DE102011079473B4

DE102011079473B4 - Lichtmodul umfassend mindestens zwei Halbleiterlichtquellen-Ketten und Verfahren zur Steuerung und/oder Regelung der Versorgungsenergie der mindestens zwei Halbleiterlichtquellen-Ketten

Info

Publication number: DE102011079473B4
Application number: DE102011079473A
Authority: DE
Inventors: Mathias Heyer; Dirk Blum
Original assignee: Automotive Lighting Reutlingen GmbH
Current assignee: Marelli Automotive Lighting Reutlingen Germany GmbH
Priority date: 2011-07-20
Filing date: 2011-07-20
Publication date: 2013-04-11
Anticipated expiration: 2031-07-21
Also published as: DE102011079473A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Lichtmodul (6) umfassend mindestens zwei Halbleiterlichtquellen-Ketten (9), von denen mindestens zwei jeweils mindestens eine Halbleiterlichtquelle (8) aufweisen, ein Steuergerät (15) zur Versorgung der Halbleiterlichtquellen-Ketten (9) mit einer Versorgungsenergie (U_15) und Mittel zur Steuerung und/oder Regelung der Versorgungsenergie der einzelnen Halbleiterlichtquellen-Ketten (9). Um einen möglichst einfachen, kostengünstigen sowie möglichst flexiblen Betrieb von mehreren Halbleiterlichtquellen-Ketten (9) an einem Ausgangskanal eines Steuergeräts (15) zu ermöglichen, wird vorgeschlagen, dass die Mittel (17; 16; 16a, 16b; 18) zur Steuerung und/oder Regelung der Versorgungsenergie mindestens ein Schaltelement (16; 16a, 16b; 18) umfassen, das die Versorgungsenergie (U_15) während vorgebbarer Zeitabschnitte auf die einzelnen Halbleiterlichtquellen-Ketten (9) aufteilt.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Lichtmodul umfassend:

– mindestens zwei Halbleiterlichtquellen-Ketten, von denen mindestens zwei jeweils mindestens eine Halbleiterlichtquelle aufweisen,
– ein Steuergerät zur Versorgung der Halbleiterlichtquellen-Ketten mit einer Versorgungsenergie und
– Mittel zur Steuerung und/oder Regelung der Versorgungsenergie der einzelnen Halbleiterlichtquellen-Ketten.

Die Mittel zur Steuerung und/oder Regelung der Versorgungsenergie umfassen mindestens ein Schaltelement, das die Versorgungsenergie während vorgebbarer Zeitabschnitte alternierend auf die einzelnen Halbleiterlichtquellen-Ketten aufteilt.
Ferner betrifft die Erfindung eine Beleuchtungseinrichtung für ein Kraftfahrzeug, die mindestens ein derartiges Lichtmodul umfasst, sowie ein Verfahren zur Steuerung und/oder Regelung der Versorgungsenergie von mindesten zwei Halbleiterlichtquellen-Ketten eines Lichtmoduls gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 14.
Bei Lichtmodulen von Beleuchtungseinrichtungen für Kraftfahrzeuge werden bei Verwendung von Halbleiterlichtquellen derzeit häufig je Lichtmodul mehrere Halbleiterlichtquellen-Ketten mit jeweils mindestens einer Halbleiterlichtquelle eingesetzt. Die Halbleiterlichtquellen können Licht zur Realisierung einer beliebigen Scheinwerfer- oder Leuchtenfunktion aussenden, insbesondere weißes, gelbes und/oder rotes Licht. Mit Hilfe des von den Halbleiterlichtquellen ausgesandten Lichts kann insbesondere eine oder mehrere der nachfolgenden Lichtfunktionen realisiert werden: Abblendlicht, Fernlicht, Stadtlicht, Landstraßenlicht, Fernlicht, Schlechtwetterlicht (z. B. bei Regen oder Schnee), statisches Kurvenlicht, eine beliebige dynamische Lichtfunktion, Nebellicht, Tagfahrlicht, Stand-, Positions- oder Begrenzungslicht, Blinklicht, Seitenmarkierungslicht, Rücklicht, Bremslicht, Nebelschlusslicht, Rückfahrscheinwerferlicht, etc.
Aus der DE 10 2008 037 551 A1 ist es bspw. bekannt, ein Steuergerät mit einem Ausgangskanal zur Ansteuerung mehrerer Halbleiterlichtquellen-Ketten einzusetzen. Die Aufteilung eines Ausgangsstroms des Steuergeräts auf die einzelnen Halbleiterlichtquellen-Ketten wird mit analogen Stromsenken realisiert, die den Strom in beiden Ketten vergleichen und den Strom in der eine Kette an den Strom in der anderen Kette angleichen. Dazu muss eine Differenz zwischen den beiden Flussspannungen vorhanden sein, da die Regeleinrichtung, welche die Angleichung der Ströme in den einzelnen Ketten vornimmt, eine Arbeitsspannung benötigt. Diese wird in der Regel durch eine unterschiedliche Anzahl an Halbleiterlichtquellen in den einzelnen Ketten erreicht.
Bedingt durch die Varianz der Flussspannungen muss sichergestellt sein, dass die Differenz zwischen den beiden Ketten mindestens so groß ist, dass die Regeleinrichtung arbeiten kann. Im anderen Extremfall, d. h. wenn die Differenz der beiden Halbleiterlichtquellen-Kettenspannungen ihr Maximum erreicht, ergibt sich eine maximale Verlustleistung, die in der Regeleinrichtung auftritt. Bedingt durch die Eigenerwärmung kann in der Folge die Symmetrierung der Versorgungsströme in den Ketten ungenau werden. Ein weiterer Nachteil besteht darin, dass eine Variation des Aufteilungsverhältnisses des Versorgungsstroms auf die Ketten, verschiedene Ströme in den Ketten sowie eine Variation der Anzahl an Halbleiterlichtquellen-Ketten nur hardwaremäßig und damit mit hohem Aufwand eingestellt werden können.
Aus der EP 1 858 302 A1 ist ein Lichtmodul der eingangs genannten Art bekannt.
Ausgehend von dem beschriebenen Stand der Technik liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen möglichst einfachen, kostengünstigen sowie möglichst flexiblen Betrieb von mehreren Halbleiterlichtquellen-Ketten an einem Ausgangskanal eines Steuergeräts zu ermöglichen, insbesondere ohne methodisch bedingte Arbeitsspannung für die Regeleinrichtung.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird ausgehend von dem Lichtmodul der eingangs genannten Art vorgeschlagen, dass das Schaltelement mit einem definierten Schalttakt ansteuerbar ist, dass die Versorgungsenergie ein PWM-Signal ist, dass der Schalttakt eine Frequenz hat, die einem Mehrfachen der Frequenz des PWM-Signals entspricht, und dass mindestens eine der Halbleiterlichtquellen-Ketten als eine Dummy-Kette ohne Halbleiterlichtquellen ausgebildet ist.
Die über den Ausgangskanal des Steuergeräts zur Verfügung gestellte Versorgungsenergie, insbesondere ein Ausgangs- bzw. Versorgungsstrom, wird über das mindestens eine Schaltelement in einem gewünschten Verhältnis zwischen den Ketten aufgeteilt. Dabei kann es sich um eine symmetrische Aufteilung, bei zwei Halbleiterlichtquellen-Ketten bspw. im Verhältnis 50:50 oder bei drei Ketten im Verhältnis 33,3:33,3:33,3, oder um eine beliebige asymmetrische Aufteilung, bspw. im Verhältnis 30:70 bzw. 20:30:50, handeln. Die Versorgungsenergie einer einzelnen Halbleiterlichtquellen-Kette ergibt sich vorzugsweise aus einem zeitlichen Mittel der Zeitabschnitte, zu denen das Schaltelement die Halbleiterlichtquellen-Kette mit der Versorgungsenergie beaufschlagt. Für einen Strom in der jeweiligen Kette ergibt sich folgendes:
Das beschriebene Verfahren zur Aufteilung der Versorgungsenergie auf die Ketten mittels mindestens eines Schalterelements kann auch auf mehr als zwei Ketten angewandt werden. Durch die Wahl eines bestimmten Tastverhältnisses des mindestens einen Schaltelements kann die Energie, insbesondere der Strom, in der jeweiligen Kette eingestellt werden, wodurch eine gewünschte Helligkeitsverteilung zwischen den Ketten erreicht werden kann.
Zur Realisierung der beschriebenen Aufteilung der Versorgungsenergie auf die Halbleiterlichtquellen-Ketten ist für die Mittel zur Steuerung und/oder Regelung der Versorgungsenergie keine methodisch bedingte Arbeitsspannung erforderlich, so dass in den Mittel auch keine bzw. eine deutlich verringerte Verlustleistung erzeugt wird. Die Varianzen der Flussspannungen sind unkritisch, da keine Differenz der Kettenspannungen nötig ist.
Die Ansteuerung des mindestens einen Schaltelements erfolgt vorzugsweise über ein Ansteuerprogramm, das in den Mitteln zur Steuerung und/oder Regelung der Versorgungsenergie realisiert, vorzugsweise auf einem Prozessor der Mittel ablauffähig, ist. Somit kann das Aufteilungsverhältnis der zur Verfügung stehenden Versorgungsenergie auf die vorhandenen Ketten ohne großen Zeit- und Kostenaufwand sehr flexibel softwaremäßig variiert werden.
Die Versorgungsenergie ist ein PWM-Signal. Dieses kann von dem Steuergerät bspw. zur Regulierung des Wärmehaushalts der Halbleiterlichtquellen variiert werden. Dabei hat der Schalttakt eine Frequenz, die einem Mehrfachen der Frequenz des PWM-Signals entspricht, insbesondere eine Frequenz von mindestens dem fünffachen, vorzugsweise eine Frequenz von mindestens dem 25-fachen der Frequenz des PWM-Signals. Damit ergibt sich gewissermaßen eine Synchronisierung des Schalttaktes, mit dem das mindestens eine Schaltelement angesteuert wird, auf das PWM-Signal. Auf diese Weise können Helligkeitsunterschiede in den Zweigen verhindert werden, die sich dadurch ergeben können, dass die einzelnen Ketten pro Periodendauer des PWM-Signals für unterschiedlich viele Takte des Ansteuersignals mit der Versorgungsenergie versorgt werden, was im Mittel zu einem höheren Strom in einer Kette gegenüber einer anderen Kette und damit zu sichtbaren Helligkeitsunterschieden der Ketten führen kann. Bei einer beispielhaft angenommenen Frequenz des PWM-Signals der Ansteuereinrichtung von etwa 200 Hz ist eine Frequenz des Schalttakts von mindestens 1 kHz, vorzugsweise eine Frequenz von mindestens 5 kHz besonders bevorzugt.
Mindestens eine der Halbleiterlichtquellen-Ketten ist als eine Dummy-Kette ohne Halbleiterlichtquellen ausgebildet. Das mindestens eine Schaltelement kann auch an diese Dummy-Kette für bestimmte Zeitabschnitte die Versorgungsenergie anlegen, wobei diese in der Dummy-Kette bspw. über einen ohmschen Widerstand abgebaut werden kann. Auf jeden Fall umfasst die Dummy-Kette keine Halbleiterlichtquellen, die bei angelegter Versorgungsenergie leuchten könnten. Dadurch steht die Versorgungsenergie kürzer an der oder den anderen Halbleiterlichtquellen-Ketten an, so dass diese weniger Licht aussenden. Auf diese Weise können also die Halbleiterlichtquellen der anderen Halbleiterquellen-Ketten gedimmt werden. Desto länger die Versorgungsenergie an die Dummy-Kette angelegt wird, desto stärker werden die Halbleiterlichtquellen der übrigen Ketten gedimmt.
Zusammenfassend hat die Erfindung insbesondere die nachfolgenden Merkmale bzw. Vorteile:

– Keine Arbeitsspannung für Steuerungs- bzw. Regeleinrichtung nötig,
– Beliebige Anzahl von mindestens zwei Halbleiterlichtquellen-Ketten kann angesteuert werden,
– Beliebige Anzahl von mindestens einer Halbleiterlichtquelle pro Kette möglich,
– Variable Aufteilung der Energie auf die Ketten und damit Optimierung der Helligkeitsverteilung möglich,
– Geringe Verlustleistung und damit geringe Kühlleistung erforderlich, u. U. sogar kompletter Verzicht auf Kühlkörper,
– Durch Verzicht auf Kühlkörper oder kleiner Dimensionierung des Kühlkörpers, geringer Platzbedarf, geringes Gewicht, geringe Kosten,
– Hohe Temperaturstabilität gegenüber bekannter analoger Lösung, da kein halbleiterbedingter Temperaturdrift am pn-Übergang auftritt, und
– Präzise Symmetrierung möglich, was bei bekannter analoger Lösung nur mit erhöhtem Aufwand möglich ist

Das Schaltelement kann bspw. als ein Wechselschalter ausgebildet sein, über den der Ausgangskanal des Steuergeräts zwischen zwei Halbleiterlichtquellen-Ketten hin und her geschaltet werden kann. Alternativ ist es auch denkbar, dass in jeder der Ketten ein separater Schalter angeordnet ist, wobei die Ansteuerung der Schalter vorzugsweise derart aufeinander abgestimmt ist, dass zu einem beliebigen Zeitpunkt stets jeweils nur einer der Schalter geschlossen ist, so dass die Versorgungsenergie immer nur durch eine der Ketten fließt. Beim Einsatz von mehr als zwei Halbleiterlichtquellen-Ketten ist auch eine beliebige Kombination von einem oder mehreren Wechselschaltern und/oder einzelnen Schaltern denkbar.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist das mindestens eine Schaltelement mittels einer Ansteuereinrichtung ansteuerbar, wobei sich durch die Ansteuerung des mindestens einen Schaltelements der Schaltzustand des mindestens einen Schaltelements verändert. Vorteilhafterweise ist die Ansteuereinrichtung integraler Bestandteil des Steuergeräts.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Ansteuereinrichtung das mindestens eine Schaltelement mit einem definierten Schalttakt ansteuert. Gemäß dieser Ausführungsform wird das mindestens eine Schaltelement also mit einem Ansteuersignal einer bestimmten Frequenz angesteuert. Dabei ist es denkbar, dass bei Verwendung mehrerer Schaltelemente die mit unterschiedlichen Ansteuersignalen angesteuert werden, wobei die Frequenz des Schalttakts vorzugsweise für alle Schaltelemente die gleiche ist. Insbesondere sind die Ansteuersignale für die einzelnen Schaltelemente zeitlich versetzt zueinander. Dabei sind die einzelnen Ansteuersignale vorzugsweise jeweils um 1/(n_Ketten ·f_Schalttakt) versetzt zueinander, wobei n_Ketten der Anzahl der zu versorgenden Halbleiterlichtquellen-Ketten und f_Schalttakt der Frequenz des Schalttakts der Ansteuersignale entspricht.
Die Ansteuereinrichtung kann den Schalttakt unabhängig von anderen Eingangssignalen selbst generieren, ihn von einem übergeordneten Steuergerät erhalten oder von dem übergeordneten Steuergerät mindestens ein Signal empfangen, aus dem die Ansteuereinrichtung dann den Schalttakt ableiten kann.
Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend unter Bezugnahme auf die Figuren anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Dabei kann die Erfindung die angegebenen Merkmale nicht nur in den ausdrücklich beschriebenen und in den Figuren dargestellten Kombinationen, sondern auch in beliebig anderen Kombinationen aufweisen. Es zeigen:
1 eine erfindungsgemäße Beleuchtungseinrichtung gemäß einer bevorzugten Ausführungsform;
2 ein erfindungsgemäßes Lichtmodul einer Beleuchtungseinrichtung gemäß einer bevorzugten Ausführungsform;
3 eine Ansteuerschaltung für Halbleiterlichtquellen-Ketten eines erfindungsgemäßen Lichtmoduls gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform;
4 eine Ansteuerschaltung für Halbleiterlichtquellen-Ketten eines erfindungsgemäßen Lichtmoduls gemäß einer zweiten bevorzugten Ausführungsform;
5 eine Ansteuerschaltung für Halbleiterlichtquellen-Ketten eines erfindungsgemäßen Lichtmoduls gemäß einer dritten bevorzugten Ausführungsform;
6 eine Ansteuerschaltung für Halbleiterlichtquellen-Ketten eines erfindungsgemäßen Lichtmoduls gemäß einer vierten bevorzugten Ausführungsform;
7 eine Ansteuerschaltung für Halbleiterlichtquellen-Ketten eines erfindungsgemäßen Lichtmoduls gemäß einer fünften bevorzugten Ausführungsform;
8 eine Ansteuerschaltung für Halbleiterlichtquellen-Ketten eines erfindungsgemäßen Lichtmoduls gemäß einer sechsten bevorzugten Ausführungsform;
9 eine Ansteuerschaltung für Halbleiterlichtquellen-Ketten eines erfindungsgemäßen Lichtmoduls gemäß einer siebten bevorzugten Ausführungsform;
10 Signalverläufe eines als PWM-Signal ausgebildeten Energieversorgungssignals einer Ansteuereinrichtung, sowie von Ansteuersignalen für zwei Halbleiterlichtquellen-Ketten gemäß einer ersten Ausführungsform;
11 Signalverläufe eines als PWM-Signal ausgebildeten Energieversorgungssignals einer Ansteuereinrichtung, sowie von Ansteuersignalen für zwei Halbleiterlichtquellen-Ketten gemäß einer zweiten Ausführungsform; und
12 eine Ansteuerschaltung für Halbleiterlichtquellen-Ketten eines erfindungsgemäßen Lichtmoduls gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform.
In 1 ist eine erfindungsgemäße Beleuchtungseinrichtung in ihrer Gesamtheit mit dem Bezugszeichen 1 bezeichnet. Die Beleuchtungseinrichtung 1 ist als ein Kraftfahrzeugscheinwerfer ausgebildet. Selbstverständlich kann die Beleuchtungseinrichtung auch als eine beliebige Kraftfahrzeugleuchte ausgebildet sein. Ferner wäre es denkbar, die vorliegende Erfindung in einer beliebig anderen Beleuchtungseinrichtung zu realisieren, bspw. eine Taschenlampe, Bühnenscheinwerfer, o. a.
Die Beleuchtungseinrichtung umfasst ein Gehäuse 2, das vorzugsweise aus Kunststoff gefertigt ist. In Lichtaussetzrichtung 3 weist das Gehäuse 2 eine Lichtaustrittsöffnung 4 auf, die durch eine transparente Abdeckscheibe 5 verschlossen ist, um das Innere des Gehäuses 2 vor Schmutz und/oder Feuchtigkeit zu schützen. Die Abdeckscheibe 5 besteht aus einem transparenten Material, beispielsweise Kunststoff oder Glas. Die Abdeckscheibe 5 kann zumindest bereichsweise mit optisch wirksamen Profilen, beispielsweise Prismen oder Zylinderlinsen, zur Streuung des in durchtretenden Lichts versehen sein. Alternativ kann die Abdeckscheibe 5 auch ohne optisch wirksame Profile als sogenannte klare Scheibe ausgebildet sein.
Im Inneren des Gehäuses 2 ist ein Lichtmodul 6 angeordnet, das als ein erfindungsgemäßes Lichtmodul ausgebildet sein kann. Außer dem Lichtmodul 6 können in dem Gehäuseinneren noch beliebig viele und beliebig andere Lichtmodule und/oder Leuchtmodule zur Erzeugung beliebiger Scheinwerfer- und/oder Leuchtfunktionalitäten angeordnet sein. Die Weiteren im Inneren des Gehäuses 2 angeordneten Licht- bzw. Leuchtmodule sind in 1 durch eine gestrichelte Linie symbolisiert, die mit dem Bezugszeichen 7 bezeichnet ist. Die von dem Lichtmodul 6 und dem weiteren Licht- bzw. Leuchtenmodul 7 erzeugten Lichtverteilungen sind beispielsweise eine oder mehrere der nachfolgenden: Abblendlicht, Fernlicht, Startlicht, Landstraßenlicht, Autobahnlicht, Schlechtwetterlicht (z. B. bei Regen oder Schnee), statisches Kurvenlicht, eine beliebige dynamische Scheinwerferfunktion, Nebellicht, Tagfahrlicht, Positions-, Stand- oder Begrenzungslicht, Blinklicht. Falls die erfindungsgemäße Beleuchtungseinrichtung 1 als eine Leuchte eines Kraftfahrzeugs ausgebildet ist, könnte das darin angeordnete Lichtmodul 6 und/oder das weitere Licht- bzw. Leuchtenmodul 7 eine oder mehrere der nachfolgenden Lichtfunktionen erzeugen: Seitenmarkierungslicht, Rücklicht, Bremslicht, Rückfahrscheinwerferlicht, Blinklicht, Nebelrücklicht.
Die Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Lichtmoduls 6 der Beleuchtungseinrichtung 1 aus 1 wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels, das in 2 gezeigt ist, näher erläutert. Das Lichtmodul 6 umfasst mehrere Halbleiterlichtquellen 8, die vorzugsweise als Leuchtdioden (LEDs) ausgebildet sind. In 2 sind beispielhaft sechs LEDs 8 eingezeichnet. Selbstverständlich kann das Lichtmodul 6 auch mehr oder weniger als die dargestellten sechse LEDs 8 umfassen. Jeweils mindestens eine der LEDs 8 bildet eine Halbleiterlichtquellen-Kette 9. In dem Beispiel aus 2 sind zwei LED-Ketten 9 mit jeweils drei LEDs 8 vorgesehen. Selbstverständlich können die Ketten 9 auch mehr oder weniger als die dargestellten drei LEDs 8 umfassen. Es ist auch denkbar, dass die Ketten 9 unterschiedliche Anzahlen an LEDs 8 aufweisen. Ferner ist es denkbar, die LEDs 8 des Lichtmoduls 6 in mehr als zwei Ketten 9 aufzuteilen.
Die LEDs 8 sind auf einem Trägerelement 10 angeordnet, das bspw. als eine Leiterplatte ausgebildet ist. Auf dem Trägerelement können Leiterbahnen und/oder elektrische bzw. elektronische Bauteile zur elektrischen Kontaktierung der LEDs 8 angeordnet sein. In 2 sind beispielhaft Leiterbahnen 11 eingezeichnet. Das Trägerelement 10 ist auf einem Kühlkörper 12 angeordnet, der dazu ausgebildet ist die während des Betriebs der LEDs 8 entstehende Abwärme abzuführen und an die Umgebung abzugeben. Zu diesem Zweck kann der Kühlkörper auch über Kühlrippen oder andere oberflächenvergrößernde Kühlelemente verfügen. Das Trägerelement 10 kann auch integraler Bestandteil des Kühlkörpers 12 sein. In 2 ist ein gemeinsames Trägerelement 10 für alle LEDs 8 vorgesehen. Es ist aber auch denkbar, dass mehrere Trägerelemente vorgesehen sind, auf denen jeweils mindestens eine der LEDs 8 angeordnet ist.
Das von den LEDs 8 in den 180°-Halbraum oberhalb des Trägerelements 10 ausgesandte Licht kann mittels einer Primäroptik gebündelt oder kollimiert werden. Zu diesem Zweck ist in 2 als Primäroptik eine TIR(total internal reflection)-Vorsatzoptik 13 je LED 8 vorgesehen. Die TIR-Optiken 13 können zu einem oder mehreren Optik-Arrays zusammengefasst sein. Die Vorsatzoptiken 13 bestehen aus einem transparenten Material, bspw. Glas oder Kunststoff (z. B. PMMA, PC, Silikon, etc.). Über eine oder mehrere der jeweiligen LED 8 zugewandte Lichteistrittsflächen wird das von der LED 8 ausgesandte Licht in die Vorsatzoptik 13 eingekoppelt. Dabei kann das eingekoppelte Licht an der Eintrittsfläche gebrochen werden. Ein Teil des eingekoppelten Lichts trifft so flach auf seitliche Grenzflächen der Optik 13, dass es dort totalreflektiert wird. Das in die Optik 13 eingekoppelte Licht trifft – ggf. nach einer Totalreflexion an einer Grenzfläche der Optik 13 – auf eine Lichtaustrittsfläche, über die das Licht aus der Optik 13 ausgekoppelt wird. Dabei kann das ausgekoppelte Licht an der Austrittsfläche gebrochen werden. Durch die Brechung des Lichts an den Lichteintritts- und/oder Lichtaustrittsflächen und/oder durch die Totalreflexion an den Grenzflächen wird das von der LED 8 ausgesandte Licht gebündelt. Die Lichteintritts- und/oder Lichtaustrittsflächen können gewölbt sein, so dass sie auf das hindurchtretende Licht als Linse wirken können. Alternativ können auch einfache Linsen, Reflektoren oder andere optisch wirksame Elemente als Primäroptiken eingesetzt werden.
Im Strahlengang der von den TIR-Optiken 13 ausgesandten Lichtbündel kann eine Sekundäroptik angeordnet sein, die in dem dargestellten Ausführungsbeispiel als eine Projektionslinse 14 ausgebildet ist. Die Linse 14 wirkt als eine Sammellinse und besteht aus einem transparenten Material, bspw. Glas oder Kunststoff. Über die Linse 14 können die einzelnen Lichtbündel aus den TIR-Optiken 13 zur Erzeugung einer gewünschten Lichtfunktion vor das Fahrzeug projiziert werden. Dei Lichtfunktion kann bspw. ein Abblendlicht, Fernlicht, statisches Kurvenlicht oder eine beliebige dynamische Scheinwerferfunktion sein. Selbstverständlich kann auf eine Sekundäroptik 14 auch verzichtet werden, bspw. wenn die LEDs 8 ein Tagfahrlicht, ein Begrenzungs-, Positions- oder Standlicht, ein Blinklicht o. a. erzeugen. Die Erzeugung anderer Lichtfunktionen durch das von den LEDs 8 ausgesandte Licht ist selbstverständlich auch denkbar.
Zur Energieversorgung der LEDs 8 bzw. der LED-Ketten 9 umfasst das Lichtmodul 6 ein Steuergerät 15. Obwohl dieses als zum Lichtmodul 6 gehörig bezeichnet wird und dargestellt ist, kann es auch entfernt von den übrigen Komponenten des Lichtmoduls 6, bspw. an der Außenseite des Gehäuses 2 der Beleuchtungseinrichtung 1, angeordnet sein. Das Steuergerät 15 verfügt über lediglich einen Kanal, über den die LED-Ketten 9 mit Energie versorgt werden sollen. Das Steuergerät 15 verfügt über Mittel zur Steuerung und/oder Regelung des Versorgungsenergie der einzelnen LEDs 8 bzw. LED-Ketten 9.
Eine Schaltung zum Betrieb der LED-Ketten 9 bzw. der LEDs 8 des Lichtmoduls 6 wird nachfolgend anhand verschiedener Ausführungsbeispiele, die in den 3 bis 9 dargestellt sind, näher erläutert. Die Schaltung hat die Aufgabe, die auf einem Ausgangskanal des Steuergeräts 15 zur Verfügung gestellte Versorgungsenergie, insbesondere einen Versorgungsstrom, auf die LED-Ketten 9 aufzuteilen, so dass die in den Ketten 9 enthaltenen LEDs 8 die gewünschte Menge an Licht aussenden und mit der gewünschten Helligkeit strahlen. Der vorliegenden Erfindung liegt die Idee zugrunde, die zur Verfügung stehende Versorgungsenergie wechselweise an einen oder mehrere LED-Ketten 9 anzulegen. Auf diese Weise können bspw. durch Anlegen der Versorgungsenergie nacheinander jeweils an eine der Ketten 9 jeweils für eine gleich lange Zeitdauer im zeitlichen Mittel die gleichen Ströme durch die LED-Ketten 9 fließen.
Bei dem Ausführungsbeispiel aus 3 ist in der Ansteuerschaltung für die LEDs 8 bzw. die LED-Ketten 9 ein als Wechselschalter 16 ausgestaltetes Schaltelement vorgesehen. Durch den Wechselschalter 16 kann die Versorgungsenergie zwischen den beiden LED-Ketten 9 umgeschaltet werden, so dass sie entweder an der einen Kette 9 oder an der anderen Kette 9 anliegt.
Selbstverständlich wäre es bei mehr als zwei LED-Ketten 9 denkbar, dass der Wechselschalter 16 mehr als die in 3 gezeigten zwei Schaltstellungen hat. Vorzugsweise hat der Wechselschalter 16 mindestens so viele verschiedene Schaltstellungen wie LED-Ketten 9 in dem Lichtmodul 6 vorgesehen sind. Ferner wäre es denkbar, bei mehr als zwei Ketten 9 mehrere Wechselschalter 16a, 16b mit jeweils zwei Schaltstellungen miteinander zu kombinieren, wie dies beispielhaft rechts unten in 3 gezeigt ist. Dort sind in einer Ansteuerschaltung mit beispielhaft drei LED-Ketten 9 zwei Wechselschalter 16a, 16b hintereinander in Reihe geschaltet.
In dem dargestellten Ausführungsbeispiel symbolisieren die Punkte zwischen den gezeigten LEDs 8 einer Kette 9 die Möglichkeit, weitere LEDs 8 in den Ketten 9 vorzusehen. Dabei wäre es sogar denkbar, dass die LED-Ketten 9 eine unterschiedliche Anzahl oder unterschiedliche Typen von LEDs 8 umfassen.
Zur Ansteuerung des Wechselschalters 16 ist ein Generator 17 als Ansteuereinrichtung vorgesehen, der ein Schaltsignal erzeugt, mit dem der Schalter 16 angesteuert bzw. umgeschaltet wird. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Generator 17 getrennt von dem Steuergerät 15 und außerhalb des Steuergeräts 15 angeordnet.
Selbstverständlich kann der Generator 17 als separates Funktionselement auch in einem Gehäuse des Steuergeräts 15 angeordnet sein, oder sogar nicht nur körperlich sondern auch funktional in das Steuergerät 15 integriert sein, bspw. indem die Funktionalität des Generators 17 durch ein Softwareprogramm realisiert ist, das auf demselben Prozessor abläuft, auf dem auch ein Steuerungsprogramm zur Realisierung der Steuerungs- und/oder Regelungsfunktion des Steuergeräts 15 abläuft. Der Generator 17 könnte dann bspw. durch ein Unterprogramm des auf dem Steuergerät 15 ablaufenden Steuer- und/oder Regelungsprogramms gebildet sein. Im Falle der Ausführungsform mit mehr als zwei LED-Ketten 9 und zwei miteinander kombinierten Wechselschaltern 16a, 16b, wie dies bspw. in 3 rechts unten gezeigt ist, müsste der Generator 17 für jeden der Wechselschalter 16a, 16b ein eigenes Ansteuersignal erzeugen.
Der Generator 17 und die Schaltelemente 16; 16a, 16b sind Teil der Mittel zur Steuerung und/oder Regelung der Versorgungsenergie pro LED-Kette 9.
Auf die genaue Ausgestaltung des Ansteuersignals für das mindestens eine Schaltelement 16; 16a, 16b, insbesondere auf einen Schalttakt des Ansteuersignals bzw. dessen Schaltfrequenz, wird weiter unten unter Bezugnahme auf die 10 und 11 näher eingegangen.
Bei dem Ausführungsbeispiel aus 4 ist in der Ansteuerschaltung für die LEDs 8 bzw. die LED-Ketten 9 pro LED-Kette 9 genau ein Schalter 18 als Schaltelement vorgesehen. Bei dem Schalter 18 handelt es sich um einen herkömmlichen Schalter mit zwei Schaltstellungen, offen (Stromfluss unterbrochen) oder geschlossen (Stromfluss möglich). Bei diesem Beispiel ist also jeder LED-Kette 9 ein eigener Schalter 18 zugeordnet, durch den ein Stromfluss durch die Kette 9 ermöglicht oder unterbrochen werden kann. Die Schalter 18 werden vorzugsweise so angesteuert, dass zu einem beliebigen Zeitpunkt lediglich durch eine der LED-Ketten 9 ein Strom fließt. Aber selbstverständlich wäre es bei entsprechender Auslegung der Ansteuerschaltung und Ausgestaltung des Ansteuersignals auch möglich, zu einem bestimmten Zeitpunkt einen Stromfluss auch durch mehr als eine LED-Kette 9 zu erlauben.
Bei dem in 4 gezeigten Beispiel kann durch eine Ansteuerung der Schalter 18 mit entgegengesetzten Schalttakten, d. h. wenn der eine Schalter 18 geöffnet ist, ist der andere Schalter 18 geschlossen und umgekehrt, die Versorgungsenergie zwischen den beiden LED-Ketten 9 umgeschaltet werden, so dass sie entweder an der einen Kette 9 oder an der anderen Kette 9 anliegt.
Selbstverständlich wäre es, insbesondere bei mehr als zwei LED-Ketten 9, denkbar, eine beliebige Anzahl an Schalter 18 in beliebiger Weise miteinander zu kombinieren, bspw. indem sie in Reihe hintereinander oder parallel zueinander (wie in 4 gezeigt) angeordnet sind. Ferner könnten die Schalter 18 auch mit einem oder mehreren Wechselschaltern 16; 16a, 16b aus dem in 3 gezeigten Beispiel kombiniert werden. Dies ist beispielhaft rechts unten in 4 gezeigt. Dort ist in einer Ansteuerschaltung mit beispielhaft drei LED-Ketten 9 ein Wechselschalter 16 mit einem einfachen Schalter 18 kombiniert.
Die Energieversorgung des Generators 17 zur Ansteuerung der Schaltelemente 16; 16a, 16b; 18 kann unter anderem aus dem LED-Strom der LED-Ketten 9 (vgl. 5) oder aus dem Steuergerät 15 (vgl. 6) zur Verfügung gestellt werden. Selbstverständlich ist es auch denkbar, die Energieversorgung des Generators 17 aus anderen Quellen zur Verfügung zu stellen, bspw. unmittelbar oder mittelbar aus dem Fahrzeugbordnetz.
In den 5 und 6 ist die Energieversorgung des Generators 17 symbolisch durch einen Block 19 gezeigt. Bei der Ansteuerschaltung aus 5 liegt an dem Generator 17 und damit auch an den LED-Ketten 9 eine Spannung von bspw. 40 Volt an. Diese Ausführungsform hat den Vorteil, dass eine automatische Taktung des von dem Generator 17 erzeugten Ansteuersignals für die Schaltelemente 16; 16a, 16b; 18 auf den Takt eines durch das Steuergerät 15 PWM-modulierten Signals der Versorgungsenergie realisiert werden kann. Dabei kann einerseits der Schalttakt des Ansteuersignals bzw. dessen Schaltfrequenz in Abhängigkeit von der Taktfrequenz des PWM-Signals des Steuergeräts 15 gewählt werden. Die Schaltfrequenz entspricht vorzugsweise einem Vielfachen der Taktfrequenz des PWM-Signals. Wenn die Taktfrequenz des PWM-Signals bspw. 200 Hz ist, kann die Schaltfrequenz des Ansteuersignals bspw. mit 1 kHz oder 5 kHz gewählt werden. Andererseits kann dabei der Schalttakt des Ansteuersignals auch auf die Taktfrequenz des PWM-Signals des Steuergeräts 15 synchronisiert werden, so dass zumindest eines der Ansteuersignale des Generators 17 zu Beginn eines Taktes des PWM-Signals des Steuergeräts 15 nach Möglichkeit zeitgleich mit dem PWM-Signal von low auf high wechselt.
Bei dem Ausführungsbeispiel der 6 sind zwischen dem Steuergerät 15 und dem Generator 17 zwei Leitungen 20 zur Energieversorgung des Generators 17 aus dem Steuergerät 15 vorgesehen. Zur Synchronisierung des Schalttaktes des Generators 17 auf die Taktfrequenz des PWM-Signals des Steuergeräts 15 kann zwischen dem Energieversorgungskanal des Steuergeräts 15 und dem Generator 17 eine Synchronisationsleitung 21 vorgesehen sein, die in 6 lediglich gestrichelt eingezeichnet ist, da sie keine zwingende Voraussetzung für die Erfindung ist. Statt über eine separate Leitung 21 könnte ein entsprechend codiertes Synchronisierungssignal auch über eine oder beide Energieversorgungsleitungen 20 oder auf beliebig andere Weise von dem Steuergerät 15 an den Generator 17 übermittelt werden.
Bei den Ausführungsbeispielen der 3 und 4 generiert der Generator 17 das oder die Ansteuersignale für die Schaltelemente 16; 16a, 16b; 18 vorzugsweise unabhängig von den übrigen Komponenten und Signalen in der Ansteuerschaltung. Dieses Beispiel der unabhängigen Taktung ist auch in 7 gezeigt. Selbstverständlich wäre es aber denkbar, dass das Ansteuersignal bzw. dessen Schalttakt durch eine andere Komponente der Ansteuerschaltung generiert wird. In 8 ist ein entsprechendes Ausführungsbeispiel gezeigt, wobei das Ansteuersignal bzw. dessen Schalttakt durch das Steuergerät 15 generiert und über eine Signalleitung 22 an den Generator 17 übertragen wird. In diesem Fall wird also die Taktung des Ansteuersignals durch das Steuergerät 15 vorgegeben. Der Generator 17 kann funktional darauf beschränkt sein, das Ansteuersignal an die Schaltelemente 16; 16a, 16b; 18 weiterzuleiten. Ferner wäre es denkbar, dass der Generator 17 das oder die Ansteuersignale selbst generiert und das Ansteuersignal bzw. dessen Schalttakt lediglich auf einen PWM-Takt des Versorgungsenergiesignals synchronisiert wird, der von dem Steuergerät 15 bspw. zur Regulierung des Wärmehaushalts der LEDs 8 variiert werden kann, wie dies bspw. in 9 gezeigt ist. Zu diesem Zweck ist eine Synchronisierungsleitung 23 zwischen dem Steuergerät 15 und dem Generator 17 vorgesehen.
Die meisten LED-Steuergeräte 15 überwachen die Temperatur der angesteuerten LEDs 8. Bei Erreichen oder Überschreiten einer Temperaturschwelle beginnt das Steuergerät 15 mit einer Verringerung des LED-Stroms, bspw. mittels einer Pulsweitenmodulation (PWM), um die Leistung und somit auch die Abwärme der LEDs 8 zu reduzieren. Der Generator 17 sollte so abgestimmt sein, dass die Symmetrierung des LED-Stroms im Rahmen der vorliegenden Erfindung durch die Taktung zur Temperaturreduzierung nicht wahrgenommen werden kann, um weiterhin eine ordnungsgemäße Funktion der Taktung zur Temperaturreduzierung sicherzustellen.
Die 10 und 11 zeigen Beispiele für verschiedene Schalttakte der Ansteuersignale. Dabei beziehen sich die gezeigten Signalverläufe auf die zuvor beschriebenen Beispiele von Ansteuerschaltungen mit lediglich zwei LED-Ketten 9 und zwei separaten Schaltern 18, 18'. In den 10 und 11 ist jeweils ganz oben ein Verlauf eines PWM-modulierten Energieversorgungssignals U_15 des Steuergeräts 15 gezeigt. Das PWM-Signal U_15 hat in diesem Beispiel eine Frequenz von 200 Hz und einen Tastgrad von 85%. Darunter sind die Verläufe der beiden Ansteuersignale U_18 und U_18' für die Schalter 18, 18' gezeigt. Eine Frequenz des Schalttaktes der beiden Signale U_18 und U_18' beträgt in diesem Beispiel 1 kHz. Anhand der Signalverläufe erkennt man gut, dass das erste Ansteuersignal U_18 für den Schalter 18 der ersten LED-Kette 9 4,5 Takte auf high liegt (der Schalter 18 ist geschlossen), während das zweite Ansteuersignal U_18' für den Schalter 18' der zweiten LED-Kette 9 lediglich 4,0 Takte auf high liegt (der Schalter 18' ist geschlossen). Das zweite Ansteuersignal U_18' ist somit etwas mehr als 11% kürzer eingeschaltet als das erste Ansteuersignal U_18. Das kann trotz ansonsten gleicher Ausgestaltung der LED-Ketten 9 zu von außen sichtbaren und erkennbaren unterschiedlichen Helligkeiten der LED-Ketten 9 führen.
Aus diesem Grund ist es empfehlenswert, dass die Taktung des Taktgenerators 17 auf eine Abregelung des Steuergeräts 15 geeignet eingestellt und abgestimmt ist. Dies wird nachfolgend anhand der 11 näher erläutert. Auch hier hat das PWM-Signal U_15 beispielhaft eine Frequenz von 200 Hz und einen Tastgrad von 85%. Die Taktung bzw. der Schalttakt bzw. die Frequenz der Ansteuersignale U_18, U_18' wurde allerdings größer gewählt, in diesem Beispiel mit 5 kHz. Eine solche Taktung ist besser geeignet, Helligkeitsunterschiede in den LED-Ketten 9 zu vermeiden. Während die über das Ansteuersignal U_18 angesteuerte LED-Kette 9 21,5 Takte eingeschaltet ist, ist die über das Ansteuersignal U_18' angesteuerte LED-Kette 9 21 Takte eingeschaltet. Hierdurch ergibt sich ein Unterschied des durch die beiden LED-Ketten 9 fließenden Stroms von lediglich 2,3%, was zu keinen oder kaum sichtbaren Helligkeitsunterschieden führt. Die relative Genauigkeit der symmetrischen Aufteilung der Versorgungsenergie auf die LED-Ketten 9 nimmt bei diesem Beispiel also zu.
Schließlich ist in 12 noch ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Ansteuerschaltung gezeigt, bei dem eine der LED-Ketten 9 als eine sog. Dummy-Kette 9' ohne LEDs 8 ausgebildet ist. Wenn das der Dummy-Kette 9' zugeordnete Schaltelement 16; 16a, 16b; 18 geschlossen ist, liegt die Versorgungsenergie an der Dummy-Kette 9' bzw. fließt der Vorsorgungsstrom durch die Dummy-Kette 9'. Dort führt er jedoch nicht zu einer Lichterzeugung, da keine LEDs 8 in der Dummy-Kette 9' enthalten sind. Vielmehr wird die Versorgungsenergie in der Dummy-Kette 9' auf andere Weise abgebaut, bspw. mittels eines ohmschen Widerstands 24 in Wärme umgewandelt. Durch eine mehr oder weniger lange Ansteuerung des der Dummy-Kette 9' zugeordneten Schaltelements 16; 16a, 16b; 18, so dass dieses geschlossen ist, können die anderen LED-Ketten 9 auf einfache und kostengünstige Weise mehr oder weniger gedimmt werden, da ein mehr oder weniger großer Teil der zur Verfügung stehenden Versorgungsenergie in der Dummy-Kette 9' abgebaut wird, ohne dass Licht emittiert würde.

Claims

Lichtmodul (6) umfassend mindestens zwei Halbleiterlichtquellen-Ketten (9), von denen mindestens zwei jeweils mindestens eine Halbleiterlichtquelle (8) aufweisen, ein Steuergerät (15) zur Versorgung der Halbleiterlichtquellen-Ketten (9) mit einer Versorgungsenergie (U_15) und Mittel zur Steuerung und/oder Regelung der Versorgungsenergie der einzelnen Halbleiterlichtquellen-Ketten (9), wobei die Mittel (17; 16; 16a, 16b; 18) zur Steuerung und/oder Regelung der Versorgungsenergie mindestens ein Schaltelement (16; 16a, 16b; 18) umfassen, das die Versorgungsenergie (U_15) während vorgebbarer Zeitabschnitte alternierend auf die einzelnen Halbleiterlichtquellen-Ketten (9) aufteilt, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaltelement (16; 16a, 16b; 18) mit einem definierten Schalttakt (U_18; U_18') ansteuerbar ist, dass die Versorgungsenergie (U_15) ein PWM-Signal ist, dass der Schalttakt (U_18; U_18') eine Frequenz hat, die einem Mehrfachen der Frequenz des PWM-Signals (U_15) entspricht, und dass mindestens eine der Halbleiterlichtquellen-Ketten (9) als eine Dummy-Kette (9') ohne Halbleiterlichtquellen (8) ausgebildet ist.
Lichtmodul (6) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schalttakt (U_18; U_18') eine Frequenz von mindestens dem fünffachen der Frequenz des PWM-Signals (U_15) hat.
Lichtmodul (6) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Schalttakt (U_18; U_18') eine Frequenz von mindestens dem 25-fachen der Frequenz des PWM-Signals (U_15) hat.
Lichtmodul (6) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich ein Anteil an der Versorgungsenergie (U_15) einer einzelnen Halbleiterlichtquellen-Kette (9) aus einem zeitlichen Mittel der Zeitabschnitte ergibt, zu denen das der Halbleiterlichtquellen-Kette (9) zugeordnete Schaltelement (16; 16a, 16b; 18) die Halbleiterlichtquellen-Kette (9) mit der Versorgungsenergie (U_15) beaufschlagt.
Lichtmodul (6) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Schaltelement (16; 16a, 16b; 18) mittels einer Ansteuereinrichtung (17) ansteuerbar ist, wobei sich durch die Ansteuerung des mindestens einen Schaltelements (16; 16a, 16b; 18) der Schaltzustand des mindestens einen Schaltelements (16; 16a, 16b; 18) verändert.
Lichtmodul (6) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Ansteuereinrichtung (17) integraler Bestandteil des Steuergeräts (15) ist.
Lichtmodul (6) nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Ansteuereinrichtung (17) das mindestens eine Schaltelement (16; 16a, 16b; 18) mit einem definierten Schalttakt (U_18; U_18') ansteuert.
Lichtmodul (6) nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Ansteuereinrichtung (17) den Schalttakt (U_18; U_18') selbst generiert oder von einem übergeordneten Steuergerät (15) erhält.
Lichtmodul (6) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel (17; 16; 16a, 16b; 18) zur Steuerung und/oder Regelung der Versorgungsenergie mindestens ein als Wechselschalter (16) ausgebildetes Schaltelement umfassen, wobei der Wechselschalter (16) zu einem definierten Zeitpunkt genau eine der Halbleiterlichtquellen-Ketten (9) mit der Versorgungsenergie (U_15) beaufschlagt.
Lichtmodul (6) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel (17; 16; 16a, 16b; 18) zur Steuerung und/oder Regelung der Versorgungsenergie pro Halbleiterlichtquellen-Kette (9) genau einen jeweils einer der Halbleiterlichtquellen-Ketten (9) zugeordneten Schalter (18; 18') als Schaltelement umfassen, wobei jeder der Schalter (18; 18') zu einem definierten Zeitpunkt die ihm zugeordneten Halbleiterlichtquellen-Kette (9) mit der Versorgungsenergie (U_15) beaufschlagen kann.
Lichtmodul (6) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Schaltelement (16; 16a, 16b; 18) die Dummy-Kette (9') während eines vorgebbaren Zeitabschnitts mit der Versorgungsenergie (U_15) beaufschlagt, um die Halbleiterlichtquellen (8) der anderen Halbleiterquellen-Ketten (9) zu dimmen.
Kraftfahrzeugbeleuchtungseinrichtung (1) umfassend mindestens ein Lichtmodul (6) zum Aussenden von Licht, dadurch gekennzeichnet, dass das Lichtmodul (6) als ein Lichtmodul (6) nach einem der vorangegangenen Ansprüche ausgebildet ist.
Kraftfahrzeugbeleuchtungseinrichtung (1) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Beleuchtungseinrichtung (1) ein Kraftfahrzeugscheinwerfer ist.
Verfahren zur Steuerung und/oder Regelung der Versorgungsenergie von mindestens zwei Halbleiterlichtquellen-Ketten (9) eines Lichtmoduls (6), wobei von den Halbleiterlichtquellen-Ketten (9) mindestens zwei jeweils mindestens eine Halbleiterlichtquelle (8) aufweisen und wobei eine Versorgungsenergie (U_15) zur Versorgung der Halbleiterlichtquellen-Ketten (9) zur Verfügung gestellt wird, wobei die zur Verfügung gestellte Versorgungsenergie (U_15) während vorgebbarer Zeitabschnitte alternierend auf die einzelnen Halbleiterlichtquellen-Ketten (9) aufgeteilt wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaltelement (16; 16a, 16b; 18) mit einem definierten Schalttakt (U_18; U_18') angesteuert wird, dass die Versorgungsenergie (U_15) ein PWM-Signal ist, dass der Schalttakt (U_18; U_18') eine Frequenz hat, die einem Mehrfachen der Frequenz des PWM-Signals (U_15) entspricht, insbesondere eine Frequenz von mindestens dem fünffachen, vorzugsweise eine Frequenz von mindestens dem 25-fachen der Frequenz des PWM-Signals (U_15), und dass mindestens eine der Halbleiterlichtquellen-Ketten (9) als eine Dummy-Kette (9') ohne Halbleiterlichtquellen (8) ausgebildet ist, wobei die Dummy-Kette (9') während eines vorgebbaren Zeitabschnitts von dem mindestens einen Schaltelement (16; 16a, 16b; 18) mit der Versorgungsenergie (U_15) beaufschlagt wird, um die Halbleiterlichtquellen (8) der anderen Halbleiterquellen-Ketten (9) zu dimmen.