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Die Erfindung betrifft ein Lichtmodul für einen Kfz-Scheinwerfer.
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Mit Kfz-Scheinwerfern soll in vielen Fällen eine abgeblendete Lichtverteilung bereitgestellt werden, welche sich durch eine abschnittsweise horizontal verlaufende Hell-Dunkel-Grenze auszeichnet. Dabei ist es erwünscht, eine möglichst intensive Ausleuchtung im Bereich unmittelbar unterhalb der Hell-Dunkel-Grenze zu erzeugen (Abblendlicht-Spot-Lichtverteilung), um eine ausreichende Reichweite zu erzielen. Zusätzlich soll eine ausreichende Ausleuchtung des Fahrzeugvorfeldes oder von Seitenbereichen gewährleistet werden (Grundlicht-Lichtverteilung). Solche Kfz-Scheinwerfer können als Abblendlicht oder Nebellicht Verwendung finden. Durch einen geeigneten Verlauf der Hell-Dunkel-Grenze kann dabei ein gefährliches Blenden von entgegenkommenden Fahrzeugen vermieden werden.
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Darüber hinaus soll mit Kfz-Scheinwerfern oftmals zusätzlich eine Fernlicht-Lichtverteilung bereitgestellt werden, welche eine hohe Beleuchtungsstärke in einem Bereich oberhalb der Hell-Dunkel-Grenze der abgeblendeten Lichtverteilung aufweist.
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Zur Realisierung einer abgeblendeten Lichtverteilung sind einerseits Projektionssysteme bekannt. Hierbei handelt es sich meist um zweistufige optische Systeme, bei denen Licht einer Lichtquelle über eine Primäroptik in die Brennebene einer Sekundäroptik gelenkt wird, welche Licht mit der gewünschten abgestrahlten Lichtverteilung projiziert. Aufgrund des zweistufigen Aufbaus beanspruchen Projektionssysteme in der Regel viel Bauraum entlang des Strahlengangs.
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Außerdem sind Reflexionssysteme bekannt, bei welchen ein Reflektor zur Formung und Umlenkung des von einer Lichtquelle ausgestrahlten Lichts in die abgestrahlte Lichtverteilung zum Einsatz kommt. Hierbei sind meist komplex geformte und große Reflektorflächen erforderlich, um die gewünschte Lichtverteilung zu erzielen.
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Als Lichtquelle für Kfz-Scheinwerfer ist oftmals der Einsatz von LEDs erwünscht, da diese einen vergleichsweise geringen Energieverbrauch und eine vergleichsweise hohe Effizienz der Energieumwandlung aufweisen. Hierbei besteht jedoch ein Problem darin, dass nach gegenwärtigem Stand der Technik LEDs meist geringere Lichtströme erzeugen als Gasentladungslampen oder Halogenlampen. Daher müssen regelmäßig mehrere LED-Lichtquellen in einem Lichtmodul kombiniert werden, um ausreichend hohe Lichtströme zu erzeugen.
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Aus den Druckschriften
JP 2003 031 011 A und
DE 10 2007 025 337 A1 sind Beleuchtungseinrichtungen mit LED-Lichtquellen und Zylinderreflektoren bekannt.
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Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein kompaktes LED-Lichtmodul bereitzustellen, mit welchem sich bei hoher Effizienz eine Abstrahllichtverteilung mit hoher Beleuchtungsstärke an der Hell-Dunkel-Grenze und homogener Ausleuchtung im Fahrzeugvorfeld erzielen lässt. Dabei soll es insbesondere möglich sein, auf einfache Weise eine Fernlichtfunktion zu integrieren.
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Diese Aufgabe wird durch ein Lichtmodul gemäß dem Anspruch 1 gelöst. Dieses Lichtmodul weist einen Lichtaustrittsabschnitt auf, durch welchen Licht in eine Hauptabstrahlrichtung abstrahlbar ist. Außerdem ist eine Grundlichtquelle vorgesehen, welche wenigstens eine LED mit einer von einer Kante begrenzten Lichtabstrahlfläche aufweist. Das Lichtmodul weist außerdem einen zu dem Lichtaustrittsabschnitt hin offenen Reflektor zum Kollimieren von Licht in einer Meridionalebene, sowie eine Zylinderlinse zum Kollimieren des Lichts in einer senkrecht zur Meridionalebene verlaufenden Sagittalebene auf. Dabei ist der Reflektor in der Sagittalebene im Wesentlichen krümmungsfrei ausgebildet und in der Meridionalebene derart gekrümmt, dass eine Brennlinie definiert wird. Die Grundlichtquelle ist derart angeordnet, dass die Kante der wenigstens einen LED auf der Brennlinie verläuft und sich die Lichtabstrahlfläche der LED ausgehend von der Brennlinie in Richtung des Lichtaustrittabschnitts erstreckt, so dass das von dem Lichtmodul ausgestrahlte Licht eine Grundlichtverteilung mit einer Hell-Dunkel-Grenze aufweist.
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Da die Kante der LED auf der Brennlinie verläuft und sich die Lichtabstrahlfläche von dem Reflektor weg erstreckt (das heißt in Richtung des Lichtaustrittsabschnitts), führt jedes von der Lichtabstrahlfläche ausgestrahlte Lichtbündel, das an einem Reflektorabschnitt reflektiert wird, zu einem ausgeleuchteten Bereich, welcher sich unmittelbar an die Hell-Dunkel-Grenze anschließt und sich unterhalb der Hell-Dunkel-Grenze erstreckt. Daher wird eine Grundlichtverteilung erzeugt, die einen vertikal oben liegenden Dunkelbereich und einen vertikal unten liegenden Hellbereich aufweist, wobei der Hellbereich von dem Dunkelbereich durch die Hell-Dunkel-Grenze getrennt ist.
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Der erfindungsgemäßen Lösung liegt außerdem die Idee zugrunde, die Bündelungswirkung in vertikaler Richtung (das heißt in der Meridionalebene) und in horizontaler Richtung (das heißt in der Sagittalebene) auf zwei verschiedene Bauteile aufzuteilen. Der Reflektor wirkt aufgrund seiner Krümmung in der Meridionalebene nur zur Bündelung in vertikaler Richtung, wogegen die Zylinderlinse zur Bündelung in horizontaler Richtung ausgebildet ist.
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Da der Reflektor eine ausgedehnte Brennlinie definiert, können entlang der Brennlinie mehrere LEDs einer Grundlichtquelle angeordnet werden. Hierfür steht genügend Bauraum zur Verfügung. Auch wenn die einzelnen LEDs beabstandet voneinander angeordnet sind, kann die Bündelung durch die Zylinderlinse zu einer abgestrahlten Lichtverteilung mit einem homogenen Verlauf in horizontaler Richtung führen. Das erfindungsgemäße Lichtmodul kann daher von mehreren LEDs gespeist werden. So können eine hohe Beleuchtungsstärke und große Lichtströme erzielt werden.
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Umfasst die Grundlichtquelle mehrere LEDs, so führt – wie oben erläutert – jede LED zu einem ausgeleuchteten Bereich, der sich unmittelbar an die Hell-Dunkel-Grenze anschließt. Alle ausgeleuchteten Bereiche schließen sich unmittelbar an die Hell-Dunkel-Grenze an. Daher weist die Hell-Dunkel-Grenze einen hohen Kontrast auf und der Hellbereich läuft im Fahrzeugvorfeld homogen und stetig aus.
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Im vorliegenden Zusammenhang wird unter der Meridionalebene diejenige Ebene verstanden, welche durch die Vertikale und die Hauptabstrahlrichtung des Lichtmoduls aufgespannt wird. Unter der Sagittalebene wird die Ebene verstanden, welche durch die Horizontale und die Hauptabstrahlrichtung definiert ist.
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Die Zylinderlinse kann als zylindrische Sammellinse oder als Gürtellinse ausgebildet sein. Derartige Linsen weisen in einem Schnitt parallel zur Sagittalebene einen Sammellinsenquerschnitt auf (sind also in der Mitte dicker als am Rand), während die Wandstärke in einem Schnitt parallel zur Meridionalebene jeweils konstant ist. Denkbar ist jedoch auch, dass die Zylinderlinse als Fresnel-Linse ausgebildet ist, welche diskrete Linsenzonen aufweist, die insbesondere als Prismenkeile ausgebildet sind. Solche Linsen benötigen weniger Material und können daher mit geringerem Gewicht hergestellt werden.
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Der Reflektor weist in Schnitten parallel zur Meridionalebene vorzugsweise einen parabelförmigen oder parabelähnlichen Verlauf auf, so dass eine senkrecht zur der Meridionalebene verlaufende Brennlinie definiert wird.
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Die Zylinderlinse kann im Strahlengang ausgehend von der Grundlichtquelle vor oder nach dem Reflektor angeordnet sein. Denkbar ist auch eine Anordnung mit zwei oder mehreren Zylinderlinsen, wobei eine erste Zylinderlinse im Strahlengang ausgehend von der Grundlichtquelle vor dem Reflektor und eine zweite Zylinderlinse im Strahlengang ausgehend von der Grundlichtquelle nach dem Reflektor angeordnet ist. Die Zylinderlinse kann walzenartige Bündelstrukturen aufweisen, wobei insbesondere die Walzenachse parallel zur Zylinderachse der Zylinderlinse verläuft. Denkbar sind auch kissenartige Strukturen. Die Bündelstrukturen sind beispielsweise derart ausgestaltet, dass die Zylinderlinse und/oder eine der genannten Bündelstrukturen beim Blick in das Lichtmodul als Ganzes erleuchtet erscheint. Dadurch lässt sich ein Tagfahrlicht mit ansprechender Optik realisieren.
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Vorzugsweise bildet die Zylinderlinse den Lichtaustrittsabschnitt des Lichtmoduls. Hierzu ist insbesondere der Reflektor in Richtung des Lichtaustrittsabschnitts von Begrenzungskanten begrenzt und die Zylinderlinse derart ausgebildet, dass sie sich unmittelbar an die Begrenzungskanten des Reflektors anschließt.
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Der Reflektor kann als Segment oder Sektor eines zylindrischen Hohlkörpers ausgebildet sein. Hierbei ist ein zylindrischer Körper nicht auf einen Kreiszylinder eingeschränkt. Denkbar ist vielmehr ein allgemeiner Zylinder im Sinne eines Hohlkörpers, der durch Verschiebung einer in der Meridionalebene verlaufenden Kurve entlang einer senkrecht zu der Meridionalebene stehenden Geraden entsteht.
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Vorteilhafterweise erstreckt sich der Reflektor nur oberhalb der Lichtabstrahlfläche der LED. Da eine LED Licht nur in einen Halbraum oberhalb ihrer Lichtabstrahlfläche abstrahlt, kann bei dem erfindungsgemäßen Lichtmodul auf eine Erstreckung des Reflektors unter die Lichtabstrahlfläche verzichtet werden. Dies ermöglicht einen kompakten Aufbau des Lichtmoduls. Besonders bevorzugt ist, wenn sich der Reflektor in der Meridionalebene von der Brennlinie aus gesehen lediglich über einen Winkelbereich kleiner als 120°, insbesondere kleiner als 90°, erstreckt.
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Zur weiteren Ausgestaltung weist der Reflektor eine Reflektorfacette und/oder eine Streustruktur auf, welche derart ausgebildet ist, dass ein Lichtbündel von der Reflektorfacette und/oder von der Streustruktur in einen Bereich oberhalb der Hell-Dunkel-Grenze der Grundlichtverteilung ablenkbar ist. Dadurch kann ein kleiner Teil der von der Grundlichtquelle abgestrahlten Intensität als „Overhead-Beleuchtung” in den Dunkelbereich oberhalb der Hell-Dunkel-Grenze abgelenkt werden. Dies ermöglicht beispielsweise ein Lesen von Straßenschildern, ohne dass die Gefahr einer Blendung des Gegenverkehrs besteht. Die Reflektorfacette kann als Bereich der Reflektorfläche ausgebildet sein, der lokal eine von der umgebenden Reflektorfläche abweichende Orientierung ausfweist. Denkbar ist auch eine Ausgestaltung als Einbuchtung oder Erhebung in der reflektierenden Fläche des Reflektors.
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Die Grundlichtquelle ist insbesondere derart ausgebildet, dass eine Quellenlichtverteilung mit einer Vorzugsabstrahlrichtung ausstrahlbar ist. Die Grundlichtquelle kann dann derart angeordnet sein, dass ihre Vorzugsabstrahlrichtung mit der Hauptabstrahlrichtung des Lichtmoduls einen spitzen Umlenkwinkel oder einen rechten Winkel oder einen stumpfen Umlenkwinkel einschließt. Als Umlenkwinkel wird in diesem Zusammenhang der Absolutbetrag des Winkels verstanden, welcher zwischen einem ersten Schenkel, der sich von einem Scheitelpunkt in Vorzugsabstrahlrichtung erstreckt, und einem zweiten Schenkel, welcher sich von dem Scheitelpunkt in Hauptabstrahlrichtung erstreckt, eingeschlossen wird. Als vorteilhaft haben sich Umlenkwinkel zwischen 60° und 120° erwiesen. Über den Umlenkwinkel kann auf einfache Weise die Intensitätsverteilung der Grundlichtverteilung des Lichtmoduls beeinflusst werden. Ist die Vorzugsabstrahlrichtung der Grundlichtquelle in Richtung des Lichtaustrittsabschnitts verkippt (was einem spitzen Umlenkwinkel im Sinne der obigen Definition entspricht), so wird ein Großteil der ausgestrahlten Lichtintensität in den Bereich unmittelbar unterhalb der Hell-Dunkel-Grenze gelenkt. Dadurch kann eine hohe Beleuchtungsstärke unmittelbar unterhalb der Hell-Dunkel-Grenze realisiert werden. Wird umgekehrt die Grundlichtquelle derart verkippt, dass die Vorzugsabstrahlrichtung mit der Hauptabstrahlrichtung einen stumpfen Winkel einschließt (das heißt die Vorzugsabstrahlrichtung ist von dem Lichtaustrittsabschnitt weg verkippt), so wird ein größerer Anteil der Lichtintensität in Bereiche weit unterhalb der Hell-Dunkel-Grenze gelenkt. So können die Intensitäten der Abblendlicht-Spot-Lichtverteilung und der Grundlicht-Lichtverteilung abgestimmt werden.
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Vorzugsweise weist die Grundlichtquelle wenigstens eine LED mit einer eben ausgebildeten Lichtabstrahlfläche auf, welche von gerade verlaufenden Kanten begrenzt ist.
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Die Grundlichtquelle kann eine Mehrzahl von LEDs aufweisen, welche derart nebeneinander angeordnet sind, dass jeweils eine Kante einer LED auf der Brennlinie liegt. Dabei weist jede LED wiederum eine von Kanten begrenzte Lichtabstrahlfläche auf. Insbesondere umfasst die Grundlichtquelle eine Mehrzahl von gleichartigen LED-Chips, welche unmittelbar aneinander anstoßend nebeneinander angeordnet sind.
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Die einzelnen LEDs beziehungsweise LED-Chips der Grundlichtquelle sind vorteilhafterweise unabhängig voneinander elektrisch ansteuerbar. Dies ermöglicht es, die abgestrahlte Lichtverteilung des Lichtmoduls auf einfache Weise elektrisch zu verändern.
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Eine besonders bevorzugte Ausgestaltung des Lichtmoduls ergibt sich dadurch, dass zusätzlich zur Grundlichtquelle eine Fernlichtquelle vorgesehen ist, welche wiederum wenigstens eine LED mit einer von einer Kante begrenzten Lichtabstrahlfläche aufweist, wobei die Fernlichtquelle derart angeordnet ist, dass die Brennlinie durch die Lichtabstrahlfläche verläuft. Dann kann mit dem Lichtmodul Licht mit einer Fernlichtverteilung ausgestrahlt werden, welche mit der Hell-Dunkel-Grenze der Grundlichtverteilung überlappt. Die kombinierte Fernlicht-Grundlicht-Lichtverteilung ist dann homogen und weist am Übergang zwischen den beiden Lichtverteilungen keine Streifen auf. Die Fernlichtquelle kann problemlos neben der Grundlichtquelle entlang der Brennlinie angeordnet werden. Hierfür steht bei dem erfindungsgemäßen Lichtmodul genug Bauraum zur Verfügung.
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Eine Fernlichtverteilung kann jedoch auch dadurch bereitgestellt werden, dass die Kante einer LED der Fernlichtquelle auf der Brennlinie verläuft, jedoch sich die Lichtabstrahlfläche ausgehend von der Brennlinie in Richtung entgegengesetzt des Lichtaustrittsabschnitts erstreckt. Insofern erstrecken sich die Lichtabstrahlflächen von LEDs der Grundlichtquelle und der Fernlichtquelle in entgegengesetzte Richtungen ausgehend von der Brennlinie. Diese Ausgestaltung führt zu einer Fernlichtverteilung, welche mit der Grundlichtverteilung nicht überlappt, sondern sich oberhalb der Hell-Dunkel-Grenze der Grundlichtverteilung erstreckt.
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Die Fernlichtquelle ist vorzugsweise unabhängig von der Grundlichtquelle elektrisch ansteuerbar, so dass Abblendlicht und Fernlicht unabhängig voneinander an- und ausschaltbar sind.
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Die Fernlichtquelle kann durch die vorstehend zu der Grundlichtquelle erläuterten Maßnahmen weiter ausgestaltet werden. Insofern wird auf die Ausführungen zur Grundlichtquelle verwiesen. Denkbar ist insbesondere, dass die Fernlichtquelle identisch mit der Grundlichtquelle ausgebildet ist, sich jedoch hinsichtlich der Anordnung relativ zur Brennlinie unterscheidet.
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Zur Bündelung des Lichts der Fernlichtquelle in oder parallel zur Sagittalebene ist vorzugsweise eine Fernlicht-Bündellinse vorgesehen, welche derart ausgebildet und angeordnet ist, dass das von der Grundlichtquelle ausgestrahlte Licht im Wesentlichen unbeeinflusst bleibt. Insofern wird durch die Fernlichtbündellinse nur das Fernlicht gebündelt. Dies ermöglicht es, mit dem Lichtmodul eine Fernlichtverteilung auszustrahlen, die in der Horizontalen stärker gebündelt ist, als die Grundlichtverteilung. Dadurch kann eine Fernlichtverteilung in der Art eines oberhalb der Hell-Dunkel-Grenze auf die Grundlichtverteilung aufgesetzten Spots ausgestrahlt werden.
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Zur weiteren Ausgestaltung kann ein optisches Prisma vorgesehen sein, welches derart ausgebildet und in Bezug auf die Fernlichtquelle angeordnet ist, dass ein von der Fernlichtquelle ausgestrahltes Lichtbündel in oder parallel zur Meridionalebene abgeknickt oder parallel versetzt wird, jedoch parallel zur Sagittalebene unbeeinflusst bleibt. Die Funktion des optischen Prismas kann in vorteilhafter Weise mit der Fernlichtbündellinse kombiniert werden. Mit dem optischen Prisma kann die optische Position der Fernlichtquelle in Bezug auf die Brennlinie virtuell verändert werden. Dies kann vorteilhaft sein, wenn aus Platzgründen die Fernlicht-LED derart angeordnet werden soll, dass sich die LEDs der Fernlichtquelle und die LEDs der Grundlichtquelle in Bezug auf die Brennlinie gegenüberliegen. Dann kann mit dem optischen Prisma die Fernlichtquelle virtuell so versetzt werden, dass die Brennlinie aus Sicht des Reflektors durch die Lichtabstrahlfläche der Fernlichtquelle verläuft. Ohne das optische Prisma wäre eine solche Lage in Bezug auf die Brennlinie nicht ohne Weiteres zu realisieren. Vielmehr müsste die Fernlichtquelle dazu entlang der Brennlinie gegenüber der Grundlichtquelle versetzt angeordnet sein, da beide Bauteile ansonsten auf der Brennlinie überlappen würden.
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Zur weiteren Ausgestaltung ist eine Blende mit einer Blendenkante vorgesehen, welche derart angeordnet ist, dass die Kante, welche die Lichtabstrahlfläche der LED der Grundlichtquelle und/oder der Fernlichtquelle begrenzt, durch die Blendenkante definiert wird. Dadurch kann eine scharfe Berandung der Lichtabstrahlfläche erzielt werden, was bei dem Lichtmodul zu einer kontrastreichen Hell-Dunkel-Grenze führt.
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Die Lichtquellen des Lichtmoduls sind vorzugsweise symmetrisch zu der Meridionalebene angeordnet, so dass eine abgestrahlte Lichtverteilung mit Intensitätsschwerpunkt in der Meridionalebene erzielt werden kann. Insbesondere ist die Zylinderlinse spiegelsymmetrisch zu einer senkrecht zu der Sagittalebene verlaufenden Symmetrieebene ausgebildet, wobei die LEDs der Grundlichtquelle und/oder der Fernlichtquelle symmetrisch in Bezug auf diese Symmetrieebene angeordnet sind. Dadurch weist die von dem Lichtmodul abgestrahlte Lichtverteilung einen Lichtschwerpunkt in der Symmetrieebene auf.
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Die Zylinderlinse ist vorzugsweise derart ausgebildet, dass eine senkrecht zur Sagittalebene verlaufende Brennlinie definiert wird, wobei die Zylinderlinse derart angeordnet ist, dass die Grundlichtquelle und/oder die Fernlichtquelle zwischen der Brennlinie und der Zylinderlinse angeordnet ist. Insbesondere weist die Zylinderlinse dabei eine große Brennweite derart auf, dass die Brennlinie entgegen der Hauptabstrahlrichtung weit hinter der Grundlichtquelle liegt. Mit dieser Konfiguration wird das Licht in der Sagittalebene nur schwach kollimiert. Eine stärkere Kollimierung kann beispielsweise zur Realisierung eines Tagfahrlichts erwünscht sein. In diesem Fall kann die Zylinderlinse eine kurze Brennweite aufweisen, und die Brennlinie der Zylinderlinse nahezu im Bereich der Grundlichtquelle verlaufen, oder durch die Grundlichtquelle verlaufen.
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Zur weiteren Ausgestaltung kann die Zylinderlinse zylindrische Streustrukturen aufweisen, welche jeweils eine Zylinderachse aufweisen und insbesondere in der Art eines Abschnitts einer Zylinderlinse ausgebildet sind. Vorzugsweise verlaufen die Zylinderachsen der Streustrukturen und die der Zylinderlinse zugeordnete Zylinderachse parallel und stehen senkrecht auf der Sagittalebene.
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Weitere Einzelheiten und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung zu entnehmen, anhand derer die in den Figuren dargestellten Ausführungsformen der Erfindung näher beschrieben und erläutert sind.
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Es zeigen:
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1a ein erfindungsgemäßes Leuchtmodul in perspektivischer Darstellung;
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1b das Leuchtmodul gemäß 1a im Längsschnitt;
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1c das Leuchtmodul aus 1a in einem Horizontalschnitt;
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2a und 2b schematische Darstellungen des Lichtmoduls im Längsschnitt zur Erläuterung der Grundlichtverteilung;
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2c schematische Darstellung der abgestrahlten Lichtverteilung in einem Testschirm beabstandet von dem Lichtmodul;
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3a und 3b ein erfindungsgemäßes Lichtmodul im Längsschnitt zur Erläuterung des Strahlengangs;
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4a eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Lichtmoduls;
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4b schematische Darstellung zur Erläuterung der abgestrahlten Lichtverteilung des Lichtmoduls gemäß 4a;
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5a eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Lichtmoduls im Längsschnitt;
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5b das Lichtmodul gemäß 5a im Horizontalschnitt;
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6a eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Lichtmoduls im Längsschnitt;
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6b das Lichtmodul gemäß 6a im Horizontalschnitt;
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6c Detailansicht aus 6b;
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7 schematische Darstellung zur Erläuterung der Grundlichtverteilung im Bereich der Hell-Dunkel-Grenze;
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8a eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Lichtmoduls im Horizontalschnitt;
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8b das Lichtmodul gemäß 8a in perspektivischer Darstellung;
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8c Detailansicht aus 8a;
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9a bis 9c schematische Darstellung zur Erläuterung von Grundlichtverteilung und Fernlichtverteilung;
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10 schematische Darstellung zur Anordnung von Grundlichtquelle und Fernlichtquelle;
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11a schematische Darstellung für eine weitere Ausführungsform zur Anordnung von Grundlichtquelle und Fernlichtquelle; und
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11b Anordnung gemäß 11a in Seitendarstellung.
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In der folgenden Beschreibung sind gleiche oder entsprechende Bauteile mit denselben Bezugszeichen versehen.
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Die 1 zeigt den Aufbau eines erfindungsgemäßen Lichtmoduls 10 in perspektivischer Darstellung. Das Lichtmodul 10 weist eine Grundlichtquelle 12 und einen Reflektor 14 auf. Der Reflektor 14 ist in eine Hauptabstrahlrichtung 15 offen ausgebildet. Durch einen Lichtaustrittsabschnitt 17 des Lichtmoduls 10 kann Licht in die Hauptabstrahlrichtung 15 ausgestrahlt werden.
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Der Reflektor 14 ist in einer von der Hauptabstrahlrichtung 15 und der Vertikalen aufgespannten Meridionalebene konkav gekrümmt. Er ist in der Art eines Segments eines zylindrischen Hohlkörpers ausgebildet. Der Reflektor 14 ist an einem Kühlkörper 16 angeordnet, der eine Vielzahl von Kühlrippen 22 aufweist.
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Das Lichtmodul 10 weist außerdem eine Zylinderlinse 18 auf, welche im Strahlengang ausgehend von der Grundlichtquelle 12 nach dem Reflektor 14 angeordnet ist. Im dargestellten Beispiel umfasst der Lichtaustrittsabschnitt 17 die Zylinderlinse 18 des Lichtmoduls 10.
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In der 1b ist das Lichtmodul 10 in einem Schnitt durch die Meridionalebene dargestellt. Ein Büschel von durch die Grundlichtquelle 12 ausgestrahlten Lichtstrahlen 24 wird von dem Reflektor 14 in eine Abstrahllichtverteilung 26 abgelenkt, welche aufgrund der Krümmung des Reflektors 14 in der Meridionalebene weitgehend kollimierte Lichtstrahlen aufweist.
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Die Wirkung der Zylinderlinse 18 ist in der 1c veranschaulicht, welche das Leuchtmodul 10 in einem Schnitt durch eine von der Hauptabstrahlrichtung 15 und der Horizontalen aufgespannten Sagittalebene zeigt. Ersichtlich bündelt die Zylinderlinse 18 ein Büschel der Lichtstrahlen 24 ausschließlich in horizontaler Richtung, das heißt in der Sagittalebene.
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Wie in der 1c erkennbar, weist die Zylinderlinse 18 im Horizontalschnitt einen Sammellinsenquerschnitt auf. In jedem Schnitt parallel zur Meridionalebene hat die Zylinderlinse 18 eine konstante Wandstärke. Der Zylinderlinse 18 ist eine Brennweite und eine in der Meridionalebene verlaufende Brennlinie zugeordnet. In dem dargestellten Beispiel kollimiert die Zylinderlinse 18 das von der Grundlichtquelle 12 ausgestrahlte Licht in der Sagittalebene nur schwach, da die der Zylinderlinse 18 zugeordnete Brennweite sehr viel größer als der Abstand der Grundlichtquelle 12 von der Zylinderlinse 18 ist. Insofern liegt die der Zylinderlinse 18 zugeordnete Brennlinie entgegen der Hauptabstrahlrichtung 15 weit hinter der Grundlichtquelle 12. Die Zylinderlinse 18 kann zur weiteren Ausgestaltung auf wenigstens einer Linsenfläche wellige oder walzenförmige Bündelstrukturen aufweisen, welche sich entlang der Vertikalen (also senkrecht zur Sagittalebene) erstrecken.
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Anhand der 2a bis 2c wird im Folgenden die Entstehung der Grundlichtverteilung des Lichtmoduls 10 erläutert.
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In seinem Verlauf in der Meridionalebene weist der Reflektor 14 im Wesentlichen eine Parabelform auf. Daher definiert der Reflektor 14 eine Brennlinie 20, welche sich in der Sagittalebene erstreckt (vgl. 2b, die einen schematischen Längsschnitt senkrecht zur Sagittalebene darstellt). In der 2a sind Lichtstrahlen angedeutet, welche an verschiedenen Reflexionspunkten des Reflektors 14 reflektiert werden, die unterschiedliche Abstände S1, S2, S3 (Schnittweiten S1, S2, S3) von der Brennlinie 20 aufweisen. Den Reflexionen an Reflexionspunkten mit unterschiedlichen Schnittweiten S1, S2, S3 sind jeweils ausgeleuchtete Bereiche der Abstrahllichtverteilung 26 zugeordnet, welche sich unmittelbar an eine Hell-Dunkel-Grenze der Abstrahllichtverteilung 26 anschließen. Dies wird im Folgenden anhand der 2b näher erläutert.
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Hierzu wird eine Grundlichtquelle 12 betrachtet, die als planare LED ausgebildet ist und eine Lichtabstrahlfläche 11 aufweist, die von zwei gegenüberliegenden Kanten 13, 13' begrenzt wird. Die Grundlichtquelle 12 ist derart angeordnet, dass die Kante 13 auf der Brennlinie 20 des Reflektors 14 verläuft und sich die Lichtabstrahlfläche 11 ausgehend von der Brennlinie 20 im Wesentlichen in Hauptabstrahlrichtung 15 erstreckt. Daher werden Lichtstrahlen, die von der Kante 13 der Grundlichtquelle 12 ausgehen, von dem Reflektor 14 in im Wesentlichen parallel verlaufende Lichtstrahlen reflektiert. Die von der gegenüberliegenden Kante 13' ausgehenden Lichtstrahlen hingegen treffen an den jeweiligen Reflexionspunkten (S1, S2, S3) unter einem größeren Winkel zur Reflexionsfläche auf den Reflektor 14, als die von der Kante 13' ausgehenden Lichtstrahlen. Daher werden die von der Kante 13' ausgehenden Lichtstrahlen von dem Reflektor 14 in einen Bereich gelenkt, welcher vertikal unterhalb der von Kante 13 ausgehenden Lichtstrahlen liegt.
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Wird die Abstrahllichtverteilung 26 auf einem Testschirm beobachtet, welcher von dem Lichtmodul 10 in Hauptabstrahlrichtung 15 beabstandet aufgespannt ist, so ergibt sich das in der 2c schematisch dargestellte Bild für die Intensitätsverteilung. Sämtliche von der Kante 13 ausgehenden Lichtstrahlen treffen (in Näherung für große Abstände des Testschirms von dem Lichtmodul) entlang einer horizontal verlaufenden Linie auf dem Testschirm auf. Diese Linie bildet die Hell-Dunkel-Grenze HDG der Abstrahllichtverteilung 26. Oberhalb der Hell-Dunkel-Grenze HDG weist die Abstrahllichtverteilung 26 einen Dunkelbereich 27 auf, an welchem sich unterhalb der Hell-Dunkel-Grenze HDG ein erleuchteter Hellbereich 28 anschließt. Die vertikale Höhe, an welcher die von der Kante 13' ausgehenden Lichtstrahlen auf den Testschirm treffen, hängt von dem Abstand S1, S2, S3 des jeweiligen Reflexionspunktes ab. So werden die von der Kante 13' ausgehenden, in kleinem Abstand S3 von der Brennlinie reflektierten Strahlen in einen vertikal weit unterhalb der Hell-Dunkel-Grenze HDG liegenden Bereich abgelenkt. Demgegenüber werden solche von der Kante 13' ausgehende Lichtstrahlen, die in großem Abstand S1 von der Brennlinie 20 am Reflektor 14 reflektiert werden, in einen Bereich unmittelbar unterhalb der Hell-Dunkel-Grenze HDG abgelenkt.
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In der Darstellung der 2b sind daher den verschiedenen Reflexionspunkten in Abständen S1, S2, S3 unterschiedliche Lichtbüschel zugeordnet. Das Lichtbüschel 32', welches von den im großen Abstand S1 reflektierten Lichtstrahlen (welche von den Kanten 13, 13' ausgehen) begrenzt ist, weist einen kleinen Divergenzwinkel auf. Das im kleinen Abstand S3 von der Brennlinie 20 reflektierte Lichtbüschel 34' hingegen weist einen vergleichsweise großen Divergenzwinkel auf. Reflexion am Reflexionspunkt mit mittlerem Abstand S2 führt zu einem Lichtbüschel 33' mit mittlerem Divergenzwinkel.
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Den Lichtbüscheln 32' bis 34' sind in der Darstellung der 2c ausgeleuchtete Zonen („Lichtquellenbilder”) 32 bis 34 zugeordnet. Hierbei wird angenommen, dass sich an die in der 2b im Längsschnitt dargestellte LED (fünf) weitere identische LEDs anschließen, welche entlang der Brennlinie 20 nebeneinander angeordnet sind. Erkennbar führt Reflexion an Reflexionspunkten mit großem Abstand (S1) von der Brennlinie 20 zu kleinen ausgeleuchteten Flächen 32. Demgegenüber führt Reflexion an Reflexionspunkten mit geringem Abstand (S3) von der Brennlinie 20 zu großen ausgeleuchteten Flächen 34. Die Überlagerung sämtlicher, an unterschiedlichen Bereichen des Reflektors 14 reflektierten Lichtbündeln ergibt daher eine Abstrahllichtverteilung 26, welche im Bereich der Hell-Dunkel-Grenze HDG eine hohe Beleuchtungsstärke aufweist und unterhalb der Hell-Dunkel-Grenze HDG stetig ausläuft.
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Bei der Grundlichtquelle 12 kommt vorzugsweise eine Anordnung mit mehreren LEDs zum Einsatz. Die so ausgebildete Grundlichtquelle 12 strahlt Licht mit einer Quellenlichtverteilung ab, welche in einer Vorzugsabstrahlrichtung 40 ein Intensitätsmaximum aufweist. Dies ist in der Schnittdarstellung gemäß 3a (Schnitt durch die Meridionalebene) schematisch dargestellt.
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Der Absolutbetrag des Winkels, welcher zwischen einem in Hauptabstrahlrichtung 15 und einem in Vorzugsabstrahlrichtung 40 von einem gedachten Scheitelpunkt ausgehenden Schenkel eingeschlossen wird, definiert einen Umlenkwinkel α. Die Größe des Umlenkwinkels α bestimmt die Intensitätsverteilung der Abstrahllichtverteilung 26 unterhalb der Hell-Dunkel-Grenze HDG in einer Darstellung entsprechend 2c. Ist die Grundlichtquelle 12 derart verkippt, dass die Vorzugsabstrahlrichtung 40 in Richtung der Hauptabstrahlrichtung 15 des Lichtmoduls verkippt ist (was einem spitzen Umlenkwinkel α nach obiger Definition entspricht), so wird der größere Teil der von der Grundlichtquelle 12 abgestrahlten Lichtintensität von Reflektorbereichen mit großem Abstand von der Brennlinie 20 (vergleiche 2b) reflektiert. Dies führt dazu, dass der größere Teil der abgestrahlten Lichtintensität der Grundlichtquelle 12 in den Bereich unmittelbar unterhalb der Hell-Dunkel-Grenze HDG umgelenkt wird (kleine „Lichtquellenbilder” 32). Somit liefert das Lichtmodul in der in 3a dargestellten Konfiguration eine Grundlichtverteilung mit intensiver Ausleuchtung unmittelbar unterhalb der Hell-Dunkel-Grenze, welche kontinuierlich nach vertikal unten ausläuft.
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In der 3b ist die Grundlichtquelle 12 gegenüber der 3a von der Hauptabstrahlrichtung 15 weg verkippt, so dass die Hauptabstrahlrichtung 15 und die Vorzugsabstrahlrichtung 40 einen rechten Winkel einschließen. Dies führt dazu, dass ein größerer Anteil der von der Grundlichtquelle 12 abgestrahlten Lichtintensität von Reflektorbereichen nahe der Brennlinie 20 (vergleiche 2b) reflektiert wird und in Bereiche weiter unterhalb der Hell-Dunkel-Grenze gelenkt wird. Das Lichtmodul liefert dann eine Abstrahllichtverteilung 26 mit gleichmäßigerer Ausleuchtung unterhalb der Hell-Dunkel-Grenze HDG (vergleiche 2c).
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Das in der 4a dargestellte Lichtmodul 50 unterscheidet sich von den vorstehend erläuterten Lichtmodulen dadurch, dass der Reflektor 14 eine Reflektorfacette 52 aufweist. Die Reflektorfacette 52 wird von einem räumlich begrenzten Abschnitt der Reflexionsfläche des Reflektors 14 gebildet, welcher gegenüber der angrenzenden Reflexionsfläche verkippt ausgebildet ist, d. h. lokal eine von der umgebenden Reflexionsfläche abweichende Orientierung aufweist. Daher wird ein auf die Reflektorfacette 52 auftreffendes Lichtbüschel 24 unter einem anderen Winkel reflektiert als Lichtstrahlen, welche von den die Reflektorfacette 52 umgebenden Bereichen des Reflektors 14 reflektiert werden.
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Dies führt zu einer Abstrahllichtverteilung 26, wie sie in der 4b veranschaulicht ist. Aufgrund der Reflektorfacette 52 wird in dem Dunkel-Bereich 27 eine Overhead-Lichtverteilung 54 erzeugt. Diese weist im Vergleich zu der Abstrahllichtverteilung 26 im Hell-Bereich 28 eine nur geringe Intensität auf und ermöglicht beispielsweise ein Lesen von Straßenschildern. Der Winkel, unter dem die Overhead-Lichtverteilung oberhalb der Hell-Dunkel-Grenze HDG abgestrahlt wird, kann durch geeignete Ausgestaltung der Reflektorfacette 52 eingestellt werden. Denkbar ist beispielsweise ein Winkel im Bereich von 2° bis 4°.
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In den 5a und 5b ist ein Lichtmodul 60 beschrieben, welches zusätzlich zu der Zylinderlinse 18 (im Folgenden erste Zylinderlinse 18 genannt) eine zweite Zylinderlinse 62 aufweist. Dabei ist die zweite Zylinderlinse 62 im Strahlengang ausgehend von der Grundlichtquelle 12 vor dem Reflektor 14 angeordnet, und die erste Zylinderlinse 18 im Strahlengang nach dem Reflektor 14 angeordnet.
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Wie in der 5b erkennbar, bündelt die zweite Zylinderlinse 62 das von der Grundlichtquelle 12 ausgestrahlte Licht (Quellenlichtverteilung γ0) parallel zur Sagittalebene (in horizontaler Richtung) zunächst auf eine Zwischenlichtverteilung γ1. Die erste Zylinderlinse 18 engt diese Zwischenlichtverteilung γ1 in der vorstehend beschriebenen Weise weiter in horizontaler Richtung ein, so dass eine Abstrahllichtverteilung γ2 mit verringertem Divergenzwinkel in der Sagittalebene abgestrahlt wird.
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Abweichend von dem vorstehend erläuterten Beispiel kann anstelle der zweiten Zylinderlinse 62 auch eine Sammellinse vorgesehen sein. Diese Sammellinse kann derart ausgebildet sein, dass sie Licht nicht nur in der Sagittalebene bündelt, sondern auch in der Meridionalebene (also horizontal und vertikal). Dadurch kann die von der Grundlichtquelle 12 ausgestrahlte Lichtverteilung bereits vor dem Reflektor 14 und der ersten Zylinderlinse 18 eingeengt werden. Ebenso ist denkbar, die Linse 62 als Gürtellinse auszubilden.
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Die 6a und 6b zeigen ein Lichtmodul 70 in Schnittdarstellungen durch die Meridionalebene und parallel zur Sagittalebene. Bei dem Lichtmodul 70 umfasst die Grundlichtquelle 12 mehrere Modullichtquellen 72, welche entlang einer Brennlinie 75 des Reflektors 14 versetzt nebeneinander angeordnet sind.
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Gemäß der Detaildarstellung in 6c weist jede Modullichtquelle 72 eine Trägerplatine 74 auf, auf welcher eine Mehrzahl von LED-Chips 76 nebeneinander angeordnet sind. Jeder LED-Chip 76 weist eine quadratische Lichtabstrahlfläche 77 auf, welche von Kanten 78 begrenzt ist. Die LED-Chips 76 bilden ein lineares Array, wobei jeweils parallel verlaufende Kanten benachbarter LED-Chips 76 unmittelbar nebeneinander verlaufen.
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Jede der Modullichtquellen 72 der Grundlichtquelle 12 ist derart in Bezug auf den Reflektor angeordnet, dass jeweils eine Kante 78 eines LED-Chips 76 auf der Brennlinie 75 verläuft und sich die Lichtabstrahlfläche 77 in Richtung des Lichtaustrittsabschnitts 17 des Lichtmoduls 70 erstreckt.
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Die Modullichtquellen 72 haben die Eigenschaft, dass Licht ausschließlich in einen Halbraum oberhalb der Trägerplatine 74 mit einer Vorzugsabstrahlrichtung senkrecht zur Lichtabstrahlfläche 77 abgestrahlt wird.
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In dem Horizontalschnitt gemäß 6b ist erkennbar, dass die Zylinderlinse 18 spiegelsymmetrisch zu einer Symmetrieebene 79 ausgebildet ist, welche von der Vertikalen und der Hauptabstrahlrichtung 15 aufgespannt wird. Zu dieser Symmetrieebene 79 ist die Grundlichtquelle 12 ebenfalls spiegelsymmetrisch ausgebildet, d. h. die Modullichtquellen 72 sind symmetrisch zu der Symmetrieebene 79 angeordnet.
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Anhand der 7 wird die von dem Lichtmodul 70 gemäß 6a bis 6c erzeugte Abstrahllichtverteilung erläutert, wie sie auf einem in Hauptabstrahlrichtung 15 von dem Lichtmodul 70 beabstandeten Testschirm beobachtbar ist, der sich senkrecht zur Hauptabstrahlrichtung 15 erstreckt. Da für jede LED einer jeden Modullichtquelle 72 eine die jeweilige Lichtabstrahlfläche begrenzende Kante 78 auf der Brennlinie 75 verläuft, weist die abgestrahlte Lichtverteilung eine Hell-Dunkel-Grenze HDG auf, wie vorstehend zu den 2b und 2c erläutert. Wiederum führen Reflexionen an Bereichen des Reflektors 14 mit unterschiedlichen Abständen zur Brennlinie 75 zu ausgeleuchteten Bereichen 32 bis 34, welche sich jeweils an die Hell-Dunkel-Grenze unmittelbar anschließen und sich nach vertikal unten erstrecken.
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In den 8a und 8b ist ein Lichtmodul 80 dargestellt, mit welchem zusätzlich eine Fernlichtfunktion bereitgestellt werden kann. Wie in dem in der 8a dargestellten Horizontalschnitt erkennbar, sind drei Modullichtquellen 72 entlang der Brennlinie 75 versetzt zueinander angeordnet. Die beiden äußeren Modullichtquellen 72 weisen bezüglich der Brennlinie 75 eine Anordnung wie zu den 6b und 6c beschrieben auf, sie bilden insofern gemeinsam eine Grundlichtquelle 12. Die mittlere Modullichtquelle 72 ist gegenüber den äußeren Modullichtquellen in Richtung entgegen der Hauptabstrahlrichtung 15 versetzt angeordnet. Diese mittlere Modullichtquelle 72 bildet eine Fernlichtquelle 82.
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Die Anordnung der Fernlichtquelle 82 wird im Folgenden anhand von 8c näher erläutert. Die mittlere Modullichtquelle 72 weist wiederum mehrere LED-Chips 76 mit quadratischen Lichtabstrahlflächen und Begrenzung durch Kanten in der vorstehend beschriebenen Art und Weise auf (vergleiche 6c). Die die Fernlichtquelle 82 bildende Modullichtquelle 72 ist jedoch derart angeordnet, dass die Brennlinie 75 durch die Lichtabstrahlfläche 77 der LEDs verläuft.
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In der perspektivischen Darstellung des Lichtmoduls 80 in 8b ist erkennbar, dass nur für die Fernlichtquelle 82 eine Fernlicht-Bündellinse 84 vorgesehen ist. Diese ist unmittelbar auf der Trägerplatine 74 der die Fernlichtquelle 82 bildenden Modullichtquelle 72 angeordnet. Die Fernlicht-Bündellinse 84 ist als Gürtellinse derart ausgebildet, dass das von der Fernlichtquelle 82 ausgestrahlte Licht horizontal gebündelt wird. Denkbar ist jedoch auch, dass die Fernlicht-Bündellinse 84 als Sammellinse ausgebildet ist, welche das von der Fernlichtquelle 82 ausgestrahlte Licht in zumindest zwei senkrecht zueinander stehenden Raumrichtungen bündelt. Das von den äußeren Modullichtquellen 72 (welche die Grundlichtquelle 12 bilden) ausgestrahlte Licht wird durch die Fernlicht-Bündellinse 84 nicht abgelenkt. Die gemeinsame Zylinderlinse 18 jedoch wirkt sowohl auf die von der Grundlichtquelle 12 als auch auf die von der Fernlichtquelle 82 abgestrahlte Lichtverteilung.
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Mit dem Lichtmodul 80 kann eine Abstrahllichtverteilung erzielt werden, die im Folgenden anhand der 9a bis 9c näher erläutert wird. Da die Brennlinie 75 durch die Lichtabstrahlfläche 77 der LEDs der Fernlichtquelle 82 verläuft, leuchtet die Fernlichtquelle 82 einen Bereich aus, der die Hell-Dunkel-Grenze HDG überlappt und sich auch oberhalb der Hell-Dunkel-Grenze erstreckt. Dies ist bei einer Fernlichtverteilung erwünscht.
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9a zeigt die Abstrahllichtverteilung, wenn bei dem Lichtmodul 80 nur die Grundlichtquelle 12 betrieben wird. Dabei wird angenommen, dass der Reflektor 14 eine Reflektorfacette 52 entsprechend der Erläuterung zu 4a aufweist. Demzufolge weist die Abstrahllichtverteilung einen Hell-Bereich 28 sowie einen Dunkel-Bereich 27 auf. Im Dunkel-Bereich 27 wird durch die Reflektorfacette 52 eine Overhead-Lichtverteilung 54 vergleichsweise geringer Intensität erzeugt.
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Die 9b hingegen zeigt nur die Fernlichtverteilung des Lichtmoduls, welche hervorgerufen wird, wenn nur die Fernlichtquelle 82 betrieben wird. Erkennbar wird ein Großteil des von der Fernlichtquelle 82 ausgestrahlten Lichts in den Dunkel-Bereich 27 gelenkt und überlappt die Hell-Dunkel-Grenze. Da für die Fernlichtquelle 82 neben der Zylinderlinse 18 auch die Fernlicht-Bündellinse 84 wirksam ist (8b), weist die Fernlichtverteilung gemäß 9b eine geringere horizontale Ausdehnung auf, als die in der 9a dargestellte Grundlichtverteilung.
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9c schließlich zeigt eine Superposition der Lichtverteilungen gemäß 9a und 9b, die bei gemeinsamem Betrieb von Grundlichtquelle und Fernlichtquelle 82 erzeugt wird.
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Die 10 skizziert die Anordnung der einzelnen LED-Lichtquellen zur Realisierung einer abgeblendeten Lichtverteilung und einer Fernlichtverteilung mit einem erfindungsgemäßen Lichtmodul. In der 10 ist die Brennlinie 75 angedeutet sowie mehrere Elementarlichtquellen 92. Eine Elementarlichtquelle 92 kann beispielsweise eine Modullichtquelle 72 der oben beschriebenen Art oder eine einzelne LED oder ein LED-Chip sein.
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Vier der Elementarlichtquellen 92 sind zu einer Grundlichtquelle 12 gruppiert. Die Elementarlichtquellen 92 der Grundlichtquelle 12 sind so angeordnet, dass begrenzende Kanten der Elementarlichtquellen 92 auf der Brennlinie 75 verlaufen.
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Vier weitere Elementarlichtquellen 92 sind zu einer Fernlichtquelle 82 gruppiert. Deren Elementarlichtquellen 92 sind gegenüber der Grundlichtquelle 12 entlang der Brennlinie 75 derart versetzt angeordnet, dass die Lichtabstrahlflächen der Elementarlichtquellen 92 der Fernlichtquelle 82 die Brennlinie 75 überlappen.
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Der erforderliche Bauraum für die in 10 dargestellte Anordnung entlang der Brennlinie 75 kann dadurch verringert werden, dass die Elementarlichtquellen 92 der Fernlichtquelle 82 in Bezug auf die Brennlinie 75 den Elementarlichtquellen 92 der Grundlichtquelle 12 gegenüberliegend angeordnet werden. Dabei verlaufen jeweils Kanten von Elementarlichtquellen 92 der Grundlichtquelle 12 auf der Brennlinie 75. Die Elementarlichtquellen 92 der Fernlichtquelle 82 sind den Elementarlichtquellen 92 der Grundlichtquelle 12 jeweils paarweise gegenüberliegend in Bezug auf die Brennlinie 75 angeordnet. Diese Situation ist in der 11a dargestellt.
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Insofern sind sämtliche Elementarlichtquellen 92 in der 11a in der Art eines zweidimensionalen Arrays aus Elementarlichtquellen 92 angeordnet. Verläuft bei dieser Anordnung die Brennlinie 75 entlang von begrenzenden Kanten der Elementarlichtquellen 92 der Grundlichtquelle 12, so kann die Brennlinie 75 nicht gleichzeitig durch die Lichtabstrahlflächen der Elementarlichtquellen 92 der Fernlichtquelle 82 verlaufen.
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Um dennoch eine Fernlichtverteilung in der Art von 9b zu erzeugen, kann bei der Anordnung gemäß 11a ein optisches Prisma 96 vorgesehen werden. Das optische Prisma 96 wird der Fernlichtquelle 82 zugeordnet positioniert, wie in 11b in Seitenansicht dargestellt. Dabei ist das optische Prisma 96 beispielsweise als Prismenkeil ausgebildet, welcher sich entlang des Arrays aus Elementarlichtquellen 92 der Fernlichtquelle 82 erstreckt. Der Prismenkeil 96 ist gegenüber den Elementarlichtquellen 92 der Fernlichtquelle 82 in Richtung senkrecht zur Sagittalebene versetzt angeordnet. Durch den Prismenkeil 96 kann ein von der Fernlichtquelle 82 ausgestrahltes Lichtbündel 98 derart abgelenkt werden, dass das resultierende Lichtbündel 98' virtuell von einer im Bereich der Grundlichtquelle 12 liegenden Position ausgestrahlt wird (in 11b durch eine gestrichelte Linie angedeutet).
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Denkbar ist es, den Prismenkeil 96 in eine Fernlicht-Bündellinse 84 (vergleiche 8b) zu integrieren. Anstelle des Prismenkeils 96 kann jedoch auch eine Sammellinse zum Einsatz kommen, welche die jeweilige Elementarlichtquelle 92 der Fernlichtquelle 82 virtuell derart vergrößert, dass aus Sicht des Reflektors 14 eine Überlappung mit der Brennlinie 75 auftritt.
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Die verschiedenen Lichtquellen (LEDs) können vorteilhafterweise unabhängig voneinander angesteuert werden. So ist beispielsweise ein Dimmen einer oder mehrerer der einzelnen Lichtquellen möglich (zum Beispiel PWM-Ansteuerung).
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Zur weiteren Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Lichtmodule kann eine Justiereinrichtung vorgesehen sein, mit welcher die Grundlichtquelle 12 und/oder die Fernlichtquelle 82 jeweils in Bezug zur Brennlinie 20, 75 des Reflektors 14 verlagerbar ist. Dies erlaubt es, Fertigungstoleranzen auszugleichen und die abgestrahlte Lichtverteilung abzustimmen. Insbesondere ist die Justiereinrichtung derart ausgebildet, dass die Grundlichtquelle 12 und/oder die Fernlichtquelle 82 parallel zur Sagittalebene, insbesondere senkrecht zur Brennlinie 20, 75 verlagerbar ist.
