Beleuchtungsvorrichtung mit Leuchtstoffrad und Anregungs- strahlungsquelle

Technisches Gebiet

Die Erfindung geht aus von einer Beleuchtungsvorrichtung mit einer Anregungsstrahlungsquelle und einem Leuchtstoffrad zur Umwandlung zumindest eines Teils der Anregungsstrahlung in wellenlängenumgewandelte Strahlung, letztere üblicherweise im sichtbaren Bereich des elektro ^¬ magnetischen Spektrums („Konversionslicht").

Eine derartige Beleuchtungsvorrichtung ist insbesondere einsetzbar als Licht erzeugende Einheit in einem Projek ^¬ tor, z.B. für Videoprojektoren oder Datenprojektoren.

Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Betreiben der erfindungsgemäßen Beleuchtungsvorrichtung.

Stand der Technik

Aus dem Stand der Technik, beispielsweise dem Dokument US 2010/0245777 AI, sind Beleuchtungsvorrichtungen für Projektionsanwendungen bekannt, welche ein scheibenförmiges Leuchtstoffrad mit einem oder mehreren Leuchtstoffen aufweisen. Diese Beleuchtungsvorrichtungen umfassen dabei eine Anregungsstrahlungsquelle, die den Leuchtstoff zur Emission von Licht mit einer von der Anregungsstrahlungs- wellenlänge verschiedenen Wellenlänge anregt (Wellenlän ^¬ genkonversion der Anregungsstrahlung mittels Leuchtstoff) . Üblicherweise sind die Leuchtstoffe auf ei ^¬ ner Seite des Leuchtstoffrads in Rotationsrichtung aufei ^¬ nander folgend angeordnet, so dass das von dem jeweiligen Leuchtstoff emittierte Licht (konvertiertes Licht) zeit- lieh sequentiell erzeugt und dem bildgebenden System zugeführt wird.

Als Anregungsstrahlungsquelle werden vorzugsweise Laser, beispielsweise Laserdioden, eingesetzt. In diesem Fall ist die Technologie auch unter der Bezeichnung LARP ("Laser Activated Remote Phosphor") bekannt.

Die Schrift CN 102385233 A zeigt eine Beleuchtungsvor ^¬ richtung für eine Projektor mit einem Anregungslaser, einem Leuchtstoffrad zur Wellenlängenumwandlung des Anre- gungslaserlichts in Konversionslicht und einem Filterrad, zur spektralen Filterung des Konversionslichts. Das Anregungslaserlicht wird mit Hilfe eines dichroitischen Spiegels auf das Leuchtstoffrad gelenkt. Das vom Leuchtstoffrad zurückgestrahlte Konversionslicht passiert den dichroitischen Spiegel und trifft auf das Filterrad. Durch ein Transparenzsegment im Leuchtstoffrad kann das Anregungslaserlicht passieren und wird über eine Wrap- Around-Schleife dem dichroitischen Spiegel zugeführt. Der dichroitische Spiegel reflektiert das Anregungslaserlicht zum Filterrad. Das Filterrad und das Leuchtstoffrad sind auf einer gemeinsamen Achse angeordnet und drehen so synchron mit der gleichen Geschwindigkeit. Auf diese Weise wird das sequentiell von einem Leuchtstoffsegment des Leuchtstoffrads erzeugte Konversionslicht von einem zu- geordneten Filtersegment des Filterrads spektral gefil ^¬ tert .

Die Schrift EP 2 530 520 AI offenbart eine Beleuchtungs ^¬ vorrichtung für die Verwendung in einem Projektor. Die Beleuchtungsvorrichtung weist ein einseitig beschichtetes Leuchtstoffrad auf, das aus einem transparenten kreis- scheibenförmigen Trägermaterial besteht, dessen Vorderseite zu dreiviertel mit verschiedenen Leuchtstoffen beschichtet ist. Das unbeschichtete Viertel dient als transparentes Segment. Durch dieses transparente Segment wird die Laserstrahlung hindurch gestrahlt und über Spiegel auf die Rückseite des Leuchtstoffrads umgelenkt. Dort passiert der Laserstrahl das transparente Trägermaterial und regt einen dahinter auf der Vorderseite in einem Viertelsegment aufgebrachten Blauleuchtstoff zur Emission von blauem Licht an. Die Blauleuchtstoffkonversion er ^¬ folgt also in Transmission. Die anderen beiden Viertelsegmente sind mit Grünleuchtstoff beschichtet. Die Grün ^¬ leuchtstoffkonversion erfolgt hier in Reflexion. Allerdings ist zwischen jeder LeuchtstoffSchicht und dem transparenten Trägermaterial eine Reflexionsschicht er ^¬ forderlich, damit das vom jeweiligen Leuchtstoff konvertierte Licht von der Vorderseite abgestrahlt und in einer gemeinsamen Richtung zusammengeführt werden kann. Andernfalls würde ein Teil des konvertierten Lichts durch das transparente Substrat hindurch in die entgegengesetzte Richtung verloren gehen. Zumindest für das Blauleuchtstoffsegment (Transmissionsmodus) muss die Reflexi ^¬ onsschicht zudem durchlässig für die Laserstrahlung sein. Für den Rotlichtkanal wird rotes Licht von einer separa- ten Leuchtdiode (LED) zugemischt.

Die Schrift US 2012/0243205 AI offenbart ebenfalls eine Beleuchtungsvorrichtung für die Verwendung in einem Projektor. In einer Variante läuft ein Leuchtstoffrad in ei ^¬ nem Schlitz in einem gekrümmten Reflektor und zwar durch dessen Brennpunkt. Das Leuchtstoffrad weist beidseitig, d.h. sowohl auf der einen als auch auf der anderen Seite der üblicherweise kreisförmigen Trägerscheibe des Leuchtstoffrads , einen mit Leuchtstoff versehenen Bereich auf. Dadurch soll die Lichtintensität der Anordnung er ^¬ höht werden. Allerdings sind dazu zwei separate Anre- gungsstrahlungsquellen vorgesehen, wobei jede der beiden Seiten des Leuchtstoffrads durch entsprechende Öffnungen im Reflektor hindurch im Bereich des Brennpunkts mit Hilfe je einer Anregungsstrahlungsquelle bestrahlt wird.

Darstellung der Erfindung

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die Nach- teile des Standes der Technik zumindest teilweise zu überwinden und eine Beleuchtungsvorrichtung, insbesondere eine Beleuchtungsvorrichtung für Projektionsanwendungen, mit möglichst effizienter, kompakter und kostengünstiger Ausgestaltung anzugeben. Ein weiterer Aspekt der Erfindung ist die Möglichkeit, im Unterschied zum Stand der Technik eine zeitlich sequenti ^¬ elle Abfolge von unterschiedlich gefiltertem Konversionslicht auch ohne Filterrad, sondern mit mindes ^¬ tens einem statischen Filter zu erzeugen.

Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Beleuchtungsvorrich ^¬ tung, umfassend eine Anregungsstrahlungsquelle für die Emission von Anregungsstrahlung, ein Leuchtstoffrad, umfassend ein Trägersubstrat mit einer Vorderseite und ei ^¬ ner Rückseite, wobei das Leuchtstoffrad in einem Strah ^¬ lengang der Anregungsstrahlung so angeordnet ist, dass die Anregungsstrahlung auf die Vorderseite gelangen kann, und wobei das Leuchtstoffrad weiterhin Folgendes umfasst: mindestens einen auf der Vorderseite angeordneten Leuchtstoff zur Bestrahlung mit Anregungsstrahlung und Wellenlängenumwandlung der Anregungsstrahlung in wellenlängenumgewandelte Strahlung, mindestens einen auf der Rückseite angeordneten Leuchtstoff zur Bestrahlung mit Anregungsstrahlung und Wellenlängenumwandlung der Anre- gungsstrahlung in wellenlängenumgewandelte Strahlung, ei ^¬ nen ersten für die Anregungsstrahlung durchlässigen Bereich, der dafür ausgelegt ist, dass die Anregungsstrahlung auf die Rückseite gelangen kann, und wobei die Be ^¬ leuchtungsvorrichtung weiterhin eine optische Vorrichtung umfasst, die dafür ausgelegt ist, die die Vorderseite des Trägersubstrats bestrahlende und durch dessen ersten durchlässigen Bereich hindurch strahlende Anregungsstrahlung auf die Rückseite des Trägersubstrats umzulenken.

Besonders vorteilhafte Ausgestaltungen finden sich in den abhängigen Ansprüchen.

Außerdem wird die Aufgabe hinsichtlich ihrer Aspekte zum Betreiben der erfindungsgemäßen Beleuchtungsvorrichtung gelöst durch ein Verfahren mit den Merkmalen des unabhängigen Verfahrensanspruchs. Die im Folgenden für die erfindungsgemäße Beleuchtungs ^¬ vorrichtung und deren Ausgestaltungsmöglichkeiten beschriebenen Merkmale, Vorteile und Funktionsweisen gelten, soweit anwendbar, in analoger Weise auch für das erfindungsgemäße Verfahren und umgekehrt. Der Grundgedanke der vorliegenden Erfindung besteht darin, auf beiden Seiten eines scheibenförmigen Leuchtstoffrads , also sowohl auf der „Vorderseite" als auch auf der gegenüberliegenden „Rückseite", jeweils mindestens einen Leuchtstoff vorzusehen und diese beidseiti- gen Leuchtstoffe zeitlich sequentiell anzuregen, d.h. Vorder- und Rückseite dieses „beidseitigen Leuchtstoff ^¬ rads" abwechselnd mit der Anregungsstrahlung zu bestrahlen .

Die Umwandlung der Anregungsstrahlung in Konversionslicht erfolgt bevorzugt von einer kürzeren Wellenlänge zu einer längeren Wellenlänge ("Down Conversion" ) , da dies keine zusätzliche Energie benötigt. Die Wellenlänge der Anre ^¬ gungsstrahlung ist in diesem Fall also kürzer als die Wellenlängen des Konversionslichts. Beispielsweise kann die Anregungsstrahlung der Anregungsstrahlungsquelle eine blaue Laserstrahlung und/oder blauviolette und/oder ultraviolette Laserstrahlung umfassen.

Eine blaue Laserstrahlung als Anregungsstrahlung hat den Vorteil, dass ein Teil unkonvertiert als Blaulicht mit verwendet werden kann (Wrap-Around-Lichtpfad) . Ein Blau ^¬ leuchtstoff für den Blaulichtkanal ist in diesem Fall al ^¬ so nicht erforderlich.

Als Anregungsstrahlungsquelle sind Laser aufgrund der da ^¬ mit möglichen hohen Leistungsdichten besonders bevorzugt. Eine geeignete Laservorrichtung kann insbesondere mindes ^¬ tens einen Halbleiterlaser, insbesondere Diodenlaser oder Laserdiode, umfassen. Auch können mehrere gleichartige und/oder unterschiedliche Laserdioden in Gruppen zusammen betrieben werden, z.B. als Stapel ("laser Stack") oder Matrix.

Unter einem Leuchtstoff kann jeglicher, insbesondere fes ^¬ te, Stoff verstanden werden, welcher die Wellenlängenumwandlung ermöglicht. Die Wellenlängenumwandlung kann beispielsweise auf Fluoreszenz oder Phosphoreszenz beruhen. Die Leuchtstoffbereiche können auf der Vorderseite und auf der Rückseite des Trägersubstrats des Leuchtstoffrads gleich oder auch unterschiedliche sein - je nach Anwendungsfall . Vorzugsweise sind die Leuchtstoffe auf der Vorder- bzw. Rückseite sowie der mindestens eine durchlässige Bereich des Trägersubstrats, der für die Bestrahlung der Rücksei ^¬ te vorgesehen ist, als kreisringförmige Segmente ausge ^¬ bildet . Die beidseitigen kreisringförmigen Segmente können auf der Vorderseite bzw. Rückseite auch auf unterschiedlichen Radien angeordnet sein. Dadurch gewinnt man mehr Freiraum für die unterschiedliche Auslegung der LeuchtstoffSegmente . Sind die beidseitigen kreisringförmigen Segmente auf demselben Radius, sind die Leuchtstoffsegmente auf beiden Seiten bei gleicher Winkelausdehnung zwangsweise gleich groß .

Um nicht nur die Vorder- sondern auch die Rückseite des Leuchtstoffrads mit der Anregungsstrahlung bestrahlen zu können, weist das Trägersubstrat einen ersten für die An ^¬ regungsstrahlung durchlässigen Bereich auf. Dadurch kann die auf die Vorderseite treffende Anregungsstrahlung durch den durchlässigen Bereich hindurch und auf die Rückseite umgelenkt werden. Auf diese Weise wird die An- regungsstrahlung zeitlich sequentiell auf die Vorderseite bzw. Rückseite des Leuchtstoffrads gestrahlt. Mit Hilfe von beidseitig auf dem Leuchtstoffrad aufgebrachten Leuchtstoffen, beispielsweise in Form von LeuchtstoffSeg ^¬ menten, resultiert so sowohl ein vorderseitiger Konversi- onslichtpfad als auch ein rückseitiger Konversionslicht ^¬ pfad .

Durch eine entsprechende Segmentaufteilung des Leuchtstoffrades , also mindestens ein durchlässiges Seg- ment sowie beidseitig je mindestens ein LeuchtstoffSeg ^¬ ment, können drei verschiedene Lichtpfade in einer be ^¬ stimmten zeitlichen Abfolge durchlaufen werden: o ein Pfad für das Anregungslicht, das abwechselnd die Vorderseite bzw. Rückseite bestrahlt (vorder- bzw. rückseitiger Anregungslichtpfad) ,

o ein Pfad für das von einem Leuchtstoffsegment auf der Vorderseite konvertierte Licht (vorderseitiger Konversionslichtpfad) ,

o ein Pfad für das von einem Leuchtstoffsegment auf der Rückseite konvertierte Licht (rückseitiger Kon ^¬ versionslichtpfad) .

o Optional: ein zusätzlicher Pfad für die Anregungs ^¬ strahlung, sofern diese Anregungsstrahlung blaues Licht ist und das Leuchtstoffrad zwei weitere durch- lässige Segment aufweist (Wrap-Around-Lichtpfad) .

Vorzugsweise weist einer oder beide Konversionslichtpfade ein statisches Filter (Wellenlängen- oder Polarisationsfilter) auf. Aufgrund der zwei Konversionslichtpfade ist im Unterschied zum Stand der Technik eine zeitlich se- quentielle Abfolge von unterschiedlich gefiltertem Konversionslicht auch ohne Filterrad, stattdessen mit mindestens einem statischen Filter möglich.

Beispielsweise kann auf der Vorderseite ein Grün ^¬ leuchtstoff und auf der Rückseite des Leuchtstoffrads ein Gelbleuchtstoff vorgesehen sein. Das breitbandige Konver- sionsspektrum des Gelbleuchtstoffs hat zwar im gelben Spektralbereich seinen Schwerpunkt, weist aber flügelartige Randbereiche auch in den roten Spektralbereich hinein auf. Deshalb kann beispielsweise das auf der Rücksei- te konvertierte gelbe Licht durch ein geeignetes Filter zu rotem Licht gefiltert werden. Das auf der Vorderseite konvertierte grüne Licht kann unterschiedlich gefiltert werden oder auch spektral ungefiltert bleiben.

In einer weiteren Ausführung kann auf der Vorderseite ein Gelbleuchtstoff und auf der Rückseite des Leuchtstoffrads ein Grün- und ein Rotleuchtstoff vorgesehen sein. Jetzt kann mit Hilfe eines geeignet ausgelegten Bandsperrfilters, das die längeren Wellenlängen des grünen Konversionslichts und die kürzeren Wellenlängen des roten Konver- sionslichts ausfiltert, das Spektrum des rückseitigen Konversionslichts so verändert werden, dass der damit aufgespannte Farbraum erweitert wird.

Der Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung gegenüber dem Stand der Technik besteht unter anderem darin, dass kein zweites Rad (=Filterrad) mit dem Leuchtstoffrad synchro ^¬ nisiert werden muss. Außerdem können statische Filter an Stellen angeordnet werden, an denen das Licht nahezu pa ^¬ rallel ist. Dadurch sind steile Filterkanten durch dich- roitische Schichten umsetzbar. Weiterhin tritt bei der erfindungsgemäßen Lösung mit einem oder mehreren statischen Filtern kein durch ein Filterrad bedingter Spokeeffekt (Durchgang des Anregungsstrahls durch den hindurch rotierenden Übergang von einem zum anderen Farbfiltersegment) auf. Der erste oder auch jeder für die Anregungsstrahlung durchlässige Bereich im Leuchtstoffrad kann durch eine Öffnung im Trägersubstrat gebildet sein, beispielsweise in Form eines durchbrochenen Kreisringsegments. Die Öff- nung kann auch mit transparentem oder transluzentem Material ausgefüllt sein.

Während der erste für die Anregungsstrahlung durchlässige Bereich für die Bestrahlung eines LeuchtstoffSegments auf der Rückseite des Leuchtstoffrads vorgesehen ist, kann das Trägersubstrat optional einen zweiten und dritten für die Anregungsstrahlung durchlässigen Bereich aufweisen, die für einen Wrap-Around-Lichtpfad für das in diesem Fall vorzugweise blaue Anregungslicht vorgesehen sind. Die beiden zusätzlichen durchlässigen Bereiche sind so ausgelegt, dass die die Vorderseite des Trägersubstrats bestrahlende Anregungsstrahlung durch den zweiten durchlässigen Bereich des Trägersubstrats hindurch strahlen kann. Mit Hilfe der optischen Vorrichtung wird die hindurch strahlende Anregungsstrahlung auf die Rückseite des Leuchtstoffrades umgelenkt und strahlt so durch den drit ^¬ ten durchlässigen Bereich des Trägersubstrats hindurch, d.h. gelangt erneut auf die Vorderseite des Leuchtstoff ^¬ rades. Dort kann sie mittels geeigneter optischer Elemente zum Lichtausgang bzw. mit den beidseitigen Konversi- onslichtpfaden zusammen geführt werden. Für weitere Details sei auf die Ausführungsbeispiele verwiesen.

Der erste und/oder ein weiterer oder auch jeder durchlässige Bereich kann auch mit einem Färb- oder Polarisationsfilter oder einem polarisationsdrehenden optischen Element versehen sein. Die optische Vorrichtung kann so ausgelegt sein, dass das von einem Leuchtstoff auf der Rückseite des Trägersub ^¬ strats emittierte Konversionslicht (= „rückseitige Konversionslicht") durch den ersten durchlässigen Bereich des Leuchtstoffrads zurück hindurch strahlt. In diesem Fall läuft das rückseitige Konversionslicht also den Lichtpfad der Anregungsstrahlung über dieselben optischen Elemente der optischen Vorrichtung in entgegengesetzter Richtung zurück. Auf diese Weise kann das rückseitige Konversionslicht mittels der optischen Vorrichtung durch den ersten durchlässigen Bereich hindurch auf die Vorderseite des Leuchtstoffrads zurückgelenkt und so auf den vorderseitigen Konversionslichtpfad eingekoppelt werden, also zeitlich sequentiell zum vorderseitigen Konversionslicht. Dadurch wird der vorderseitige Konver ^¬ sionslichtpfad also abwechselnd vom vorderseitigen bzw. rückseitigen Konversionslicht genutzt.

Alternativ kann die optische Vorrichtung einen dichroiti- schen Spiegel umfassen, der das von einem Leuchtstoff auf der Rückseite des Trägersubstrats des Leuchtstoffrads emittierte Konversionslicht von der gegenläufigen Anre ^¬ gungsstrahlung abzweigt. Zu diesem Zweck ist der dichroi- tische Spiegel für die Anregungsstrahlung reflektierend und für das gegenläufige rückseitige Konversionslicht transmittierend ausgelegt. In diesem Fall muss das rück ^¬ seitige Konversionslicht also nicht mehr durch den ersten durchlässigen Bereich des Trägersubstrats hindurch zurück gelenkt werden.

Die optische Vorrichtung umfasst vorzugsweise mindestens ein optisches Element, das für die Anregungsstrahlung und das rückseitige Konversionslicht als Umlenkspiegel wirkt. Im Strahlengang des von der Rückseite des Trägersubstrats emittierten Konversionslichts, d.h. im rückseitigen Konversionslichtpfad, kann ein Filterelement angeordnet sein. Das Filterelement kann als Wellenlängen- und/oder polarisationsabhängiges Filter ausgelegt sein.

Zur Auskopplung des vorderseitigen Konversionslichts kann im Strahlengang zwischen Anregungsstrahlungsquelle und Vorderseite des Trägersubstrats des Leuchtstoffrads , d.h. im vorderseitigen Konversionslichtpfad, ein optisches Element angeordnet sein, das das Konversionslicht in eine von der gegenläufigen Anregungsstrahlungsrichtung verschiedene Richtung abzweigt. Zu diesem Zweck kann das op ^¬ tische Element als dichroitischer Spiegel ausgelegt sein, der die Anregungsstrahlung transmittiert und das Konversionslicht reflektiert oder umgekehrt. Das Spektrum des Konversionslicht kann durch diesen dichroitischen Spiegel auch bedarfsweise verändert werden.

Außerdem kann ein optischer Integrator zum Einspeisen und räumlichen Homogenisieren des Konversionslichts und op- tional zusätzlich des Anregungslichts vorgesehen sein.

Die vorstehend beschriebene Beleuchtungsvorrichtung kann beispielsweise in einem Projektor verwendet werden. Dazu wird das sequentiell erzeugte Licht üblicherweise in ei ^¬ nen optischen Integrator gelenkt und von dort auf eine bildgebende Einheit. Für die sequentielle Erzeugung der Farbteilbilder ist die bildgebende Einheit mit dem Leuchtstoffrad synchronisiert. Die Farbteilbilder werden mittels eine Projektionsoptik auf eine Projektionsfläche proj iziert . Ein Verfahren zum Betreiben der erfindungsgemäßen Beleuchtungsvorrichtung umfasst folgende Verfahrensschrit ^¬ te :

Vorderseitige Konversionsphase: Bestrahlen des min ^¬ destens einen auf der Vorderseite des Trägersubstrats des rotierenden Leuchtstoffrads angeordneten Leuchtstoffs mit der Anregungsstrahlung,

Rückseitige Konversionsphase: Durchstrahlen des ers ^¬ ten durchlässigen Segments von der Vorderseite mit der Anregungsstrahlung und Umlenkung der durchgelassenen Anregungsstrahlung auf den mindestens einen auf der Rückseite des Trägersubstrats des rotierenden Leuchtstoffrads angeordneten Leuchtstoff.

Falls als Anregungsstrahlung blaues Licht verwendet wird, kann noch folgender Verfahrensschritt hinzukommen:

• Wrap-Around-Phase : Durchstrahlen des zweiten durchlässigen Segments von der Vorderseite kommend mit der Anregungsstrahlung, Umlenkung der durchgelassenen Anregungsstrahlung auf das dritte durchlässige Segment, Durchstrahlen des dritten durchlässigen Segments von der Rückseite kommend mit der umgelenkten Anregungsstrahlung.

Das aufgrund des rotierenden Leuchtstoffrads sequentiell erzeugte vorder- und rückseitige Konversionslicht und op ^¬ tional zusätzlich das blaue Anregungslicht werden über optische Elemente, beispielsweise Umlenk- und/oder dich- roitische Spiegel sowie Linsen, in eine gemeinsame Rich ^¬ tung zusammengeführt und beispielsweise in einen opti ^¬ schen Integrator gelenkt. Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfin ^¬ dung, sowohl hinsichtlich der Vorrichtungs- als auch der Verfahrensaspekte, ergeben sich aus den Ansprüchen, der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen sowie anhand der Zeichnungen.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

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

Fig. 1 eine Beleuchtungsvorrichtung mit einem beidseitigen Leuchtstoffrad gemäß einem ersten Ausführungs ^¬ beispiel,

Fig. 2a die Vorderseite des Leuchtstoffrads gemäß Fig.

1,

Fig. 2b die Rückseite des Leuchtstoffrads gemäß Fig. 1,

Fig. 3 die Beleuchtungsvorrichtung gemäß Fig. 1 mit optischen Linsen,

Fig. 4 eine Beleuchtungsvorrichtung mit einem beidseitigen Leuchtstoffrad gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel,

Fig. 5 eine Beleuchtungsvorrichtung mit einem beidseitigen Leuchtstoffrad in einer für 3D-Proj ektion an- gepassten Variante,

Fig. 6a die Vorderseite des Leuchtstoffrads gemäß Fig.

Fig. 6b die Rückseite des Leuchtstoffrads gemäß Fig. 5. Bevorzugte Ausführung der Erfindung

Gleiche oder gleichartige Merkmale können im Folgenden der Einfachheit halber auch mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet sein.

Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung einer Beleuch- tungsvorrichtung 100 gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Der besseren Übersicht wegen sind die bei derartigen Vorrichtungen üblichen optischen Linsen zur Strahlformung in Fig. 1 nicht eingezeichnet (siehe hierzu aber Fig. 3) . Außerdem sind die optischen Strahlengänge nur schematisch angedeutet.

Die Beleuchtungsvorrichtung 100 weist eine Laservorrichtung 101 als Anregungsstrahlungsquelle auf. Die Laservor ^¬ richtung 101 ist dazu ausgelegt, Laserlicht im blauen Spektralbereich zu emittieren, da dies einerseits für die meisten Leuchtstoffe eine geeignete Anregungswellenlänge darstellt. Andererseits ermöglicht dies die Nutzung des unkonvertierten blauen Laserlichts (Wrap-Around- Lichtpfad) als Blaulichtkanal (B) , beispielsweise für ei ^¬ ne RGB-Proj ektionseinheit . Die Emissionswellenlänge der blauen Laserstrahlung 1 liegt vorzugsweise im Bereich von z.B. ca. 400-470 nm. Die Anregungsstrahlungsquelle 101 kann beispielsweise als Laserdiodenmatrix ausgebildet sein, welche eine Mehrzahl an Laserdioden aufweist.

Das blaue Laserlicht 1 (=Anregungslicht ) wird - nachdem es einen dichroitischen Spiegel 10 passiert hat - mittels eines optischen Linsensystems (in Fig. 1 nicht darge ^¬ stellt) auf ein Leuchtstoffrad 102 fokussiert. Das Leuchtstoffrad 102 weist ein kreisscheibenförmiges Trä ^¬ gersubstrat 7 mit einer dazu senkrecht und mittig ange- ordneten Drehachse 8 auf. Das Trägersubstrat 7 besteht beispielsweise aus Metall, um die Verlustwärme von der Leuchtstoffkonversion gut abführen zu können.

Im Folgenden wird nun auch Bezug auf die Fig. 2a, 2b ge- nommen, die das Leuchtstoffrad 102 in schematischer Darstellung zeigen, und zwar die Vorderseite 5 bzw. Rücksei ^¬ te 6. Die während der vorderseitigen Konversionsphase von dem auftreffenden Laserlicht 1 bestrahlte plane Vorder ^¬ seite 5 des Trägersubstrats 7 des Leuchtstoffrads 102 weist einen kreisringförmigen Bereich auf, der in sechs kreisringförmige Segmente 5a-5e und 5a ^λ unterteilt ist. Die drei Segmente 5a, 5a ^λ und 5b sind für das blaue Laserlicht 1 transparent ausgeführt und zwar in Form von Durchgangsöffnungen im metallischen Trägersubstrat. Die Segmente 5c-5e sind mit Leuchtstoff beschichtet, bei ^¬ spielsweise für die sequentielle Wellenlängenumwandlung des blauen Laserlichts 1 in gelbes (mittels Gelb ^¬ leuchtstoff) , grünes (mittels Grünleuchtstoff) bzw. cyan- farbenes Licht (mittels CyanleuchtStoff) . Je nach ge- wünschter Farblichtsequenz können die LeuchtstoffSegmente 5c bis 5e den gleichen Leuchtstoff aufweisen oder auch unterschiedliche. Die während der rückseitigen Konversi ^¬ onsphase von dem Laserlicht 1 bestrahlte plane Rückseite 6 des Trägersubstrats 7 des Leuchtstoffrads 102 weist ebenfalls einen kreisringförmigen Bereich auf, der in sechs kreisringförmige Segmente 6a-6e und 6a ^λ unterteilt ist. Die drei Segmente 6a, 6a ^λ und 6b (=Rückseite der Durchgangsöffnungen) sind die Pendants zu den drei Seg ^¬ menten 5a, 5a ^λ und 5b der Vorderseite und sind deshalb notwendigerweise ebenfalls transparent für das blaue Laserlicht 1. Das Segment 6c ist beispielsweise mit einem Gelbleuchtstoff beschichtet. Je nach gewünschter Farb ^¬ lichtsequenz können die Leuchtstoffsegmente 6d und 6e den gleichen Leuchtstoff aufweisen oder auch unterschiedli ^¬ che . Im Betrieb trifft das blaue Laserlicht 1 während einer entsprechenden Rotationsphase des rotierenden

Leuchtstoffrads 102 auf ein Leuchtstoffsegment 5c, 5d, 5e auf der Vorderseite 5 des Leuchtstoffrads 102. Das von dem gerade bestrahlten Leuchtstoffsegment der Vorderseite wellenlängenumgewandelte zurückgestreute konvertierte Licht 2 wird vom dichroitischen Spiegel 10 aus dem Laserlichtpfad 1 heraus reflektiert hin zum Lichtausgang L für die anwendungsgemäße weitere Nutzung. Dabei kann das Spektrum des konvertierten Lichts 2 durch die Auslegung der spektralen Eigenschaften des dichroitischen Spiegels 10 gezielt beeinflusst, die Lichtfarbe somit bedarfsweise verändert werden.

Alternativ kann der dichroitische Spiegel 10 für das blaue Laserlicht 1 reflektierend und für das konvertierte Licht 2 transmittierend ausgeführt sein. Dann müssen La ^¬ serlichtquelle 101 und der Lichtausgang L die Plätze tau ^¬ schen und der Kippwinkel des dichroitischen Spiegels 10 angepasst werden (nicht dargestellt) .

Trifft das blaue Laserlicht 1 während einer entsprechen- den Rotationsphase des rotierenden Leuchtstoffrads 102 auf das transparente Segment 5b (bzw. 6b), wird es über zwei Spiegel 11, 12 auf die Rückseite des Leuchtstoffrads umgelenkt. Während dieser rückseitigen Konversionsphase trifft das umgelenkte blaue Laserlicht 1 auf die sich hindurch drehenden rückseitigen Leuchtstoffsegmente 6c- 6e . Das von den rückseitigen LeuchtstoffSegmenten 6c-6e zurückgestreute konvertierte Licht 3 (rückseitiges Konversionslicht) läuft denselben Lichtpfad zurück bis zum dichroitischen Spiegel 10, wo es aus dem Laserlicht- pfad 1 heraus in Richtung Lichtausgang L reflektiert wird .

Bevorzugt ist in dem rückseitigen Lichtpfad ein Wellenlängenfilter 9 angeordnet, um das Spektrum des rückseitig konvertierten Lichts 3 in gewünschter Weise zu modifizie- ren, d.h. nach dem Passieren des Wellenlängenfilters 9 Licht 4 mit veränderter Lichtfarbe zu erhalten. Insbesondere kann auf diese Weise beispielsweise das von dem Gelbleuchtstoffsegment 6c konvertierte breitbandige Konversionslicht mit Hilfe des Wellenlängenfilters 9 zu rotem Licht gefiltert werden (das Konversionslichtspekt ^¬ rum des Gelbleuchtstoffs hat zwar im gelben Spektralbe ^¬ reich seinen Schwerpunkt, weist aber beidseitig flügelar ^¬ tige Randbereiche in den grünen bzw. roten Spektralbe ^¬ reich hinein auf) . Wie schon für den Lichtpfad für das vorderseitig konvertierte Licht 2 erwähnt, kann das Spektrum des rückseitig konvertierten und ggf. gefilter ^¬ ten Lichts 4 zusätzlich durch die geeignet ausgelegten spektralen Eigenschaften des dichroitischen Spiegels 10 wunschgemäß weiter modifiziert werden. Trifft das blaue Laserlicht 1 während einer entsprechen ^¬ den Rotationsphase des rotierenden Leuchtstoffrads 102 vorderseitig auf das transparente Segment 5a oder nach einer 180° Drehung des Leuchtstoffrads 102 auf das trans ^¬ parente Segment 5a strahlt es dort hindurch, wird über die zwei Spiegel 11, 12 auf das rückseitige andere trans ^¬ parente Segment 6a ^λ (bzw. 6a) umgelenkt und strahlt durch dieses ebenfalls hindurch wieder auf die Vorderseite des Leuchtstoffrads 102. Über einen weiteren Spiegel 13 wird das erneut durch das Leuchtstoffrad 102 hindurch strah ^¬ lende blaue Laserlicht 1 auf den dichroitischen Spiegel 10 zurückgelenkt und gelangt durch diesen hindurch zum Lichtausgang L („Wrap-Around" Lichtpfad für das blaue Laserlicht 1 ) .

Fig. 3 zeigt die bereits in Fig. 1 vereinfacht gezeigte Vorrichtung 100, hier nun mit optischen Linsen für die Strahlformung. Die Laservorrichtung 101 ist beispielsweise als 8 mal 4 Matrix aus blauen Laserdioden 103 inklusive Primärlinsen ausgebildet. Jeder der 8 Reihen ä 4 Laserdioden ist ein Treppenspiegelelement 104 zugeordnet, das das blaue Laserlicht um 90° in Richtung Leuchtstoff- rad 102 umlenkt. Außerdem wird auf diese Weise die Querschnittsfläche des Laserstrahlenbündels komprimiert. Eine nachgeschaltete erste optische Linsengruppe 201 kom ^¬ primiert das Laserstrahlenbündel weiter und kollimiert es . Unmittelbar nach der ersten Linsengruppe 201 ist ein Homogenisator 202 angeordnet, um eine möglichst gleichförmige Leistungsdichteverteilung des blauen Laserlichts 1 auf den LeuchtstoffSegmenten des Leuchtstoffrades 102 zu erzielen. Das kollimierte und homogenisierte Laserlicht wird mit Hilfe einer Fokussierlinsengruppe 203 auf die Vorderseite des Leuchtstoffrads 102 fokussiert (der Laserfokus muss nicht notwendigerweise genau auf der Vorderseite liegen) . Diese Fokussierlinsengruppe 203 sammelt und kollimiert auch das auf der Vorderseite des Leuchtstoffrads 102 von den LeuchtstoffSegmenten 5c-5e konvertierte zurückge ^¬ streute Licht (vorderseitiges Konversionslicht) , das vom dichroitischen Spiegel 10 zum Lichtausgang L ausgekoppelt wird. Eine Fokussierlinse 204 fokussiert das ausgekoppel- te Licht schließlich in einen stabförmigen optischen Integrator 205 hinein.

Das von der Vorderseite des Leuchtstoffrades 102 her durch ein lichtdurchlässiges Segment hindurch fokussierte Laserlicht wird durch eine weitere Linsengruppe 206 kollimiert. Diese Linsengruppe 206 dient außerdem dazu, das auf der Rückseite des Leuchtstoffrads 102 von einem Leuchtstoffsegment zurückgestreute konvertierte Licht (rückseitiges Konversionslicht) durch ein durchlässiges Segment hindurch zu fokussieren. Der weitere Lichtweg des rückseitig konvertierten Lichts entspricht dann demjeni ^¬ gen des vorderseitig konvertierten Lichts.

Eine weitere Fokussierlinsengruppe 207 fokussiert das von der weiteren Linsengruppe 206 kollimierte Laserlicht auf die Rückseite des Leuchtstoffrads 102. Diese weitere Fokussierlinsengruppe 207 dient auch dazu - ähnlich wie bei der Fokussierlinsengruppe 203 auf der Vorderseite -, das auf der Rückseite des Leuchtstoffrads 102 von den LeuchtstoffSegmenten konvertierte zurücklaufende Licht zu sammeln und zu kollimieren. Schließlich dient die weitere Fokussierlinsengruppe 207 auch noch dazu, das blaue Laserlicht von der Rückseite her durch ein lichtdurchläs ^¬ siges Segment des Leuchtstoffrads 102 hindurch zu fokus ^¬ sieren. Dieses transmittierte blaue Laserlicht wird über ein weiteres Linsensystem 208 kollimiert und über einen Umlenkspiegel 13 auf den dichroitischen Spiegel 10 zu ^¬ rückgeführt („Wrap-Around" Lichtpfad). Der Wrap-Around-Lichtpfad kann alternativ auch um das „obere" Ende des Leuchtstoffrads herumgeführt werden (nicht dargestellt; deshalb nachfolgende Erläuterung mit Bezugnahme auf Fig. 1) . Um den Lichtpfad des Laserlichts in einen Lichtpfad für die Bestrahlung der Rückseite und einen Lichtpfad für die Umstrahlung des Leuchtstoffrads aufspalten zu können, ist polarisiertes Laserlicht vorge ^¬ sehen. Außerdem ist der Umlenkspiegel 12 für das Laserlicht polarisationsabhängig ausgeführt, beispiels- weise für S-polarisiertes Licht reflektierend und für P- polarisiertes Licht transmittierend. Für die zeitlich se ^¬ quentielle Änderung der Polarisation ist ein lichtdurchlässiges Segment im Leuchtstoffrad mit einem λ/2-Filter versehen. S-polarisiertes blaues Laserlicht wird dann zu- nächst im λ/2-Filter-Segment in P-polarisiertes Licht überführt und nun vom Spiegel 12 transmittiert . Das P- polarisierte blaue Licht wird von einem zusätzlichen Um ^¬ lenkspiegel um das Leuchtstoffrad 102 herumgeführt und über einen versetzten Umlenkspiegel 13 auf den dichroiti- sehen Spiegel 10 gelenkt.

Die Spiegel 11 und 12 auf der Rückseite des Leuchtstoff ^¬ rades 102 und das Wellenlängenfilter 9 können alternativ auch durch einen dichroitisch beschichteten elliptischen Reflektor und/oder geeigneten dichroitisch beschichteten Freiformreflektor ersetzen werden (nicht dargestellt) .

Die für das blaue Laserlicht transparenten Segmente kön ^¬ nen auch teilweise mit Färb- oder Polarisationsfiltern oder polarisationsdrehenden optischen Elementen ausgestattet sein. So kann sowohl das blaue Laserlicht als auch das konvertierte Licht weiter manipuliert werden. Fig. 4 zeigt eine schematische Darstellung einer Beleuchtungsvorrichtung 110 gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Hier ist der Lichtpfad für das rückseitig konvertierte Licht 3, 4 gegenüber dem in Fig. 1 gezeigten Aufbau variiert. Der Spiegel 11 ^λ ist nun als (zweiter) dichroitischer Spiegel (Hohe Reflexion (HR) 445-470 nm und Anti-Reflexion (AR) 480 - 750 nm) ausge ^¬ führt, der das blaue Laserlicht reflektiert, das konver ^¬ tierte (und durch den Wellenlängenfilter 9 gefilterte) Licht 4 jedoch transmittiert . Das rückseitig konvertierte Licht 4 durchläuft das Leuchtstoffrad 102 in dieser Vari ^¬ ante nicht. Vielmehr wird das rückseitig konvertierte Licht 4 vom Laserlichtpfad 1 über den zweiten dichroiti- schen Spiegel 11 ^λ weggelenkt. Für die räumliche Zusammen- führung des von der Vorder- und Rückseite stammenden konvertierten Lichts ist ein Umlenkspiegel 14 und ein weite ^¬ rer (dritter) dichroitischer Spiegel 15 vorgesehen. Der Umlenkspiegel 14 lenkt das vorderseitig konvertierte Licht 2 und das blaue Laserlicht 1 vom Wrap-Around- Lichtpfad auf die Reflexionsseite des dritten dichroiti- schen Spiegels 15. Das rückseitig konvertierte Licht 4 wird über die Transmissionsseite des dritten dichroiti- schen Spiegels 15 mit dem blauen Laserlicht 1 und dem vorderseitig konvertierten Licht 2 zusammengeführt. In- nerhalb der durch den dritten dichroitischen Spiegel 15 vorgegebenen Spektralbereiche können das vorderseitig konvertierte Licht 2 und das rückseitig konvertierte Licht 4 unabhängig voneinander spektral gefiltert werden. Die spektrale Filterung des rückseitig konvertierten Lichts 4 kann durch das Wellenlängenfilter 9 und/oder die spektralen Eigenschaften des zweiten dichroitischen Spiegels 11 ^λ erfolgen. Die Beleuchtungsvorrichtung 110 ist beispielsweise dazu geeignet, eine zeitliche Sequenz aus rotem und grünem konvertiertem Licht mit einem Leuchtstoffrad zu erzeugen. Zu diesem Zweck kann beispielsweise auf der Vorderseite des Leuchtstoffrads ein Grünleuchtstoff und auf der Rück ^¬ seite ein Gelbleuchtstoff vorgesehen sein. Das auf der Vorderseite konvertierte grüne Licht kann bedarfsweise durch den ersten dichroitischen Spiegel 10 spektral verändert werden. Das von der Rückseite stammende konver- tierte gelbe Licht wird durch den zweiten dichroitischen Spiegel 11 ^λ zu rotem Licht gefiltert.

Außerdem kann die Beleuchtungsvorrichtung 110 insbesondere für 3D Projektionsdarstellungen genutzt werden. Dabei benötigt der Anwender eine Brille, die abgestimmt ist mit den spektralen Eigenschaften oder Polarisationseigenschaften des anregenden Laserlichts und der Filter bzw. dichroitischen Spiegel.

Bei der Nutzung spezieller Eigenschaften des Lichts (Wellenlänge, Polarisation) werden für das linke und das rechte Teilbild, also für das linke und für das rechte Auge, komplementäre Filter in die 3D-Brille eingesetzt. Komplementär bedeutet hier, dass die durch den 3D- Projektor emittierten Bildinhalte für das rechte und für das linke Auge durch die jeweils eingesetzten Brillenfil- ter decodiert werden können, so dass beim Betrachter ein 3D-Effekt entsteht. Dabei können unterschiedliche Verfah ^¬ ren angewandt werden, wie das Interferenzfilterverfahren (z.B. Dolby® 3D) , das Shutterbrillenverfahren (z.B. XPAND 3D) oder das Polfilterverfahren (z.B. RealD 3D) . Fig. 5 zeigt eine schematische Darstellung einer Beleuchtungsvorrichtung 120, die im wesentlichen der in Fig. 4 gezeigten Beleuchtungsvorrichtung 110 entspricht, aber speziell auf das zuvor erwähnte Interferenzfilterverfah- ren für 3D Projektion angepasst ist.

Dabei werden unter anderem zwei unterschiedliche Wellen ^¬ längen für das blaue Laserlicht verwendet. Hierzu umfasst die Anregungsstrahlungsquelle 121 zwei Lasertypen, die Laserstrahlung mit zwei unterschiedlichen Laserwellenlän- gen emittieren, z.B. 450 nm und 465 nm, wobei die beiden Lasertypen elektronisch sequentiell geschaltet werden. Da das Laserlicht schmalbandig genug ist, sind keine Wellen ^¬ längenfilter erforderlich. Der erste dichroitische Spiegel 10 ist transparent für das Laserlicht ausgelegt (AR 445 nm - 470 nm) . Die Filter der 3D-Brille lassen nur die für das linke bzw. rechte Auge jeweils vorgesehene Wel ^¬ lenlänge durch.

Außerdem wird das vorderseitig konvertierte Licht auf ei ^¬ ne erste Filtercharakteristik einer 3D-Brille (z. B. für das rechte Auge) angepasst. Dazu ist der erste dichroiti ^¬ sche Spiegel 10 reflektierend mit der ersten Filtercha ^¬ rakteristik ausgelegt, d.h. passend zum ersten Filter der 3D-Brille. Das auf der Vorderseite 5 des Filterrades 102 konvertierte Licht 2a wird also von dem ersten dichroiti- sehen Spiegel 10 entsprechend der ersten Filtercharakte ^¬ ristik reflektiert. Das so gefilterte, vorderseitig kon ^¬ vertierte Licht 2b gelangt über den Umlenkspiegel 14 auf den dritten dichroitischen Spiegel 15, der ebenfalls gemäß der ersten Filtercharakteristik reflektierend ausge- legt ist und das gefilterte, vorderseitig konvertierte Licht 2b spektral nicht weiter verändert reflektiert. Das rückseitig konvertierte Licht wird schließlich auf eine zweite Filtercharakteristik einer 3D-Brille (z. B. für das linke Auge) angepasst. Diese zweite Filtercharak ^¬ teristik ist also zur ersten Filtercharakteristik im oben erklärten Sinne komplementär. Dazu ist das Wellenlängenfilter 9 mit der gleichen Beschichtung wie der erste und dritte dichroitische Spiegel 10 bzw. 15 versehen und in einem Winkel von 45° im Lichtpfad des rückseitig konver ^¬ tierten Lichts 3 angeordnet. Dadurch reflektiert das Wel- lenlängenfilter 9 entsprechend der ersten Filtercharakte ^¬ ristik einen Teil des rückseitig konvertierten Lichts 3 weg, der von einem Absorber 16 aufgenommen wird. Der dem invertierten Spektrum entsprechende Teil des rückseitig konvertierten Lichts 4 wird von dem Wellenlängenfilter 9 hingegen transmittiert , passend zum zweiten Filter der 3D-Brille. Das so gemäß der zweiten Filtercharakteristik gefilterte, rückseitig konvertierte Licht 4 passiert den zweiten dichroitischen Spiegel 11 (HR 445 - 470 nm und AR 480 - 750 nm) und wird über den dritten dichroitischen Spiegel 15 ( transmittierend für invertiertes Spektrum, entsprechend der zweiten Filtercharakteristik) mit dem blauen Laserlichtpfad (mit zwei Laserwellenlängen) und dem gemäß der ersten Filtercharakteristik gefilterten , vorderseitig konvertierten Licht 2b räumlich zusammenge- führt.

Alternativ ist es auch möglich, auf den Wellenlängenfilter 9 zu verzichten, den ersten dichroitischen Spiegel- Spiegel 10 hochreflektierend (HR) für 470 nm -700 nm aus ^¬ zuführen und nur den dritten dichroitischen Spiegel 15 als Filtercharakteristik aufprägendes Element auszuführen. Auf beiden Seiten des dichroitischen Spiegels 15 er- scheinen dann sequenziell alle vorgesehenen Lichtfarben, gefiltert mit der entsprechenden Filtercharakteristik. Mit Hilfe zweier Projektionsvorrichtungen (zwei DMD, LCD und Optik), auf jeder Auskoppelseite des dichroitischen Spiegels 15 jeweils eine, kann erreicht werden, dass al ^¬ les Licht für die Projektion genutzt wird.

Zur Unterscheidung der beiden für eine 3D-Proj ektion notwendigen Kanäle, kann auch mit Polarisationsfiltern gearbeitet werden. Die Fig. 6a, b zeigen ein für die Beleuchtungsvorrichtung 120 aus Fig. 5 und die dort vorgesehene Doppelfilterung (sowohl das vorder- als auch rückseitig konvertierte Licht wird spektral gefiltert) geeignetes Leuchtstoffrad 5 in schematischer Vorder- bzw. Rückansicht. Vorder- und Rückseite sind jeweils in sechs kreisringför ^¬ mige Segmente 5a-5e und 5a ^λ bzw. 6a-6e und 6a ^λ unter ^¬ teilt. Die drei Segmente 5a, 5a ^λ und 5b bzw. 6a, 6a ^λ und 6b sind für das blaue Laserlicht 1 transparent ausge ^¬ führt. Die Segmente 5c-5e bzw. 6c-6e sind mit Grün-, Gelb- und Rotleuchtstoff beschichtet. Vorzugsweise sind auf der Vorder-und Rückseite die Leuchtstoffaufteilungen gleich oder allenfalls leicht unterschiedlich, um gegebenenfalls unterschiedliche Verluste auszugleichen.

In den vorstehend erläuterten Ausführungsbeispielen sind die Winkelstellungen der Spiegel nur beispielhaft zu 45° zum einfallenden Lichtstrahl dargestellt und können auch anders gewählt werden.

Die Erfindung schlägt eine Beleuchtungsvorrichtung (100) mit einer Anregungsstrahlungsquelle (101) und einem beid- seitigen Leuchtstoffrad (102) vor. Auf beiden Seiten des beidseitigen Leuchtstoffrads (102), also sowohl auf der Vorderseite (5) als auch auf der gegenüberliegenden Rückseite (6), ist jeweils mindestens ein Leuchtstoff vorge- sehen. Die beidseitigen Leuchtstoffe werden zeitlich sequentiell angeregt. Dazu ist mindestens ein durchlässiger Bereich in dem rotierenden Leuchtstoffrad vorgesehen, durch den die Anregungsstrahlung hindurch strahlen und mittels einer Optik (11, 12) auf den Leuchtstoff auf der Rückseite (6) gelenkt werden kann.