BESCHREIBUNG

Die Erfindung geht aus von einem Laser Activated Remote Phosphor (LARP) System gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Des Weiteren betrifft die Erfindung einen Scheinwerfer mit einem LARP System. Außerdem betrifft die Erfindung ein Fahrzeug, das einen derartigen Scheinwerfer aufweist . Bei der LARP Technologie wird ein von einer Strahlungs ^¬ quelle beabstandet angeordnetes Konversionselement, das einen Leuchtstoff aufweist oder daraus besteht, mit einer Anregungsstrahlung, insbesondere einem Anregungsstrahl (Pumpstrahl, Pumplaserstrahl) bestrahlt, insbeson- dere 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 Konversionsstrahlung (Konversionslicht) teilweise konvertiert werden, wo- bei die Überlagerung von beispielsweise nichtkonvertier- tem blauen Anregungslicht und gelbem Konversionslicht weißes Nutzlicht ergibt. Des Weiteren ist bekannt, zwi ^¬ schen der Strahlungsquelle und dem Konversionselement ei ^¬ ne Linsen-Anordnung vorzusehen, über die die Anregungs- Strahlung auf das Konversionselement abgebildet wird. Über die Linsen-Anordnung können dann die Eigenschaften des auf dem Konversionselement abgebildeten Auftreffbe ^¬ reichs der Anregungsstrahlung (Pumpspot) in einer Strahlungsauftreffebene des Konversionselements definiert wer- den. Beispielweise ist hierdurch die Größe, die Form und Energieverteilung einstellbar. Die Linsen-Anordnung hat beispielsweise eine Linse, die fest in einem Gehäuse ei ^¬ nes LARP Systems montiert ist.

Im Einsatz des LARP Systems ist denkbar eine Gesamt- Lichtintensität des Nutzlichts anzupassen, indem bei ^¬ spielsweise die Strahlungsquelle in Form einer oder meh ^¬ rere Laserdioden entsprechend angesteuert wird. Die An- steuerung erfolgt beispielsweise durch Amplituden- und/oder Phasenmodulation des die Laserdioden durchflie- ßenden Stroms.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein LARP System, einen Scheinwerfer mit einem LARP System und ein Fahrzeug mit einem derartigen Scheinwerfer zu schaffen, bei denen das Nutzlicht auf kostengünstige und einfache Weise vergleichsweise flexibel dynamisch anpassbar ist.

Diese Aufgabe wird gelöst hinsichtlich des LARP Systems gemäß den Merkmalen des Anspruchs 1, hinsichtlich des Scheinwerfers gemäß den Merkmalen des Anspruchs 10 und hinsichtlich des Fahrzeugs gemäß den Merkmalen des An- spruchs 11 gelöst.

Besonders vorteilhafte Ausgestaltungen finden sich in den abhängigen Ansprüchen.

Erfindungsgemäß ist ein Laser Activated Remote Phosphor (LARP) System, insbesondere ein Mikro-LARP System, vorge- sehen, das eine Strahlungsquelle, vorzugsweise zumindest eine Laserdiode oder mehrere Laserdioden, aufweist. Beab ^¬ standet zur Strahlungsquelle ist zumindest ein Konversi ^¬ onselement vorgesehen oder es sind mehrere Konversions- elemente vorgesehen, wobei das Konversionselement vor ^¬ zugsweise einen Leuchtstoff aufweist oder daraus besteht. Das Konversionselement kann dann von einer Anregungs ^¬ strahlung der Strahlungsquelle bestrahlbar sein. Des Weiteren hat das LARP System zumindest ein optisches Ele- ment, insbesondere eine Linse oder eine abbildende Linse. Dieses ist vorzugsweise im Strahlengang zwischen der Strahlungsquelle und dem Konversionselement angeordnet. Mit Vorteil ist das optische Element in einer Optikauf ^¬ nahme angeordnet. Erfindungsgemäß ist eine Position des optischen Elements veränderbar.

Diese Lösung hat den Vorteil, dass das optische Element im Vergleich zum Stand der Technik nicht statischer Natur ist. Somit kann ein Auftreffbereich (Pumpspot) der Anre ^¬ gungsstrahlung in einer Strahlungsauftreffebene des Kon- versionselements hinsichtlich seiner Eigenschaften, wie beispielsweise Größe und/oder Form und/oder Energieverteilung, einfach verändert werden. Dagegen ist im Stand der Technik vorgesehen die Einstellung der Pumpspoteigenschaften einmalig im Rahmen der Entwicklungsphase vorzu- nehmen. Mit dem erfindungsgemäßen LARP System ist somit die Adaptionsfähigkeit verbessert. Es ist beispielsweise denkbar, dass das LARP System beispielsweise auf ver ^¬ schiedene Scheinwerfersysteme anpassbar ist, indem die Position des optischen Elements verändert wird, oder dass eine dynamische Anpassung erfolgt. Die dynamische Anpas ^¬ sung kann beispielsweise zur Umsetzung einer Beleuch- tungsfunktion und/oder Signallichtfunktion erfolgen. Als Beleuchtungsfunktion kann beispielsweise eine Abbiege- lichtfunktion und/oder eine Nebellichtfunktion und/oder eine Abblendlichtfunktion und/oder eine Fernlichtfunktion (blendfreies Fernlicht ) und/oder eine Kombination und/oder eine Abwandlung (beispielsweise Adaptive Driving Beam (ADB) oder Adaptive Front Lighting System (AFS) ) der genannten sowie weitere Funktionen vorgesehen sein. Als Signallichtfunktion kann eine Blinkerfunktion und/oder eine Bremslichtfunktion und/oder eine Rücklichtfunktion und/oder eine Tagfahrlichtfunktion und/oder eine Positionslichtfunktion und/oder Nebelfunktion und/oder eine Kombination der genannten sowie weitere Funktionen vorgesehen sein. Dagegen sind im Stand der Technik dynamische Licht-Anwendungen entweder durch bewegliche Bauteile in einem Scheinwerfer, oder durch geeignete Ansteuerung von Matrix-Scheinwerfer oder Multi-Chip LED-Lichtquellen realisiert .

Mit Vorteil ist die Position des optischen Elements ver- änderbar. Somit kann vor Inbetriebnahme des LARP Systems dieses an den gewünschten Einsatzzweck angepasst werden. Alternativ oder zusätzlich ist denkbar die Position des optischen Elements zu verändern, indem dieses verstellt wird. Somit ist ermöglicht, dass das LARP System insbe- sondere hinsichtlich der Eigenschaften des auf das Konversionselement auftreffenden Auftreffbereichs der Anre ^¬ gungsstrahlung, beispielsweise im Betrieb, adaptiv veränderbar ist.

Denkbar ist auch, dass das zumindest eine Konversionsele- ment dynamisch verstellbar oder einstellbar ist. Es ist weiter denkbar, dass das zumindest eine Konversionsele- ment in Transmission oder Reflexion eingesetzt wird. Bei der Transmission kann eine Einkoppelfläche und eine Aus ^¬ koppelfläche für die Strahlung vorgesehen sein, die voneinander wegweisen. Bei der Reflexion kann es sich bei der Einkoppel- und der Auskoppelfläche um eine gemeinsame Fläche handelt.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist das LARP System, insbesondere die Optikaufnahme zusammen mit dem op ^¬ tischen Element, derart ausgestaltet, dass ein Abstand zwischen dem optischem Element und einer Emissionsebene der Strahlungsquelle, in Strahlausbreitungsrichtung gemessen, veränderbar, insbesondere einstellbar und/oder verstellbar, ist. Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass das LARP System, insbesondere das opti- sehe Element und die Optikaufnahme, derart ausgestaltet ist, dass ein Abstand zwischen dem optischen Element und einer Strahlungsauftreffebene des Konversionselements, in Richtung des Strahlengangs gemessen, einstellbar ist. Vorzugsweise ist das optische Element in Strahlrichtung, insbesondere linear, verschiebbar. Somit ist beispiels ^¬ weise die Einstellung der Pumpspoteigenschaften durch eine lineare Bewegung des optischen Elements ermöglicht. Vorzugsweise ist ein Abstand zwischen der Emissionsebene der Strahlungsquelle und der Strahlungsauftreffebene des Konversionselements konstant. Ist als optisches Element beispielsweise eine Linse eingesetzt, so kann nun eine Verringerung des Abstands zwischen der Emissionsebene und einer Mitte der Linse zu einer Vergrößerung des Pumpspots in der Strahlungsauftreffebene des Konversionselements führen. Umgekehrt kann eine Vergrößerung dieses Abstands zu einer Verkleinerung dieses Pumpspots führen. Prinzipi- eil kann der Zusammenhang zwischen der Richtung der Linsenverschiebung und der Auswirkung auf die Pumpspotgröße auch anders herum sein, abhängig vom optischen System. Beispielsweise kann bei der Abbildung des Emissionspunk- tes der Strahlungsquelle die Bildebene vor oder nach dem Konverter liegen.

Somit kann auf einfache Weise beispielsweise die Leucht ^¬ dichte des Nutzlichts durch Vergrößerung oder Verkleine ^¬ rung des Auftreffbereichs verändert werden. Außerdem ist die thermische Belastung durch Vergrößerung oder Verkleinerung des Auftreffbereichs veränderbar.

Ist als Strahlungsquelle zumindest eine Laserdiode einge ^¬ setzt, so kann der Pumpspot beispielsweise im Wesentli ^¬ chen elliptisch ausgebildet sein. Diese im Wesentlichen elliptische Ausgestaltung ändert sich dann vorteilhafterweise durch Veränderung des oder der genannten Abstände nicht, allerdings kann sich die Form des Pumpspots hin ^¬ sichtlich ihrer Exzentrizität ändern.

Wie vorstehend bereits erläutert, ist denkbar das opti- sehe Element als Linse auszubilden. Möglich wäre auch mehrere Linsen einzusetzen. Es ist auch denkbar das optische Element als ein strahlformendes optisches Element auszubilden, wobei auch mehrere strahlformende optische Elemente vorgesehen sein können. Prinzipiell ist auch ein beugendes optisches Element oder sind auch beugende opti ^¬ sche Elemente einsetzbar, beispielsweise nach Art eines diffraktiven optischen Elements (DOE) . Des Weiteren kann sowohl die Linse als auch das strahlformende optische Element und/oder das DOE bei dem LARP System vorgesehen sein. Auch hier können jeweils mehrere vorgesehen sein. Vorzugsweise ist dann die Linse im Strahlengang zwischen dem strahlformenden optischen Element und der Strahlungsquelle angeordnet. Bei dem strahlformenden optischen Element handelt es sich beispielweise um ein Mikrolin- senarray (MLA) oder um eine Streuscheibe. Ist ein Mikro- linsenarray vorgesehen, so kann dieses beispielsweise he- xagonale Einzellinsen aufweisen, die dann zu einem Pumpspot in der Strahlungsauftreffebene des Konversionsele ^¬ ments mit einer etwa hexagonalen Form führen. Ist eine Streuscheibe vorgesehen, so kann der Pumpspot im Wesent ^¬ lichen rund oder im Wesentlichen kreisrund in der Strahlenauftreffebene ausgebildet sein. Denkbar ist auch, dass der Pumpspot je nach Anwendung eine von der hexagonalen Form oder von der etwa runden oder kreisrunden Form ab- weichende Pumpspotgeometrie hat, die vorzugsweise mit gängigen Methoden und Vorrichtung erzeugt wird. Auf einer Abstrahlseite des Konversionselements kann ein Emissions ^¬ spot eines Nutzlichts, insbesondere nach einer teilweisen Konversion und Streuung, sowohl bei dem MLA als auch bei der Streuscheibe im Wesentlichen kreisrund ausgebildet sein .

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung sind bei dem LARP System zwei oder mehr optische Elemente vorgesehen, die hinsichtlich ihrer Position veränderbar, insbesondere li- near verschiebbar, sind. So können mehrere der optischen Elemente oder es können alle optischen Element hinsicht ^¬ lich ihrer Position veränderbar sein, womit die Einstelloder Verstell-Möglichkeiten erhöht werden.

Mit Vorteil ist das optische Element, insbesondere das strahlformende optische Element, in Strahlrichtung ver ^¬ schiebbar und/oder um eine Kippachse verkippbar und/oder um eine Drehachse drehbar. Somit kann beispielsweise bei der Verkippung um die Kippachse der Auftreffbereich (Pumpspot) der Anregungsstrahlung auf die Strahlungsauf- treffebene des Konversionselements verschoben werden, insbesondere in einer Richtung etwa quer zur Verkippachse, insbesondere senkrecht zur optischen Achse des LARP- Systems. Die Kippachse erstreckt sich vorzugsweise quer zur Strahlungsrichtung. Denkbar ist, dass das optische Element stetig verkippbar ist oder zwei oder mehr unter- schiedliche Positionen einnehmen kann. Durch den aus der Verkippung resultierenden Strahlversatz ist es vorteilhafterweise möglich, dass Toleranzen, die im Fertigungs- prozess entstehen, ausgeglichen werden können, und/oder gezielte Änderungen des Nutzlichts im Zusammenwirken mit einem Scheinwerfer ermöglicht sind.

Vorzugsweise ist das optische Element insbesondere das strahlformende optische Element, um eine weitere Kippach ^¬ se verkippbar, um die möglichen Positionsveränderungen des Auftreffbereichs zu erweitern. Die weitere Kippachse erstreckt sich vorzugsweise quer zur ersten Kippachse.

Des Weiteren ist denkbar eine Drehachse zum Verdrehen des, insbesondere bereits verkippten, optischen Elements vorzusehen. Durch die Kombination von Verkippen und Verdrehen kann vorteilhafterweise eine beliebige Positionie- rung des Auftreffbereichs in der Strahlungsauftreffebene des Konversionselements ermöglicht sein.

Zum Verändern der Position des optischen Elements oder eines jeweiligen optischen Elements oder eines der optischen Elemente insbesondere zur Ausführung der genannten linearen Bewegungen und/oder Kippbewegungen und/oder Drehbewegungen, kann ein Aktor oder können mehrere Aktoren eingesetzt sein. Hierbei handelt es sich beispiels ^¬ weise um einen Präzisionsaktor oder um Präzisionsaktoren. Ein derartiger Aktor hat beispielsweise einen Piezoan- trieb mit einem kinematischen Halter zum Halten des optischen Elements, um dieses dann zu bewegen, insbesondere um dieses zu verkippen. Für die lineare Verschiebung kann der Aktor einen Piezomotor aufweisen. Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, magnetische Stellglieder zum Verändern der Position des optischen Elements oder eines der optischen Elemente oder eines jeweiligen optischen Elements vorzusehen.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist das zumindest eine verkippbare und/oder verschiebbare und/oder drehbare optische Element in einer Führungsstruktur oder in einem Führungskäfig angeordnet. Es ist dann denkbar, dass das zumindest eine optische Element in der Führungsstruktur fest fixierbar ist. Dies kann beispielsweise stoffschlüs ^¬ sig, insbesondere durch Schweißen oder Löten oder Laser- schweißen, erfolgen. Denkbar ist auch die feste Fixierung durch Kraftschluss , insbesondere durch eine Klemmung, zu erreichen .

Es ist denkbar, dass das zumindest eine optische Element in der Führungsstruktur über ein Kugelgelenk angeordnet ist, womit seine Position einfach veränderbar ist. Nach der Positionsveränderung kann das optische Element dann fest fixiert sein. Das in der Führungsstruktur angeordnete optische Element kann des Weiteren beispielsweise ein ^¬ malig eingestellt werden, um beispielsweise Fertigungsto- leranzen zu kompensieren. Vorzugsweise ist das optische Element in einem kugelförmigen Halter angeordnet oder in einem Halter, der eine Umfangsflache hat, die als Kugel ^¬ zone ausgebildet ist. Beispielsweise kann der kugelförmi ^¬ ge Halter eine Metallkugel mit einer Durchgangsbohrung sein. Die Kugelzone ist dabei vorzugsweise symmetrisch. Der Halter liegt dann vorzugsweise an der Führungsstruktur an.

Die Führungsstruktur kann beispielsweise durch eine oder mehrere Führungsschienen gebildet sein, entlang dieser kann dann das optische Element oder der Halter mit dem optischen Element bewegbar sein.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist die Führungsstruktur vorzugsweise von einer Außenhülle umfasst. Diese kann dann mit der Führungsstruktur verschweißt sein. Somit kann nach einer Justage und Fixierung des optischen Elements oder der optischen Elemente, beispielsweise durch Laserschweißen, die Außenhülle über die Führungs ^¬ struktur geschoben oder gestülpt werden und mit dieser verschweißt werden. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist das LARP System vorzugsweise als Modul ausge- staltet, womit es einfach handhabbar und beispielsweise in einen Scheinwerfer montierbar ist.

Vorzugsweise ist das Konversionselement inhomogen ausge ^¬ staltet. Insbesondere weist es eine inhomogene Leucht ^¬ stoffverteilung auf. Hierdurch können bei Veränderung der Position des optischen Elements und entsprechender Änderung des Auftreffbereichs der Anregungsstrahlung auf das Konversionselement unterschiedliche und/oder zusätzliche Bereiche des Konversionselements, die insbesondere andere Eigenschaften aufweisen, wie beispielsweise hinsichtlich eines Farborts und/oder hinsichtlich einer Leuchtdichte und/oder hinsichtlich einer Größe einer abstrahlenden Fläche, aktiviert werden. Die inhomogene Leuchtstoff er ^¬ teilung erfolgt beispielsweise dadurch, dass eine räumli ^¬ che Verteilung oder eine geometrische Form des Leucht- Stoffs entsprechend ausgestaltet ist, indem das Konversi ^¬ onselement beispielsweise unterschiedliche Dicken auf ^¬ weist. Alternativ oder zusätzlich kann zur inhomogenen Leuchtstoffverteilung eine Leuchtstoffdichte oder ein Leuchtstoffmaterial im Konversionselement unterschiedlich ausgebildet sein. Des Weiteren kann alternativ oder zusätzlich vorgesehen sein, Füll- und/oder Streustoffe in das Konversionselement zum Ausbilden der Inhomogenität einzubringen .

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist zumindest ein Sensor vorgesehen, mit dem das LARP System, insbesondere in Abhängigkeit eines Fahrzeugzustands eines das LARP System einsetzenden Fahrzeugs, einstellbar ist. Bei dem Sensor handelt es sich beispielsweise um einen Sensor der eine Kurvenfahrt des Fahrzeugs erfassen kann, wie bei- spielsweise ein Lenkwinkelsensor. Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass als Sensor ein Neigungssensor eingesetzt ist. Hierdurch ist denkbar, dass dann mit dem LARP System eine Bewegung des Fahrzeugs, bei ^¬ spielsweise um seine Querachse, insbesondere wegen einer Fehlbeladung oder aufgrund Straßenunebenheiten, durch Veränderung der Position des optischen Elements ausgeglichen werden kann. Alternativ oder zusätzlich kann als Sensor auch ein Gyrometer vorgesehen sein, um die Bewegungen des Fahrzeugs zu erfassen. Des Weiteren ist denkbar, dass das LARP System in Abhängigkeit eines Positions-Bestimmungssystems , wie bei- spielsweise eines Global Positioning Systems (GPS) , und/oder in Abhängigkeit einer Straßenverlaufsdatenbank gesteuert ist. Dies ist beispielsweise vorteilhaft, wenn das LARP System bei einer Anwendung als ein, insbesondere weitreichendes, (Zusatz-) Fernlicht, beispielsweise mit einer Reichweite von bis zu 600 Meter, eingesetzt ist. Über eine entsprechende Logik oder Steuereinheit kann man über den Zugriff auf das Positions-Bestimmungssystems und/oder die Straßenverlaufsdatenbank das emittierte Nutzlicht vorausschauend auf einen Straßenverlauf aus ^¬ richten, wobei dies vorzugsweise in horizontaler und/oder in vertikaler Richtung erfolgt.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist eine Stabilisierungseinheit zum Stabilisieren des zumindest einen op- tischen Elements vorgesehen. Hierdurch kann dann beispielsweise bei einem Einsatz des LARP Systems in einem Scheinwerfer eines Fahrzeugs eine Stabilisierung des Nutzlichts bei Fahrt auf einer unebenen Fahrbahn, wie beispielsweise auf Pflastersteinen oder auf einer welli- gen Fahrbahn, erfolgen. Diese Stabilisierungseinheit weist beispielsweise einen Sensor oder mehrere Sensoren, insbesondere Beschleunigungssensoren und/oder Neigungssensoren, auf, der oder die insbesondere Winkelgeschwindigkeiten erfassen kann/können. Vorzugsweise sind über den Sensor oder die Sensoren Winkelgeschwindigkeiten um zumindest zwei Achsen, beispielsweise eines das LARP Sys ^¬ tem einsetzenden Fahrzeugs, messbar. Das optische Element oder eines der optischen Elemente oder ein jeweiliges op ^¬ tische Element kann dann vorzugsweise mittels Stellglie- der, insbesondere elektromagnetischer Stellglieder der Stabilisierungseinheit, hinsichtlich der Position verän- dert werden. Bei dem Stellglied oder den Stellgliedern handelt es sich um ein elektromagnetisches Stellglied o- der um elektromagnetische Stellglieder, wie beispielswei ^¬ se um einen oder mehrere Voice Call Motor (VCM) . Erfindungsgemäß ist ein Scheinwerfer, insbesondere ein Fahrzeugscheinwerfer, mit einem LARP System gemäß einem oder mehrerer der vorhergehenden Aspekte vorgesehen. Die Veränderung der Position des optischen Elements kann hierbei zu einer Änderung eines Abstrahlwinkels des Scheinwerfers führen, insbesondere wenn durch die Positi ^¬ onsveränderung der Auftreffbereich der Anregungsstrahlung auf die Strahlungsauftreffebene des Konversionselements verschoben wird. Das Ausmaß der Abstrahlwinkeländerung kann dann beispielsweise von einer Brennweite eines Re- flektors des Scheinwerfers abhängen. Durch Änderung des Abstrahlwinkels kann somit auf vorrichtungstechnisch einfache Weise zum Beispiel eine Kurvenlichtanwendung für den Scheinwerfer realisiert werden.

Alternativ oder zusätzlich zum LARP System gemäß einem oder mehrerer der vorher genannten Aspekte kann der Scheinwerfer oder eine Anordnung ein LARP System haben, bei dem ein optisches Element, insbesondere eine kolli- mierende Linse nachgeschaltet ist, wobei dann das opti ^¬ sche Element und/oder das LARP System, das als Modul aus- gestaltet sein kann, bewegbar ist.

Denkbar ist auch den Scheinwerfer für Effektlichtbeleuchtungen, Entertainmentbeleuchtungen, Architainmentbeleuch- tungen, Allgemeinbeleuchtung, medizinische und therapeutische Beleuchtung, Horticulture etc. einzusetzen. Um das optische Element, das dem LARP System nachgeschal ^¬ tet ist, zu bewegen, und/oder um das LARP System zu bewegen, und/oder um das optische Element oder eines der op ^¬ tischen Elemente oder ein jeweiliges optisches Element des LARP Systems zu bewegen, kann ein sogenanntes Feed ^¬ backsystem vorgesehen sein. Hierbei handelt es sich beispielsweise um eine Steuereinheit, die Signale eines oder mehrerer Sensoren aufnimmt, wie beispielsweise Signale der Beschleunigungssensoren, und die bewegbare Komponente oder die bewegbaren Komponenten in Abhängigkeit dieser Signale steuert.

Erfindungsgemäß ist ein Fahrzeug mit einem Scheinwerfer gemäß einem oder mehrere der vorgehenden Aspekte vorgese ^¬ hen . 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.

Im Folgenden soll die Erfindung anhand von Ausführungs ^¬ beispielen näher erläutert werden. Die Figuren zeigen:

Fig. 1 in einer schematischen Seitenansicht einen Scheinwerfer mit einem Laser Activated Remote Phosphor (LARP) System gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel

Fig. 2 ein Profil eines Auftreffbereichs einer Anregungs ^¬ strahlung auf eine Strahlungsauftreffebene eines Konversionselements Fig. 3 eine Verteilung einer Leistungsdichte entlang der Hauptachsen eines ellipsenförmigen Auftreffbereichs

Fig. 4a in einer Seitenansicht ein LARP System gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiels zusammen mit dem Profil des zugehörigen Auftreffbereichs

Fig. 4b einen Auftreffbereich einer Anregungsstrahlung auf ein Konversionselement des LARP Systems aus Fig. 4a Fig. 4c einen Abstrahlbereich eines Nutzlichts aus dem

Konversionselement bei unterschiedlichen Positio ^¬ nen eines optischen Elements des LARP Systems aus Fig. 4a

Fig. 5 in einer Seitenansicht ein LARP System gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel

Fig. 6 ein Zentrum eines Auftreffbereichs bei unter ^¬ schiedlichen Positionen eines optischen Elements eines LARP Systems

Fig. 7 in einer Seitenansicht Komponenten eines LARP Sys- tems gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel

Fig. 8a-c jeweils ein LARP System mit einem nachgeschal ^¬ teten optischen Element gemäß einem jeweiligen Ausführungsbeispiel

Gemäß Figur 1 ist ein Scheinwerfer 1 für ein Fahrzeug dargestellt, der ein Laser Activated Remote Phosphor (LARP) System 2 aufweist. Der Scheinwerfer 1 kann Teil eines Fahrzeugs 4 sein, das vereinfacht mit einer Strich- linie in Figur 1 dargestellt ist. Dem LARP System 2 ist eine Scheinwerferoptik in Form eines parabolischen Reflektors 6 nachgeschaltet. Als Strahlungsquelle für das LARP System dient eine Laserdiode 8. Dieser ist ein opti- sches Element in Form einer abbildenden Linse 10 nachge ^¬ schaltet. Im Nachgang zur Linse 10 wiederum ist ein transmissives Konversionselement 12 angeordnet, um von der Laserdiode 8 emittierte Anregungsstrahlung teilweise zu konvertieren. Ein aus dem Konversionselement 12 aus- tretendes Nutzlicht 14 ist dann aus konvertierter und nicht konvertierter Anregungsstrahlung zusammengesetzt. Das Nutzlicht 14 wird dann vom Reflektor 6 reflektiert. Für die Aufnahme der Laserdiode 8 und der Linse 10 ist ein Gehäuse in Form einer Optikaufnahme 16 vorgesehen, das insbesondere etwa hohlzylindrisch ausgestaltet ist. Stirnseitig der Optikaufnahme 16 ist dann das Konversi ^¬ onselement 12 angeordnet, wobei dieses auf einem Sub ^¬ strat, beispielsweise einem Saphirsubstrat, angeordnet sein kann. Zusätzlich können dichroitische Schichten zwi- sehen dem Substrat und dem Konversionselement angeordnet zu sein.

Gemäß der Ausführungsform in Figur 1 ist die Linse 10 hinsichtlich ihrer Position veränderbar. So ist die Linse 10 linear verschiebbar. Somit kann ein Abstand a zwischen einer Mitte der Linse 10 und einer Emissionsebene der La ^¬ serdiode 8 eingestellt oder verstellt werden, oder es kann entsprechend ein Abstand b zwischen der Mitte der Linse 10 und einer Strahlungsauftreffebene des Konversi ^¬ onselements 12 verändert werden. Die Veränderung der Position der Linse 10 kann in Abhängigkeit eines Sensorsignals eines oder mehrerer Sensoren 18 erfolgen, was vorstehend erläutert ist. Zum Verarbei ^¬ ten der Sensorsignale ist vorzugsweise eine Steuereinheit 20 vorgesehen. Diese kann dann einen Aktor 22 oder mehrere Aktoren 22 ansteuern, über die die Position der Linse 10 in Abhängigkeit der Sensorsignale veränderbar ist.

Gemäß Figur 2 ist ein Auftreffbereich 24 auf das Konversionselement 12, siehe Figur 1, der Anregungsstrahlung ersichtlich. Dieser hat etwa eine elliptische Form. Der Abstand a der Linse 10, siehe Figur 1, beträgt hierbei etwa 4,3 mm und der Abstand b etwa 8,4 mm. Halbwertbrei ^¬ ten (FWHM) entlang der langen Halbachse betragen dabei etwa 240 ym und entlang der kurzen Halbachse etwa 70 ym.

In Figur 3 ist auf einer Abszisse eine Größe eines Auf ^¬ treffbereichs für unterschiedliche Abstände a, siehe Fi- gur 1, dargestellt. Auf der Ordinate ist eine Leistungs ^¬ dichte in Watt pro mm ² (W/mm ² ) angegeben. Gezeigt ist hierbei ein Schnitt entlang der großen Halbachse des etwa ellipsenförmigen Auftreffbereichs , was mit dem Bezugszei ^¬ chen 26 gekennzeichnet ist. Ein Schnitt durch die kleine Halbachse ist durch ein Bezugszeichen 28 gekennzeichnet. Es ist erkennbar, dass der Auftreffbereich von einer Ausgangsposition, die hier mit 0mm bezeichnet sei, auf eine Position, deren Abstand a zur Laserdiode 8 um +0,2 mm vergrößert wurde, eine kleinere Ausdehnung und eine höhe- re Leistungsdichte aufweist. Dagegen führt eine Verklei ^¬ nerung des Abstands a von der Ausgangsposition 0 auf eine Position, deren Abstand a zur Laserdiode um -0,2 mm verkleinert wurde, zu einer Verbreiterung des Auftreffbe ^¬ reichs und einer Verringerung einer maximalen Leistungs- dichte. Somit ist erkennbar, dass bereits kleine Änderun ^¬ gen der Position der Linse 10 aus Figur 1 große Auswir- kungen sowohl auf die Größe des Auftreffbereichs als auch auf die Leistungsdichte haben.

Gemäß Figur 4a ist ein LARP System 30 gemäß einem weite ^¬ ren Ausführungsbeispiel gezeigt. Dieses hat die Laserdio- de 8, das optische Element in Form der Linse 10 und das Konversionselement 12. Im Strahlengang zwischen der Linse 10 und dem Konversionselement 12 ist ein weiteres opti ^¬ sches Element 32 angeordnet. Hierbei kann es sich um ein Mikrolinsenarray (MLA) handeln, das hexagonale Einzellin- sen aufweist. Dies führt dann zu einem Auftreffbereich 34, der eine hexagonale Form hat, wie in Figur 4b ge ^¬ zeigt. Alternativ ist denkbar, dass das optische Element 32 als Streuscheibe ausgebildet ist, insbesondere eine Kleinwinkelstreuscheibe mit beispielsweise einem mittle- ren Streuwinkel von kleiner 10 Grad. Dies würde etwa zu einem kreisrunden Auftreffbereich führen.

Gemäß Figur 4c ist ein erster Austrittsbereich 36 und ein zweiter Austrittsbereich 38 eines Nutzlichts aus dem Konversionselement 12 des gleich skalierten LARP Systems 30. Denkbar ist, dass das LARP System 30 hinsichtlich des Auftreffbereichs 34 in Fig. 4b eine andere Skalierung aufweist, dargestellt. Diese sind hierbei im Wesentlichen kreisrund, unabhängig davon, ob das optische Element 32 ein Mikrolinsenarray oder eine Streuscheibe ist, also un- abhängig davon, ob der Auftreffbereich auf das Konversionselement 12 etwa hexagonal oder etwa rund ist. Die Aus ^¬ trittsbereiche 36 und 38 können somit im Nachgang eines Mikrolinsenarrays oder einer Streuscheibe auftreten. Der Austrittsbereich 36 ist hierbei größer als der Austritts- bereich 38. Beim Austrittsbereich 36 ist das optische Element 32 näher an der Laserdiode 8 angeordnet. Somit ist beim Austrittsbereich 38 ein Abstand zwischen dem optischen Element 32 und der Laserdiode 8 größer als beim Austrittsbereich 36. Der Austrittsbereich 36 hat in diesem Beispiel einen Durchmesser (FWHM) von etwa 280 ym. Dagegen hat der Austrittsbereich 38 einen Durchmesser (FWHM) von etwa 180 ym. Ein Abstand zwischen den Positionen des optischen Elements 32, bei denen die Austrittsbe ^¬ reich 36 und 38 vorliegen, beträgt in Richtung der Anregungsstrahlung gemäß Figur 4a gesehen etwa 2 mm. Somit kann gemäß Figur 4a auf einfache Weise durch eine lineare Verschiebung des optischen Elements 32 die Größe des Austrittsbereichs verändert werden.

Gemäß Figur 5 ist eine weitere Ausführungsform eines LARP System 40 dargestellt. Dieses hat die Laserdiode 8 und die Linse 10. Das optische Element 32 ist hierbei im Un ^¬ terschied zur Ausführungsform gemäß 4a zusätzlich oder alternativ zur linearen Verschiebbarkeit um eine Kippachse verkippbar. Eine Verkippung führt gemäß Figur 6 zu einer Verschiebung des Auftreffbereichs der Anregungsstrah- lung auf die Strahlungsauftreffebene des Konversionsele ^¬ ments 12 aus Figur 5. Hierzu ist in Figur 6 schematisch ein Auftreffpunkt 42 eines Hauptstrahls bzw. eines Schwerpunkts der Strahlungsverteilung der Anregungsstrahlung bzw. ein Schwerpunkt oder Mittelpunkt einer gegebe- nen Intensitätsverteilung in der Auftreffebene des Konversionselements dargestellt. In der linken Abbildung der Figur 6 ist dabei der Auftreffpunkt 42 dargestellt, wenn das optische Element 32 gemäß Figur 5 nicht verkippt ist. Der Auftreffpunkt 42 liegt dann etwa mittig hinsichtlich einer Querachse 44 oder Horizontalachse und knapp ober ^¬ halb einer Mitte hinsichtlich einer Hochachse oder Verti- kalachse. Eine Verkippung des optischen Elements 32 aus Figur 5 um beispielsweise 20° um eine x-Achse, siehe Ko ^¬ ordinatensystem, bewirkt eine Verschiebung des Auftreffpunkts 42 in der Konverterebene entlang der Hochachse bzw. y-Achse, siehe recht Abbildung der Figur 6. Das Aus ^¬ maß dieser Verschiebung ist dabei abhängig von der Dicke, der Brechungsindex und dem Kippwinkel des optischen Ele ^¬ ments 32. Ein derartiger Effekt ergibt sich sowohl beim Einsatz des optischen Elements 32 als Mikrolinsenarray als auch als Streuscheibe.

Wird beispielsweise als Streuscheibe ein Standardglas mit einer Brechzahl von n = 1,5 und einer Dicke von 1 mm eingesetzt, so ergibt sich bei einer Verkippung um 10° ba ^¬ sierend auf dem Snelliusschen Brechungsgesetz ein Strahl- versatz von ca. 60 ym, also der Auftreffpunkt 42 gemäß Figur 6 würde sich um 60 ym ausgehend vom nicht verkippten Zustand des optischen Elements 32 verschieben. Wird für das optische Element 32 in Form einer Streuscheibe ein hochbrechendes Glas mit einer Brechzahl von n = 1,8 und einer Dicke von 2 mm eingesetzt, so würde bei einer Verkippung von 20° basierend auf dem Snelliusschen Brechungsgesetz ein Strahlversatz von ca. 320 ym auftreten.

Die Verschiebung des Auftreffpunkts 42 bzw. des Auftreff ^¬ bereichs gemäß Figur 6 in der Strahlungsauftreffebene des Konversionselements führt vorteilhafterweise zu einer Än ^¬ derung eines Abstrahlwinkels eines Scheinwerfers, der das LARP System 40 gemäß Figur 5 einsetzt. Das LARP System 40 kann somit beispielsweise für eine Kurvenlichtanwendung verwendet werden. Das Ausmaß dieser Abstrahlwinkelände- rung hängt dabei unter anderem von einer Brennweite eines Reflektors eines Scheinwerfers ab, der das LARP System 40 einsetzt. Ist beispielsweise als Reflektor ein Parabolre- flektor mit einer Brennweite von F = 19 mm vorgesehen, so führt eine Verschiebung des Auftreffbereichs der Anre ^¬ gungsstrahlung auf dem Konversionselement 12 gemäß Figur 5 um 1 mm zu einer Winkeländerung des Abstrahlwinkels von o

ca. .

Gemäß Figur 7 ist ein optisches Element 46 vorgesehen, das in einer Führungsstruktur 48 angeordnet ist. Das op ^¬ tische Element 46 ist des Weiteren in einer Art Kugel 50 gehalten und bildet mit der Führungsstruktur 48 eine Art Kugelgelenk aus. Das optische Element 46 ist über die Ku ^¬ gel 50 linear verschiebbar und/oder verkippbar und/oder verdrehbar. Das optische Element 46 kann somit relativ zur Führungsstruktur 48 feinjustiert werden, um bei- spielsweise Fertigungstoleranzen zu kompensieren. Im An- schluss kann es fest in der Führungsstruktur 48, beispielsweise durch Laserschweißen oder durch Klemmen, fixiert werden. Die Führungsstruktur 48 zusammen mit dem optischen Element 46 ist dann Teil eines LARP Systems 52. Beispielhaft ist hierbei für das LARP System 52 die La ^¬ serdiode 8 dargestellt. Das optische Element 46 kann so ^¬ mit bei dem LARP System 52 einmalig eingestellt werden, wobei die aktive Einstellung im fertigen Modul stattfindet. Durch die lineare Verschiebung und die Verkippung (und/oder Verdrehung) des optischen Elements 46 kann dieses somit in allen drei Raumrichtungen justiert werden. Die Justierung erfolgt vorzugsweise bei eingeschalteter Laserdiode 8. Nach der Justage und der Fixierung des op ^¬ tischen Elements 46 wird über dem Führungskäfig eine Au- ßenhülle 54 gesetzt und mit diesem verschweißt. Des Wei ^¬ teren ist denkbar, dass die Führungsstruktur relativ oder indirekt oder mittelbar mit der Laserdiode 8 verbunden ist, wobei dies gegebenenfalls durch ein optomechanisches Design sichergestellt ist.

In den Figuren 8a bis 8c ist jeweils ein LARP System 56, 58 und 60 dargestellt, denen ein optisches Element 62 nachgeschaltet ist. Die LARP System 56 bis 60 mit dem je ^¬ weiligen optischen Element 62 sind dabei Teil eines Scheinwerfers 64, 66 bzw. 68 eines Fahrzeugs und/oder bilden eine Anordnung. Dem jeweiligen Scheinwerfer 64 bis 68 - oder der jeweiligen Anordnung - ist hierbei eine Stabilisierungseinheit 70 zugeordnet. Bei einer jeweili ^¬ gen Stabilisierungseinheit 70 sind Beschleunigungssenso ^¬ ren und/oder Neigungssensoren vorgesehen. Mit den Beschleunigungssensoren können Winkelgeschwindigkeiten in zumindest zwei Achsen gemessen werden. In Abhängigkeit der Messergebnisse kann dann ein optisches Element mit ^¬ tels elektromagnetischer Stellglieder verschoben werden, um beispielsweise das Nutzlicht zu stabilisieren. Bei dem Scheinwerfer 64 gemäß Figur 8a ist hierbei das dem LARP System nachgeschaltete optische Element 62 mittels der elektromagnetische Stellglieder hinsichtlich seiner Position verstellbar. Bei dem optischen Element 62 handelt es sich beispielsweise um eine kollimierende Linse. Alterna ^¬ tiv oder zusätzlich kann gemäß Figur 8b vorgesehen sein, das LARP System 58, also das Modul, das das LARP System 58 aufweist, über die elektromagnetische Stellglieder der Stabilisierungseinheit 70 hinsichtlich seiner Position zu verändern, insbesondere verstellen und/oder einstellen. Des Weiteren kann alternativ oder zusätzlich gemäß Figur 8c vorgesehen sein, ein optisches Element 72 des LARP Systems 60 hinsichtlich seiner Position zu verstellen, wie es auch vorstehend erläutert ist. Vorteilhaft an dem Scheinwerfer 68 gemäß Figur 8c ist, dass eine vergleichs ^¬ weise kleine Masse bewegt wird. Zusätzlich muss nur ein vergleichsweiser geringer Verschiebeweg für eine gleiche Ablenkung, wie bei den Figuren 8a und 8b, zurückgelegt werden muss, da das optische Element 72 in Form einer in ^¬ ternen Linse mit einer vergrößernden Wirkung ausgebildet sein kann. Eine jeweilige Stabilisierungseinheit 70 weist des Weiteren vorzugsweise eine Steuereinheit bzw. ein Feedbacksystem auf, um anhand der Messergebnisse der Be ^¬ schleunigungssensoren die entsprechende Komponente mit den elektromagnetischen Stellgliedern zu verfahren.

Offenbart ist ein Laser Activated Remote Phosphor (LARP) System mit einer Strahlungsquelle zur Emission einer Anregungsstrahlung. Der Strahlungsquelle nachgeschaltet ist ein Konversionselement, wobei zwischen dem Konversions ^¬ element und der Strahlungsquelle ein optisches Element angeordnet ist. Vorteilhafterweise ist eine Position des optischen Elements veränderbar, um eine Form und/oder eine Position eines Auftreffbereichs der Anregungsstrahlung auf das Konversionselement zu verändern.

BEZUGSZEICHENLISTE

Scheinwerfer 1

LARP System 2

Fahrzeug 4 Reflektor 6

Laserdiode 8

Linse 1 0

Konversionselement 12

Nutzlicht 14 Optikaufnahme 1 6

Sensor 1 8

Steuereinheit 2 0

Aktor 22

Auftreffbereich 24 Schnitt durch große Halbachse 2 6

Schnitt durch kleine Halbachse 2 8

LARP System 30 optisches Element 32

Auftreffbereich 34 Austrittsbereich 3 6 Austrittsbereich 38 LARP System 40 Auftreffpunkt 42 Querachse 44 optisches Element 46 Führungsstruktur 48 Kugel 50

LARP Systems 52

Außenhülle 54 LARP Systems 56

LARP Systems 58

LARP Systems 60 optisches Element 62

Scheinwerfer 64 Scheinwerfer 66

Scheinwerfer 68

Stabilisierungseinhe 70 optisches Element 72