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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Leuchteinheit für eine Beleuchtungseinrichtung eines Fahrzeugs, insbesondere zum Einbau in einen Scheinwerfer des Fahrzeugs, mit einem länglichen Lichtleitkörper und mit einem Aufnahmemittel, wobei zumindest zwei Leuchtmittel vorgesehen sind, die am Aufnahmemittel beabstandet zueinander angeordnet sind und jeweils Licht in den Lichtleitkörper einkoppeln.
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STAND DER TECHNIK
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Die
DE 10 2007 048 841 A1 zeigt eine Leuchteinheit zum Einbau in einen Kraftfahrzeug-Außenspiegel, wobei die Leuchteinheit als Richtungsanzeiger dient. Die Leuchteinheit verfügt über ein Basisgehäuse, ein inneres Gehäuse sowie eine sogenannte Linse, und das Basisgehäuse, das innere Gehäuse und die Linse in Form eines weiteren Gehäuseteils, müssen zur Bildung der Leuchteinheit miteinander gefügt werden. Zwischen dem Basisgehäuse und dem inneren Gehäuse werden mehrere Leuchtmittel aufgenommen, die als LED-Lichtquellen ausgeführt sind. Zur Aufnahme der LED-Lichtquellen dient eine Lichtquelleneinheit, die als starre Substratplatte ausgebildet ist, wobei beispielhaft drei LED-Lichtquellen gezeigt sind, die unmittelbar auf der Substratplatte angeordnet sind. Eine weitere Lichtquelle ist über eine Sammelschiene beabstandet zur Substratplatte angeordnet, und die Basisschiene wird mit der einzelnen LED-Lichtquelle im Basisgehäuse verlegt.
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Das Basisgehäuse dient dabei als Trägerkörper zur Aufnahme der Lichtquelleneinheit mit den Lichtquellen, die unmittelbar auf der Substratplatte angeordnet sind und zur Aufnahme der Lichtquelle dienen, die über die Sammelschiene mit der Substratplatte elektrisch kontaktiert ist und beabstandet zur Substratplatte durch das Basisgehäuse gehalten wird. Nachteilhafterweise kann durch die Anordnung der LED-Lichtquellen keine Entwärmung der Lichtquellen erfolgen, da diese lediglich durch ihr Gehäuse selbst gehalten sind und das Gehäuse ist aus einem Kunststoffmaterial hergestellt, das keine Wärmeableitung ermöglicht. Die LED-Lichtquellen können daher nur Licht mit einer geringeren Leistung in den Lichtleitkörper einkoppeln, der ebenfalls im Basisgehäuse aufgenommen ist. Durch die beabstandete Anordnung der LED-Leuchtmittel kann Licht über verschiedene Seiten in den Lichtleitkörper eingekoppelt werden. Die LED-Leuchtmittel sind dabei durch ihre Halterungen entsprechend ausgerichtet. Die Ausrichtung erfordert jedoch eine entsprechend genaue Anordnung der LED-Leuchtmittel an ihrer Halterung und eine Ausrichtung der Halterung im Basisgehäuse, wobei mit dem Basisgehäuse keine Leuchteinheit bereitgestellt werden kann, die für den Einbau in eine Beleuchtungseinrichtung eines Fahrzeugs, beispielsweise in einen Scheinwerfer des Fahrzeugs, geeignet ist.
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Aus der
EP 2 277 741 B1 ist eine weitere Leuchteinheit für eine Beleuchtungseinrichtung eines Fahrzeugs bekannt, die ebenfalls zum Einbau in einen Außenspiegel des Fahrzeugs dient, um die Funktion eines Richtungsanzeigers im Außenspiegel zu erfüllen. Die Leuchteinheit umfasst wiederum ein Gehäuse, in dem ein Lichtleitkörper aufgenommen wird, und es sind zwei LED-Leuchtmittel beabstandet zueinander auf jeweiligen Elektronikplatinen aufgenommen. Die Bildung der Leuchteinheit erfordert die Anordnung mehrerer Elektronikplatinen für die LED-Leuchtmittel im Gehäuse, sodass zur Bereitstellung einer einzeln handhabbaren Leuchteinheit mehrere Einzelteile miteinander gefügt werden müssen, wobei insbesondere die Ausrichtung der LED-Leuchtmittel mit ihren Elektronikplatinen, von denen insgesamt drei Stück beschrieben sind, aufwändig ausgeführt werden muss.
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OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine vereinfacht ausgeführte Leuchteinheit für eine Beleuchtungseinrichtung eines Fahrzeugs zu schaffen, die insbesondere zum Einbau in einen Scheinwerfer des Fahrzeugs geeignet ist. Die Leuchteinheit soll dabei die Leuchtmittel auf einfache Weise aufnehmen und zueinander positionieren.
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Diese Aufgabe wird ausgehend von einer Leuchteinheit für eine Beleuchtungseinrichtung eines Fahrzeugs gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie ausgehend von einem Verfahren zur Montage einer Leuchteinheit für eine Beleuchtungseinrichtung eines Fahrzeugs gemäß Anspruch 7 mit den jeweils kennzeichnenden Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
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Die Erfindung schließt die technische Lehre ein, dass das Aufnahmemittel einen U-förmigen Trägerkörper aufweist, mit einem Grundabschnitt, welcher sich in Längsrichtung des länglichen Lichtleitkörpers erstreckt, und mit zwei Schenkelabschnitten, an denen die Leuchtmittel zueinander gegenüberliegend angeordnet sind.
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Die Erfindung nutzt vorteilhaft einen U-förmigen Trägerkörper zur Bildung eines Aufnahmemittels, und der Trägerkörper weist erfindungsgemäß einen Grundabschnitt auf, welcher sich etwa in Längsrichtung des länglichen Lichtleitkörpers erstreckt, wobei der Grundabschnitt etwa die Länge des Lichtleitkörpers in seiner Längsrichtung aufweist. An den Endseiten des Grundabschnittes sind Schenkelabschnitte vorhanden, die etwa senkrecht vom Grundabschnitt abragen. Zwischen den Schenkelabschnitten kann der Lichtleitkörper angeordnet werden, wobei der Lichtleitkörper nicht bevorzugt über die Schenkelabschnitte des Trägerkörpers gehalten werden muss und der Lichtleitkörper kann ein separates Haltemittel aufweisen, mit dem dieser beispielsweise an einem Grundträgerkörper aufgenommen sein kann und der ebenfalls Bestandteil der Leuchteinheit sein kann.
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An den Innenseiten der Schenkelabschnitte sind erfindungsgemäß die Leuchtmittel angeordnet, wobei sich die Innenseiten durch die etwa parallele Ausrichtung der Schenkelabschnitte zueinander etwa gegenüberstehen. Zwischen den Leuchtmitteln kann der Lichtleitkörper so angeordnet werden, dass Licht, das durch die Leuchtmittel erzeugt wird, in den Lichtleitkörper eingekoppelt werden kann.
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Erfindungsgemäß wird eine Leuchteinheit geschaffen, die nicht zwingend aus einem Gehäuse oder aus einem Gehäusebestandteil besteht, und der Trägerkörper kann frei in einer Beleuchtungseinrichtung, beispielsweise in einen Scheinwerfer eines Fahrzeugs, eingesetzt werden. Der wesentliche Vorteil ist, dass Wärme, die durch die Leuchtmittel erzeugt wird und aus diesen abgeführt werden muss, über den U-förmigen Trägerkörper aus den Leuchtmitteln abgeleitet werden kann. Folglich erfüllt der U-förmige Trägerkörper ferner die Aufgabe der Entwärmung der Leuchtmittel, die vorzugsweise als LED-Leuchtmittel ausgeführt sind.
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Zur Verbesserung der Kühlwirkung des Trägerkörpers ist dieser beispielsweise aus einem metallischen Werkstoff, insbesondere aus Aluminium, ausgebildet. Beispielsweise kann der Trägerkörper auch auf einer freien Seite Kühlrippen aufweisen, die eine weiter verbesserte Entwärmung ermöglichen. Überdies kann der Trägerkörper schwarz eloxiert werden, um eine Wärmeabstrahlung weiter zu verbessern.
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Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Leuchteinheit kann ein vorzugsweise flexibles Leitersubstrat vorgesehen sein, das am Trägerkörper angeordnet ist, wobei sich das Leitersubstrat wenigstens zwischen den beiden Leuchtmitteln erstreckt und diese haltend aufnimmt. Alternativ zu starren Leiterplatten, die im Rahmen der vorliegenden Erfindung ebenfalls Verwendung finden und am Trägerkörper angeordnet werden können, sind dünne, flexible Leiterplatten bekannt, die biegeelastische Leitersubstrate bilden, die meist auf Basis von Polyimid-Folien Verwendung finden und erfindungsgemäß am Trägerkörper angeordnet werden können.
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Flexible Leitersubstrate können gebogen oder gefaltet werden und so entsprechend der geforderten Einbausituation dreidimensional ausgerichtet werden. Erfindungsgemäß ist dabei vorgesehen, ein flexibles Leitersubstrat wenigstens zur Aufnahme und zur elektrischen Kontaktierung der Leuchtmittel vorzusehen, wobei das flexible Leitersubstrat an seine Kontur angepasst am Trägerkörper angeordnet wird. Insbesondere kann das flexible Leitersubstrat an die U-Form des Trägerkörpers mit dem Grundabschnitt und den Schenkelabschnitten durch flexible Biegung des Leitersubstrates angepasst werden. Die Biegung des flexiblen Leitersubstrates kann insbesondere in Biegebereichen erfolgen, die durch den Übergang des Grundabschnittes in die Schenkelabschnitte des U-förmigen Trägerkörpers gebildet sind. Auch besteht die Möglichkeit, dass der Grundabschnitt des Trägerkörpers eine Krümmung aufweist, an die das flexible Leitersubstrat angepasst werden kann, beispielsweise wenn auch der Lichtleitkörper eine Krümmung aufweist.
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Mit weiterem Vorteil kann ein elektrisches Steckkontaktmittel vorgesehen sein, das am Leitersubstrat angeordnet ist und insbesondere zur elektrischen Kontaktierung der Leuchtmittel ausgebildet ist. Durch die Einheit, die mit dem U-förmigen Trägerkörper und mit dem flexiblen Leitersubstrat gebildet werden kann, kann insbesondere gemeinsam mit dem Lichtleitkörper auf einfache Weise eine Leuchteinheit bereitgestellt werden, die zum Einbau in eine Beleuchtungseinrichtung eines Fahrzeugs dient, insbesondere zum Einbau in einen Scheinwerfer. Dabei kann das elektrische Steckkontaktmittel so ausgebildet sein, dass dieses die einzige notwendige elektrische Verbindung darstellt, die zwischen der Leuchteinheit und einer peripheren elektrischen Einrichtung in einem Fahrzeug, insbesondere in einem Scheinwerfer, hergestellt werden muss.
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Die vorliegende Erfindung richtet sich ferner auf ein Verfahren zur Montage einer Leuchteinheit für eine Beleuchtungseinrichtung eines Fahrzeugs, insbesondere zum Einbau in einen Scheinwerfer des Fahrzeugs, wobei zumindest zwei Leuchtmittel bereitgestellt werden, die an einem Aufnahmemittel beabstandet zueinander aufgenommen werden, umfassend wenigstens die Schritte des Bereitstellens eines U-förmigen Trägerkörpers mit einem Grundabschnitt und mit zwei Schenkelabschnitten zur Bildung des Aufnahmemittels, und des Bereitstellens eines flexiblen Leitersubstrates, an dem die Leuchtmittel angeordnet sind und des Anordnens des flexiblen Leitersubstrates anliegend am Grundabschnitt und anliegend an den Schenkelabschnitten unter Ausführung eines Biegevorganges im Leitersubstrat.
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Das Verfahren bietet dabei den Vorteil, dass die Leuchtmittel auf einfache Weise an einem U-förmigen Trägerkörper positioniert werden können, ohne dass die Leuchtmittel beim Verfahren zur Montage einzeln gehandhabt werden müssen. Durch das flexible Leitersubstrat können die Leuchtmittel gemeinsam mit ihren elektrischen Kontaktierungen in einem einzigen Fügeschritt an den U-förmigen Trägerkörper angeordnet werden, und die Leuchtmittel können überdies so ausgerichtet werden, dass diese ihre spätere für den Betrieb notwendige Position am U-förmigen Trägerkörper bereits einnehmen. Der Biegevorgang im Leitersubstrat erfolgt insbesondere durch das Anpassen an die Schenkelabschnitte des U-förmigen Trägerkörpers, die etwa senkrecht aus der Erstreckungsrichtung des Grundabschnittes des Trägerkörpers abragen können.
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Das Verfahren umfasst erfindungsgemäß weiterhin den Schritt des Bereitstellens eines Lichtleitkörpers, der zwischen den Schenkelabschnitten angeordnet wird, derart, dass durch die Leuchtmittel erzeugtes Licht in den Lichtleitkörper einkoppelbar ist. Der Lichtleitkörper kann dabei an dem U-förmigen Trägerkörper haltend aufgenommen werden, vorzugsweise kann jedoch ein Grundträgerkörper vorgesehen sein, an dem sowohl der U-förmige Trägerkörper als auch der Lichtleitkörper unabhängig vom Trägerkörper haltend angeordnet wird.
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BEVORZUGTES AUSFÜHRUNGSBEISPIEL DER ERFINDUNG
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Weitere, die Erfindung verbessernde Maßnahmen werden gemeinsam mit der Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt. Es zeigt:
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1 eine Ansicht einer Leuchteinheit für eine Beleuchtungseinrichtung eines Fahrzeugs mit einem erfindungsgemäß ausgeführten Aufnahmemittel zur Aufnahme von Leuchtmitteln und einem beabstandet zum Aufnahmemittel perspektivisch gezeigten Lichtleitkörper und
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2 eine perspektivische Ansicht der Leuchteinheit mit einem Aufnahmemittel, an dem zwei Leuchtmittel angeordnet sind und einem Lichtleitkörper in Anordnung am Aufnahmemittel.
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1 zeigt in einer perspektivischen Ansicht ein Ausführungsbeispiel einer Leuchteinheit 1 der vorliegenden Erfindung, die zum Einbau in eine Beleuchtungseinrichtung eines Fahrzeugs ausgebildet ist. Dabei kann die Leuchteinheit 1 beispielsweise in einen Scheinwerfer eines Fahrzeugs eingebaut werden. Die Leuchteinheit 1 dient dabei beispielsweise zur Bereitstellung eines Seitenpositionslichtes, das zur Emittierung eines gelben Signallichtes dienen kann. Die Leuchteinheit 1 ist dabei in einem nicht gefügten Zustand gezeigt, und umfasst ein Aufnahmemittel 11, das erfindungsgemäß als U-förmiger Trägerkörper 13 ausgebildet ist. Oberhalb des Trägerkörpers 13 ist ein Lichtleitkörper 10 gezeigt, und der Lichtleitkörper 10 weist eine Lichtauskoppelstruktur 20 auf, über die Licht, das über Einkoppelflächen 17 in den Lichtleitkörper 10 eingekoppelt wird, wieder ausgekoppelt werden kann. Zur haltenden Aufnahme des Lichtleitkörpers 10 dient ein Haltemittel 19, das beispielhaft etwa mittig am Lichtleitkörper 10 angeordnet ist, welcher Lichtleitkörper 10 in einer Längserstreckungsrichtung 16 länglich ausgebildet ist. Die Einkoppelflächen 17 befinden sich dabei an den Endflächen in Längserstreckungsrichtung 16 des Lichtleitkörpers 10 und begrenzen diesen folglich in seiner Längsrichtung, wobei sich die Lichtauskoppelstruktur 20 entlang der Länge des Lichtleitkörpers 10 an zumindest einer Seitenfläche erstreckt. Das über die Einkoppelflächen 17 in den Lichtleitkörper 10 eingekoppelte Licht kann den Lichtleitkörper 10 auf Basis des Prinzips der Totalreflexion durchlaufen, und durch die Lichtauskoppelstruktur 20 kann das Licht aus der Strukturfläche austreten. Der Lichtleitkörper 10 kann am Trägerkörper 13 angeordnet werden, ohne dass der Lichtleitkörper 10 durch den Trägerkörper 13 haltend aufgenommen wird.
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Der U-förmige Trägerkörper 13 weist eine Grundstruktur auf, die durch einen etwa gerade ausgeführten Grundabschnitt 13a des Trägerkörpers 13 gebildet ist, welcher sich etwa parallel zur Längserstreckungsrichtung 16 des Lichtleitkörpers 10 erstreckt. Endseitig am Grundabschnitt 13a ragen Schenkelabschnitte 13b etwa senkrecht aus der Erstreckungsrichtung des Grundabschnittes 13a ab, wobei die Schenkelabschnitte 13b so zueinander beabstandet sind, dass der Lichtleitkörper 10 zwischen den Schenkelabschnitten 13b aufgenommen werden kann. Dabei muss der Lichtleitkörper 10 nicht am Trägerkörper 13 gehalten werden, und durch einen nicht dargestellten Grundträgerkörper kann der Lichtleitkörper 10 durch ein an diesem angeformten Haltemittel 19 am Grundträgerkörper aufgenommen werden. Der U-förmige Trägerkörper 13 kann auf nicht näher gezeigte Weise am Grundträgerkörper aufgenommen werden, sodass der Trägerkörper 13 und der Lichtleitkörper 10 zueinander positioniert gehalten sind.
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Am U-förmigen Trägerkörper 13 ist ein flexibles Leitersubstrat 14 angeordnet, das im Wesentlichen aus einer dünnen Folie besteht, auf der endseitig zwei Leuchtmittel 12 in Form von LED-Leuchtmitteln angebracht sind. Das flexible Leitersubstrat 14 liegt dabei am Grundabschnitt 13a des Trägerkörpers 13 an und weist zwei Biegebereiche 18 auf, sodass das Leitersubstrat 14 endseitig mit den angekoppelten Leuchtmitteln 12 dem Verlauf der Schenkelabschnitte 13b weiter folgt. Das flexible Leitersubstrat 14 liegt folglich innenseitig im U-förmigen Trägerkörper 13 ein.
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In einem angeformten Seitenbereich des Trägerkörpers 13 befindet sich ein Abschnitt des Leitersubstrates 14, auf dem ein elektrisches Steckkontaktmittel 15 angeordnet ist, über das das Leitersubstrat 14 und folglich auch die Leuchtmittel 12 elektrisch kontaktiert werden können. Zur weiteren Veranschaulichung sind elektronische Bauteile 21 insbesondere als SMD-Bauteile ausgeführt auf der Oberseite des flexiblen Leitersubstrates 14 angeordnet, die beispielsweise weitere elektrische Funktionen übernehmen können.
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Die Leuchtmittel 12 sind durch die innenseitig in den Schenkelabschnitten 13b des Trägerkörpers 13 eingebrachten Bereiche des Leitersubstrates 14 so angeordnet, dass sich die Leuchtmittel 12 etwa gegenüberstehen, wenn das Leuchtmittel 14 innenseitig am Trägerkörper 13 angeordnet ist. Wird der Lichtleitkörper 10 zwischen die Leuchtmittel 12 eingebracht, so kann mit jedem der beiden Leuchtmittel 12 Licht in die endseitig am Lichtleitkörper 10 vorhandenen Einkoppelflächen 17 eingekoppelt werden. Diese Anordnung wird in Zusammenhang mit der folgenden 2 näher beschrieben.
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2 zeigt die Leuchteinheit 1 mit einem Lichtleitkörper 10, der zwischen den Schenkelabschnitten 13b des U-förmigen Trägerkörpers 13 angeordnet ist. Dabei befinden sich die Leuchtmittel 12 ausgeführt als SMD-Bauteile auf dem flexiblen Leitersubstrat 14, sodass das flexible Leitersubstrat 14 mit beiden Leuchtmitteln 12 eine Fügeeinheit bildet, die lediglich am U-förmigen Trägerkörper 13 angebracht werden muss. Lediglich ein Mittenabschnitt des Leitersubstrates 14 muss über dem Grundabschnitt 13a des Trägerkörpers 13 verlegt werden, und an den Schenkelabschnitten 13b wird der jeweilige Endbereich des Leitersubstrates 14 angebracht, welche Bereiche die Leuchtmittel 12 tragen.
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Das Einbringen des Leitersubstrates 14 in die Innenseite des U-förmigen Trägerkörpers 13 erfolgt unter elastischer Biegung des Leitersubstrates 14 in Biegebereichen 18, die durch die Übergänge zwischen dem Grundabschnitt 13a und den Schenkelabschnitten 13b des Trägerkörpers 13 gebildet sind. Die Biegung des Leitersubstrates 14 erfolgt dabei elastisch. Das Leitersubstrat 14 kann auf nicht detailliert gezeigte Weise an den Schenkelabschnitten 13b gehalten werden, beispielsweise durch Haltemittel 22, die beispielsweise durch Einclipsanformungen oder durch Verbindungselemente gebildet werden können, und durch die eine haltende Verbindung zwischen dem Leitersubstrat 14 und dem Trägerkörper 13 hergestellt werden kann.
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Die Erfindung beschränkt sich in ihrer Ausführung nicht auf das vorstehend angegebene bevorzugte Ausführungsbeispiel. Vielmehr ist eine Anzahl von Varianten denkbar, welche von der dargestellten Lösung auch bei anders gearteten Ausführungen Gebrauch macht. Sämtliche aus den Ansprüchen, der Beschreibung oder den Zeichnungen hervorgehenden Merkmale und/oder Vorteile, einschließlich konstruktiven Einzelheiten, räumliche Anordnungen und Verfahrensschritte, können sowohl für sich als auch in den verschiedensten Kombinationen erfindungswesentlich sein.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Leuchteinheit
- 10
- Lichtleitkörper
- 11
- Aufnahmemittel
- 12
- Leuchtmittel
- 13
- U-förmiger Trägerkörper
- 13a
- Grundabschnitt
- 13b
- Schenkelabschnitt
- 14
- flexibles Leitersubstrat
- 15
- elektrisches Steckkontaktmittel
- 16
- Längserstreckungsrichtung
- 17
- Einkoppelfläche
- 18
- Biegebereich
- 19
- Haltemittel
- 20
- Lichtauskoppelstruktur
- 21
- elektronisches Bauteil
- 22
- Haltmittel
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102007048841 A1 [0002]
- EP 2277741 B1 [0004]
