DE102022126275A1

DE102022126275A1 - Verfahren und gerät zur erzeugung von dreidimensionalen okkultationsbildern aus einer beleuchtungsanordnung mit schmalem profil

Info

Publication number: DE102022126275A1
Application number: DE102022126275.8A
Authority: DE
Inventors: Rafat M. Mohammad; Frank Hallitschke; Helgert Elezi; Jacob Williams
Original assignee: Magna Exteriors Inc
Current assignee: Magna Exteriors Inc
Priority date: 2021-10-18
Filing date: 2022-10-11
Publication date: 2023-04-20
Also published as: US20230124798A1; US11781725B2; US20230417386A1; CN115992946A

Abstract

Eine Beleuchtungsanordnung und ein Verfahren erzeugen einen dreidimensionalen Beleuchtungseffekt mit Parallaxe, Tiefe und Helligkeitsvariabilität oder Glitzern unter verschiedenen Betrachtungswinkeln unter Verwendung eines LED-Substrats und verschiedener optischer Komponentenschichten mit einem oder mehreren Abdeckungsmustern und einer Reflexionskammer für nicht abgedecktes Licht von LED-Komponenten, die nicht durch das eine oder die mehreren Abdeckungsmuster abgedeckt sind. Das LED-Substrat kann LEDs im Mini- oder Mikromaßstab oder deren ungehäuste LED-Chips für eine schmale Beleuchtungsanordnung verwenden. Das LED-Substrat und die verschiedenen Schichten der optischen Komponenten können gekrümmt sein, direkt beleuchtet werden und die Abbildung durch Abdeckung ermöglichen.

Description

GEBIET
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich im Allgemeinen auf eine schmale Beleuchtungsanordnung auf Basis von Leuchtdioden (LED) und ein Verfahren zur Bereitstellung eines dreidimensionalen Beleuchtungseffekts mit Parallaxe, Tiefe und Helligkeitsvariabilität oder Glitzern unter verschiedenen Betrachtungswinkeln. Die vorliegende Offenbarung bezieht sich ferner allgemein auf die Beleuchtungsanordnung, die so gesteuert wird, dass sie einen oder mehrere Fahrzeugbeleuchtungsvorgänge mit hervorragendem Aussehen und vielseitigem Design ermöglicht.
HINTERGRUND
Es ist bekannt, dass Halbleiterlichtquellen, insbesondere Leuchtdioden (LEDs), in Kfz-Signalleuchten eingesetzt werden. So enthalten beispielsweise die Rückleuchten einiger Fahrzeuge eine Anordnung von rot und/oder gelb leuchtenden LEDs, die zwischen einem Reflektor und einer Linse angeordnet sind, um die gewünschten Signalmuster zu erzeugen. Es sind auch Signalleuchten bekannt, bei denen eine oder mehrere LEDs in direkter Sicht angeordnet sind, wobei der Ausgang der LED direkt durch die Linse der Signalleuchte geht.
Bekannte Signalleuchten mit LEDs bieten zwar Vorteile gegenüber Signalleuchten mit Glühbirnen, haben aber auch einige Probleme. So geben die verfügbaren LEDs im Vergleich zu Glühlampen nur eine begrenzte Lichtmenge ab. Aufgrund dieser geringeren Lichtabstrahlung und/oder der mangelnden Effizienz eines herkömmlichen Reflektors und einer Linse bei der Übertragung des von den LEDs erzeugten Lichts muss oft eine große Anzahl von LEDs eingesetzt werden, um eine ausreichende Signalbeleuchtung zu erzeugen und die gesetzlichen Anforderungen zu erfüllen. Darüber hinaus muss diese große Anzahl von LEDs in angemessenen Abständen um die Signalleuchte herum angeordnet werden, um die für die Einhaltung der gesetzlichen Vorschriften erforderliche beleuchtete Fläche zu schaffen, wodurch die ästhetische Gestaltung solcher Signalleuchten eingeschränkt wird.
Wie sich zeigen wird, kann das ästhetische Design neben rechtlichen und sicherheitstechnischen Aspekten eine der wichtigsten Überlegungen für den Konstrukteur eines Fahrzeugs sein, und bisher war die Auswahl an ästhetischem Design für Fahrzeugbeleuchtungen mit Halbleiterlichtquellen begrenzt.
ZUSAMMENFASSUNG
Dieser Abschnitt enthält eine allgemeine Zusammenfassung der Offenbarung und stellt keine umfassende Offenbarung des gesamten Umfangs oder aller Merkmale, Aspekte und Ziele dar.
Eine Beleuchtungsanordnung zur Erzeugung von Abdeckungs- oder Okkultationsbildern ist vorgesehen. Die Beleuchtungsanordnung umfasst ein Beleuchtungssubstrat mit einer Anzahl von Leuchtdioden (LEDs), die darauf angeordnet und über das Beleuchtungssubstrat verteilt sind, um Licht von dort auszustrahlen. Die Beleuchtungsanordnung umfasst auch mindestens eine Maske, die ein Abdeckungsmuster definiert und so konfiguriert ist, dass sie einen Teil des von der Anzahl der LEDs emittierten Lichts abgedeckt und nicht abgedecktes Licht erzeugt, das dem Abdeckungsmuster entspricht. Die Beleuchtungsanordnung umfasst auch eine Reflexionskammer mit einer Eingangsfläche, die das nicht abgedeckte Licht empfängt, mindestens eine reflektierende Schicht, die eine Innenkammer definiert und so konfiguriert ist, dass sie Mehrfachreflexionen des nicht abgedeckten Lichts erzeugt, und eine Ausgangsfläche, die das Licht aus den Mehrfachreflexionen nach außerhalb der Reflexionskammer leitet.
In einigen Ausführungsformen umfasst die Anzahl der LEDs ungehäuste LED-Dies.
In einigen Ausführungsformen sind die ungehäusten LED-Dies jeweils als Mini-LED-Dies mit einer Fläche zwischen 100 µm und 350 µm konfiguriert.
In einigen Ausführungsformen sind die ungehäusten LED-Dies jeweils als Mikro-LED-Dies mit einer Fläche zwischen 2 µm und 100 µm konfiguriert.
In einigen Ausführungsformen umfasst die mindestens eine reflektierende Schicht der Reflexionskammer zwei einander zugewandte teilreflektierende Schichten.
In einigen Ausführungsformen verlaufen die beiden teilreflektierenden Schichten der Innenkammer parallel zueinander.
In einigen Ausführungsformen verlaufen die beiden teilreflektierenden Schichten der Innenkammer jeweils parallel zum Beleuchtungssubstrat.
In einigen Ausführungsformen umfasst die mindestens eine reflektierende Schicht der Reflexionskammer eine Metallschicht, die auf einem Reflektorsubstrat angeordnet ist.
In einigen Ausführungsformen ist die mindestens eine reflektierende Schicht der Reflexionskammer so gestaltet, dass sie einen Teil des einfallenden Lichts reflektiert und mindestens etwa 20 % des einfallenden Lichts durchlässt.
In einigen Ausführungsformen umfasst das Abdeckungsmuster ein Zufallsmuster.
In einigen Ausführungsformen umfasst die mindestens eine Maske zwei voneinander beabstandete Masken.
In einigen Ausführungsformen umfasst die mindestens eine Maske eine Maskenschicht, die auf der Eingangsfläche der Reflexionskammer angeordnet ist.
In einigen Ausführungsformen umfasst die mindestens eine Maske eine Maskenschicht, die zwischen dem Beleuchtungssubstrat und der Eingangsfläche der Reflexionskammer angeordnet und von diesen beabstandet ist.
In einigen Ausführungsformen umfasst die Reflexionskammer zwei teilreflektierende Schichten. In einigen Ausführungsformen ist das Beleuchtungssubstrat gekrümmt und die beiden teilreflektierenden Schichten sind jeweils mit einer Krümmung gekrümmt, die der Krümmung des Beleuchtungssubstrats entspricht.
Ein Verfahren zur Erzeugung von Abdeckungsbildern aus einer Beleuchtungsanordnung ist ebenfalls vorgesehen. Das Verfahren umfasst: Anordnen eines Beleuchtungssubstrats, das sich über eine Breite der Beleuchtungsanordnung erstreckt, mit einer Anzahl von darauf angeordneten und darüber verteilten lichtemittierenden Dioden (LEDs), Emittieren von Licht von der Anzahl von LEDs auf dem Beleuchtungssubstrat, Verdunkeln des von der Anzahl von LEDs emittierten Lichts gemäß mindestens einem Abdeckungsmuster und zum Erzeugen eines nicht abgedeckten Lichts, Erzeugen mehrerer Reflexionen des nicht abgedeckten Lichts, wobei die mehreren Reflexionen über mindestens einen Teil der Breite der Beleuchtungsanordnung erzeugt werden, und Ausgeben der mehreren Reflexionen von der Beleuchtungsanordnung.
In einigen Ausführungsformen wird die Erzeugung der Mehrfachreflexionen des ungetrübten Lichts durch eine Reflexionskammer mit einer Eingangsfläche durchgeführt. In einigen Ausführungsformen umfasst das Verdunkeln des von den mehreren LEDs emittierten Lichts das Anordnen einer ersten Maskenschicht zwischen dem Beleuchtungssubstrat und der Eingangsfläche der Reflexionskammer und in einem gewissen Abstand zu diesen beiden Schichten.
In einigen Ausführungsformen umfasst das Verdecken des von der Anzahl der LEDs emittierten Lichts außerdem die Anordnung einer zweiten Maskenschicht zwischen der ersten Maskenschicht und der Eingangsfläche der Reflexionskammer.
In einigen Ausführungsformen umfasst das Verfahren ferner die Erzeugung eines Glitzereffekts unter Verwendung eines Zufallsmusters für die erste und/oder die zweite Maskenschicht.
In einigen Ausführungsformen erfolgt die Erzeugung der Mehrfachreflexionen des nicht abgedeckten Lichts durch eine Reflexionskammer mit zwei voneinander beabstandeten teilreflektierenden Schichten.
In einigen Ausführungsformen verlaufen die beiden teilreflektierenden Schichten der Reflexionskammer parallel zueinander und parallel zum Beleuchtungssubstrat.
Es wird deutlich, dass jeder der Aspekte dieser Zusammenfassung mit anderen Aspekten in dieser Zusammenfassung sowie mit den verschiedenen unten beschriebenen Ausführungsformen kombiniert werden kann.
Weitere Anwendungsbereiche werden sich aus der vorliegenden Beschreibung ergeben. Die Beschreibung und die spezifischen Beispiele in dieser Zusammenfassung dienen nur der Veranschaulichung und sollen den Umfang der vorliegenden Offenbarung nicht einschränken.
Figurenliste
Die hier beschriebenen Zeichnungen dienen nur zur Veranschaulichung ausgewählter Ausführungsformen und nicht aller möglichen Implementierungen und sollen den Umfang der vorliegenden Offenbarung nicht einschränken.

1 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Fahrzeugs mit einem Fahrzeugbeleuchtungsmodul, das eine Beleuchtungsanordnung umfasst, die gemäß Ausführungsbeispielen konstruiert ist,
2 zeigt beispielhafte Lichtmuster, die von einer Beleuchtungsanordnung erzeugt werden, die in Übereinstimmung mit Ausführungsbeispielen konstruiert wurde,
3 zeigt eine Querschnittsansicht eines beispielhaften Fahrzeugbeleuchtungsmoduls, das eine Beleuchtungsanordnung umfasst, die in Übereinstimmung mit beispielhaften Ausführungsformen konstruiert wurde,
4 zeigt eine Seitenansicht eines Schemas optischer Komponenten, die in einer Beleuchtungsanordnung gemäß Ausführungsbeispielen verwendet werden,
5A und 5B zeigen jeweils ein Beispiel für ein Abdeckungsmuster, das von einer Beleuchtungsanordnung gemäß Ausführungsbeispielen verwendet wird,
6A, 6B und 6C zeigen die Vorder-, Ober- bzw. linke Seitenansicht eines weiteren Beispiels eines Fahrzeugbeleuchtungsmoduls mit einer Beleuchtungsanordnung gemäß Ausführungsbeispielen,
6D zeigt eine Seitenansicht des Fahrzeugbeleuchtungsmoduls in den 6A, 6B und 6C mit einer schematischen Darstellung der optischen Komponenten, die in einer gemäß Ausführungsbeispielen konstruierten Beleuchtungsanordnung verwendet werden,
7A und 7B zeigen jeweils ein Beispiel für ein Abdeckungsmuster, das von einer Beleuchtungsanordnung gemäß Ausführungsbeispielen verwendet wird,
8 zeigt eine beispielhafte Anordnung von Lichterzeugern, wie z. B. ungehäuste Leuchtdioden (LEDs) oder LED-Chips in einer Multifunktions-Beleuchtungsanordnung, die gemäß Ausführungsbeispielen konstruiert wurde,
9 zeigt ein Blockdiagramm eines beispielhaften Steuersystems für eine Beleuchtungsanordnung gemäß Ausführungsbeispielen, und
10 zeigt ein Flussdiagramm, das die Vorgänge in einem Beispielverfahren zur Erzeugung eines dreidimensionalen Beleuchtungseffekts mit Parallaxe, Tiefe und Helligkeitsvariabilität oder Funkeln unter verschiedenen Betrachtungswinkeln darstellt.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Gemäß Ausführungsbeispielen der vorliegenden Offenbarung werden eine vorteilhafte Beleuchtungsanordnung 200 und ein Verfahren bereitgestellt, um einen dreidimensionalen Beleuchtungseffekt mit Parallaxe, Tiefe und Helligkeitsvariabilität oder Glitzern unter verschiedenen Betrachtungswinkeln zu erzeugen. Die Beleuchtungsanordnung 200 und das Verfahren können beispielsweise verwendet werden, um eine leistungsstarke, hocheffiziente Fahrzeugbeleuchtung mit größerer Gestaltungsfreiheit (d. h. in Bezug auf Kosten, Ästhetik und Vielseitigkeit) als bei herkömmlichen Fahrzeugbeleuchtungstechnologien zu erzielen.
Darüber hinaus verwenden die Beleuchtungsanordnung 200 und das Verfahren gemäß den Ausführungsbeispielen der vorliegenden Offenbarung eine Beleuchtungstechnologie, bei der Dünnfilm-Mini-LED-Dies oder Mikro-LED-Dies mit mikroskopischer Genauigkeit auf eine Oberfläche aufgebracht werden. Es kann eine Anzahl unterschiedlicher Oberflächen verwendet werden, einschließlich einer flexiblen oder starren Oberfläche oder eines Substrats. Die hier beschriebene Beleuchtungsanordnung 200 und das Verfahren gemäß den Ausführungsbeispielen können daher eine ausgeprägtere und stilisiertere Fahrzeugbeleuchtung und einen breiteren Anwendungsbereich als die herkömmliche Fahrzeugbeleuchtungstechnologie erreichen. Es versteht sich jedoch von selbst, dass die Beleuchtungsanordnung 200 und das Verfahren gemäß den Beispielen der vorliegenden Offenbarung auch unter Verwendung von standardmäßig verpackten LEDs implementiert werden können.
Mit Bezug auf die 1 und 2 ist ein Fahrzeug 100 mit einem hinteren Fahrzeugbeleuchtungsmodul 102 dargestellt. Eine oder mehrere der Beleuchtungsanordnungen 200 können im Fahrzeugbeleuchtungsmodul 102 vorgesehen werden, um die gewünschten Beleuchtungsmuster für verschiedene Beleuchtungsfunktionen des Fahrzeugs zu erzeugen, wie z. B. Rücklichter, Blinker, Bremslichter und Nebelscheinwerfer, ohne darauf beschränkt zu sein. Wie in 2 gezeigt, kann beispielsweise eine oder mehrere der Beleuchtungsanordnungen 200 so gesteuert werden, dass sie entsprechende LED-Dies entsprechend einem ersten Beleuchtungsbereich 104a ansteuern und andere entsprechende LED-Dies entsprechend einem zweiten Beleuchtungsbereich 104b (z. B. zwei beleuchtete Bereiche 104a, b eines Rücklichts oder eines anderen Fahrzeugbeleuchtungsmerkmals (z. B. Bremslicht, Blinker, Nebelscheinwerfer usw.) ansteuern.
1-2 zeigen die Beleuchtungsanordnung 200 in einem hinteren Fahrzeugbeleuchtungsmodul 102, das sich auf einer hinteren Fläche eines Fahrzeugs befindet. Die Beleuchtungsanordnung 200 der vorliegenden Offenbarung kann jedoch auch in anderen Anwendungen eingesetzt werden, z. B. als Tagfahrlicht, Scheinwerfer, Blinker, Nebelscheinwerfer usw. Das Fahrzeug 100 kann eine oder mehrere der Beleuchtungsanordnungen 200 der vorliegenden Offenbarung enthalten. Die Beleuchtungsanordnung 200 kann sich entlang einer Oberfläche der Fahrzeugkarosserie erstrecken, z. B. entlang der Oberfläche einer Heckklappe, eines Stoßfängers oder einer anderen Oberfläche der Fahrzeugkarosserie.
Die Beleuchtungsanordnung 200 der vorliegenden Offenbarung kann ein flexibles Beleuchtungssubstrat umfassen, das es ermöglicht, die Beleuchtungsanordnung 200 so zu biegen, dass sie sich an die Form und die Konturen des Fahrzeugs 100 anpasst. Wie beschrieben, können andere optische Komponenten der Beleuchtungsanordnungen 200, die das von den LEDs oder LED-Dies emittierte Licht lenken und anderweitig manipulieren, gekrümmt sein. Im gezeigten Beispiel der 1 und 2 ist die Krümmung des LED-Substrats und der Schichten der zugehörigen optischen Komponenten, die unten in Verbindung mit den 3, 4, 5A und 5B beschriebenen Schichten der zugehörigen optischen Komponenten kann ein erwünschter Linseneffekt erzielt werden und erleichtert es, das Licht von der Beleuchtungsanordnung 200 und damit vom Fahrzeuglichtmodul 102, in dem die Beleuchtungsanordnung 200 eingesetzt wird, nach hinten zu lenken. Die Krümmung dieser Komponenten ist jedoch nicht erforderlich, wie in den 6A bis 6D und 7A und 7B gezeigt, um die gewünschten Beleuchtungseffekte (z. B. Parallaxe, Tiefe und Helligkeitsvariabilität oder Glitzern unter verschiedenen Betrachtungswinkeln) in Übereinstimmung mit den Ausführungsbeispielen der vorliegenden Offenbarung zu erzielen.
Mit Bezug auf die 3 und 4 und in Übereinstimmung mit Ausführungsbeispielen umfasst die Beleuchtungsanordnung 200 ein Beleuchtungssubstrat 202, auf dem eine Anzahl von LEDs 204₁ ...204_n angeordnet sind. Die mehreren LEDs 204₁ ...204_n sind über eine Oberfläche des Beleuchtungssubstrats 202 verteilt, um von dort Licht auszustrahlen. Wie weiter unten im Zusammenhang mit 8 erläutert, kann die Anzahl der LEDs 204₁ ...204_n Mini-LED-Dies oder Mikro-LED-Dies umfassen. Die mehreren LEDs 204₁ ...204_n können dicht beieinander liegen, so dass abwechselnd einige der LEDs 204₁ ...204_n ausgeschaltet werden können, während andere dazwischen liegende LEDs 204₁ ...204_n leuchten, ohne dass irgendwelche Abdeckungsbereiche, die den ausgeschalteten LEDs 204₁ ...204_n entsprechen, sichtbar werden. Es versteht sich jedoch, dass die LEDs 204₁ ...204_n der Beleuchtungsanordnung 200, die nach dem hier beschriebenen Verfahren betrieben wird, nicht notwendigerweise abwechselnd zueinander geschaltet werden. Nichtsdestotrotz kann die Beleuchtungsanordnung 200 mit der Anzahl von LEDs 204₁ ...204_n ein einheitliches Erscheinungsbild bieten, was einer der Gründe ist, warum die Beleuchtungsanordnung 200 der vorliegenden Offenbarung vorteilhaft ist, um eine unverwechselbare und stilisierte Fahrzeugbeleuchtung mit Gleichmäßigkeit für eine breitere Palette von Fahrzeugbeleuchtungsanwendungen zu erreichen. Eine einheitliche Beleuchtungsfläche über das Beleuchtungsmodul 102 kann ein elegantes, einheitliches Beleuchtungserscheinungsbild für äußere Heck- und Bremsfunktionen schaffen und gleichzeitig eine elegante dynamische Bewegung für Funktionen wie die Blinkerbeleuchtung ermöglichen.
In Übereinstimmung mit Aspekten illustrativer Ausführungsformen verwendet die Beleuchtungsanordnung 200 der vorliegenden Offenbarung eine Anordnung von LEDs 204₁ 204_n, die auf dem Beleuchtungssubstrat 202 angeordnet und steuerbar sind. Die Beleuchtungsanordnung 200 umfasst auch verschiedene optische Komponenten, um einen gewünschten Lichteffekt zu erzielen. Der gewünschte Beleuchtungseffekt, der von der Beleuchtungseinheit 200 erzeugt wird, kann einen dreidimensionalen Beleuchtungseffekt mit Parallaxe, Tiefe und Helligkeitsschwankungen und/oder Glitzern zwischen verschiedenen Betrachtungswinkeln umfassen. Dieser wünschenswerte Beleuchtungseffekt ermöglicht es einer Person, einen Glitzereffekt zwischen den LEDs 204₁ ...204_n (z. B. wie einen funkelnden Diamanteffekt) sowie Tiefe und Lichtfluss wahrzunehmen, wenn die Person beispielsweise an einer Seite des Fahrzeugbeleuchtungsmoduls 102 vorbeigeht und zur anderen Seite des Fahrzeugbeleuchtungsmoduls 102 geht (z. B. über die Breite des Fahrzeugbeleuchtungsmoduls 102 am Fahrzeug 100), wodurch sich die Blickwinkel einer Person ändern. Wie nachstehend beschrieben, sorgen die verschiedenen optischen Komponenten, die von der Beleuchtungsanordnung 200 und dem Verfahren der vorliegenden Offenbarung (z. B. 10) verwendet werden, für ein scharfes Erscheinungsbild aus verschiedenen visuellen Wahrnehmungswinkeln und eine zufällige Lichtverteilung mit dreidimensionaler Tiefe unter Verwendung direkt beleuchteter zweidimensionaler Zufallsmuster und des Okkultationseffekts der Abbildung.
In 8 ist ein Beispiel für ein Beleuchtungssubstrat 202 für eine Beleuchtungsanordnung 200 dargestellt, auf dem eine Anzahl von LEDs 204₁ ...204_n in Form von Mini-LED-Dies oder Mikro-LED-Dies montiert sind. Ein LED-Treiber oder Controller 232 ist elektrisch mit dem Beleuchtungssubstrat 202 verbunden, um Strom und/oder Steuersignale für die Steuerung der LEDs 204₁ ...204_n bereitzustellen. Der Begriff „LED“ bezeichnet hier im Allgemeinen eine ungehäuste LED oder einen LED-Die, kann aber auch eine standardmäßig verpackte LED sein. Eine „ungehäuste“ LED bezieht sich auf eine ungekapselte LED ohne Schutzfunktionen. Eine ungehäuste LED kann sich beispielsweise auf einen LED-Die beziehen, der kein Kunststoff- oder Keramikgehäuse, keine Stifte/Drähte, die mit den Kontakten des Die verbunden sind (z. B. für die Verbindung mit der endgültigen Schaltung), und/oder keine Dichtung (z. B. zum Schutz des Die vor der Umgebung) aufweist. In einigen Ausführungsformen können eine oder mehrere der ungehäusten LEDs als Mini-LED-Dies, auch „Mini-Chips“ genannt, konfiguriert sein, die jeweils eine Fläche von 100-350µm haben. Alternativ oder zusätzlich können eine oder mehrere der ungehäusten LEDs als Mikro-LED-Dies, auch als „Mikrochips“ bezeichnet, mit einer Fläche von 2-100µm konfiguriert sein.
Gemäß einem vorteilhaften Aspekt von Ausführungsbeispielen der vorliegenden Offenbarung kann die Beleuchtungsanordnung 200 die LEDs 204₁ ...204_n auf einem oder mehreren der Beleuchtungssubstrate 202 enthalten, um den gewünschten Lichteffekt zu erzielen. Zur Veranschaulichung wird ein nicht einschränkendes Funktionsbeispiel mit Bezug auf die 1 und 2 beschrieben, in denen eine beispielhafte Beleuchtungsanordnung 200 eine Rücklichtfunktion in einem Fahrzeugbeleuchtungsmodul 102 darstellt. Es versteht sich, dass die Beleuchtungsanordnung 200 so konfiguriert werden kann, dass sie andere Beleuchtungsfunktionen oder Kombinationen von zwei oder mehr Beleuchtungsfunktionen bereitstellt, wie z. B., aber nicht beschränkt auf Bremslicht- und Rücklichtfunktionen, die den gewünschten technischen Effekt erzielen, der durch die hier beschriebenen Beispielausführungen erreicht wird.
Wie in 3 gezeigt, ist ein Beispiel für ein Fahrzeugbeleuchtungsmodul 102 dargestellt, das ein Gehäuse umfasst, das eine Beleuchtungsanordnung 200 umschließt, und das herkömmliche Komponenten für andere Beleuchtungsfunktionen wie Halbleiter-Lichtquellen, Linsen und/oder Reflektoren, Kühlrippen und/oder Kühlkörper, Einfassungen und/oder andere strukturelle Stützen, Schutzabdeckungen und andere Komponenten enthalten kann. Die Beleuchtungsanordnung 200 hat Schichten von optischen Komponenten, die ein zweidimensionales Beleuchtungssubstrat 202 oder eine gekrümmte Platte, mindestens eine der ersten Maske 206 und/oder der zweiten Maske 222 und eine oder mehrere reflektierende Schichten 208, 210, die eine Innenkammer 212 definieren, umfassen. Die eine oder mehreren reflektierenden Schichten 208, 210 können jeweils in ähnlicher Weise gekrümmt sein wie das Beleuchtungssubstrat 202.
Mit Bezug auf die 4, 5A und 5B sind die LEDs 204₁ ...204_n auf einer zweidimensionalen Oberfläche des Beleuchtungssubstrats 202 angeordnet. Die LEDs 204₁ ...204_n können über eine Fläche des Beleuchtungssubstrats 202 verteilt sein. Das Beleuchtungssubstrat 202 kann innerhalb eines Gehäuses eines Fahrzeugbeleuchtungsmoduls 102 über dessen Breite angeordnet werden, um sich beispielsweise über mindestens einen Teil der Breite der Heckklappe des Fahrzeugs 100 oder einer anderen vorderen oder hinteren Fahrzeugfläche zu erstrecken, um eine Beleuchtungsfunktion für das vordere Fahrzeug (z. B. Scheinwerfer, Tagfahrlicht usw.) oder eine Beleuchtungsfunktion für das hintere Fahrzeug (z. B. Rücklicht, Bremslicht usw.) bereitzustellen. Eine solche Anordnung des Beleuchtungssubstrats 202 und der zugehörigen optischen Komponentenschichten der Beleuchtungsanordnung 200 innerhalb eines Fahrzeugbeleuchtungsmoduls 102 erleichtert den gewünschten Beleuchtungseffekt, wenn ein Betrachter den Blickwinkel in Bezug auf das Fahrzeug ändert.
Wie in 4 dargestellt, umfasst die Beleuchtungsanordnung 200 weitere optische Komponentenschichten, darunter eine erste Maske 206, eine erste teilreflektierende Schicht 208 und eine zweite teilreflektierende Schicht 210 in einer Schichtreihenfolge vom Beleuchtungssubstrat 202 zu einer schützenden Ausgangslinse oder -abdeckung (in 4 nicht dargestellt) des Fahrzeugbeleuchtungsmoduls 102, die von der Außenseite des Fahrzeugs 100 nach außen weist. Die erste teilreflektierende Schicht 208 weist eine Eingangsfläche 208a auf, die dem Beleuchtungssubstrat 202 zugewandt ist, und eine erste Innenfläche 208b, die diesem gegenüberliegt. Die zweite teilreflektierende Schicht 210 bildet eine zweite innere Oberfläche 210a, die der ersten teilreflektierenden Schicht 208 zugewandt ist, und eine ihr gegenüberliegende Ausgangsoberfläche 210b. Eine oder beide der ersten teilreflektierenden Schicht 208 und/oder der zweiten teilreflektierenden Schicht 210 können beispielsweise aus einer Wavelock-Folie gebildet werden, die im Handel von Wavelock Advanced Technology Co., Ltd. erhältlich ist und eine Transmission von 20 % aufweist.
Die Beleuchtungsanordnung 200 umfasst auch eine zweite Maske 222, die auf der Eingangsfläche 208a der ersten teilreflektierenden Schicht 208 angeordnet ist. Die Beleuchtungsanordnung 200 umfasst auch eine Blende 214.
Die erste Maske 206 definiert ein erstes Abdeckungsmuster, das so konfiguriert ist, dass es einen Teil des von der Anzahl der LEDs 204₁ ...204_n ausgestrahlten Lichts abgedeckt und dadurch ungetrübtes Licht erzeugt, das dem ersten Abdeckungsmuster entspricht.
Die erste Maske 206 kann z. B. eine durchsichtige Folie mit einem aufgedruckten undurchsichtigen Muster sein oder durch Maskierung gebildet werden (z. B. Perforationen in einem ausgewählten Muster in einem Material, das undurchsichtig ist oder einen ausgewählten Transmissionsgrad hat). Das Abdeckungsmuster kann ein zufälliges Muster sein, z. B. ein zufälliges Wirbelmuster oder ein Muster mit zufälliger Körnung, wie in 5A gezeigt.
Die zweite Maske 222 definiert ein zweites Abdeckungsmuster, das das ungetrübte Licht, das die erste Maske 206 passiert hat, weiter abgedeckt. Die zweite Maske 222 kann z. B. aus einer durchsichtigen Folie bestehen, auf die ein undurchsichtiges Muster aufgedruckt ist. Alternativ oder zusätzlich kann die zweite Maske 222 durch Maskierung gebildet werden (z. B. Perforationen in einem ausgewählten Muster in einem Material, das undurchsichtig ist oder einen ausgewählten Transmissionsgrad aufweist). Das zweite Abdeckungsmuster der zweiten Maske 222 kann zufällig sein, z. B. ein zufälliges Wirbelmuster oder ein Muster mit zufälliger Körnigkeit, wie in 5B gezeigt. In einigen Ausführungsformen kann die zweite Maske 222 aus einem undurchsichtigen Vinylmaterial bestehen, das auf der Eingangsfläche 208a der ersten teilreflektierenden Schicht 208 angeordnet ist.
Wie in 5A und 5B ist gemäß einem Ausführungsbeispiel das zweite Abdeckungsmuster der zweiten Maske 222 dichter als das erste Abdeckungsmuster der ersten Maske 206 (d. h., die zweite Maske 222 kann so konfiguriert sein, dass sie einen geringeren Prozentsatz des eingestrahlten Lichts durchlässt als den Prozentsatz des eingestrahlten Lichts, das von der ersten Maske 206 durchgelassen wird). Gemäß einem Ausführungsbeispiel sind die jeweiligen Abdeckungsmuster der ersten Maske 206 und der zweiten Maske 222 jeweils zufällig. Alternativ kann auch nur eines der jeweiligen Abdeckungsmuster der ersten Maske 206 und der zweiten Maske 222 zufällig sein. Wie in den 7A und 7B gezeigt, können andere Beispiele für erste und zweite Abdeckungs- oder Maskenmuster ein Wirbelmuster für das erste Abdeckungsmuster der ersten Maske 206 und ein Zufallsmuster für das zweite Abdeckungsmuster der zweiten Maske 222 umfassen. Das Wirbelmuster in 7A umfasst mehrere abwechselnde Grate oder Linien der Maskierung, die in regelmäßigen Abständen voneinander beabstandet sind und ähnlich wie ein Fingerabdruck aussehen. Das Zufallsmuster in 7B kann ähnlich wie ein statisches Muster aussehen, mit quadratischen Pixeln, die in einem regelmäßigen Muster aus Spalten und Linien angeordnet sind und die nach dem Zufallsprinzip entweder maskiert (d. h. dunkel) oder unmaskiert (d. h. hell) sind. Eine oder beide der Masken 206, 208 können jedoch ein anderes Muster aufweisen.
Mit fortgesetzter Bezugnahme auf die 3 und 4 sind die erste teilreflektierende Schicht 208 und die zweite teilreflektierende Schicht 210 parallel zueinander und voneinander beabstandet und bilden zusammen eine Reflexionskammer 208, 210, die eine innere Kammer 212 zwischen der ersten teilreflektierenden Schicht 208 und der zweiten teilreflektierenden Schicht 210 definiert. Die erste teilreflektierende Schicht 208 und die zweite teilreflektierende Schicht 210 erstrecken sich jeweils auch parallel zum Beleuchtungssubstrat 202. Ein Teil des Lichts kann durch die zweite teilreflektierende Schicht 210 hindurchtreten und von der Ausgangsfläche 210b durch die Blende 214 und aus der Beleuchtungsanordnung 200 austreten.
In einigen Ausführungsformen kann die erste teilreflektierende Schicht 208 etwa 18 Millimeter (mm) vom Beleuchtungssubstrat 202 entfernt sein, und die zweite teilreflektierende Schicht 210 kann etwa 8 mm von der ersten teilreflektierenden Schicht 208 entfernt sein. Die Innenkammer 212 kann sich über die Breite der Beleuchtungsanordnung 200 erstrecken und kann in der Breite dem Beleuchtungssubstrat 202 entsprechen.
6A, 6B und 6C zeigen einen anderen beispielhaften Formfaktor für ein Fahrzeugbeleuchtungsmodul 102 als in 3 dargestellt. 6D zeigt ein Beispiel für das Verhalten von Lichtstrahlen in Bezug auf die optischen Komponentenschichten 206, 208, 210, die in Übereinstimmung mit Ausführungsbeispielen konstruiert und angeordnet sind.
6D zeigt ein Gehäuse 216, das die Blende 214 definiert und einen Stützrahmen 218 zur Aufnahme verschiedener Komponenten 202, 206, 208, 210 der Beleuchtungsanordnung 200 enthält. 6D zeigt auch einige Details der ersten teilreflektierenden Schicht 208 und der zweiten teilreflektierenden Schicht 210. Eine oder beide der ersten teilreflektierenden Schicht 208 und/oder der zweiten teilreflektierenden Schicht 210 können aus einer Folie mit 20 % Transmission gebildet werden, die so konfiguriert ist, dass sie einen Teil des einfallenden Lichts darauf reflektiert und mindestens etwa 20 % des einfallenden Lichts durchlässt. Eine oder beide der ersten teilreflektierenden Schicht 208 und/oder der zweiten teilreflektierenden Schicht 210 können jedoch eine Transmission aufweisen, die größer als 20 % oder kleiner als 20 % ist.
Die erste teilreflektierende Schicht 208 umfasst eine erste Basisschicht 220 aus lichtdurchlässigem Material, wie Acrylnitril-Butadien-Styrol (ABS), mit einer darauf angeordneten ersten metallisierten Schicht 224. Die zweite teilreflektierende Schicht 210 umfasst eine zweite Grundschicht 226 aus lichtdurchlässigem Material, z. B. Acrylnitril-Butadien-Styrol (ABS), mit einer darauf angeordneten zweiten metallisierten Schicht 228.
In einigen Ausführungsformen und wie durch die drei parallelen Lichtstrahlen veranschaulicht, die aus der Beleuchtungsanordnung 200 in 6D austreten, erzeugt ein Beleuchtungsmuster, das durch die LEDs 204₁ 204_n, in Kombination mit einer oder mehreren Masken 206, 222 gebildet wird, einen Mehrfachreflexionseffekt, der mehrere Instanzen des Beleuchtungsmusters darstellt, die in einer oder mehreren räumlichen Dimensionen versetzt sind. Mit anderen Worten, das Mehrfachreflexionsmuster kann in regelmäßigen Abständen verschoben erscheinen. Die mehrfachen Instanzen des Beleuchtungsmusters können auch als Ergebnis der entsprechenden Mehrfachreflexionen zwischen der ersten teilreflektierenden Schicht 208 und der zweiten teilreflektierenden Schicht 210 in der Innenkammer 212 als zunehmend schwächer und/oder weiter von einem Betrachter entfernt erscheinen.
Es versteht sich von selbst, dass eine andere Anzahl optischer Komponentenschichten 206, 208, 210 in einer anderen Reihenfolge angeordnet sein kann als in den 3 und 4. Ferner können ein oder mehrere Abdeckungsmuster verwendet werden, die als eigenständige Schichten oder als Teil einer anderen Schicht, z. B. einer Oberfläche der ersten teilreflektierenden Schicht 208 und/oder der zweiten teilreflektierenden Schicht 210, ausgebildet sein können. Mit anderen Worten, die Abdeckungsmuster und die reflektierenden Schichten können kombiniert werden, so dass das Abdeckungsmuster der ersten Maske 206 stattdessen auf der ersten teilreflektierenden Schicht 208 liegen kann, wodurch die erste Maske 206 überflüssig wird, und das zweite Abdeckungsmuster auf einer der Oberflächen 210a, 210b der zweiten teilreflektierenden Schicht 210 liegen kann. Eine solche Schichtanordnung könnte dem Muster ein weiteres Zufallselement hinzufügen, insbesondere wenn es auf der Ausgabefläche 210b liegt. Obwohl eine solche Schichtanordnung möglicherweise die vom Betrachter wahrgenommene unendliche Tiefenwirkung verringern könnte, könnte die Anordnung angesichts der von der Quelle (z. B. den LEDs 204₁ ...204_n) zur Verfügung stehenden Lichtmenge noch akzeptabel sein.
Der gewünschte Effekt, der durch die Beleuchtungsanordnung 200 und das Verfahren (z. B. 10) der vorliegenden Offenbarung erzielt wird, wird nun im Zusammenhang mit der dargestellten Ausführungsform von 3, 4, 5A und 5B beschrieben. Die erste Maske 206 mit dem ersten Abdeckungsmuster (z. B. 5A) kann ein gewünschtes Muster aufweisen, das mehrere gewünschte Bilder ausgibt. Die zweite Maske 222 mit dem zweiten Abdeckungsmuster (z. B. 5B) befindet sich vor der ersten Maske 206 und ist von dieser beabstandet. Die zweite Maske 222 hat ein Zufallsmuster, das das von der ersten Maske 206 ausgestrahlte Licht zufällig durchlässt. Wenn sich ein Betrachter relativ zur Beleuchtungsanordnung 200 bewegt, ändert sich der Betrachtungswinkel, und die Lichtstrahlen von einem bestimmten Punkt auf der ersten Maske 206 durchlaufen einen anderen Teil der zweiten Maske 222, was zu einer zufälligen Variation des ausgegebenen Lichtmusters und dem Erscheinungsbild des Blinkens führt (z. B. zufälliges Ein- und Ausschalten des Lichts von Punkten auf der ersten Maske 206, obwohl die LEDs 204₁ ...204_n nicht zum Ein- und Ausschalten angesteuert werden).
In der dargestellten Ausführungsform der 3, 4, 5A und 5B reflektieren die reflektierenden Oberflächen (z. B. 208b und 210a, die die Innenkammer 212 bilden) kontinuierlich die eingegebenen Bilder innerhalb der Innenkammer 212 oder des gespiegelten Hohlraums. Dadurch werden die Bilder von der ersten Maske 206 vervielfacht und die Variation der Intensität und Größe des Musters erhöht, da die Reflexionen das Musterbild abschwächen und das Bild mit jeder Reflexion kleiner wird. Die Variation des Lichts aus den Reflexionen verleiht dem Muster ein Gefühl von Tiefe (z. B. erscheinen einige Quellen schwächer und/oder kleiner und daher weiter entfernt). Wenn sich der Betrachtungswinkel ändert, werden die reflektierten Bilder vom Betrachter so wahrgenommen, als würden sie dem Betrachter folgen, und vermitteln so vorteilhaft eine Bewegung oder einen Lichtfluss für ein auffälliges, funkelndes oder glitzerndes Erscheinungsbild mit einer wahrgenommenen unendlichen Tiefe durch die mehrfachen Reflexionen des von dem Muster der ersten Maske 206 eingegebenen Lichts. Die Kombination aus zufälliger Lichtvariation (z. B. wahrgenommenes Funkeln) und Tiefenvariation (z. B. Intensität und/oder Größe der reflektierten Bilder) vermittelt dem Betrachter ein Gefühl dreidimensionaler Bewegung, wenn er sich relativ zur Beleuchtungsanordnung 200 bewegt.
Gemäß einem anderen Beispiel können nicht-opake gewünschte Muster auf der zweiten Maske 222 ein nicht-zufälliges Bild (z. B. ein Dia oder eine Abstufung) liefern, das durch die Ausgabe der ersten Maske 206 beleuchtet werden kann, so dass sichtbare Bilder sowohl auf der ersten Maske 206 als auch auf der zweiten Maske 222 geliefert werden können, wobei sich die Bilder der ersten Maske 206 in Bezug auf die zweite Maske 222 zu bewegen scheinen, wenn sich der Betrachter bewegt, um einen Parallaxeneffekt zu erzeugen. Mit anderen Worten, die zweite Maske 222 kann sowohl ein gewünschtes Muster als auch ein zufälliges Muster aufweisen, so dass die Bilder der ersten Maske 206 und der zweiten Maske 222 von der zweiten Maske 222 zu stammen scheinen.
Unter Bezugnahme auf 9 können die Lichtfunktion(en) und der integrierte erwünschte Lichteffekt, die von einer Beleuchtungsanordnung 200 bereitgestellt werden, die in Übereinstimmung mit Ausführungsbeispielen der vorliegenden Offenbarung konstruiert ist, unter Verwendung eines Steuermoduls gesteuert werden, das allgemein mit 230 bezeichnet ist und einen oder mehrere LED-Treiber 232a, 232b zum Ansteuern jeweiliger Gruppen der LEDs 204₁ ...204_n für eine oder mehrere Lichtfunktionen umfasst. Obwohl in 9 zwei Gruppen von LED-Chips durch eine gestrichelte Linie dargestellt sind, die eine Beispielgruppe von LED-Chips umgibt, die durch den Treiber 232a und die restlichen LED-Chips, die durch den Treiber 232b gesteuert werden, gesteuert werden, ist es zu verstehen, dass zusätzliche Treiber 232n verwendet werden können, um andere Gruppen von LEDs 204₁ ...204_n auf dem Beleuchtungssubstrat 202 in der Beleuchtungsanordnung 200 für zusätzliche Lichtfunktionen anzusteuern, und dass LED-Chips in einer der jeweiligen Gruppen von LED-Chips miteinander und in anderen Mustern als in 9 gezeigt eingestreut sein können. Die Treiber 232a, 232b werden von einem Controller 250 gesteuert, der mit einem Fahrzeugbus wie einem Controller Area Network (CAN)-Bus oder einem Local Interconnect Network (LIN)-Bus im Fahrzeug 100 verbunden ist. Bei dem Controller kann es sich um die elektronische Steuereinheit (ECU) des Fahrzeugs 100 oder um einen Teil der Multifunktionsbeleuchtungsbaugruppe 200 oder einen Teil des Fahrzeugbeleuchtungsmoduls 102 handeln, der über einen separaten Kabelbaum mit der ECU verbunden ist. Der Controller 250 steuert die Treiber 232a, b auf der Grundlage von Eingaben von einer oder mehreren Quellen im Fahrzeug, wie z. B. Steuereingänge 252 (z. B. Blinker oder manueller Ein-/Ausschalter für die Nebelschlusslichtfunktion), Lichtsensor 254 (z. B. für den automatischen Betrieb der Scheinwerfer), Kamera 256, optionaler Nebelsensor 258 (z. B. zum automatischen Einschalten einer Nebellichtfunktion) und verschiedene Fahrzeugsteuerungseinstellungen (z. B. Motor eingeschaltet, Bremsen aktiviert usw.). Die Treiber 232a, 232b können unabhängig voneinander gesteuert werden und verschiedene Gruppen von LEDs 204₁ ...204_n je nach der gewünschten Lichtfunktion zu unterschiedlichen Zeiten und mit unterschiedlicher Intensität ansteuern.
In Übereinstimmung mit einem Ausführungsbeispiel ist in 10 ein Verfahren 1000 zur Erzeugung von Abdeckungsbildern aus einer Beleuchtungsanordnung dargestellt. Wie im Lichte der Offenbarung zu erkennen ist, ist die Reihenfolge des Verfahrens nicht auf die in 10 dargestellte sequentielle Ausführung beschränkt, sondern kann in einer oder mehreren variierenden Reihenfolgen durchgeführt werden, wie dies im Rahmen der vorliegenden Offenbarung möglich ist.
Das Verfahren 1000 umfasst das Anordnen eines Beleuchtungssubstrats, das sich über eine Breite der Beleuchtungsanordnung erstreckt, in Schritt 1002, wobei eine Anzahl von LEDs darauf angeordnet und darüber verteilt ist.
Das Verfahren 1000 umfasst auch das Emittieren von Licht aus LEDs auf dem Beleuchtungssubstrat in Schritt 1004.
Das Verfahren 1000 umfasst auch die Abdeckung des von den (mehreren) LEDs ausgestrahlten Lichts in Übereinstimmung mit mindestens einem Abdeckungsmuster, um in Schritt 1006 ein nicht abgedecktes Licht zu erzeugen.
Das Verfahren 1000 umfasst auch die Erzeugung mehrerer Reflexionen des nicht abgedeckten Lichts in Schritt 1008. Die Mehrfachreflexionen können über mindestens einen Teil der Breite der Beleuchtungsanordnung erzeugt werden.
Das Verfahren 1000 umfasst auch die Ausgabe der mehreren Reflexionen von der Beleuchtungseinheit in Schritt 1010.
Die hier beschriebenen Implementierungen, Beispiele und Abbildungen können kombiniert werden. Außerdem können die hier beschriebenen Komponenten und Geräte auf verschiedene Weise implementiert werden. So können beispielsweise Systeme, Verfahren, computerlesbare Medien/Anweisungen, Module, Algorithmen, Hardware-Logik (z. B. feldprogrammierbare Gate-Arrays (FPGAs), anwendungsspezifische integrierte Schaltungen (ASICs), anwendungsspezifische Standardprodukte (ASSPs), System-on-a-Chip-Systeme (SOCs), komplexe programmierbare Logikbausteine (CPLDs)) und/oder Techniken verwendet werden, um die Multifunktions-Beleuchtungsanordnung 200 und verschiedene Fahrzeugbeleuchtungsanwendungen, wie sie in der vorliegenden Offenbarung beschrieben sind, zu implementieren. Obwohl diese Offenbarung Techniken, Komponenten und Produkte beschreibt, die für die Beleuchtung mit ungehäusten LEDs gut geeignet sind, können Beispielausführungen der vorliegenden Offenbarung auch mit verpackten LEDs implementiert werden.
Die hier beschriebenen Ausführungsbeispiele werden auf der Baugruppenebene implementiert, d. h. nachdem die LED-Chips auf einem „Schaltungssubstrat“ angeordnet sind.) Der Begriff „Schaltungssubstrat“ und/oder alternativ „Substrat“ kann Folgendes umfassen, ist aber nicht darauf beschränkt: ein Papier-, Glas- oder Polymersubstrat, das als Blatt oder in einer anderen nicht ebenen Form ausgebildet ist, wobei das Polymer - durchscheinend oder nicht - aus allen geeigneten Polymeren ausgewählt werden kann, einschließlich, aber nicht beschränkt auf Silikon, Acryl, Polyester, Polycarbonat usw., eine Leiterplatte (z. B. eine gedruckte Schaltung (PCB)), eine Schnur- oder Fadenschaltung, die ein Paar parallel verlaufender leitender Drähte oder „Fäden“ umfassen kann, und ein Stoffmaterial aus Baumwolle, Nylon, Viskose, Leder usw. Die Wahl des Materials des Beleuchtungssubstrats 202 kann, wie hier erörtert, haltbare Materialien, flexible Materialien, starre Materialien und/oder andere Materialien umfassen, die die Eignung für die Endverwendung des Produkts beibehalten. Darüber hinaus kann ein Substrat, z. B. ein Schaltkreissubstrat, ausschließlich oder zumindest teilweise aus leitfähigem Material bestehen, so dass das Substrat als leitfähiger Schaltkreis für die Stromversorgung einer oder mehrerer der LEDs 204₁ ...204_n fungiert.
Illustrative Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung können hochvolumige Mikro- und Mini-LEDs für Fahrzeug 100 Beleuchtungsanwendungen verwenden. Die Beleuchtungsanordnung 200 der dargestellten Ausführungsformen kann daher viel dünner als herkömmliche Fahrzeugbeleuchtungsmodule sein und kann flexibel für gekrümmte Formgebung an die Kontur einer Fahrzeugklappe oder eines anderen Teils der Fahrzeugaußenkarosserie sein. Die Beleuchtungsanordnung 200 kann eine bessere Ästhetik als herkömmliche Fahrzeugbeleuchtungsmodule erreichen und mit einem Bruchteil der Energie, die von herkömmlichen Fahrzeugbeleuchtungsmodulen benötigt wird, die gewünschten Effekte eines dreidimensionalen Beleuchtungseffekts mit Parallaxe, Tiefe und Helligkeitsvariabilität oder Glitzern unter verschiedenen Betrachtungswinkeln erzielen und dadurch eine leistungsstarke, hocheffiziente Fahrzeugbeleuchtung mit größerer Gestaltungsfreiheit (d. h. in Bezug auf Kosten, Ästhetik und Vielseitigkeit) als herkömmliche Fahrzeugbeleuchtungstechnologien erreichen.
Die vorstehende Beschreibung der Ausführungsformen dient der Veranschaulichung und Beschreibung. Sie soll nicht erschöpfend sein oder die Offenbarung einschränken.

Claims

Beleuchtungsanordnung (200) zur Erzeugung von Abdeckungsbildern, die Folgendes umfasst: ein Beleuchtungssubstrat (202) mit einer Anzahl von darauf angeordneten und über das Beleuchtungssubstrat (202) verteilten lichtemittierenden Dioden (LEDs) (204₁ ...204_n), um von dort Licht zu emittieren, mindestens eine Maske (206, 222), die ein Abdeckungsmuster definiert und so konfiguriert ist, dass sie einen Teil des von der Anzahl von LEDs emittierten Lichts abgedeckt und nicht abgedecktes Licht erzeugt, das dem Abdeckungsmuster entspricht, und eine Reflexionskammer (208, 210) mit einer Eingangsfläche (208a), die das nicht abgedeckte Licht empfängt, mindestens einer reflektierenden Schicht (224, 228), die eine Innenkammer (212) definiert und so konfiguriert ist, dass sie Mehrfachreflexionen des nicht abgedeckten Lichts erzeugt, und einer Ausgangsfläche (210b), die Licht von den Mehrfachreflexionen nach außerhalb der Reflexionskammer lenkt.
Beleuchtungsanordnung nach Anspruch 1, wobei die Anzahl von LEDs (204₁ ...204_n) ungehäuste LED-Dies umfassen und wobei die ungehäusten LED-Dies jeweils eine Fläche zwischen 2 µm und 350 µm aufweisen.
Beleuchtungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die mindestens eine Reflexionsschicht (224, 228) der Reflexionskammer (208, 210) zwei einander zugewandte und parallel zueinander verlaufende teilreflektierende Schichten (224, 228) aufweist.
Beleuchtungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die mindestens eine reflektierende Schicht (224, 228) der Reflexionskammer (208, 210) eine metallische Schicht (224, 228) umfasst, die auf einem Reflektorsubstrat (220, 226) angeordnet ist, und wobei die mindestens eine reflektierende Schicht (224, 228) der Reflexionskammer (208, 210) so konfiguriert ist, dass sie einen Teil des einfallenden Lichts darauf reflektiert und mindestens etwa 20 % des einfallenden Lichts durchlässt.
Beleuchtungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Abdeckungsmuster ein Zufallsmuster enthält.
Beleuchtungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die mindestens eine Maske (206, 222) zwei voneinander beabstandete Masken (206, 222) umfasst.
Beleuchtungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die mindestens eine Maske (206, 222) eine Maskenschicht (222) umfasst, die auf der Eingangsfläche (208a) der Reflexionskammer (212) angeordnet ist.
Verfahren zur Erzeugung von Abdeckungsbildern von einer Beleuchtungsanordnung (200), das Folgendes umfasst: Anordnen eines Beleuchtungssubstrats (202), das sich über eine Breite der Beleuchtungsanordnung (200) erstreckt, mit einer Anzahl von darauf angeordneten und darüber verteilten lichtemittierenden Dioden (LEDs) (204₁ ...204_n), Emittieren von Licht von der Anzahl von LEDs (204₁ ...204_n) auf dem Beleuchtungssubstrat (202), Abdecken des von den mehreren LEDs (204₁ ...204_n) ausgestrahlten Lichts in Übereinstimmung mit mindestens einem Abdeckungsmuster und zur Erzeugung eines nicht abgedeckten Lichts, Erzeugen einer Anzahl von Reflexionen des nicht abgedeckten Lichts, wobei die Anzahl von Reflexionen über mindestens einen Teil der Breite der Beleuchtungsanordnung (200) erzeugt wird, und Ausgabe der Mehrfachreflexionen von der Beleuchtungseinheit (200).
Verfahren nach Anspruch 8, wobei das Erzeugen der Mehrfachreflexionen des nicht abgedeckten Lichts durch eine Reflexionskammer (212) mit einer Eingangsfläche (208a) erfolgt und wobei das Abdecken des von der Anzahl von LEDs (204₁ ...204_n) emittierten Lichts das Anordnen einer ersten Maskenschicht (206) zwischen dem Beleuchtungssubstrat (202) und der Eingangsfläche (208a) der Reflexionskammer (212) und in einem Abstand von diesen umfasst und wobei das Abdecken des von der Anzahl von LEDs (204₁ ...204_n) emittierten Lichts ferner das Anordnen einer zweiten Maskenschicht (222) zwischen der ersten Maskenschicht (206) und der Eingangsfläche (208a) der Reflexionskammer (212) umfasst.
Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 9, das ferner die Erzeugung eines Glitzereffekts unter Verwendung eines Zufallsmusters für mindestens eine der ersten Maskenschicht (206) und der zweiten Maskenschicht (222) umfasst.