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Die Erfindung betrifft eine Halbleiterlampe für eine Fahrzeugleuchte, aufweisend einen Sockel zum Anschluss an eine Lampenfassung des Fahrzeugscheinwerfers und mindestens einen mit dem Sockel verbundenen Träger mit mindestens einer daran angeordneten Halbleiterquelle. Die Erfindung ist insbesondere anwendbar auf Fahrzeugleuchten in Form weitreichender Scheinwerfer wie Scheinwerfer zum Erzeugen eines Abblendlichts, eines Fernlichts, eines Nebellichts usw. Die Erfindung betrifft insbesondere Retrofitlampen, insbesondere für Fahrzeugscheinwerfer.
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Glühlampen und Halogenlampen werden in vielen Bereichen zunehmend durch Halbleiterlampen ersetzt. Für bereits bestehende Leuchten, beispielsweise Leuchten an Fahrzeugen, die für einen Betrieb mit Glühlampen ausgelegt wurden, werden zunehmend sog. LED-Retrofit-Lampen oder „LED-Retrofits“ angeboten, welche die entsprechenden Glühlampen-Typen (z.B. H11, H8, H16...) ersetzen sollen. Ein Problem bei der Konstruktion solcher LED-Retrofits ist, neben einer Entwärmung, ein Erreichen einer Lichtverteilung, welche einer Lichtverteilung der entsprechenden Glühlampen-Typen möglichst ähnlich ist. Dies wird als eine Voraussetzung für das Erreichen einer zumindest ähnlichen Lichtverteilung der Leuchte wie beim Betrieb mit den vorgesehenen Glühlampen-Typen angesehen. Ein Problem ist dabei jedoch eine geeignete Kühlung, da eine zum Anbringen eines Kühlkörpers geeignete Fläche nicht vorhanden ist. Folglich weisen LED-Retrofitlampen entweder eine geringe Lichtleistung und/oder sehr kompliziert geformte Kühlkörper auf.
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Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Nachteile des Standes der Technik zumindest teilweise zu überwinden und insbesondere eine Halbleiterlampe für eine Fahrzeugleuchte bereitzustellen, welche eine verbesserte Entwärmung im Vergleich zu bisherigen Halbleiterlampen ermöglicht.
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Diese Aufgabe wird gemäß den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind insbesondere den abhängigen Ansprüchen entnehmbar.
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Die Aufgabe wird gelöst durch eine Halbleiterlampe für eine Fahrzeugleuchte, aufweisend einen Sockel zum Anschluss an eine Lampenfassung der Fahrzeugleuchte und mindestens einen mit dem Sockel verbundenen Träger mit mindestens einer daran angeordneten Halbleiterquelle, wobei der Träger gegenüber dem Sockel um eine Drehachse drehbar ist und die Halbleiterlampe einen Motor zum Drehen des Trägers aufweist.
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So wird eine Halbleiterlampe bereitgestellt, deren Lichtabstrahlmuster nicht mehr symmetrisch zu sein braucht, da durch die Drehung die Lichtverteilung symmetrisiert wird. Die mindestens eine Halbleiterlichtquelle mag folglich ein bezüglich der Drehachse asymmetrisches Lichtabstrahlmuster erzeugen. Durch den Verzicht auf das symmetrische Lichtabstrahlmuster kann ein größerer Kühlkörper nahe an der mindestens einen Halbleiterquelle angeordnet werden, was eine Kühlung verbessert. Durch die verbesserte Kühlung wiederum sind beispielsweise höhere Lichtströme und/oder eine kompaktere Bauform möglich.
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Bevorzugterweise umfasst die mindestens eine Halbleiterlichtquelle mindestens eine Leuchtdiode. Bei Vorliegen mehrerer Leuchtdioden können diese in der gleichen Farbe oder in verschiedenen Farben leuchten. Eine Farbe kann monochrom (z.B. rot, grün, blau usw.) oder multichrom (z.B. weiß) sein. Auch kann das von der mindestens einen Leuchtdiode abgestrahlte Licht ein infrarotes Licht (IR-LED) oder ein ultraviolettes Licht (UV-LED) sein. Mehrere Leuchtdioden können ein Mischlicht erzeugen; z.B. ein weißes Mischlicht. Die mindestens eine Leuchtdiode kann mindestens einen wellenlängenumwandelnden Leuchtstoff enthalten (Konversions-LED). Der Leuchtstoff kann alternativ oder zusätzlich entfernt von der Leuchtdiode angeordnet sein ("Remote Phosphor"). Die mindestens eine Leuchtdiode kann in Form mindestens einer einzeln gehäusten Leuchtdiode oder in Form mindestens eines LED-Chips vorliegen. Mehrere LED-Chips können auf einem gemeinsamen Substrat ("Submount") montiert sein. Die mindestens eine Leuchtdiode kann mit mindestens einer eigenen und/oder gemeinsamen Optik zur Strahlführung ausgerüstet sein, z.B. mindestens einer Fresnel-Linse, Kollimator, und so weiter. Anstelle oder zusätzlich zu anorganischen Leuchtdioden, z.B. auf Basis von InGaN oder AlInGaP, sind allgemein auch organische LEDs (OLEDs, z.B. Polymer-OLEDs) einsetzbar. Alternativ kann die mindestens eine Halbleiterlichtquelle z.B. mindestens einen Diodenlaser aufweisen.
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Es ist eine Ausgestaltung, dass der Motor in dem Sockel untergebracht ist. Dies ermöglicht eine besonders kompakte und geschützte Anordnung des Motors. Alternativ mag der Motor beispielsweise außenseitig an dem Sockel angeordnet sein, insbesondere zwischen dem Sockel und dem Träger.
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Es ist noch eine Ausgestaltung, dass der Sockel einen ersten („stationären“) Teil und einen zweiten, dagegen drehbaren Teil, aufweist, wobei der Träger an dem zweiten Teil befestigt ist. An dem ersten Teil kann sich insbesondere mindestens ein elektrisches Kontaktelement zur elektrischen Verbindung mit einer Fassung befinden. Dies erleichtert eine stabile Drehlagerung der drehenden Teile der Halbleiterlampe.
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Der Träger und der zweite Teil können separat hergestellte Teile sein, welche folgend form-, reib- und/oder stoffschlüssig zusammengefügt worden sind, z.B. durch Verschweißung, Klebung, Klemmung, Verrastung, Verschraubung usw. Alternativ mag der Träger mit dem zweiten Teil einstückig hergestellt worden sein.
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Es ist eine Weiterbildung, dass der Motor den zweiten Teil zur Drehung antreibt. Dies ermöglicht eine besonders einfache Realisierung der Drehung bei stabiler und kompakter Lagerung des motorangetriebenen zweiten Teils. Alternativ mag der Träger direkt von dem Motor angetrieben sein, z.B. über ein Zahnradgetriebe.
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Alternativ zum Vorsehen eines ersten Teils und eines zweiten Teils mag der Motor auch hier außenseitig an dem Sockel angeordnet sein, insbesondere zwischen dem Sockel und dem Träger, so dass der Sockel dann keine zwei gegeneinander drehbaren Teile oder Teilbereiche benötigt.
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Es ist eine weitere Ausgestaltung, dass die Halbleiterlampe mindestens ein mit dem Träger verbundenes Lüfterrad aufweist. So ist mit der Drehung des Trägers auch ein Kühlluftstrom zur Kühlung der mindestens einen Halbleiterlichtquelle erzeugbar. Der Kühlluftstrom mag beispielsweise die mindestens eine Halbleiterlichtquelle, den Träger und/oder mindestens einen Kühlkörper überstreichen.
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Es ist noch eine weitere Ausgestaltung, dass das Lüfterrad in dem Sockel untergebracht ist und mit dem zweiten Sockelteil verbunden ist und wobei durch das erste Sockelteil mindestens ein Luftkanal zu und von dem Lüfterrad führt. So lässt sich eine besonders kompakte Halbleiterlampe bereitstellen. Alternativ mag das Lüfterrad beispielsweise außerhalb des Sockels angeordnet sein, z.B. zwischen dem Sockel und dem Träger oder an dem Träger.
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Es ist eine zur Vermeidung einer sichtbaren Drehung des Lichtabstrahlmusters bevorzugte Ausgestaltung, dass eine Drehfrequenz des Trägers mindestens 24 Hz beträgt. Eine volle Umdrehung des Trägers kann dann von einem menschlichen Auge nicht mehr aufgelöst werden, sondern wird zeitlich zu einem symmetrischen Lichtabstrahlmuster integriert. Zur Vermeidung eines Flimmerns des Lichtabstrahlmusters beträgt die Drehfrequenz des Trägers bevorzugt mindestens 30 Hz, insbesondere mindestens 50 Hz, insbesondere zwischen 70 Hz und 500 Hz, insbesondere zwischen 70 Hz und 110 Hz.
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Es ist noch eine Ausgestaltung, dass mittels der mindestens einen Halbleiterlichtquelle ein Sektor um die Drehachse beleuchtbar ist und außerhalb dieses Sektors an dem Träger mindestens ein Kühlkörper angeordnet ist. So kann der Kühlkörper ohne eine Abschattung zu bewirken nahe an den Träger herangebracht werden, insbesondere an dem Träger befestigt werden. Der Kühlkörper sitzt dabei nahe, insbesondere nur durch den Träger getrennt, an der mindestens einen Halbleiterlichtquelle, was eine effektive Wärmeabfuhr ermöglicht.
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Es ist eine Weiterbildung, dass sich der Kühlkörper über die gesamte Höhe (entlang einer Erstreckungsrichtung der Drehachse) des Trägers erstreckt, was eine besonders großflächige und dadurch effektive Wärmeübertragung auf den Kühlkörper ermöglicht.
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Es ist eine weitere Ausgestaltung, dass der Träger ein plattenförmiger Träger mit einer Vorderseite und einer Rückseite ist, die mindestens eine Halbleiterlichtquelle an der Vorderseite angeordnet ist und der mindestens eine Kühlkörper an der Rückseite angeordnet ist. Dies ermöglicht eine besonders einfache, preisgünstige und effektiv kühlende Halbleiterlampe. Der plattenförmige Träger mag beispielsweise ein bandförmiger Träger sein, dessen Längsachse parallel zu der Drehachse verläuft, insbesondere mit der Drehachse zusammenfallen mag.
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Jedoch ist die Erfindung nicht darauf beschränkt, und die Fläche des Trägers, welche die mindestens eine Halbleiterlichtquelle trägt, mag jede beliebige Form aufweisen, z.B. gekrümmt, vielflächnerisch gewölbt usw. sein. Die Ausrichtung der Halbleiterquellen mag also, z.B. bei planer Anordnung, gleich sein oder mag, z.B. bei winkelversetzter Ausrichtung der Halbleiterquellen, in unterschiedliche Richtungen zeigen.
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Es ist noch eine weitere Ausgestaltung, dass sich der Träger parallel zu der Drehachse erstreckt. Die Drehachse mag sich dazu durch den Träger erstrecken oder neben dem Träger verlaufen. Jedoch ist die Erfindung nicht darauf beschränkt und mag z.B. auch einen (insbesondere in Bezug auf seine Längsachse) schräg angeordneten Träger aufweisen.
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Es ist zudem eine Ausgestaltung, dass der Träger von dem Sockel vorsteht, insbesondere vorderseitig vorsteht. Dies erleichtert eine seitliche Lichtabstrahlung ohne oder mit einer nur geringen Lichtabschattung, was beispielsweise eine lichtstarke Bestrahlung von Reflektorflächen einer Fahrzeugleuchte ermöglicht.
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Es ist ferner eine Ausgestaltung, dass der Kühlkörper an der dem Träger abgewandten Seite des Sockels weitergeführt ist. So wird eine besonders effektive Wärmeabfuhr durch Wärmeleitung ermöglicht. Der Kühlköper mag sich dazu seitlich am Sockel vorbei oder durch den Sockel erstrecken.
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Es ist auch eine Ausgestaltung, dass der Träger ein Wärmespreizelement ist. Dies verstärkt eine Wärmespreizung oder Wärmeabfuhr von der mindestens einen Halbleiterlichtquelle. Der Träger mag dazu beispielsweise ein Keramikträger oder eine Metallkernplatine sein. Der Träger mag zu diesem Zweck ferner eine oder mehrere Wärmerohre oder „Heatpipes“ aufweisen.
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Es ist außerdem eine Ausgestaltung, dass eine Emitter(ober)fläche der mindestens einen Halbleiterlichtquelle auf der Drehachse liegt. So lässt sich eine besonders kleine Emitter-Box realisieren. Eine Symmetrieachse, beispielsweise eine Längsachse, des Trägers mag dann versetzt, insbesondere parallel versetzt, zu der Drehachse liegen. Unter einer „Emitter-Box“ mag insbesondere derjenige Raumbereich einer Fahrzeugleuchte verstanden werden, welcher als Brennfleck oder Brennbereich für eine nachgeordnete Optik (z.B. aufweisend mindestens einen Reflektor, Linse, Blende usw.), insbesondere einer Leuchte, vorgesehen ist.
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Es ist ferner eine Ausgestaltung, dass die Halbleiterlampe eine Elektronik (z.B. aufweisend mindestens einen Mikrocontroller, ASIC FPGA usw.) aufweist, welche bei einer Störung des Motors zumindest einige der Halbleiterlichtquellen abschaltet. Die Elektronik mag insbesondere einen Treiber und eine Motorsteuerung umfassen, und zwar als einheitliche Baugruppe oder als getrennte Baugruppen.
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Alternativ können der Treiber und die Motorsteuerung bzw. die Elektronik dergestalt zusammenarbeiten, dass die Motorsteuerung eine Störung des Motors (z.B. dessen Ausfall) erkennt und die Halbleiterlampe in eine bevorzugte Winkelposition („Rastposition“) dreht und dort belässt, um eine Notlichtfunktion bereitzustellen. Insbesondere können die Halbleiterlichtquellen auch gedimmt werden, um thermische Probleme zu vermeiden. Falls zusätzliche Streulicht-Halbleiterlichtquellen (siehe unten) verwendet werden, können die (Haupt-)LEDs in der Rastposition auch ganz abgeschaltet werden.
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Es ist eine zur Erreichung einer besseren Sichtbarkeit für externe Betrachter bevorzugte Weiterbildung, dass an dem Träger ein oder mehrere zusätzliche Halbleiterlichtquellen vorhanden sind, welche zur Erzeugung eines Streulichts dienen (im Folgenden auch als „Streulicht-Halbleiterlichtquellen“ bezeichnet. Die mindestens eine Streulicht-Halbleiterlichtquelle mag insbesondere außerhalb der Emitter-Box angeordnet sein. Die mindestens eine Streulicht-Halbleiterlichtquelle mag insbesondere in einen von den anderen Halbleiterlichtquellen (welche das gewünschte funktionale Lichtabstrahlmuster erzeugen) nicht beleuchteten Raumbereich strahlen. Eine Streulicht-Halbleiterlichtquelle mag insbesondere einen geringeren Lichtstrom erzeugen (weniger hell leuchten) als eine das funktionale Lichtabstrahlmuster erzeugende Halbleiterlichtquelle. Für den Fall eines plattenförmigen Trägers mag die mindestens eine das funktionale Lichtabstrahlmuster erzeugende Halbleiterlichtquelle an einer Seite (z.B. an einer Vorderseite) des Trägers angeordnet sein (insbesondere innerhalb der Emitter-Box), und die mindestens eine Streulicht-Halbleiterlichtquelle mag an dieser Seite (insbesondere außerhalb der Emitter-Box) und/oder an der dazu abgewandten Seite angeordnet sein.
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Es ist noch eine Ausgestaltung, dass die Halbleiterlampe eine Glühlampen-Retrofitlampe, eine Gasentladungslampen-Retrofitlampe oder eine Halogenlampen-Retrofitlampe ist. Diese werden häufig in Fahrzeugen eingesetzt, so dass die Erfindung hierbei besonders vorteilhaft nutzbar ist.
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Es ist auch noch eine weitere Ausgestaltung, dass die Fahrzeugleuchte ein Scheinwerfer ist. Der Scheinwerfer mag insbesondere ein Scheinwerfer für Abblendlicht, ein Nebelscheinwerfer oder ein Scheinwerfer für Fernlicht sein.
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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 Seitenansicht eine Halbleiterlampe gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel;
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2 zeigt die Halbleiterlampe gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel in Draufsicht;
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3 zeigt die Halbleiterlampe gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel in Frontalansicht;
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4 zeigt als Schnittdarstellung in Seitenansicht eine mögliche Variante eines Sockels der Halbleiterlampe gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel;
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5 zeigt als Schnittdarstellung in Seitenansicht eine weitere mögliche Variante des Sockels;
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6 zeigt als Schnittdarstellung in Seitenansicht noch eine mögliche Variante des Sockels;
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7 zeigt in Seitenansicht eine Halbleiterlampe gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel; und
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8 zeigt in Seitenansicht eine Halbleiterlampe gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel.
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1 zeigt in Seitenansicht eine Halbleiterlampe in Form einer LED-Retrofitlampe 1 gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel. 2 zeigt die LED-Retrofitlampe 1 gemäß in Draufsicht. 3 zeigt die LED-Retrofitlampe 1 gemäß in Frontalansicht.
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Die LED-Retrofitlampe 1 ist zum Einbau in eine Fahrzeugleuchte in Form eines Fahrzeugscheinwerfers eines Kraftfahrzeugs vorgesehen. Die LED-Retrofitlampe 1 weist einen Sockel 2 zum Anschluss an eine Lampenfassung des Fahrzeugscheinwerfers auf. Sie mag insbesondere eine Glühlampen-Retrofitlampe oder eine Gasentladungslampen-Retrofitlampe sein.
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Der Sockel 2 weist hier rein beispielhaft ein seitlich abstehendes elektrisches Kontaktelement 3 auf, welches mit einem entsprechenden Kontaktgegenelement der Lampenfassung in Eingriff bringbar ist. Jedoch sind auch sämtliche andere Arten von Sockeln bzw. elektrischen Kontaktelementen verwendbar, z.B. ein Bipin-Sockel usw. Der Sockel 2 mag außenseitig eine Kühlstruktur aufweisen. Der Sockel 2 mag zudem als eine Aufnahme für einen Treiber (siehe 4 bis 6) dienen, welcher Treiber dazu eingerichtet ist, an dem elektrischen Kontaktelement 3 aufgenommene elektrische Signale in zum Betrieb einer Halbleiterlichtquelle geeignete elektrische Signale umzuwandeln.
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Der Sockel 2 ist zweiteilig aufgebaut mit einem ersten Teil 2a, welcher das elektrische Kontaktelement 3 aufweist und bei Einbau in die Lampenfassung stationär zu dem Kraftfahrzeug ist, sowie einem damit um eine Drehachse D drehbar verbundenen zweiten Teil 2b. Der erste Teil 2a und der zweite Teil 2b sind hier durch gestrichelte Linien getrennt angedeutet. Der zweite Teil 2b ist, wie durch den Pfeil in 2 angedeutet, frei um die Drehachse D drehbar.
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An einer Vorderseite 4 des zweiten Teils 2b des Sockels 2 ist senkrecht ein Lichtquellenträger 5 in Form einer plattenförmigen, insbesondere bandförmigen Metallkernplatine angeordnet. Der Lichtquellenträger 5 steht also von dem Sockel 2 nach vorne vor. Der Lichtquellenträger 5 mag beispielsweise mit dem zweiten Teil 2b des Sockels 2 verklemmt, verschraubt, vernietet, verklebt und/oder auf noch andere Weise verfügt sein. Der Lichtquellenträger 5 macht also eine Drehung des zweiten Teils 2b mit, wobei eine Längsachse L des Lichtquellenträgers 5 hier mit der Drehachse D des zweiten Teils 2b zusammenfällt. Der Lichtquellenträger 5 erstreckt sich also parallel zu der Drehachse D.
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An einer Seite des Lichtquellenträgers 5, welche im Folgenden ohne Beschränkung der Allgemeinheit als Vorderseite 6 bezeichnet wird, sind mehrere, hier beispielhaft drei, Halbleiterlichtquellen in Form von z.B. LEDs 7 angebracht. Die LEDs 7 mögen beispielsweise weißes Licht abstrahlen. Die LEDs 7 sind innerhalb eines im Folgenden als Emitter-Box 8 bezeichneten Bereichs angeordnet, welcher einem (ausgedehnten) Brennfleck oder Brennbereich des Fahrzeugscheinwerfers entspricht. Die LEDs 7 sollten sich also innerhalb der Emitter-Box 8 befinden, um das gewünschte Lichtabstrahlmuster zu erzeugen. Die Emitter-Box 8 kann insbesondere den Vorschriften für die jeweilige zu ersetzende herkömmliche Lampe entsprechend gewählt werden. Da hier die Längsachse L des Lichtquellenträgers 5 mit der Drehachse D zusammenfällt, sind die Emitter(ober)flächen 13 der LEDs 7 zu der Drehachse D versetzt bzw. beabstandet.
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Die LEDs 7 können mit Primäroptiken (o. Abb.) versehen sein, das Einbringen von weiteren optischen Elementen in den Strahlengang ist ebenfalls möglich.
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Die LEDs 7 erzeugen ein asymmetrisches Lichtabstrahlmuster, da sie nur in den Halbraum vor der Vorderseite 6 des Lichtquellenträgers 5 strahlen. Die LEDs 7 können in anderen Worten nur einen halbraumförmigen Sektor um die Längsachse L beleuchten, während in einen komplementären Halbraum, welcher sich vor einer Rückseite 9 des Lichtquellenträgers 5 befindet, kein Licht abgestrahlt wird. Durch die Drehung des Lichtquellenträgers 5 wird eine über eine volle Drehung (von 360°) integrierte symmetrische Lichtabstrahlung erreicht.
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Im Betrieb der LEDs 7 kann deren Abwärme durch den als Wärmespreizelement (auch als „Heatslug“ bezeichenbar) dienenden Lichtquellenträger 5 großflächig verteilt werden.
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Der Lichtquellenträger 5 mag von einem lichtdurchlässigen (transparenten oder diffus streuenden) Kolben 10 abgedeckt sein. Der Kolben 10 mag z.B. mit Leuchtstoff zur Wellenlängenkonversion bedeckt sein. Der Kolben 10 mag Luftdurchlassöffnungen (o. Abb.) aufweisen, z.B. Luftschlitze. Mittels der durch diese Luftschlitze ausströmenden Luft kann insbesondere eine Enttauung der Fahrzeugleuchte erfolgen.
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Zudem mögen an dem Lichtquellenträger 5 ein oder mehrere zusätzliche Streulicht-LEDs 11 vorhanden sein, welche aber nicht wie die LEDs 7 zur Bildung des funktionellen Lichtabstrahlmusters dienen, sondern zur Erzeugung eines Streulichts. Die mindestens eine Streulicht-LED 11 mag insbesondere an der Vorderseite 6 und/oder an der Rückseite 9 des Lichtquellenträgers 5 angeordnet sein, insbesondere außerhalb der Emitter-Box 8. Die mindestens eine Streulicht-LED 11 mag insbesondere in einen von den („Haupt“)-LEDs 7 nicht beleuchteten Raumbereich strahlen, um Streulicht zu erzeugen. Die mindestens eine Streulicht-LED 11 mag insbesondere dazu eingerichtet und angeordnet sein, im „Schatten" der Haupt-LEDs 7 liegende Reflektorflächen des Fahrzeugscheinwerfers zu beleuchten. Die Verwendung solcher Streulicht-LEDs 11 ist insbesondere vorteilhaft im Falle eines Ausfalls der Drehung und/oder der Haupt-LEDs 7, so dass zumindest eine Sichtbarkeit der Fahrzeugleuchte gewährleistet ist. Eine Streulicht-LED 11 mag baugleich oder unterschiedlich zu einer (Haupt-)LED 7 ausgebildet sein.
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Die Stromzufuhr für die LEDs 7, 11 kann beliebig ausgeführt sein, beispielsweise über Schleifkontakte oder elektrisch leitfähige Achsenlager, zum Beispiel Kugellager. Davon kann mindestens ein Achsenlager in eine vordere Spitze des Kolbens 10 eingebettet sein. Die elektrische Leistung kann auch auf induktivem Weg auf den drehbaren Teil übertragen werden.
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Zur zusätzlichen Kühlung mag ein Lüfter 12 vorhanden sein, wie hier gestrichelt angedeutet. Der Lüfter 12 mag beispielsweise einen Kühlluftstrom über die LEDs 7, den Lichtquellenträger 5 und/oder einen Kühlkörper (wie z.B. in 6 gezeigt) blasen.
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4 zeigt als Schnittdarstellung in Seitenansicht eine mögliche Variante 21 eines Sockels 2. Der zweite Teil 2b des Sockels 2, 21 und damit der Lichtquellenträger 5 sind mittels eines in dem ersten Teil 2a des Sockels 21 untergebrachten Elektromotors 22 drehbar antreibbar. Der zweite Teil 2b mag dazu mit dem Motor 22 beispielsweise über Zahnräder (o. Abb.) oder über eine Antriebswelle des Motors 22 verbunden sein. Der Motor 22 wird mittels des elektrischen Kontaktelements 3 mit Strom versorgt. In dem Sockel 21 ist auch eine Motorsteuerung 23 untergebracht. Der Motor 22 weist vorzugsweise eine Drehfrequenz von mindestens vierundzwanzig (24) Hz auf, was dann auch der Drehfrequenz des Lichtquellenträgers 5 entspricht.
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In dem Sockel 21 ist ferner der Treiber 24 untergebracht. Der Treiber 24 und die Motorsteuerung 23 können unterschiedliche Baugruppen sein oder in einer einzigen Baugruppe funktional integriert sein. Der Treiber 24 und die Motorsteuerung 23 können insbesondere dergestalt zusammenarbeiten, dass die Motorsteuerung 23 eine Störung des Motors 22 (z.B. einen Ausfall) erkennt und der Treiber 24 daraufhin die LEDs 7 abschaltet oder dimmt.
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Alternativ können der Treiber 24 und die Motorsteuerung 23 insbesondere dergestalt zusammen arbeiten, dass die Motorsteuerung 23 eine Störung des Motors 22 (z.B. einen Ausfall) erkennt und die LED-Retrofitlampe 1 in eine bevorzugte Winkelposition („Rastposition“) dreht, um eine Notlichtfunktion bereitzustellen. Hierfür können die LEDs 7 auch gedimmt werden, um thermische Probleme zu vermeiden. Falls zusätzliche Streulicht-LEDs 11 verwendet werden, können die Haupt-LEDs 7 in der Rastposition alternativ ganz abgeschaltet werden.
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Der Treiber 24 und die Motorsteuerung 23 können insbesondere als Elektronik vorliegen.
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An dem zweiten Teil 2b ist umfangsseitig ein Lüfter 12 in Form eines Lüfterrads 25 angebracht, welches Luft parallel zu der Drehachse D (hier: von unten nach oben in Richtung des Lichtquellenträgers 5) bläst. Das Lüfterrad 25 bewegt sich innerhalb einer Kammer, die im Folgenden als „Lüfterkammer“ 26 bezeichnet wird. In die Lüfterkammer 26 führen von einer rückwärtigen Unterseite 27 mehrere Luft(zufuhr)kanäle 28, während die Lüfterkammer 26 zur Vorderseite 4 des Sockels 21 offen ist. Bei einem Betrieb des Lüfterrads 25 wird mittels des Lüfterrads 25 Luft durch die Luftzufuhrkanäle 28 angesaugt und vorderseitig ausgeblasen, beispielsweise zur Kühlung der LED(s) 7, des Lichtquellenträgers 5 und/oder eines Kühlkörpers (siehe 7).
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5 zeigt als Schnittdarstellung in Seitenansicht eine weitere mögliche Variante 31 des Sockels 2. Hierbei ist der Motor 22 außerhalb des nun nicht drehbar ausgestalteten Sockels 31 angebracht, und zwar zwischen einer Vorderseite 4 des Sockels 31 und dem Lichtquellenträger 5. Während sich der Sockel 31 bei einem Betrieb des Motors 22 also nicht dreht, wird der Lichtquellenträger 5 relativ zu dem Sockel 31 gedreht. Der Treiber 24 und die Motorsteuerung 23 können in dem Sockel 31 untergebracht sein.
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6 zeigt als Schnittdarstellung in Seitenansicht noch eine mögliche Variante 41 des Sockels 2. Hierbei ist im Gegensatz zu dem Sockel 21 das Lüfterrad 25 direkt an dem Lichtquellenträger 5 befestigt und damit außerhalb des Sockels 41. Der Sockel weist folglich auch keine Lüfterkammer 26 mehr auf. Jedoch können immer noch Luft(zufuhr)kanäle 28 durch den Sockel 41, insbesondere durch dessen ersten Teil 2a, verlaufen, um eine besonders effektive Luftansaugung zu erreichen.
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7 zeigt in Seitenansicht eine Halbleiterlampe in Form einer LED-Retrofitlampe 51 gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel. Die LED-Retrofitlampe 51 ist ähnlich zu der LED-Retrofitlampe 1 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel aufgebaut und unterscheidet sich davon durch einen an der Rückseite 9 des Lichtquellenträgers 5 angeordneten Kühlkörper 52. Dieser ermöglicht eine großflächige Entwärmung des Lichtquellenträgers 5 in der Nähe der LEDs 7, was eine besonders gute Kühlung der LEDs 7 ermöglicht. Dadurch können besonders lichtstarke LEDs 7 verwendet werden. Der Kühlkörper 52 schattet das von den LEDs 7 erzeugte Licht nicht ab, da er sich in dem rückwärtigen Halbraum befindet, welcher von den LEDs 7 nicht bestrahlt wird.
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Eine solche Anordnung des Kühlkörpers 52 wäre bei einer dauernd symmetrischen Lichtabstrahlung nicht möglich. Falls man eine Abstrahlung in den gesamten Raumwinkel erreichen wollte (wie beim herkömmlichen Ansatz), wäre man diesbezüglich eingeschränkt, da ein zu beiden Seiten mit LEDs 7 bestückter, als Wärmespreizelement dienender Lichtquellenträger 5 für eine effiziente Wärmeabfuhr eine gewisse Breite aufweisen sollte, wodurch kleine Emitter-Boxen 8 unmöglich werden. Falls man den Lichtquellenträger 5 andererseits sehr schmal macht, stellt das eine Grenze für die abführbare Wärmeleistung bzw. den maximalen LED-Lichtstrom dar.
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Der Kühlkörper 52 kann an der dem Lichtquellenträger 5 abgewandten Seite des Sockels 2 (bzw. 21, 31 oder 41) weitergeführt sein, beispielsweise indem er durch den Sockel 2 hindurchgeführt wird. Dadurch kann eine besonders effektive Wärmeabfuhr erreicht werden
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8 zeigt in Seitenansicht eine Halbleiterlampe 61 gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel. Die LED-Retrofitlampe 61 ist ähnlich zu der LED-Retrofitlampe 1 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel aufgebaut und unterscheidet sich davon durch einen von der Drehachse D versetzten Lichtquellenträger 5. In anderen Worten fallen die Längsachse L des Lichtquellenträgers 5 und die Drehachse D nicht mehr aufeinander, sondern sind parallel zueinander versetzt. Dieser Versatz ist so bemessen, dass die Emitterflächen 13 der LEDs 7 auf der Drehachse D liegen. Bei einer Drehung des Lichtquellenträgers 5 bleiben die Emitterflächen 13 der LEDs 7 auf der Drehachse D liegen, so dass die Emitter-Box 62 besonders klein gewählt werden kann. Dies wiederum ermöglicht auf eine einfache Weise ein scharfes Lichtabstrahlmuster hinter dem Fahrzeugscheinwerfer.
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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.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- LED-Retrofitlampe
- 2
- Sockel
- 2a
- erster Teil des Sockels
- 2b
- zweiter Teil des Sockels
- 3
- elektrisches Kontaktelement
- 4
- Vorderseite
- 5
- Lichtquellenträger
- 6
- Vorderseite des Lichtquellenträgers
- 7
- LED
- 8
- Emitter-Box
- 9
- Rückseite des Lichtquellenträgers
- 10
- Kolben
- 11
- Streulicht-LED
- 12
- Lüfter
- 13
- Emitteroberfläche
- 21
- Sockel
- 22
- Elektromotor
- 23
- Motorsteuerung
- 24
- Treiber
- 25
- Lüfterrad
- 26
- Lüfterkammer
- 27
- rückwärtige Unterseite
- 28
- Luftzufuhrkanal
- 31
- Sockel
- 41
- Sockel
- 51
- LED-Retrofitlampe
- 52
- Kühlkörper
- 61
- LED-Retrofitlampe
- 62
- Emitter-Box
- D
- Drehachse
- L
- Längsachse des Lichtquellenträgers
