DE102016217008A1

DE102016217008A1 - Beleuchtungseinrichtung

Info

Publication number: DE102016217008A1
Application number: DE102016217008.2A
Authority: DE
Inventors: Marcus Baumgart; Andreas Tortschanoff; Oliver Woisetschläger; Frank Buchmann; Klaus-Peter Knorr
Original assignee: Osram GmbH
Current assignee: Osram GmbH
Priority date: 2016-09-07
Filing date: 2016-09-07
Publication date: 2018-03-08
Also published as: WO2018046319A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Beleuchtungsvorrichtung (1) mit einer Halbleiterlasereinrichtung (30), die ausgebildet ist, mehrere Laserlichtbündel (11 bis 16) zu erzeugen, und mit mindestens einem Lichtwellenlängenkonversionselement (9), das ausgebildet ist, Licht der Laserlichtbündel (11 bis 16) zumindest anteilig in Licht anderer Wellenlänge zu konvertieren, sowie mit einer Optik, die ausgebildet ist, die Laserlichtbündel (11 bis 16) auf eine Oberfläche (90) des mindestens einen Lichtwellenlängenkonversionselement (9) zu lenken, wobei die Optik mindestens ein um mindestens eine Achse (80) schwenkbares Spiegelelement (8) aufweist, das ausgebildet ist, die Laserlichtbündel (11 bis 16) über zumindest einen Oberflächenabschnitt der Oberfläche (90) des mindestens einen Lichtwellenlängenkonversionselements (9) zu führen, und wobei die Optik Mittel (7, 41 bis 46, 51 bis 56, 70) zur Justierung einer Divergenz der Laserlichtbündel (11 bis 16) entlang einer Slow-Axis (SA) oder bzw. und einer Fast-Axis (FA) der Laserlichtbündel (11 bis 16) auf dem Oberflächenabschnitt der Oberfläche (90) des mindestens einen Lichtwellenlängenkonversionselements (9) sowie Mittel zur Homogenisierung der Ausleuchtung in Lichtflecken (L11, L12, L13, L14, L15, L16), die von den Laserlichtbündeln (11 bis 16) auf dem Oberflächenabschnitt der Oberfläche (90) des mindestens einen Lichtwellenlängenkonversionselements (9) erzeugt werden, umfasst.

Description

Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft eine Beleuchtungseinrichtung mit einer Halbleiterlasereinrichtung, die ausgebildet ist, mehrere Laserlichtbündel zu erzeugen, und mit mindestens einem Lichtwellenlängenkonversionselement, das ausgebildet ist, Licht der Laserlichtbündel anteilig in Licht anderer Wellenlänge zu konvertieren, so dass vom mindestens einen Lichtwellenlängenkonversionselement Licht abgestrahlt wird, das eine Mischung aus nicht-wellenlängenkonvertiertem Laserlicht und wellenlängenkonvertiertem Licht ist. Vorzugsweise sind die Halbleiterlasereinrichtung und das mindestens eine Lichtwellenlängenkonversionselement derart aufeinander abgestimmt, dass die Mischung aus nicht-wellenlängenkonvertiertem Laserlicht und wellenlängenkonvertiertem Licht weißes Licht ergibt. Die Beleuchtungseinrichtung dient beispielsweise als Lichtquelle für einen Kraftfahrzeugscheinwerfer.
Darstellung der Erfindung
Bei Beleuchtungseinrichtungen, die mit einer Halbleiterlasereinrichtung ausgestattet sind, können die von der Halbleiterlasereinrichtung erzeugten Laserlichtbündel einen richtungsabhängigen Grad der Aufweitung bzw. Divergenz besitzen, der Probleme bei der Erzeugung bzw. Abbildung einer gewünschten Lichtverteilung verursacht. Die richtungsabhängige Aufweitung bzw. Divergenz eines Laserlichtbündels wird mit Hilfe der Begriffe Slow-Axis und Fast-Axis erfasst. In einer Ebene senkrecht zur Ausbreitungsrichtung des Laserlichtbündels bezeichnet der Begriff Slow-Axis die Richtung minimaler Divergenz des Laserlichtbündels und der Begriff Fast-Axis die Richtung maximaler Divergenz des Laserlichtbündels. Die Divergenz eines Laserlichtbündels wird mit Hilfe von zwei, in der Regel unterschiedlichen Divergenzwinkeln für die Fast-Axis und die Slow-Axis angegeben. Der Divergenzwinkel für die Fast-Axis bzw. Slow-Axis bezeichnet in einem Längsschnitt durch das Laserlichtbündel, der entlang der Fast-Axis bzw. Slow-Axis geführt wird, den von den Randstrahlen des Laserlichtbündels eingeschlossenen Winkel. Die Form und Größe eines Lichtflecks bzw. Laserspots, den ein Laserlichtbündel auf der Oberfläche eines Schirms oder eines Lichtwellenlängenkonversionselements erzeugt, ist daher abhängig von dem ursprünglichen Profil des Laserlichtbündels unmittelbar nach dem Verlassen der Halbleiterlasereinrichtung und von der Länge des Weges, den das Laserlichtbündel zwischen der Halbleiterlasereinrichtung und dem Schirm bzw. einem Lichtwellenlängenkonversionselement zurückgelegt hat.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Beleuchtungseinrichtung mit einer mehrere Laserlichtbündel erzeugenden Halbleiterlasereinrichtung und mit mindestens einem Lichtwellenlängenkonversionselement bereitzustellen, die eine verbesserte Justierung, Ausrichtung oder bzw. und Formung der Laserlichtbündel auf einer Oberfläche des mindestens einen Lichtwellenlängenkonversionselements ermöglicht.
Diese Aufgabe wird durch eine Beleuchtungseinrichtung mit den Merkmalen aus dem Anspruch 1 gelöst. Besonders vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen ausgeführt.
Die erfindungsgemäße Beleuchtungseinrichtung besitzt eine Halbleiterlasereinrichtung, die ausgebildet ist, mehrere Laserlichtbündel zu erzeugen, und mindestens ein Lichtwellenlängenkonversionselement, das ausgebildet ist, Licht der Laserlichtbündel zumindest anteilig in Licht anderer Wellenlänge zu konvertieren, sowie eine Optik, die ausgebildet ist, die Laserlichtbündel auf eine Oberfläche des mindestens einen Lichtwellenlängenkonversionselement zu lenken, wobei die Optik mindestens ein um mindestens eine Achse schwenkbares Spiegelelement aufweist, das ausgebildet ist, die Laserlichtbündel über zumindest einen Oberflächenabschnitt der Oberfläche des mindestens einen Lichtwellenlängenkonversionselements zu führen, und wobei die Optik Mittel zur Justierung einer Aufweitung bzw. Divergenz der Laserlichtbündel entlang einer Slow-Axis oder bzw. und entlang einer Fast-Axis der Laserlichtbündel auf dem Oberflächenabschnitt der Oberfläche des mindestens einen Lichtwellenlängenkonversionselements sowie Mittel zur Homogenisierung der Ausleuchtung in Lichtflecken bzw. Laserspots, die von den Laserlichtbündeln auf dem Oberflächenabschnitt der Oberfläche des mindestens einen Lichtwellenlängenkonversionselements erzeugt werden, umfasst.
Dadurch kann eine präzise Ausrichtung der Laserlichtbündel relativ zueinander auf der Oberfläche des mindestens einen Lichtwellenlängenkonversionselements gewährleistet werden und eine homogenere Ausleuchtung in von den Laserlichtbündeln auf dem Oberflächenabschnitt der Oberfläche des mindestens einen Lichtwellenlängenkonversionselements erzeugten Lichtflecken bzw. Laserspots erreicht werden. Insbesondere können dadurch die Laserspotgröße und die Laserspotform sowie die Anordnung jedes Laserlichtbündels auf dem Oberflächenabschnitt des mindestens einen Lichtwellenlängenkonversionselements justiert bzw. eingestellt werden und die Ausleuchtung bzw. Beleuchtungsstärke innerhalb des jeweiligen Laserspots homogenisiert werden.
Vorteilhafterweise sind die Optik und die Halbleiterlasereinrichtung der erfindungsgemäßen Beleuchtungseinrichtung derart ausgebildet, dass die Laserlichtbündel jeweils parallel zu einer Abtastrichtung über einen Oberflächenabschnitt der Oberfläche des mindestens einen Lichtwellenlängenkonversionselements geführt werden, und die Mittel zur Homogenisierung der Ausleuchtung in Lichtflecken, die von den Laserlichtbündeln erzeugt auf dem Oberflächenabschnitt der Oberfläche des mindestens einen Lichtwellenlängenkonversionselements werden, sind vorteilhafterweise derart ausgebildet, dass die Ausleuchtung in den Lichtflecken zumindest entlang einer senkrecht zur Abtastrichtung verlaufenden Achse homogenisiert wird.
Dadurch kann ein Oberflächenabschnitt oder die gesamte Oberfläche des mindestens einen Lichtwellenlängenkonversionselements zeilenweise oder spaltenweise mit Laserlicht abgetastet werden und eine gewünschte Lichtverteilung generiert werden. Insbesondere können die Laserlichtbündel mittels des mindestens einen Spiegelelements simultan über die Oberfläche des mindestens einen Lichtwellenlängenkonversionselements geführt werden und dadurch mehrere Zeilen oder Spalten des Oberflächenabschnitts gleichzeitig mit Laserlicht abgetastet werden. Außerdem kann während des zeilenweisen oder spaltenweisen Abtastens der Oberfläche des mindestens einen Lichtwellenlängenkonversionselements durch zeitweiliges Ausschalten oder Dimmen oder betriebsstrommäßiges Überhöhen einzelner oder aller Laserlichtquellen der Halbleiterlasereinrichtung eine Lichtverteilung auf der Oberfläche des mindestens einen Lichtwellenlängenkonversionselements variiert werden. Zusätzlich kann dadurch eine gleichmäßige Ausleuchtung bzw. Beleuchtungsstärke in den Lichtflecken bzw. Laserspots senkrecht zur Abtastrichtung bzw. Scanrichtung erreicht werden.
Vorzugsweise umfassen die Mittel zur Homogenisierung der Ausleuchtung in Lichtflecken, die von den Laserlichtbündeln auf dem Oberflächenabschnitt der Oberfläche des mindestens einen Lichtwellenlängenkonversionselements werden, ein optisches Bauteil, das mehrere transparente Platten aufweist, die entlang einer Achse senkrecht zu ihrer Plattenebene aneinandergereiht sind, wobei jeweils zwischen zwei benachbarten transparenten Platten ein Separationsmittel angeordnet ist, das Totalreflexion von Licht in den transparenten Platten an den Grenzflächen der transparenten Platten zu dem jeweiligen Separationsmittel ermöglicht. Das optische Bauteil der erfindungsgemäßen Beleuchtungseinrichtung, das nachstehend auch als optischer Homogenisator bezeichnet wird, ist ferner derart angeordnet, dass die Plattenebenen der transparenten Platten parallel zur Abtastrichtung ausgerichtet sind.
Durch die vorgenannten Merkmale des optischen Bauteils der erfindungsgemäßen Beleuchtungseinrichtung werden Laserlichtbündel, die auf eine nichtparallel, vorzugsweise senkrecht, zur Plattenebene verlaufende Stirnseite der transparenten Platten auftreffen, in die jeweilige Platte eingekoppelt und durch mehrfache Reflexion an den Grenzflächen zum Separationsmittel zu einer der Stirnseite gegenüberliegenden Lichtauskoppelseite der jeweiligen transparenten Platte gelenkt, um dort wieder aus der Platte ausgekoppelt zu werden. Dabei wird durch die vorgenannte mehrfache Reflexion der Laserlichtbündel die Ausleuchtung bzw. Beleuchtungsstärke innerhalb von Lichtflecken bzw. Laserspots, die von den Laserlichtbündeln auf einem dem optischen Bauteil im Lichtstrahlengang nachgeordneten Schirm erzeugt werden, entlang einer Achse, die parallel zur Aneinanderreihungsrichtung der transparenten Platten bzw. senkrecht zur Plattenebene verläuft, homogenisiert.
Das vorgenannten optische Bauteil der erfindungsgemäßen Beleuchtungseinrichtung besitzt vorzugsweise eine nicht parallel zur Plattenebene seiner transparenten Platten orientierte Lichtauskoppelfläche, an der das mindestens eine Lichtwellenlängenkonversionselement angeordnet ist. Die Lichtauskoppelfläche des optischen Bauteils wird von den Lichtauskoppelflächen der einzelnen transparenten Platten des optischen Bauteils gebildet. Durch die vorgenannte Anordnung des mindestens einen Lichtwellenlängenkonversionselements wird eine präzise zeilenweise Abtastung eines Oberflächenabschnitts oder der gesamten Oberfläche des mindestens einen Lichtwellenlängenkonversionselements mit mehreren Laserlichtbündeln ermöglicht. Insbesondere werden eine Einstellung der Abmessungen der von den Laserlichtbündeln auf dem Oberflächenabschnitt der Oberfläche des mindestens einen Lichtwellenlängenkonversionselements erzeugten Laserspots sowie der Abstände zwischen den Laserspots senkrecht zur Abtastrichtung ermöglicht und eine homogene Ausleuchtung bzw. gleichmäßige Beleuchtungsstärke senkrecht zur Abtastrichtung in den von den Laserlichtbündeln auf dem Oberflächenabschnitt der Oberfläche des mindestens einen Lichtwellenlängenkonversionselements erzeugten Laserspots gewährleistet.
Für den obengenannten Zweck und zur Trennung der einzelnen Laserlichtbündel sind die Optik und das mindestens eine, um mindestens eine Achse schwenkbare Spiegelelement der erfindungsgemäßen Beleuchtungseinrichtung vorzugsweise derart ausgebildet, dass die Laserlichtbündel jeweils in nur eine der transparenten Platten des optischen Bauteils eingekoppelt werden. Es lassen sich insbesondere auch sehr geringe Abstände senkrecht zur Abtastrichtung zwischen den Laserspots einstellen.
Vorteilhafterweise ist das Lichtwellenlängenkonversionselement unmittelbar an der Lichtaustrittsfläche des optischen Homogenisators angeordnet. Dadurch können die Abmessungen der auf dem Lichtwellenlängenkonversionselement erzeugten Laserspots senkrecht zur Plattenebene der transparenten Platten des optischen Homogenisators über die Dicke der transparenten Platten und die Abstände zwischen den Laserspots senkrecht zur Plattenebene über die Abstände zwischen den transparenten Platten des optischen Homogenisators auf gewünschte Werte eingestellt werden.
Vorzugsweise sind die Mittel zur Justierung einer Divergenz bzw. Aufweitung der Laserlichtbündel entlang einer Slow-Axis oder bzw. und einer Fast-Axis der Laserlichtbündel auf dem Oberflächenabschnitt der Oberfläche des mindestens einen Lichtwellenlängenkonversionselements derart ausgebildet sind, dass die Divergenz bzw. Aufweitung der Laserlichtbündel senkrecht zur Abtastrichtung justiert bzw. eingestellt ist, um eine sehr präzise Justierung der Ausrichtung der Laserlichtbündel relativ zueinander und der von ihnen verursachten Laserspots auf dem Oberflächenabschnitt der Oberfläche des mindestens einen Lichtwellenlängenkonversionselements zu gewährleisten. Besonders bevorzugt sind zu dem vorgenannten Zweck die Optik und die Halbleiterlasereinrichtung derart ausgebildet, dass die Slow-Axis der Laserlichtbündel auf dem Oberflächenabschnitt der Oberfläche des mindestens einen Lichtwellenlängenkonversionselements jeweils senkrecht zur Abtastrichtung angeordnet ist.
Die Mittel zur Justierung einer Divergenz der Laserlichtbündel entlang einer Slow-Axis oder bzw. und einer Fast-Axis der Laserlichtbündel auf dem Oberflächenabschnitt der Oberfläche des mindestens einen Lichtwellenlängenkonversionselements weisen vorteilhafterweise mindestens eine Lochblendenvorrichtung zur Strahlformung der Laserlichtbündel auf. Vorzugsweise weist die Lochblendenvorrichtung für jedes Laserlichtbündel eine Lochblende auf, um jedes Laserlichtbündel zu formen. Insbesondere wird mittels der Lochblendenvorrichtung bzw. der Lochblenden gewährleistet, dass Randbereiche der Laserlichtbündel ausgeblendet werden, die Streulicht verursachen und das mindestens eine, um mindestens eine Achse schwenkbare Spiegelelement überstrahlen würden.
Vorteilhafterweise umfassen die Mittel zur Justierung einer Divergenz bzw. Aufweitung der Laserlichtbündel entlang einer Slow-Axis oder bzw. und einer Fast-Axis der Laserlichtbündel auf dem Oberflächenabschnitt der Oberfläche des mindestens einen Lichtwellenlängenkonversionselements mindestens eine erste Zylinderlinse zur Fokussierung der Laserlichtbündel entlang ihrer Slow-Axis. Die mindestens eine erste Zylinderlinse ermöglicht eine Justierung der Laserspots der Laserlichtbündel auf der Spiegelfläche des schwenkbaren Spiegelelements und damit auch auf der Lichteinkoppelfläche des optischen Homogenisators in Richtung ihrer Slow-Axis. Die mindestens eine erste Zylinderlinse ist vorzugsweise als plan-konvexe Zylinderlinse ausgebildet, deren konvexe Krümmung in Richtung der Slow-Axis der Laserlichtbündel verläuft.
Die Mittel zur Justierung einer Divergenz der Laserlichtbündel entlang einer Slow-Axis oder bzw. und einer Fast-Axis der Laserlichtbündel auf dem Oberflächenabschnitt der Oberfläche des mindestens einen Lichtwellenlängenkonversionselements umfassen vorteilhafterweise mindestens ein asphärisches optisches Element zur Justierung der Laserlichtbündel entlang ihrer Fast-Axis. Das mindestens eine asphärische optische Element hat den weiteren Vorteil, dass es zusätzlich auch fokussierend auf die Laserlichtbündel entlang der Slow-Axis wirkt.
Die Optik und die Halbleiterlasereinrichtung der erfindungsgemäßen Beleuchtungseinrichtung sind vorzugsweise derart ausgebildet, dass die Fast-Axis der Laserlichtbündel auf dem Oberflächenabschnitt des mindestens einen Lichtwellenlängenkonversionselements jeweils parallel zur Abtastrichtung angeordnet ist.
Vorteilhafterweise umfassen die Mittel zur Justierung einer Divergenz der Laserlichtbündel entlang einer Slow-Axis oder bzw. und einer Fast-Axis der Laserlichtbündel auf dem Oberflächenabschnitt der Oberfläche des mindestens einen Lichtwellenlängenkonversionselements mindestens eine zweite Zylinderlinse, die zwecks Justierung der Divergenz bzw. Aufweitung zumindest eines Laserlichtbündels entlang der Fast Axis im Lichtstrahlengang mindestens eines Laserlichtbündels angeordnet ist.
Die mindestens eine zweite Zylinderlinse ist vorzugsweise als plan-konkave Zylinderlinse ausgebildet, um eine Justierung der Aufweitung der Laserlichtbündel parallel zur Fast-Axis zu erreichen. Vorzugsweise verläuft die konkave Krümmung der mindestens einen plan-konkaven Zylinderlinse in Richtung der Fast-Axis der Laserlichtbündel, so dass die Wirkung der plan-konkaven Zylinderlinsen auf die Divergenz der Laserlichtbündel entlang der Fast-Axis beschränkt ist und sich insbesondere nicht auf die Divergenz entlang der Slow-Axis erstreckt.
Die Halbleiterlasereinrichtung der erfindungsgemäßen Beleuchtungseinrichtung weist vorteilhafterweise mehrere Laserdioden auf, die jeweils ausgebildet sind, während ihres Betriebs blaues Laserlicht zu erzeugen, und das mindestens eine Lichtwellenlängenkonversionselement der erfindungsgemäßen Beleuchtungseinrichtung ist vorzugsweise ausgebildet, blaues Laserlicht anteilig in Licht anderer Wellenlänge zu konvertieren, so dass von dem mindestens einen Lichtwellenlängenkonversionselement weißes Licht emittiert wird, das eine Mischung aus nicht-wellenlängenkonvertiertem blauem Laserlicht und am mindestens einen Lichtwellenlängenkonversionselement wellenlängenkonvertiertem Licht ist. Dadurch kann eine Lichtquelle für weißes Licht mit sehr hoher Leuchtdichte und Lichtintensität geschaffen werden, die insbesondere für Projektionsanwendungen, wie beispielsweise als Lichtquelle für einen Kraftfahrzeugscheinwerfer, vorteilhaft ist. Eine solche Beleuchtungseinrichtung wird auch als Laser-Activated-Remote-Phosphor-Beleuchtungseinrichtung oder als LARP-Beleuchtungseinrichtung bezeichnet, wobei die Abkürzung LARP für Laser-Activated-Remote-Phosphor steht.
Die erfindungsgemäße Beleuchtungseinrichtung ist vorzugsweise als Bestandteil eines Kraftfahrzeugscheinwerfers oder als Kraftfahrzeugscheinwerfer ausgebildet. Insbesondere können mit Hilfe der erfindungsgemäßen Beleuchtungseinrichtung Lichtverteilungen für einen Kraftfahrzeug-Frontscheinwerfer erzeugt werden. Im Allgemeinen kann ein Kraftfahrzeug 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 bevorzugt ist die Verwendung des Fahrzeugscheinwerfers in einem Lastkraftwagen oder Personenkraftwagen oder Kraftrad.
Weitere Anwendungen sind in Scheinwerfern oder bzw. und in Leuchten für Bühnen- und Effektbeleuchtung, Außenbeleuchtung, Raumbeleuchtung oder Allgemeinbeleuchtung.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Nachstehend wird die Erfindung anhand eines bevorzugten von Ausführungsbeispiels näher erläutert. Die Figuren zeigen:
1 eine Beleuchtungseinrichtung gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung in isometrischer, schematischer Darstellung,
2 eine Draufsicht auf wesentliche Komponenten der in 1 abgebildeten Beleuchtungseinrichtung,
3 eine Seitenansicht der Halbleiterlasereinrichtung, der asphärischen Linsen und der Lochblenden sowie des ersten Umlenkspiegels der in den 1 und 2 abgebildeten Beleuchtungseinrichtung in schematischer Darstellung,
4 eine Seitenansicht des ersten Umlenkspiegels, der plan-konkaven Zylinderlinse und des zweiten Umlenkspiegels der in den 1 und g abgebildeten Beleuchtungseinrichtung in schematischer Darstellung,
5 eine Seitenansicht des zweiten Umlenkspiegels, der plan-konvexen Zylinderlinse und des um eine Achse schwenkbaren Mikrospiegels der in den 1 und 2 abgebildeten Beleuchtungseinrichtung in schematischer Darstellung,
6 eine Seitenansicht des um eine Achse schwenkbaren Mikrospiegels und des optischen Bauteils zur Homogenisierung der Ausleuchtung bzw. Beleuchtungsstärke sowie des Lichtwellenlängenkonversionselements der in den 1 und 2 abgebildeten Beleuchtungseinrichtung in schematischer Darstellung,
7 einen Längsschnitt durch das optische Bauteil zur Homogenisierung der Ausleuchtung bzw. Beleuchtungsstärke in schematischer Darstellung,
8 eine schematische Darstellung der Aufweitung bzw. Divergenz eines Laserlichtbündels, das von der Halbleiterlasereinrichtung der in den 1 und 2 abgebildeten Beleuchtungseinrichtung emittiert wurde,
9 eine schematische Darstellung der Wirkung des optischen Bauteils zur Homogenisierung der Ausleuchtung bzw. der Beleuchtungsstärke auf die Laserlichtbündel, und
10 eine Draufsicht auf die mit Laserlicht beleuchtete Oberfläche des Lichtwellenlängenkonversionselements der in den 1 und 2 abgebildeten Beleuchtungseinrichtung in schematischer Darstellung.
Bevorzugte Ausführung der Erfindung
In den 1 und 2 ist schematisch eine Beleuchtungseinrichtung 1 gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Diese Beleuchtungseinrichtung 1 ist als Bestandteil eines Kraftfahrzeugscheinwerfers ausgebildet, der zum Erzeugen von Abblendlicht, Fernlicht, dynamisches Kurvenlicht und weiterer Beleuchtungsfunktionen des Kraftfahrzeugscheinwerfers dient.
Die Beleuchtungseinrichtung 1 besitzt ein quaderförmiges Gehäuse 2, eine sechs Laserdioden 31 bis 36 aufweisende Halbleiterlasereinrichtung 30, drei Umlenkprismen 37 bis 39, sechs asphärische optische Linsen 41 bis 46, eine sechs Lochblenden 71 bis 76 aufweisende Lochblendenvorrichtung 70, eine plan-konkave optische Linse 5, zwei Umlenkspiegel 61, 62, eine plan-konvexe Zylinderlinse 7, einen um eine Achse 80 schwenkbaren Mikrospiegel 8, ein optisches Bauteil 900 zur Homogenisierung der Ausleuchtung, das nachstehend auch als optischer Homogenisator bezeichnet wird, und ein Lichtwellenlängenkonversionselement 9. Die vorgenannten Komponenten der Beleuchtungseinrichtung 1 sind alle im Gehäuse 2 bzw. an einer Wand 21 bis 24 oder am Boden 20 des Gehäuses 2 angeordnet. Die Halbleiterlasereinrichtung 30, die Umlenkprismen 37 bis 39 und die asphärischen Linsen 41 bis 46 werden auch als Beamcombiner 3 bezeichnet. In den 3 bis 6 ist der Laserlichtstrahlengang zwischen einigen Komponenten der Beleuchtungseinrichtung 1 schematisch dargestellt.
Das Gehäuse 2 der Beleuchtungseinrichtung 1 besteht aus Metall, vorzugsweise Aluminium, und besitzt einen Boden 20 und vier Seitenwände 21 bis 24 sowie einen Deckel, der in den 1 und 2 nicht gezeigt ist. Der Boden 20 und die Seitenwände 21 bis 24 dienen als Träger für die Komponenten der Beleuchtungseinrichtung 1. Die Außenabmessungen des quaderförmigen Gehäuses 2 betragen 100 mm mal 100 mm mal 50 mm.
Die Halbleiterlasereinrichtung 30 weist sechs gleichartige Laserdioden 31, 32, 33, 34, 35 und 36 auf, die während ihres Betriebs jeweils blaues Laserlicht mit einer Wellenlänge von 450 Nanometer emittieren. Die Laserdioden 31 bis 36 sind in zwei, parallel zum Boden 20 verlaufenden Zeilen und in drei senkrecht zum Boden 20 verlaufenden Spalten angeordnet. Die Laserdioden 31 bis 36 sind derart an einer ersten Seitenwand 21 des Gehäuses 2 befestigt, dass die von den Laserdioden 31 bis 36 abgestrahlten Laserlichtbündel 11 bis 16 jeweils senkrecht zum Boden 20 und parallel zur ersten Seitenwand 21 ausgerichtet sind. In 3 ist die Anordnung und Ausrichtung der Laserdioden 31 bis 36 schematisch dargestellt. Die Laserdioden 31, 33, 35 sind in einer ersten, parallel zum Boden 20 des Gehäuses verlaufenden Zeile über dem Boden 20 angeordnet und derart ausgerichtet, dass die von ihnen abgestrahlten Laserlichtbündel 11, 13, 15 jeweils senkrecht zum Boden 20 verlaufen und zum Gehäusedeckel (nicht abgebildet) gerichtet sind, der dem Boden 20 gegenüberliegt. Die Laserdioden 32, 34, 36 sind in einer zweiten, parallel zum Boden 20 des Gehäuses verlaufenden Zeile angeordnet, die in größerer Höhe über dem Boden 20 verläuft als die erste Zeile. Die Laserdioden 32, 34, 36 sind derart ausgerichtet, dass die von ihnen abgestrahlten Laserlichtbündel 12, 14, 16 jeweils senkrecht zum Boden 20 verlaufen und zum Boden 20 gerichtet sind. Die Laserdioden 31, 32 und 33, 34 sowie 35, 36 sind jeweils übereinander an der ersten Seitenwand 21 des Gehäuses 2 fixiert.
Die von den Laserdioden 31 bis 36 abgestrahlten Laserlichtbündel 11 bis 16 weisen jeweils ein stark elliptisches Profil mit einer Ausdehnung von 30 Mikrometer in Richtung der großen Halbachse der Ellipse und 1 Mikrometer in Richtung der kleinen Halbachse der Ellipse auf. Außerdem ist die Aufweitung bzw. Divergenz der Laserlichtbündel 11 bis 16 jeweils richtungsabhängig. In 8 ist dieser Sachverhalt anhand des Laserlichtbündels 11 schematisch dargestellt. Die Lichtausbreitungsrichtung des Laserlichtbündels 11 ist durch einen Pfeil 110 dargestellt. Die Aufweitung bzw. Divergenz des Laserlichtbündels 11 ist mit Hilfe von zwei fiktiven Ebenen E1, E2 schematisch dargestellt, die jeweils senkrecht zur Lichtausbreitungsrichtung 110 mit Abstand zueinander angeordnet sind. Unmittelbar nach dem Verlassen der Laserdiode 31 besitzt das Laserlichtbündel 11 ein elliptisches Profil wie es beispielsweise in 8 schematisch dargestellt ist, so dass das Laserlichtbündel 11 auf einem Schirm, der in einer Ebene E1 senkrecht zur Ausbreitungsrichtung 110 des Laserlichtbündels 11 angeordnet ist, einen Laserleuchtfleck bzw. Laserspot L1 mit elliptischer Kontur verursacht. Fast-Axis FA und Slow-Axis SA sind senkrecht zueinander angeordnet und jeweils senkrecht zur Lichtausbreitungsrichtung 110 angeordnet. Der Divergenzwinkel des Laserlichtbündels 11 ist entlang seiner Fast-Axis FA ungefähr viermal bis fünfmal so groß wie sein Divergenzwinkel entlang seiner Slow-Axis SA. Diese unterschiedliche Divergenz des Laserlichtbündels 11 entlang der Slow-Axis SA und Fast-Axis FA führt dazu, dass Form und Größe der vom Laserlichtbündel 11 verursachten Laserspots L1, L2 auf Schirmen, die in Ebenen E1, E2 senkrecht zur Lichtausbreitungsrichtung 110 mit unterschiedlichen Abständen zur Laserdiode 31 aufgestellt sind, unterschiedlich sind. Insbesondere wird aus dem vom Laserlichtbündel 11 verursachten Laserspot L1 mit der Kontur einer vertikal ausgerichteten Ellipse bei ausreichend großer Entfernung zur Laserdiode 31 ein Laserspot L2 mit der Kontur einer horizontal ausgerichteten Ellipse in der Darstellung der 8. In 8 ist zusätzlich auch die Verteilung der Lichtintensität im Laserlichtbündel 11 schematisch dargestellt. Das Laserlichtbündel 11 besitzt ein Profil mit einer gaußkurvenförmigen Verteilung der Lichtintensität im Laserlichtbündel 11. Das heißt, dass die Lichtintensität im Laserlichtbündel 11, ausgehend von einem Maximum, das im Zentrum des Laserlichtbündels 11 erreicht ist, in Richtung zu seinem Rand gemäß dem Verlauf einer Gaußkurve auf ein Minimum abnimmt. Die Laserlichtintensität ist somit inhomogen im Laserlichtbündel 11 verteilt. In 8 ist eine Schnittebene E3 gezeichnet, die senkrecht zur Ebene E1 orientiert ist, und eine in der Ebene E3 gezeichnete Gaußkurve G stellt schematisch die Verteilung der Lichtintensität im Laserlichtbündel 11 dar. Demzufolge ist auch die Ausleuchtung bzw. die Beleuchtungsstärke innerhalb eines Lichtflecks oder Laserspots L1, L2, der von dem Laserlichtbündel 11 auf einem Schirm in der Ebene E1 oder E2 senkrecht zur Lichtausbreitungsrichtung 30 des Laserlichtbündels 11 erzeugt wird, entsprechend inhomogen. Der Grad der Ausleuchtung bzw. die Beleuchtungsstärke in dem Laserspot L1, L2 auf einem in der Ebene E1, E2 platzierten Schirm besitzt ebenfalls einen gaußkurvenförmigen Verlauf. Das heißt, der jeweilige Laserspot L1, L2 besitzt in seinem Zentrum die maximale Beleuchtungsstärke. Zum Rand des Laserspots L1, L2 nimmt die Beleuchtungsstärke gemäß dem Verlauf einer Gaußkurve ab.
In 3 ist schematisch die Anordnung der sechs Laserdioden 31 bis 36 der Halbleiterlasereinrichtung 30 und der Umlenkprismen 37 bis 39 sowie der asphärischen Linsen 41 bis 46 dargestellt. Die von den Laserdioden 31 bis 36 erzeugten Laserlichtbündel 11 bis 16 sind in den 1 bis 5 durch Linien 11 bis 16 dargestellt, welche die Ausbreitungsrichtungen der Laserlichtbündel 11 bis 16 zeigen. Die Laserdioden 31 bis 36 erzeugen während des Betriebs jeweils blaues Laserlicht mit einer Wellenlänge von 450 Nanometer und einem Divergenzwinkel von ca. 23 Grad entlang der Fast-Axis sowie einem Divergenzwinkel von ca. 6 Grad entlang der Slow-Axis.
Jeder Laserdiode 31 bis 36 ist eine asphärische optische Linse 41 bis 46 zugeordnet, die von den Laserlichtbündeln 11 bis 16 jeweils unmittelbar nach dem Verlassen der jeweiligen Laserdiode 31 bis 36 passiert wird. Die Brennweiten der asphärischen optischen Linsen 41 bis 46 sind derart gewählt und mit den anderen optischen Komponenten der Beleuchtungseinrichtung 1 abgestimmt, dass die Laserlichtbündel 11 bis 16 auf einer Oberfläche 90 des Lichtwellenlängenkonversionselements 9 jeweils einen Laserspot L11 bis L16 erzeugen, dessen Ausdehnung in horizontaler Richtung einen gewünschten Wert von beispielsweise jeweils 360 Mikrometer aufweisen.
Mit Hilfe von zwei Spiegelflächen des ersten Umlenkprismas 37, das zwischen der ersten 31 und zweiten Laserdiode 32 angeordnet ist, werden das erste 11 und zweite Laserlichtbündel 12 jeweils um einen Winkel von 90 Grad umgelenkt, so dass beide Laserlichtbündel 11, 12 jeweils parallel zum Boden 20 des Gehäuses 2 und in dieselbe Richtung verlaufen. Analog dazu werden mit Hilfe von zwei Spiegelflächen des zweiten Umlenkprismas 38, das zwischen der dritten 33 und vierten Laserdiode 34 angeordnet ist, das dritte 13 und vierte Laserlichtbündel 14 jeweils um einen Winkel von 90 Grad umgelenkt, so dass beide Laserlichtbündel 13, 14 jeweils parallel zum Boden 20 des Gehäuses 2 und in dieselbe Richtung verlaufen. Ebenso werden mit Hilfe von zwei Spiegelflächen des dritten Umlenkprismas 39, das zwischen der fünften 35 und sechsten Laserdiode 36 angeordnet ist, das fünfte 15 und sechste Laserlichtbündel 16 jeweils um einen Winkel von 90 Grad umgelenkt, so dass beide Laserlichtbündel 15, 16 jeweils parallel zum Boden 20 des Gehäuses 2 und in dieselbe Richtung verlaufen. Insgesamt verlaufen damit alle sechs Laserlichtbündel 11 bis 16 nach dem Verlassen des Beamcombiners 3 parallel zum Boden 20 und in dieselbe Richtung. Nach dem Verlassen des Beamcombiners 3 ist die Fast-Axis FA der Laserlichtbündel 11 bis 16 in der Darstellung der 3 jeweils senkrecht zur Zeichenblattebene orientiert und ihre Slow-Axis SA liegt jeweils in der Zeichenblattebene. Fast-Axis FA und Slow-Axis SA sind jeweils senkrecht zur Lichtausbreitungsrichtung der Laserlichtbündel 11 bis 16 orientiert.
Am Ausgang des Beamcombiners 3 ist die Lochblendenvorrichtung 70 angeordnet, die sechs vertikal übereinander angeordnete, schlitzartige Lochblenden 71 bis 76 aufweist. Die Lochblenden 71 bis 76 besitzen jeweils eine Höhe von 500 Mikrometer und eine Breite von 75 Mikrometer. Die Abstände zwischen jeweils zwei benachbarten Lochblenden 71 bis 76 können entsprechend einem gewünschten Winkelbereich für die Ausleuchtung in vertikaler Richtung eingestellt werden. Die schlitzartigen Lochblenden 71 bis 76 blenden jeweils Randbereiche der Laserlichtbündel 11 bis 16 aus, um Streulicht zu vermeiden.
Nach dem Passieren der Lochblenden 71 bis 76 treffen die Laserlichtbündel 11 bis 16 auf den ersten Umlenkspiegel 61, der in der von der ersten 21 und zweiten Seitenwand 22 gebildeten Ecke angeordnet ist. Mit Hilfe des ersten Umlenkspiegels 61 werden die Laserlichtbündel 11 bis 16 jeweils um einen Winkel von 90 Grad umgelenkt, so dass sie in unterschiedlicher Höhe über dem Boden 20 und jeweils parallel zur zweiten Seitenwand 22 und zum Boden 20 verlaufen. Die Fast-Axis FA der Laserlichtbündel 11 bis 16 ist jeweils parallel zum Boden 20 orientiert und die Slow-Axis SA der Laserlichtbündel 11 bis 16 ist jeweils senkrecht zum Boden 20 angeordnet.
Die Laserlichtbündel 11 bis 16 durchlaufen eine plan-konkave Zylinderlinse 5, die schematisch in 4 dargestellt sind. Die plan-konkave Zylinderlinse 5 ist derart orientiert, dass ihre konkave Krümmung in Richtung bzw. entlang der Fast-Axis FA der Laserlichtbündel 11 bis 16 verläuft. Dadurch werden die Laserlichtbündel 11 bis 16 jeweils nur entlang ihrer Fast-Axis FA aufgeweitet. Die plan-konkave Zylinderlinse 5 wirkt nicht auf die Divergenz der Laserlichtbündel 11 bis 16 entlang ihrer Slow-Axis SA.
Nach dem Passieren der plan-konkaven Zylinderlinse 5 treffen die Laserlichtbündel 11 bis 16 auf den zweiten Umlenkspiegel 62. Mit Hilfe des zweiten Umlenkspiegels 62, der in der von der zweiten 22 und dritten Seitenwand 23 des Gehäuses 2 gebildeten Ecke angeordnet ist, werden die Laserlichtbündel 11 bis 16 um einen Winkel von 45 Grad umgelenkt, so dass sie nach dem Passieren der plan-konvexen Zylinderlinse 7 auf den mittig im Gehäuse 2 angeordneten Mikrospiegel 8 treffen. Die beiden Umlenkspiegel 61, 62 ermöglichen eine kompakte Anordnung der Komponenten der Beleuchtungseinrichtung 1 im Gehäuse 2.
Der Mikrospiegel 8 ist als MEMS Spiegel ausgebildet, wobei die Abkürzung MEMS für Micro-Electro-Mechanical System steht. Die Abmessungen der Spiegelfläche des Mikrospiegels 8 betragen 5 mm mal 1,5 mm. Der Mikrospiegel 8 ist in einer Halterung 81 auf einem Sockel 82 am Boden 20 des Gehäuses 2 fixiert, so dass er um eine vertikal zum Boden 20 verlaufende Schwenkachse 80 schwenkbar ist. Mit Hilfe des Mikrospiegels 8 werden die Laserlichtbündel 11 bis 16 über den optischen Homogenisator 900 auf die Oberfläche 90 des Lichtwellenlängenkonversionselements 9 gelenkt. Durch eine Schwenkbewegung des Mikrospiegels 8 um seine Schwenkachse 80 wird ein Oberflächenabschnitt der Oberfläche 90 des Lichtwellenlängenkonversionselements 9 zeilenweise mit den Laserlichtbündeln 11 bis 16 abgetastet. Zur Abtastung oszilliert der Mikrospiegel 8 um seine Schwenkachse 80 mit einer Frequenz von beispielsweise 133 Hz. Der mit den Laserlichtbündeln 11 bis 16 beleuchtbare Oberflächenabschnitt der Oberfläche 90 des Lichtwellenlängenkonversionselements 9 ist durch den Schwenkbereich 17 des Mikrospiegels 8 begrenzt. In 1 ist mittels gestrichelter Linien 17 der maximale Schwenkbereich schematisch dargestellt. Die Ansteuerung des Mikrospiegels 8 erfolgt elektro-magnetisch. Dadurch kann der Mikrospiegel 8 anstelle einer Oszillationsbewegung auch statisch betrieben werden, um ihn beispielsweise in einer gewünschten Orientierung festzuhalten, oder es kann die Geschwindigkeit der Schwenkbewegung verändert werden oder die Schwenkbewegung nur über einen Teil des maximalen Schwenkbereichs ausgeführt werden. Der maximale Schwenkbereich kann kleiner oder größer sein als die lateralen Abmessungen des Lichtwellenlängenkonversionselements.
In 10 ist die Anordnung der von den Laserlichtbündeln 11 bis 16 auf der Oberfläche 90 des Lichtwellenlängenkonversionselements erzeugten Laserspots L11 bis L16 entsprechend einer Momentaufnahme der Schwenkbewegung des Mikrospiegels 8 schematisch dargestellt. Die Laserspots L11 bis L16 sind auf der Oberfläche 90 des Lichtwellenlängenkonversionselements 9 vertikal übereinander angeordnet und werden durch die Schwenkbewegung des Mikrospiegels 8 um seine Schwenkachse 80 simultan entlang den mittels Doppelpfeil symbolisierten Abtastrichtungen 91 über die Oberfläche 90 geführt. Der Abstand zwischen den Laserspots L11 bis L16 auf der Oberfläche 90 des Lichtwellenlängenkonversionselements 9 wird mit Hilfe der plan-konvexen Zylinderlinse 7 und des optischen Homogenisators 900 auf einen gewünschten Wert eingestellt. Beispielsweise sind die Brennweite der plan-konvexen Zylinderlinse 7 und die Abmessungen des optischen Homogenisators 900 derart gewählt, dass der Abstand zweier benachbarter Laserspots L11, L13 bzw. L13, L15 etc. auf der Oberfläche 90 des Lichtwellenlängenkonversionselements 9 jeweils 12,5 Mikrometer beträgt.
Die Fast-Axis FA der Laserlichtbündel 11 bis 16 verläuft bei ihrem Auftreffen auf die Oberfläche 90 des Lichtwellenlängenkonversionselements 9 jeweils parallel zu den Abtastrichtungen 91 und ihre Slow-Axis verläuft jeweils senkrecht zu den Abtastrichtungen 91. In 7 ist dieser Sachverhalt der Übersichtlichkeit halber nur zweimal und zwar für die von den Laserlichtbündeln 15 und 16 verursachten Laserspot L15 und L16 dargestellt. Die Laserspots L11, L13, L15 besitzen in Richtung der Slow-Axis SA jeweils eine maximale Abmessung von 900 Mikrometer und in Richtung der Fast-Axis FA jeweils eine maximale Abmessung von 360 Mikrometer. Die Laserspots L12, L14, L16 besitzen in Richtung der Slow-Axis SA jeweils eine maximale Abmessung von 600 Mikrometer und in Richtung der Fast-Axis FA jeweils eine maximale Abmessung von 360 Mikrometer. Die Kontur der Laserspots L11 bis L16 ist jeweils elliptisch, wobei die große Halbachse der elliptischen Kontur jeweils parallel zur Slow-Axis SA und die kleine Halbachse der elliptischen Kontur jeweils parallel zur Fast-Axis FA und parallel zu den Abtastrichtungen 91 verläuft.
5 zeigt eine Seitenansicht des zweiten Umlenkspiegels 62, der plan-konvexen Zylinderlinse 7 und des Mikrospiegels 8. In 5 ist der Verlauf der Laserlichtbündel 11 bis 16 zwischen dem zweiten Umlenkspiegel 62 und dem Mikrospiegel 8 schematisch dargestellt. Nach dem Umlenkspiegel 62 treffen alle Laserlichtbündel 11 bis 16 auf die plan-konvexe Zylinderlinse 7. Mit Hilfe der plan-konvexen Zylinderlinse 7 wird die Slow-Axis SA der Laserlichtbündel 11 bis 16 über den optischen Homogenisator 900 auf der Oberfläche 90 des Lichtwellenlängenkonversionselements 9 justiert, so dass der vertikale Abstand zwischen den Laserspots L11 bis L16 auf einen gewünschten Wert, beispielsweise auf den oben genannten Wert von 12,5 Mikrometer zwischen benachbarten Laserspots, eingestellt ist. Die Brennweite der plan-konvexen Zylinderlinse 7 ist daher entsprechend gewählt. Ihr Fokus 700 liegt im Bereich zwischen dem Mikrospiegel 8 und dem optischen Homogenisator 900 (6). Die konvexe Krümmung der plan-konvexen Zylinderlinse 7 ist parallel zur Slow-Axis SA der Laserlichtbündel 11 bis 16 orientiert. Daher entfaltet die plan-konvexe Zylinderlinse 7 ihre fokussierende Wirkung nur auf die Slow-Axis SA der Laserlichtbündel 11 bis 16. In 5 ist die Fast-Axis FA der Laserlichtbündel 11 bis 16 jeweils senkrecht zur Zeichenblattebene und die Slow-Axis jeweils in der Zeichenblattebene senkrecht zur Lichtausbreitungsrichtung orientiert.
6 zeigt eine Seitenansicht des Mikrospiegels 8, des optischen Homogenisators 900 und das Lichtwellenlängenkonversionselement 9 in schematischer Darstellung. In 6 ist der Verlauf der Laserlichtbündel 11 bis 16 zwischen dem Mikrospiegel 8 und einer Lichteinkoppelfläche 901 des optischen Homogenisators 900 sowie der Oberfläche 90 des Lichtwellenlängenkonversionselements 9 schematisch dargestellt. Durch die Brechung der Laserlichtbündel 11 bis 16 an der plan-konvexen Zylinderlinse 7 und der Anordnung ihrer Brennlinie bzw. ihres linienförmigen Fokus 700 vor dem optischen Homogenisator 900 wird die Anordnung der Laserlichtbündel 11 bis 16 vertauscht, so dass der vom Laserlichtbündel 16 verursachte Laserspot L16 der unterste Laserspot und der vom Laserlichtbündel 15 verursachte Laserspot L15 der oberste Laserspot auf der Oberfläche 90 des Lichtwellenlängenkonversionselements 9 ist (10).
7 zeigt in schematischer Darstellung einen Längsschnitt durch den optischen Homogenisator 900.
Der optische Homogenisator 900 besitzt sechs rechteckige Glasplatten 910, 920, 930, 940, 950, 960, die entlang einer senkrecht zu ihrer Plattenebene verlaufenden Achse 100 aneinandergereiht sind. Zwischen zwei benachbarten Glasplatten ist jeweils eine Folie 915, 925, 935, 945, 955 aus Polytetrafluoräthylen angeordnet, die jeweils als Verbindungsmittel zwischen diesen Glasplatten wirkt.
Die sechs Glasplatten 910, 920, 930, 940, 950, 960 und die Polytetrafluoräthylen-Folien 915, 925, 935, 945, 955 sind daher in der schematischen Längsschnittdarstellung in 7 nach Art eines Sandwichs abwechselnd übereinander angeordnet, so dass das optische Bauteil bzw. der optische Homogenisator 900 nahezu quaderförmig ist. Die Glasplatten 910, 920, 930, 940, 950, 960 und die Polytetrafluoräthylen-Folien 915, 925, 935, 945, 955 sind durch Laminieren miteinander verbunden.
Die transparenten Glasplatten 910, 920, 930, 940, 950, 960 bestehen jeweils aus Borsilikat-Kronglas und besitzen einen optischen Brechungsindex von 1,52. Die ebenfalls transparenten Polytetrafluoräthylen-Folien 915, 925, 935, 945, 955 besitzen einen optischen Brechungsindex von 1,35.
Die Länge L der Glasplatten 910, 920, 930, 940, 950, 960 beträgt jeweils 18 Millimeter und ihre Breite (senkrecht zur Zeichenblattebene in 7) beträgt jeweils 20 Millimeter.
Die unteren drei Glasplatten 910, 920, 930 besitzen jeweils eine Dicke von 600 Mikrometer. Die zwischen den Glasplatten 910 und 920 sowie 920 und 930 angeordneten Polytetrafluoräthylen-Folien 915, 925 besitzen jeweils eine Dicke von 12,5 Mikrometer. Der Abstand zwischen den Glasplatten 910 und 920 sowie 920 und 930 beträgt daher jeweils 12,5 Mikrometer.
Die oberen drei Glasplatten 940, 950, 960 besitzen jeweils eine Dicke von 900 Mikrometer. Die zwischen den Glasplatten 930 und 940 sowie 940 und 950 sowie auch 950 und 960 angeordneten Polytetrafluoräthylen-Folien 935, 945, 955 besitzen jeweils eine Dicke von 12,5 Mikrometer. Der Abstand zwischen den Glasplatten 930 und 940 sowie 940 und 950 sowie auch 950 und 960 beträgt daher jeweils 12,5 Mikrometer.
Jede Glasplatte 910, 920, 930, 940, 950, 960 ist an einer, senkrecht zur Plattenebene verlaufenden Stirnseite jeweils mit einer optischen Linsenstruktur 911, 921, 931, 941, 951, 961 versehen. Die optischen Linsenstrukturen 911, 921, 931, 941, 951, 961 sind jeweils als konkave Zylinderlinsen ausgebildet, die sich parallel zur Plattenebene in Richtung der Breite B (in 7 senkrecht zur Blattebene) der jeweiligen Glasplatte 910, 920, 930, 940, 950, 960 erstrecken und deren konkave Krümmung sich senkrecht zur Plattenebene der jeweiligen Glasplatte 910, 920, 930, 940, 950, 960 erstreckt. Die optischen Linsenstrukturen 911, 921, 931, 941, 951, 961 der Glasplatten 910, 920, 930, 940, 950, 960 sind derart orientiert, dass sie an derselben Seite des optischen Bauteils 900 bzw. Homogenisators angeordnet sind. Die optischen Linsenstrukturen 911, 921, 931, 941, 951, 961 bilden jeweils eine Lichteinkoppelfläche für die jeweilige Glasplatte 910, 920, 930, 940, 950, 960 und zusammen eine Lichteinkoppelfläche 901 für den optischen Homogenisator 900.
Anhand der schematischen Darstellung in 9 wird nachstehend die Funktion des optischen Homogenisators 900 erläutert.
Mit Hilfe des Beamcombiners 3, der Lochblendenvorrichtung 70, der optischen Zylinderlinsen 5 und 7 sowie des um die Achse 80 schwenkbaren Spiegelelements 8 werden die sechs Laserlichtbündel 11 bis 16, derart geformt und gelenkt, dass jedes der Laserlichtbündel 11 bis 16 jeweils auf die optische Linsenstruktur 911, 921, 931, 941, 951, 961 nur einer Glasplatte 910, 920, 930, 940, 950, 960 trifft, so dass jedes Laserlichtbündel 11 bis 16 in nur eine Glasplatte 910, 920, 930, 940, 950, 960 eingekoppelt wird. Durch die Schwenkbewegungen des Spiegelelements 8 wird jedes Laserlichtbündel 11 bis 16 jeweils über einen Oberflächenabschnitt der entsprechenden konkaven Zylinderlinse 911, 921, 931, 941, 951 bzw. 961, parallel zur Plattenebene der Glasplatten 910, 920, 930, 940, 950, 960, geführt. Bei den Laserlichtbündeln 11 bis 16 handelt es sich jeweils um ein Laserlichtbündel, das von einer blaues Laserlicht erzeugenden Laserdiode generiert wurde. Die Laserlichtbündel 11 bis 16 besitzen jeweils ein Profil mit einer gaußkurvenförmigen Verteilung der Lichtintensität im Laserlichtbündel. Das heißt, dass die Lichtintensität im jeweiligen Laserlichtbündel 11 bis 16, ausgehend von einem Maximum, das im Zentrum des jeweiligen Laserlichtbündels erreicht ist, in Richtung zum Rand des jeweiligen Laserlichtbündels 11 bis 16 gemäß dem Verlauf einer Gaußkurve auf ein Minimum abnimmt. Die Laserlichtintensität ist somit inhomogen in jedem Laserlichtbündel 11 bis 16 verteilt. Demzufolge ist auch die Ausleuchtung bzw. die Beleuchtungsstärke innerhalb eines Lichtflecks oder Laserspots, der von dem jeweiligen Laserlichtbündel 11 bis 16 auf einem Schirm in einer Ebene E1 senkrecht zur Lichtausbreitungsrichtung des jeweiligen Laserlichtbündels 11 bis 16 erzeugt wird, entsprechend inhomogen. Der Grad der Ausleuchtung bzw. die Beleuchtungsstärke in dem jeweiligen Laserspot auf einem in der Ebene E1 platzierten Schirm besitzt ebenfalls einen gaußkurvenförmigen Verlauf. Das heißt, der jeweilige Laserspot besitzt in seinem Zentrum die maximale Beleuchtungsstärke. Zum Rand des Laserspots nimmt die Beleuchtungsstärke gemäß dem Verlauf einer Gaußkurve ab.
In 9 ist schematisch der gaußkurvenförmige Verlauf des Intensitätsprofils der Laserlichtbündel 11 bis 16 bzw. des Grades der Ausleuchtung in den von ihnen auf einem Schirm in der Ebene E1 verursachten Laserspots dargestellt.
Jedes der Laserlichtbündel 11 bis 16 trifft auf eine der konkaven Zylinderlinsen 911, 921, 931, 941, 951, 961 und wird über die jeweilige Zylinderlinse 911, 921, 931, 941, 951, 961 in die jeweilige, zu der entsprechenden Zylinderlinse 911, 921, 931, 941, 951, 961 gehörenden Glasplatte 910, 920, 930, 940, 950, 960 eingekoppelt. Beim Passieren der jeweiligen konkaven Zylinderlinse 911, 921, 931, 941, 951, 961 werden die Laserlichtbündel 11 bis 16 jeweils in Richtungen senkrecht zur Plattenebene der transparenten Glasplatten 910, 920, 930, 940, 950, 960 aufgeweitet. Jedes Laserlichtbündel 11 bis 16 wird innerhalb der jeweiligen Glasplatte 910, 920, 930, 940, 950, 960 durch Totalreflexion an den Grenzflächen zu den Polytetrafluoräthylen-Folien 915, 925, 935, 945, 955 zu einer Lichtauskoppelfläche 912, 922, 932, 942, 952, 962 der jeweiligen Glasplatte 910, 920, 930, 940, 950, 960 geleitet. Die Lichtauskoppelflächen 912, 922, 932, 942, 952, 962 erstrecken sich senkrecht zur Plattenebene der Glasplatten 910, 920, 930, 940, 950, 960 und sind diametral gegenüberliegend zu den konkaven Zylinderlinsen 911, 921, 931, 941, 951, 961 angeordnet. Die Lichtauskoppelflächen 912, 922, 932, 942, 952, 962 der Glasplatten 910, 920, 930, 940, 950, 960 bilden zusammen eine Lichtauskoppelfläche 902 des optischen Homogenisators 900.
Durch mehrfache Totalreflexion in den Glasplatten 910, 920, 930, 940, 950, 960 wird die Verteilung der Lichtintensität innerhalb der Laserlichtbündel 11 bis 16 in Richtungen senkrecht zur Plattenebene bzw. parallel zur Achse 100 homogenisiert, so dass der Grad der Ausleuchtung bzw. die Beleuchtungsstärke in Laserspots L11, L12, L13, L14, L15, L16, die von den Laserlichtbündeln 11 bis 16 auf einer dem optischen Homogenisator 900 im Laserlichtstrahlengang nachgeordneten Oberfläche 90 des Lichtwellenlängenkonversionselements 9 erzeugt werden, parallel zur Achse 100 bzw. senkrecht zur Plattenebene der Glasplatten 910, 920, 930, 940, 950, 960 gleichmäßig ist. In 9 ist dieser Sachverhalt durch Rechtecke auf der Oberfläche 90 schematisch dargestellt, die den Grad der Ausleuchtung parallel zur Achse 100 innerhalb jedes Laserspots L11, L12, L13, L14, L15, L16 auf der Oberfläche 90 des Lichtwellenlängenkonversionselements 9 symbolisieren.
Mit Hilfe des optischen Homogenisators 900 wird in den von den Laserlichtbündeln 11 bis 16 auf der Oberfläche 90 des Lichtwellenlängenkonversionselements 9 verursachten Laserspots L11, L12, L13. L14, L15, L16 jeweils die Lichtintensität entlang der Slow-Axis SA homogenisiert. Zusätzlich werden mittels des optischen Homogenisators 900 auch die Abmessungen der Laserspots L11, L12, L13. L14, L15, L16 und deren Abstände zueinander in Richtungen senkrecht zur Plattenebene der Glasplatten 910, 920, 930, 940, 950, 960 präzise eingestellt. Da die Oberfläche 90 des Lichtwellenlängenkonversionselements 9 unmittelbar an der Lichtaustrittsfläche 902 des optischen Homogenisators 900 angeordnet ist, entsprechen daher die Abmessungen der Laserspots L11, L13, L15 entlang der Slow-Axis der Dicke der Glasplatten 940, 950, 960 und die Abstände zwischen den Laserspots L11, L13, L15 auf der Oberfläche 90 des Lichtwellenlängenkonversionselements 9 entsprechen den Abständen zwischen den vorgenannten Glasplatten 940, 950, 960 des optischen Homogenisators 900. Analog dazu entsprechen die Abmessungen der Laserspots L12, L14, L16 entlang der Slow-Axis der Dicke der Glasplatten 910, 920, 930 und die Abstände zwischen den Laserspots L12, L14, L14 auf der Oberfläche 90 des Lichtwellenlängenkonversionselements 9 entsprechen den Abständen zwischen den vorgenannten Glasplatten 910, 920, 930 des optischen Homogenisators 900.
Die Lichtauskoppelfläche 902 des optischen Homogenisators 900 ist vorzugsweise mit einer nicht-reflektierenden Beschichtung (nicht abgebildet) versehen, um eine Reflexion der Laserlichtbündel 11 bis 16 an der Lichtauskoppelfläche 902 zu vermeiden.
Die Oberfläche 90 des Lichtwellenlängenkonversionselements 9 ist unmittelbar an der Lichtauskoppelfläche 902 des optischen Homogenisators 900 angeordnet. Beispielsweise kann das Lichtwellenlängenkonversionselement 9 ein transparentes Substrat, zum Beispiel eine Saphirplatte, besitzen, das mit der Lichtauskoppelfläche 902 des optischen Homogenisators 900 verbunden ist.
Das Lichtwellenlängenkonversionselement 9 ist in einem Fenster 230 in der dritten Seitenwand 23 des Gehäuses 2 der Beleuchtungseinrichtung 1 angeordnet. Das Lichtwellenlängenkonversionselement 9 besteht aus einem keramischen Leuchtstoff, der auf einem transparenten Substrat, das beispielsweise als rechteckige Saphirplatte ausgebildet ist, angeordnet ist. Als Leuchtstoff dient mit Cer dotiertes Yttriumaluminiumgranat (YAG:Ce). Die Abmessungen der Fensterfläche des Fensters 230 und des darin angeordneten Lichtwellenlängenkonversionselements 9 betragen nur wenige Quadratmillimeter, beispielsweise 100 mm².
Die Oberfläche 90 des Lichtwellenlängenkonversionselements 9 ist innerhalb des Gehäuses 2 und seine gegenüberliegende Oberfläche 92 ist außerhalb des Gehäuses 2 angeordnet. Das von den Laserlichtbündeln 11 bis 16 erzeugte und in den Laserspots L11 bis L16 auf die Oberfläche 90 auftreffende blaue Laserlicht durchdringt das Lichtwellenlängenkonversionselement 9 und wird dabei mittels des Leuchtstoffs anteilig in Licht anderer Wellenlänge mit einem Intensitätsmaximum im Wellenlängenbereich von 560 Nanometer bis 590 Nanometer konvertiert, so dass von der Oberfläche 92 des Lichtwellenlängenkonversionselements 9 weißes Licht abgestrahlt wird, das eine Mischung aus nicht-wellenlängenkonvertiertem blauem Laserlicht und vom Lichtwellenlängenkonversionselement 9 wellenlängenkonvertiertem Licht ist.
Insgesamt kann daher das im Fenster 230 angeordnete Lichtwellenlängenkonversionselement 9 bzw. seine an der Außenseite des Gehäuse 2 befindliche Oberfläche 92 als Lichtquelle angesehen werden, die weißes Licht mit hoher Intensität und Leuchtdichte emittiert.
Für die Anwendung in einem Kraftfahrzeugscheinwerfer kann die Oberfläche 92 des Lichtwellenlängenkonversionselements 9 mittels einer Sekundäroptik, beispielsweise mittels einer Projektionsoptik, auf die Fahrbahn vor dem Fahrzeug projiziert werden, um eine gewünschte Lichtverteilung, beispielsweise für Abblendlicht oder Fernlicht, zu erzeugen. Die gewünschte Lichtverteilung wird mit Hilfe der Laserspots L11 bis L16 auf der Oberfläche 90 des Lichtwellenlängenkonversionselements 9 generiert. Die Laserspots L11 bis L16 werden durch die Schwenkbewegung des Mikrospiegels 8 in Richtungen parallel zur Plattenebene der Glasplatten 910, 920, 930, 940, 950, 960 über einen Oberflächenabschnitt der Oberfläche 90 des Lichtwellenlängenkonversionselements 9 geführt. Während der Schwenkbewegung des Mikrospiegels 8 können beispielsweise einzelne Laserdioden 31 bis 36 zeitweilig ausgeschaltet oder gedimmt oder strommäßig überhöht betrieben werden, so dass einzelne Laserspots L11 bis L16 zeitweise in ihrer Intensität verändert oder bzw. und moduliert sind, oder der Schwenkbereich des Mikrospiegels 8 kann eingeschränkt werden, um die Lichtverteilung zu verändern.
Die Beleuchtungseinrichtung 1 ist Bestandteil eines Kraftfahrzeugscheinwerfers. Die beiden einander gegenüberliegenden Seitenwände 22, 24 des Gehäuses 2 sind an ihrer Außenseite jeweils mit einer Befestigungsvorrichtung 220, 240 versehen, die eine Montage der Beleuchtungseinrichtung 1 in einem Kraftfahrzeugscheinwerfer ermöglicht.
Die Erfindung beschränkt sich nicht auf das oben näher erläuterte Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Beispielsweise kann anstelle von sechs Laserdioden 31 bis 36 eine geringere oder eine höhere Anzahl von Laserdioden verwendet werden. Außerdem können die optischen Komponenten 41 bis 46, 5 und 7 derart ausgebildet sein, dass die Abmessungen der Laserspots L11 bis L16 in Richtung der Slow-Axis und Fast-Axis andere Werte aufweisen als bei dem oben erläuterten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Insbesondere können einige oder alle Laserspots L11 bis L16 auf der Oberfläche 90 des Lichtwellenlängenkonversionselements 9 auch überlappend oder mit unterschiedlichen Abständen angeordnet sein.
Ferner kann die Beleuchtungseinrichtung 1 mehrere Lichtwellenlängenkonversionselement 9 aufweisen, deren Oberfläche mit Hilfe des Mikrospiegels 8 mit Laserlicht abgetastet wird. Es können weiterhin mehrere Mikrospiegel 8 vorgesehen sein. Um einen Oberflächenabschnitt der Oberfläche eines oder mehrerer Lichtwellenlängenkonversionselemente 9 mit Laserlicht abzutasten.
Das Lichtwellenlängenkonversionselement 9 kann ferner als um seine Achse drehbar gelagertes Leuchtstoffrad ausgebildet sein. Durch eine Rotation des Leuchtstoffrades wird die Beleuchtungsdauer der mit Leuchtstoff beschichteten Bereiche reduziert und damit die Wärmeabfuhr verbessert. Das Leuchtstoffrad kann außerdem Segmente mit unterschiedlicher Leuchtstoffbeschichtung aufweisen, um beispielsweise weißes Licht mit unterschiedlicher Farbtemperatur zu erzeugen.
Die erfindungsgemäße Beleuchtungseinrichtung 1 kann ferner mehr als nur einen optischen Homogenisator 900 aufweisen. Insbesondere kann die erfindungsgemäße Beleuchtungseinrichtung 1 zwei optische Homogenisatoren 900 mit unterschiedlicher räumlicher Orientierung der Plattenebene der Glasplatten 910, 920, 930, 940, 950, 960 aufweisen. Insbesondere kann die Plattenebene der transparenten Glasplatten des zweiten optischen Bauteils senkrecht zur Plattenebene der transparenten Glasplatten des ersten optischen Bauteils angeordnet sein, um die Lichtintensität der Laserlichtbündel bzw. den Grad der Ausleuchtung der von den Laserlichtbündeln auf der Oberfläche 90 des Lichtwellenlängenkonversionselements 9 erzeugten Laserspots nicht nur entlang der Slow-Axis SA, sondern zusätzlich entlang der Fast-Axis FA zu homogenisieren.
Bezugszeichenliste

1: Beleuchtungseinrichtung
11, 12, 13: Laserlichtbündel
14, 15, 16: Laserlichtbündel
100: Achse senkrecht zur Plattenebene der Glasplatten des optischen Homogenisators
110: Lichtausbreitungsrichtung
2: Gehäuse
20: Boden
21: erste Seitenwand
22: zweite Seitenwand
23: dritte Seitenwand
24: vierte Seitenwand
220, 240: Befestigungsmittel
3: Halbleiterlasereinrichtung
30: Halbleiterlasereinrichtung
31, 32, 33: Laserdioden
34, 35, 36: Laserdioden
37, 38, 39: Umlenkprismen
41, 42, 43: asphärischen optische Linsen
44, 45, 46: asphärischen optische Linsen
5: plan-konkave Zylinderlinse
61, 62: Umlenkspiegel
7: plan-konvexe Zylinderlinse
700: Brennlinie der plan-konvexen Zylinderlinse 7
8: schwenkbarer Mikrospiegel
80: Schwenkachse des Mikrospiegels
81: Halterung des Mikrospiegels
82: Sockel des Mikrospiegels
9: Lichtwellenlängenkonversionselement
90: innen liegende Oberfläche des Lichtwellenlängenkonversionselements
92: außen liegende Oberfläche des Lichtwellenlängenkonversionselements
91: Abtastrichtungen
900: optischer Homogenisator
901: Lichteinkoppelfläche des Homogenisators
902: Lichtauskoppelfläche des Homogenisators
910, 920, 930: transparente Platte, Glasplatte
940, 950, 960: transparente Platte, Glasplatte
911, 921, 931: konkave Zylinderlinse am Homogenisator
941, 951, 961: konkave Zylinderlinse am Homogenisator
912, 922, 932: Lichtauskoppelfläche
942, 952, 962: Lichtauskoppelfläche
915, 925, 935: Polytetrafluoräthylen-Folie
945, 955: Polytetrafluoräthylen-Folie
L11, L12, L13: Laserspot
L14, L15 L16: Laserspot
L1, L2: Laserspot
E1, E2, E3: fiktive Ebene
FA: Fast-Axis der Laserlichtbündel
SA: Slow-Axis der Laserlichtbündel
G: Gaußkurve

Claims

Beleuchtungsvorrichtung (1) mit einer Halbleiterlasereinrichtung (30), die ausgebildet ist, mehrere Laserlichtbündel (11 bis 16) zu erzeugen, und mit mindestens einem Lichtwellenlängenkonversionselement (9), das ausgebildet ist, Licht der Laserlichtbündel (11 bis 16) zumindest anteilig in Licht anderer Wellenlänge zu konvertieren, sowie mit einer Optik, die ausgebildet ist, die Laserlichtbündel (11 bis 16) auf eine Oberfläche (90) des mindestens einen Lichtwellenlängenkonversionselement (9) zu lenken, wobei die Optik mindestens ein um mindestens eine Achse (80) schwenkbares Spiegelelement (8) aufweist, das ausgebildet ist, die Laserlichtbündel (11 bis 16) über zumindest einen Oberflächenabschnitt der Oberfläche (90) des mindestens einen Lichtwellenlängenkonversionselements (9) zu führen, und wobei die Optik Mittel (7, 41 bis 46, 5, 70, 900) zur Justierung einer Divergenz der Laserlichtbündel (11 bis 16) entlang einer Slow-Axis (SA) oder bzw. und einer Fast-Axis (FA) der Laserlichtbündel (11 bis 16) auf dem Oberflächenabschnitt der Oberfläche (90) des mindestens einen Lichtwellenlängenkonversionselements (9) sowie Mittel (900) zur Homogenisierung der Ausleuchtung in Lichtflecken (L11, L12, L13, L14, L15, L16), die von den Laserlichtbündeln (11 bis 16) auf dem Oberflächenabschnitt der Oberfläche (90) des mindestens einen Lichtwellenlängenkonversionselements (9) erzeugt werden, umfasst.
Beleuchtungsvorrichtung (1) nach Anspruch 1, wobei die Optik und die Halbleiterlasereinrichtung (30) derart ausgebildet sind, dass die Laserlichtbündel (11 bis 16) jeweils parallel zu einer Abtastrichtung (91) über den Oberflächenabschnitt der Oberfläche (90) des mindestens einen Lichtwellenlängenkonversionselements (9) geführt werden und die Mittel (900) zur Homogenisierung der Ausleuchtung in Lichtflecken (L11, L12, L13, L14, L15, L16), die von den Laserlichtbündeln (11 bis 16) auf dem Oberflächenabschnitt der Oberfläche (90) des mindestens einen Lichtwellenlängenkonversionselements (9) werden, derart ausgebildet sind, dass die Ausleuchtung in den Lichtflecken (L11, L12, L13, L14, L15, L16) zumindest entlang einer senkrecht zur Abtastrichtung (91) verlaufenden Achse homogenisiert wird.
Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 2, wobei die Mittel (900) zur Homogenisierung der Ausleuchtung in Lichtflecken (L11, L12, L13, L14, L15, L16), die von den Laserlichtbündeln (11 bis 16) auf dem Oberflächenabschnitt der Oberfläche (90) des mindestens einen Lichtwellenlängenkonversionselements (9) werden, ein optisches Bauteil (900) umfassen, das mehrere transparente Platten (910, 92, 930, 940, 950, 960) aufweist, die entlang einer Achse (100) senkrecht zu ihrer Plattenebene aneinandergereiht sind, wobei jeweils zwischen zwei benachbarten transparenten Platten (910, 92, 930, 940, 950, 960) ein Separationsmittel (915, 925, 935, 945, 955), das Totalreflexion von Licht in den transparenten Platten (910, 920, 930, 940,, 950, 960) an den Grenzflächen der transparenten Platten zu dem jeweiligen Separationsmittel ermöglicht, angeordnet ist, und wobei das optische Bauteil (900) derart angeordnet ist, dass die Plattenebenen parallel zur Abtastrichtung (91) ausgerichtet sind.
Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 3, wobei das optische Bauteil (900) eine nicht parallel zur Plattenebene der transparenten Platten (910, 92, 930, 940, 950, 960) orientierte Lichtauskoppelfläche (902) besitzt, an der das mindestens eine Lichtwellenlängenkonversionselement (9) angeordnet ist.
Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 3 oder 4, wobei die Optik und das mindestens eine, um mindestens eine Achse (80) schwenkbare Spiegelelement (8) derart ausgebildet sind, dass die Laserlichtbündel (11 bis 16) jeweils in nur eine transparente Platte (910, 92, 930, 940, 950, 960) des optischen Bauteils (900) eingekoppelt werden.
Beleuchtungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Mittel zur Justierung einer Divergenz der Laserlichtbündel (11 bis 16) entlang einer Slow-Axis (SA) oder bzw. und einer Fast-Axis (FA) der Laserlichtbündel (11 bis 16) auf dem Oberflächenabschnitt der Oberfläche (90) des mindestens einen Lichtwellenlängenkonversionselements (9) derart ausgebildet sind, dass die Divergenz der Laserlichtbündel (11 bis 16) senkrecht zur Abtastrichtung (91) justiert bzw. eingestellt ist.
Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 6, wobei die Optik und die Halbleiterlasereinrichtung (30) derart ausgebildet sind, dass die Slow-Axis (SA) der Laserlichtbündel (11 bis 16) auf dem Oberflächenabschnitt der Oberfläche (90) des mindestens einen Lichtwellenlängenkonversionselements (9) jeweils senkrecht zur Abtastrichtung (91) angeordnet ist.
Beleuchtungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Mittel zur Justierung einer Divergenz der Laserlichtbündel (11 bis 16) entlang einer Slow-Axis (SA) oder bzw. und einer Fast-Axis (FA) der Laserlichtbündel (11 bis 16) auf dem Oberflächenabschnitt der Oberfläche (90) des mindestens einen Lichtwellenlängenkonversionselements (9) mindestens eine Lochblendenvorrichtung (70) zur Strahlformung für die Laserlichtbündel (11 bis 16) aufweisen.
Beleuchtungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die Mittel (7, 41 bis 46, 5) zur Justierung einer Divergenz der Laserlichtbündel (11 bis 16) entlang einer Slow-Axis (SA) oder bzw. und einer Fast-Axis (FA) der Laserlichtbündel (11 bis 16) auf dem Oberflächenabschnitt der Oberfläche (90) des mindestens einen Lichtwellenlängenkonversionselements (9) mindestens eine erste Zylinderlinse (7) zur Fokussierung der Laserlichtbündel (11 bis 16) entlang ihrer Slow-Axis (SA) umfassen.
Beleuchtungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die Mittel (7, 41 bis 46, 5) zur Justierung einer Divergenz der Laserlichtbündel (11 bis 16) entlang einer Slow-Axis (SA) oder bzw. und einer Fast-Axis (FA) der Laserlichtbündel (11 bis 16) auf dem Oberflächenabschnitt der Oberfläche (90) des mindestens einen Lichtwellenlängenkonversionselements (9) mindestens ein asphärisches optisches Element (41 bis 46) zur Fokussierung einer Fast-Axis (FA) der Laserlichtbündel (11 bis 16) umfassen.
Beleuchtungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei die Mittel (7, 41 bis 46, 5) zur Justierung einer Divergenz der Laserlichtbündel entlang einer Slow-Axis (SA) oder bzw. und einer Fast-Axis (FA) der Laserlichtbündel (11 bis 16) auf dem Oberflächenabschnitt der Oberfläche (90) des mindestens einen Lichtwellenlängenkonversionselements (9) mindestens eine zweite Zylinderlinse (5) umfassen, die zwecks Justierung der Divergenz zumindest eines Laserlichtbündels (11 bis 16) entlang der Fast Axis (FA) im Lichtstrahlengang zumindest eines Laserlichtbündels (11 bis 16) angeordnet ist.
Beleuchtungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei die Halbleiterlasereinrichtung (30) mehrere Laserdioden (31 bis 36) aufweist, die jeweils ausgebildet sind, während des Betriebs blaues Laserlicht zu erzeugen, und wobei das mindestens eine Lichtwellenlängenkonversionselement (9) ausgebildet ist, blaues Laserlicht anteilig in Licht anderer Wellenlänge zu konvertieren, so dass von dem mindestens einen Lichtwellenlängenkonversionselement (9) weißes Licht emittiert wird, das eine Mischung aus nicht-wellenlängenkonvertiertem blauem Laserlicht und am mindestens einen Lichtwellenlängenkonversionselement (9) wellenlängenkonvertiertem Licht ist.
Beleuchtungseinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei die Beleuchtungseinrichtung (1) als Bestandteil eines Kraftfahrzeugscheinwerfers oder als Kraftfahrzeugscheinwerfer ausgebildet ist.