vorrich ¬ tung, dann ist denkbar, dass die LEDs im Vergleich zum LARP-Konversionselement eine Strahlung in einer völlig anderen Farbe emittieren. Hier kann beispielsweise eine bläuliche Strahlung der LEDs und eine gelbliche von dem zumindest einen LARP-Konversionselement ausgehende Strah ¬ lung, die beispielsweise durch eine Vollkonversion ent ¬ steht, zu einem weißen Mischlicht führen. Im Folgenden soll die Erfindung anhand von Ausführungs ¬ beispielen näher erläutert werden. Die Figuren zeigen:

Fig. 1 in einer schematischen Darstellung ein Beleuchtungssystem mit einem Modul aus LEDs und einem LARP-Konversionselement gemäß einem ersten Ausfüh- rungsbeispiel , Fig. 2 - 7 jeweils in einer schematischen Darstellung ein Modul gemäß einem Ausführungsbeispiel und

Fig. 8 in einer schematischen Darstellung ein Beleuchtungssystem gemäß einem weiteren Ausführungsbei- spiel.

Gemäß Fig. 1 ist ein Beleuchtungssystem 1 dargestellt, bei dem es sich beispielsweise um einen Fahrzeugscheinwerfer handeln kann. Dieses hat ein Modul 2 mit einem Träger 4, bei dem es sich beispielsweise um ein Substrat oder eine Leiterplatte handeln kann. Auf einer Oberseite 6 des Trägers 4, der insbesondere quadratisch oder recht ¬ eckig ausgestaltet sein kann, sind matrixartig lichtemit ¬ tierende Dioden (LEDs) 8 angeordnet, von denen eine mit einem Bezugszeichen versehen ist. Die LEDs 8 bilden etwa eine 6 x 6 Matrix, wobei mittig anstelle von vier LEDs ein LARP-Konversionselement 10 auf der Oberseite 6 ange ¬ ordnet ist. Zum Bestrahlen des Konversionselements 10 mit einer Anregungsstrahlung ist eine Strahlungsquelle oder Pumplichtquelle 12 vorgesehen. Die Anregungsstrahlung der Strahlungsquelle 12 wird über ein optisches System oder über eine Glasfaser, was schematisch in Fig. 1 durch einen gestrichelten Pfeil 14 dargestellt ist, zum Konversi ¬ onselement 10 geführt.

Das Konversionselement 10 ersetzt gem. Fig. 1 vier LEDs 8. Eine Größe des Konversionselements 10 ist dabei mehr als viermal so groß im Vergleich zu einer jeweiligen LED 8. Ein Abstand der jeweiligen LED 8 zum Konversionsele ¬ ment 10 entspricht dabei etwa einem Abstand von zwei be ¬ nachbarten LEDs 8 zueinander. Üblicherweise weisen LEDs in ihrem Peak Leuchtdichten in einer Größenordnung von 100 cd/mm 2 auf. Eine gemittelte Leuchtdichte kann etwa bei etwa 80 cd/mm 2 liegen. Es sind auch hochstromfähige, auf optische Leistung optimierte LEDs bekannt, die beispielsweise Peakleuchtdichten im Peak von etwa 200 cd/mm 2 aufweisen. Mit Laserlicht als Anregungsstrahlung bestrahlte LARP-Konversionselemente, wie beispielsweise das LARP-Konversionselement 10 aus Fig. 1, weisen üblicherweise Leuchtdichten im Bereich von etwa 300 - 800 cd/mm 2 auf, wobei auch Leuchtdichten von über 1000 cd/mm 2 möglich sind.

Durch das Modul 4 ist es nunmehr möglich, dass die LEDs 8 in einem weiten Winkelbereich ein Lichtfeld ausleuchten, während die von dem Konversionselement 10 ausgehende Strahlung einen zentralen Bereich mit einer im Vergleich zu den LEDs 8 erhöhten Leuchtdichte bestrahlt.

Gemäß Fig. 2 ist ein Modul 16 gezeigt, bei dem im Unter ¬ schied zur Ausführungsform in Fig. 1 neben den LEDs 8 vier LARP-Konversionselemente 18 bis 24 vorgesehen sind. Diese sind mittig angeordnet und haben eine Größe, die der Größe einer jeweiligen LED 8 entspricht. Des Weiteren sind die LEDs 8 und die LARP-Konversionselemente 18 bis 24 quadratisch ausgestaltet. Die LARP-Konversionselemente 18 bis 24 sind beispielsweise von einer gemeinsamen Strahlungsquelle bestrahlt, oder für ein jeweiliges LARP- Konversionselement 18 bis 24 ist eine jeweilige Strah ¬ lungsquelle vorgesehen.

Gemäß Fig. 3 ist eine weitere Ausführungsform eines Mo ¬ duls 26 dargestellt. Im Unterschied zu Fig. 2 sind weite- re LARP-Konversionselemente 28 bis 38 vorgesehen, die je- weils eine LED 8 ersetzen. Die LARP-Konversionselemente 28, 30, 36 und 38 bilden dann zusammen mit den mittleren LARP-Konversionselementen 22 und 24 eine Reihe. Die beiden weiteren LARP-Konversionselemente 32 und 34 sind be- nachbart zu den LARP-Konversionselementen 22 und 24 und somit versetzt zur Mitte angeordnet.

Gemäß Fig. 4 ist ein Modul 40 dargestellt. LEDs 42 weisen hierbei eine etwa kreisförmige Umfangsform auf. Die mat ¬ rixartig angeordneten LEDs 42 bilden hierbei eine 4 x 5- Matrix. In einer mittigen Viererreihe der LEDs 42 sind zwei mittige LEDs durch ein ellipsenförmiges LARP- Konversionselement 44 ersetzt. Dieses erstreckt sich hierbei in Richtung der Reihe. Eine Größe des Konversi ¬ onselements 44 ist dabei größer als eine Größe zweier LEDs 42.

Gemäß Fig. 5 ist ein Modul 46 dargestellt, bei dem im Un ¬ terschied zur Ausführungsform in Fig. 4 LEDs 48 eine viereckige, längliche Ausgestaltung haben. Vier LEDs zweier benachbarter mittlerer Viererreihen sind durch ein LARP-Konversionselement 50 im Zentrum ersetzt, das eben ¬ falls viereckig mit einer länglichen Erstreckung ist. Eine Größe des LARP-Konversionselements 50 ist dabei größer als eine Größe von vier LEDs 48.

In Fig. 6 ist ein Modul 52 dargestellt, bei dem die LEDs 54 unterschiedliche Formen haben. Sie können hierbei bei ¬ spielsweise rechteckig mit unterschiedlicher länglicher Erstreckung und Orientierung oder beispielsweise etwa kreisförmig ausgestaltet sein. Ein mittiges LARP- Konversionselement 56 hat ebenfalls eine Freiformfläche, die etwa rechteckförmig ausgestaltet ist und zwei Längs- Seiten hat, von denen sich in etwa zwei zackenförmige Ab ¬ schnitte wegerstrecken.

Fig. 7 zeigt ein Modul 58, bei dem LEDs 60 und LARP- Konversionselemente 62 eine gleiche Größe aufweisen und wechselweise in einer jeweiligen Reihe angeordnet sind, wobei benachbarte Reihen jeweils eine voneinander abwei ¬ chende Reihenfolge haben. Somit ist eine schachbrettarti ¬ ge Matrix-Anordnung ermöglicht. Zum Mischen von auf dem Modul 58 austretender Strahlung, um eine homogene Licht- Verteilung zu ermöglichen, ist eine optische Vorrichtung 64 vorgesehen, die in Fig. 7 schematisch dargestellt ist.

Bei den anderen Ausführungsformen gemäß den Figur 1 bis 6 ist vorzugsweise eine Optik oder Sekundäroptik oder sind eine Mehrzahl von Optiken vorgesehen, um die ausgehende Strahlung in ein Fernfeld abzubilden.

Gemäß Figur 8 kann ein Beleuchtungssystem 66 eine Pumplichtquelle oder Strahlungsquelle 12 aufweisen. Des Wei ¬ teren ist ein Modul 68 vorgesehen, das LEDs 8 und ein Konversionselement 70 hat. Gemäß Figur 8 ist das Konver- sionselement 70 außermittig im Modul 68 angeordnet. Gemäß Figur 8 ist das Konversionselement 70 zusammen mit den LEDs 8 etwa in einer gemeinsamen Ebene angeordnet, die sich etwa senkrecht zur Hauptabstrahlachse erstreckt. In Richtung der Hauptabstrahlachse des Moduls 68 gesehen ist eine Optik bzw. Sekundäroptik 72 vorgesehen, die gemeinsam für die Strahlung der LEDs 8 und des Konversionsele ¬ ments 70 eingesetzt ist, beispielsweise zur Abbildung der auf sie auftreffenden Strahlung ins Fernfeld. Die Strahlungsquelle 12 ist auf der von der Optik 72 wegweisenden Seite des Moduls 68 vorgesehen. Zwischen der Strahlungs- quelle 12 und dem Konversionselement 70 ist eine Optik bzw. Primäroptik 74 angeordnet. Über diese wird eine An ¬ regungsstrahlung 76 so auf eine Einkoppelfläche 78 des Konversionselements 70 gebracht, dass das Konversionsele- ment mit dem gewünschten Anregungsprofil beaufschlagt wird. Die zur Optik 72 weisende Seite des Konversionsele ¬ ments 70 ist eine Auskoppelfläche 80, aus der das Nutz ¬ licht ausgekoppelt wird.

Alternativ ist denkbar, dass die Strahlungsquelle 12 auf Seiten der Optik 72 die Anregungsstrahlung 76 in das Konversionselement 70 einkoppelt wird. Die Auskoppelfläche 80 würde dann zusätzlich als Einkoppelfläche dienen. Das Konversionselement 80 ist dann beispielsweise mit seiner von der Optik 72 wegweisenden Seite auf einem reflektiven Träger angeordnet. Damit die Strahlungsquelle 12 die An ¬ regungsstrahlung 76 entsprechend der Figur 8 einkoppeln kann, ist dagegen das Konversionselement 70 vorzugsweise auf einem transmissiven Träger angeordnet.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist auch denkbar, dass die gemeinsame Optik 72 gemäß Figur 8 durch eine o- der mehrere Optiken für das Konversionselement 70 und durch eine oder mehrere Optiken für die LEDs 8 ersetzt wird. Des Weiteren kann auch die gemeinsame Optik 72 aus mehreren optischen Elementen vorgesehen sein. Offenbart ist ein Modul, das eine Vielzahl von LEDs auf ¬ weist. Des Weiteren hat das Modul ein Konversionselement. Somit kann Strahlung von dem Modul über die LEDs und über das Konversionselement emittiert werden. BEZUGSZEICHENLISTE

Beleuchtungssystem 1

Modul 2

Träger 4

Oberseite 6

LED 8

LARP-Konversionselement 10

Strahlungsquelle 12 optisches System/ Glasfaser 14

Modul 16

LARP-Konversionselement 18 bis 24

Modul 26

LARP-Konversionselement 28 bis 38 Modul 40

LED 42

LARP-Konversionselement 44

Modul 46

LED 48

LARP-Konversionselement 50 Modul 52 LED 54

LARP-Konversionselernent 56 Modul 58 LED 60

LARP-Konversionselernent 62 optische Vorrichtung 64 BeleuchtungsSystem 66 Modul 68 Konversionselement 70 Optik 72 Optik 74

AnregungsStrahlung 76 Einkoppelflache 78 Auskoppelfläche 80