本發(fā)明涉及一種按照獨(dú)立專利權(quán)利要求的類型的探照燈。

背景技術(shù)：

來自機(jī)動(dòng)車技術(shù)領(lǐng)域的探照燈實(shí)現(xiàn)了多種固定規(guī)定的光分布像例如近光燈、遠(yuǎn)光燈和霧燈之間的選擇。所謂的適應(yīng)性的探照燈系統(tǒng)越來越多地得以傳播，所述適應(yīng)性的探照燈系統(tǒng)擴(kuò)展了對(duì)光分布的選擇并且實(shí)現(xiàn)了例如動(dòng)態(tài)的轉(zhuǎn)向燈、高速公路燈、城市燈和惡劣天氣燈。光分布的選擇在此能夠依賴于條件而由機(jī)動(dòng)車系統(tǒng)來實(shí)施。

車輛照明領(lǐng)域中的進(jìn)一步發(fā)展表現(xiàn)為所謂的主動(dòng)式探照燈。所述主動(dòng)式探照燈不局限于預(yù)先規(guī)定的光分布，而是能夠類似于投影機(jī)實(shí)現(xiàn)在車輛前方的空間中任意的光分布。利用這樣的系統(tǒng)例如能夠使在自身的遠(yuǎn)光錐內(nèi)部的迎面而來和在前面行駛的車輛隱沒，也被稱為所謂的抗炫目的遠(yuǎn)光燈，又或者通過直接照明為駕駛員突顯可能的危險(xiǎn)源。

這樣的主動(dòng)式探照燈能夠基本上以兩種原理方式來實(shí)現(xiàn)。在減法系統(tǒng)中，所有產(chǎn)生的光流通過光學(xué)活性元件例如LCD、LCoS、DMD的矩陣傳導(dǎo)。明亮的區(qū)域以允許光流通過的方式來產(chǎn)生。對(duì)于黑暗的區(qū)域而言，光流借助于光學(xué)活性元件例如LCD或LCoS來吸收或者例如借助于DMD朝吸收器的方向偏轉(zhuǎn)。在減法系統(tǒng)中，在空間上在不同的構(gòu)件中進(jìn)行光的產(chǎn)生以及光的可變的分布。由于該原因，光源的功率密度不會(huì)限制系統(tǒng)的分辨率。因此，能夠?qū)崿F(xiàn)具有相對(duì)高分辨率的小型構(gòu)造的系統(tǒng)。依賴于原理，與在加法系統(tǒng)中相比，在減法系統(tǒng)中光損失更高。

加法系統(tǒng)通過光源、例如LED的矩陣布置來對(duì)場景進(jìn)行照明，其中各個(gè)光源能夠根據(jù)需要來接通和切斷。也就是說，在理想的加法系統(tǒng)中總是使用所有產(chǎn)生的光量。光源矩陣的必需的散熱在這樣的系統(tǒng)中典型地限制了結(jié)構(gòu)尺寸、最大亮度和/或能夠達(dá)到的分辨率。

將在加法的主動(dòng)式探照燈系統(tǒng)中的光產(chǎn)生和光分布在空間上相互分開的一種可行方案在于，使用能夠利用電磁輻射、例如激光輻射激發(fā)的發(fā)光物質(zhì)。所述發(fā)光物質(zhì)在此利用激發(fā)性的輻射進(jìn)行掃描并且之后借助于投影光學(xué)器件進(jìn)行成像。該原理例如在DE 10 2010 028 949 A1中描述。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

根據(jù)本發(fā)明的、具有獨(dú)立專利權(quán)利要求的特征的探照燈模塊提供了下述優(yōu)點(diǎn)：提高了由所述探照燈模塊輻射的光在空間上的分辨能力、改善了對(duì)比度并且提高了產(chǎn)光率。由此，為了在所期望的照明目標(biāo)位置上獲得相應(yīng)的亮度，與根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的解決方案相比需要更少的能量供給。此外，系統(tǒng)產(chǎn)生更少的廢熱，從而能夠降低用于冷卻所述系統(tǒng)的費(fèi)用。

這將利用下述這樣一種探照燈模塊來實(shí)現(xiàn)：即所述探照燈模塊包括能夠借助于電磁輻射激發(fā)以用于光輻射的發(fā)光物質(zhì)、用于激發(fā)至少一個(gè)發(fā)光物質(zhì)的輻射源和用于所述發(fā)光物質(zhì)的支承裝置，其中所述支承裝置的表面具有帶有凹部的結(jié)構(gòu)并且其中所述發(fā)光物質(zhì)布置在所述支承裝置的表面的凹部中。所述凹部用作反光器并且銳聚由所述發(fā)光物質(zhì)發(fā)出的光。

有利的是，根據(jù)本發(fā)明的探照燈模塊能夠用于機(jī)動(dòng)車技術(shù)領(lǐng)域中，在那里尤其用作主動(dòng)式行駛燈的組成部分，如在背景技術(shù)部段中所描述的那樣，也就是用于車輛探照燈中。其他有利的使用可行方案例如是用于舞臺(tái)照明、工作位置照明、住房照明和其他的探照燈。

有利的是，發(fā)光物質(zhì)支承裝置的凹部分別具有一反射表面，將所述發(fā)光物質(zhì)鋪設(shè)到所述反射表面上。由此，降低由發(fā)光物質(zhì)所產(chǎn)生的光的部分通過所述支承裝置的吸收并且由此提高產(chǎn)光率并且降低系統(tǒng)的廢熱，否則所述廢熱可能必須通過分開的冷卻措施來排出。有利的是，凹部的反射表面能夠通過引入到所述凹部中的反射層來形成。作為替代方案，為了形成所述凹部的反射表面也能夠設(shè)想拋光。

有利的是，所述支承裝置的表面的包含所述發(fā)光物質(zhì)的凹部具有橢圓的形狀。該形狀特別適用于銳聚由發(fā)光物質(zhì)漫射的、即未對(duì)準(zhǔn)地輻射的光。

附圖說明

本發(fā)明的實(shí)施例在附圖中示出并且在下文中進(jìn)一步闡述。其中：

圖1示出了根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的探照燈模塊的為了理解本發(fā)明主要的部件的示意圖并且

圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的探照燈模塊的對(duì)本發(fā)明惡而言主要的部件的示意圖。

具體實(shí)施方式

在圖1中以示意圖示出了根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)和像例如在DE 10 2010 028 949 A1中詳細(xì)地描述的探照燈模塊10的為了理解本發(fā)明主要的部件。

所述探照燈模塊10包括輻射源12，所述輻射源構(gòu)造用于發(fā)出電磁輻射、在當(dāng)前情況下發(fā)出激光、在當(dāng)前情況下發(fā)出藍(lán)色激光。所述輻射源12例如能夠是激光二極管。所述輻射源12發(fā)出輻射，在此激光被對(duì)準(zhǔn)和銳聚、也就是以激光射束的形式發(fā)出。所述輻射源12的輻射撞擊到射束轉(zhuǎn)向裝置14，所述射束轉(zhuǎn)向裝置包括反光鏡、優(yōu)選微反光鏡裝置。如以兩個(gè)雙箭頭表示的那樣，微反光鏡構(gòu)造為作為對(duì)電氣操控裝置的反應(yīng)能夠沿著兩個(gè)空間軸線擺轉(zhuǎn)的微反光鏡。因此，撞擊的激光射束能夠依賴于微反光鏡的電氣操控裝置朝所期望的方向偏轉(zhuǎn)。代替唯一的能夠沿著兩個(gè)空間軸線擺轉(zhuǎn)的微反光鏡，也能夠使用兩個(gè)微反光鏡，所述兩個(gè)微反光鏡能夠分別沿著一個(gè)空間方向擺轉(zhuǎn)。如果不需要垂直的分辨度，那么一個(gè)單軸的反光鏡也是可行的。

所述輻射源12的由射束轉(zhuǎn)向裝置14所偏轉(zhuǎn)的輻射撞擊到能夠借助于電磁輻射、在此例如是藍(lán)色激光來激發(fā)的發(fā)光物質(zhì)20上，所述發(fā)光物質(zhì)布置在支承裝置18上。所述支承裝置18優(yōu)選由能夠高熱傳導(dǎo)的材料例如合適的陶瓷、像例如由多晶氧化鋁陶瓷（PCA）或者由藍(lán)寶石制成的陶瓷制成。所述射束轉(zhuǎn)向裝置14實(shí)現(xiàn)了將由輻射源12所產(chǎn)生的輻射射束轉(zhuǎn)向到所述發(fā)光物質(zhì)20的表面的任意點(diǎn)上。所述射束轉(zhuǎn)向裝置14的在圖中未單獨(dú)示出的操控裝置構(gòu)造用于以下述方式來偏轉(zhuǎn)由所述輻射源12所發(fā)出的輻射：即在時(shí)間上先后激發(fā)所述發(fā)光物質(zhì)20的不同區(qū)域。

類似于例如在電視機(jī)的顯像管中逐行的成像，其中人眼通過合適的時(shí)間上和空間上的操控模型看見平面圖像，根據(jù)本發(fā)明也構(gòu)造了所述射束轉(zhuǎn)向裝置14的操控模型，從而由于人眼在時(shí)間上的分辨能力與所述發(fā)光物質(zhì)20的反應(yīng)時(shí)間的相互作用，使得人眼看見所述探照燈模塊的穩(wěn)定持續(xù)的發(fā)光，而沒有閃爍或者類似現(xiàn)象。

由于借助于電磁輻射13的激發(fā)，所述發(fā)光物質(zhì)發(fā)出光21。這種光的發(fā)出在此在根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的解決方案中沒有被銳聚而是漫射的。通過合適的轉(zhuǎn)向模式產(chǎn)生了探照燈模塊的所期望的光分布和例如機(jī)動(dòng)車的具有所述探照燈模塊的探照燈的所期望的光分布。

關(guān)于所描述的探照燈模塊的構(gòu)造和功能方式以及合適的發(fā)光物質(zhì)，可參閱DE 10 2010 028 949 A1，其與此相關(guān)的公開內(nèi)容包含在當(dāng)前專利申請文件中。

在圖2中以示意圖示出了根據(jù)本發(fā)明的探照燈模塊10的對(duì)本發(fā)明而言主要的部件。與根據(jù)圖1的探照燈模塊10相反，根據(jù)本發(fā)明的探照燈模塊10的支承裝置18具有結(jié)構(gòu)化的表面19，所述結(jié)構(gòu)化的表面包括凹部17。該結(jié)構(gòu)在有利的方案中能夠是微結(jié)構(gòu)。

各個(gè)微反光器的精確形狀例如能夠借助于光學(xué)模擬來確定。應(yīng)當(dāng)這樣置辦所述微反光器：使得所述微反光器將所輻射的光對(duì)準(zhǔn)。如在圖2中所示出的那樣，所述微反光器主要適用于正面激發(fā)。替代所述微反光器，也能使用適用于背面激發(fā)的微光學(xué)器件，如也在DE 10 2010 028 949 A1中所描述的那樣。

所述微結(jié)構(gòu)應(yīng)當(dāng)大于所使用的激光的波長（450nm）并且小于1mm。在理想的情況下，結(jié)構(gòu)尺寸應(yīng)當(dāng)處于1μm到100μm之間。

為了制造所述微結(jié)構(gòu)，原則上所有平面的微結(jié)構(gòu)化可行方案均可供使用。但是，最有前途的是沖壓方法、像例如微米壓印方法和納米壓印方法。也可以考慮燒蝕方法、像例如激光燒蝕，加上隨后的化學(xué)或物理磨光。

在所述支承裝置18的表面19的凹部17中引入了能夠電磁激發(fā)的發(fā)光物質(zhì)20。所述發(fā)光物質(zhì)20在此優(yōu)選僅僅位于所述凹部17之內(nèi)。通過激發(fā)源12、在此是激光12激發(fā)，所述發(fā)光物質(zhì)20發(fā)出漫射的、即未對(duì)準(zhǔn)的光。所述光的朝所述凹部17的底部171或壁部172的方向所輻射的部分由所述底部171或所述壁部172至少部分地反射。為了減少朝所述凹部17的底部或壁部的方向所輻射的光的部分的吸收并且由此提高反射度，所述凹部17具有反射鏡15。所述反射鏡能夠通過拋光所述凹部來實(shí)現(xiàn)。作為替代方案，也能夠優(yōu)選引入反射層15。所述反射層例如能夠由具有高反射率的金屬材料像例如銀（Ag）或鋁（Al）、或者絕緣的涂層、或者由對(duì)于激光波長而言不具有或僅具有非常少量的吸收的材料像例如氮化硅（SiN）、二氧化硅（SiO2）、二氧化鈦（TiO2）制成的涂層堆制成。

為了引入或者制造所述反射層能夠使用已知的方法如蒸發(fā)例如熱蒸發(fā)、電子蒸發(fā)或離子射束蒸發(fā)，物理氣相沉淀（PVD）方法像例如噴涂或脈沖激光沉淀（PLD），從氣相的分離例如化學(xué)氣相沉淀（CVD）、等離子增強(qiáng)CVD（PECVD）或者從溶液的電化學(xué)分離。

所述發(fā)光物質(zhì)由光學(xué)活性的發(fā)光物質(zhì)粉末組成，所述發(fā)光物質(zhì)粉末被嵌入到合適的基層材料中。所述基層材料應(yīng)當(dāng)在相關(guān)的波長范圍中是光學(xué)透明的、具有合適的折射指數(shù)并且具有足夠的熱傳導(dǎo)性以用于排出廢熱。典型的基層材料是合成塑料如聚合物和聚碳酸酯、玻璃、硅酮或類似物。由發(fā)光物質(zhì)粉末和基層材料組成的混合物能夠在最終的時(shí)效硬化之前以液體、凝膠或糊的形式存在并且以所述形式鋪設(shè)到結(jié)構(gòu)化的支架基質(zhì)上。

通過所述壁部172和所述底部171所反射的和直接由所述發(fā)光物質(zhì)20從所述凹部17所輻射出來的光21從所述凹部17射出。所述光相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)具有較小的散度。通過所述凹部的合適的造型能夠進(jìn)一步銳聚從所述凹部17射出的光。為此，所述凹部17優(yōu)選具有橢圓的橫截面。該橫截面對(duì)于銳聚以漫射的形式輻射的光已經(jīng)證明為是有利的。作為替代方案，也能夠使用微自由形狀反光器的形狀。自由形狀反光器是下述這樣一種反光器：其形狀與能夠數(shù)學(xué)地定義的形狀不相符。宏觀的自由形狀反光器本身就是已知的并且在多種機(jī)動(dòng)車上作為主光學(xué)器件應(yīng)用于透明玻璃探照燈中。

關(guān)于根據(jù)本發(fā)明的探照燈模塊的其他構(gòu)造和功能方式，可參閱有關(guān)圖1以及DE 10 2010 028 949 A1的公開內(nèi)容的說明。