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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Lichtleiter, umfassend ein transparentes Lichtleitmittel mit einem ersten Ende, durch das elektromagnetische Strahlung in das Lichtleitmittel einkoppelbar ist, und mit einem zweiten Ende, welches dem ersten Ende gegenüberliegt, wobei das Lichtleitmittel so ausgebildet ist, dass sich die eingekoppelte elektromagnetische Strahlung im Inneren des Lichtleitmittels durch Totalreflexionen vom ersten Ende zum zweiten Ende ausbreiten kann. Darüber hinaus betrifft die vorliegende Erfindung eine Beleuchtungsvorrichtung, umfassend mindestens einen Lichtleiter mit einem Lichtleitmittel, welches ein erstes Ende und ein zweites Ende, das dem ersten Ende gegenüberliegt, aufweist, zumindest eine Lichtquelle, die so angeordnet ist, dass während des Betriebs der Lichtquelle emittierte elektromagnetische Strahlung zumindest teilweise durch das erste Ende in das Lichtleitmittel eingekoppelt werden kann, wobei das Lichtleitmittel so ausgebildet ist, dass sich die eingekoppelte elektromagnetische Strahlung im Inneren des Lichtleitmittels durch Totalreflexionen vom ersten Ende zum zweiten Ende ausbreiten kann.
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Lichtleiter der eingangs genannten Art sowie gattungsgemäße Beleuchtungsvorrichtungen, die mindestens einen derartigen Lichtleiter umfassen, sind aus dem Stand der Technik in unterschiedlichen Ausführungsformen bekannt. Elektromagnetische Strahlung, die von mindestens einer Lichtquelle emittiert wird, wird durch das erste Ende in das Lichtleitmittel eingekoppelt und breitet sich innerhalb des Lichtleitmittels bis zum zweiten Ende aus. Die Ausbreitung der elektromagnetischen Strahlung innerhalb des Lichtleitmittels wird dabei in bekannter Weise durch Totalreflexionen an einer äußeren Grenzfläche des Lichtleitmittels bewirkt.
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Beim Erreichen des zweiten Endes wird die elektromagnetische Strahlung bei herkömmlichen Lichtleitern zumindest teilweise in das transparente Lichtleitmittel zurückreflektiert. Diese Rückreflexionen, die häufig auch als „Hotspots“ bezeichnet werden, erzeugen ein für einen Betrachter inhomogen wirkendes optisches Erscheinungsbild des Lichtleiters beziehungsweise der mit mindestens einem Lichtleiter ausgestatteten Beleuchtungsvorrichtung.
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Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Lichtleiter und eine Beleuchtungsvorrichtung der eingangs genannten Art mit einem verbesserten optischen Erscheinungsbild zur Verfügung zu stellen.
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Die Lösung dieser Aufgabe liefert ein Lichtleiter der eingangs genannten Art mit den Merkmalen des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 1. Hinsichtlich der Beleuchtungsvorrichtung wird die der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Aufgabe durch eine Beleuchtungsvorrichtung der eingangs genannten Art mit den Merkmalen des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 10 gelöst. Die Unteransprüche betreffen vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung.
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Ein erfindungsgemäßer Lichtleiter zeichnet sich dadurch aus, dass das zweite Ende des Lichtleitmittels lichtabsorbierend ausgebildet ist. Durch die lichtabsorbierende Ausgestaltung des zweiten Endes des Lichtleitmittels wird erreicht, dass die elektromagnetische Strahlung beim Erreichen des zweiten Endes nicht beziehungsweise nur in einem geringeren Maße in das Lichtleitmittel zurückreflektiert wird. Durch das Vermeiden beziehungsweise Verringern der Rückreflexionen, die bei den aus dem Stand der Technik bekannten Lichtleitern zu den für einen Betrachter wahrnehmbaren „Hotspots“ geführt haben, kann das optische Erscheinungsbild des Lichtleiters auf einfache Weise wirksam verbessert werden. Das transparente Lichtleitmittel, das aus einem Glaswerkstoff (zum Beispiel aus Quarzglas) oder Kunststoff hergestellt sein kann, kann insbesondere als hohle Lichtleitröhre, Lichtleitstab, Lichtleitfaser oder Lichtleitfaserbündel ausgebildet sein.
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In einer bevorzugten Ausführungsform wird vorgeschlagen, dass der Lichtleiter ein Zweikomponentenbauteil ist, welches das transparente Lichtleitmittel und ein Lichtabsorptionsmittel, das am zweiten Ende des Lichtleitmittels angeordnet ist, umfasst.
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Dadurch wird eine einfache Herstellung des Lichtleiters ermöglicht. Das Lichtabsorptionsmittel weist vorzugsweise eine schwarze oder graue Farbgestaltung auf, um einen hohen Lichtabsorptionsgrad zur Verfügung zu stellen.
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In einer besonders bevorzugten Ausführungsform kann das Lichtabsorptionsmittel an das zweite Ende des Lichtleitmittels angespritzt sein. Dadurch kann die Herstellung des Lichtleiters besonders einfach und kostengünstig erfolgen.
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In einer vorteilhaften Ausführungsform wird vorgeschlagen, dass das Lichtabsorptionsmittel eine Lichtabsorptionsfläche aufweist, die unmittelbar an das zweite Ende des Lichtleitmittels angrenzt und so ausgebildet ist, dass sie zumindest einen Teil der auf das zweite Ende treffenden elektromagnetischen Strahlung absorbieren kann. Dadurch kann eine hohe Lichtabsorptionseffizienz erhalten werden.
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Um die Lichtabsorptionseffizienz weiter zu erhöhen, kann in einer besonders vorteilhaften Ausführungsform vorgesehen sein, dass die Lichtabsorptionsfläche eine Oberflächenstrukturierung aufweist. Es hat sich gezeigt, dass durch diese Maßnahme der Grad der Rückreflexionen in das Lichtleitmittel auf einfache Weise weiter verringert werden kann. Die Oberflächenstrukturierung kann insbesondere genarbt ausgebildet sein.
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In einer bevorzugten Ausführungsform besteht die Möglichkeit, dass der Lichtleiter zumindest ein Befestigungsmittel umfasst, welches so ausgebildet ist, dass der Lichtleiter an einer Lichtleiterhaltestruktur befestigbar ist. Dadurch wird erreicht, dass der Lichtleiter auf einfache Weise an der Lichtleiterhaltestruktur, die prinzipiell durch ein beliebiges Bauteil oder eine Bauteilgruppe gebildet sein kann, angebracht werden kann.
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In einer besonders bevorzugten Ausführungsform wird vorgeschlagen, dass das zumindest eine Befestigungsmittel an dem Lichtabsorptionsmittel angeordnet ist. Dadurch können Störungen der Übertragung der elektromagnetischen Strahlung durch das transparente Lichtleitmittel, die auf Grund des mindestens einen Befestigungsmittels auftreten könnten, wirksam vermieden werden.
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Zur Vereinfachung der Herstellung des Lichtleiters hat es sich als besonders zweckmäßig erwiesen, dass das zumindest eine Befestigungsmittel integral mit dem Lichtabsorptionsmittel ausgebildet ist. Es kann auf einfache Weise unmittelbar bei der Herstellung des vorzugsweise als Zweikomponentenbauteil ausgebildeten Lichtleiters erhalten werden, ohne dass ein zusätzlicher Herstellungsschritt erforderlich ist.
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Abhängig von der Verwendungssituation des Lichtleiters kann das Befestigungsmittel unterschiedlich ausgebildet sein. Beispielsweise kann das Befestigungsmittel als Clipsverbindungsmittel, Befestigungslasche oder Schraubdom ausgeführt sein. Ferner besteht auch die Möglichkeit, dass das Lichtabsorptionsmittel – sofern dieses für eine sichere Befestigung des Lichtleiters erforderlich sein sollte – mehrere entsprechend ausgestaltete Befestigungsmittel aufweist.
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Eine erfindungsgemäße Beleuchtungsvorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass der mindestens eine Lichtleiter nach einem der Ansprüche 1 bis 9 ausgebildet ist. Durch die Absorption der elektromagnetischen Strahlung am zweiten Ende des Lichtleitmittels können störende Rückreflexionen, die das optische Erscheinungsbild der mit dem mindestens einen Lichtleiter ausgestatteten Beleuchtungsvorrichtung inhomogen erscheinen lassen, auf einfache Weise vermieden beziehungsweise zumindest verringert werden.
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Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden deutlich anhand der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die beiliegenden Abbildungen. Dabei zeigen
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1 eine schematisch stark vereinfachte Darstellung einer Beleuchtungsvorrichtung mit einem Lichtleiter gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung,
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2 eine Einzelheit gemäß II in 1,
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3 eine vergrößerte Darstellung eines zweiten Endes eines Lichtleiters, der gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ausgeführt ist.
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Unter Bezugnahme auf 1 umfasst eine Beleuchtungsvorrichtung 100 einen Lichtleiter 1 und eine Lichtquelle 3. Der Lichtleiter 1 weist ein transparentes Lichtleitmittel 10 mit einem ersten Ende 11 und einem zweiten Ende 12 auf, welches dem ersten Ende 11 gegenüberliegt. Die Lichtquelle 3 ist so angeordnet, dass die während ihres Betriebs emittierte elektromagnetische Strahlung 300 durch das erste Ende 11 in das transparente Lichtleitmittel 10 eingekoppelt werden kann. Die elektromagnetische Strahlung 300 breitet sich im Inneren des Lichtleitmittels 10 in bekannter Weise durch Totalreflexionen vom ersten Ende 11 zum zweiten Ende 12 aus. Diese Totalreflexionen der elektromagnetischen Strahlung 300 sind in der Detailansicht gemäß 2 zu erkennen. Das transparente Lichtleitmittel 10 kann insbesondere aus einem Glaswerkstoff (zum Beispiel aus Quarzglas) oder Kunststoff (insbesondere aus einem Polymer, wie zum Beispiel Polycarbonat oder Polymethylmethacrylat) hergestellt sein. Das transparente Lichtleitmittel 10 kann insbesondere als hohle Lichtleitröhre, Lichtleitstab, Lichtleitfaser oder Lichtleitfaserbündel ausgebildet sein.
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Beim Erreichen des zweiten Endes 12 wird die elektromagnetische Strahlung 300 bei herkömmlichen Lichtleitern 1 zumindest teilweise in das transparente Lichtleitmittel 10 zurückreflektiert. Diese Rückreflexionen, die häufig auch als „Hotspots“ bezeichnet werden, erzeugen ein für einen Betrachter inhomogen wirkendes optisches Erscheinungsbild des Lichtleiters 1. Um die unerwünschten Rückreflexionen zu vermeiden beziehungsweise zumindest zu minimieren, ist vorgesehen, dass das zweite Ende 12 des transparenten Lichtleitmittels 10 lichtabsorbierend ausgebildet ist. Zu diesem Zweck ist am zweiten Ende des Lichtleitmittels 10 ein Lichtabsorptionsmittel 2 angeordnet. Das Lichtabsorptionsmittel 2 ist dazu in der Lage, die elektromagnetische Strahlung 300, die das zweite Ende 12 des Lichtleitmittels 10 erreicht, zumindest teilweise, vorzugsweise vollständig, zu absorbieren.
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Der Lichtleiter 1 ist in diesem Ausführungsbeispiel ein Zweikomponentenbauteil, welches das transparente Lichtleitmittel 10 und das Lichtabsorptionsmittel 2, das am zweiten Ende 12 des Lichtleitmittels 10 angeordnet ist, umfasst. Vorzugsweise ist das Lichtabsorptionsmittel 2 an das zweite Ende 12 des Lichtleitmittels 10 angespritzt. Das Lichtabsorptionsmittel 2 ist zur Erzielung eines hohen Absorptionsgrades dunkel (zum Beispiel schwarz oder grau) gefärbt und weist eine Absorptionsgrenzfläche 20 auf, die unmittelbar an das zweite Ende 12 des Lichtleitmittels 10 angrenzt. Das Lichtabsorptionsmittel 2 schließt somit das zweite Ende 12 des Lichtleitmittels 10 ab. Die Absorptionsgrenzfläche 20 ist dazu in der Lage, die elektromagnetische Strahlung 300, die das zweite Ende 12 des Lichtleitmittels 12 erreicht, zumindest teilweise, vorzugsweise vollständig, zu absorbieren. Die von der Absorptionsgrenzfläche 20 des Lichtabsorptionsmittels 2 absorbierte elektromagnetische Strahlung 300 wird somit nicht mehr in das Lichtleitmittel 10 zurückreflektiert, so dass die Rückreflexionen, die das optische Erscheinungsbild des Lichtleiters 1 inhomogen wirken lassen, vollständig verhindert beziehungsweise zumindest verringert werden können.
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In dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel weist die Absorptionsgrenzfläche 20 eine Oberflächenstrukturierung 21 auf. Vorzugsweise kann die Absorptionsgrenzfläche 20 genarbt ausgebildet sein. Es hat sich gezeigt, dass durch die Oberflächenstrukturierung 21 der Absorptionsgrenzfläche 20 die Rückreflexionen der elektromagnetischen Strahlung 300 in das Lichtleitmittel 10 in vorteilhafter Weise weiter minimiert werden können. Vorzugsweise wird die elektromagnetische Strahlung 300 vollständig von der Absorptionsgrenzfläche 20 des Lichtabsorptionsmittels 2 absorbiert, so dass die störenden Rückreflexionen vollständig verhindert werden können.
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Unter Bezugnahme auf 2 ist dort eine Einzelheit eines zweiten Ausführungsbeispiels eines Lichtleiters 1 gezeigt. Zu erkennen ist ein Teil des transparenten Lichtleitmittels 10, an dessen zweitem Ende 12 das Lichtabsorptionsmittel 2 angeordnet ist. Der Lichtleiter 1 ist vorzugsweise wiederum ein Zweikomponentenbauteil, welches das transparente Lichtleitmittel 10 und das Lichtabsorptionsmittel 2 umfasst. Das Lichtabsorptionsmittel 2 ist vorzugsweise an das zweite Ende 12 des Lichtleitmittels 10 angespritzt. Zu erkennen ist wiederum die Absorptionsgrenzfläche 20, die unmittelbar an das zweite Ende 12 des Lichtleitmittels 10 angrenzt und die elektromagnetische Strahlung 300 nach dem Hindurchtritt durch das Lichtleitmittel 10 absorbieren kann. Die Absorptionsgrenzfläche 20 weist auch in diesem Ausführungsbeispiel die oben bereits erwähnte Oberflächenstrukturierung 21 auf, um den Grad der Rückreflexionen in das Lichtleitmittel 10 weiter zu verringern.
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In dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel weist das Lichtabsorptionsmittel 2 zusätzlich mindestens ein Befestigungsmittel 22 auf, welches so ausgebildet ist, dass der Lichtleiter 1 an einer Lichtleiterhaltestruktur 4, die prinzipiell durch ein beliebiges Bauteil oder eine beliebige Bauteilgruppe gebildet sein kann, befestigt werden kann. Das Befestigungsmittel 22, das zur Vereinfachung der Herstellung vorzugsweise integral mit dem Lichtabsorptionsmittel 2 ausgebildet ist, kann anwendungsspezifisch unterschiedlich ausgebildet sein. So ist es zum Beispiel möglich, dass das Befestigungsmittel 22 als Clipsverbindungsmittel, Befestigungslasche oder Schraubdom ausgeführt ist. Ferner besteht auch die Möglichkeit, dass das Lichtabsorptionsmittel 2 – sofern dieses für eine sichere Befestigung des Lichtleiters 1 erforderlich sein sollte – mehrere entsprechend ausgestaltete Befestigungsmittel 22 aufweist.
