DE102012220455A1

DE102012220455A1 - Leuchtvorrichtung mit halbleiterlichtquelle

Info

Publication number: DE102012220455A1
Application number: DE102012220455.5A
Authority: DE
Inventors: Stephan SCHWAIGER; Jürgen Hager; Oliver Hering; Jasmin Muster; Philipp Helbig
Original assignee: Osram GmbH
Current assignee: Osram GmbH
Priority date: 2012-11-09
Filing date: 2012-11-09
Publication date: 2014-05-15
Also published as: US20140133169A1; CN103807716A

Abstract

Die Leuchtvorrichtung (11) weist einen Träger (12), an welchem mindestens eine Halbleiterlichtquelle (15a, 15b) angeordnet ist, und mindestens einen Hauptreflektor (17), welcher die mindestens eine Halbleiterlichtquelle (15a, 15b) überwölbt, auf, wobei an dem Träger (12) mindestens ein lokaler Reflektor (19) angeordnet ist, welcher ebenfalls von dem Hauptreflektor (17) überwölbt ist. Die Erfindung ist insbesondere anwendbar zur Fahrzeugbeleuchtung, Insbesondere für Kraftfahrzeuge, insbesondere als oder in Verbindung mit einem Scheinwerfer.

Description

Die Erfindung betrifft eine Leuchtvorrichtung, aufweisend einen Träger, an welchem mindestens eine Halbleiterlichtquelle angeordnet ist, und aufweisend mindestens einen Hauptreflektor, welcher die mindestens eine Halbleiterlichtquelle überwölbt. Die Erfindung ist insbesondere anwendbar zur Fahrzeugbeleuchtung, insbesondere für Kraftfahrzeuge, insbesondere als oder in Verbindung mit einem Scheinwerfer.
DE 10 2009 022 723 A1 offenbart ein von rückwärts anzubringendes LED-Modul für ein Kombinationsrücklicht. Eine oder mehrere LEDs sind auf einer Leiterplatte montiert, die diese im Brennpunkt eines facettierten Parabolreflektors mechanisch hält. Licht aus den LEDs divergiert quer und horizontal und wird von dem Reflektor kollimiert, und das reflektierte kollimierte Licht wird allgemein in eine Längsrichtung aus dem Kombinationsrücklicht in Richtung zum Betrachter gerichtet. Das LED-Modul selber ist allgemein in Längsrichtung ausgerichtet und von einem Loch am Scheitel des Reflektors in Längsrichtung in das Innere des Reflektors einschiebbar. Die Leiterplatte, eine optionale Wärmefalle angrenzend an die Leiterplatte und eine wärmeleitfähige Schicht angrenzend an die optionale Wärmefalle sind alle allgemein ebene Schichten, allgemein parallel zueinander und können gegebenenfalls alle die gleiche Auflagefläche aufweisen. Zusammen können die Leiterplatte, die Wärmefalle und die wärmeleitfähige Schicht alle eine allgemein ebene Leiste bilden.
EP 1 371 901 A2 offenbart eine Lampe, welche LED-Lichtquellen aufweist, die um eine Lampenachse in einer axialen Anordnung angeordnet sind. Die Lampe weist einen Pfosten mit Pfostenfacetten auf, an denen die LED-Quellen montiert sind. Die Lampe beinhaltet einen segmentierten Reflektor zum Führen von Licht von den LED-Lichtquellen. Der segmentierte Reflektor beinhaltet reflektierende Segmente, von denen jedes hauptsächlich von Licht von einer der Pfostenfacetten (z.B. einer der LED-Lichtquellen auf dem Pfosten) beleuchtet wird. Die LED-Lichtquellen können aus einem oder mehreren LED-Chips bestehen. Die LED-Chips können Linsen aufweisen, um das Licht von jeder Pfostenfacette zu einem entsprechenden reflektierenden Segment zu leiten. Die LED-Chips können in verschiedenen Größen und Farben gewählt werden, um ein bestimmtes Fernfeldmuster zu erzeugen.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Nachteile des Standes der Technik zumindest teilweise zu überwinden und insbesondere eine Leuchtvorrichtung der eingangs genannten Art bereitzustellen, deren Lichtabstrahlmuster besonders einfache Weise lokal variierbar ist.
Diese Aufgabe wird gemäß den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind insbesondere den abhängigen Ansprüchen entnehmbar.
Die Aufgabe wird gelöst durch eine Leuchtvorrichtung, aufweisend einen Träger, an welchem mindestens eine Halbleiterlichtquelle angeordnet ist, und aufweisend mindestens einen Reflektor (im Folgenden ohne Beschränkung der Allgemeinheit als „Hauptreflektor“ bezeichnet), welcher die mindestens eine Halbleiterlichtquelle überwölbt, wobei an dem Träger mindestens ein (weiterer, im Folgenden ohne Beschränkung der Allgemeinheit als "lokaler Reflektor" bezeichneter) Reflektor angeordnet ist, welcher ebenfalls von dem Hauptreflektor überwölbt ist.
Diese Leuchtvorrichtung weist den Vorteil auf, dass auf eine kompakte und einfache Weise ein von der Leuchtvorrichtung abgestrahltes Lichtabstrahlmuster variierbar ist, insbesondere dessen Intensitätsverteilung, bereitstellbar ist. Insbesondere können so intensitätsstarke und intensitätsschwache Bereiche mit hoher Genauigkeit bereitgestellt werden. Zudem kann der lokale Reflektor als Blende eingesetzt werden, beispielsweise zur Herstellung einer Hell-Dunkel-Grenze und/oder zur Abschattung eines Teilbereichs des Hauptreflektors, und zwar ohne einen praktisch signifikanten Effizienzverlust der Leuchtvorrichtung.
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 lichtwellenlängenumwandelnden 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 Diodenlaser aufweisen.
Dass der Hauptreflektor die mindestens eine Halbleiterlichtquelle überwölbt, mag insbesondere umfassen, dass der Hauptreflektor sich oberhalb der mindestens einen Halbleiterlichtquelle befindet. Insbesondere mag eine Hauptabstrahlrichtung der mindestens einen Halbleiterlichtquelle mit der höchsten Intensität auf den Hauptreflektor gerichtet sein.
Der Hauptreflektor mag beispielsweise eine parabolische Reflektorfläche aufweisen, die ggf. facettiert sein mag. Jedoch ist die Form der Reflektorfläche des Hauptreflektors grundsätzlich nicht beschränkt.
Es ist eine Ausgestaltung, dass mindestens ein lokaler Reflektor separat hergestellt ist bzw. ein separat hergestelltes Bauteil ist. Der lokale Reflektor kann insbesondere mittels eines herkömmlichen Bestückungsverfahrens (z.B. „Pick & Place“) auf den Träger aufgebracht worden sein, also ein Bestückbauteil sein. Diese Ausgestaltung weist den Vorteil auf, dass der Träger selbst einfacher ausgestaltet werden kann. Zudem kann so eine hohe Ausgestaltungsvariabilität durch individuelle Bestückung des Trägers mit unterschiedlichen lokalen Reflektoren erreicht werden.
Der lokale Reflektor mag beispielsweise auf den Träger aufgeklebt oder aufgelötet sein, und z.B. als SMD-Bauteil vorliegen. In einer zusätzlichen oder alternativen Weiterbildung mag der lokale Reflektor (direkt oder indirekt) auf den Träger aufgesteckt sein. Zum Aufstecken mag der lokale Reflektor z.B. in mindestens ein Bohrloch des Trägers gesteckt sein.
Es ist noch eine Weiterbildung, dass mindestens ein lokaler Reflektor integral mit dem Träger ausgebildet ist. Das heißt, ein Bereich des Trägers ist zu einem Reflektor geformt. Der lokale Reflektor oder Reflektorbereich des Trägers mag beispielsweise durch eine entsprechende Gussform oder durch eine Nachbearbeitung des Trägers, z.B. durch eine Material verdrängende oder Material abtragende Bearbeitung, geformt werden.
Der Träger mag beispielsweise eine Leiterplatte, ein Metallkörper, insbesondere aus Aluminium, ein Keramikkörper oder ein Kunststoffkörper sein. Der Träger mag insbesondere plattenförmig sein, wobei der Hauptreflektor insbesondere mindestens eine der beiden Seiten der Platten überwölbt. Die Form des Trägers ist grundsätzlich frei wählbar, wobei eine ebene Auflagefläche für die Halbleiterlichtquelle(n) und den mindestens einen lokalen Reflektor bevorzugt ist.
Mindestens eine Halbleiterlichtquelle mag allgemein direkt an dem Träger befestigt sein, z.B. daran aufgeklebt, aufgesteckt oder aufgelötet sein. Alternativ oder zusätzlich mag mindestens eine Halbleiterlichtquelle über einen an dem Träger befestigten Trägerrahmen an dem Träger befestigt sein, also indirekt über ein die mindestens eine Hableiterlichtquelle tragendes Zwischenteil.
Es ist eine Weiterbildung, dass mindestens ein lokaler Reflektor weiter rückwärtig als mindestens eine diesen anstrahlende Halbleiterlichtquelle auf dem Träger positioniert ist. D.h., dass der lokale Reflektor z.B. weiter von einer Lichtaustrittsöffnung entfernt bzw. näher an einem rückwärtigen Ende der Leuchtvorrichtung, insbesondere des Hauptreflektors, positioniert ist. Dadurch kann das von der mindestens einen Halbleiterlichtquelle auf diesen lokalen Reflektor eingestrahlte Licht auf einfache Weise nach vorne beispielsweise direkt durch eine Lichtaustrittsöffnung oder indirekt über den Hauptreflektor, abgestrahlt werden.
Es ist noch eine Weiterbildung, dass mindestens ein lokaler Reflektor weiter vorderseitig als mindestens eine diesen anstrahlende Halbleiterlichtquelle auf dem Träger positioniert ist. Das heißt, dass der lokale Reflektor z.B. entlang einer Längsrichtung der Leuchtvorrichtung, näher an einer Lichtaustrittsöffnung positioniert ist oder weiter von einem rückwärtigen Ende der Leuchtvorrichtung, insbesondere des Hauptreflektors, entfernt angeordnet ist. Dadurch kann erstens das von der mindestens einen Halbleiterlichtquelle auf diesen lokalen Reflektor eingestrahlte Licht, das ansonsten nach vorne abgestrahlt würde, blockiert werden (z.B. zur Bildung einer Hell-Dunkel-Grenze), wobei das auf den lokalen Reflektor eingestrahlte Licht nicht verloren geht, sondern auf den Hauptreflektor geworfen werden kann.
Es ist eine Ausgestaltung, dass die mindestens eine Halbleiterlichtquelle mehrere Halbleiterlichtquellen umfasst und mindestens ein lokaler Reflektor zwischen mindestens zweien der Halbleiterlichtquellen angeordnet ist. Der lokale Reflektor mag für diese Halbleiterlichtquellen einseitig als Reflektor und einseitig als Blende dienen oder mag beidseitig als Reflektor dienen. Die Form, Größe und/oder Ausrichtung der Reflektorflächen für die beidseitig angeordneten Halbleiterlichtquellen mag gleich oder unterschiedlich sein.
Mindestens ein lokaler Reflektor mag aber auch entlang einer Längsrichtung der Leuchtvorrichtung ausgerichtet sein, also insbesondere Halbleiterlichtquellen in rechte und linke Gruppen trennen.
Es ist eine allgemeine Ausgestaltung, dass mindestens ein lokaler Reflektor als Reflektor für mindestens eine der Halbleiterlichtquellen und als Blende (d.h. ohne reflektierende Eigenschaft) für mindestens eine weitere der Halbleiterlichtquellen eingerichtet und angeordnet ist, insbesondere falls er zwischen Halbleiterlichtquellen angeordnet ist.
Es ist ferner eine Ausgestaltung, dass mindestens ein lokaler Reflektor dazu eingerichtet und angeordnet ist, Licht mindestens einer Halbleiterlichtquelle mindestens teilweise auf den Hauptreflektor zu richten. So können insbesondere vorbestimmte Teilbereiche eines Lichtabstrahlmusters auf einfache Weise verstärkt werden.
Es ist ferner eine Ausgestaltung, dass mindestens ein lokaler Reflektor dazu eingerichtet und angeordnet ist, Licht mindestens einer Halbleiterlichtquelle mindestens teilweise direkt aus einer Lichtaustrittsöffnung des Hauptreflektors heraus zu richten. Dies erlaubt eine noch vielgestaltigere Ausbildung des Lichtabstrahlmusters, da die Form des Hauptreflektors für das direkt ausgestrahlte Licht nicht berücksichtigt zu werden braucht.
Es ist zudem eine Ausgestaltung, dass mindestens ein lokaler Reflektor dazu eingerichtet und angeordnet ist, Licht mindestens einer Halbleiterlichtquelle mindestens teilweise durch eine Öffnung in dem Träger zu richten. Dadurch kann Licht durch den Träger zu dessen dazu abgewandter Seite geleitet werden. Dies ermöglicht eine noch stärkere Variation des Lichtabstrahlmusters, insbesondere außerhalb eines Bereichs, welcher durch den freien oder vorderen Rand des Hauptreflektors begrenzt wird.
Es ist eine Weiterbildung, dass mindestens ein lokaler Reflektor ein von dem Träger hochstehender, insbesondere senkrecht hochstehender, Reflektor ist, welcher sich bis über die Halbleiterlichtquellen erstreckt. Dadurch können insbesondere seitliche Reflexionsflächen bereitgestellt werden.
Es ist noch eine Weiterbildung, dass mindestens ein lokaler Reflektor ein 'schwebend' angeordneter Reflektor ist, dessen Reflexionsfläche sich insbesondere vollständig oberhalb mindestens einer Halbleiterlichtquelle befindet. Die Reflexionsfläche mag insbesondere parallel oder schräg, insbesondere mit einem Anstellwinkel < 45°, zu einer Auflagefläche des Trägers stehen, welche auch mindestens eine Halbleiterlichtquelle trägt.
Es ist auch eine Weiterbildung, dass mindestens ein lokaler Reflektor mindestens eine von dem Hauptreflektor überwölbte Halbleiterlichtquelle überwölbt. Insbesondere mag mindestens eine andere von dem Hauptreflektor überwölbte Halbleiterlichtquelle keinen solchen lokalen Reflektor aufweisen.
Es ist eine Weiterbildung, dass ein solcher Reflektor so weit seitlich über eine von ihm überwölbte Halbleiterlichtquelle heraussteht, dass das von dieser Halbleiterlichtquelle angestrahlte Licht nicht mehr auf den Hauptreflektor fällt. Dadurch kann das Lichtabstrahlmuster noch variabler ausgestaltet werden.
Es ist noch eine Ausgestaltung, dass der Hauptreflektor ein Halbschalenreflektor ist. Dieser ist besonders geeignet zur Verwendung mit einem Scheinwerfer.
Es ist noch eine weitere Ausgestaltung, dass der Hauptreflektor ein Vollschalenreflektor ist. Ein Vollschalenreflektor ermöglicht ein besonders großflächiges Lichtabstrahlmuster. Der Vollschalenreflektor mag einstückig ausgebildet sein, oder auch mehrstückig, z.B. aus zwei Halbschalenreflektoren.
Es ist außerdem eine Ausgestaltung, dass der Träger ein zweiseitig bestückter Träger ist und die mindestens eine Halbleiterlichtquelle jeder Seite eine entsprechende Halbschale des Vollschalenreflektors anstrahlt.
Es ist allgemein eine Ausgestaltung, dass die Vorrichtung eine Fahrzeug-Leuchtvorrichtung ist.
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.
1 zeigt als Schnittdarstellung in Seitenansicht eine Leuchtvorrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel;
2 zeigt als Schnittdarstellung in Seitenansicht eine Leuchtvorrichtung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel;
3 zeigt als Schnittdarstellung in Seitenansicht eine Leuchtvorrichtung gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel;
4 zeigt als Schnittdarstellung in Seitenansicht eine Leuchtvorrichtung gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel;
5 zeigt als Schnittdarstellung in Seitenansicht eine Leuchtvorrichtung gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel;
6 zeigt als Schnittdarstellung in Seitenansicht eine Leuchtvorrichtung gemäß einem sechsten Ausführungsbeispiel;
7 zeigt als Schnittdarstellung in Seitenansicht eine Leuchtvorrichtung gemäß einem siebten Ausführungsbeispiel;
8 zeigt als Schnittdarstellung in Seitenansicht eine Leuchtvorrichtung gemäß einem achten Ausführungsbeispiel; und
9 zeigt in einer Ansicht von vorne eine Leuchtvorrichtung gemäß einem neunten Ausführungsbeispiel.
1 zeigt als Schnittdarstellung in Seitenansicht eine Leuchtvorrichtung 11, z.B. als ein oder für einen Fahrzeugscheinwerfer. Die Leuchtvorrichtung 11 weist einen Träger 12 auf, der einen plattenartigen Abschnitt 13 aufweist. Der Träger 12 und/oder der plattenartige Abschnitt 13 können beispielsweise als Leiterplatte, Keramik-, Kunststoff- und/oder Metallkörper ausgebildet sein, hier beispielsweise als ein oder mit einem Aluminium-Vollkörper. Der Träger 12 mag rückseitig z.B. mit einem Kühlkörper (o.Abb.) verbunden sein.
Auf einer Seite des Abschnitts 13, welche hier ohne Beschränkung der Allgemeinheit als Oberseite 14 bezeichnet wird, sind indirekt mehrere Halbleiterlichtquellen in Form von hier z.B. zwei Leuchtdioden 15a, 15b angebracht. Die Leuchtdioden 15a, 15b sind genauer gesagt an einem Trägerrahmen 16 befestigt, welcher wiederum an der Oberseite 14 des Abschnitts 13 des Trägers 12 befestigt ist. Jedoch können die Leuchtdioden 15a, 15b alternativ auch direkt an dem Träger 12 angebracht sein. Beide Leuchtdioden 15a, 15b können insbesondere nach oben abstrahlende Leuchtdioden sein, d.h., dass ihre Hauptabstrahlrichtung normal zu ihrer Auflagefläche ausgerichtet ist, also hier senkrecht nach oben.
Der plattenartige Abschnitt 13 des Trägers 12 mag beispielsweise ähnlich wie in der DE 10 2009 022 723 A1 beschrieben rückwärtig eine Halsöffnung 29 eines Reflektors, hier beispielhaft eines halbschalenartigen Hauptreflektors 17, eingeführt sein. Der Hauptreflektor 17 mag beispielsweise eine parabolisch ausgeformte innere Reflexionsfläche 18 aufweisen. Der Hauptreflektor 17 überwölbt den darin eingeführten Abschnitts 13 des Trägers 12, welcher die Leuchtdioden 15a, 15b trägt.
Zusätzlich ist an dem Trägerrahmen 16, und damit auch an dem Träger 12, zwischen den beiden Leuchtdioden 15a, 15b ein lokaler Reflektor 19 angeordnet. Der lokale Reflektor 19 ist also ebenfalls von dem Hauptreflektor 17 überwölbt und mag insbesondere ein zuvor separat hergestelltes Bestückbauteil sein. Der lokale Reflektor 19 weist eine der vorderen Leuchtdiode 15a zugewandte, gekrümmte Reflexionsfläche 20 zu und der rückwärtigen oder hinteren Leuchtdiode 15b eine lichtabsorbierende plane Blendenfläche 21. Der lokale Reflektor 19 steht dazu von dem Träger 12 bis über die Leuchtdioden 15, und den Trägerahmen 16 hoch.
Die vordere Leuchtdiode 15a strahlt also einen Großteil L1 ihres Lichts auf die innere Reflexionsfläche 18 des Hauptreflektors 17 und zu einem kleineren Teil L2 auf die Reflexionsfläche 20 des lokalen Reflektors 19. Das in den lokalen Reflektor 19 bzw. auf die Reflexionsfläche 20 gestrahlte Licht L2 wird durch eine Lichtaustrittsöffnung E, welche durch einen freien Rand 22 des Hauptreflektors 17 definiert ist, reflektiert. Das Licht L2 wird bevorzugt in die Nähe einer Hell-Dunkel-Grenze eines Abblendlicht-Lichtabstrahlmusters einer ECE-konformen Leuchtvorrichtung 11 gestrahlt. Ein geringer Anteil l3 des Lichts tritt direkt aus der Lichtaustrittsöffnung E aus.
Der lokale Reflektor 19 wirkt auch als Blende für die vordere Leuchtdiode 15a in dem Sinne, dass er einen Bereich A der Reflexionsfläche 18 abschattet, so dass nur ein übriger Bereich B von der vorderen Leuchtdiode 15a bestrahlt wird. Analog wird nur ein Bereich C der Reflexionsfläche 18 durch Licht L4 der hinteren Leuchtdiode 15b bestrahlt. So kann eine Blendung durch direkte Betrachtung der hinteren Leuchtdiode 15b durch die Lichtaustrittsöffnung E verhindert werden. Die Form der Bereiche A bis C kann z.B. auch durch die Wahl der Höhe des lokalen Reflektors 19 über dem Träger 13 eingestellt werden.
Das Lichtabstrahlmuster der Leuchtvorrichtung 11 kann besonders flexibel ausgestaltet werden, insbesondere für den Fall, dass die Leuchtdioden 15a, 15b unterschiedlich ausgeprägt sind, z.B. Licht unterschiedlicher Farbe abstrahlen, z.B. kalt-weiß und warm-weiß oder weiß bzw. Infrarot. Der Begriff "warm-weiß" bezeichnet weißes Licht mit einer Farbtemperatur im Bereich von ca. 2700–3300 Kelvin, entsprechend dem von Glühlampen emittiertem Licht. Der Begriff "kalt-weiß" bezeichnet weißes Licht mit einer Farbtemperatur im Bereich von ca. 3300–5000 Kelvin.
2 zeigt als Schnittdarstellung in Seitenansicht eine Leuchtvorrichtung 31 ähnlich der Leuchtvorrichtung 11, wobei der Trägerrahmen 32 nun so ausgestaltet ist, dass die hintere Leuchtdiode 15b erhöht positioniert ist, so dass der lokale Reflektor 19 dessen Licht nicht mehr blockiert.
3 zeigt als Schnittdarstellung in Seitenansicht eine Leuchtvorrichtung 41 ähnlich der Leuchtvorrichtung 11, wobei der lokale Reflektor 42 nun auch für die hintere Leuchtdiode 15b als Reflektor dient und dazu eine rückwärts gerichtete Reflexionsfläche 43 aufweist. Dies erhöht eine Effizienz der Leuchtvorrichtung 41 und ermöglicht eine noch stärkere Variation des Lichtabstrahlmusters. Das auf die Reflexionsfläche 43 treffende Licht wird dazu auf den Hauptreflektor 17 reflektiert. Der lokale Reflektor 42 übt außerdem eine Abschattungswirkung auf von der hinteren Leuchtdiode 15b abgestrahltes Licht aus.
4 zeigt als Schnittdarstellung in Seitenansicht eine Leuchtvorrichtung 51 ähnlich der Leuchtvorrichtung 41, wobei zwischen dem lokalen Reflektor 52 und der hinteren Leuchtdiode 15b in dem Träger 53 und dem Trägerrahmen 54 eine Öffnung 55 vorhanden ist, durch welche von der hinteren Leuchtdiode 15b abgestrahltes und an der rückwärts gerichteten Reflexionsfläche 53 reflektiertes Licht L5 fallen kann. Das durch die Öffnung 55 gestrahlte Licht L5 fällt, analog einer "virtuellen Lichtquelle", auf einen unteren halbschalenähnlichen Bereich 56 des nun als Vollschalenreflektor (einteilig oder mehrteilig) ausgebildeten Hauptreflektors 57 und wird weiter durch die Lichtaustrittsöffnung E gestrahlt. Der Träger 53 mag, wie gezeigt, einseitig bestückt sein oder mag beidseitig bestückt sein. Der lokale Reflektor 52 übt außerdem eine Abschattungswirkung auf das von der hinteren Leuchtdiode 15b abgestrahlte licht aus
5 zeigt als Schnittdarstellung in Seitenansicht eine Leuchtvorrichtung 61, bei welcher der lokale Reflektor 62 nun ein quasi schwebend angeordneter Reflektor ist. Der lokale Reflektor 62 ist oberhalb einer Leuchtdiode 15 angeordnet, wobei die Leuchtdiode 15 dessen reflektierend ausgebildete Unterseite 63 anleuchtet. Die Fixierung des lokalen Reflektors 62 an dem Träger 12 kann beispielsweise mittels dünner Stützen 64 geschehen. Dies ermöglicht insbesondere eine Umlenkung des auf den Reflektor 62 gestrahlten Lichts L6 von einer weiter hinten an dem Träger 12 angeordneten Leuchtdiode 15 in eine Vorwärtsrichtung. Gleichzeitig wirkt der lokale Reflektor 62 als Abschattungselement für direkt abgestrahltes Licht der Leuchtdiode 15.der lokale Reflektor 62 kann eine dem Träger 13 zugewandte Unterseite besitzen, die als Reflektor wirkende Flächenelemente aufweisen, die beispielsweise plan oder konvex oder konkav gewölbt sein können. Diese Flächenelemente sind in den Figuren nicht gezeigt. Der lokale Reflektor 62 kann als ausgedehnter dreidimensionaler Steg ausgebildet sein und beliebige Form und Größe haben.
6 zeigt als Schnittdarstellung in Seitenansicht eine Leuchtvorrichtung 71 ähnlich zu der in 5 abgebildeten Leuchtvorrichtung 61, bei welcher der lokale Reflektor 62 nun zwischen zwei Leuchtdioden 15a, 15b angeordnet ist und außerdem auch als Blende wirksam ist. Dadurch kann er auch als (Blende insbesondere für die vordere Leuchtdiode 15a verwendet werden, so dass sich auf dem Hauptreflektor 17 ein von der vorderen Leuchtdiode 15a nicht beleuchteter Bereich F bildet.
7 zeigt als Schnittdarstellung in Seitenansicht eine Leuchtvorrichtung 81, bei welcher der lokale Reflektor 82 nun gegenüber der Leuchtdiode 15 nicht hochsteht und eine Reflexionsfläche 83 aufweist, welche parallel oder zumindest nur leicht schräg zur der Oberseite 14 des Trägers 12 liegt. So kann eine Effizienz gesteigert werden, da von dem Hauptreflektor 17 auf die Reflexionsfläche 83 gestrahltes Licht L7 noch durch die Lichtaustrittsöffnung E reflektierbar ist. Ein solcher Fall mag beispielsweise auftreten, wenn sich die leuchtende Fläche der Leuchtdiode(n) 15 nicht vollständig im Brennpunkt des Hauptreflektors 17 befinden, beispielsweise aufgrund von Toleranzen bei der Justage. Die Reflexionsfläche 83 wird hingegen durch die Leuchtdioden 15 nicht direkt bestrahlt. Hinter der Lichtaustrittsöffnung E ist hier noch eine durch eine Linse 84 angedeutete Optik vorhanden.
8 zeigt als Schnittdarstellung in Seitenansicht eine Leuchtvorrichtung 91, bei welcher der lokale Reflektor 92 eine Leuchtdiode 15a überwölbt. Dadurch kann selektiv das Licht ausgewählter Leuchtdioden 15a ohne Reflexion an dem Hauptreflektor 17 aus der Lichtaustrittsöffnung E abgestrahlt werden. Der lokale Reflektor 92 wirkt als Abschatter für Licht von der hinteren Leuchtdiode 15b, so dass direktes Licht von der Leuchtdiode 15b ohne Reflexion am Hauptreflektor 17 zur Lichtaustrittsöffnung E gelangen kann. Alternativ kann die Leuchtdiode 15b erhöht über dem Trägerabschnitt 13 angeordnet sein, so dass das licht von der Leuchtdiode 15b nur teilweise von dem lokalen Reflektor 92 abgeschattet wird.
9 zeigt in einer Ansicht von vorne auf die Lichtaustrittsöffnung E eine Leuchtvorrichtung 101 gemäß einem neunten Ausführungsbeispiel. Ein lokaler Reflektor 102 ist nun entlang einer Längsachse L ausgerichtet und teilt den Träger 12 hier in einen in Richtung der Längsachse L linken Teil 103 und rechten Teil 104, an welchen sich jeweils Leuchtdioden 15 befinden. Der lokale Reflektor 102 steht dazu senkrecht von dem Träger 12, 13 hoch und ist beidseitig reflektierend ausgebildet. Dadurch kann insbesondere eine individuelle Gestaltung eines linken und eines rechten Bereichs eines Lichtabstrahlmusters mittels der beiden Reflektoren 101 für rechts und links erzeugt werden. Alternativ kann der lokale Reflektor 102 auch Licht absorbierende Flächen aufweisen und als Blende wirken.
Der Hauptreflektor 17 und der lokale Reflektor 19 bei allen Ausführungsbeispielen bestehen beispielsweise aus Kunststoff mit metallisierten Reflexionsflächen oder aus Metall reflektierenden Oberflächen.
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. So können Elemente der Leuchtvorrichtungen auch kombiniert werden. Beispielsweise können die lokalen Reflektoren sich über die gesamte breite des Hauptreflektors erstrecken oder in dieser Richtung räumlich begrenzt sein. Die breite bezeichnet in diesem fall eine Richtung senkrecht zur Längsachse l und parallel zur Oberfläche des Trägers 13 (senkrecht zur Zeichenblattebene in den 1–9). Ferner können die Reflexionsflächen aller Reflektoren als Freiformflächen ausgebildet sein.
So ist die Einbaulage des Trägers in Bezug auf den Hauptreflektor nicht beschränkt, insbesondere nicht auf die oben gezeigte Anordnung des Abschnitts 13 des Trägers 12 entlang einer optischen Hauptebene des Hauptreflektors.
Auch können die Merkmale von unterschiedlichen Ausführungsbeispielen gegeneinander ausgetauscht oder kombiniert werden. Beispielsweise können die Leuchtdioden grundsätzlich auf gleicher Höhe oder zumindest teilweise auf unterschiedlicher Höhe über dem Träger (wie z.B. bei der Leuchtvorrichtung 31) angeordnet sein.
Bezugszeichenliste

11: Leuchtvorrichtung
12: Träger
13: Abschnitt
14: Oberseite
15: Leuchtdiode
15a: vordere Leuchtdiode
15b: hintere Leuchtdiode
16: Trägerrahmen
17: Hauptreflektor
18: innere Reflexionsfläche
19: lokaler Reflektor
20: Reflexionsfläche
21: Blendenfläche
22: Rand
29: Halsöffnung
31: Leuchtvorrichtung
32: Trägerrahmen
41: Leuchtvorrichtung
42: lokaler Reflektor
43: Reflexionsfläche
51: Leuchtvorrichtung
52: lokaler Reflektor
53: Reflexionsfläche
54: Trägerrahmen
55: Öffnung
56: Bereich
57: Hauptreflektor
61: Leuchtvorrichtung
62: lokaler Reflektor
63: Unterseite
64: Stütze
71: Leuchtvorrichtung
81: Leuchtvorrichtung
82: lokaler Reflektor
83: Reflexionsfläche
84: Linse
91: Leuchtvorrichtung
92: lokaler Reflektor
101: Leuchtvorrichtung
102: lokaler Reflektor
103: linker Teil
104: rechter Teil
A–C: Bereich
E: Lichtaustrittsöffnung
F: nicht beleuchteter Bereich
L: Längsachse
L1–L7: Licht

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102009022723 A1 [0002, 0044]
EP 1371901 A2 [0003]

Claims

Leuchtvorrichtung (11; 31; 41; 51; 61; 71; 81; 91; 101), aufweisend – einen Träger (12; 53), an welchem mindestens eine Halbleiterlichtquelle (15; 15a, 15b) angeordnet ist, und aufweisend – mindestens einen Hauptreflektor (17; 57), welcher die mindestens eine Halbleiterlichtquelle (15; 15a, 15b) überwölbt, wobei – an dem Träger (12; 53) mindestens ein lokaler Reflektor (19; 42; 52; 62; 82; 92; 102) angeordnet ist, welcher ebenfalls von dem Hauptreflektor (17; 57) überwölbt ist.
Leuchtvorrichtung (11; 31; 41; 51; 71; 101) nach Anspruch 1, wobei die mindestens eine Halbleiterlichtquelle (15; 15a, 15b) mehrere Halbleiterlichtquellen (15a, 15b) umfasst und mindestens ein lokaler Reflektor (19; 42; 52; 62; 102) zwischen mindestens zweien der Halbleiterlichtquellen (15a, 15b) angeordnet ist.
Leuchtvorrichtung (11) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei mindestens ein lokaler Reflektor (19) als Reflektor für mindestens eine der Halbleiterlichtquellen (15a) und als Blende für mindestens eine weitere der Halbleiterlichtquellen (15b) eingerichtet und angeordnet ist.
Leuchtvorrichtung (11; 31; 41; 51; 61; 71; 81; 91; 101) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der mindestens eine lokale Reflektor (19; 42; 52; 62; 82; 92; 102) separat hergestellt worden ist.
Leuchtvorrichtung (41; 51; 101) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei mindestens ein lokaler Reflektor (42; 52; 102) dazu eingerichtet und angeordnet ist, Licht (L5) mindestens einer Halbleiterlichtquelle (15b) mindestens teilweise auf den Hauptreflektor (17; 56, 57) zu richten.
Leuchtvorrichtung (11; 31; 41; 51; 61; 71; 81; 91) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei mindestens ein lokaler Reflektor ((19; 42; 52; 62; 82; 92) dazu eingerichtet und angeordnet ist, Licht mindestens einer Halbleiterlichtquelle (15; 15a, 15b) mindestens teilweise aus einer Lichtaustrittsöffnung (E) des Hauptreflektors (17; 57) heraus zu richten.
Leuchtvorrichtung (51) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei mindestens ein lokaler Reflektor (52) dazu eingerichtet und angeordnet ist, Licht (L5) mindestens einer Halbleiterlichtquelle (15b) mindestens teilweise durch eine Öffnung (55) in dem Träger (53) zu richten.
Leuchtvorrichtung (11; 31; 41; 61; 71; 81; 91; 101) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Hauptreflektor (17) ein Halbschalenreflektor ist.
Leuchtvorrichtung (51) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Hauptreflektor (57) ein Vollschalenreflektor ist.
Leuchtvorrichtung (51) nach Anspruch 9, wobei der Träger (53) ein zweiseitig bestückter Träger ist und die mindestens eine Halbleiterlichtquelle (15a, 15b) jeder Seite zumindest eine entsprechende Halbschale (56) des Vollschalenreflektors (57) anstrahlt.
Leuchtvorrichtung (11; 31; 41; 51; 61; 71; 81; 91; 101) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Vorrichtung eine Fahrzeug-Leuchtvorrichtung ist.