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Die Erfindung betrifft eine Leuchtvorrichtung, aufweisend einen Schalenreflektor mit einer vorderseitigen Lichtaustrittsöffnung, eine erste Lichtquellengruppe zur Bestrahlung eines oberen Schalenbereichs des Schalenreflektors und eine zweite Lichtquellengruppe zur Bestrahlung eines unteren Schalenbereichs des Schalenreflektors, welche unabhängig von der ersten Lichtquellengruppe aktivierbar ist. Die Erfindung ist insbesondere vorteilhaft einsetzbar für Fahrzeugbeleuchtungen mit umschaltbaren Lichtfunktionen.
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Zum Umschalten einer Leuchtvorrichtung zwischen zwei Lichtfunktionen, von denen eine erste Lichtfunktion eine scharfe Grenze, auch "Hell-Dunkel-Grenze" genannt, aufweist, wird üblicherweise eine bewegliche Blende verwendet, welche sich zur Realisierung der ersten Lichtfunktion in einer ersten Position befindet und zur Realisierung einer zweiten Lichtfunktion in eine zweite Position wegbewegt wird, oder umgekehrt.
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Um für die Bereitstellung unterschiedlicher Lichtfunktionen bzw. Lichtabstrahlmuster ohne bewegliche Teile, insbesondere Blende, auszukommen, werden bisher separate Leuchtvorrichtungen für die unterschiedlichen Lichtfunktionen verwendet.
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Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Nachteile des Standes der Technik zumindest teilweise zu überwinden und insbesondere eine verbesserte Leuchtvorrichtung mit umschaltbaren Lichtfunktionen und ohne bewegliche Teile bereitzustellen.
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Diese Aufgabe wird gemäß den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind insbesondere den abhängigen Ansprüchen entnehmbar.
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Die Aufgabe wird gelöst durch eine Leuchtvorrichtung, aufweisend einen Schalenreflektor oder Hohlreflektor mit einer vorderseitigen Lichtaustrittsöffnung oder Lichtaustrittsfläche, eine erste Lichtquellengruppe zur Bestrahlung eines ersten ("oberen") Schalenbereichs des Schalenreflektors, eine zweite Lichtquellengruppe zur Bestrahlung eines zweiten ("unteren") Schalenbereichs des Schalenreflektors, welche unabhängig von der ersten Lichtquellengruppe aktivierbar ist, sowie eine sich in einem Innenraum des Schalenreflektors befindliche Blende zur Trennung von an dem oberen Schalenbereich und an dem unteren Schalenbereich reflektiertem Licht, wobei die Blende einen zumindest einseitig verspiegelten Träger aufweist.
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Durch diese Leuchtvorrichtung wird erreicht, dass mittels eines einzigen Schalenreflektors ohne bewegliche Teile bei einem getrennten Betrieb der Lichtquellengruppen unterschiedliche, einzelne Lichtabstrahlmuster erzeugbar sind, welche beide eine durch die gleiche Blende erzeugte scharfe Hell-Dunkel-Grenze aufweisen. Bei einem gemeinsamen Betrieb der Lichtquellengruppen wird ein einziges Lichtabstrahlmuster erzeugt, das keinen oder einen nur vernachlässigbar kleinen, dunklen Grenzbereich zwischen den beiden einzelnen Lichtabstrahlmustern aufweist und also als ein zusammenhängendes, einheitliches Lichtabstrahlmuster wahrgenommen wird. Diese Leuchtvorrichtung kann besonders kompakt und mit einem geringen baulichen Aufwand hergestellt werden.
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Vorteilhafterweise weist die Blende für den oben genannten Zweck an einem vorderseitigen Randbereich eine vernachlässigbare optische Dicke auf. Unter einer "optischen Dicke" der Blende kann insbesondere eine für Licht effektive Dicke der Blende verstanden werden. So tragen transparente Bereiche der Blende nicht zur optischen Dicke bei, Licht absorbierende Bereiche hingegen schon. Die optische Dicke berechnet sich durch Integration des materialabhängigen Absorptionskoeffizienten über den Weg, den das Licht zurücklegen muss. Vorzugsweise besitzt die Blende daher eine möglichst geringe geometrische Dicke von kleiner oder gleich 3 mm und besonders bevorzugt von kleiner oder gleich 1 mm, um einerseits möglichst keinen dunklen Grenzbereich zwischen den beiden einzelnen Lichtabstrahlmustern der beiden Reflektorschalenbereiche zu verursachen, so dass nur ein zusammenhängendes, einheitliches Lichtabstrahlmuster wahrgenommen wird, und andererseits eine ausreichende mechanische Stabilität der Blende zu gewährleisten. Vorteilhafterweise ist für den oben genannten Zweck der vorgenannte vorderseitige, das heißt der Lichtaustrittsöffnung zugewandte, Randbereich der Blende verjüngt ausgebildet. Vorzugsweise ist der vorderseitige Randbereich der Blende derart verjüngt ausgebildet, dass seine geometrische Dicke kleiner oder gleich 0,3 mm und besonders bevorzugt kleiner oder gleich 0,1 mm ist. Der Begriff "geometrische Dicke" bezeichnet die Dicke der Blende, die beispielsweise mittels Schieblehre messbar ist. Das Wort "geometrisch" wird in diesem Zusammenhang nur zur Betonung des Unterschieds zwischen optischer Dicke und der Dicke der Blende verwendet.
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Die Lichtaustrittsöffnung kann insbesondere durch den freien Rand des Schalenreflektors vorgegeben sein, insbesondere dadurch aufgespannt sein.
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Der Schalenreflektor kann insbesondere ein Vollschalenreflektor sein. Der obere Schalenbereich und der untere Schalenbereich können dann insbesondere jeweils Halbschalenbereiche sein. Die beiden Schalenbereiche sind insbesondere zumindest im Wesentlichen voneinander getrennte, überlappungsfreie Bereiche.
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Die beiden Lichtquellengruppen können jeweils mindestens eine Lichtquelle (d.h., eine oder mehrere Lichtquellen) aufweisen. Die mindestens eine Lichtquelle umfasst bevorzugt mindestens eine Halbleiterlichtquelle. Bevorzugterweise umfasst die mindestens eine Halbleiterlichtquelle mindestens eine Leuchtdiode. Bei Vorliegen mehrerer Leuchtdioden können diese in der gleichen Farbe oder in verschiedenen Farben leuchten. Eine Farbe kann monochrom (z.B. rot, grün, blau usw.) oder multichrom (z.B. weiß) sein. Auch kann das von der mindestens einen Leuchtdiode abgestrahlte Licht ein infrarotes Licht (IR-LED) oder ein ultraviolettes Licht (UV-LED) sein. Mehrere Leuchtdioden können ein Mischlicht erzeugen; z.B. ein weißes Mischlicht. Die mindestens eine Leuchtdiode kann mindestens einen wellenlängenumwandelnden Leuchtstoff enthalten (Konversions-LED). Der Leuchtstoff kann alternativ oder zusätzlich entfernt von der Leuchtdiode angeordnet sein ("Remote Phosphor"). Die mindestens eine Leuchtdiode kann in Form mindestens einer einzeln gehäusten Leuchtdiode oder in Form mindestens eines LED-Chips vorliegen. Mehrere LED-Chips können auf einem gemeinsamen Substrat ("Submount") montiert sein. Die mindestens eine Leuchtdiode kann mit mindestens einer eigenen und/oder gemeinsamen Optik zur Strahlführung ausgerüstet sein, z.B. mindestens einer Fresnel-Linse, Kollimator, und so weiter. Anstelle oder zusätzlich zu anorganischen Leuchtdioden, z.B. auf Basis von InGaN oder AlInGaP, sind allgemein auch organische LEDs (OLEDs, z.B. Polymer-OLEDs) einsetzbar. Alternativ kann die mindestens eine Halbleiterlichtquelle z.B. mindestens einen Laser, insbesondere Diodenlaser, aufweisen.
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Die Lichtquellengruppen können individuell aktivierbar sein oder in vorbestimmten Konfigurationen, z.B. nur die erste Lichtquellengruppe alleine und beide Lichtquellengruppen zusammen. Die Lichtquellengruppen können gleich oder unterschiedlich ausgestaltet sein. Eine unterschiedliche Ausgestaltung kann sich beispielsweise in einer unterschiedlichen Zahl, Leistung, Dimmung, räumlichen Anordnung und/oder Farbe der mindestens einen Lichtquelle äußern. Auch eine bestimmte Lichtquellengruppe kann unterschiedlich betrieben werden, z.B. durch eine Aktivierung einer unterschiedlichen Zahl oder Anordnung oder Dimmung von Lichtquellen.
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Es ist eine Ausgestaltung, dass die Blende einen beidseitig verspiegelten Träger aufweist, welcher sich an seinem vorderseitigen Randbereich verjüngt, insbesondere spitz zuläuft. Die Dicke der Blende entspricht hierbei der Dicke des Trägers zuzüglich der Dicke der spiegelnden Reflexionsschichten. Dadurch, dass sich der vorderseitige Randbereich verjüngt, wird eine wahrnehmbare Trennung der Lichtabstrahlmuster der beiden Lichtquellengruppen vermieden, welche ansonsten bei einer signifikanten optischen Dicke des Randbereichs auftreten würde. Eine solche Blende ist besonders einfach herstellbar und ist aufgrund ihrer außerhalb des vorderseitigen Randbereichs signifikanten Dicke mechanisch stabil.
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Es ist eine alternative Ausgestaltung, dass die Blende einen einseitig verspiegelten, lichtdurchlässigen Träger aufweist. Dadurch kann die Blende über ihre Fläche einheitlich ausgebildet sein und braucht nicht randseitig speziell ausgeformt zu sein. Bei dieser Blende kann insbesondere von einer Lichtquellengruppe abgestrahltes Licht auf den lichtdurchlässigen Träger fallen, diesen durchlaufen, an der Innenseite der Reflexionsschicht reflektiert werden und dann nach einem erneuten Durchlauf wieder aus dem Träger austreten. Von einer anderen Lichtquellengruppe abgestrahltes Licht kann insbesondere ohne Durchlaufen des Trägers auf die Außenseite der Reflexionsschicht auftreffen und dort reflektiert werden.
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Es ist eine weitere Ausgestaltung, dass der Träger als ein vorderseitig randabstrahlender Lichtleiter ausgestaltet ist. Dadurch kann ein Teil des in den Träger eingestrahlten Lichts von dem Lichtleiter geführt werden, z.B. durch innere Totalreflexion, und an dem vorderseitigen Rand wieder ausgekoppelt werden. Der vorderseitige Rand dient also als eine nach vorne strahlende Lichtabstrahlfläche, welche einen Grenzbereich der beiden einzelnen Lichtabstrahlmuster beleuchtet und so einen lichtstärkeren Übergang dazwischen ermöglicht. Der vorderseitige Rand des lichtdurchlässigen Trägers kann zur Ermöglichung einer effektiven Lichtauskopplung z.B. aufgeraut sein. Die Lichtabstrahlung von dem vorderseitigen Rand ist insbesondere lichtgruppenselektiv, d.h., dass sie nur dann aktiv ist, falls diejenige Lichtquellengruppe aktiviert ist, deren Licht den lichtdurchlässigen Träger durchstrahlt.
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Die Form der Blende ist allgemein nicht beschränkt. Die Blende kann insbesondere eine plattenförmige Blende sein, welche z.B. gekrümmt oder (bevorzugt) eben geformt sein kann.
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Auch die Lage oder Ausrichtung der Blende ist grundsätzlich nicht beschränkt, sollte jedoch nicht parallel zu der Lichtaustrittsöffnung stehen. Es wird bevorzugt, dass die Blende zumindest parallel zu einer Hauptebene des Schalenreflektors liegt, insbesondere auf der Hauptebene. Jedoch kann die Blende auch schräg zu der Hauptebene liegen, bevorzugt mit einer Winkelabweichung von nicht mehr als 15°.
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Es ist eine Weiterbildung, dass sich die Blende über die gesamte Breite des Schalenreflektors erstreckt, also seitlich an den Schalenreflektor angrenzt. Dadurch wird eine effektive Bereitstellung einer scharfen Grenze der Lichtabstrahlmuster ermöglicht. Auch kann die Blende dann einfach seitlich an dem Schalenreflektor befestigt werden.
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Es ist auch eine Weiterbildung, dass der vorderseitige Randbereich ein geradliniger Randbereich ist, welcher folglich eine geradlinige Helligkeitsgrenze oder Hell-Dunkel-Grenze erzeugen kann. In einer zusätzlichen oder alternativen Weiterbildung mag der vorderseitige Randbereich zumindest abschnittsweise nicht geradlinig ausgebildet sein, z.B. gekrümmt.
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Es ist noch eine Ausgestaltung, dass der vorderseitige Randbereich mindestens eine Stufe aufweist. Dies ist insbesondere für Automobilanwendungen vorteilhaft, insbesondere zur Erzeugung eines Abblendlichts.
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Eine Länge der Blende, insbesondere in Bezug auf eine Längsachse oder eine optische Achse der Leuchtvorrichtung, kann ebenfalls variabel sein. So mag die Blende in einer Weiterbildung mit ihrem vorderseitigen Rand zumindest annähernd auf der Lichtaustrittsöffnung liegen, mag aber zumindest abschnittsweise auch darüber hinausragen oder dazu, beispielsweise in Richtung des Innenraums des Schalenreflektors, zurückversetzt sein, insbesondere falls der vorderseitige Rand mindestens eine Stufe aufweist.
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Es ist außerdem eine Ausgestaltung, dass die Blende vorderseitig zu den Lichtquellengruppen und beabstandet davon positioniert ist. So lässt sich eine vergleichsweise einfache Montage erreichen, insbesondere falls sich die Blende und die Lichtquellengruppen auf zumindest annähernd gleicher Höhe befinden.
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Jedoch kann die Blende alternativ auch durch den gesamten Schalenreflektor geführt sein und so als ein Raumteiler wirken. Die Lichtquellengruppen bestrahlen dann einen jeweiligen Teilraum des Schalenreflektors. Dadurch lässt sich eine Lichtmischung von Licht unterschiedlicher Lichtquellengruppen sicher verhindern, und zwar unabhängig von einer Form des Schalenreflektors. Die Lichtquellengruppen können dabei beispielsweise auf der Blende montiert sein.
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Es ist jedoch nicht notwendig, dass sich die Lichtquellengruppen innerhalb des Schalenreflektors befinden. Sie können sich beispielsweise auch außerhalb des Schalenreflektors befinden und Licht durch geeignete Lichteintrittsöffnungen in dem Schalenreflektor in dessen Innenraum einstrahlen. Eine außenseitige Lichtquellengruppe kann den Vorteil aufweisen, dass sie einfacher kühlbar ist und zudem häufig ein größerer Bauraum zur Verfügung steht.
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Zur homogenen Lichtverteilung kann es dann vorteilhaft sein, dass sich im Innenraum des Schalenreflektors mindestens ein durch zumindest eine außenseitige Lichtquellengruppe angestrahlter Streubereich befindet. Dieser sorgt für eine großwinklige Lichtverteilung. Ein solcher Streubereich kann beispielsweise auf der Blende angeordnet sein.
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Allgemein können die Lichtquellengruppen und die Blende flexibel zueinander positioniert sein.
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Es ist außerdem eine Ausgestaltung, dass die erste Lichtquellengruppe und die zweite Lichtquellengruppe im Bereich einer durch die Blende aufgespannten Ebene liegen. Dadurch wird eine besonders effektive und baulich einfache Trennung der beiden Lichtabstrahlmuster bereits in dem Schalenreflektor erreicht.
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Es ist noch eine weitere Ausgestaltung, dass die erste Lichtquellengruppe und die zweite Lichtquellengruppe entgegengesetzt bzw. voneinander abgewandt ausgerichtet sind. Auch dies unterstützt eine effektive Trennung der beiden Lichtabstrahlmuster. Insbesondere mag die mindestens eine Lichtquelle der ersten Lichtquellengruppe und der zweiten Lichtquellengruppe auf jeweiligen Substraten (z.B. Keramiksubstrat oder Leiterplatte) angeordnet sein, die Substrate parallel zueinander ausgerichtet sein und die Lichtquellen der Lichtquellengruppen zueinander abgewandt sein.
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Es ist außerdem eine Ausgestaltung, dass sich die Lichtquellengruppen im Bereich eines inneren Brennflecks oder inneren Brennpunktbereichs des der jeweiligen Lichtquelle zugeordneten, also optisch nachgeordneten, Schalenreflektors befinden. Der innere Brennpunkt des oberen und der innere Brennpunkt des unteren Halbschalenreflektors müssen dabei nicht zusammenfallen, sondern können gegeneinander versetzt sein, zum Beispiel entlang der optischen Achse der Reflektoranordnung und/oder lateral auf der Hauptebene H. Dadurch wird mit einem geringen Aufwand eine einfach formbare, insbesondere hochgradig homogene, Lichtabstrahlung ermöglicht.
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Es ist zudem eine Ausgestaltung, dass der Schalenreflektor, bzw. dessen reflektierende Innenseite oder Innenwand, eine ellipsoide Grundform aufweist. Dies ermöglicht einen besonders kompakten Aufbau, insbesondere falls dem Schalenreflektor ein optisches Element, insbesondere Linse, nachgeschaltet ist. Die ellipsoide Grundform mag eine Abweichung von einer genau ellipsoiden Form umfassen, mag also insbesondere nur annähernd ellipsoid sein, beispielsweise um einen stärker aufgeweiteten Lichtstrahl zu erzeugen.
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Allgemein ist der Schalenreflektor jedoch nicht auf eine ellipsoide Grundform beschränkt und mag beispielsweise paraboloid oder freiflächnerisch geformt sein.
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Es ist eine besonders bevorzugte Weiterbildung, dass der Schalenreflektor annähernd ellipsoid geformt ist und die Blende sich über eine ganze Breite des Schalenreflektors auf einer Hauptebene erstreckt. Diese Hauptebene unterteilt den Schalenreflektor in einen oberen Schalenbereich und in einen unteren Schalenbereich. Die erste Lichtquellengruppe befindet sich im Bereich der Hauptebene und im Bereich eines Brennflecks des Schalenreflektors und beleuchtet den oberen Schalenbereich. Die zweite Lichtquellengruppe befindet sich ebenfalls im Bereich der Hauptebene und im Bereich eines Brennflecks des Schalenreflektors und beleuchtet den unteren Schalenbereich. Die erste Lichtquellengruppe und die zweite Lichtquellengruppe sind dazu voneinander abgewandt ausgerichtet. Der vorderseitige Randbereich der Blende liegt zumindest teilweise auf oder im Bereich der Lichtaustrittsöffnung. Ein hinterer Randbereich der Blende ist von den Lichtquellengruppen beabstandet.
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Die Leuchtvorrichtung kann allgemein ein oder mehrere dem Schalenreflektor nachgeschaltete optische Elemente aufweisen, z.B. ein oder mehrere Linsen, weitere Reflektoren, lichtdurchlässige Abdeckungen usw.
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Es ist auch noch eine Ausgestaltung, dass die Leuchtvorrichtung eine Fahrzeug-Leuchtvorrichtung ist. Die Art des Fahrzeugs ist nicht beschränkt und kann beispielsweise wassergestützte Fahrzeuge (Schiffe usw.), luftgestützte Fahrzeuge (Flugzeuge, Helikopter usw.) als auch landgestützte Fahrzeuge (z.B. Pkw, Lkw, Motorräder, E-Bikes, Schienenfahrzeuge usw.) umfassen. Insbesondere sind Kraftfahrzeuge bevorzugt, speziell landgestützte Kraftfahrzeuge, oder Elektrofahrzeuge.
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Es ist noch eine Ausgestaltung, dass die Fahrzeug-Leuchtvorrichtung zwischen einem Abblendlicht und einem Fernlicht umschaltbar ist. Insbesondere hierfür ist die Erfindung vorteilhaft nutzbar, da das Abblendlicht eine scharfe Hell-Dunkel-Grenze benötigt, während das Fernlicht ein breites, durchgehend ausleuchtendes Lichtabstrahlmuster erzeugen sollte. Das Abblendlicht kann insbesondere durch den Betrieb nur einer Lichtquellengruppe und das Fernlicht durch den Betrieb beider Lichtquellengruppen erzeugt werden.
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Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im Zusammenhang mit der folgenden schematischen Beschreibung von Ausführungsbeispielen, die im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläutert werden. Dabei können zur Übersichtlichkeit gleiche oder gleichwirkende Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen sein.
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1 zeigt als Schnittdarstellung in Seitenansicht eine erste Leuchtvorrichtung;
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2 zeigt ein Lichtabstrahlmuster auf einer Lichtaustrittsöffnung der ersten Leuchtvorrichtung;
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3 zeigt als Schnittdarstellung in Seitenansicht eine zweite Leuchtvorrichtung;
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4 zeigt die zweite Leuchtvorrichtung als Schnittdarstellung in Draufsicht;
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5 zeigt ein Lichtabstrahlmuster auf einer Lichtaustrittsöffnung der zweiten Leuchtvorrichtung; und
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6 zeigt als Schnittdarstellung in Seitenansicht eine dritte Leuchtvorrichtung.
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1 zeigt eine erste Leuchtvorrichtung 11. Die Leuchtvorrichtung 11 weist einen Hohlreflektor oder Schalenreflektor 12 mit einer vorderseitigen Lichtaustrittsöffnung 13 auf. Der Schalenreflektor 12 bzw. dessen reflektierende Innenwand oder Innenseite 14 ist annähernd ellipsoid geformt und stellt einen Halbkörper dar. Die Lichtaustrittsöffnung 13 entspricht der durch den freien Rand 15 des Schalenreflektors 12 aufgespannten Öffnung des Schalenreflektors 12.
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Der Schalenreflektor 12 ist hier rein beispielhaft um seine Längsachse L rotationssymmetrisch ausgebildet und weist eine Hauptebene H auf, in welcher die Längsachse L liegt. Die Hauptebene H erstreckt sich in der gezeigten Darstellung horizontal und damit senkrecht zur Bildebene. Die Hauptebene H unterteilt den Schalenreflektor 12 in einen oberen Schalenbereich 16 und in einen unteren Schalenbereich 17.
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Im Bereich eines inneren Brennflecks F des Schalenreflektors 12 befinden sich eine erste Lichtquellengruppe 18 zur Bestrahlung des oberen Schalenbereichs 16 mit Licht B1 und eine zweite Lichtquellengruppe 19 zur Bestrahlung des unteren Schalenbereichs 17 mit Licht B2.
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Die erste Lichtquellengruppe 18 weist mehrere weißes Licht abstrahlende Leuchtdioden 20 auf, welche auf einem gemeinsamen, planaren Substrat 21 angeordnet sind. Die Leuchtdioden 20 strahlen ihr Licht B1 nur in den oberen Schalenbereich 16 (nach oben) aus. Analog weist die zweite Lichtquellengruppe 19 mehrere Leuchtdioden 20 auf, welche auf einem gemeinsamen, planaren Substrat 22 angeordnet sind. Die Leuchtdioden 20 der zweiten Lichtquellengruppe 19 strahlen ihr Licht B2 nur in den unteren Schalenbereich 17 (nach unten) aus. Die Leuchtdioden 20 der ersten Lichtquellengruppe 18 und die Leuchtdioden 20 der zweiten Lichtquellengruppe 19 sind also in entgegengesetzte Richtungen und damit voneinander abgewandt ausgerichtet.
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In der Hauptebene H liegt ferner eine ebene, plattenartige Blende 23, welche mit einem von der Lichtaustrittsöffnung 13 abgewandten rückseitigen Rand 24 beabstandet von den Lichtquellengruppen 18, 19 angeordnet ist und mit einem vorderseitigen Rand 25 in der Lichtaustrittsöffnung 13 liegt bzw. dort abschließt. Die Blende 23 weist einen ebenen, plattenartigen Träger 28 auf, welcher beidseitig, d.h. an seiner dem oberen Schalenbereich 16 zugewandten Oberseite und seiner dem unteren Schalenbereich 17 zugewandten Unterseite, mit einer spekular reflektierenden Schicht („Spiegelschicht“) 27 versehen, also verspiegelt, ist. Die Blende 23 erstreckt sich in ihrer Breite, die senkrecht zur Bildebene der 1 verläuft, über den gesamten Innenraum des Schalenreflektors 12. Durch diese Blende 23 wird eine scharfe, verlustarme, kompakte und einfach umzusetzende räumliche Trennung von an dem oberen Schalenbereich 16 und an dem unteren Schalenbereich 17 reflektiertem Licht erreicht, insbesondere auch durch das Heranführen des vorderseitigen Rands 25 an die Lichtaustrittsöffnung 13.
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Die Blende 23 und die Lichtquellengruppe 18, 19 befinden sich in Bezug auf die Hauptebene H folglich auf zumindest im Wesentlichen gleicher Höhe, so dass die Lichtquellengruppen 18, 19 auch im Bereich einer durch die Blende 23 aufgespannten Ebene (hier der Hauptebene H) liegen.
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Die Leuchtvorrichtung 11 weist ferner eine dem Schalenreflektor 12 nachgeschaltete Linse 26 auf, durch welche das aus der Lichtaustrittsöffnung 13 austretende Licht B1, B2 hindurchläuft und dabei strahlgeformt wird.
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In einer ersten Betriebsart zum Erzeugen einer ersten Lichtfunktion bzw. eines ersten Lichtabstrahlmusters ist nur die erste Lichtquellengruppe 18 aktiviert. Diese strahlt das Licht B1 in den oberen Schalenbereich 16, und zwar teilweise auf die Innenseite 14 des Schalenreflektors 12 und teilweise direkt aus der Lichtaustrittsöffnung 13 auf die Linse 26. Das auf die Innenseite 14 des Schalenreflektors 12 auftreffende Licht tritt folgend teilweise direkt aus der Lichtaustrittsöffnung 13 aus und gelangt dann zu der Linse 26 oder wird folgend von der oberseitigen Spiegelschicht 27 der Blende 23 reflektiert und läuft dann erst aus der Lichtaustrittsöffnung 13 heraus zu der Linse 26. Der untere Schalenbereich 17 wird nicht beleuchtet.
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Aufgrund der signifikanten Dicke und optischen Dicke der Blende 23 an der Lichtaustrittsöffnung 13 wird dort ein erstes Lichtabstrahlmuster L1 erzeugt, das in 2 gezeigt ist. Dieses mittels des Lichts B1 erzeugte Lichtabstrahlmuster L1 weist einen durch die Blende 23 verursachten scharfen unteren Rand R1 auf, welcher als Hell-Dunkel-Grenze dient und einen Abstand d zu der Hauptebene H aufweist. Falls die Leuchtvorrichtung 11 als eine Fahrzeug-Leuchtvorrichtung genutzt wird, z.B. als ein Scheinwerfer, kann das Lichtabstrahlmuster L1 insbesondere eine Lichtfunktion eines Abblendlichts übernehmen.
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In einer zweiten Betriebsart zum Erzeugen einer zweiten Lichtfunktion bzw. eines zweiten Lichtabstrahlmusters wird zusätzlich die zweite Lichtquellengruppe 19 aktiviert. Diese strahlt ihr Licht B2 in den unteren Schalenbereich 17, und zwar teilweise auf die Innenseite 14 des Schalenreflektors 12 und teilweise direkt aus der Lichtaustrittsöffnung 13 heraus auf die Linse 26. Das auf die Innenseite 14 des Schalenreflektors 12 auftreffende Licht tritt folgend teilweise direkt aus der Lichtaustrittsöffnung 13 aus und gelangt dann zu der Linse 26 oder wird folgend von der unterseitigen Spiegelschicht 27 der Blende 23 reflektiert und läuft dann erst aus der Lichtaustrittsöffnung 13 heraus zu der Linse 26. Dadurch wird an der Lichtaustrittsöffnung 13 zusätzlich ein zweites Lichtabstrahlmuster L2 erzeugt, das ebenfalls in 2 gezeigt ist. Dieses zweite Lichtabstrahlmuster L2 weist einen durch die Blende 23 verursachten scharfen oberen Rand R2 auf, welcher auch einen Abstand d zu der Hauptebene H aufweist.
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Falls die Leuchtvorrichtung 11 als eine Fahrzeug-Leuchtvorrichtung genutzt wird, z.B. als ein Scheinwerfer, kann das kombinierte Lichtabstrahlmuster L1 + L2 insbesondere eine Lichtfunktion eines Fernlichts übernehmen. Da aber der untere Rand R1 und der obere Rand R2 voreinander beabstandet sind, ergibt sich zwischen ihnen ein unerwünschter dunkler Streifen S der Höhe (Dicke) 2d. Ein rückwärtiger Versatz des vorderseitigen Rands 25 hinter die Lichtaustrittsöffnung 13 würde jedoch die Schärfe der Hell-Dunkel-Grenze verringern.
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3 zeigt als Schnittdarstellung in Seitenansicht eine zweite Leuchtvorrichtung 31 mit einem ähnlichen Grundaufbau wie die Leuchtvorrichtung 11.
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Im Gegensatz zu der Leuchtvorrichtung 11 weist eine Blende 33 der Leuchtvorrichtung 31 bzw. deren Träger 35 einen vorderseitigen Randbereich 36 auf, welcher spitz auf die Lichtaustrittsöffnung 13 zuläuft und dort folglich eine vernachlässigbare optische Dicke aufweist.
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4 zeigt die zweite Leuchtvorrichtung 31 als Schnittdarstellung durch den oberen Schalenbereich 16 leicht oberhalb der Lichtquellengruppe 18 in Draufsicht. Die Blende 33 und damit auch der vorderseitige Randbereich 36 erstrecken sich über die gesamte Breite des Schalenreflektors 12. Obwohl ein freier Rand 37 des vorderseitigen Randbereichs 36 hier geradlinig ausgeführt ist und folglich in der Lichtaustrittsöffnung 13 liegt, kann der Rand in einer Variante 37a auch eine gestrichelt eingezeichnete Stufe 38 aufweisen, welche sich bis vor den Schalenreflektor 12 erstreckt.
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5 zeigt ein Lichtabstrahlmuster der zweiten Leuchtvorrichtung 31 auf der Lichtaustrittsöffnung 13. Das Lichtabstrahlmuster L1 weist eine zum Lichtabstrahlmuster L1 der Leuchtvorrichtung 11 ähnliche Form auf, wobei aber aufgrund des sich verjüngenden Randbereichs 36 mit der vernachlässigbaren optischen Dicke an der Lichtaustrittsöffnung 13 nun kein Abstand zu der Hauptebene H mehr vorhanden ist. Der untere Rand R1 des Lichtabstrahlmusters L1 liegt auf der Hauptebene H. Analog liegt der obere Rand R2 des Lichtabstrahlmusters L2 auf der Hauptebene H. Folglich bildet sich kein dunkler Streifen zwischen den Lichtabstrahlmustern L1 und L2, und das kombinierte Lichtabstrahlmuster L1 und L2 in der zweiten Betriebsart ist praktisch durchgehend.
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6 zeigt als Schnittdarstellung in Seitenansicht eine dritte Leuchtvorrichtung 41 mit einem ähnlichen Grundaufbau wie die Leuchtvorrichtung 11.
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Jedoch ist die Blende nun als eine Blende 43 mit einem lichtdurchlässigen Träger 46 ausgestattet, an welchem nur oberseitig eine beidseitig reflektierende Spiegelschicht 27 angeordnet ist, z.B. eine Silberschicht oder eine MIRO- oder MIRO SILVER-Schicht. Der Träger 46 ist als ein lichtleitender Träger ausgestaltet, z.B. aus Glas oder Polymethylmethacrylat (PMMA) und weist einen vorderen Rand 45 nicht vernachlässigbarer Höhe auf, welcher zur Lichtauskopplung oder Lichtabstrahlung vorgesehen und eingerichtet ist, z.B. aufgeraut sein kann.
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In der ersten Betriebsart zum Erzeugen des ersten Lichtabstrahlmusters L1 ist nur die erste Lichtquellengruppe 18 aktiviert, wobei sich das Licht B1 analog zu der Leuchtvorrichtung 11 in dem oberen Schalenbereich 16 ausbreitet und folgend zu der Linse 26 gelangt. Das erzeugte Lichtabstrahlmuster L1 entspricht dem Lichtabstrahlmuster L1 der Leuchtvorrichtung 11.
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In der zweiten Betriebsart wird zusätzlich die zweite Lichtquellengruppe 19 aktiviert. Diese strahlt ihr Licht B2 in den unteren Schalenbereich 17, welches folgend zumindest teilweise auf die Unterseite 47 des Trägers 46 der Blende 43 trifft. Da der Träger 46 lichtdurchlässig (insbesondere transparent) ist, läuft das Licht B2 durch den Träger 46 hindurch, und wird an der auf dem Träger 46 aufliegenden Unterseite der Spiegelschicht 27 reflektiert. Danach durchläuft das Licht B2 den Träger 46 wieder und tritt in Richtung des unteren Schalenbereichs 17 oder direkt durch die Lichtaustrittsöffnung 13 aus.
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Der Träger 46 weist also bis auf die sehr dünne Spiegelschicht 27 eine vernachlässigbare optische Dicke auf, und zwar auch ohne eine spezielle Ausgestaltung eines vorderseitigen Randbereichs. Die beiden Lichtabstrahlmuster L1 und L2 grenzen also ähnlich zu den Lichtabstrahlmustern L1 und L2 der Leuchtvorrichtung 31 ohne einen dunklen Streifen aneinander, allerdings höhenversetzt zu der Hauptebene H auf Höhe der Spiegelschicht 27.
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Da das Licht B2 bei seinem Auftreffen an der Unterseite 47 des Trägers 46 teilweise reflektiert werden kann, mag sich anstelle des dunklen Streifens dennoch ein Streifen mit einer geringeren Helligkeit ergeben. Um diese geringere Helligkeit auszugleichen bzw. dort die Helligkeit zu verstärken, wird das aus dem Rand 45 austretende Licht verwendet, welches in diesen dunkleren Bereich strahlt.
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Falls die Leuchtvorrichtung 11 als eine Fahrzeug-Leuchtvorrichtung genutzt wird, z.B. als ein Scheinwerfer, kann das kombinierte Lichtabstrahlmuster L1 + L2 insbesondere eine Lichtfunktion eines Fernlichts übernehmen. Da aber der untere Rand R1 und der obere Rand R2 voreinander beabstandet sind, ergibt sich zwischen ihnen ein unerwünschter dunkler Streifen S der Höhe 2d. Ein rückwärtiger Versatz des vorderseitigen Rands 25 hinter die Lichtaustrittsöffnung 13 würde jedoch die Schärfe der Hell-Dunkel-Grenze verringern.
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Die Blenden 23, 33, 43 der oben beschriebenen Ausführungsbeispiele weisen jeweils eine Dicke von 1 mm auf. Die Blende 33 mit dem verjüngten vorderseitigen Randabschnitt 36 weist im Bereich ihres Randabschnitts 36 eine Dicke von nur 0,05 mm auf. Das heißt, die Dicke der Blende 33 nimmt im verjüngten Randbereich 36 in Richtung des Randes der Blende 33 stetig von dem Maximalwert von 1 mm auf den Minimalwert von 0,05 mm ab.
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Obwohl die Erfindung im Detail durch die gezeigten Ausführungsbeispiele näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht darauf eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.
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So mag die Blende auch in alle Richtungen gegen die Hauptebene geneigt und/oder ein- oder mehrfach in allen Raumdimensionen angewinkelt sein
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Nicht gezeigt, aber vorhanden sein kann insbesondere eine Halterung für die Lichtquellengruppe(n), welche bevorzugt auch als Wärmeableitungselement, beispielsweise in Form von Wärmespreizungskörper oder Heat Pipe, oder Kühlkörper dienen kann.
