本發(fā)明涉及用于機動車的大燈,所述大燈具有:至少一個激光光源,所述激光光源的激光束被偏轉(zhuǎn)到至少一個光轉(zhuǎn)換裝置上,所述光轉(zhuǎn)換裝置具有用于光轉(zhuǎn)換的磷光體;以及投影系統(tǒng),其用于將在所述至少一個光轉(zhuǎn)換裝置處產(chǎn)生的光投影到車道空間中。
背景技術(shù):
激光光源(例如半導體激光器、激光二極管)具有一系列特殊的有利的特性、諸如高的輻射強度和小的發(fā)光面積。此外,所輻射出的光束盡可能地對準。
針對激光光源在照明目的上尤其用于車輛,由此得出一系列優(yōu)點。將激光光源作為光源來使用的光學系統(tǒng)例如可以以較小的焦距和較強聚束的射束走向來實現(xiàn)。這利用不那么強烈對準的光束(例如源自于白熾燈或LED)是不可能的。因此能夠在使用激光光源的情況下以小的結(jié)構(gòu)空間來實現(xiàn)用于激光的光學系統(tǒng)。
激光一般來說輻射出單色光或者窄的波長范圍內(nèi)的光。然而,在機動車大燈中對于所輻射的光來說“白”混合光是所期望的或者在法律上被規(guī)定,使得激光光源不能容易地在機動車大燈中使用并且使用光轉(zhuǎn)換裝置。這種光轉(zhuǎn)換裝置包含常常以小板形式的“磷光體“或磷光體本體,這在下面進一步詳細地加以描述。
在使用激光光源的情況下得出如下問題:這些激光光源尤其對于人眼來說是高的潛在危險。這由以下得出:激光器通常發(fā)射出相干的以及強烈對準的光,所述光在激光光源的典型的高輻射強度的情況下是潛在危險的。這尤其在如在機動車照明的領(lǐng)域中所期望的幾瓦特的輻射功率的情況下適用。
因此,為了能夠?qū)⒓す夤庠从迷跈C動車領(lǐng)域中、尤其機動車大燈中,必須遵守關(guān)于激光裝置的運行的安全規(guī)定。在此,尤其應確保:來自機動車大燈的光(激光)僅以規(guī)定的極限值之下的強度射出。此外必須避免使交通參與者炫目或危及交通參與者。
在此,一種特殊的危險在于磷光體的破損、例如斷裂或者裂縫或穿孔的出現(xiàn)。即在這種情況下,原始的激光束的至少一部分穿過磷光體,通過大燈投影系統(tǒng)到達街道上并且可能危及人。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的任務(wù)是實現(xiàn)一種大燈,在所述大燈中可以以低的耗費來探測在磷光體的部分或完全破損的意義上的干擾情況,以便可以采取措施,從而防止或最低地保持從激光干擾輻射出發(fā)的危險。
從開頭所說明的類型的大燈出發(fā),該任務(wù)根據(jù)本發(fā)明通過如下方式來解決:在磷光體處布置有至少兩個電極,所述電極構(gòu)成具有磷光體作為電介質(zhì)的電容器的片(Belag),并且設(shè)置有測量裝置,所述至少兩個電極與所述測量裝置連接并且所述測量裝置被設(shè)立用于測量電容器的電容以及用于如果所確定的電容位于額定值附近的所規(guī)定的容差范圍之外則輸出信號。
本發(fā)明的一種適宜的以及能夠有益地實現(xiàn)的改進方案的特點在于,測量裝置被構(gòu)造為交變電壓測量橋并且具有磷光體作為電介質(zhì)的電容器位于橋支路中。
在這種情況下能夠特別有利的是,交變電壓測量橋是文氏橋。
此外適宜的是,與磷光體相同地構(gòu)型的參考電容器位于另一橋支路中。
也可以有利地規(guī)定,磷光體被構(gòu)造為長方體形的。
另一方面在很多情況下適當?shù)氖牵坠怏w被構(gòu)造為小板形的。
在本發(fā)明的適宜的構(gòu)造方案中規(guī)定,磷光體是透射的。
在很多情況下非常有利的是,電極是透明的。
在此情況下,電極可以有利地由蒸鍍的氧化銦錫構(gòu)成。
對于確定的大燈變型方案來說也可能適宜的是,磷光體是反射性的。
附圖說明
下面借助在附圖中所闡明的示例性的實施方式來更詳細地解釋本發(fā)明連同另外的優(yōu)點。在所述附圖中:
圖1以示意圖示出具有對于本發(fā)明來說重要的組件的大燈的一個實施例,
圖2以放大圖示出圖1的細節(jié),
圖3以進一步放大的透視圖示出具有電極的磷光體,
圖4以側(cè)視圖示出具有破損的磷光體,以及
圖5示出用于確定電容變化的一種可能的測量橋。
具體實施方式
現(xiàn)在參照圖1來更詳細地解釋本發(fā)明的一個實施例。尤其示出對于根據(jù)本發(fā)明的大燈1來說重要的部件,其中清楚的是,機動車大燈還包含很多其它部件,所述其它部件能夠?qū)崿F(xiàn)所述大燈在機動車、如尤其是轎車或摩托車中的有意義的使用。在這一點上應注意的是,這里所示出的以及所描述的“大燈”也可以用作大燈模塊或照明單元,所述大燈模塊位于具有多個模塊的大燈中。因此,術(shù)語“大燈”應在此較寬的意義上來理解。
大燈的光技術(shù)上的出發(fā)點是激光光源2,所述激光光源以通過聚焦光學裝置3來聚集的方式輸出激光束4。給激光光源分配激光操控裝置5,該激光操控裝置用于電流供應以及用于激光發(fā)射的監(jiān)視或者例如用于溫度控制并且也可以被設(shè)立用于調(diào)制所輻射的激光束的強度?!罢{(diào)制”在結(jié)合本發(fā)明的情況下理解為:激光光源的強度可以被改變,不管是連續(xù)的還是脈沖式的(在接通和關(guān)斷的意義上)。
激光光源2例如輸出激光束4形式的藍光或UV光,所述激光束射到光轉(zhuǎn)換裝置的磷光體6上,所述磷光體以已知的方式用于光轉(zhuǎn)換。磷光體6(也可以說成磷光體本體)例如將藍光或UV光轉(zhuǎn)換成“白”光?!傲坠怏w”在結(jié)合本發(fā)明的情況下完全一般地理解為由物質(zhì)或物質(zhì)混合物構(gòu)成的部件,所述物質(zhì)混合物將一種波長的光轉(zhuǎn)換成另一種波長或波長混合的光、尤其轉(zhuǎn)換成“白”光,這能夠歸入術(shù)語“波長轉(zhuǎn)換”下。
使用發(fā)光顏料,其中初始波長一般比發(fā)射的波長混合更短并且因此更高能。在此,所期望的白光印象通過加色混合來形成。在此“白光”理解為這種光譜組成的光,所述光給人引起“白”顏色印象。術(shù)語“光”自然不限于對于人眼可見的輻射。對于光轉(zhuǎn)換裝置(“磷光體”)來說例如考慮光學陶瓷,所述光轉(zhuǎn)換裝置是透明的陶瓷、諸如YAG:Ce(以鈰摻雜的釔鋁石榴石)。
磷光體大多具有小板的形式,其中可以根據(jù)反射光原理或透射光原理來工作。在第一情況(“反射”,反射光)下,所轉(zhuǎn)換的光在與激光束所射到側(cè)相同側(cè)上被輻射,在第二在圖1中示出的情況(“透射”,透射光)下,所轉(zhuǎn)換的光在如下那一側(cè)上被輻射,所述側(cè)與由激光器所輻照的側(cè)對置。在這兩種情況下,所使用的光也可以由例如藍色激光與所轉(zhuǎn)換的光的混合構(gòu)成,以便獲得盡可能“白” 的光。
磷光體6在當前情況下被構(gòu)造為長方體形,但是所述磷光體根據(jù)特殊的應用情況也可以是小板形的、即如下本體,在所述本體的情況下尺寸與其它本體相比是非常小的。磷光體也不必絕對是平坦的,所述磷光體也可以具有彎曲。
如上面所提到的,在當前情況下磷光體6是透射的,即在激光束入射的對置側(cè)上出發(fā)的光是所期望的顏色的跨過大的空間角度所輻射出的混合光7。該從磷光體出發(fā)的混合光7借助于這里被構(gòu)造為反射器的投影系統(tǒng)8被投影到車道空間中。
如果磷光體6具有例如由過熱或斷裂引起的破損,則激光束4可以穿過磷光體6出來。在圖1中描繪在干擾情況下透射的、與混合光相比強烈聚焦并且相應能量密集的干擾束9。清楚的是,這種相對高能的干擾束可以對于生物來說、尤其對于人的視力來說是潛在的危險,因為所述干擾束通過投影系統(tǒng)8離開大燈1并且會造成損害。
為了立即識別這種干擾情況,本發(fā)明現(xiàn)在規(guī)定,在磷光體6處布置有至少兩個電極、在圖1中為電極10、11,所述電極構(gòu)成具有磷光體作為電介質(zhì)的電容器Cp的片,并且設(shè)置有測量裝置12,所述電極與所述測量裝置連接并且所述測量裝置被設(shè)立用于測量電容器Cp的電容以及用于如果所確定的電容位于額定值周圍的所規(guī)定的容差范圍之外則輸出信號s。在圖1中繪出兩個線路13、14,所述線路將電極10、11與測量裝置12連接。信號s可以輸送給激光操控裝置5,以便只要存在干擾情況就促使該激光操控裝置立即切斷激光光源2,并且信號s同樣可以被輸送給顯示裝置15來輸出例如警報信號。
在示出圖1的放大細節(jié)的圖2中也可識別:磷光體可以可選地被封裝,例如借助于透明的或半透明的覆蓋小板16、17來封裝,以便干擾性的環(huán)境影響、諸如冷凝物不能出現(xiàn)在磷光體上或者磷光體6的電容或者阻抗由此不受影響。另一方面也可以的是,不設(shè)置封裝并且有意地通過電極的相應的設(shè)計來使電容與表面沉積物強烈相關(guān)。因此,例如可以確定在磷光體的表面上的冷凝,所述冷凝對于運行來說是危險的,因為由于冷凝而出現(xiàn)激光束的偏轉(zhuǎn)以及因此出現(xiàn)激光干擾束9的未規(guī)定的出射的危險。
在圖3中以進一步增大的圖示示出具有兩個電極10、11的長方體形的磷光體6,線路13、14從所述電極出發(fā),其中磷光體本體在電極間距d的情況下具有介電常數(shù)ε。當然,所述電極也可以被布置在磷光體的其它的、優(yōu)選但不必然相對置的面上。
圖4示出破損的磷光體6的側(cè)視圖,所述磷光體示出裂縫18形式的破損。這種裂縫導致由電極10、11和磷光體6構(gòu)成的電容器Cp的電容的變化。
測量裝置12所涉及的應當對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說是清楚,因為存在用于電容測量的大量測量方法和裝置。以下交變電流測量橋尤其適用,關(guān)于所述交變電流測量橋在圖5中示出測量技術(shù)人員已知的文氏橋。所述橋包含四個支路,其中兩個支路具有歐姆電阻R2和R3并且另外兩個支路具有在所示出的等效電路圖中由電容器和并聯(lián)電阻構(gòu)成的阻抗。磷光體6的要測量的、這里為可變的電容器Cp與并聯(lián)電阻Rp位于一個阻抗支路中,所述并聯(lián)電阻同樣由磷光體來表示。參考電容器C1及其所屬的電阻R1位于另外的阻抗支路中。所述橋以兩個橋節(jié)點施加交變電壓Uw。如果所述橋在平衡狀態(tài)中,則所述另外兩個橋節(jié)點之間的電壓U0等于零。應用在本發(fā)明上有意義的是,在電氣方面與由磷光體6構(gòu)成的電容器Cp相同地構(gòu)造參考電容器C1。
在大燈的未受干擾的運行中,即在未破損的磷光體的情況下,所述橋被平衡。如果例如在磷光體6中出現(xiàn)裂縫18(圖4),則電容器Cp的電容改變,所述橋失諧并且出現(xiàn)電壓U0,所述電壓可以在測量裝置12中被探測到并且相應地加以利用。
應再次強調(diào)的是,識別電容變化的該方法僅僅是本領(lǐng)域技術(shù)人員可用的多個可能性中的一種。原則上,此外可以在測量裝置的相應的設(shè)計中附加地或者替代地也分析并聯(lián)電阻Rp的變化來作為磷光體的故障狀態(tài)的標準。
此外通常合理的是,電極是透明的并且例如由蒸鍍的氧化銦錫構(gòu)成。這種解決方案當然可以有利地在透射的磷光體的情況下應用。
原則上可能的是,將不僅反射性的而且透射的光路用于所述大燈,其中最后也不排除反射性的和透射的光路的混合。
所述大燈也可以是這種具有掃描式激光系統(tǒng)的大燈,在所述掃描式激光系統(tǒng)的情況下在磷光體處通過經(jīng)由微鏡偏轉(zhuǎn)的激光束來“寫入”圖像,所述圖像然后經(jīng)由投影系統(tǒng)被投影到街道上。用于通過掃描式激光束來產(chǎn)生圖像的這種大燈的示例例如在本申請人的已公開的奧地利專利申請AT 514 633 A1中予以描述。
附圖標記列表
1 大燈
2 激光光源
3 聚焦光學裝置
4 激光束
5 激光操控裝置
6 磷光體
7 混合光
8 投影系統(tǒng)
9 干擾束
10 電極
11 電極
12 測量裝置
13 線路
14 線路
15 顯示裝置
16 覆蓋小板
17 覆蓋小板
18 裂縫
ε 介電常數(shù)
Cp 電容器
C1 電容器
R1 電阻
R2 電阻
R3 電阻
RP 電阻
UW 交變電壓
U0 電壓
d 間距。