照明设备和生成输出光照的方法技术

本发明专利技术涉及照明设备（１），其包括至少一个发光设备（３）和在该发光设备（３）的光路（１５）中的至少一个光学元件（７），用于生成具有至少一个方向特征的输出光照。根据本发明专利技术的照明设备还包括屏幕状构件（５）和光学设备（４），屏幕状构件（５）用于改变通过它的光的至少一个物理性质，光学设备（４）用于在屏幕状构件（５）上生成中间图像（９），屏幕状构件（５）和光学设备（４）这二者都位于该发光设备（３）与该光学元件（７）之间的光路（５１）中，其中光学元件（７）是用于投射所述图像（９）的光学元件（１２）。本发明专利技术还涉及生成具有多个方向特征的输出光照的对应方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及照明设备，其包括至少一个发光设备和在该发光设备的光路中的至少一个光学元件，用于生成具有至少一个方向特性的输出光照
技术介绍
包括发光设备的照明设备是已知的，例如，作为车辆照明设备。当前的车辆照明设备是基于灯丝的设备，基于放电的设备或基于发光二极管(LED)的设备。为了以充分的准确度实现规定的光照特征，这些照明设备具有相当大的机械体积，这主要是由诸如白炽灯和高强度放电灯和LED之类的现有照明设备或光源的相对较大尺寸造成。此外，难以从单个照明设备获得多于一个光照特征或光束图案。当前的基于灯丝的车辆照明设备可产生 “高光束”和“低光束”，可通过在两个不同灯丝之间切换来处理。在例如客车的当代车辆中，需要更多不同的前照明特征(例如，停车灯，白天行驶灯，转弯时的侧指向光束(side-pointing beam)，雾灯和在只有远处过来的车辆的情况下使用的半高光束)。DE4228895A1示出了一种照明设备，其形成为车辆照明设备且包括多个发光设备，其形成为用于发光的激光器；和在发光设备的光路中的至少一个光学元件，其用于生成具有一个静态方向特征的输出光照。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种紧凑的照明设备，其可生成具有多个方向输出特征的光照。为了实现这个目的，根据本专利技术的照明设备还包括屏幕状构件和光学设备，屏幕状构件用于改变通过它的光的至少一个物理性质，光学设备用于在屏幕状构件上生成中间图像，屏幕状构件和光学设备都位于发光设备与光学元件之间的光路中，其中光学元件是用于投射所述图像的光学元件。该照明设备可使用作为光源的发光设备以及用于形成和/或修改图像的光学设备来生成多个不同的中间图像。光学设备在所发射的光的方向上位于发光设备的后面。光学元件是照明设备的准直元件。准直元件在离开屏幕状构件的光的方向上位于中间屏幕状构件的后面。准直光学元件将在屏幕状构件上生成的中间图像的空间坐标基本上转换成具有指定方向特征的输出光照的角坐标。以此方式，构造了一种紧凑的照明设备，其可产生各种不同形状的光锥，全都来自同一个设备。光路由发光设备、光学设备、屏幕状构件和光学元件确定。发光设备优选地为激光器(光通过受激辐射发射而放大)和/或高光亮度 (luminance)发光设备。激光器的亮度(brightness)(光亮度)至少是常规LED可实现的亮度的100倍ClO9CdAi2对 107cd/m2)。激光器优选地为固态激光器和/或激光二极管。 在本专利技术中，术语“高光亮度发光设备”涉及光亮度等于或高于4 · 107Cd/m2 ( > 40坎德拉每平方毫米，等效于40兆尼特40Mcd/m2)的发光设备。由于其高得多的亮度，包括高光亮度发光设备的照明设备可比现有的包括常规发光二极管(LED)的照明设备更紧凑。根据本专利技术的优选实施例，照明设备是车辆照明设备。在诸如客车的当代车辆中， 需要更多不同前照明特征。根据本专利技术的优选实施例，屏幕状构件还使光的方向特征与不同的物理性质相匹配。光的物理性质或各性质是光的颜色和/或光的频率和/或光的偏振。中间屏幕状构件优选地是至少部分透明的屏幕状构件或反射性屏幕状构件。反射性屏幕状构件优选地包括第一子构件和相对于由反射性屏幕状构件反射的光在第一子构件后侧上的反射性第二子构件，第一子构件用于改变通过它的光的至少一个物理性质。一般而言，多个不同类型的屏幕状构件可用作操纵构件。屏幕状构件优选地是磷光板(phosphor plate)或磷光膜(phosphor film)。光或光束用于泵浦磷光板或磷光膜。 磷光板或磷光膜优选地由铈掺杂的钇铝石榴石磷光体(Ce-掺杂的YAG磷光体)或陶瓷磷光体(特别是“lumiramic”陶瓷磷光体)制成。根据本专利技术的另一优选实施例，发光设备是发蓝光和/或紫外光的设备。由发光设备发出的蓝光和/或紫外光用于泵浦磷光板或磷光膜(优选地由铈掺杂的钇铝石榴石磷光体和/或陶瓷磷光体制成)以便形成离开磷光板或磷光膜的白光。屏幕状构件优选地使光的方向特征与不同颜色相匹配。在本专利技术的另一优选实施例中，光学设备包括至少一个扫描设备。屏幕状构件上的图像通过发光设备(特别是激光器)发出的光的李萨如式扫描(Lissajous-like scanning)或逐行扫描而生成。此外或替代地，光学设备包括具有至少一个全息图(hologram)的至少一个全息图设备。根据本专利技术的优选实施例，全息图是固定的全息图和/或可互换的全息图和/或可控制的全息图。根据本专利技术的优选实施例，照明设备包括光圈构件，其用于限制输出光照的光锥。 通过使用这个光圈构件，至少一个输出光照可具有明晰的边界线。根据本专利技术的另一优选实施例，车辆照明设备是头灯设备，其照亮车辆前方的区域。该区域是车辆正在其上通过的道路或街道的区域。本专利技术还涉及一种生成具有多个方向特征的输出光照的方法，该方法使用至少一个发光设备、光学设备、屏幕状构件和至少一个光学元件来生成具有方向特征的输出光照， 该方法包括以下步骤_通过使用由发光设备和光学设备发出的光在屏幕状构件上生成至少一个中间图像； "借助于所述屏幕状构件改变光的至少一个物理性质；以及， "借助于所述光学元件投射所述图像。 发光设备优选地为激光器，更优选地为半导体激光器。光的物理性质的改变优选地为颜色和/或偏振的改变。更优选地，发光设备是发射蓝光和/或紫外光的设备。由发光设备发出的蓝光和/或紫外光用于泵浦屏幕状构件， 屏幕状构件形成为磷光板或磷光膜，优选地由铈掺杂的钇铝石榴石磷光板或陶瓷磷光体制成，以便形成离开磷光板或磷光膜的白光。根据本专利技术的优选实施例，通过更改中间图像和/或通过移动用于限制所述输出光照的光锥的光圈构件而改变所述光圈来改变所述输出光照的方向特征。附图说明参考下文描述的实施例，本专利技术的这些和其它方面将会变得清楚明白并被阐明。在附图中图IA示出根据本专利技术的第一实施例的形成为车辆照明设备的照明设备的布置； 图IB示出由图IA的车辆照明设备生成的光照强度特征曲线； 图IC示意性地描绘了在照明设备的中间屏幕状构件上的不同类型的中间图像； 图2示出根据本专利技术第二实施例的车辆照明设备的布置； 图3示出根据本专利技术第三实施例的车辆照明设备的布置；以及图4A-图4C示出照明设备的光学设备的三个不同实施例。具体实施例方式图IA示出形成为车辆照明设备2的照明设备1，其包括发光设备3，其形成为发光(激光)的激光器3’(光通过受激辐射发射而放大)；光学设备4 ；屏幕状构件5 ；附加的光圈构件6 ；以及，光学元件7。激光器3是固态激光器8 (未示出)，优选地为半导体激光器。光学设备4在所发射的光方向上位于激光器3’的后面。光学设备4使光偏转以便在屏幕状构件5上生成中间图像9 (在图IC中示出)。屏幕状构件5是形成为磷光板11的至少部分透明的屏幕状构件10。磷光板11操纵光的至少一个物理性质，即其颜色。由撞在透明屏幕状构件10的第一侧上的激光生成的自发光图像9在透明屏幕状构件10的相反的第二侧可见。光学元件7是用于借助于光锥14将具有指定的方向特征的图像9投射在车辆照明设备1前面的区域13上的光学元件12。照明设备1的光路15由激光器3’、光学设备4、屏幕状构件5和光学元件12确定。 此外，光锥14受到位于屏幕状本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．　一种照明设备（１），包括至少一个发光设备（３）和在发光设备（３）的光路（１５）中的至少一个光学元件（７），用于生成具有至少一个方向特征的输出光照，其中所述照明设备（１）还包括屏幕状构件（５）和光学设备（４），所述屏幕状构件（５）用于改变通过它的光的至少一个物理性质，所述光学设备（４）用于在所述屏幕状构件（５）上生成中间图像（９），所述屏幕状构件（５）和所述光学设备（４）这二者都位于所述发光设备（３）与所述光学元件（７）之间的光路（１５）中，其中所述光学元件（７）是用于投射所述图像（９）的光学元件（１２）。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：R·R·德伦滕，
申请(专利权)人：皇家飞利浦电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：NL