Lichtmodule auf Basis von laseraktiviertem Leuchtstoff für den Einsatz als Zusatzfernlicht

Abstract

Helle, weiße LEDs kommen zunehmend in Neuentwicklungen von Fahrzeugscheinwerfern als Ersatz für klassische Xenon- und Halogen-Lichtquellen zum Einsatz. Einen nächsten Schritt in dieser Entwicklung stellen Lichtquellen auf Basis von Laserdioden in Verbindung mit „remote phosphor“ zur Frequenzkonversion dar. Dieser Ansatz bietet insbesondere im Hinblick auf Leuchtdichte, Effizienz und Designflexibilität ein hohes Potenzial. In Verbindung mit Laserdioden können kleinere strahlformende Elemente zum Einsatz kommen, so dass neue Konzepte für adaptive Scheinwerfersysteme möglich werden. Die Konstruktion mit einem laseraktivierten Leuchtstoff ermöglicht durch die Trennung von Lichterzeugung und Frequenz-Konversion ein verbessertes Thermomanagement des Systems. Außerdem lassen sich hiermit attraktive Designansätze umsetzen. Anhand eines Zusatzfernlichts, welches aus Laserdioden mit Ansteuerung und Kühlung, Leuchtstoffschicht und Reflektor besteht, wird dieser Ansatz validiert. Aufbauend auf Voruntersuchungen wird mit dem System der Einfluss verschiedener Konversionsschichten in Bezug auf die Parameter Lichtstrom, Wirkungsgrad und Farbort betrachtet. Bei laserbasierten Lichtquellen kommt außerdem dem Farbwiedergabeindex und der richtungsabhängigen Homogenität des abgestrahlten Lichts eine besondere Bedeutung zu. Ferner wird die Abhängigkeit der Ergebnisse von der Betriebstemperatur der Laserdiode dargestellt. Ein geeigneter Leuchtstoff wird gewählt und der Prototyp eines Zusatzfernlichts aufgebaut.