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Die Erfindung betrifft eine Beleuchtungseinrichtung für ein Kraftfahrzeug mit wenigstens einer Lichtquelle und einer steuerbaren Lichtblendeneinrichtung, durch deren Ansteuerung eine durch die Beleuchtungseinrichtung abgestrahlte Lichtverteilung beeinflussbar ist, sowie ein Kraftfahrzeug.
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In Kraftfahrzeugen werden zunehmend Beleuchtungseinrichtungen genutzt, die neben einem Ein- und Ausschalten der Beleuchtungseinrichtung auch andere Veränderungen der Beleuchtung, beispielsweise eine Darstellung bestimmter Beleuchtungsmuster oder bestimmter zeitliche Beleuchtungsverläufe ermöglichen. So ist es bekannt, einen Ausleuchtungsbereich von Frontscheinwerfern in Abhängigkeit einer Fahrsituation anzupassen. Häufig ist es auch gewünscht, den Übergang zwischen einem eingeschalteten Zustand und einem abgeschalteten Zustand einer Beleuchtungseinrichtung fließend zu gestalten, um einerseits ein ansprechendes Design des Kraftfahrzeugs zu erreichen und andererseits eine Signalwirkung bestimmter Beleuchtungseinrichtungen, insbesondere von Blinkern, zu verbessern.
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Um auf einen geplanten Abbiegevorgang des Kraftfahrzeugs besonders intuitiv erfassbar hinzuweisen, ist es bekannt, „wischende” Blinker vorzusehen, bei denen bei einem Anschalten des Blinkers mehrere Leuchtdioden nacheinander aktiviert werden, so dass sich eine Lichtverteilung von der Mitte des Fahrzeugs zum Fahrzeugrand hin ausbreitet.
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Nachteilig ist hierbei, dass zu einer Realisierung einer derartigen Beleuchtungseinrichtung relativ viele separat steuerbare Leuchtelemente notwendig sind. Ein alternativer Ansatz wäre es, ein einziges oder mehrere gemeinsam gesteuerte Leuchtmittel zu nutzen und eine zusätzliche Lichtblende vorzusehen. Beispielsweise werden zur Darstellung von Informationen auf einem Head-Up-Display Lichtblenden auf Basis von LCD-Paneelen genutzt. Auch derartige Lichtblenden sind jedoch relativ aufwendig herzustellen und anzusteuern.
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Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde eine Beleuchtungseinrichtung für ein Kraftfahrzeug anzugeben, die eine Bereitstellung einer zeitlich veränderbaren Lichtverteilung auf eine andere, insbesondere einfach implementierbare, Weise ermöglicht.
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Die Aufgabe wird durch eine Beleuchtungseinrichtung der eingangs genannten Art gelöst, wobei die Lichtblendeneinrichtung wenigstens einen durch eine Steuereinrichtung steuerbaren Elektromagneten und wenigstens einen von der Lichtquelle durchstrahlbaren, abgeschlossenen Hohlraum umfasst, der mit einer für das von der Lichtquelle bereitgestellte Licht transparenten Flüssigkeit gefüllt ist, die nicht transparente magnetische Partikel umfasst, wobei die Verteilung der Partikel in dem Hohlraum durch eine Ansteuerung des Elektromagneten variierbar ist.
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Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, eine elektromagnetisch steuerbare Lichtblendeneinrichtung zu nutzen, um eine Lichtverteilung einer Beleuchtungseinrichtung anzupassen bzw. einen An- bzw. Abschaltevorgang der Beleuchtungseinrichtung animiert darzustellen. Hierzu wird ein Hohlraum mit zumindest abschnittsweise transparenten Wänden in den Lichtweg von einer Lichtquelle zu einem zu beleuchtenden Bereich eingebracht. Der Hohlraum ist mit einer Flüssigkeit gefüllt, die magnetische Partikel umfasst, deren Verteilung durch Magnetfelder anpassbar ist.
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Die magnetischen Partikel können paramagnetische, ferromagnetische oder ferrimagnetische Partikel sein, die sich insbesondere derart anordnen, dass die Partikelkonzentration in Bereichen mit hoher Feldstärke erhöht ist. Es ist möglich, dass die Partikel in Form einer Suspension in die Flüssigkeit eingebracht sind, es ist jedoch auch möglich, dass die Partikel und die Flüssigkeit ein Gemisch bilden, aus dem die Partikel mit der Zeit ausfallen. Die Partikel können Mikro- oder Nanopartikel sein. Verschiedene Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Beleuchtungseinrichtung können deutlich unterschiedliche Partikelgrößen nutzen. Die Partikel können jedoch vorzugsweise einen mittleren Durchmesser von unter einem Millimeter, vorzugsweise von weniger als 100 μm aufweisen. Es ist möglich, dass die Partikel aus einem homogenen Material gebildet sind, es ist jedoch auch möglich, Partikel zu nutzen, die eine organische oder inorganische Beschichtung aufweisen. Die Partikel können eingestrahltes Licht ganz oder teilweise absorbieren und/oder streuen.
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Der Elektromagnet kann als Spule ausgebildet sein. Vorzugsweise können mehrere Elektromagneten zusammenwirken und/oder es können zusätzlich Permanentenmagneten und/oder zusätzlich Flußleitbleche zur Formung/Leitung des magnetischen Feldes im Umfeld des Hohlraums angeordnet sein, um gewünschte Feldverteilungen und somit auch gewünschte Verteilungen der magnetischen Partikel zu erreichen.
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Ein Vorteil der erfindungsgemäßen Beleuchtungseinrichtung gegenüber Beleuchtungseinrichtungen, die beispielsweise auf LCD-Basis arbeiten, ist es, dass bei einer Nutzung absorbierender Partikel die von den Partikeln aufgenommene Lichtenergie direkt an die Flüssigkeit abgegeben werden kann, womit die Lichtblendeneinrichtung der erfindungsgemäßen Beleuchtungseinrichtung bereits durch das Vorsehen von Flüssigkeit im Hohlraum gut gekühlt ist. In vielen Anwendungsfällen kann auf eine zusätzliche Kühlung verzichtet werden.
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Es ist typischerweise nicht möglich durch ein statisches Magnetfeld eine stabile Lage von magnetischen Partikeln herzustellen. In der erfindungsgemäßen Beleuchtungseinrichtung ist es daher möglich, dass das Eigenvolumen der Partikel, die Wände des Hohlraums und das Magnetfeld zusammenwirken, um die Verteilung der Partikel im Hohlraum festzulegen. Typischerweise sind die Partikel bei einer Nutzung statischer Felder in den Bereichen der maximalen Feldstärke derart konzentriert, dass die Konzentration durch das Eigenvolumen der Partikel begrenzt ist. Durch eine Ansteuerung des Elektromagneten kann somit insbesondere die Lage eines Bereichs maximaler Konzentration verändert werden. Alternativ ist es möglich, dynamisch gesteuerte Felder zu nutzen, um auch Verteilungen der magnetischen Partikel erreichen zu können, die durch statische Felder nicht möglich sind.
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Es ist möglich, dass die Steuereinrichtung in einem ersten Betriebszustand den Elektromagneten nicht bestromt, womit die Partikel eine erste Verteilung einnehmen, und in einen zweiten Betriebszustand den Elektromagneten bestromt, womit die Partikel eine zweite Verteilung einnehmen. Die erste und zweite Verteilung der Partikel entspricht einer ersten und zweiten Lichtverteilung. Eine Feldstärke des Elektromagneten und/oder eine Viskosität der Flüssigkeit kann derart gewählt sein, dass ein Übergang von der ersten zu der zweiten Verteilung bei Bestromung des Elektromagneten zwischen 0,1 Sekunden und 10 Sekunden, insbesondere zwischen 0,3 Sekunden und 2 Sekunden dauert. Es wird somit ein weicher, animierter Übergang zwischen den zwei Partikelverteilungen und somit zwischen den zwei Lichtverteilungen erreicht. Dadurch kann beispielsweise ein eingangs erläuterter „wischender” Blinker oder ein animiertes Aufblenden von Beleuchtungseinrichtungen beim Fahrzeugstart realisiert werden. Durch eine entsprechende Anpassung der Feldstärke des Permanentmagneten der Feldstärke, des Elektromagneten und/oder der Viskosität der Flüssigkeit kann auch eine Zeit für den Übergang von der zweiten zu der ersten Verteilung definiert werden. Es ist möglich, dass beide Übergangsrichtungen gleiche Zeitkonstanten aufweisen, die Übergangsrichtungen können jedoch auch asymmetrisch sein, das heißt, es kann ein schneller Wechsel von der ersten zu der zweiten Verteilung und ein langsamer Wechsel von der zweiten zu der ersten Verteilung oder umgekehrt erfolgen.
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Vorteilhaft kann die erste oder die zweite Verteilung der Partikel eine Durchstrahlung des Hohlraums durch die Lichtquelle im Wesentlichen blockieren. Während eine vollständige Absorption bzw. Reflexion des von der Lichtquelle eingestrahlten Lichts typischerweise nicht möglich ist, kann durch die erste bzw. zweite Verteilung eine Reduzierung der Leuchtstärke der Beleuchtungseinrichtung gegenüber der zweiten bzw. ersten Verteilung um einen Faktor von beispielsweise 10 oder 100 erreicht werden. Der Hohlraum kann insbesondere eine Begrenzungsfläche aufweisen, die bei dem Vorliegen der ersten oder der zweiten Verteilung vollständig mit Partikeln bedeckt ist, um eine Durchstrahlung dieser Begrenzungsfläche zu unterdrücken.
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Der Hohlraum kann im Wesentlichen trapezförmig oder keilförmig sein, wobei der Elektromagnet bei einem trapezförmigen Hohlraum im Bereich der kurzen Seite und bei einem keilförmigen Hohlraum im Bereich des spitzen Winkels oder an der jeweils gegenüberliegenden Seitenfläche angeordnet sein kann. Eine oder mehrere Begrenzungsflächen des im Wesentlichen trapezförmigen bzw. keilförmigen Hohlraums können auch eine Krümmung aufweisen. Ergänzend oder alternativ kann ein Reservoirbereich vorgesehen sein, der mit dem trapezförmigen bzw. keilförmigen Hohlraum verbunden ist, um Partikel in Abhängigkeit der Ansteuerung des Elektromagneten aufzunehmen. Beispielsweise können die Partikel in einem ersten Schaltzustand des Elektromagneten nahezu vollständig in dem Reservoirbereich aufgenommen sein und in einem zweiten Schaltzustand eine durch die Lichtquelle bestrahlte Begrenzungsfläche des Hohlraums im Wesentlichen vollständig bedecken.
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Die Beleuchtungseinrichtung kann einen Sensor zur Erfassung der Verteilung der Partikel umfassen, wobei die Steuereinrichtung zur Steuerung des Elektromagneten in Abhängigkeit der erfassten Verteilung dient. Dabei kann der Elektromagnet in Abhängigkeit der Sensordaten derart gesteuert werden, dass eine bei einem statischen Feld nicht stabile Verteilung der Partikel aufrecht erhalten bzw. eingestellt wird. Insbesondere bei einer Nutzung von Hohlräumen, die eine relativ große durchstrahlte Fläche aufweisen und/oder bei der Nutzung mehrerer Elektromagneten können somit eine Vielzahl von zwei- bzw. dreidimensionalen Verteilungen von Partikeln im Hohlraum und somit eine Vielzahl von Lichtverteilungen erreicht werden.
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Der Sensor kann ein optischer Sensor sein. Er kann durch die Partikel rückgestreutes Licht oder eine durch die Beleuchtungseinrichtung bereitgestellte Lichtverteilung erfassen.
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Zur Bereitstellung von komplexen Lichtverteilungen können mehrere separate Hohlräume, die eine transparente Flüssigkeit und nicht transparente magnetische Partikel umfassen, vorgesehen werden.
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Die Lichtblendeneinrichtung kann wenigstens einen zweiten durch die Steuereinrichtung steuerbaren Elektromagneten umfassen, der von dem Elektromagneten beabstandet angeordnet ist. Vorzugweise kann die Lichtblendeneinrichtung wenigstens drei durch die Steuereinrichtung steuerbare Elektromagneten umfassen, die in einem Dreieck angeordnet sind. Durch die Nutzung von zwei oder drei Elektromagneten, wobei bei einer Nutzung von zwei Elektromagneten vorzugsweise zumindest ein zusätzlicher Permanentmagnet genutzt wird, ist es möglich, die durch die Elektromagneten erzeugten Magnetfelder und somit die Verteilung der Partikel in mehreren Dimensionen zu steuern. Beispielsweise kann eine Verteilung von Partikeln in einer Ebene einer durchstrahlten Begrenzungsfläche des Hohlraums im Wesentlichen frei angepasst werden.
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Vorzugsweise umfasst die Lichtblendeneinrichtung zusätzlich wenigstens einen Permanentmagneten. Durch einen oder mehrere Permanentmagneten kann die Verteilung der Partikel bestimmt werden, wenn der wenigstens eine Elektromagnet abgeschaltet ist. Es wird ein definierter Grundzustand der Beleuchtungseinrichtung bereitgestellt. Zudem können durch die Nutzung von Permanentmagneten im Zusammenspiel mit dem oder den Elektromagneten bestimmte Feldverteilungen besonders einfach realisiert werden. Beispielsweise kann bei Vorsehen eines einzelnen Elektromagneten wenigstens an einer Seite eines Hohlraums und eines Permanentmagneten auf der gegenüberliegenden Seite des Hohlraums bei einer Aktivierung des Elektromagneten eine Feldverteilung bereitgestellt werden, deren Feldlinien im Wesentlichen gleichmäßig im Bereich zwischen dem Elektromagneten und dem Permanentmagneten konzentriert sind, womit sich auch die Partikel entsprechend verteilen.
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Es ist möglich, dass der Hohlraum die Lichtquelle ringförmig umfasst. Alternativ kann der Hohlraum die Lichtquelle im Wesentlichen vollständig umgeben. Die Lichtquelle kann insbesondere ein länglicher Lichtleiter mit einem umlaufenden Hohlraum sein. Vorzugsweise sind an einem Ende des länglichen Lichtleiters der Elektromagnet und an dem anderen Ende des länglichen Lichtleiters ein weiterer Elektromagnet oder ein Permanentmagnet angeordnet. Entsprechend kann die Verteilung der Partikel entlang des länglichen Lichtleiters angepasst werden. Die Lichtquelle kann eine Zylinderform, eine Kegelform, die Form eines Zylinderstumpfes oder die Form eines Kegelstumpfes aufweisen.
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Neben der erfindungsgemäßen Beleuchtungseinrichtung betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug, das eine erfindungsgemäße Beleuchtungseinrichtung umfasst.
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Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den folgenden Ausführungsbeispielen sowie den zugehörigen Zeichnungen. Dabei zeigen schematisch:
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1 eine Detailansicht eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs, und
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2 bis 6 Detailansichten von Ausführungsbeispielen erfindungsgemäßer Beleuchtungseinrichtungen.
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1 zeigt ein Kraftfahrzeug 1, das eine Beleuchtungseinrichtung 2 umfasst. Die Beleuchtungseinrichtung 2 bildet einen Blinker des Kraftfahrzeugs 1. Die Beleuchtungseinrichtung 2 umfasst eine Lichtquelle 3, die durch einen Lichtleiter 4 gebildet ist, in den das Licht einer Leuchtdiode 5 eingekoppelt ist. Somit wird eine Flächenlichtquelle bereitgestellt. In alternativen Ausführungsformen der Beleuchtungseinrichtung 2 wäre es auch möglich, als Lichtquelle 3 eine Lichtquelle zu nutzen, die beispielsweise eine Glüh- oder Entladungslampe und einen Reflektor umfasst.
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Das Licht der Lichtquelle 3 durchstrahlt einen abgeschlossenen Hohlraum 7, der durch ein lichtdurchlässiges Gehäuse gebildet ist. Im Hohlraum 7 befindet sich eine nicht gezeigte, für das Licht der Lichtquelle 3 transparente Flüssigkeit sowie eine Vielzahl von nicht transparenten magnetischen Partikeln. Die Verteilung der Partikel ist durch eine Steuerung des Elektromagneten 6 durch die Steuereinrichtung 10 steuerbar. Ist der Elektromagnet 6 nicht aktiv, so werden die Partikel durch einen Permanentmagneten 8 in einen relativ breiten Bereich links im Hohlraum 7 gezogen. Wird der Elektromagnet 6 durch die Steuereinrichtung 10 aktiviert, so wirkt aufgrund des Feldes des Elektromagneten 6 eine zusätzliche Kraft auf die Partikel, die die Partikel in Richtung des spitzen Winkels des im Wesentlichen keilförmigen Hohlraums 7 verschiebt. Dies wird im Detail mit Bezug auf 2 und 3 beschrieben. Die Beleuchtungseinrichtung 2 umfasst zudem eine Scheibe 9, die die Beleuchtungseinrichtung 2 gegen das Umfeld des Kraftfahrzeugs 1 abschließt.
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2 und 3 zeigen jeweils die gleiche Detailansicht der Lichtblendeneinrichtung 11 der in 1 dargestellten Beleuchtungseinrichtung 2. In der in 2 dargestellten Situation ist der Elektromagnet 6 deaktiviert und in der in 3 dargestellten Situation wird der Elektromagnet 6 durch die Steuereinrichtung 10 derart angesteuert, dass seine Feldstärke ungefähr der Feldstärke des Permanentmagneten 8 entspricht. Die Anordnung des Permanentmagnets 8 und des Elektromagnets 6 sowie die Ansteuerung des Elektromagnets 6 erfolgt derart, dass dem Hohlraum 7 ein Nordpol des Permanentmagneten 8 und ein Südpol des Elektromagneten 6 zugewandt ist.
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In 2 und 3 ist jeweils ein Bereich 12 dargestellt, in dem die Konzentration der Partikel bei den jeweils vorliegenden Verteilungen besonders hoch ist. In den Bereichen 12 sind die Partikel im Wesentlichen dicht gepackt, so dass eine weitere Verdichtung durch das Eigenvolumen der Partikel verhindert wird. Die Bereiche 12 hoher Partikelkonzentration sind aufgrund der hohen Konzentration von Partikeln für das Licht der Lichtquelle 3 im Wesentlichen undurchlässig. Die weiteren Bereiche des Hohlraums, in denen sich nur wenige nicht transparente Partikel in der transparenten Flüssigkeit befinden, schwächen ein von der Lichtquelle 3 eingestrahltes Licht kaum.
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Ist der Elektromagnet 6, wie in 2 dargestellt, nicht aktiv, so wirkt ausschließlich das Feld des Permanentmagneten 8 auf die Partikel. Die Partikel sammeln sich, da es sich um paramagnetische, ferromagnetische oder ferrimagnetische Partikel handelt, in einem Reservoirbereich links im Hohlraum 7, der wie in 1 zu erkennen ist derart angeordnet ist, dass er nicht im Lichtweg zwischen der Lichtquelle 3 und der Scheibe 9 liegt. Das Licht der Lichtquelle 3 kann die Lichtblendeneinrichtung 11 daher im Wesentlichen ungehindert passieren und durch die Schutzscheibe 9 austreten.
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Wird der Elektromagnet 6, wie in 3 gezeigt, derart angesteuert, dass seine Feldstärke im Wesentlichen der Feldstärke des Permanentmagneten 8 entspricht, so sind die Feldlinien des durch den Permanentmagneten 8 und den Elektromagneten 6 gemeinsam hervorgerufenen Feldes zwischen dem Permanentmagneten 8 und dem Elektromagneten 6 konzentriert. Im Bereich zwischen dem Permanentmagneten 8 und dem Elektromagneten 6 liegt ein Bereich höchster und im Wesentlichen konstanter Feldstärke, in dem sich die Partikel sammeln. Die Partikel bedecken somit eine transparente Wand 13 des Hohlraums 7 im Wesentlichen vollständig, womit die entsprechende Wand nicht mehr durch das Licht der Lichtquelle 3 durchstrahlbar ist.
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Die Flüssigkeit im Hohlraum 7 ist hochviskos und die Feldstärken des Permanentmagneten 8 und des Elektromagneten 6 sind so gewählt, dass ein Übergang von dem in 2 gezeigten Zustand in den in 3 gezeigten Zustand und umgekehrt ca. 0,5 s dauert. Mit der gezeigten Beleuchtungseinrichtung kann somit ein „wischender” Blinker, bei dem sich eine Lichtverteilung von einer fahrzeugmittenseitigen Seite der Beleuchtungseinrichtung beginnend über einen vorgegebenen Zeitraum zum Fahrzeugrand hin erweitert, besonders leicht umgesetzt werden. Bei einem Aktivieren des Blinkers werden zunächst der Elektromagnet 6 und die Lichtquelle 3 aktiviert. Wird nun der Elektromagnet 6 abgeschaltet, so verschiebt sich der Bereich hoher Partikelkonzentration 12 von der Wand 13 in den linken Bereich, wie in 2 dargestellt. Durch periodisches An- und Abschalten des Elektromagneten 6 kann somit eine animierte, breiter und schmaler werdende Lichtverteilung der Beleuchtungseinrichtung und somit ein „Wischen” des Blinkers erreicht werden.
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4 zeigt eine Lichtblendeneinrichtung 14 einer weiteren Ausführungsform einer Beleuchtungseinrichtung mit steuerbarer Lichtblendeneinrichtung 14. Die Lichtblendeneinrichtung 14 umfasst zwei Permanentmagneten 15, 16 sowie zwei Elektromagneten 17, 18. Durch Ansteuerung der Elektromagneten 17, 18 durch eine nicht gezeigte Steuereinrichtung lässt sich eine Feldverteilung innerhalb des Hohlraums 20, der mit transparenter Flüssigkeit und nicht transparenten magnetischen Partikeln 19 gefüllt ist, und somit eine Verteilung der Partikel 19 anpassen. Beispielhaft ist ein Partikel 19 dargestellt. In Abhängigkeit der Ansteuerung des Elektromagneten 6 kann eine durch Pfeil 21 dargestellte Kraft in X-Richtung auf einen Partikel 19 ausgeübt werden. Eine Ansteuerung des Elektromagneten 18 ermöglicht das Ausüben einer durch Pfeil 22 dargestellten Kraft in Y-Richtung. Es ist somit möglich für einzelne Partikel 19 eine Gesamtkraft, die durch den Pfeil 23 dargestellt ist, vorzugeben. Eine Partikelverteilung kann somit innerhalb des Hohlraums 20 verschoben werden. Da durch statische Magnetfelder keine stabile Lage der einzelnen Partikel 19 erreichbar ist, erfolgt eine Verschiebung der Partikel 19 bei statischen Feldern derart, dass sie in die Richtung einer durch das Feld erzeugten Kraft verschoben werden, bis sie durch eine Wand des Hohlraums 20 oder weitere der Partikel 19 abgelenkt oder gestoppt werden.
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Um auch Verteilungen der Partikel zu ermöglichen, bei denen dies nicht der Fall ist, kann ein Regelkreis in der Beleuchtungseinrichtung vorgesehen werden, der in 5 dargestellt ist. In der in 5 dargestellten Beleuchtungseinrichtung wird die in 4 dargestellte Lichtblendeneinrichtung durch eine Lichtquelle 24 beleuchtet, die durch eine Gasentladungslampe 26 und einen Reflektor 25 gebildet ist. In Bereichen, die eine hohe Konzentration der Partikel 19 aufweisen, wird das Licht der Lichtquelle 24 an den Partikeln 19 zumindest teilweise reflektiert. Diese Reflektionen werden durch den Sensor 27, eine Kamera, erfasst. Eine Steuereinrichtung 28 wertet die Bilddaten der Kamera aus, um die momentane Verteilung der Partikel sowie eine zeitliche Veränderung der Verteilung der Partikel zu erkennen und, soweit ein Halten dieser Verteilung gewünscht ist, die zeitliche Änderung zu kompensieren. Hierzu steuert die Steuereinrichtung 28 den Elektromagneten 18 sowie den in 5 nicht gezeigten Elektromagneten 17 an. Eine entsprechende Regelung ist beispielsweise als Proportional-Integral-Regelung implementierbar.
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6 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Beleuchtungseinrichtung, die eine Lichtblendeneinrichtung umfasst, die auf einer Anpassung einer Verteilung von magnetischen Partikeln in einem Hohlraum basiert. Die Beleuchtungseinrichtung umfasst eine Lichtquelle 29, die einen Lichtleiter 31 in Form eines Kegelstumpfes umfasst, in den durch eine schematisch dargestellte Gruppe 30 von Leuchtdioden Licht eingekoppelt ist. An den Flanken des Kegelstumpfes ist umlaufend ein Hohlraum 32 angeordnet, der mit einer transparenten Flüssigkeit, die nicht transparente magnetische Partikeln umfasst, gefüllt ist. Eine Abstrahlung des Lichts folgt in die Richtung des Pfeils 37. An dem schmalen Ende des Kegelstumpfes ist ein ringförmiger Permanentmagnet 34 angeordnet, der die magnetischen Partikel in dem Hohlraum 32 in Richtung des Pfeiles 37 zieht. Ist der ringförmige Elektromagnet 33 nicht aktiv, so verschieben sich die Partikel im Hohlraum 32 bzw. in der transparenten Flüssigkeit soweit möglich in Richtung des Pfeiles 37.
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Die Menge der magnetischen Partikel im Hohlraum 32 ist so gewählt, dass diese bei nicht aktivem Elektromagneten 33 aufgrund ihrer Eigengröße den Bereich 35 des Hohlraums 32, also jenen Bereich, der entlang der Flanke des Kegelstumpfes verläuft, vollständig ausfüllen. Die Flanken des Lichtleiters 31 sind somit durch eine Schicht nicht transparenter magnetischer Partikel verdeckt, womit nur die Fläche 38 effektiv als lichtemittierende Fläche der Beleuchtungseinrichtung dient.
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Wird durch eine nicht gezeigte Steuereinrichtung der Elektromagnet 33 aktiviert, so erfolgt eine Bestromung des Elektromagneten 33 derart, dass die durch den Elektromagneten 33 verursachte Feldstärke größer ist als die Feldstärke des Permanentmagneten 34. Daher werden die magnetischen Partikel in Richtung des Elektromagneten 33, also entgegen der Richtung des Pfeils 37 verschoben. Sie werden somit in dem Bereich 36 des Hohlraums 32 konzentriert, der von den Flanken des Kegelstumpfes, der den Lichtleiter 31 bildet, beabstandet ist. Damit wirkt die gesamte Basisfläche des Kegelstumpfes also die Fläche 39 als aktive lichtemittierende Fläche der Beleuchtungseinrichtung.
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Wie bereits zu 2 und 3 erläutert, kann die Viskosität der Flüssigkeit im Hohlraum 32 sowie die Feldstärke des Permanentmagneten 34 und des Elektromagneten 33 derart gewählt sein, dass ein Wechsel zwischen den beiden Verteilungen über einen vorgegebenen Zeitraum, beispielsweise eine Sekunde erfolgt, womit ein kontinuierliches Vergrößern bzw. Verkleinern der aktiven Leuchtfläche der Beleuchtungseinrichtung erreicht werden kann. Alternativ wäre es möglich, die Bestromung des Elektromagneten 33 durch die Steuereinrichtung kontinuierlich oder in mehreren Stufen zu steuern, so dass mehrere Verteilungen der nicht transparenten magnetischen Partikel in dem Hohlraum 32 erreicht werden können.
