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Gebiet der Erfindung
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Die Erfindung betrifft einen Kollimator, insbesondere für die Leuchtvorrichtung eines Fahrzeugs, und ein optisches Modul, das diesen Kollimator umfasst.
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Stand der Technik
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Die Patentschrift
US7207700B2 beschreibt das Design eines Kollimators, wobei ein rechteckiger Abschnitt eingeführt wird, der über eine Linse verläuft, wobei die Bande mit einem berechneten Abschnitt ersetzt wird, der die Diffusion horizontal steuert und vertikal kollimiert. Der Abschnitt wird von zwei Teilen des Kollimators umgeben, wobei die so entstehende kreisförmige Form des Kollimators nicht berücksichtigt wird. Ein Nachteil dieses Designs ist, dass der Kollimator nicht das Problem der Geometrie und des damit verbundenen Aussehens des Lichtbilds im eingeschalteten Zustand löst.
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Die Patentschrift
US2016334074 beschreibt das Design eines optischen Kollimators, der hauptsächlich für die Tagfahrlicht- (DRL-) Funktion bestimmt ist. Die Patentschrift behandelt die Problematik der Positionierung der optischen Vorrichtung in einem Fahrzeug, z. B. in einer Situation, in der die Vorrichtung nicht direkt in die Fahrtrichtung des Fahrzeugs leuchtet und die optische Vorrichtung z. B. diagonal positioniert ist. Die Patentschrift behandelt nicht das geometrische Problem - d. h. der kreisförmigen im Vergleich zu der n-gonalen Form. Der offenbarte Kollimator weist eine zentrale Linse auf, die von zwei Arten von Linsen umgeben sind - Linsen eines Typs sind in der Richtung der geschwungenen Linie angeordnet, wo sich die LED-Quellen befinden, Linsen des anderen Typs sind in der senkrechten Richtung angeordnet. Die Eingangs- und Ausgangsbereiche der Linsen sind genau berechnet - sie weisen einen gewissen Krümmungsradius innerhalb eines bestimmten Bereichs auf.
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Das Ziel der Erfindung ist es, einen Kollimator vorzuschlagen, insbesondere für eine Leuchtvorrichtung eines Fahrzeugs, der den geometrischen Unterschied zwischen einem kreisförmigen und einem n-gonalen Kollimator behebt, während eine hohe Effizienz und ein homogenes Aussehen erhalten bleiben. Der Kollimator wurde insbesondere für eine Signalleuchtfunktion wie z. B. das Tagfahrlicht oder die Positionsbeleuchtung und die Brems-/Richtungsanzeigefunktion entworfen.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Die oben genannten Nachteile des Stands der Technik werden durch einen Kollimator, insbesondere für eine Leuchtvorrichtung eines Fahrzeugs nach der Erfindung eliminiert oder zumindest wesentlich reduziert, der einen Ausgangsbereich aufweist, der ungefähr die Form eines n-gons aufweist, der Scheitelpunkte und Schenkel aufweist, zum Kollimieren von Lichtstrahlen, die durch eine Lichtquelle emittiert werden, die mit dem Kollimator assoziiert ist. In einer Ansicht des Kollimators von der Seite der optischen Quelle in der Richtung der Beleuchtungsachse des Kollimators umfasst der Kollimator n erste Teile und n zweite Teile. Jeder erste Teil ist mit einem der Schenkel des n-gons assoziiert und umfasst den ersten Abschnitt des ersten kreisförmigen Kollimators, der etwa in das n-gon auf eine Weise einbeschrieben ist, dass dieser Schenkel tangential zu dem Umriss des kreisförmigen Ausgangsbereichs des ersten kreisförmigen Kollimators ist, wobei dieser erste Abschnitt zwischen zwei Ebenen begrenzt ist, die senkrecht zu dem kreisförmigen Ausgangsbereich liegen, durch das Zentrum des kreisförmigen Ausgangsbereichs verlaufen und diesen Schenkel schneiden. Jeder zweite Teil ist mit einem der Scheitelpunkte assoziiert und ist in einem zweiten Abschnitt des zweiten kreisförmigen Kollimators enthalten, der in etwa das n-gon auf eine Weise umschreibt, dass der Umriss des Ausgangsbereichs dieses zweiten kreisförmigen Kollimators durch den Scheitelpunkt verläuft, wobei dieser zweite Abschnitt von zwei Ebenen begrenzt wird, von denen jede den angrenzenden ersten Abschnitt gleichzeitig von einer Seite begrenzt.
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In einer von bevorzugten Ausführungsformen ist das n-gon ein regelmäßiges n-gon, die ersten kreisförmigen Kollimatoren, die mit den Schenkeln assoziiert sind, sind identisch, und die zweiten kreisförmigen Kollimatoren, die mit allen Scheitelpunkten assoziiert sind, sind identisch, und die Ausgangsbereiche der ersten kreisförmigen Kollimatoren und der zweiten kreisförmigen Kollimatoren haben ein gemeinsames Zentrum.
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In einer weiteren von bevorzugten Ausführungsformen ist jeder zweite Teil durch den jeweiligen zweiten Abschnitt gebildet, der durch zwei Ebenen beschnitten wird, die senkrecht zu dem Ausgangsbereich des Kollimators auf eine Weise liegen, dass der Ausgangsbereich durch Teile von zwei Schenkeln des n-gons begrenzt werden kann, die von dem Scheitelpunkt, der in diesem zweiten Abschnitt eingeschlossen ist, anstelle eines Teils des Umrisses des Ausgangsbereichs des jeweiligen zweiten kreisförmigen Kollimators.
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In einer weiteren von bevorzugten Ausführungsformen ist jeder erste Teil, der durch den jeweiligen Abschnitt gebildet wird, mit Material supplementiert, aus dem der Kollimator hergestellt ist, auf eine Weise, dass der Ausgangsbereich durch einen Teil der Seite des n-gons begrenzt wird, mit dem dieser erste Teil assoziiert ist, statt eines Teils des Umrisses des kreisförmigen Ausgangsbereichs des ersten kreisförmigen Kollimators.
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In einer weiteren von bevorzugten Ausführungsformen ist das n-gon ein Quadrat.
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Der Kollimator umfasst vorteilhafterweise eine Linse, die so angeordnet ist, dass ihre Längsachse mit der Beleuchtungsachse des Kollimators zusammenfällt.
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Der Kollimator wird vorteilhafterweise als ein einheitliches Teil hergestellt, insbesondere ein Kunststoff-Formteil.
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Ein weiteres Ziel der Erfindung ist ein optisches Modul, insbesondere für ein Fahrzeug, umfassend den oben beschriebenen Kollimator und einen Lichtleiter, um Strahlen zu leiten, die durch den Kollimator, der mit dem Lichtleiter assoziiert ist, kollimiert werden. Der Kollimator ist bevorzugt mit dem Lichtleiter verbunden, während er zusammen mit dem Lichtleiter ein einheitliches Teil bilden kann, insbesondere ein Kunststoff-Formteil.
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Alternativ kann der Kollimator in einem Abstand gegenüber des Eingangsbereichs des Lichtleiters angeordnet sein, der ein Teil der Oberfläche des Lichtleiters ist, der dazu entworfen ist, um optische Strahlen zu bündeln, die durch den Kollimator zu dem Lichtleiter kollimiert werden.
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In einer von bevorzugten Ausführungsformen des optischen Moduls weist der Lichtleiter eine plattenähnliche Form auf, und das optische Modul umfasst mehrere quadratische Kollimatoren, die nebeneinander angeordnet sind, deren Schenkel eine Größe aufweisen, die gleichzeitig die Größe der Höhe des rechteckigen Eingangsbereichs des Lichtleiters ist.
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Figurenliste
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Die vorliegende Erfindung wird auf detailliertere Weise unter Zuhilfenahme ihrer bevorzugten Ausführungsformen in Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen erläutert, wobei:
- - 1 eine perspektivische Ansicht eines Ausführungsbeispiels eines optischen Moduls nach der Erfindung zeigt, umfassend ein Ausführungsbeispiel eines Kollimators nach der Erfindung,
- - 2 eine Vorderansicht des optischen Moduls aus 1 zeigt,
- - 3 eine Hinteransicht (d. h. von der Seite der Lichtquellen, die hier nicht gezeigt werden) der quadratischen Kollimatoren zeigt (d. h. Kollimatoren mit einem quadratischen Ausgangsbereich), die in dem optischen Modul aus 1 gezeigt werden,
- - 4 eine Ansicht zeigt, die der Ansicht in 3 entspricht, mit einer Angabe des Umfangs des Ausgangsbereichs des umschriebenen kreisförmigen Kollimators (dieser Kollimator wird um den quadratischen Ausgangsbereich geformten so entstehenden quadratischen Kollimators umschrieben),
- - 5 eine Ansicht zeigt, die der Ansicht in 3 entspricht, mit einer Angabe des Umfangs des Ausgangsbereichs des einbeschriebenen kreisförmigen Kollimators (dieser Kollimator ist in der quadratischen Ausgangsfläche geformten so entstehenden quadratischen Kollimators einbeschrieben),
- - 6 eine Ansicht zeigt, die der Ansicht in 3 entspricht, mit einer Angabe der ersten Teile und zweiten Teile, die in dem so entstehenden geformten quadratischen Kollimator eingeschlossen sind, die aus Abschnitten des imaginären umschriebenen und einbeschrieben kreisförmigen Kollimators bestehen,
- - 7 eine perspektivische Ansicht von der Seite der optischen Quellen zeigt, die hier nicht gezeigt werden, der Reihe so entstehender geformter dargestellter quadratischer Kollimatoren, die nebeneinander angeordnet sind, die in dem optischen Modul aus 1 verwendet werden,
- - 8 eine Ansicht eines einzelnen Kollimators wie in 7 aufgeführt zeigt, in der Richtung von dem Ausgangsbereich zu der Lichtquelle, die hierin nicht gezeigt wird.
- - 9 eine schematische Darstellung des Umrisses des quadratischen Ausgangsbereichs des so entstehenden geformten quadratischen Kollimators und der Umrisse des Ausgangsbereichs des imaginären umschriebenen kreisförmigen Kollimators und imaginären einbeschriebenen kreisförmigen Kollimators und der Abschnitte von diesen imaginären kreisförmigen Kollimatoren zeigt, die verwendet werden, um den quadratischen Kollimator zu formen,
- - 10 eine perspektivische Ansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels des so entstehenden geformten Kollimators nach der Erfindung zeigt, der einen Ausgangsbereich aufweist, der die Form eines unregelmäßigen Fünfecks aufweist,
- - 11 eine schematische Darstellung des Umrisses des Ausgangsbereichs des so entstehenden geformten quadratischen Kollimators aus 10 zeigt, der die Form eines unregelmäßigen Fünfecks hat (nachfolgend ebenso „fünfeckiger Kollimator“ genannt), und die Umrisse der Ausgangsbereiche von zwei imaginären kreisförmigen Kollimatoren, die jeweils durch zwei Scheitelpunkte des Fünfecks verlaufen, und die jeweiligen zwei Abschnitte dieser zwei kreisförmigen Kollimatoren, die verwendet werden, um den fünfeckigen Kollimator zu formen,
- - 12 eine schematische Darstellung des Umrisses des Ausgangsbereichs des so entstehenden geformten quadratischen Kollimators aus 10 zeigt, der die Form eines unregelmäßigen Fünfecks aufweist (nachfolgend ebenso der „fünfeckige Kollimator“ genannt), und die Umrisse des Ausgangsbereichs von zwei imaginären kreisförmigen Kollimatoren zeigt, zu denen zwei der Schenkel des Fünfecks tangential liegen, und die jeweiligen zwei Abschnitte dieser zwei kreisförmigen Kollimatoren, die verwendet werden, um den fünfeckigen Kollimator zu formen.
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Beispiele von Ausführungsformen der Erfindung
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1 bis 9 zeigen das erste Ausführungsbeispiel eines Kollimator 1 nach der Erfindung - Kollimator 1 mit einem quadratischen Ausgangsbereich 2, der nachfolgend ebenso als der „quadratische Kollimator 1“ bezeichnet wird.
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Der quadratische Kollimator 1 kann beispielsweise für die Tagfahr-/ Positionsbeleuchtung, für Brems-/Richtungsanzeige-Anwendungen sowie für verschiedene optische Prinzipien verwendet werden, bei denen es erwünscht ist, Licht von dem Kollimator zu quadratischen oder rechteckigen Eingangsflächen zu bündeln.
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Der Bedarf, ein Form- und Berechnungsverfahren eines quadratischen Kollimators vorzuschlagen, beruht hauptsächlich auf dem Ziel, die Nachteile der geometrischen Mängel zu eliminieren, die auftreten, wenn ein kreisförmiger Kollimator (d. h. ein Kollimator mit einem quadratischen Ausgangsbereich) verwendet wird, um Strahlen zu einem quadratischen oder rechteckigen Eingangsbereich zu emittieren, z. B. einem Lichtleiter. Im Gegensatz dazu eliminiert die Verwendung eines quadratischen Kollimators für eine quadratische Eingangsfläche (oder mehrere quadratische Kollimatoren nebeneinander für eine rechteckige Eingangsfläche) diese geometrischen Mängel.
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1 zeigt ein geometrisches Modul Erfindung, wobei ein planer Lichtleiter 9, eine Platine 11. die Lichtquellen 4 trägt, bevorzugt LED-Quellen, und quadratische Kollimatoren 1 verwendet werden, die nach dieser Erfindung geformt werden. Die Kollimatoren 1 befinden sich nebeneinander und sind mit dem Lichtleiter 9 verbunden (sie sind bevorzugt mit dem Lichtleiter 9 als ein einheitliches Teil hergestellt, z. B. unter Verwendung des Spritzgussverfahrens), der eine Dicke Y an der Verbindungsstelle mit den Kollimatoren aufweist, die gleich der Länge eines Schenkels 18 des quadratischen Ausgangsbereichs 2 des Kollimators 1 ist.
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Zum Zweck dieser Erfindung bezeichnet der Ausgangsbereich des Kollimators den Bereich, in dem kollimierte Lichtstrahlen aus dem Kollimator austreten. Andererseits ist eine Eingangsfläche ein Bereich, z. B. ein Bereich des Lichtleiters, der entworfen ist, um Lichtstrahlen in den Lichtleiter zu transferieren. Daher kann in einer von möglichen Ausführungsformen des optischen Moduls (nicht in den Zeichnungen gezeigt), die Eingangsfläche in einem Abstand zu dem Kollimator angeordnet sein, und es ist die Oberfläche des Lichtleiters, gegen die der Kollimator mit seinem Ausgangsbereich angeordnet ist, oder, wenn der Kollimator ein Teil des Lichtleiters ist (z. B. mit dem Lichtleiter ein einheitliches Teil bildet), ist die Eingangsfläche ein innerer planer Bereich (d. h. nicht eine Oberfläche) des Lichtleiters, wo der Ausgang des Kollimator hinführt.
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Ein imaginäres Quadrat 3 auf der Rückseite des Lichtleiters 9 gehört zu jedem Kollimator 1, während der Kollimator 1 in dieses Quadrat 3 geformt werden soll.
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Mehrere Optionen zum Formen eines Kollimators in ein Quadrat sind vom Stand der Technik bekannt. Die erste so bekannte Option ist, dass der Kollimator auf eine Weise größer geformt wird, dass der Umriss seines kreisförmigen Ausgangsbereichs dieses Quadrat umschreibt - d. h. der Durchmesser des Kollimators entspricht der Diagonalen des imaginären Quadrats. Der Kollimator wird dann in die Form dieses Quadrats „getrimmt“. Ein Nachteil dieser Standardlösung ist die geringere Effizienz des so entstehenden Kollimators, wobei der Vorteil ist, dass er nicht den oben genannten geometrischen Mangel aufweist.
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Eine weitere Option, die vom Stand der Technik bekannt ist, ist, dass ein kreisförmiger Kollimator für die quadratische Eingangsfläche des Lichtleiters geformt wird, der mit seinem kreisförmigen Ausgangsbereich in dem Quadrat einbeschrieben ist, so dass der Durchmesser des kreisförmigen Kollimators der Länge einer Seite des Quadrats entspricht. Ein Kollimator, der auf diese Weise geformt ist, verliert nicht an Effizienz, da es keine „Trimmung“ gibt, jedoch gibt es in den Ecken des imaginären Quadrats der Eingangsfläche des Lichtleiters nichthomogene Stellen, da diese Bereiche nicht durch die dadurch entstehenden kreisförmigen Kollimatoren „abgedeckt“ sind, die nach diesem Verfahren entworfen werden.
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Des Weiteren wird die räumliche Anordnung/Ausführungsform des quadratischen Kollimators 1 nach der Erfindung ebenso diesbezüglich beschrieben, wie diese Anordnung zu erreichen ist. Die räumliche Anordnung des Kollimators 1 nach der Erfindung kombiniert in sich einige Elemente der oben genannten Optionen zum Herstellen eines Kollimators, der vom Stand der Technik bekannt ist. Jedoch zeigt im Vergleich zum Stand der Technik der Kollimator 1 keine geometrischen Mängel auf, und er zeigt eine höhere Leuchtintensität als Kollimatoren, die nach der oben genannten ersten Option geformt wurden und eine geringfügig niedrigere Effizienz im Vergleich zu einem Kollimator, der nach der oben aufgeführten zweiten Option geformt wurde.
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Das Prinzip des Formens eines Kollimators nach der Erfindung, siehe z. B. 9, ist zunächst, dass der erste kreisförmige Kollimator mit einer solchen Größe bemessen wird, dass der Umriss 7 seines kreisförmigen Ausgangsbereichs in dem Quadrat 3 einbeschrieben ist, das der quadratischen Eingangsfläche entspricht, z. B. der Eingangsfläche des Lichtleiters. Vier erste Abschnitte 5a werden von diesem ersten kreisförmigen Kollimator erhalten, die die Kontaktpunkte 7a einschließen, jedoch nicht einen der Scheitelpunkte 8a des Quadrats 3 einschließen. Ferner wird der zweite kreisförmige Kollimator mit einer solchen Größe bemessen, dass der Umriss 8 seines kreisförmigen Ausgangsbereichs um ein Quadrat 3 umschrieben ist. Vier zweite Abschnitte 6a werden von diesem zweiten kreisförmigen Kollimator erhalten, wobei jeder der zweiten Abschnitte 6a einen Scheitelpunkt 8a umfasst und nicht einen der Kontaktpunkte 7a umfasst, während die Grenzen jedes der zweiten Abschnitte 6a, die durch gerade Linien gebildet werden, die von dem Zentrum 14 wegführen, ebenso Grenzen sind, die die angrenzenden ersten Abschnitte 5a von einer Seite abgrenzen. Der Kollimator 1 nach der Erfindung umfasst dann acht Teile, die die ersten Abschnitte 5a und die zweiten Abschnitte 6a sind, deren Scheitelpunkte im Zentrum 14 liegen, die sich alternierend nebeneinander in gegenseitigem Kontakt befinden. Das Zentrum 14 bezeichnet das Zentrum des kreisförmigen Ausgangsbereichs des imaginären ersten kreisförmigen Kollimators, das sich mit dem Zentrum des kreisförmigen Ausgangsbereichs des imaginären zweiten kreisförmigen Kollimators deckt.
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In einer bevorzugten Ausführungsform des Kollimators 1 nach der Erfindung sind die zweiten Teile 6 nicht die gesamten zweiten Abschnitte 6a, sondern die zweiten Abschnitte 6a werden durch zwei Ebenen „getrimmt“, die senkrecht zu dem Ausgangsbereich 2 des Kollimators liegen, auf eine Weise, dass der Umriss der zweiten Teile 6 durch Linienabschnitte gebildet werden, die Teilen der Schenkel 18 des Quadrats 3 entsprechen (im Allgemeinen n-gon 3 - siehe unten), die von den Scheitelpunkten 8a an ihrem äußeren Ende verlaufen, anstatt dem Bogen 17, so dass die zweiten Teile 6 nicht die Bereiche 12 (9) umfassen.
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Auf ähnliche Weise werden in einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Kollimators 1 nach der Erfindung die ersten Teile 5 durch die ersten Abschnitte 5a gebildet, die an ihren äußeren Enden mit Material (insbesondere Kunststoff) „supplementiert“ sind, aus dem der Kollimator 1 hergestellt ist, auf eine Weise, so dass der Umriss der ersten Teile 5 durch ein Liniensegment abgeschlossen werden , das einem Teil des Schenkels 18 des Quadrats 3 statt dem Bogen 16 entspricht, so dass die ersten Teile 5 sich dann in die Bereiche 13 erstrecken (9).
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Das oben genannte „Trimmen“ oder „Supplementieren“ von Material ist metaphorisch zu verstehen, da in Wirklichkeit kein „Trimmen“ oder „Supplementieren“ stattfindet, sondern die Formen und Abmessungen des Kollimators werden auf eine Weise berechnet, um das beschriebene erforderliche daraus entstehende räumliche Design des Kollimators 1 in den bevorzugten Ausführungsformen zu erreichen.
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Der Kollimator 1 nach der Erfindung wird vorteilhafterweise als ein einheitliches Teil hergestellt, z. B. unter Verwendung des Spritzgussverfahrens.
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Einer der Vorteile eines Kollimators 1 nach der Erfindung ist, dass die Streuung in jedem Abschnitt 5a, 6a separat eingestellt werden kann. Die detaillierte Ansicht zeigt ebenso, dass die reflektierenden Bereiche 19 des Kollimators 1 versetzt sind, während die Kollimationslinse 10, die bevorzugt in dem Kollimator 1 verwendet wird, nicht versetzt ist. Dies ergibt sich aus der Tatsache, dass der erste kreisförmige Kollimator, d. h. der einbeschriebene kreisförmige Kollimator, und der zweite kreisförmige Kollimator, d. h. der umschriebene kreisförmige Kollimator, auf eine Weise berechnet sind, dass sie dieselbe zentrale Linse 10 aufweisen, wohingegen die reflektierenden Bereiche 19 nur die Bereiche sind, die die Ecken des imaginären Quadrats 3 abdecken, und dabei helfen, dem kreisförmigen Kollimator eine quadratische Form zu verleihen.
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Ein Kollimator 1, der einen Ausgangsbereich 2 aufweisen soll, der im Allgemeinen die Form eines regelmäßigen n-gons 3 aufweist, hat ein analoges räumliches Design. In diesem Fall basiert das Formen des Kollimators 1 ebenso auf einem imaginären umschriebenen und einem einbeschriebenen Kollimator. Ebenso werden N zweite Abschnitt 6a von dem umschriebenen Kollimator erhalten, und n erste Abschnitt 5a werden von dem einbeschriebenen Kollimator erhalten, während der so entstehende geformte Kollimator 1 mit dem Ausgangsbereich 2, der die Form eines regelmäßigen n-gons aufweist, 2xn Teile 5, 6 umfasst, die den ersten Abschnitten 5a und zweiten Abschnitten 6a entsprechen die alternierend nebeneinander positioniert sind, die wie oben aufgeführt angepasst sind (die ersten Teile 5 sind die ersten Abschnitte 5a, die „mit Material supplementiert sind“ und die zweiten Teile 6 sind „getrimmte“ zweite Abschnitt 6a wie oben aufgeführt).
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Jedoch betrifft die Erfindung im Allgemeinen ebenso einen Kollimator 1 mit einem Ausgangsbereich 2, der die Form eines allgemeinen n-gons aufweist, das sowohl regelmäßige und unregelmäßige n-gons einschließt. In der Praxis ist für den Kollimator nach der Erfindung eine Form eines solchen regelmäßigen n-gons geeignet, bei dem das Zentrum 14 vorteilhafterweise ausgewählt werden kann, unter Verwendung des nachfolgend beschriebenen Verfahrens (dies sind im Allgemeinen n-gons, die einerseits unregelmäßig sind, deren Form jedoch nicht so kompliziert ist, dass die Umsetzung eines Kollimators mit dieser Form des Ausgangsbereichs sowieso nicht praktisch umsetzbar oder wirtschaftlich wäre).
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Als Zentrum 14 des unregelmäßigen n-gons 3 wird ein solcher innerer Punkt des n-gon 3 vorteilhafterweise ausgewählt, dass das gemeinsame Zentrum aller kreisförmigen Ausgangsbereiche des oben genannten imaginär ersten kreisförmigen Kollimators, dessen Umrisse 7 die jeweiligen Schenkel 18 des n-gons sind, tangential dazu sind, und dass er das gemeinsame Zentrum aller kreisförmiger Ausgangsbereiche der oben genannten imaginären zweiten kreisförmigen Kollimatoren sind, deren Umrisse 8 durch die jeweiligen Scheitelpunkte 8a des n-gons verlaufen.
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Des Weiteren wird unter Verwendung eines Beispiels mit Verweis auf die 10 bis 12 eine Ausführungsform des Kollimators 1 nach der Erfindung - ein Kollimator 1 mit einem Ausgangsbereich 2, der die Form eines unregelmäßigen Fünfecks 3 aufweist - beschrieben.
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Bezüglich eines Kollimators 1 mit einem Ausgangsbereich 2, der die Form eines allgemeinen n-gons 3 aufweist, das Scheitelpunkte 8a und Schenkel 18 aufweist, erfolgt das Formen des Kollimators auf eine Weise, dass für jeden Schenkel 18 der erste kreisförmige Kollimator geformt wird, der den ersten kreisförmigen Ausgangsbereich mit einem Zentrum 14 und Umriss 7 aufweist, auf eine Weise, dass der Schenkel 18 tangential zu dem Umriss 7 an dem Kontaktpunkt 7a und, und danach wird der erste Abschnitt 5a von diesem ersten kreisförmigen Kollimator erhalten, der zwischen zwei Geraden abgegrenzt wird, die durch das Zentrum 14 verlaufen und den Kontaktpunkt 7a umfassen, während keiner der Scheitelpunkte 8a zwischen diesen Geraden zu finden ist. Ferner wird für jeden Scheitelpunkt 8a der zweite kreisförmige Kollimator geformt, der einen kreisförmigen Ausgangsbereich aufweist, wobei das Zentrum 14 und der Umriss 8 durch den Scheitelpunkt 8a verlaufen, und danach wird von dem zweiten kreisförmigen Kollimator der zweite Abschnitt 6a erhalten, der den Scheitelpunkt 8a umfasst und durch zwei Gerade abgegrenzt ist, von denen jede gleichzeitig eine der Grenzen der zwei angrenzenden ersten Abschnitte 5a bildet. In dem so entstehenden Kollimator 1 sind die ersten und zweiten Abschnitte 5a, 6a, die auf diese Weise erhalten werden, alternierend in Kontakt zueinander positioniert, wobei sich ihre Scheitelpunkte in dem Zentrum 14 befinden, und mit individuellen Kontaktpunkten 7a und Scheitelpunkten 8a, die in den Abschnitten 5a, 6a enthalten sind, die sich in derselben Position befinden, die sie in dem n-gon 3 hatten. In einer bevorzugten Ausführungsform kann jeder zweite Teil 6 durch den zweiten Abschnitt 6a gebildet werden, der auf eine Weise angepasst ist, dass er von Teilen zweier Schenkel 18 des n-gons 3 abgeschlossen wird, die von dem Scheitelpunkt 8a wegführen, der sich in diesem zweiten Abschnitt 6a befindet, statt von dem Rundbogen 17, und der erster Teil 5 kann durch den ersten Abschnitt 5a gebildet werden, der auf eine Weise supplementiert ist, dass der erste Teil 5 durch einen Teil des Schenkels 18 des n-gons 3 abgeschlossen, der durch den Kontaktpunkt 7a verläuft, der in diesem ersten Abschnitt 5a enthalten ist, statt dem Rundbogen 16.
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Die oben genannten Tatsachen weisen darauf hin, dass bei einem unregelmäßigen n-gon 3 das Formen eines Kollimators 1 das Erstellen eines imaginären kreisförmigen Kollimators für jeden Scheitelpunkt 8a („umschriebener Kollimator“) getrennt und für jeden Kontaktpunkt 7a („einbeschriebener Kollimator“) ebenso getrennt umfasst - tangential zu dem jeweiligen Schenkel 18 des n-gons 3. Die 11 und 12 zeigen zwei Kollimatoren an, in jedem Fall umschrieben und einbeschrieben für den jeweiligen Kontaktpunkt 7a oder Scheitelpunkt 8a. Die Anzahl der einbeschriebenen sowie umschriebenen Kollimatoren entspricht immer der Anzahl n des n-gons. Ein unregelmäßiges n-gon erhöht den Aufwand des Formens des Kollimators 1, da mehr umschriebene und einbeschriebene Kollimatoren vorhanden sein müssen, da ein einbeschriebener Kollimator immer durch lediglich einen Scheitelpunkt 8a verläuft und der einbeschriebene Kollimator nur zu einem Schenkel 18 des n-gons 3 an nur einem Kontaktpunkt 7a tangential ist.
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Der so entstehende optische Kollimator 1 besteht aus den ersten Abschnitten 5a von einbeschriebenen, d. h. den ersten kreisförmigen Kollimatoren, und umschriebenen, d. h. den zweiten kreisförmigen Kollimatoren, während nur der Abschnitt 5a, 6a, dessen Position der Position des Kontaktpunkts 7a oder dem Scheitelpunkt 8a entspricht, von jedem einbeschriebenen oder umschriebenen kreisförmigen Kollimator genommen wird.
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Bezugszeichenliste
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- 1 -
- Kollimator
- 2 -
- Ausgangsbereich
- 3 -
- n-gon
- 4 -
- Lichtquelle
- 5 -
- erster Teil
- 5a -
- erster Abschnitt
- 6 -
- zweiter Teil
- 6a -
- zweiter Abschnitt
- 7 -
- Umriss (des Ausgangsbereichs des ersten kreisförmigen Kollimators)
- 7a -
- Kontaktpunkt
- 8 -
- Umriss (des Ausgangsbereichs des zweiten kreisförmigen Kollimators)
- 8a -
- Scheitelpunkt (des n-gons)
- 9 -
- Lichtleiter
- 10 -
- Linse
- 11 -
- Platine
- 12, 13 -
- Bereich
- 14 -
- Zentrum
- 15 -
- Beleuchtungsachse
- 16, 17 -
- Rundbogen
- 18 -
- Schenkel
- 19 -
- reflektierender Bereich
- Y -
- Höhe
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- US 7207700 B2 [0002]
- US 2016334074 [0003]
