本发明涉及一种照明设备，所述照明设备具有：可转动的发光材料轮，所述发光材料轮至少局部地设有用于将初级光转换为次级光的发光材料；和初级光产生装置，用于产生至少一个射入到发光材料轮上的有效初级光束。本发明也涉及一种用于运行发光设备的方法，其中转动发光材料轮，所述发光材料轮至少局部地设有用于将初级光转换为次级光的发光材料；以及产生至少一个射入到发光材料轮上的有效初级光束。本发明特别优选地可用于前照灯，尤其可用于车辆前照灯。
背景技术：
US 2012/0327679 A1公开一种前照灯，所述前照灯包含发光部段，用于在激光照射时发射光。发光部段的位置能够通过改变提供发光部段的角度和位置来改变。
US 9115873 B2公开一种照明设备，所述照明设备能够抑制其光收益的减小及其使用寿命的缩短。该照明设备包括：荧光元件，所述荧光元件用由半导体激光器发射的激光照射并且发射次级光；旋转机构，所述旋转机构转动荧光元件；和反射元件，所述反射元件将由荧光元件发射的次级光向外反射。
技术实现要素：
本发明的目的是，至少部分地克服现有技术的缺点，并且尤其提供开始提到类型的照明设备，所述照明设备能够实现更好地识别发光材料的损坏。
所述目的根据本发明的特征来实现。优选的实施方式尤其可从下文中推出。
所述目的通过一种照明设备来实现，所述照明设备具有：可转动的发光材料轮，所述发光材料轮至少局部地设有用于将初级光转换为次级光的发光材料；和初级光产生装置，所述初级光产生装置用于产生至少一个射入到发光材料轮上或可射入到发光材料轮上的有效初级光束，其中照明设备还具有至少一个测量装置，用于测量可通过发光材料影响的测量变量，并且所述照明设备构建成用于：根据至少一个测量装置的测量数据来确定发光材料的损坏或者检查发光材料的损坏。
所述照明设备得出下述优点，能够特别可靠地确定发光材料轮的损坏。由此能够特别可靠地防止未经转换的有效初级光束从照明设备中射出，这又提高对于观察者的例如关于眼安全性的保护。这种照明设备也能够以节约空间的方式实现。
照明设备能够是前照灯，例如车辆前照灯。然而，前照灯也能够用于普通照明、外部照明、安全照明、舞台照明、特殊照明等。
发光材料轮可围绕转动轴线转动并且例如能够圆形地或环形地成形。旋转频率或转速例如能够在1Hz和200Hz之间或者甚至再更高。
发光材料适合于将射入的初级光至少部分地转化为或转换为不同波长的次级光。在存在多种发光材料的情况下，所述发光材料能够产生波长彼此不同的次级光。例如，蓝色的初级光能够借助于发光材料转换为绿色的、黄色的、橘色的或红色的次级光。为了将蓝色的初级光至少部分地转换为黄色的次级光，例如能够使用黄色的Ce:YAG发光材料。
在仅部分的波长转换或波长转化的情况下，由发光材料体放射由次级光和未经转换的初级光组成的混合光，所述混合光能够用作为有效光。例如，白色的有效光能够由蓝色的、未经转换的初级光和黄色的次级光产生。然而，完全转换也是可能的，其中在有效光中初级光不再存在或者以仅可忽略的份额存在。转换率例如与发光材料的发光材料浓度和/或厚度相关。在存在多种发光材料时，能够从初级光中产生光谱组成不同的次级光份额，例如黄色的和红色的次级光。例如可以将红色的次级光用于赋予有效光更暖的色调，例如所谓的“暖白色”。在存在多种发光材料的情况下，至少一种发光材料适合于：再次对次级光进行波长转换，例如将绿色的次级光转换为红色的次级光。这种从次级光中再次波长转换的光也可以称作为“三级光”。
通过转动发光材料轮，所述发光材料轮在有效初级光束下方转过，使得有效初级光束在发光材料轮上照亮尤其闭合的轨迹(“发光轨迹”)。有效初级光束能够相对于发光材料轮是位置不变的。
发光材料轮能够一致地设有至少一种发光材料，例如用于转换为黄色的次级光。发光材料轮替选地能够具有多个在发光轨迹上分布的区段或区块，所述区段或区块具有不同的特性。因此，不同的区块能够具有不同的发光材料(例如用于转换为不同颜色如红色、绿色、蓝色等的次级光)，构成为穿透区域，构成为反射区域等。
发光材料轮能够安置在反射器中，尤其使得当前通过至少一个有效初级光束产生的光斑位于反射器的聚焦范围或焦点的范围中。
发光材料轮为了其保护能够封装或安置在壳体中。壳体能够具有一个或多个——必要时可透光地覆盖的——窗口。
初级光产生装置能够具有一个或多个光源，用于产生至少一个有效初级光束。至少一个光源能够是半导体光源，例如是LED或激光二极管。因此，初级光能够是激光。
由至少一个光源发射的初级光例如能够是UV光或蓝光。蓝光尤其能够具有在405nm和460nm之间的波长。
有效初级光束用于产生由照明设备发出的用于照明目的的有效光。有效光(例如蓝黄混合光)能够在透射布置中从发光轮的如下侧放射，所述侧背离射入的有效初级光束的侧。在反射布置中，有效光能够从发光材料轮的下述侧放射，有效初级光束也射入到所述侧上。在透射布置中，发光材料能够施加在透光的(例如由塑料、玻璃或蓝宝石构成的)底板上，在反射布置中，发光材料能够施加在反射的底板上。
为了从照明设备中耦合输出有效光，能够在发光材料轮下游光学地连接(耦合输出)光学装置。耦合输出光学装置例如能够具有至少一个反射器、透镜、光导体、遮光板等。
一个改进方案是，可由发光材料影响的测量变量是可无接触(以非接触方式)测量的测量变量，尤其是基于波传播的测量变量。
测量变量能够是光学的测量变量(例如亮度、光流、色坐标等)、声学的测量变量(例如声级)、非光学的辐射测量变量(如非光学的辐射的幅值或强度)等。光学的测量变量能够是UV测量变量、涉及可见光谱范围的测量变量和/或红外测量变量。声学的测量变量能够是超声测量变量。非光学的辐射测量变量能够是与无线电辐射和/或太赫兹辐射相关联的测量变量。发光材料能够例如通过其转换特性和/或其吸收特性(例如针对光波、无线电波、太赫兹波、声波等)影响测量变量。
至少一个测量装置能够分别具有至少一个相应的传感器或探测器，尤其具有无接触工作的传感器。至少一个传感器例如能够包括至少一个光传感器(必要时不同的光传感器，所述不同的光传感器对于不同的光谱范围灵敏)、至少一个太赫兹传感器和/或至少一个声学传感器。光传感器能够是UV传感器或IR传感器。
至少一个测量装置能够分别包括至少一个定向到发光材料轮上的发送装置或发射器，尤其用于发出波，如光波(光)、太赫兹波、无线电波、声波等。发送装置能够具有光源、太赫兹发送器、无线电发送器、US转换器等。
测量装置利用如下内容，在传感器上接收的信号与下述情况相关地不同地表现，即发光材料是否损坏(例如具有裂缝或甚至局部地剥落)。例如，发光材料轮对于辐射的可穿透性在损坏的区域中比在未损坏的区域中明显更高。传感器能够测量穿过发光材料轮的辐射或由所述发光材料反射的辐射。传感器和发送装置能够以相对于发光材料轮透射的或反射的布置设置用于测量装置。不同的测量装置能够具有传感器和发送装置的相同的或不同的布置。
一个改进方案是，发送装置和传感器构建为用于：连续地(例如在连续波运行中)和/或周期性地(例如以足够高的时钟频率)执行测量。
因此，测量数据(即(多个)测量变量的通过至少一个测量装置测量的值)能够用于：确定发光材料的损坏(或未损坏)。这能够借助于相应地构建的评估装置进行。评估装置能够是照明设备的一部分或者能够集成到照明设备中(也纯功能性地)或者是与其连接的、但是独立的装置。
一个改进方案是，可确定发光材料轮上的损坏的位置。这得出下述优点，需要通过仅局部地调整照明设备的运行对损坏做出反应。在发光轨迹的处于损坏之外的部段中，照明设备能够在多种情况下不受损坏影响地运行。损坏的位置能够是关于转动轴线的角度位置和/或径向位置(与转动轴线的间距)。例如，为了确定损坏的角度位置能够利用如下内容，由于发光材料轮在任意时间已知的转动频率，在对特定时刻测出的发光材料区域和所属的时间范围之间存在一对一的关联关系，发光材料区域在所述时间范围之内经过相应的测量装置。
一种改进方案是，借助确定损坏可触发至少一个动作，例如向用户发出通知和/或切断照明设备。该动作也能够提出提高发光材料轮的转速，以便在尤其完全切断有效初级光束的情况下减小关断状态的持续时间。
一个设计方案是，照明设备构建为用于：针对发光材料的损坏的确定，将发光材料轮或其转动轴线至少局部地在已确定的损坏的位置上侧向地或横向地偏移。由此发光材料轮上的发光轨迹也偏移，更确切地说有利地使得所述发光轨迹绕过损坏。
发光材料轮可至少局部地偏移能够包括，发光材料轮仅(局部地)针对损坏区域(也可称作为损坏区)偏移离开其初始的转动轴线(“局部的偏移”)。例如，转动轴线能够在达到与损坏区域相关联的角部段之前不久偏移并且然后再复位。替选地，至少局部的可偏移性能够包括：发光材料轮在一整圈中偏移(“持续的偏移”)。
替选地或附加地，有效初级光束的射束轴线能够是可至少局部偏移的，使得有效初级光束避开损坏区域或不再射到损坏区域上，因为引导所述有效初级光束绕开损坏区域。这尤其能够通过在发光材料轮的与损坏相关联的角度范围中有效初级光束径向于转动轴线的偏移发生。
又一设计方案是，照明设备构建为用于：针对发光材料的损坏的确定，至少将至少一个有效初级光束至少局部地在已确定的损坏的位置上调暗(也就是说，至少局部地减小所述有效初级光束的亮度或照明强度)。由此实现下述优点，不受阻碍地穿过损坏区域的有效初级光束的强度能够减小，而不必调整发光材料轮的转动。
发光材料轮可至少局部地调暗能够包括，发光材料轮仅在损坏区域上为此调暗(“局部的可调暗性”)，例如亮度在达到与损坏区域相关联的角部段之前不久减小并且然后再次升高。替选地，至少局部的可调暗性能够包括，将发光材料轮在一整圈中调暗(“持续的可调暗性”)。
调暗能够包括有效初级光束的功率降低、有效初级光束的扩展或甚至有效初级光束的切断。尤其，已确定的损坏越大和/或越严重，那么就能够越强地调暗有效初级光束。有效初级光束尤其能够在超过故障信号的预设的边界值时关断或极限地扩展。
另一设计方案是，至少一个有效初级光束在横截面中像点状地构成(“像素化的”)并且可像点式地局部地在已确定的损坏的位置上关断。这能够实现特别细地排除损坏区域进而能够实现照明装置以特别少受损坏影响的方式运行。尤其，这能够有利地在不影响发光材料轮和有效初级光束的情况下进行。为了有效初级光束的像素化，在初级光产生装置和发光材料轮之间能够存在微镜阵列(例如DMD)或另一局部像点状地作用的光学调制器。例如，微镜阵列的如下镜执行器能够暂时枢转，以将射到其上的初级光偏转到发光材料轮旁边，所述镜执行器在不枢转的状态下将照射的初级光转向到损坏区域上。
还有另一设计方案是，照明设备或其至少一个测试装置具有至少一个测试光产生装置，用于产生至少一个测试光束，所述测试光束与有效初级光束不相交地射入到发光材料轮上，并且还具有至少一个呈光传感器的形式的、用于至少一个测试光束的传感器。通过使用该光能够可靠地并且特别成本适宜地确定损坏。通常，能够将不相交的布置理解为，在发光材料轮上不重叠或不明显重叠的布置。相应地，由此产生的光斑不重叠或不明显重叠。
一个设计方案是，测试光束是测试初级光束。因此，测试光具有有效初级光束的光的特性，尤其所述有效初级光束的光谱组成。该设计方案能够实现特别可靠地确定损坏并且还能够简单地实现。
初级光尤其能够包括在蓝色的光谱范围(从405至460nm)中的辐射。在未损坏的正常状态中，与有效初级光束的作用类似地，也借助于测试初级光束发生至少部分地转换为次级光和未转换的份额在发光材料上散射。在发光材料损坏时(例如由于缺少发光材料或发光材料裂开)，在光传感器上得到变化的信号。作为光传感器例如能够使用(例如设有透蓝色的滤波器的)光电二极管。
测试初级光束能够借助于测试光产生装置产生，所述测试光产生装置具有自身的初级光源。因此，一个设计方案是，测试光产生装置是与初级光产生装置不同的装置。在该设计方案中，测试初级光束由于其独立的产生可特别灵活地设定。
一个替选的设计方案是，测试光产生装置对应于初级光产生装置，并且测试光束是从有效初级光束分出的光束。所述设计方案可特别成本适宜地实现。例如，能够借助于光学转向装置从有效初级光束中分出明显更弱的测试初级光束。因此，这种测量装置能够具有光传感器，但是不需要具有自身的发送装置。
一个改进方案是，测试光束是例如由黄光构成的测试次级光束。测试次级光束至少大致具有由发光材料转换的次级光的特性，尤其所述次级光的光谱组成，尤其波长。该改进方案同样能够实现特别可靠地确定损坏并且能简单地实现。在未损坏的正常状态下，仅发生次级光在发光材料上的散射。在发光材料损坏时(例如由于缺少发光材料或发光材料裂开)，得到变化的信号。作为光传感器例如能够使用(例如设有透黄色的滤波器的)光电二极管。
又一改进方案是，测试光束是如下光束，所述光束包含出自与初级光和次级光不同的光谱范围的光，可能还有UV光或IR光。
此外，一个设计方案是，至少一个测试光束的可在发光材料轮上产生的测试光斑具有与至少一个有效初级光束的有效光斑相比沿至少一个方向更窄的形状。因此，在位置方面能够特别准确地确定发光材料的损坏。一个改进方案是，测试光斑沿环周方向或沿发光轨迹比有效光斑更窄。
有效光斑例如能够具有在10nm和若干毫米(例如最多10mm)之间的直径。
还一个设计方案是，照明设备具有多个测量装置。
这能够实现基于多个可彼此独立地执行的测量特别可靠地确定损坏。因此，一个设计方案是，发光材料的通过一个测量装置确定的损坏能够通过至少一个另外的测量装置检查(也就是说确认或排除)。这同样能够借助于评估装置执行。
一个改进方案是，至少两个测量装置是不同类型的测量装置，例如一方面根据基于光的测量，并且另一方面根据借助于声波的测量。这能够有利地实现特别可靠地确定损坏。
又一设计方案是，照明设备具有多个基于光的测量装置，借助于所述测量装置能够产生多个可彼此不相交地射入到发光材料轮上的测试光束。所述照明设备能够特别简单地且成本适宜地实现。至少两个基于光的测量装置能够将光谱组成不同(例如波长不同)的光用作为测试光。替选地或附加地，至少两个基于光的测量装置能够将光谱组成相同的光用作为测试光。
还一设计方案是，至少两个测试光束的光斑的形状、大小和/或距转动轴线的径向的重心间距不同。
因此，所述目的尤其能够具有转动的发光材料轮，所述发光材料轮具有至少一个发光材料区域，其中沿着发光材料轮的环形的(一起转动的)表面线设置有测量装置(监控装置)，所述测量装置能够探测发光材料的变化，并且然后(a)在损坏的部位经过有效初级光束的光斑的时间段中降低激光辐射，关断激光辐射或引起像素的变化；或者b)发光材料轮横向地移动，使得光斑现在位于损坏的区域之外。
所述目的也通过一种用于运行照明设备的方法实现，其中转动发光材料轮，所述发光材料轮至少局部地设有用于将初级光转换为次级光的发光材料；产生至少一个射入到发光材料轮上的有效初级光束；测量至少一个可通过发光材料影响的测量变量；以及根据测量变量检查损坏的存在(或类似地检查不存在)。
该方法能够类似于照明设备构成并且得到相同的优点。
因此，一个设计方案是，在存在损坏的情况下，确定发光材料的损坏的位置或损坏区域，并且然后阻止有效初级光束射入到损坏区域上或者允许有效初级光束以局部减小的照明强度射入到损坏区域上或者完全阻止有效初级光束射入到损坏区域上。所述阻止例如能够通过在损坏区域上暂时关断有效初级光束或者通过引导有效初级光束绕过损坏区域来实现。
附图说明
本发明的上文所描述的特性、特征和优点以及实现这些特性、特征和优点的方式和方法结合下面对实施例的示意性的描述变得可更清晰地且更清楚地理解，所述实施例结合附图详细阐述。在此，为了概览性，相同的或起相同作用的元件能够设有相同的附图标记。
图1示出具有发光材料轮的照明装置的略图的侧视图；以及
图2示出发光材料轮的发光材料环的俯视图。
具体实施方式
图1示出照明装置1的略图的侧视图，所述照明装置具有可围绕轮轴线或转动轴线2转动的发光材料轮3。发光材料轮3具有透光的、呈透明的蓝宝石盘4的形式的载体。在蓝宝石盘4的前侧上施加有发光材料环5，所述发光材料环例如具有作为发光材料的Ce:YAG或由其构成。
照明装置1还具有呈至少一个第一激光器6的形式的初级光产生装置，所述第一激光器将由蓝色的初级光P构成的有效初级光束B放射到发光材料环5上，其中所述蓝色的初级光的波长在405nm和460nm之间。射到发光材料环5上的初级光P部分地转换为黄色的次级光S。在示出的透射布置中，由发光材料环5的后侧放射蓝黄色的或白色的混合光作为有效光P、S。有效光P、S穿过蓝宝石盘4并且继续借助于耦合输出光学装置16从照明装置1中耦合输出。
发光材料轮3安置在壳体7中，所述壳体具有用于透光的多个窗口8。
照明设备1还具有测量装置9，所述测量装置具有呈第二激光器10的形式的测试光产生装置。第二激光器10将测试光束T照射到发光材料环5上。测试光束T与有效初级光束B不相交地射到发光材料环5上。
测试光束T的光例如能够是初级光P、与次级光S至少相似的光或其他光。测量装置9的光传感器11位于发光材料环5的与朝向其背侧不同的一侧上。
照明设备1还具有评估装置12，所述评估装置构建为用于：评估光传感器11的测量数据，以便确定发光材料环5的损坏。评估装置12能够是测量装置9的一部分或至少是照明设备1的一部分。尤其，评估装置12能够实现确定发光材料环5上的损坏的位置，例如所述位置的与角度位置相关的边界。
图2示出发光材料环5的俯视图，所述发光材料环与转动轴线2同轴地设置。在发光材料环5的下述区域中形成——在此纯示例性圆形的——有效光斑NF，在所述区域中，有效初级光束B照射或射入。在测试光束T与其不相交地射到发光材料环5上的位置处，产生测试光斑TF。在一个变型方案中光束B、T保持静止，同时具有发光材料环5的发光材料轮3在所述光束下方转过，使得在有效光斑NF的时间积分中产生在发光材料环5上的相应的发光轨迹LS。
测试光斑TF同样覆盖发光轨迹LS，更确切地说在此关于转动轴线2沿径向方向完全地覆盖发光轨迹LS。换言之，测试光斑TF至少在发光轨迹LS的整个高度之上延伸。
在测量装置9运行时，能够在所有由测试光束T照射的区域上确定发光材料环5的损坏。如果测试光束T例如是初级光P或者是与初级光P或次级光S不同的光，那么光传感器11接收仅小的测量信号。如果发光材料轮5相反是损坏的，那么测试光束T更强地穿透，这造成明显提高的测量信号。提高的测量信号能够由评估单元识别为损坏，并且能够与发光材料环5上的至少一个角度位置或角度范围相关联。
当发光材料环5的与损坏相关联的角度范围达到有效初级光束B的或有效光斑NF的作用范围时，作为可能的动作，始终能够将有效初级光束B调暗或甚至关断。调暗能够通过减小激光器功率和/或通过扩展有效光斑NF来执行。替选地，至少当所述角度范围达到有效初级光束B的作用范围时，始终能够将发光材料轮3进而还有发光材料环5径向地或侧向地偏移，如由宽箭头所表明那样。由此，必要时能够引导有效光斑NF绕过受到损坏的区域。尤其，能够将发光材料轮3持久地侧向地偏移。
除了测量装置9之外还能够存在其他的测量装置，在此：基于光的测量装置13、14、15，所述测量装置借助于相应的测试光束T2、T3、T4在发光材料环5上产生分开的或不相交的光斑TF2、TF3、TF4。由此能够实现，通过其他测量装置13、14和/或15的测量数据来检查发光材料环5的根据测量装置(例如测量装置9)的测量数据确定的损坏。
测试光束T2、T3、T4能够放射相同的光、例如初级光P，或不同的光、例如初级光P或次级光S。如示出那样，至少两个光斑TF、TF2的形状和大小也能够一致。此外，至少两个光斑TF或TF2、TF3、TF4的形状和大小能够是不同的。此外，至少两个光斑TF或TF2、TF3、TF4距转动轴线的径向的重心间距能够是不同的。
尽管本发明的细节通过示出的实施例详细说明和描述，但是本发明不局限于此，并且本领域技术人员能够从中推导出其他变型方案，而不脱离本发明的保护范围。
通常能够将“一个”、“一”等理解为单数或复数，尤其在“至少一个”或“一个或多个”等意义上理解，只要没有明确地、例如通过表达“刚好一个”等排除上述情况。
数量说明也能够刚好包括给出的数量，也能够包括常见的公差范围，只要没有明确地排除这种情况。
附图标记列表
照明装置 1
转动轴线 2
发光材料轮 3
蓝宝石盘 4
发光材料环 5
第一激光器 6
壳体 7
窗口 8
测量装置 9
第二激光器 10
光传感器 11
评估装置 12
测量装置 13
测量装置 14
测量装置 15
耦合输出光学装置 16
有效初级光束 B
发光痕迹 LS
有效光斑 NF
初级光 P
次级光 S
测试光束 T
测试光束 T2
测试光束 T3
测试光束 T4
测试光斑 TF
测试光斑 TF2
测试光斑 TF3
测试光斑 TF4
角度范围