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TECHNISCHES GEBIET
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Die vorliegende Offenbarung betrifft ein Lichtquellenmodul, eine Beleuchtungsvorrichtung und einen beweglichen Körper.
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HINTERGRUND
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In Patentdokument 1 ist eine Leuchtdioden- (in der Folge als eine LED bezeichnet) Beleuchtungsvorrichtung offenbart, in der viele LEDs auf einem Träger in einer Matrix montiert sind und die LEDs einzeln in der Leuchtstärke durch Steuern einer Antriebsschaltung, die mit jeder LED verbunden ist, durch eine Steuerschaltung gesteuert werden können.
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LISTE DER ZITATE
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PATENTLITERATUR
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[Patentdokument 1]
JP 2009-134933 A -
KURZDARSTELLUNG
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TECHNISCHES PROBLEM
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Bei Verwendung für einen Fahrzeugscheinwerfer kann die oben beschriebene LED-Beleuchtungsvorrichtung die Vorderseite des Fahrzeugs mit Licht beleuchten, das von der LED-Beleuchtungsvorrichtung durch eine Projektionslinse ausgestrahlt wird. In diesem Fall wird eine äußere Konturform eines beleuchteten Bildes, das vor dem Fahrzeug gebildet wird, zu einer nicht ähnlichen Form zu jener einer Lichtquellengruppe der LED-Beleuchtungsvorrichtung durch Einfluss einer Verzerrung der Projektionslinse deformiert, was zu einer Verschlechterung der Sicht führen kann.
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Es ist ein Vorteil der vorliegenden Offenbarung, ein Lichtquellenmodul, eine Beleuchtungsvorrichtung und einen beweglichen Körper vorzusehen, die imstande sind, eine Verformung einer äußeren Konturform eines beleuchteten Bildes zu verringern, die durch einen Einfluss einer Verzerrung einer Projektionslinse verursacht wird, um dadurch die Sichtverringerung zu unterbinden.
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PROBLEMLÖSUNG
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Ein Lichtquellenmodul enthält einen Träger; und mehrere Lichtquellen, die auf dem Träger montiert und in einer Reihenrichtung und einer Spaltenrichtung angeordnet sind. Die mehreren Lichtquellen enthalten einen Satz von Lichtquellen, die in der Reihenrichtung angeordnet sind, und einen Satz von Lichtquellen, die in der Spaltenrichtung angeordnet sind. Der Satz von Lichtquellen, die in der Reihenrichtung angeordnet sind, enthält mehr Lichtquellen als der Satz von Lichtquellen, die in der Spaltenrichtung angeordnet sind. Abstände zwischen Lichtquellen, die im Satz von Lichtquellen enthalten sind, die in der Reihenrichtung angeordnet sind, sind ungleich eingestellt und Abstände zwischen Lichtquellen, die im Satz von Lichtquellen enthalten sind, die in der Spaltenrichtung angeordnet sind, sind ungleich eingestellt.
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Ein anderer Aspekt der vorliegenden Offenbarung sieht eine Beleuchtungsvorrichtung vor, die das oben beschriebene Lichtquellenmodul verwendet. Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Offenbarung sieht einen beweglichen Körper vor, der die oben beschriebene Beleuchtungsvorrichtung verwendet.
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VORTEILHAFTE EFFEKTE DER ERFINDUNG
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Das Lichtquellenmodul, die Beleuchtungsvorrichtung und der bewegliche Körper der vorliegenden Offenbarung ermöglichen eine Verringerung in der Verformung einer äußeren Konturform eines beleuchteten Bildes, die durch einen Einfluss einer Verzerrung einer Projektionslinse verursacht wird, um dadurch die Sichtverringerung zu unterbinden.
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Figurenliste
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Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung werden unter Bezugnahme auf die folgenden Figuren beschrieben, wobei:
- 1 eine Vorderansicht ist, die ein Automobil zeigt, an dem eine Beleuchtungsvorrichtung, die ein Lichtquellenmodul gemäß einer Ausfiihrungsform der vorliegenden Offenbarung verwendet, als ein Scheinwerfer montiert ist;
- 2 eine Teilschnittansicht der Beleuchtungsvorrichtung von 1 ist;
- 3 eine in Einzelteile aufgelöste, perspektivische Ansicht ist, die ein Lichtquellenmodul, ein Lichtleiterelement und eine Projektionslinse zeigt, wenn die Beleuchtungsvorrichtung von 1 zerlegt ist;
- 4 ein Funktionsblockdiagramm ist, das die Beleuchtungsvorrichtung enthält;
- 5A eine Vorderansicht eines Lichtquellenmoduls eines Vergleichsbeispiel ist, 5B eine schematische Darstellung ist, die ein Bild zeigt, das durch das Lichtquellenmodul von 5A beleuchtet ist, das durch Iso-Leuchtstärkenkurven angegeben ist, 5C eine Vorderansicht ist, die ein Lichtquellenmodul einer ersten Ausführungsform zeigt, und 5D eine schematische Darstellung ist, die ein Bild zeigt, das durch das Lichtquellenmodul von 5C beleuchtet ist, das durch Iso-Leuchtstärkenkurven angegeben ist; und
- 6A eine Vorderansicht des Lichtquellenmoduls des Vergleichsbeispiels ist, 6B eine schematische Darstellung ist, die ein Bild zeigt, das durch das Lichtquellenmodul von 6A beleuchtet ist, das durch Iso-Leuchtstärkenkurven angegeben ist, 6C eine Vorderansicht ist, die ein Lichtquellenmodul einer zweiten Ausführungsform zeigt, und 6D eine schematische Darstellung ist, die ein Bild zeigt, das durch das Lichtquellenmodul von 6C beleuchtet ist, das durch Iso-Leuchtstärkenkurven angegeben ist.
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BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMEN
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In der Folge werden Ausführungsformen gemäß der vorliegenden Offenbarung unter Bezugnahme auf die beiliegenden Figuren ausführlich beschrieben. In dieser Beschreibung sind spezielle Formen, Materialien, Zahlenwerte, Richtungen und dergleichen veranschaulichend, um die vorliegende Offenbarung besser verständlich zu machen, und können gemäß Anwendungen, Zwecken und einer Spezifikation geändert werden. Falls mehrere Ausführungsformen, Modifizierungen und dergleichen in der folgenden Beschreibung enthalten sind, wird ferner ursprünglich angenommen, dass diese charakteristischen Abschnitte in einer geeigneten Kombination vorliegen.
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1 ist eine Vorderansicht eines Automobils 1, an dem eine Beleuchtungsvorrichtung 2, die eine Lichtquellenmodul gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung enthält, als ein Scheinwerfer montiert ist. Wie in 1 dargestellt, enthält das Automobil 1 die Beleuchtungsvorrichtungen 2, eine Batterie 4 und ein Steuerelement 6. Die Beleuchtungsvorrichtungen 2 sind an beiden Seiten in einer Breitenrichtung eines vorderen Endabschnitts des Automobils 1 montiert. Die Batterie 4 ist in einem Motorraum des Automobils 1 montiert. Die Beleuchtungsvorrichtung 2 wird durch Energie eingeschaltet, die von der Batterie 4 zugeleitet wird.
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Das Steuerelement 6 hat eine Funktion zum Steuern des Ein-/Ausschaltens des Lichtquellenmoduls, das in der Beleuchtungsvorrichtung 2 enthalten ist. Das Steuerelement 6 kann in einem Gehäuse der Beleuchtungsvorrichtung 2 vorgesehen sein oder kann außerhalb des Gehäuses vorgesehen sein. Falls das Steuerelement 6 außerhalb des Gehäuses vorgesehen ist, kann das Steuerelement 6 als ein Teil eines Steuerelement konfiguriert sein, der das Automobil 1 ganzheitlich steuert.
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2 ist eine Teilschnittansicht der Beleuchtungsvorrichtung 2. 3 ist eine in Einzelteile aufgelöste, perspektivische Ansicht, die ein Lichtquellenmodul 22, eine Primärlinse 23 und eine Projektionslinse 24 zeigt, wenn die Beleuchtungsvorrichtung 2 zerlegt ist. In der Folge wird eine Struktur der Beleuchtungsvorrichtung 2 unter Bezugnahme auf 2 und 3 beschrieben.
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Wie in 2 dargestellt, enthält die Beleuchtungsvorrichtung 2 das Lichtquellenmodul 22, die Primärlinse 23, die als Lichtleiterelement dient, und die Projektionslinse (oder eine Projektorlinse) 24, die alle in einem Gehäuse 21 vorgesehen sind. Das Lichtquellenmodul 22 enthält einen Träger 33 und mehrere Lichtquellen 60, die an einer Vorderseite (Seite, die der Projektionslinse 24 zugewandt ist) des Trägers 33 in Abständen montiert sind. Das Lichtquellenmodul 22 ist an einer Trägermontageplatte 25 durch ein Befestigungselement, einen Klebstoff oder dergleichen fixiert, die Beispiel für Fixierungsmittel sind. Die Trägermontageplatte 25 ist zum Beispiel an einem flachen Plattenelement 21a, das einen Bodenabschnitt des Gehäuses 21 bildet, zum Beispiel durch Schrauben 27a und Muttern 27b oder dergleichen befestigt.
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Jede Lichtquelle 60 des Lichtquellenmoduls 22 besteht zweckdienlich aus mehreren Leuchtdioden (in der Folge als LED bezeichnet). Ein Kabel 55 zum Zuleiten von elektrischer Energie zu jeder Lichtquelle 60 ist mit dem Lichtquellenmodul 22 elektrisch verbunden. Zum Beispiel geht das Kabel 55 durch ein Durchgangsloch, das in der Trägermontageplatte 25 vorgesehen ist, und ein Durchgangsloch, das im Gehäusebodenabschnitt vorgesehen ist, und wird von der Innenseite des Gehäuses zur Außenseite des Gehäuses geführt und ist mit einer Antriebsschaltung verbunden, die später beschrieben wird. Eine Anordnung der Lichtquellen 60 auf dem Träger 33 wird später ausführlich unter Bezugnahme auf FIG. 5C und dergleichen beschrieben. Es ist festzuhalten, dass die Lichtquelle 60 aus einem anderen Leuchtelement als der LED bestehen kann, z. B. einem Halbleiterlaserelement oder dergleichen.
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Die Primärlinse 23 ist an einer Lichtausstrahlungsseite der mehreren Lichtquellen 60 angeordnet. Die Primärlinse 23 hat mehrere Lichtleiterabschnitte 40, wobei die Anzahl der Lichtleiterabschnitte 40 dieselbe wie die Anzahl von Lichtquellen 60 ist. Jeder Lichtleiterabschnitt 40 enthält eine Lichteinfallsfläche 51, die an der Lichtausstrahlungsseite der entsprechenden Lichtquelle 60 angeordnet ist, und eine Lichtausstrahlungsfläche 52, die an einem Endabschnitt gegenüber der Lichteinfallsfläche 51 angeordnet ist. Die mehreren Lichtleiterabschnitte 40 sind in Eins-zu-Eins-Entsprechung zu den mehreren Lichtquellen 60 und jeder Lichtleiterabschnitt 40 leitet Licht, das aus der entsprechenden Lichtquelle 60 ausgestrahlt wird, von der Lichteinfallsfläche 51 zur Lichtausstrahlungsfläche 52. Ein peripherer Abschnitt des Endabschnitts an der Lichtausstrahlungsflächenseite jedes Lichtleiterabschnitts 40 ist gemeinsam mit einem peripheren Abschnitt des Endabschnitts an der Lichtausstrahlungsflächenseite des benachbarten Lichtleiterabschnitts 40 einstückig gebildet. Infolgedessen sind die mehreren Lichtleiterabschnitte 40 aneinandergekoppelt, um die integrierte Primärlinse 23 zu bilden.
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Die Primärlinse 23 ist an einem Seitenwandabschnitt 21b des Gehäuses zum Beispiel durch ein primäres Fixierungselement 26 fixiert. Das primäre Fixierungselement 26 enthält einen ringförmigen Abschnitt 37, der mit der gesamten Seitenperipherie der Primärlinse 23 in Kontakt gelangt, um die gesamte Seitenperipherie der Primärlinse 23 zu begrenzen, einen plattenförmigen Montageabschnitt 38, der eine Montagefläche entsprechend einer Innenfläche des Seitenwandabschnitts 21b des Gehäuses hat, und einen Verbindungsabschnitt 39, der den ringförmigen Abschnitt 37 und den Montageabschnitt 38 verbindet. Der Montageabschnitt 38 ist am Seitenwandabschnitt 21b des Gehäuses durch Schrauben 28a und Muttern 28b befestigt, die Beispiele für Fixierungsmittel sind, sodass die Primärlinse 23 am Gehäuse 21 fixiert ist.
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Die Projektionslinse 24 ist an einer Seite gegenüber dem Lichtquellenmodul 22 über die Lichtausstrahlungsfläche 52 der Primärlinse 23 angeordnet. Eine Lichtausstrahlungsseitenfläche der Projektionslinse 24 ist eine konvexe Oberfläche 24b und eine Lichteinfallsseitenfläche der Projektionslinse 24 ist eine plane Oberfläche 24c. Das Gehäuse 21 hat eine Öffnung an einer Seite in axialer Richtung (einer normalen Richtung einer Bodenfläche des Bodenabschnitts) und eine zylindrische innere periphere Oberfläche 21c für einen Randabschnitt 24a an der einen Seite. Der Randabschnitt 24a der Projektionslinse 24 ist an der zylindrischen inneren peripheren Oberfläche 21c des Gehäuses 21 fixiert.
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Die Primärlinse 23 hat dieselbe Anzahl von Lichtleiterabschnitten 40 wie die Anzahl von Lichtquellen 60. Das Licht, das aus jeder Lichtquelle 60 ausgestrahlt wird, tritt in die entsprechende Lichteinfallsfläche 51 des Lichtleiterabschnitts 40 ein und wird von der entsprechenden Lichtausstrahlungsfläche 52 des Lichtleiterabschnitts 40 ausgestrahlt. Die mehreren Lichtausstrahlungsflächen 52 der Primärlinse 23 sind entsprechend der Anordnung der Lichtquellen 60 angeordnet, die später unter Bezugnahme auf 5C beschrieben wird.
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Das Licht, das aus jeder Lichtquelle 60 ausgestrahlt wird, geht durch den entsprechenden Lichtleiterabschnitt 40 und wird von der Lichtausstrahlungsfläche 52 des Lichtleiterabschnitts 40 ausgestrahlt. Das Licht, das von der Lichtausstrahlungsfläche 52 jedes Lichtleiterabschnitts 40 ausgestrahlt wird, tritt in die plane Oberfläche 24c der Projektionslinse 24 ein und wird von der konvexen Oberfläche 24b der Projektionslinse 24 zur Außenseite der Beleuchtungsvorrichtung 2 ausgestrahlt, um die Vorderseite des Fahrzeugs zu beleuchten.
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4 ist ein Funktionsblockdiagramm, das die Beleuchtungsvorrichtung 2 enthält. Wie in 4 dargestellt, enthält die Beleuchtungsvorrichtung 2 eine Antriebsschaltung 30 zusätzlich zum Lichtquellenmodul 22. Die Antriebsschaltung 30 ist auf einer Leiterplatte (nicht dargestellt) montiert und ist im Gehäuse 21 der Beleuchtungsvorrichtung 2 angeordnet.
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Die Antriebsschaltung 30 ist mit der Batterie 4 elektrisch verbunden. Die Antriebsschaltung 30 hat zum Beispiel mehrere Schaltelemente, die den Lichtquellen 60 entsprechen, die in der Beleuchtungsvorrichtung 2 enthalten sind. Jedes Schaltelement wird unabhängig anhand eines Signals, das von einem Steuerelement 6 ausgegeben wird, Ein/Aus-gesteuert. Jedes Schaltelement enthält zum Beispiel einen Transistor oder dergleichen. Die Lichtquelle 60 entsprechend dem Schaltelement, das durch das Steuerelement 6 Ein-gesteuert wird, wird mit der elektrischen Energie von der Batterie 4 versorgt, sodass die die Lichtquelle 60 eingeschaltet wird. Die Lichtquellen 60 werden einzeln mit der elektrischen Energie durch die Antriebsschaltung 30 versorgt, sodass der Beleuchtungszustand, wie „Ein“ oder „Aus“ jeder Lichtquelle 60 gesteuert wird.
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Das Steuerelement 6 besteht zweckdienlich zum Beispiel aus einem Mikrocomputer. Das Steuerelement 6 enthält eine CPU (Central Processing Unit, zentrale Verarbeitungseinheit) und Speicherelemente wie einen RAM (Random Access Memory, Direktzugriffsspeicher) und einen ROM (Read Only Memory, Nur-Lese-Speicher). Die CPU hat eine Funktion zum Lesen und Ausführen eines Programms oder dergleichen, das zuvor in einem Speicherelement gespeichert wird. Der RAM hat eine Funktion zum vorübergehenden Speichern des Leseprogramms und zur Datenverarbeitung. Der ROM hat eine Funktion zum Vorabspeichern eines Steuerprogramms, eines vorgegebenen Schwellenwerts und dergleichen. Das Steuerelement 6 kann durch Software erreicht werden, die durch den Mikrocomputer ausgeführt wird, aber ein Teil davon kann aus Hardware bestehen.
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Anschließend wird das Lichtquellenmodul 22b einer ersten Ausführungsform unter Bezugnahme auf 5A-5D beschrieben. 5A ist eine Vorderansicht eines Lichtquellenmoduls 22a eines Vergleichsbeispiels. 5B ist eine schematische Darstellung, die ein Bild zeigt, das durch das Lichtquellenmodul 22a von 5A beleuchtet ist, das durch Iso-Leuchtstärkenkurven angegeben ist. 5C ist eine Vorderansicht, die ein Lichtquellenmodul 22b der ersten Ausführungsform zeigt. 5D ist eine schematische Darstellung, die ein Bild zeigt, das durch das Lichtquellenmodul 22b von 5C beleuchtet wird, das durch Iso-Leuchtstärkenkurven angegeben ist. In 5A und 5B ist eine Spaltenrichtung der Lichtquellen 60 durch einen Pfeil Y angegeben und eine Richtung orthogonal zur Spaltenrichtung, oder eine Reihenrichtung, ist durch einen Pfeil X angegeben.
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Unter Bezugnahme auf 5A sind im Lichtquellenmodul 22a des Vergleichsbeispiels die mehreren Lichtquellen 60 auf dem rechteckigen Träger 33 in einer Matrix angeordnet. Genauer enthält das Lichtquellenmodul 22a insgesamt 145 Lichtquellen 60, die in einer Matrix mit fünf Reihen und 29 Spalten angeordnet sind, und eine Lichtquellengruppe 62a besteht aus diesen Lichtquellen 60. Eine äußere Konturform der Lichtquellengruppe 62a hat eine rechteckige Form ähnlich der Form des Trägers 33. Das heißt, im Lichtquellenmodul 22a ist eine Breite W0 der Lichtquellengruppe 62a in der Spaltenrichtung Y n der Reihenrichtung X, die senkrecht zur Spaltenrichtung ist, konstant. Infolgedessen ist eine Verteilungsdichte der Lichtquellen 60 in der Lichtquellengruppe 62a über die gesamte Lichtquellengruppe 62a konstant. Die mehreren Lichtquellen 60 enthalten einen Satz von Lichtquellen, die in der Reihenrichtung X angeordnet sind, und einen Satz von Lichtquellen 60, die in der Spaltenrichtung Y angeordnet sind. Der Satz von Lichtquellen 60, der in der Reihenrichtung X angeordnet ist, enthält mehr Lichtquellen 60 als der Satz von Lichtquellen 60, der in der Spaltenrichtung Y angeordnet ist. Abstände zwischen Lichtquellen 60, die im Satz von Lichtquellen 60 enthalten sind, die in der Reihenrichtung X angeordnet sind, sind gleich eingestellt und Abstände zwischen Lichtquellen 60, die im Satz von Lichtquellen 60 enthalten sind, die in der Spaltenrichtung Y angeordnet sind, sind gleich eingestellt.
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Wenn das Licht, das aus einem solchen Lichtquellenmodul 22a ausgestrahlt wird, durch die oben beschriebene Primärlinse 23 und Projektionslinse 24 beleuchtet wird, wird die äußere Konturform eines beleuchteten Bildes 64a durch den Einfluss einer Verzerrung der Projektionslinse 24 verformt, wie in 5B dargestellt. Im Speziellen wird durch den Einfluss einer Verzerrung der Projektionslinse 24 mit der konvexen Oberfläche 24b an einer dem Lichtquellenmodul 22a gegenüberliegenden Seite das beleuchtete Bild 64a in einer vertikalen Richtung an beiden Endregionen in einer horizontalen Richtung breit gebildet und ist in der vertikalen Richtung zu einer zentralen Region in der horizontalen Richtung schmäler gebildet. In diesem Fall ist die äußere Konturform des beleuchteten Bildes 64a zum Beispiel eine Kürbissform. Die vertikale Richtung Y-Y des beleuchteten Bildes 64a entspricht der Spaltenrichtung Y der Lichtquellengruppe 62a und die horizontale Richtung X-X des beleuchteten Bildes 64a entspricht der Reihenrichtung X der Lichtquellengruppe 62a. Die äußere Konturform des beleuchteten Bildes 64a wird somit gebildet, wodurch bewirkt wird, dass das Sichtfeld in der zentralen Region in der horizontalen Richtung schmal ist, was zu einer Verringerung der Vorwärtssicht des Fahrzeugs führt.
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Andererseits ist ein Lichtquellenmodul 22b der ersten Ausführungsform gebildet, um einen Anordnungsabstand der Lichtquellen 60 zu ändern, die eine Lichtquellengruppe 62b bilden, wie in 5C dargestellt.
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Im Speziellen hat das Lichtquellenmodul 22b die Lichtquellengruppe 62b, in der die mehreren Lichtquellen 60 auf dem rechteckigen Träger 33 montiert sind, wie in dem oben beschriebenen Lichtquellenmodul 22a. In der Lichtquellengruppe 62b sind mehrere Lichtquellenanordnungen 61, in welchen jeweils die mehreren Lichtquellen 60 in der Spaltenrichtung Y angeordnet sind, in der Richtung X orthogonal zur Spaltenrichtung Y entlang der Lichtquellenanordnung 61 angeordnet.
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Die Anzahl von Lichtquellen 6, die in der Lichtquellengruppe 62b enthalten ist, ist 145, das heißt, dieselbe wie die Anzahl der Lichtquellenmodule 22a des oben beschriebenen Vergleichsbeispiels. Die Anzahl von Lichtquellen 60, die jede Lichtquellenanordnung 61 bilden, die in der Lichtquellengruppe 62b enthalten sind, ist fünf, das heißt, dieselbe wie die Anzahl des Lichtquellenmoduls 22a des oben beschriebenen Vergleichsbeispiels. Ferner ist die Lichtquellengruppe 62b dem Lichtquellenmodul 22a in Vergleichsbeispiel darin ähnlich, dass die Länge in der orthogonalen Richtung X länger ist als die Breite in der Spaltenrichtung Y. Die mehreren Lichtquellen 60 enthalten einen Satz von Lichtquellen 60, die in der Reihenrichtung X angeordnet sind, und einen Satz von Lichtquellen 60, die in der Spaltenrichtung Y angeordnet sind. Der Satz von Lichtquellen 60, die in der Reihenrichtung X angeordnet sind, enthält mehr Lichtquellen 60 als der Satz von Lichtquellen 60, die in der Spaltenrichtung Y angeordnet sind.
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Das Lichtquellenmodul 22b unterscheidet sich vom Lichtquellenmodul 22a des oben beschriebenen Vergleichsbeispiels darin, dass der Abstand zwischen den mehreren Lichtquellen 60 in der Spaltenrichtung Y und der Abstand zwischen den Lichtquellenanordnungen 61 allmählich von den Endregionen in der orthogonalen Richtung X der Lichtquellengruppe 62b zur zentralen Region in der orthogonalen Richtung X der Lichtquellengruppe 62b für jede oder die mehreren Lichtquellenanordnungen 61 allmählichen zunehmen. Abstände zwischen Lichtquellen 60, die im Satz von Lichtquellen 60 enthalten sind, die in der Reihenrichtung X angeordnet sind, sind ungleich eingestellt, und Abstände zwischen Lichtquellen 60, die im Satz von Lichtquellen 60 enthalten sind, die in der Spaltenrichtung Y angeordnet sind, sind ungleich eingestellt.
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Im Speziellen ist in der Lichtquellengruppe 62b der Abstand zwischen den Lichtquellen 60, die die Lichtquellenanordnung 61 in der Spaltenrichtung Y bilden, an beiden Seitenendregionen in der orthogonalen Richtung X klein, aber der Abstand zwischen den Lichtquellen 60, die die Lichtquellenanordnung 61 bilden, ist zur zentralen Region in der orthogonalen Richtung X größer. Der Abstand zwischen Lichtquellen 60, die in einer mittleren Region des Satzes von Lichtquellen 60 gelegen sind, die in der Spaltenrichtung Y enthalten sind, ist breiter als der Abstand zwischen Lichtquellen 60, die an einer Endregion des Satzes von Lichtquellen 60 gelegen sind, die in der Spaltenrichtung Y enthalten sind. Dann ist in der Lichtquellengruppe 62b die Breite W2 in der mittleren Region in der orthogonalen Richtung X größer als die Breite W1 an den Endregionen in der orthogonalen Richtung X.
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In der Lichtquellengruppe 62b nimmt der Abstand zwischen den Lichtquellenanordnungen 61 allmählich von den Endregionen in der orthogonalen Richtung X zur zentralen Region in der orthogonalen Richtung X für jede oder die mehreren Lichtquellenanordnungen 61 zu. Der Abstand zwischen Lichtquellen 60, die in einer mittleren Region des Satzes von Lichtquellen 60 gelegen sind, die in der Reihenrichtung X enthalten sind, ist breiter als der Abstand zwischen Lichtquellen 60, die an einer Endregion des Satzes von Lichtquellen 60 gelegen sind, die in der Reihenrichtung X enthalten sind. Dann ist eine Länge Lb in der orthogonalen Richtung X der Lichtquellengruppe 62b länger als eine Länge La in der orthogonalen Richtung X der Lichtquellengruppe 62a des Vergleichsbeispiels.
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Im Lichtquellenmodul 22b der ersten Ausführungsform nehmen die Intervalle zwischen den Lichtquellen 60 in der orthogonalen Richtung X und der Spaltenrichtung Y allmählich von den Endregionen der Lichtquellengruppe 62b zur zentralen Region der Lichtquellengruppe 62b für jede oder die mehreren Lichtquellenanordnungen 61 zu. Infolgedessen ist eine Verteilungsdichte der Lichtquellen 60 auf dem Träger 33 zu den Endregionen in der orthogonalen Richtung X der Lichtquellengruppe 62b hin höher und zu den zentralen Region in der orthogonalen Richtung X der Lichtquellengruppe 62b hin geringer. Mit anderen Worten, die Verteilungsdichte von Lichtquellen 60, die in einer mittleren Region des Satzes von Lichtquellen 60 gelegen sind, die in der Reihenrichtung X enthalten sind, ist geringer als von Lichtquellen 60, die an einer Endregion des Satzes von Lichtquellen 60 gelegen sind, die in der Reihenrichtung X enthalten sind, und die Verteilungsdichte von Lichtquellen 60, die in einer mittleren Region des Satzes von Lichtquellen 60 gelegen sind, die in der Spaltenrichtung Y enthalten sind, ist geringer als von Lichtquellen 60, die an einer Endregion des Satzes von Lichtquellen 60 gelegen sind, die in der Spaltenrichtung Y enthalten sind.
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Im Lichtquellenmodul 22b, in dem die Lichtquellen 60 derart angeordnet sind, wird das beleuchtete Bild 64b durch das Licht, das von der Beleuchtungsvorrichtung 2 durch die Primärlinse 23 und die Projektionslinse 24 ausgestrahlt wird, zur Vorderseite des Fahrzeugs projiziert, wie in 5D dargestellt. Da der Einfluss der Verzerrung der Projektionslinse 24 aufgehoben wird, ist die Form dieses beleuchteten Bildes 64b zu einer flachen und rechteckigen Form korrigiert, die sich in der horizontalen Richtung, entsprechend der orthogonalen Richtung X der Lichtquellengruppe 62b erstreckt. Dann, wie aus einem Vergleich mit 5B hervorgeht, ist eine Beleuchtungsbreite in der vertikalen Richtung zur zentralen Region in einer Längsrichtung des beleuchteten Bildes 64b hin verbreitert und das Sichtfeld ist verbreitert, wodurch die Vorwärtssicht des Fahrzeugs verbessert ist.
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Im Lichtquellenmodul 22a der ersten Ausführungsform ist der Abstand zwischen den Lichtquellen 60 zur zentralen Region in der orthogonalen Richtung X hin größer, wodurch die Wärmestreuung der Lichtquellen 60 insbesondere in der mittleren Region verstärkt ist, die leicht mit Wärme dicht sein kann.
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Wie oben beschrieben, enthält das Lichtquellenmodul 22b der ersten Ausführungsform den Träger 33 und die Lichtquellengruppe 62b, die auf dem Träger 33 montiert ist, wobei die Lichtquellengruppe 62b mehrere Lichtquellenanordnungen 61 enthält, in welchen jeweils mehrere Lichtquellen 60 angeordnet sind, und die Lichtquellenanordnungen 61 in einer Richtung X orthogonal zu einer Spaltenrichtung Y entlang der Lichtquellenanordnung 61 angeordnet sind. Hier ist die Lichtquellengruppe 62b so gebildet, dass die Länge Lb in der orthogonalen Richtung X länger als die Breiten W1, W2 in der Spaltenrichtung Y ist. Der Abstand zwischen den mehreren Lichtquellen 60 in der Spaltenrichtung Y und der Abstand zwischen den Lichtquellenanordnungen 61 nehmen allmählich von den Endregionen in der orthogonalen Richtung X der Lichtquellengruppe 62b zur zentralen Region in der orthogonalen Richtung X der Lichtquellengruppe 62b hin für jede oder die mehreren Lichtquellenanordnungen 61 zu. Mit anderen Worten, die Verteilungsdichte der Lichtquellen 60 in der Lichtquellengruppe 62b ist zu den Endregionen in der orthogonalen Richtung X der Lichtquellengruppe 62b und zu den zentralen Region in der orthogonalen Richtung X der Lichtquellengruppe 62b hin höher.
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Diese Konfiguration erlaubt eine Verringerung in der Verformung der äußeren Konturform des beleuchteten Bildes 64b, die durch den Einfluss der Verzerrung der Projektionslinse 24, der Projektionslinse 24 mit der konvexen Oberfläche 24b an einer dem Lichtquellenmodul 22b gegenüberliegenden Seite, verursacht wird, wodurch die Vorwärtssicht des Fahrzeugs verbessert wird.
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Anschließend wird ein Lichtquellenmodul 22c einer zweiten Ausführungsform unter Bezugnahme auf 6A-6D beschrieben. 6A ist eine Vorderansicht eines Lichtquellenmoduls 22a des Vergleichsbeispiels. 6B ist eine schematische Darstellung, die ein Bild zeigt, das durch das Lichtquellenmodul 22a von 6A beleuchtet wird, das durch Iso-Leuchtstärkenkurven angegeben ist. 6C ist eine Vorderansicht, die ein Lichtquellenmodul 22c der zweiten Ausführungsform zeigt. 6D ist eine schematische Darstellung, die ein Bild zeigt, das durch das Lichtquellenmodul 22c von 6C beleuchtet wird, das durch Iso-Leuchtstärkenkurven angegeben ist. In 6A und 6C ist eine Spaltenrichtung der Lichtquellen 60 durch einen Pfeil Y angegeben und eine Richtung orthogonal zur Spaltenrichtung ist durch einen Pfeil X angegeben.
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Unter Bezugnahme auf 6A ist das Lichtquellenmodul 22a des Vergleichsbeispiels dasselbe wie jenes, das oben unter Bezugnahme auf 5A beschrieben ist und insgesamt sind 145 Lichtquellen 60 in einer Matrix mit fünf Reihen und 29 Spalten angeordnet.
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Die Beschreibung erfolgt unter der Annahme, dass das Licht, das vom Lichtquellenmodul 22a des Vergleichsbeispiels ausgestrahlt wird, durch die Primärlinse 23 (hier nicht dargestellt) und die Projektionslinse 24 mit der konvexen Oberfläche 24b beleuchtet wird, die der Seite des Lichtquellenmoduls 22a zugewandt ist, wie in einer einfachen schematischen Darstellung in 6B gezeigt. In diesem Fall wird die äußere Konturform des beleuchteten Bildes 64d durch den Einfluss der Verzerrung der Projektionslinse 24 verformt, wie durch Iso-Leuchtstärkenkurven in 6B angegeben.
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Im Speziellen wird das beleuchtete Bild 64d durch den Einfluss der Verzerrung der Projektionslinse 24 mit der konvexen Oberfläche 24b an einer dem Lichtquellenmodul 22a gegenüberliegenden Seite breit gebildet und schwillt nach außen in einer vertikalen Richtung in der mittleren Region in der horizontalen Richtung an und ist in der vertikalen Richtung zu den Endregionen in der horizontalen Richtung hin schmäler gebildet. In diesem Fall ist die äußere Konturform des beleuchteten Bildes 64d zum Beispiel eine im Wesentlichen elliptische Form. Die vertikale Richtung Y-Y des beleuchteten Bildes 64d entspricht der Spaltenrichtung Y der Lichtquellengruppe 62a und die horizontale Richtung X-X des beleuchteten Bildes 64d entspricht der orthogonalen Richtung X der Lichtquellengruppe 62a. Die äußere Konturform des beleuchteten Bildes 64d ist somit so gebildet, das sie sich in der vertikalen Richtung vorwölbt, was zu einem Verlaufen des äußeres Rands des Beleuchtungsbereichs und zu einer eine Verringerung in der Vorwärtssicht des Fahrzeugs führt.
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Andererseits ist ein Lichtquellenmodul 22c der zweiten Ausführungsform so gebildet, dass ein Anordnungsabstand der Lichtquellen 60 geändert wird, die eine Lichtquellengruppe 62c bilden, wie in 6C dargestellt. Im Speziellen im Lichtquellenmodul 22c nehmen der Abstand zwischen den mehreren Lichtquellen 60 in der Spaltenrichtung Y und der Abstand zwischen den Lichtquellenanordnungen 61 allmählich von den Endregionen in der orthogonalen Richtung X der Lichtquellengruppe 62c zur zentralen Region in der orthogonalen Richtung X der Lichtquellengruppe 62c hin für jede oder die mehreren Lichtquellenanordnungen 61 ab, im Gegensatz zum Lichtquellenmodul 22b der ersten Ausführungsform. Abstände zwischen Lichtquellen 60, die im Satz von Lichtquellen 60 enthalten sind, die in der Reihenrichtung X angeordnet sind, sind ungleich eingestellt und Abstände zwischen Lichtquellen 60, die im Satz von Lichtquellen 60 enthalten sind, die in der Spaltenrichtung Y angeordnet sind, sind ungleich eingestellt.
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Insbesondere ist in der Lichtquellengruppe 62c der Abstand zwischen den Lichtquellen 60, die die Lichtquellenanordnung 61 bilden, in der Spaltenrichtung an beiden Seitenendregionen in der orthogonalen Richtung X groß, aber der Abstand zwischen den Lichtquellen 60, die die Lichtquellenanordnung 61 bilden, ist zur zentralen Region in der orthogonalen Richtung X hin kleiner. Der Abstand zwischen Lichtquellen 60, die in einer mittleren Region des Satzes von Lichtquellen 60 gelegen sind, die in der Spaltenrichtung Y enthalten sind, ist schmäler als der Abstand zwischen Lichtquellen 60, die an einer Endregion des Satzes von Lichtquellen 60 gelegen sind, die in der Spaltenrichtung Y enthalten sind. Dann ist in der Lichtquellengruppe 62c die Breite W2 in der mittleren Region in der orthogonalen Richtung X kleiner als die Breite W1 an den Endregionen in der orthogonalen Richtung X.
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In der Lichtquellengruppe 62c nimmt der Abstand zwischen den Lichtquellenanordnungen 61 auch von den Endregionen in der orthogonalen Richtung X zur zentralen Region in der orthogonalen Richtung X hin ab. Mit anderen Worten, in der Lichtquellengruppe 62c ist der Abstand zwischen den Lichtquellenanordnungen 61 an den Endregionen in der orthogonalen Richtung X größer als jener in der mittleren Region in der orthogonalen Richtung X. Der Abstand zwischen Lichtquellen 60, die in einer mittleren Region des Satzes von Lichtquellen 60 gelegen sind, die in der Reihenrichtung X enthalten sind, ist schmäler als der Abstand zwischen Lichtquellen 60, die an einer Endregion des Satzes von Lichtquellen 60 gelegen sind, die in der Reihenrichtung X enthalten sind. Dann ist eine Länge Lc in der orthogonalen Richtung X der Lichtquellengruppe 62c länger als die Länge La in der orthogonalen Richtung X der Lichtquellengruppe 62a des Vergleichsbeispiels.
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Im Lichtquellenmodul 22c der zweiten Ausführungsform werden die Intervalle zwischen den Lichtquellen 60 in der orthogonalen Richtung X und der Spaltenrichtung Y allmählich von den Endregionen der Lichtquellengruppe 62c zur zentralen Region der Lichtquellengruppe 62c hin für jede oder die mehreren Lichtquellenanordnungen 61 verringert. Infolgedessen ist eine Verteilungsdichte der Lichtquellen 60 auf dem Träger 33 zu den Endregionen in der orthogonalen Richtung X der Lichtquellengruppe 62c hin geringer und zur zentralen Region in der orthogonalen Richtung X der Lichtquellengruppe 62c hin höher. Mit anderen Worten, die Verteilungsdichte von Lichtquellen 60, die in einer mittleren Region des Satzes von Lichtquellen 60 gelegen sind, die in der Reihenrichtung X enthalten sind, ist höher als von Lichtquellen 60, die an einer Endregion des Satzes von Lichtquellen 60 gelegen sind, die in der Reihenrichtung X enthalten sind, und die Verteilungsdichte von Lichtquellen 60, die in einer mittleren Region des Satzes von Lichtquellen 60 gelegen sind, die in der Spaltenrichtung Y enthalten sind, ist höher als von Lichtquellen 60, die an einer Endregion des Satzes von Lichtquellen 60 gelegen sind, die in der Spaltenrichtung Y enthalten sind.
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Im Lichtquellenmodul 22c, in dem die Lichtquellen 60 derart angeordnet sind, wird das beleuchtete Bild 64c durch das Licht, das von der Beleuchtungsvorrichtung 2 durch die Primärlinse 23 und die Projektionslinse 24 ausgestrahlt wird, zur Vorderseite des Fahrzeugs projiziert, wie in 6D dargestellt. Da der Einfluss der Verzerrung der Projektionslinse 24 aufgehoben ist, ist die Form dieses beleuchteten Bildes 64c zu einer flachen und rechteckigen Form korrigiert, die sich in der horizontalen Richtung, entsprechend der orthogonalen Richtung X der Lichtquellengruppe 62c erstreckt. Dann, wie aus einem Vergleich mit 6B klar hervorgeht, ist eine Beleuchtungsbreite in der vertikalen Richtung zur zentralen Region in einer Längsrichtung des beleuchteten Bildes 64c hin schmäler und der Beleuchtungsbereich mit einem deutlicheren äußeren Rand wird gebildet, wodurch die Vorwärtssicht des Fahrzeugs verbessert wird.
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Im Lichtquellenmodul 22c der zweiten Ausführungsform sind die Intervalle zwischen den Lichtquellen 60 in der orthogonalen Richtung X und der Spaltenrichtung Y zu den Endregionen in der orthogonalen Richtung X hin größer, wodurch die Wärmestreuung der Lichtquellen 60 verstärkt wird, die an den Endregionen angeordnet sind.
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Wie oben beschrieben, enthält das Lichtquellenmodul 22c der zweiten Ausführungsform den Träger 33 und die Lichtquellengruppe 62c, die auf dem Träger 33 montiert sind, wobei die Lichtquellengruppe 62c mehrere Lichtquellenanordnungen 61 enthält, in welchen jeweils mehrere Lichtquellen 60 angeordnet sind, und die Lichtquellenanordnungen 61 in einer Richtung X orthogonal zu einer Spaltenrichtung Y angeordnet sind. Hier ist die Lichtquellengruppe 62c so gebildet, dass die Länge Lc in der orthogonalen Richtung X länger ist als die Breiten W1, W2 in der Spaltenrichtung Y. Der Abstand zwischen den mehreren Lichtquellen 60 in der Spaltenrichtung Y und der Abstand zwischen den Lichtquellenanordnungen 61 nehmen allmählich von den Endregionen in der orthogonalen Richtung X der Lichtquellengruppe 62c zur zentralen Region in der orthogonalen Richtung X der Lichtquellengruppe 62c hin für jede oder die mehreren Lichtquellenanordnungen 61 zu. Mit anderen Worten, die Verteilungsdichte der Lichtquellen 60 in der Lichtquellengruppe 62c ist zu den Endregionen in der orthogonalen Richtung X der Lichtquellengruppe 62c hin geringer und zur zentralen Region in der orthogonalen Richtung X der Lichtquellengruppe 62c hin höher.
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Diese Konfiguration erlaubt eine Verringerung der Verformung der äußeren Konturform des beleuchteten Bildes 64c, die durch den Einfluss der Verzerrung der Projektionslinse 24, der Projektionslinse 24 mit der konvexen Oberfläche 24b auf der Seite des Lichtquellenmoduls 22b Seite verursacht wird, wodurch die Vorwärtssicht des Fahrzeugs verbessert wird.
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Es ist zu beachten, dass das Lichtquellenmodul gemäß der vorliegenden Offenbarung nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsformen und deren Modifizierung beschränkt ist und verschiedene Änderungen und Modifizierungen an Gegenständen vorgenommen werden können, die in den Ansprüchen der vorliegenden Anmeldung beschrieben sind, und in einem äquivalenten Bereich derselben liegen.
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In der oben beschriebenen Beleuchtungsvorrichtung 2 wird das Licht von den Lichtquellen 60 der Lichtquellenmoduls 22, 22b, 22c durch die Primärlinse 23 zur Projektionslinse 24 ausgestrahlt. Die Beleuchtungsvorrichtung ist jedoch nicht auf diese Konfiguration beschränkt. Es kann eine Beleuchtungsvorrichtung vorgesehen sein, in der das Licht von den Lichtquellen 60 direkt zur Projektionslinse 24 ausgestrahlt wird, ohne die Primärlinse zu verwenden. In diesem Fall ist die Innenfläche des Seitenwandteils des Gehäuses vorzugsweise als eine Reflexionsfläche wie eine Spiegelfläche gebildet. Dann kann das Licht vom Lichtquellenmodul effizient zur Projektionslinse geleitet werden.
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In der obenstehenden Beschreibung ist der bewegliche Körper, auf dem die Beleuchtungsvorrichtung 2 montiert ist, ein Automobil. Der bewegliche Körper, der mit der Beleuchtungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Offenbarung versehen ist, kann jedoch ein anderes Fahrzeug als ein Automobil sein, wie ein Schiff, ein Flugzeug, ein Roboter oder dergleichen.
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Bezugszeichenliste
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1 Automobil, 2 Beleuchtungsvorrichtung, 4 Batterie, 6 Steuerelement, 21 Gehäuse, 21a flaches Plattenelement, 21b Seitenwandteil des Gehäuses, 21c zylindrische innere periphere Oberfläche, 22, 22a, 22b, 22c Lichtquellenmodul, 23 Primärlinse, 24 Projektionslinse, 24a Randabschnitt, 24b konvexe Oberfläche, 24c plane Oberfläche, 25 Trägermontageplatte, 26 primäres Fixierungselement, 27a, 28a Schraube, 27b, 28b Mutter, 30 Antriebsschaltung, 33 Träger, 37 ringförmiger Abschnitt, 38 Montageabschnitt, 39 Verbindungsabschnitt, 40 Lichtleiterabschnitt, 51 Lichteinfallsfläche, 52 Lichtausstrahlungsfläche, 55, Kabel, 60 Lichtquelle, 61 Lichtquellenanordnung, 62a, 62b, 62c Lichtquellengruppe, 64a, 64b, 64c, 64d beleuchtetes Bild
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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