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Die Erfindung geht aus von einem Leuchtmodul zum Aufbau einer tessellierten Leuchtfläche, aufweisend ein optisches Element, zumindest eine Lichtquelle, welche zum Lichtabgeben in das optische Element angeordnet ist, eine Modul-interne Schaltung und einen Halter. Die Erfindung geht ferner aus von einer tessellierten Leuchtfläche, aufweisend eine Basis mit zumindest einer Vielzahl von Gegenhaltern, wobei in den Gegenhaltern jeweils ein Leuchtmodul gemäß einem der vorstehenden Ansprüche mittels des jeweiligen Halters angebracht ist.
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Ein zum Anmeldezeitpunkt noch nicht offengelegtes Dokument der Anmelderin betrifft ein flächiges Beleuchtungselement mit einer Lichtquellenschicht, die Lichtquellen aufweist, und einer vor der Lichtquellenschicht angeordneten flächigen Aufweitungsschicht, welche in Lichtformungssegmente unterteilt ist, wobei die Lichtformungssegmente dazu konfiguriert sind, das von einer zugeordneten Lichtquelle abgegebene Licht zu der Vorderseite der Aufweitungsschicht hin aufzuweiten. Dabei können die Lichtformungssegmente mit zumindest einer Querschnittsgrundform nach Art einer Parkettierung und/oder zumindest abschnittsweise als Bildpunkte angeordnet sein. Außerdem kann das Beleuchtungselement zumindest einen Sensor aufweisen.
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Das Beleuchtungselement aus dem Stand der Technik ist also flächig gebildet und weist eine flächige Aufweitungsschicht auf. Der Anwendungsfall kann als eine einer beliebigen Kontur folgende bzw. angepasste Leuchtfläche und/oder als eine oberflächentreue Leuchtfläche bezeichnet sein. Die Anwendungsfälle umfassen eine Fahrzeuginnenverkleidung, eine Fahrzeugaußenverkleidung, Heimanwendungen, Unterhaltungselektronik, Werbetechnik, Architekturbeleuchtung und dergleichen. Für jeden Anwendungsfall, beispielsweise eine gekrümmte und/oder geknickte Fahrzeuginnenverkleidung, ist zumindest eine flächige Aufweitungsschicht zu bilden, welche der Geometrie des Anwendungsfalls entspricht. Dies kann beispielsweise bei großen Stückzahlen Vorteile hinsichtlich der Montage und/oder Kosten haben. Bei kleinen Stückzahlen und/oder raschen Modellwechseln kann demgegenüber ein Baukastensystem Vorteile hinsichtlich der Lagerhaltung und/oder Kosten haben.
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Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Leuchtfläche und/oder zumindest einen Teil der Bauelemente einer Leuchtfläche aus standardisierten Baukastenelementen vorzusehen. Eine Eignung zur Serienherstellung, insbesondere in der oder für die Fahrzeugindustrie oder Bauindustrie ist dabei bevorzugt.
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Diese Aufgabe wird bezüglich des Leuchtmoduls durch die Merkmale des Anspruchs 1 und bezüglich der Leuchtfläche durch die Merkmale des Anspruchs 8 gelöst. Besonders vorteilhafte Ausgestaltungen finden sich in den abhängigen Ansprüchen.
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Ein erfindungsgemäßes Leuchtmodul ist zum Aufbau einer tessellierten Leuchtfläche geeignet, vorbereitet und/oder konfiguriert. Es weist zumindest ein optisches Element, zumindest eine Lichtquelle, zumindest eine Modul-interne Schaltung und zumindest einen Halter auf. Das Leuchtmodul ist vorzugsweise Block-artig gebildet, um eine Handhabbarkeit einerseits und/oder eine mechanische Empfindlichkeit andererseits zu verbessern.
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Eine tessellierte Fläche kann eine ebene Fläche, eine eindimensional gekrümmte Fläche, eine lokal eindimensional und global mehrdimensional gekrümmte Fläche (fachsprachlich: eine abwickelbare Fläche), eine mehrdimensional gekrümmte Fläche, eine raumförmige Fläche und/oder eine Kombination daraus bilden. Die tessellierte Fläche ist vorzugsweise eine Mosaik-artig unterteilte und/oder Parkett-artig unterteilte und/oder parkettierte Fläche. Mit anderen Worten, die Fläche kann in einzelne unterscheidbare Teilflächen segmentiert sein. Die einzelnen Teilflächen können Mosaik-artig unregelmäßig geformt und/oder angeordnet sein, und/oder sie können Parkett-artig mathematisch beschreibbar und/oder regelmäßig geformt und/oder angeordnet sein. Mit anderen Worten, es kann eine ein- und/oder zweidimensionale Abfolge gemustert angeordneter Teilflächen, wie Grundformen, gemeint sein, wobei unter gemustert eine mathematisch beschreibbare Ordnung, Reihenfolge und/oder Orientierung verstanden werden kann. Ein zum Aufbau einer tessellierten Oberfläche geeignetes Leuchtmodul weist bevorzugt eine Deckfläche auf, welche bevorzugt auch eine Auskoppelfläche ist, deren Form derart gewählt ist, dass die eine flache Tessellierung hervorrufen kann. Es ist von der Lagerhaltung und den Entwicklungskosten her günstiger, wenn möglichst wenige unterschiedliche Teilflächentypen verwendet werden. Am bevorzugtesten ist die Teilflächenform eines gleichschenkligen Dreiecks.
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Das optische Element weist zumindest eine Lichtdurchlässigkeit auf, daher kann das optische Element ein Lichtführungselement sein.
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Die Lichtquelle ist dazu vorbereitet, aus einer zugeführten elektrischen Energie eine elektromagnetischen Strahlung zu erzeugen, und die erzeugte Strahlung abzugeben.
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Eine Lichtquelle kann jeweils eine Einzellichtquelle und/oder ein Lichtquellenpaket und/oder eine Lichtquellenkombination ist. Eine Einzellichtquelle kann vorteilhaft bauraumlich klein und leicht sein. Ein Lichtquellenpaket kann vorteilhaft lichtstark und/oder variabel einsetzbar sein. Eine Lichtquellenkombination kann vorteilhaft situations-anpassbar und/oder positions-anpassbar einsetzbar und/oder auswählbar sein.
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Die Lichtquelle kann grundsätzlich jede beliebige Strahlungsquelle sein, welche elektromagnetische Strahlung zumindest auch im sichtbaren Bereich emittiert. Die Lichtquelle kann beispielsweise ausgebildet sein: als eine Glühlampe; als eine Halogenlampe; als eine Entladungslampe (High Intensity Discharge (HID)), insbesondere als eine Gasentladungslampe; als eine Licht emittierende Diode (LED); als ein Laser (wie beispielsweise ein nach dem Prinzip Laser Activated Remote Phosphor (LARP) arbeitendes System (Hinweis: der Begriff Phosphor umfasst fachsprachlich auch Phosphor-freie Leuchtstoffe)); als ein nach einem Digital Light Processing (DLP)-Prinzip arbeitender Projektor; oder als eine IR-Strahlungsquelle, insbesondere als eine IR-Laserdiode. Weiterbildend kann eine gekammerte Lichtquelle und/oder ein gekammertes Lichtquellenpaket vorgesehen sein.
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Besonders bevorzugt ist dabei die Gruppe der Licht emittierenden Dioden. Unter einer Licht emittierenden Diode sollen insbesondere eine LED und/oder eine Mikro-LED mit einem nachgelagerten Leuchtstoff zur teilweisen Umwandlung von Primärlicht (Emissionslicht der LED) in Sekundärlicht (Konversionslicht des Leuchtstoffs); eine ein warmweißes Licht emittierende LED; eine ein kaltweißes Licht emittierende LED; eine LED, welche in Vollkonversion betrieben wird; eine LED ohne einen nachgelagerten Leuchtstoff; eine pixelierte LED-Matrixanordnung; eine organische LED (OLED) und/oder dergleichen verstanden werden. Es sollen sowohl direkt emittierende Leuchtdioden als auch seitwärts bzw. seitlich emittierende Leuchtdioden bzw. LEDs bedacht sein. Bevorzugt kommt als zumindest eine Lichtquelle ein LED-Paket (fachsprachlich: packaged LED) zum Einsatz.
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Wenn mehr als eine Lichtquelle je Leuchtmodul vorgesehen ist, kann weiterbildend vorgesehen sein, dass die Lichtquellen ihrer individuellen herstellungsabhängigen Lichtfarbe und/oder Lichtfarbeneinteilung gemäß geordnet angeordnet sind. Beispielsweise bei LEDs ist bekannt, dass diese Herstellungsabhängig kleine Unterschiede aufweisen, welche sich in der Lichtfarbe bzw. dem Lichtort bzw. dem Farbort wiederspiegeln. Man kann diese LEDs dann klassifizieren, um sie in sogenannte LED-Bins einzuteilen (auch LED-Binning genannt). Bevorzugt werden LEDs aus ähnlichen Bins zueinander angeordnet.
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Ein Lichtquellenpaket kann zumindest zwei Lichtquellen umfassen. Ein Lichtquellenpaket kann zwei mechanisch verbundene und/oder teilweise ineinander integrierte Lichtquellen umfassen. Eine besonders bevorzugte Art Lichtquellenpaket umfasst eine Vielzahl an Lichtquellen mit zumindest teilweise unterschiedlichen Farben. Ein solches Lichtquellenpaket kann ein RGB-LED-Paket mit jeweils zumindest einer roten, grünen und blauen LED sein. Ein solches Lichtquellenpaket kann eine RGB-LED mit jeweils zumindest einer roten, grünen und blauen LED als integrierte Baueinheit sein. Ein solches Lichtquellenpaket kann ein RGB-OLED-Paket und/oder eine RGB-OLED als integrierte Baueinheit sein. Ein weiteres solches Lichtquellenpaket kann mehr als drei Lichtfarben umfassen, wie beispielsweise fünf Lichtfarben, wie Warmweiß 3000K, Kaltweiß 6500K, Rot, Grün und Blau, wobei mit diesem Beispiel bei verschiedenen Farbtemperaturen ein Farbwiedergabeindex von zumindest 95 erzielbar ist.
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Die zumindest eine Lichtquelle ist / sind jeweils zum Lichtabgeben in das optische Element angeordnet. Beispielsweise weist eine Auskoppelfläche der Lichtfläche zu einer Einkoppelfläche des optischen Elements. Beispielsweise liegen diese aneinander an. Beispielsweise ist ein Spalt zwischen diesen zwischengefügt. Beispielsweise ist eine Zwischenschicht, wie eine Ausgleichsschicht oder eine Diffusorschicht, zwischen diesen zwischengefügt. Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung definiert das optische Element eine Auskoppelfläche, wobei die zumindest eine Lichtquelle an einer zu der Auskoppelfläche entgegen gerichteten Fläche (fachsprachlich: Unterseite) und/oder einer diesbezüglich lateralen Fläche (fachsprachlich: Seite) des optischen Elements angeordnet ist, sodass ein erzeugtes Licht effizient von der zumindest einen Lichtquelle in das optische Element eingekoppelt wird. Beispielsweise sind seitliche Licht emittierende Dioden mit Vorteil an einer lateralen Einkoppelfläche des optischen Elements angeordnet.
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Weiterbildend kann der Lichtquelle nachgeordnet, insbesondere zwischen der Lichtquelle und dem optischen Element angeordnet, ein fachsprachlich als Gobo bzw. graphical optical black-out bezeichnetes Element vorgesehen sein, welches zum angesteuerten Lichtwegblockieren konfiguriert sein kann. Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist das Gobo-Element zumindest einer LED oder Mirko-LED nachgeschaltet.
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Auch unabhängig beanspruchbar ist, dass die Modul-interne Schaltung zumindest zum individuellen Treiben der zumindest einen Lichtquelle konfiguriert sein kann. Die zumindest eine Lichtquelle kann also mittels der Schaltung mit einer anderen Helligkeit und/oder einer anderen Farbe als eine Lichtquelle einer anderen, in einer Einbausituation beispielsweise benachbarten Leuchtmoduls, betrieben werden. Die Schaltung kann wie die Lichtquelle an einer zu der Auskoppelfläche entgegen gerichteten Fläche (fachsprachlich: Unterseite) und/oder einer diesbezüglich lateralen Fläche (fachsprachlich: Seite) des optischen Elements angeordnet sein, und/oder sie kann von dem optischen Element beabstandet sein, insbesondere unter Zwischenschalten eines Befestigungsmittels, wie eines originären Bauteils und/oder einer Vergussmasse.
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Unabhängig beanspruchbar ist auch, dass der zumindest eine Halter zum Anbringen des Leuchtmoduls an einer Leuchtflächenposition bzw. einer beliebigen Leuchtflächenposition bzw. jeder Leuchtflächenposition konfiguriert ist, sodass das Leuchtmodul mechanisch und/oder elektrisch positionsunabhängig bzw. beliebig anbringbar ist. Das Anbringen des Leuchtmoduls kann bedeuten, das Leuchtmodul als eine Einheit, wie eine vorkonfektionierte und/oder hergestellte Einheit und/oder wie ein Baukastenelement, anzubringen. Das Anbringen des Leuchtmoduls kann bedeuten, das Leuchtmodul bezüglich der Position, wie der Flächenposition und/oder Winkelposition, des Halters und/oder der Lichtquelle und/oder des optischen Elements festzulegen. Der Halter kann eine Haltestruktur und/oder mechanische Haltestruktur und/oder mechanisch-elektrische Haltestruktur und/oder mechanische Haltestruktur mit elektrischer Verbindungsstruktur sein.
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Wenn die Schaltung zumindest zum individuellen Treiben der zumindest einen Lichtquelle konfiguriert ist, und gleichzeitig der Halter zum Anbringen des Leuchtmoduls an einer Leuchtflächenposition konfiguriert ist, ergibt sich synergetisch ein bezüglich seiner Verwendung zwangfrei anwendbares Leuchtmodul, sodass ein für besonders viele Anwendungsfälle vorbereitetes Baukastenelement entsteht.
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Die Erfindung betrifft also ein Leuchtmodul zum Aufbau einer tessellierten Leuchtfläche, aufweisend optisches Element, zumindest eine Lichtquelle, welche zum Lichtabgeben in das optische Element angeordnet ist, eine Modul-interne Schaltung und einen Halter, wobei die Schaltung zum individuellen Treiben der zumindest einen Lichtquelle konfiguriert ist, und wobei der Halter zum Anbringen des Leuchtmoduls an einer Leuchtflächenposition konfiguriert ist.
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Eine erfindungsgemäße beispielhafte Ausführungsform sieht einen Satz vergleichsweise kleiner LED-Module vor, um eine Mosaikoberfläche aufzubauen, sodass eine oberflächentreue gekrümmte Oberfläche durch Module bildbar ist. Diese Module können ähnlicher Bauart sein. Diese Module können eine ähnliche optischer Anmutung in einem ausgeschalteten Zustand erzeugen. Diese Module können unterschiedliche Fähigkeiten aufweisen.
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Das optische Element kann einstückig, wie eine Linse, oder mehrstückig einteilig, wie ein Linsenpaket, oder mehrstückig mehrteilig, wie eine verteilte Linsenanordnung sein. Zum Erreichen einer möglichst gleichmäßigen Lichtabgabe bzw. Auskopplung kann das zumindest eine optische Element mikro-optische Strukturen, wie eine Vielzahl von Mikrolinsen und/oder eine Mikro-Rauigkeit, enthalten. Das zumindest eine optische Element kann auch eine Streuschicht (fachsprachlich DOE bzw. diffractive optical element) enthalten, welche eine Streuungs-Eigenschaft, eine Einkopplungs-Eigenschaft und/oder eine Auskopplungs-Eigenschaft beeinflusst. Zwischen dem optischen Element und der zumindest einen Lichtquelle kann ein Luftspalt, wie ein gasgefülltes Volumen, und/oder ein Volumen bzw. Bereich mit relativ niedrigem Brechungsindex angeordnet sein.
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Weiterbildend kann der Halter zum lösbaren Anbringen zu Gunsten eines einfachen Austauschens oder zum unlösbaren Anbringen, wie zerstörungsfrei unlösbaren Anbringen, zu Gunsten einer hohen Betriebssicherheit konfiguriert sein. Beiden Möglichkeiten ist gute Eignung für die Fahrzeugtechnik gemein. Weiterbildend kann der Halter zum Werkzeuglosen Anbringen geeignet sein, sodass sich ein Einsteckmodul oder dergleichen ergibt. Weiterbildend kann der Halter montage-vereinfachend einteilig ausgeführt sein, oder kann er Stabilität-erhöhend oder funktional mehrteilig ausgeführt sein. Der zum Anbringen des Leuchtmoduls konfigurierte Halter ist insbesondere ein mechanisches Kopplungselement. Der Halter kann als Federschloß und/oder elastisch vorgespannter Halter ausgeführt sein. Der Halter ist vorzugsweise ein Verkippen und/oder Verdrehen ermöglichend ausgebildet und/oder an das Leuchtmodul angebunden, sodass eine gekrümmte Oberfläche, insbesondere im Zusammenwirken mit anderen Leuchtmodulen, leicht gebildet werden kann.
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Vorzugsweise ist der Halter auch ein elektrisches und/oder elektronisches Kopplungselement, um teilezahlreduzierend die Verbindungsfunktionen in ein Element / eine Baugruppe zu kombinieren. Dabei ist der Halter vorzugsweise zum elektrischen Verbinden der Modul-internen Schaltung mit zumindest zwei Leitern konfiguriert. Der Halter weist dazu zumindest einen elektrischen Anschluss je Leiter auf. Bei zwei Leitern kann beispielsweise ein Steuerungssignal über eine Energieversorgung moduliert werden, beispielsweise spannungsmoduliert und/oder stromstärkenmoduliert. Bei drei Leitern kann beispielsweise eine ein Steuerungssignal auf das Spannungsniveau eines Energieversorgungsleiters bezogen separat übermittelt werden. Bei vier Leitern kann beispielsweise eine Energieversorgung zu einem Steuerungssignal entkoppelt übertragen werden. Der Begriff „Steuerungssignal“ kann breit eine Anweisungsübertragungstechnologie und/oder eine ergebnisorientierte Sollleuchtbildübertragungstechnologie bedeuten. Der bzw. die das Steuerungssignal übertragende/-n Leiter und/oder ein Übertragungsstandard bzw. Übertragungsprotokoll kann beispielsweise als ein Datenbus bezeichnet sein. Beispielsweise kann das in „WS2812B LED strings“ verwendete Protokoll eingesetzt werden, um eine Information zu adressieren, welche jedem Leuchtmodul zuzuführen ist, um zum Anzeigen eines Leuchtbilds notwendige Betätigungen vorzunehmen.
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Weist die Modul-interne Schaltung eine mittels eines Datenbusses ansprechbare Schnittstelle auf, ist das Leuchtmodule besonders breit einsetzbar. Insbesondere ermöglicht der Datenbus eine Leuchtfläche aus sehr vielen Leuchtmodulen bei gleichzeitig hoher Anwendungsanpassbarkeit. Der Datenbus kann ein serieller und/oder paralleler Datenbus sein. Die Schnittstelle kann fachsprachlich als I/O-Element oder schaltungsbezogen als I/O-Layer bezeichnet werden.
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Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung ist das Leuchtmodul mit zumindest einem Sensor versehen, sodass eine Regelung bzw. Rückmeldungssteuerung, wie eine Bedienbarkeit durch einen Verwender, entsteht. Eine Leuchtfläche mit zumindest einem Leuchtmodul mit zumindest einem Sensor ist als ein Dateneingabe-/ausgabeschnittstellt verwendbar. In diesem Zusammenhang ist sowohl bezüglich des zumindest einen bzw. jeweiligen Sensors, wie auch bezüglich des Leuchtmoduls als auch in einem breiteren Sinne bezüglich der Leuchtfläche von einer Mensch-Maschine-Schnittstelle (fachsprachlich: human machine interface, kurz HMI) die Rede. Der Sensor kann mit der Steuerung verbunden sein, um die Lichtquelle unmittelbar zu steuern. Der Sensor kann zusätzlich oder alternativ mit der Steuerung verbunden sein, um einen Sensorwert über die Schnittstelle auszugeben. Der Datenbus kann zumindest ein monodirektionaler Datenbus oder ein bidirektionaler oder ein unidirektionaler Datenbus sein. Ein bevorzugter Sensor ist als ein Näherungssensor konfiguriert, sodass eine Gestensteuerung ermöglicht und/oder eine Bedienungserfassung allgemein verbessert sein kann. Ein Näherungssensor kann ein optischer Sensor sein. Der optische Sensor ist beispielsweise aus folgenden Typen von Sensoren ausgewählt, wobei auch eine Kombination möglich ist: Kamera, Light Detection and Ranging (LiDAR) Sensor, Radio Detection and Ranging (Radar) Sensor, Infrarot (IR) Sensor, Sensor für sichtbares Licht (VIS), Ultraviolett (UV) Sensor. Neben einem LiDAR-Sensor oder einem Radar-Sensor sind auch andere Lauflängensensoren bzw. TOF-Sensoren (fachsprachlich: time of flight) vorteilhaft verwendbar. Ein anderer bevorzugter Sensor ist ein Identifikationssensor. Ein Identifikationssensor kann als Fingerabdrucksensor konfiguriert sein. Auch zu einem Näherungssensor und/oder Identifikationssensor ähnliche Sensoren sind vorteilhaft verwendbar, beispielsweise eine Fernbereichskamera.
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Gemäß einer Weiterbildung sind die zumindest eine Lichtquelle und die Schaltung integriert, etwa hochintegriert. Dies kann den zumindest einen Sensor einschließen. Beispielsweise kann eine Leiterplatte mit daran angeordneten aktiven Elementen (fachsprachlich: chipon-board) vorgesehen sein. Eine Beispielausführungsform enthält eine Leiterplatte, an und/oder in der zumindest eine Lichtquelle, zumindest ein Sensor, ein Treiberschaltkreis, ein Steuerungsschaltkreis und ein Schnittstellenschaltkeis angeordnet und/oder festgelegt sind, wobei bevorzugt zumindest die zumindest eine Lichtquelle und der zumindest eine Sensor an derselben Seite der Leiterplatte auskragen bzw. angebracht sind.
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Unabhängig beanspruchbar ist auch eine Leuchtfläche aufweisend eine Basis und zumindest ein Leuchtmodul, wobei die Basis einen zum Anbringen des Halters konfigurierten Gegenhalter enthält. Somit wird eine Leuchtfläche aufweisend ein Leuchtmodul als ein Baukastenelement erhalten.
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Weiters unabhängig beanspruchbar ist eine tessellierte Leuchtfläche aufweisend eine Basis mit zumindest einer Vielzahl von Gegenhaltern, wobei den Gegenhaltern, jeweils ein vorstehend beschriebenes Leuchtmodul mittels des jeweiligen Halters angebracht ist. Somit wird eine Leuchtfläche aufweisend ein Vielzahl von Leuchtmodulen als Baukastenelementen erhalten.
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Die Basis ist zum Lagern zumindest eines Leiters der Leiter und/oder der Gegenhalter ausgestaltbar. Die Basis kann ein Formteil, wie ein Spritzgussteil, oder ein Gewebe, wie ein Gewebeklebeband, sein.
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Zur Tessellierung der Leuchtfläche wird auf die Vorbeschreibung verwiesen. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform enthält die Leuchtfläche Leuchtmodule höchstens dreier Teilflächenformen, bevorzugter höchstens zweier Teilflächenformen und noch bevorzugter nur einer Teilflächenform. Es ist bevorzugt, wenn die Teilflächen höchstens drei unterschiedliche Größen, bevorzugter höchstens zwei unterschiedliche Größen und noch bevorzugter nur eine Größe aufweisen. Am bevorzugtesten ist als eine Tessellierung mit - bezogen insbesondere auf eine flache Oberfläche - einem einzigen Teilflächentyp, also etwa einer Teilflächenform in etwa einer Teilflächengröße. Dabei kann beispielsweise mittels kleiner Abweichungen bezüglich der Abstände und/oder Winkel zwischen benachbarten bzw. angrenzenden Teilflächen eine Krümmung bzw. Wölbung (fachsprachlich: warpage) der zu bedeckenden Oberfläche ausgeglichen werden. Dies erleichtert zunehmend eine Austauschbarkeit der Leuchtmodule, um eine beliebig wählbare Leuchtflächenkonfiguration zu erreichen.
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Der Begriff „etwa“ kann beispielsweise bedeuten, dass eine Abweichung in den fachüblichen Toleranzen oder von bis zu 10% vorhanden sein kann.
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Werden unterschiedliche Leuchtmodultypen, also Leuchtmodule mit beispielsweise unterschiedlichen Lichtquellen, in einer Leuchtfläche verwendet, wird es wegen der harmonischeren Anmutung bevorzugt, wenn diese im ausgeschalteten bzw. nicht Licht abgebenden Zustand gleiche oder etwa ähnlich aussehen. Dazu kann auskoppelseitig des Moduls und/oder auskoppelseitig der zumindest einen Lichtquelle und/oder des Sensors und/oder auskoppelseitig und/oder einkoppelseitig des zumindest einen optischen Elements eine nichtreflektierende, wie schwarze, oder einseitig reflektierende, wie halbspiegelnde, Schicht vorgesehen sein. Diese Schicht ist vorzugsweise zum Kontrasterhöhen bei Umgebungslicht, wie Sonnenlicht und/oder indirektem Sonnenlicht und/oder Innenraumlicht, konfiguriert.
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Der jeweilige Gegenhalter kann mit der Basis urgeformt sein, beispielsweise mittels eines Einsetzgußverfahrens (fachsprachlich: insert moulding). Der jeweilige Gegenhalter kann zusätzlich oder alternativ mit der Basis umformend verbunden sein, beispielsweise pressend. Der jeweilige Gegenhalter kann zusätzlich oder alternativ fügend und/oder verbindend mit der Basis verbunden sein, beispielsweise klebend, schweißend , reibschweißend und/oder mittels eines (anderen) Befestigungsmittels. Somit ist eine Basis mit daran festgelegten und positionierten Gegenhaltern herstellbar.
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Weiterbildend kann der bzw. ein jeweiliger Gegenhalter mit zumindest zwei Leitern elektrisch angeschlossen sein, wobei der bzw. der jeweilige Gegenhalter zum elektrischen Verbinden der Leiter mit einem jeweiligen anzubringenden Halter konfiguriert ist. Es wird also vorgeschlagen, dass der Gegenhalter zur schnellen Montage sowohl eine mechanische Anbindung wie auch eine elektrische Verbindung kombiniert. Der Gegenhalter kann ein Anschluss und/oder eine Fassung sein. Im Übrigen ist der Gegenhalter vorzugsweise gegengleich zu einem jeweiligen Halter ausgeführt, und zwar insbesondere im Hinblick auf eine Geometrie, auf eine Kompatibilität, auf eine Lösbarkeit bzw. Entfernbarkeit und/oder auf eine beliebige andere beschriebene Eigenschaft des Halters. Eine Leuchtfläche kann unterschiedliche Gegenhalter und/oder unterschiedliche Halter enthalten. Besonders bevorzugt ist eine Leuchtfläche enthaltend gleiche Gegenhalter und unterschiedliche Leuchtmodule, wie sich bezüglich der zumindest einen Lichtquelle und/oder des zumindest einen Sensors unterscheidende Leuchtmodule.
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Die Leuchtfläche kann darüber hinaus zumindest eine Abdeckung, wie eine Gewebebahn, eine Folie und/oder dergleichen, enthalten. Weiters kann eine tiefgezogene Abdeckung oder dergleichen formhalteverbessernd angebracht sein. Die Abdeckung kann dichtend ausgeführt sein, und/oder es kann eine Dichtschicht vorgesehen sein. Beispielsweise kann auch ein nachträglicher Verguss zum Positionhalten, Ausrichtunghalten und/oder Abdichten aufgebracht und/oder eingebracht werden. Der Verguss kann gesamtflächig, flächig und/oder bereichsweise aufgebracht sein, beispielsweise um Bereich besonders starker Wölbung und/oder mit besonders großen Lücken zwischen den Leuchtelementen zu verstärken. Die Abdeckung und/oder der Verguss kann einem Verwendungsstandard bezüglich einer Umgebung, beispielsweise an einer Fahrzeugaußenoberfläche, genügen.
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Die Erfindung betrifft also auch eine tessellierte Leuchtfläche aufweisend eine Basis mit zumindest einer Vielzahl von Gegenhaltern, wobei in den Gegenhaltern jeweils ein Leuchtmodul wie vorbeschrieben mittels des jeweiligen Halters angebracht ist.
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Unabhängig beanspruchbar ist jeweils auch ein Fahrzeug enthalten eine vorbeschriebene tessellierte Leuchtfläche, beispielsweise nach Art eines Innenverkleidungsabschnitts. Das Fahrzeug kann ein Luftfahrzeug oder ein wassergebundenes Fahrzeug oder ein landgebundenes Fahrzeug sein. Das landgebundene Fahrzeug kann ein Kraftfahrzeug oder ein Schienenfahrzeug oder ein Fahrrad sein. Besonders bevorzugt ist das Fahrzeug ein Lastkraftwagen oder ein Personenkraftwagen oder ein Kraftrad. Das Fahrzeug kann des Weiteren als nicht-autonomes oder teilautonomes oder autonomes Fahrzeug ausgestaltet sein. Eine Eignung für eine Verwendung in einem Fahrzeug kann eine Eignung für einen Dauerbetrieb bei einer Temperatur zwischen -40°C bis +120°C, wie etwa bei 85°C, sein.
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Unabhängig beanspruchbar ist auch ein Gebäude enthaltend eine vorbeschriebene tessellierte Leuchtfläche, beispielsweise nach Art eine Informationsanzeige, einer Werbeanzeige und/oder einer Beleuchtungseinrichtung.
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Im Folgenden soll die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert werden. Die Figuren zeigen:
- 1 eine Draufsicht auf eine tessellierte Oberfläche,
- 2 einen Querschnitt durch eine tessellierte Leuchtfläche,
- 3 eine Seitenansicht eines Leuchtmoduls,
- 4 ein unterteiltes Leuchtmodul in einer Draufsicht, und
- 5 ein Leuchtmodul mit einem Bildschirmelement in einer Draufsicht.
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Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel einer aus Leuchtmodulen und einer Basis aufgebauten tessellierten Leuchtfläche 1 beschrieben.
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In der 1 ist diese Leuchtfläche 1 in einer Draufsicht zu sehen. Diese enthält Leuchtmodule 2, welche jeweils die Form eines Dreiecks aufweisen und gleich groß sind. Dreiecke sind besonders gleichmäßig ausleuchtbar, und deswegen eine bevorzugte Teilflächenform.
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In der 2 ist der Aufbau der Leuchtfläche 1 schematisch dargestellt. Diese enthält eine Basis 4, in welcher Leiter 6 verlaufen, wobei nur einer gezeigt ist. An der Basis 4 sind an die Leiter 6 angeschlossene Gegenhalter 8 angebracht. Jeder Gegenhalter 8 hält mittels eines nicht näher gezeigten federvorgespannten Klickmechanismus festlegend ein Leuchtmodul 2. Die Basis 4 ist beispielsweise ein Formteil, wobei die Leiter 6 als Einlegeteile darin aufgenommen sind.
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Das in der 3 skizzierte Leuchtmodul 2 ist von oben nach unten aus einem optischen Element 10, einer Leiterplatte 12 mit einer Lichtquelle 14, einem Chip 16 und einem Halter 18 aufgebaut. Das optische Element 10 ist ein Lichtführungselement aus Kunstharz, und es weist die dreieckige Form auf. Die Leiterplatte 12 trägt eine LED als die Lichtquelle 14 und einen IR-Sensor (nicht dargestellt) . Dabei enthält die Leiterplatte 12 eine Treiberschaltung zum Antreiben der LED und eine Treiberschaltung zum Antreiben des Sensors. Der Chip 16 enthält eine Steuerung zum Steuern der Treiberschaltungen, sowie eine Busschnittstelle zum protokollbasierten Kommunizieren (Ansprechen und Angesprochenwerden) über die Leiter 6. Der Halter 18 ist zu den Gegenhaltern 8 gegengleich bzw. komplementär, und er ist zum Festhalten des Leuchtmoduls 2, sowie zum elektrischen Verbinden des Chips 16 mit den Leitern 6 ausgebildet. Die Baugruppen Leiterplatte 12, Lichtquelle 14, Sensor, Chip 16 und Halter 18 sind querschnittsmäßig kleiner als das optische Element 10, sodass sie in einer Draufsicht zumindest nicht über die dreieckige Fläche hinaus auskragen.
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In der Leuchtfläche 1 sind verschiedene Leuchtmodule 2 einsetzbar. Diese umfassen ein Leuchtmodul 2 mit zumindest einer LED in einer festgelegten Farbe, vorzugsweise einer Grundfarbe. Diese umfassen das beschriebene Leuchtmodul 2 mit einer LED in einer Farbe und einem Sensor. Diese umfassen außerdem ein Leuchtmodul mit einer LED in einer Farbe, einem Sensor und einem hintergrundbeleuchteten Symbol, welches als Schatten auf das optische Element 10 gedruckt sein kann. Diese umfassen außerdem ein Leuchtmodul 2 mit einem RGB-LED-Packet. Diese umfassen außerdem ein in der 4 in einer Draufsicht gezeigtes Leuchtmodul 20, welches wiederum unterteilt, wie tesselliert, ist, um eine höhere Auflösung zu erreichen. Diese umfassen schließlich auch ein in der 5 gezeigtes Leuchtmodul 22, welches als Lichtquelle eine Bildschirmanzeige aufweist, um eine besonders hohe Auflösung zu erreichen. Die in den 4 und 5 gezeigte Unterteilung der auskoppelseitigen Oberfläche in zumindest zwei zu dem Querschnitt des jeweiligen Leuchtmoduls 2 entsprechende Abschnitte, hier in kleine Dreiecke, ist optional.
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Die Leuchtfläche 1 wird schließlich durch eine Folie 24 bedeckt.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Leuchtfläche
- 2
- Leuchtmodul
- 4
- Basis
- 6
- Leiter
- 8
- Gegenhalter
- 10
- optisches Element
- 12
- Leiterplatte
- 14
- Lichtquelle
- 16
- Chip
- 18
- Halter
- 20
- Leuchtmodul
- 22
- Leuchtmodul
- 42
- Folie 24
