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Die Erfindung betrifft ein Leuchtmodul für eine Fahrzeug-Leuchtvorrichtung, aufweisend eine Lichterzeugungseinheit mit mindestens einer auf einem gemeinsamen Substrat angeordneten Halbleiterlichtquelle. Die Erfindung betrifft zudem eine Fahrzeug-Leuchtvorrichtung, aufweisend eine dem Leuchtmodul nachgeschaltete Optik zur Erzeugung eines Lichtabstrahlmusters mittels von dem Leuchtmodul abgestrahlten Lichts. Die Erfindung ist insbesondere anwendbar auf LED-Scheinwerfer.
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Es sind Fahrzeug-Leuchtvorrichtungen bekannt, welche ein LED-Modul – auch "LED-Grundlichtquelle" genannt – mit mehreren weißes Licht abstrahlenden LEDs und eine dem LED-Modul nachgeschaltete Optik aufweisen. Die LEDs liegen häufig als LED-Chips vor. Das LED-Modul entspricht funktional einem herkömmlichen Leuchtmittel, z.B. einer Glühlampe. Die Optik dient zur Erzeugung eines Lichtabstrahlmusters mittels von dem LED-Modul abgestrahlten Lichts und weist typischerweise eine oder mehrere Reflektorschalen auf, z.B. einen Halbschalenreflektor. Bei Fahrzeug-Leuchtvorrichtungen in Form von Automobilscheinwerfern wird zur Erzeugung einer vorschriftsmäßigen Hell-Dunkel-Grenze z.B. eines Lichtabstrahlmusters eines Abblendlichts, entweder eine Blende – häufig auch Shutter genannt – in einen Strahlengang der Lichterzeugungseinheit eingebracht. Eine solche Optik wird oft als Projektoroptik bezeichnet. Alternativ nutzt ein multifacettierter Freiformscheinwerfer Kanten der LED-Grundlichtquelle und bildet diese direkt an die Hell-Dunkel Grenze ab. Im Falle einer Projektoroptik sammelt ein primärer ellipsoid-artiger Reflektor Licht von der Lichtquelle und bündelt dieses in eine Zwischenebene. In dieser Zwischenebene ist auch der oben erwähnte Shutter positioniert. Eine Linse bildet die Zwischenebene ab, um die gewünschte Lichtverteilung außerhalb des Scheinwerfers zu realisieren. Desweiteren gibt es auch direkt abbildende Linsen, Linsensysteme und Linsenarrays, die aber eher seltener eingesetzt werden. Die direkt abbildenden Linsen, Linsensysteme und Linsenarrays zählen allgemeiner zu den direkt abbildenden refraktiven Systemen.
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Das LED-Modul weist zudem häufig selbst eine optische Kante mit einem hohen Kontrastverhältnis auf, z.B. die Kante eines LED-Chips oder einer Gruppe von LED-Chips bzw. "Chip-Arrays". Jedoch ist das hohe Kontrastverhältnis der optischen Kante nur auf einer Seite der LED-Chips oder des Chip-Arrays besonders ausgeprägt. Auf der anderen Seite finden sich an dem Modul typischerweise elektrische Kontaktierungen für die LED-Chips, Vergussmassen, usw., die zu einer Verschlechterung des Kontrastverhältnisses führen. Die Lage bzw. Position der LED-Chips wird entsprechend so an das optische System angepasst, dass eine "gute" Seite bzw. Kante der LED-Chips oder eines entsprechenden Chipfelds von dem optischen System genutzt werden kann. Dies betrifft insbesondere die oben erwähnten multifacettierten Freiformreflektoren und direkt abbildenden refraktiven Systeme. Durch diese vermeintlich einfache Lösung ergeben sich jedoch diverse logistische Probleme. So müssen dann abhängig vom Aufbau des LED-Moduls im Scheinwerfer je nach Einbaulage und Optik eventuell verschiedene Versionen eines Produktes vorgehalten werden. Des Weiteren können sich bauraumtechnische Probleme, z.B. in Bezug auf Stecker, Kabel, elektronische Aufbauten, etc., und Probleme mit einer thermischen Anbindung ergeben, da wegen der Asymmetrie des Kontrastverhältnisses alle Bauteile des LED-Moduls ebenfalls angepasst werden müssen.
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Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Nachteile des Standes der Technik zumindest teilweise zu überwinden.
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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 ein Leuchtmodul für eine Fahrzeug-Leuchtvorrichtung, aufweisend eine Lichterzeugungseinheit mit mindestens einer auf einem gemeinsamen Substrat angeordneten Halbleiterlichtquelle, wobei an dem Leuchtmodul mindestens eine in einen Strahlengang der Lichterzeugungseinheit eingebrachte Blende angeordnet oder angebracht ist. Diese in einen Strahlengang der Lichterzeugungseinheit eingebrachte Blende wird im Folgenden zur Unterscheidung von der in der Optik befindlichen oder der Optik nachgeschalteten Blende, der "Hauptblende" oder Shutter, als "Modulblende" bezeichnet.
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Dieses Leuchtmodul weist den Vorteil auf, dass es eine freiere Positionierung des LED-Moduls ohne eine Verschlechterung der Ausrichtung an die Hell-Dunkel-Grenze erlaubt. Bauraumtechnische Probleme (Stecker, Kabel, elektronische Aufbauten, usw.) oder Probleme mit der thermischen Anbindung können so verringert oder vermieden werden. Insbesondere lassen sich die Vorteile dadurch erreichen, dass mittels der Modulblende optische Kanten an dem Lichtbündel des LED-Moduls mit einem gleich scharfen Kontrastverhältnis erzeugt werden. Beispielsweise kann das LED-Modul bei parallel gegenüberliegenden scharfen optischen Kanten um 180° gedreht werden, ohne dass sich die Ausrichtung in Bezug auf die Hauptblende bzw. den Shutter ändert. Zudem ergeben sich durch eine geringere Zahl notwendiger Produktderivate Kosteneinsparungen und logistische Vorteile. Auch lässt sich eine verbesserte Toleranz in der Positionierung der Halbleiterlichtquellen gegenüber der Optik erreichen. Darüber hinaus lässt sich so mit kompakten Mitteln eine komplexe Form der optischen Kante bereitstellen.
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Unter einem Leuchtmodul kann insbesondere eine lichterzeugende Vorrichtung verstanden werden, deren Licht zur Eignung als Fahrzeug-Leuchtvorrichtung noch weiter geformt werden muss, z.B. durch eine nachgeschaltete Optik. Das Leuchtmodul ist also insbesondere ein Teil einer Fahrzeug-Leuchtvorrichtung, aber höher integriert als die Halbleiterlichtquelle.
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Unter einer Fahrzeug-Leuchtvorrichtung kann insbesondere eine Leuchte verstanden werden, welche dazu vorgesehen ist, Licht eines Fahrzeugs nach außen anzugeben. Die Fahrzeug-Leuchtvorrichtung mag beispielsweise ein Scheinwerfer, eine Rückleuchte, ein Blinker usw. sein. Das Fahrzeug kann z.B. ein Kraftfahrzeug (Kraftwagen, insbesondere Personenkraftwagen, Motorrad, Traktor usw.), ein Schiff, ein Flugzeug usw. sein.
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Die Lichterzeugungseinheit kann z.B. auch als eine "Light Engine" o.ä. bezeichnet werden.
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Das Substrat mag beispielsweise ein Vollkörper, z.B. aus Keramik, oder eine Leiterplatte sein. Das Substrat mag insbesondere plattenförmig ausgebildet sein. Insbesondere ein keramisches Substrat für einen oder mehrere Halbleiterchips (z.B. LED-Chips) mag auch als ein "Submount" bezeichnet werden.
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Die Halbleiterlichtquelle mag insbesondere eine Leuchtdiode (LED) oder ein Diodenlaser sein. Die Leuchtdiode mag insbesondere eine Konversionsdiode sein. Die Halbleiterlichtquelle mag eine gehäuste oder eine ungehäuste Halbleiterlichtquelle sein. Eine ungehäuste Halbleiterlichtquelle mag insbesondere als ein Chip (z.B. als ein sog. "Bare Die") vorliegen, insbesondere als LED-Chip. Eine Größe einer Emissionsfläche der Chips mag z.B. zwischen 0,5 mm × 0,5 mm bis 1,5 mm × 1,5 mm liegen, insbesondere bei 1 mm × 1 mm, mag allgemein aber auch andere Größen und Formfaktoren umfassen.
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Anstelle von oder zusätzlich zu LED-Chips können aber auch z.B. OLEDs oder durch mindestens eine Halbleiterlichtquelle angestrahlte wellenlängenkonvertierende Konversionselemente verwendet werden. Insbesondere mögen durch (z.B. sichtbares oder nicht sichtbares) Laserlicht angeregte Konversionselemente, beispielsweise Leuchtstoffe (sog. Remote Phosphor"), verwendet werden ("Laser Activated Remote Phosphor", LARP).
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Es ist eine Weiterbildung, dass die mindestens eine Halbleiterlichtquelle mehrere Halbleiterquellen umfasst. Diese können insbesondere in einer Matrixanordnung auf dem Substrat angeordnet sein, insbesondere in einer regelmäßigen (rechteckigen) Matrixform, z.B. der Anordnung 5×1, 4×1, 5×2, 3×3, 2×10, usw.
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Es ist eine Ausgestaltung, dass die Modulblende die mindestens eine Halbleiterlichtquelle umlaufend umgibt. Dadurch kann ein scharfer Kontrast an allen Randpunkten oder Randabschnitten des von dem LED-Modul abgestrahlten Lichtbündels erreicht werden. Unter einem umlaufenden Umgeben kann also insbesondere eine Anordnung verstanden werden, bei welcher die Modulblende die mindestens eine Halbleiterlichtquelle in Bezug auf eine Hauptabstrahlrichtung der mindestens einen Halbleiterlichtquelle umlaufend umgibt. Eine Hauptabstrahlrichtung mag insbesondere eine Richtung einer höchsten Lichtintensität oder Lichtstroms sein. In anderen Worten weist die Modulblende in dieser Ausgestaltung (mindestens) eine Aussparung zum Durchtritt des von der mindestens einen Halbleiterlichtquelle erzeugten Lichts auf.
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Die Modulblende kann also insbesondere als eine Lochblende ausgestaltet sein. Die Ränder der Aussparung erzeugen dabei die optische Kante des LED-Moduls. Die Form der Aussparung ist nicht beschränkt und kann beispielsweise rechteckig oder oval sein, oder auch eine bestimmte Form (wie einen 15°-Winkel) enthalten, der für eine Abblendlichtverteilung in einem direkt abbildendem refraktiven System notwendig ist.
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Bevorzugt weist die Form der Aussparung eine Grundform auf, die einer Außenkontur oder Umfassung der mindestens einen Halbleiterlichtquelle ähnlich ist. Falls beispielsweise mehrere Halbleiterlichtquellen in einem regelmäßigen (rechteckigen) Matrixmuster angeordnet sind, mag auch die Form der Aussparung einer (den Halbleiterlichtquellen gemeinsamen) Rechteckform entsprechen.
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Alternativ mag die Modulblende das von der mindestens einen Halbleiterlichtquelle abgestrahlte Lichtbündel nur teilweise zur Kontrasterhöhung blockieren, z.B. an gegenüberliegenden, insbesondere parallelen, Seiten.
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Grundsätzlich mag die Modulblende einstückig oder mehrstückig ausgebildet sein.
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Es ist noch eine Ausgestaltung, dass die Modulblende mindestens eine Halbleiterlichtquelle teilweise überdeckt, insbesondere in Draufsicht oder entlang der Hauptabstrahlrichtung. So kann ein besonders hohes Kontrastverhältnis erlangt werden. Zudem können so Unregelmäßigkeiten in der Außenkontur der mindestens einen Halbleiterlichtquelle im Lichtbündel beseitig werden.
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Es ist eine Weiterbildung, dass die Modulblende mindestens eine Halbleiterlichtquelle im Bereich eines Kontaktbereichs mindestens einer Halbleiterlichtquelle überdeckt. Dadurch kann insbesondere eine Unregelmäßigkeit in der Außenkontur des Lichtbündels beseitigt werden, welche bei einigen LED-Chips auftritt, die oberseitig neben der Emissionsfläche einen elektrischen Kontaktbereich aufweisen, welches dort lokal keine Lichtabstrahlung zulässt.
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Es ist eine Weiterbildung, dass die Modulblende mindestens eine Halbleiterlichtquelle nicht überdeckt bzw. freilässt, insbesondere in Draufsicht oder entlang der Hauptabstrahlrichtung.
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Es ist eine weitere Ausgestaltung, dass die Modulblende aus Metall, Keramik oder einem ähnlich hitzebeständigem Material besteht, wodurch sie hochgradig temperaturbeständig ist. Dies ist von besonderem Vorteil aufgrund der vergleichsweise geringen Entfernung zu der mindestens einen Halbleiterlichtquelle und den dort herrschenden hohen optischen Bestrahlungsstärken.
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Es ist eine Weiterbildung, dass das Leuchtmodul mehrere Halbleiterlichtquellen aufweist, welche mehrere (mindestens zwei) voneinander beabstandete Gruppen bilden. Dabei ist ein Abstand von Halbleiterlichtquellen einer Gruppe, insbesondere zweier benachbarter Halbleiterlichtquellen dieser Gruppe, signifikant kleiner, insbesondere mindestens fünfmal kleiner, als ein Abstand zwischen zwei Gruppen. Die unterschiedlichen Gruppen können auf einem gemeinsamen Substrat oder auf unterschiedlichen Substraten angeordnet sein. Die unterschiedlichen Gruppen können mit einem gemeinsamen Kühlkörper oder mit unterschiedlichen Kühlkörpern thermisch verbunden sein, z.B. über das zugehörige Substrat.
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Es ist ferner eine Ausgestaltung, dass die Modulblende eine gemeinsame Modulblende für mehrere voneinander beabstandete Gruppen von Halbleiterlichtquellen ist. Dies erleichtert eine Montage und ermöglicht eine besonders präzise Ausrichtung der jeweiligen Lichtbündel zueinander, insbesondere ihrer optischen Kanten. Die Modulblende mag dazu mehrere Aussparungen aufweisen, z.B. je eine Aussparung für jede der Gruppen, z.B. ähnlich einer Schablone.
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Es ist auch eine Ausgestaltung, dass die Modulblende mit einer ("Primär-")Optik für die mindestens eine Halbleiterlichtquelle fest verbunden ist. Dadurch kann eine Toleranz des Aufbaus verbessert (verringert) werden, und es wird eine Montage vereinfacht. Beispielsweise mag die Modulblende als Träger oder Auflage für die Primäroptik dienen. Die Primäroptik mag insbesondere eine für mehrere Halbleiterlichtquellen gemeinsame Optik sein, z.B. aufweisend eine Linse und/oder einen Konzentrator.
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Die Modulblende mag mit der Primäroptik auf jede geeignete Weise verbunden sein, z.B. durch einen Kraftschluss (z.B. Anpressen, Klemmen, Schrauben, Nieten usw.), Formschluss (z.B. Rasten usw.) und/oder Stoffschluss (z.B. Kleben usw.).
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Es ist eine Weiterbildung, dass die Modulblende mittels der Primäroptik an der (restlichen) Fahrzeug-Leuchtvorrichtung befestigt ist, insbesondere an einem Kühlkörper. Die Primäroptik mag dazu insbesondere mindestens ein Befestigungsmittel aufweisen, z.B. mindestens ein Schraubloch. Es ist noch eine Weiterbildung, dass im befestigten Zustand die Primäroptik die restliche Modulblende (einschließlich z.B. einer Halterung wie unten genauer ausgeführt) an die (restliche) Fahrzeug-Leuchtvorrichtung presst und so in einer kraftschlüssigen Presspassung hält.
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Es ist außerdem eine Ausgestaltung, dass die mindestens eine Halbleiterlichtquelle mehrere Halbleiterlichtquellen aufweist, die in einem Matrixmuster angeordnet sind, wobei oberseitige Kontaktbereiche zumindest einiger der Halbleiterlichtquellen nach Innen zeigen (nicht an eine äußere Randkontur der mehreren Halbleiterlichtquellen grenzen). Dies bedeutet insbesondere, dass die Kontaktbereiche nicht wie bisher zum Erreichen kurzer Kontaktierungslängen (z.B. durch kurze Bonddrähte) sämtlich an einem äußeren oder außenseitigen Rand einer Gruppe von Halbleiterlichtquellen angeordnet sind. Durch die nach Innen zeigenden Kontaktbereiche ist es ebenfalls, und zwar auch ohne die Verwendung der Modulblende, möglich, eine durch die Kontaktbereiche erzeugte Unregelmäßigkeit in der optischen Kante zu beseitigen. Alternativ oder zusätzlich kann auch eine Modulblende für den Innenbereich, also den Bereich der Kontaktbereiche, verwendet werden (z.B. in Form mindestens eines Stegs), so dass zumindest einer der Kontaktbereiche von der Modulblende überdeckt wird.
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Die Halbleiterlichtquellen sind bevorzugt in einer oder mehreren Zweierreihen angeordnet. Die oberseitigen Kontaktbereiche können insbesondere an Ecken der Oberseite angeordnet sein ("Kontaktecken").
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Es ist außerdem eine Ausgestaltung, dass die Lichterzeugungseinheit in eine Halterung eingesetzt ist. Dadurch lässt sich das Leuchtmodul, zu welchem die Halterung gehört, besser handhaben und/oder mechanisch und elektrisch kontaktieren. Die Halterung kann auch als Adapter bezeichnet werden. Die Halterung mag insbesondere eine Aufnahme für die Lichterzeugungseinheit aufweisen. Die Halterung mag beispielsweise plattenförmig ausgebildet sein.
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Die Befestigung der Modulblende kann insbesondere über standardisierte mechanische Prozesse erfolgen, wie z.B. durch einen Kraftschluss, Formschluss und/oder Stoffschluss, z.B. durch Schrauben, Klemmen, Kleben, Nieten, usw., aber z.B. auch durch ein Einspritzen in ein Kunststoffgehäuse. Die Modulblende braucht jedoch nicht in die Halterung integriert sein. Ebenso ist es möglich, die Modulblende als eigenständiges Bauteil zu befestigen oder auch in die Primäroptik mit zu integrieren.
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Die Halterung mag insbesondere eine oder mehrere (innere) elektrische Kontaktelemente, z.B. Kontaktlaschen, Kontaktfedern, Kontaktstifte usw. zur elektrischen Kontaktierung der Lichterzeugungseinheit, also auch entsprechende (äußere) elektrische Kontakte (z.B. Kontaktfelder oder Kontaktstifte) zur elektrischen Versorgung, aufweisen. Die elektrische Verbindung zwischen den inneren elektrischen Kontaktelementen und den äußeren elektrischen Kontaktelementen mag beispielsweise mittels eines Leadframes erreicht werden.
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Es ist noch eine weitere Ausgestaltung, dass die Modulblende als mindestens ein elektrisches Kontaktelement für mindestens eine Halbleiterlichtquelle eingerichtet ist. Dadurch kann ein einfacherer Aufbau erreicht werden. Insbesondere mag die Modulblende die Funktion der inneren und/oder äußeren elektrischen Kontaktelemente aufweisen. Die Modulblende mag dazu mehrere voneinander elektrisch isolierte Bereiche aufweisen, z.B. auf einer keramischen Unterlage aufgebrachte Leiterbahnen.
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Die Halterung mag beispielsweise mittels einer Primäroptik auf eine gemeinsame Unterlage gedrückt werden, z.B. einen Kühlkörper oder ein anderes Element der Fahrzeug-Leuchtvorrichtung.
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Es ist noch eine Weiterbildung, dass die Halterung mindestens ein Befestigungselement zur Befestigung mit der Primäroptik aufweist. Die Primäroptik kann auch eine Anordnung von Lichtleitern beinhalten. Das Befestigungselement mag beispielsweise eine Lochhalterung sein. Dies erleichtert eine Positionierung und Ausrichtung der Primäroptik und verringert somit Toleranzen.
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Insbesondere mögen die Halterung und die Primäroptik jeweils mindestens ein, vorzugsweise drei, deckungsgleiche Schraublöcher oder Bohrungen (Lochhalterungen) zum Einsatz eines jeweiligen gemeinsamen Befestigungselements aufweisen, z.B. einer Schraube. Die Schraube mag z.B. durch eine Lochhalterung der Halterung und eine Lochhalterung der Primäroptik durchgeführt sein und in ein Gewindeloch eines Kühlkörpers oder anderen Elements der Fahrzeug-Leuchtvorrichtung eingepasst sein. Dies erleichtert eine gemeinsame Positionierung und Ausrichtung der Primäroptik und der Halterung und verringert Toleranzen noch weiter. Alternativ kann der beschriebene Vorgang auch durch einen Nietprozess bewerkstelligt werden.
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Es ist noch eine Ausgestaltung, dass die Modulblende an der Halterung befestigt ist. Dadurch wird eine einfachere Ausrichtung bzw. Justage der Modulblende ermöglicht.
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Alternativ oder zusätzlich mag die Modulblende an der Lichterzeugungseinheit befestigt sein.
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Die Aufgabe wird auch gelöst durch eine Fahrzeug-Leuchtvorrichtung, aufweisend mindestens ein Leuchtmodul wie oben besprochen, und eine dem Leuchtmodul nachgeschaltete Optik, insbesondere Sekundäroptik, zur Erzeugung eines Lichtabstrahlmusters mittels von dem Leuchtmodul abgestrahlten Lichts. Die Fahrzeug-Leuchtvorrichtung weist die gleichen Vorteile auf wie das Leuchtmodul und kann analog ausgestaltet sein.
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Die Fahrzeug-Leuchtvorrichtung mag insbesondere ein Scheinwerfer sein.
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Die nachgeschaltete Optik mag insbesondere mindestens einen Reflektor, eine Hauptblende bzw. Shutter und/oder eine, insbesondere nachgeschaltete, abbildende Optik, z.B. mindestens eine Linse, umfassen.
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Die Aufgabe wird auch gelöst durch ein Fahrzeug, aufweisend mindestens eine Fahrzeug-Leuchtvorrichtung wie oben besprochen.
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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 in einer Ansicht von schräg oben eine mögliche Lichterzeugungseinheit;
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2 zeigt in einer Ansicht von schräg oben ein mögliches Leuchtmodul mit darin eingesetzter Lichterzeugungseinheit;
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3 zeigt in Draufsicht von oben ein Leuchtmodul mit einer Halterung und einer darin oberseitig eingesetzten Lichterzeugungseinheit;
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4 zeigt das Leuchtmodul aus 3 als Schnittdarstellung in Seitenansicht;
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5 zeigt in Draufsicht das Leuchtmodul aus 3 mit zusätzlich einer darauf aufgesetzten Modulblende;
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6 zeigt das Leuchtmodul aus 5 als Schnittdarstellung in Seitenansicht;
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7 zeigt in Draufsicht von oben ein anderes Leuchtmodul mit einer Halterung, einer darin oberseitig eingesetzten Lichterzeugungseinheit und einer darauf aufgesetzten, anderen Modulblende;
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8 zeigt das Leuchtmodul aus 7 als Schnittdarstellung in Seitenansicht;
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9 zeigt in einer Ansicht von schräg vorne eine Modulblende für mehrere Gruppen von Leuchtdioden;
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10 zeigt als Schnittdarstellung in Seitenansicht noch ein weiteres Leuchtmodul; und
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11 zeigt eine Gruppe aus matrixförmig angeordneten Leuchtdioden einer Lichterzeugungseinheit.
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1 zeigt in einer Ansicht von schräg oben eine mögliche Lichterzeugungseinheit 11 eines Leuchtmoduls 12 eines Fahrzeugscheinwerfers F.
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Die Lichterzeugungseinheit weist mehrere, hier: fünf, auf einer Vorderseite eines gemeinsamen Keramiksubstrats, häufig auch als "Submount" bezeichnet, 13 aufgebrachte Halbleiterlichtquellen in Form von weiß leuchtenden LED-Chips 14 auf. Die LED-Chips 14 sind in einer matrixförmigen 5×1-Anordnung angeordnet.
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Die LED-Chips 14 können beispielsweise eine blaues Licht abstrahlende Emissionsfläche aufweisen, auf welcher ein blau-gelb konvertierender Leuchtstoff aufgebracht ist. Die LED-Chips 14 weisen in einer Ecke oberseitige Kontaktbereiche, sog. "Kontaktecken" 20, auf, wie auch in 3 gezeigt, welche hier als Ausschnitt angedeutet sind.
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Auf dem Keramiksubstrat 13 sind verschiedene Leiterbahnen 15 aufgebracht, um die LED-Chips 14 über deren Kontaktecken elektrisch zu kontaktieren. Die Leiterbahnen 15 stellen dazu Kontaktfelder 16 bereit. Die LED-Chips 14 sind ferner von einem in Draufsicht umlaufenden Rahmen 17 umgeben, welcher eine zu einer gemeinsamen Außenkontur der LED-Chips 14 passende rechteckige Grundform, z.B. mit einem Längenverhältnis von ca. 5:1, aufweist.
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2 zeigt in einer Ansicht von schräg oben das Leuchtmodul 12 mit einer plattenartigen Halterung 18 und der darin oberseitig in eine Aussparung 19 eingesetzten Lichterzeugungseinheit 11. 3 zeigt das Leuchtmodul 12 in Draufsicht von oben. Die Kontaktecken 20 der LED-Chips 14 sind hier eingezeichnet. 4 zeigt das Leuchtmodul 12 aus 2 und 3 als Schnittdarstellung in Seitenansicht entlang einer Schnittebene A-A aus 3.
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Die Halterung 18 weist einen Leadframe 24 oder Leitungsnetzwerk auf, um die Kontaktfelder 16 der Lichterzeugungseinheit 11 mittels innerer Elektroden 25 als Teilen des Leadframes 24 elektrisch zu kontaktieren und mit äußeren Elektroden ebenfalls als Teilen des Leadframes 24 in Form von Kontaktstiften 26 elektrisch zu verbinden.
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5 zeigt in Draufsicht von oben das Leuchtmodul 12 mit einer zusätzlichen Modulblende 21. 6 zeigt das Leuchtmodul 12 aus 5 als Schnittdarstellung in Seitenansicht entlang einer Schnittebene A-A aus 5. Die Modulblende 21 ist als plattenförmige Lochblende aus Metall oder Keramik mit einer rechteckigen Aussparung 22 ausgebildet. In der in 5 gezeigten Draufsicht, welche auch entlang einer Hauptabstrahlrichtung der LED-Chips 14 blickt, umgibt die Modulblende 21 die LED-Chips 14 umlaufend, und zwar so, dass die LED-Chips 14 frei bleiben und also nicht durch die Modulblende 21 überdeckt sind.
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Die Modulblende 21 ist also mit ihrer Aussparung 22 in den Strahlengang der Lichterzeugungseinheit 11 eingebracht und erzeugt am Rand der Aussparung 22 eine scharfe, kontrastreiche optische Grenze. Aufgrund der gleichen und hier zudem auch noch parallelen Ausgestaltung der langen Kanten 23 der Aussparung 22 kann die Modulblende 21 um 180° gedreht werden und dennoch eine gleich geformte optische Grenze bereitstellen. Dies vereinfacht eine Positionierung der Modulblende 21 in oder an dem Fahrzeugscheinwerfers F erheblich.
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7 zeigt in Draufsicht von oben ein Leuchtmodul 31 mit einer Modulblende 32 anstelle der Modulblende 21. 8 zeigt das Leuchtmodul 31 aus 7 als Schnittdarstellung in Seitenansicht entlang einer Schnittebene A-A aus 7. Die Modulblende 32 unterscheidet sich von der Modulblende 21 durch eine schmalere Aussparung 33. Dadurch werden auch die Kontaktecken 20 und teilweise die Emissionsflächen der LED-Chips 14 abgedeckt, was eine noch genauere Anpassung der hier zumindest im Wesentlichen linearen Form der optischen Grenzen im Bereich der langen Kanten 23 ergibt. Möglicherweise unterscheiden sich die Helligkeit und damit die Kontrastschärfe an den beiden langen Kanten 23, was aber z.B. durch eine noch schmalere, in Bezug auf die LED-Chips 14 symmetrische Aussparung ausgleichbar ist.
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Es ist allgemein auch möglich, die Modulblende, z.B. 32, auf der bisher unveränderten Seite noch so anzupassen, dass die langen Seiten 23 vollkommen symmetrisch sind.
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9 zeigt in einer Ansicht von schräg vorne eine Modulblende 41 für mehrere voneinander beabstandete Gruppen G1, G2, G3 von LED-Chips 14. Die Modulblende 41 weist für jede der, hier drei, Gruppen G1 bis G3 eine Aussparung 42, 43 bzw. 44 auf. Die LED-Chips 14 sind hier hinter der Modulblende 41 angeordnet und mögen auf einem gemeinsamen Substrat und/oder einem gemeinsamen Kühlkörper angeordnet sein. Die Aussparungen 42–44 erzeugen scharfe optische Grenzen für die jeweiligen Gruppen G1 bis G3 der LED-Chips 14.
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10 zeigt noch ein weiteres Leuchtmodul 51 als Schnittdarstellung in Seitenansicht. Das Leuchtmodul 51 ist ähnlich zu dem Leuchtmodul 12 aufgebaut, weist aber zusätzlich eine den LED-Chips 14 gemeinsam nachgeschaltete Primäroptik 52 in Form z.B. eines Konzentrators auf.
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Die Primäroptik 52 und die Modulblende 53 weisen hier beide mehrere Lochhalterungen mit übereinanderliegenden Löchern 54 bzw. 55 auf, mittels welchen sie an einen Kühlkörper 56 mittels Schrauben 57 anschraubbar und/oder nietbar etc. sind. Dadurch wird das Leuchtmodul 51 befestigt und die Primäroptik 52 und die Modulblende 53 präzise zueinander ausgerichtet. Es kann aber z.B. auch auf die Lochhalterungen der Modulblende 53 verzichtet werden.
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Dem Leuchtmodul 51 kann eine "Haupt-"Optik des Fahrzeugscheinwerfers F nachgeschaltet sein, z.B. hier ein ausschnittsweise gezeigter halbschaliger Reflektor 58.
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11 zeigt eine Gruppe aus in einem 5×2-Muster matrixförmig angeordneten LED-Chips 14 einer Lichterzeugungseinheit 61. Kontaktecken 20 benachbarter LED-Chips 14 der zwei Reihen zeigen nach Innen, sind also direkt benachbart zueinander. Dadurch werden zumindest für die vier am weitesten rechts angeordneten Paare der LED-Chips 14 die Kontaktecken 20 von einer gemeinsamen, rechteckigen Außenkontur 62 der LED-Chips 14 nach Innen verlagert, so dass der äußere optische Rand der LED-Chips 14 geradliniger ist.
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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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Allgemein kann unter "ein", "eine" usw. eine Einzahl oder eine Mehrzahl verstanden werden, insbesondere im Sinne von "mindestens ein" oder "ein oder mehrere" usw., solange dies nicht explizit ausgeschlossen ist, z.B. durch den Ausdruck "genau ein" usw.
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Auch kann eine Zahlenangabe genau die angegebene Zahl als auch einen üblichen Toleranzbereich umfassen, solange dies nicht explizit ausgeschlossen ist.
