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Diese Anmeldung beansprucht den Vorteil der Priorität der Chinesischen Anmeldung mit der laufenden Nr.
202320375552.5 , eingereicht am 3. März 2023. Die oben genannte Anmeldung ist hier durch Bezugnahme vollständig mit aufgenommen.
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GEBIET DER ERFINDUNG
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Die Erfindung bezieht sich auf ein optisches Modul, insbesondere auf ein Lichtquellenmodul.
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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Im Allgemeinen ist in einem Direkttyp-Hintergrundbeleuchtungsmodul, das für eine flache Anzeigevorrichtung verwendet wird, eine zweidimensionale Anordnung von Leuchtdioden auf einer Rückplatte eines Hintergrundbeleuchtungsmoduls angeordnet, wobei die Lichtausgabe der Leuchtdioden (Lichtquelle) mit einem optischen Film und einer optischen Platte kombiniert wird, um ein Hintergrundbeleuchtungsmodul mit einer gleichmäßigen lichtemittierenden Oberfläche zu produzieren. Insbesondere erfordert das Direkttyp-Hintergrundbeleuchtungsmodul einen optischen Abstand (OD) zwischen der Lichtquelle und den optischen Filmen. Der Zweck dieses optischen Abstands ist es, sicherzustellen, dass das durch die Lichtquelle emittierte Licht die optischen Filme gleichmäßig beleuchtet.
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Das aktuelle Modell des Direkttyp-Hintergrundbeleuchtungsmoduls kann jedoch die Anforderungen an das Helligkeitsverhältnis bei der Prüfung der Gleichmäßigkeit der Beleuchtung in den Fahrzeugvorschriften nicht erfüllen. Insbesondere verlangen die aktuellen Fahrzeugvorschriften, dass bei der Prüfung der Gleichmäßigkeit der Lichtemission die gesamte lichtemittierende Oberfläche des Hintergrundbeleuchtungsmoduls (oder der Anzeigevorrichtung) an einer Messeinheit einer kleinen Einheitsfläche untersucht wird und ein Verhältnis zwischen den minimalen und maximalen Helligkeitswerten für alle kleinen Einheitsflächen erhalten wird, mit einem Verhältnis über 80 % liegen. Das aktuelle Direkttyp-Hintergrundbeleuchtungsmodul wird jedoch dunkle Bereiche in den Ecken und an den Rändern der lichtemittierenden Oberfläche aufweisen, was zu einem erheblichen Unterschied zwischen den minimalen und maximalen Helligkeitswerten führt, so dass die Prüfung nicht bestanden werden kann. Das Anpassen der Leistung der Leuchtdioden, die sich in den Ecken und an den Rändern der lichtemittierenden Oberfläche befinden, allein kann das Verhältnis jedoch nur geringfügig erhöhen und kann immer noch nicht den aktuellen Fahrzeugvorschriften erfüllen.
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Die in diesem Abschnitt „HINTERGRUND DER ERFINDUNG“ offenbarten Informationen dienen lediglich dem besseren Verständnis des Hintergrunds der Erfindung und können daher Informationen enthalten, die nicht den Stand der Technik bilden, der einem normalen Fachmann bereits bekannt ist. Darüber hinaus bedeuten die in diesem Abschnitt „HINTERGRUND DER ERFINDUNG“ offenbarten Informationen nicht, dass ein oder mehrere Probleme, die durch eine oder mehrere Ausführungsformen der Erfindung zu lösen sind, von durchschnittlichen Fachleuten erkannt wurden.
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ZUSAMMENFASSUNG der Erfindung
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Die Erfindung stellt ein Lichtquellenmodul bereit, das einen Strahl mit guter Gleichmäßigkeit liefern kann.
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Weitere Vorteile und Aufgaben der Erfindung können ferner durch die technischen Merkmale veranschaulicht werden, die im Folgenden umfassend ausgeführt und beschrieben sind.
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Die Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen gegeben.
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Um eine Aufgabe oder einige der Aufgaben oder alle Aufgaben oder andere Aufgaben zu lösen, stellt eine Ausführungsform der Erfindung ein Lichtquellenmodul bereit, das ein Substrat, mehrere lichtemittierende Elemente und wenigstens ein erstes lichtdurchlässiges Lichtleitelement enthält. Das Substrat weist mehrere Seitenränder und mehreren Anordnungsgebiete auf. Die Anordnungsgebiete enthalten mehrere Eckanordnungsgebiete. Jedes der Eckanordnungsgebiete ist zwei Seitenrändern benachbart. Die lichtemittierenden Elemente sind jeweils in den Anordnungsgebieten angeordnet und konfiguriert, einen Beleuchtungsstrahl bereitzustellen. Die lichtemittierenden Elemente enthalten mehrere lichtemittierende Eckelemente, die jeweils in den Eckanordnungsgebieten angeordnet sind. Die Eckanordnungsgebiete des Substrats sind mit dem wenigstens einen ersten lichtdurchlässigen Lichtleitelement ausgestattet, und die lichtemittierenden Eckelemente befinden sich zwischen einem des wenigstens einen ersten lichtdurchlässigen Lichtleitelements und einem der Seitenränder.
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In einer oder mehreren Ausführungsformen kann in den Eckanordnungsgebieten des Substrats eine Anzahl des wenigstens einen ersten lichtdurchlässigen Lichtleitelements zwei sein.
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In einer oder mehreren Ausführungsformen kann sich eines der lichtemittierenden Eckelemente zwischen einem aus dem wenigstens einen ersten lichtdurchlässigen Lichtleitelement und einem der Seitenränder befinden und kann sich zwischen einem weiteren aus dem wenigstens einen ersten lichtdurchlässigen Lichtleitelement und einem weiteren der Seitenränder befinden.
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In einer oder mehreren Ausführungsformen kann jedes aus dem wenigstens einen ersten lichtdurchlässigen Lichtleitelement ein dreieckiges zylindrisches lichtdurchlässiges Lichtleitelement sein, das eine erste optische Oberfläche, eine zweite optische Oberfläche und eine dritte optische Oberfläche aufweist.
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In einer oder mehreren Ausführungsformen kann die erste optische Oberfläche zu einem der Seitenränder weisen.
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In einer oder mehreren Ausführungsformen kann wenigstens ein Abschnitt des durch die lichtemittierenden Eckelemente bereitgestellten Beleuchtungsstrahls durch die erste optische Oberfläche in das wenigstens eine erste lichtdurchlässige Lichtleitelement eintreten und/oder kann dann nacheinander zur Totalreflexion auf die zweite optische Oberfläche und die dritte optische Oberfläche übertragen werden und/oder kann dann das wenigstens eine erste lichtdurchlässige Lichtleitelement aus der ersten optischen Oberfläche aus verlassen und/oder kann dann in Richtung eines der Seitenränder weitergeleitet werden.
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In einer oder mehreren Ausführungsformen können die Anordnungsgebiete ferner mehrere Hilfsanordnungsgebiete umfassen.
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In einer oder mehreren Ausführungsformen kann eines der Hilfsanordnungsgebiete einem der Eckanordnungsgebiete benachbart und nur mit einem der Seitenränder verbunden sein.
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In einer oder mehreren Ausführungsformen kann das Lichtquellenmodul ferner umfassen: mehrere zweite lichtdurchlässige Lichtleitelemente, die jeweils in den Hilfsanordnungsgebieten angeordnet sind.
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In einer oder mehreren Ausführungsformen kann sich das lichtemittierende Element in jedem der Hilfsanordnungsgebiete zwischen einem der zweiten lichtdurchlässigen Lichtleitelemente und den benachbarten Eckanordnungsgebieten befinden.
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In einer oder mehreren Ausführungsformen kann jedes der zweiten lichtdurchlässigen Lichtleitelemente ein dreieckiges zylindrisches lichtdurchlässiges Lichtleitelement sein, das eine erste optische Oberfläche, eine zweite optische Oberfläche und eine dritte optische Oberfläche aufweist.
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In einer oder mehreren Ausführungsformen kann die erste optische Oberfläche jedes der zweiten lichtdurchlässigen Lichtleitelemente zu Eckanordnungsgebieten zugewandt sein, die dem jeweiligen zweiten lichtdurchlässigen Lichtleitelement am nächsten sind.
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In einer oder mehreren Ausführungsformen kann wenigstens ein Abschnitt des Beleuchtungsstrahls durch die erste optische Oberfläche der zweiten lichtdurchlässigen Lichtleitelemente in die zweiten lichtdurchlässigen Lichtleitelemente eintreten und/oder kann dann zur Totalreflexion auf die zweite optische Oberfläche und die dritte optische Oberfläche übertragen werden und/oder kann dann die zweiten lichtdurchlässigen Lichtleitelemente aus der ersten optischen Oberfläche verlassen und/oder kann dann zu den Eckanordnungsgebieten übertragen werden.
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In einer oder mehreren Ausführungsformen kann eine Größe jedes der zweiten lichtdurchlässigen Lichtleitelemente kleiner sein als eine Größe jedes der wenigstens einen ersten lichtdurchlässigen Lichtleitelemente.
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In einer oder mehreren Ausführungsformen können die Anordnungsgebiete ferner mehrere Randanordnungsgebiete umfassen.
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In einer oder mehreren Ausführungsformen können die Randanordnungsgebiete die Anordnungen sein, die nur einem der Seitenränder benachbart ist und nicht den Eckanordnungsgebieten benachbart ist.
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In einer oder mehreren Ausführungsformen kann das Lichtquellenmodul ferner mehrere dritte lichtdurchlässige Lichtleitelemente umfassen, die jeweils in den Hilfsanordnungsgebieten und den Randanordnungsgebieten angeordnet sind.
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In einer oder mehreren Ausführungsformen kann sich das lichtemittierende Element in jedem der Hilfsanordnungsgebiete und der Randanordnungsgebiete zwischen einem der dritten lichtdurchlässigen Lichtleitelemente und den benachbarten Seitenrändern befinden.
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In einer oder mehreren Ausführungsformen kann jedes der dritten lichtdurchlässigen Lichtleitelemente ein dreieckiges zylindrisches lichtdurchlässiges Lichtleitelement sein, das eine erste optische Oberfläche, eine zweite optische Oberfläche und eine dritte optische Oberfläche aufweist.
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In einer oder mehreren Ausführungsformen kann die erste optische Oberfläche eines der dritten lichtdurchlässigen Lichtleitelemente einem der Seitenränder, die den dritten lichtdurchlässigen Lichtleitelementen am nächsten ist, zugewandt sein, wobei wenigstens ein Abschnitt des Beleuchtungsstrahls durch die erste optische Oberfläche der dritten lichtdurchlässigen Lichtleitelemente in die dritten lichtdurchlässigen Lichtleitelemente eintritt, dann zur Totalreflexion zur zweiten optischen Oberfläche und dritten optischen Oberfläche übertragen wird, dann die dritten lichtdurchlässigen Lichtleitelemente aus der ersten optischen Oberfläche verlässt und dann zu den Seitenrändern, die den dritten lichtdurchlässigen Lichtleitelementen am nächsten sind, übertragen wird.
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In einer oder mehreren Ausführungsformen kann eine Größe jedes der dritten lichtdurchlässigen Lichtleitelemente gleich einer Größe jedes der zweiten lichtdurchlässigen Lichtleitelemente sein.
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In einer oder mehreren Ausführungsformen kann das Lichtquellenmodul ferner ein Gitter mit mehreren Gittereinheiten umfassen.
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In einer oder mehreren Ausführungsformen können die lichtemittierenden Elemente jeweils in den Gittereinheiten angeordnet sein.
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In einer oder mehreren Ausführungsformen kann eine Höhe des Gitters zwischen dem wenigstens einen ersten lichtdurchlässigen Lichtleitelement und dem nächstgelegenen zweiten lichtdurchlässigen Lichtleitelement geringer sein als eine Höhe des Gitters, das sich an den Seitenränder befindet.
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In einer oder mehreren Ausführungsformen können die beiden ersten lichtdurchlässigen Lichtleitelemente, die in einem der Eckanordnungsgebiete angeordnet sind, einstückig gebildet sein.
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In einer oder mehreren Ausführungsformen kann das Lichtquellenmodul ferner ein Gitter mit mehreren Gittereinheiten umfassen.
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In einer oder mehreren Ausführungsformen können die lichtemittierenden Elemente jeweils in den Gittereinheiten angeordnet sein.
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In einer oder mehreren Ausführungsformen können die Gittereinheiten jeweils den Anordnungsgebieten entsprechen.
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Basierend auf dem Obigen besitzen die Ausführungsformen der Erfindung wenigstens einen der folgenden Vorteile oder Effekte. In der Ausführungsform der Erfindung kann das Lichtquellenmodul die dunklen Bereiche in den Ecken durch Anordnen des ersten lichtdurchlässigen Lichtleitelements und des zweiten lichtdurchlässigen Lichtleitelements reduzieren und 80 %-Anforderung für das Verhältnis zwischen dem minimalen Helligkeitswert und dem maximalen Helligkeitswert gemessen in einem kleinen Einheitsbereich erreichen, das die Fahrzeugvorschriften erfüllt. Außerdem ist es, da die Größenbereiche der lichtemittierenden Gebiete des Lichtquellenmoduls in etwa gleich sind, für das Einstellen der lichtemittierenden Gebiete für nachfolgendes lokales Dimmen nützlich. Zusätzlich kann wegen der Lichtdurchlässigkeit des Materials des ersten lichtdurchlässigen Lichtleitelements und des zweiten lichtdurchlässigen Lichtleitelements und weil nur der unter einem spezifischen Winkel auf das erste lichtdurchlässige Lichtleitelement und das zweite lichtdurchlässige Lichtleitelement auftreffende Beleuchtungsstrahl eine Totalreflexion aufweist und auf den Eckbereich gerichtet ist, ein großer Abschnitt der Beleuchtungsstrahlen noch direkt emittiert werden, ohne die optische Effizienz des Lichtquellenmoduls zu beeinträchtigen.
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Weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der Erfindung werden ferner aus den weiteren technischen Merkmalen, die durch die Ausführungsformen der Erfindung offenbart sind, verstanden, wobei bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung einfach als Darstellung der zum Ausführen der Erfindung am besten geeigneten Art und Weise gezeigt und beschrieben sind.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Die beigefügten Zeichnungen sind aufgenommen, um ein weiteres Verständnis der Erfindung bereitzustellen, und sind in diesen Anmeldungstext integriert und bilden einen Teil davon. Die Zeichnungen stellen Ausführungsformen der Erfindung dar und dienen zusammen mit der Beschreibung dazu, die Prinzipien der Erfindung zu erläutern; es zeigen:
- 1A eine schematische Vorderansicht eines Lichtquellenmoduls einer Ausführungsform der Erfindung;
- 1B eine schematische Querschnittsansicht des Lichtquellenmoduls, beispielsweise entlang der Linie A-A in 1A;
- 2A eine schematische Vorderansicht eines Lichtquellenmoduls zum Vergleich;
- 2B eine schematische simulierte Ansicht des Helligkeitsverteilungsbereichs der lichtemittierenden Oberfläche des Lichtquellenmoduls in 2A;
- 3 eine schematische simulierte Ansicht des Helligkeitsverteilungsbreichs der lichtemittierenden Oberfläche des Lichtquellenmoduls in 1A; und
- 4 eine schematische Vorderansicht eines Lichtquellenmoduls einer weiteren Ausführungsform der Erfindung.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMEN
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In der folgenden genauen Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen wird auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen, die einen Teil davon bilden und in denen durch Darstellung spezifische Ausführungsformen, in denen die Erfindung praktiziert werden kann, gezeigt sind. In diesem Zusammenhang sind richtungsbezogene Begriffe wie „oben“, „unten“, „vorne“, „hinten“ usw. in Bezug auf die Orientierung der beschriebenen Figur(en) verwendet. Die Komponenten der Erfindung können in einer Anzahl unterschiedlicher Orientierungen positioniert sein. Somit wird die richtungsbezogene Terminologie nur zum Zweck Veranschaulichung verwendet und ist in keiner Weise einschränkend. Andererseits sind die Zeichnungen nur schematisch, und die Größen der Komponenten können zur Verdeutlichung übertrieben sein. Es ist zu verstehen, dass andere Ausführungsformen genutzt und strukturelle Änderungen vorgenommen werden können, ohne vom Schutzbereich der Erfindung abzuweichen. Es ist außerdem zu verstehen, dass die hier verwendete Phraseologie und Terminologie der Beschreibung dient und nicht als einschränkend betrachtet werden sollte. Die Verwendung von „enthalten“, „umfassen“ oder „aufweisen“ und deren Variationen soll die danach aufgeführten Punkte und deren Äquivalente sowie zusätzliche Punkte einschließen. Sofern nicht anders angegeben, sind die Begriffe „verbunden“, „gekoppelt“ und „montiert“ sowie deren Variationen hier im weiteren Sinne verwendet und schließen direkte und indirekte Verbindungen, Kupplungen und Montagen ein. Ähnlich sind die Begriffe „zugewandt“, „liegt gegenüber“ und Variationen davon hier im weiteren Sinne verwendet und schließen direktes und indirektes Gegenüberliegen ein, und „benachbart“ und Variationen davon sind hier im weiteren Sinne verwendet und schließen direktes und indirektes „benachbart“ ein. Daher kann die Beschreibung der Komponente „A“, die der Komponente „B“ zugewandt ist, die Situationen beinhalten, dass die Komponente „A“ der Komponente „B“ direkt zugewandt ist oder eine oder mehrere zusätzliche Komponenten zwischen der Komponente „A“ und der Komponente „B“ sind. Außerdem kann die Beschreibung der Komponente „A“ als benachbart der Komponente „B“ die Situationen beinhalten, dass die Komponente „A“ der Komponente „B“ direkt „benachbart“ ist oder eine oder mehrere zusätzliche Komponenten zwischen der Komponente „A“ und der Komponente „B“ sind. Dementsprechend sind die Zeichnungen und Beschreibungen ihrem Wesen nach als erläuternd und nicht als einschränkend zu betrachten.
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1A ist eine schematische Vorderansicht eines Lichtquellenmoduls gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. 1B ist eine schematische Querschnittsansicht des Lichtquellenmoduls, beispielsweise entlang der Linie A-A in 1A. Es wird auf die 1A und 1B Bezug genommen. Das Lichtquellenmodul 100 dieser Ausführungsform enthält ein Substrat 110, ein Gitter 120, mehrere lichtemittierende Elementen 130 und wenigstens ein erstes lichtdurchlässiges Lichtleitelement 140. Das lichtemittierende Element 130 kann beispielsweise eine Leuchtdiode (LED), eine Mini-Leuchtdiode (Mini-LED) oder eine Mikro-Leuchtdiode (Mikro-LED) sein, die konfiguriert sein kann, einen Strahl bereitzustellen. Das Material des lichtdurchlässigen Lichtleitelements 140 enthält Polycarbonat (PC), Polymethylmethacrylat (PMMA), Glas oder andere Harzmaterialien mit hoher Lichtdurchlässigkeit, die Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt.
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Insbesondere besitzt, wie in 1A gezeigt, das Substrat 110 in dieser Ausführungsform mehrere Seitenränder SS1, SS2, SS3 und SS4, das heißt das Substrat 110 ist beispielsweise eine vierseitige (rechteckige oder quadratische) Platte. Wie in 1A gezeigt, weist das Substrat 110 in dieser Ausführungsform mehrere Anordnungsgebiete 111 auf. Der Bereich jedes Anordnungsgebiets 111 ist beispielsweise gleich oder unterscheidet sich um weniger als 10 %. Die Anordnungsgebiete 111 enthalten mehrere Eckanordnungsgebiete 111C (die Anzahl der Eckanordnungsgebiete 111C ist vier, wie in 1A gezeigt). Jedes Eckanordnungsgebiet 111C ist zwei der Seitenränder benachbart. Beispielsweise ist das Eckanordnungsgebiet 111C in der unteren linken Ecke des Substrats 110 den Seitenrändern SS3 und SS4 benachbart. Die lichtemittierenden Elemente 130 sind jeweils in den Anordnungsgebieten 111 angeordnet und können konfiguriert sein, einen Beleuchtungsstrahl bereitzustellen. Insbesondere entspricht jedes Anordnungsgebiet 111 einem lichtemittierenden Element 130. Jedes lichtemittierende Element 130 ist beispielsweise an der geometrischen Mitte des jeweiligen Anordnungsgebiets 111 angeordnet. Die Anordnungsgebiete 111 entsprechen den lichtemittierenden Bereichen des Lichtquellenmoduls 100, wenn die lichtemittierenden Elemente 130 Licht emittieren. In dieser Ausführungsform weist das Gitter 120 mehrere Gittereinheiten OP auf. Die Gittereinheiten OP entsprechen jeweils den Anordnungsgebieten 111. Jede Gittereinheit OP ist beispielsweise ein Aufnahmeraum, der eine Aussparung bildet. Die lichtemittierenden Elemente 130 sind beispielsweise jeweils in den Gittereinheiten OP angeordnet. Insbesondere kann in der Ausführungsform, in der das Lichtquellenmodul 100 das Gitter 120 enthält, jede Gittereinheit OP des Gitters 120 als ein Anordnungsgebiet 111 definiert sein.
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Darüber hinaus enthalten, wie in den 1A und 1B gezeigt, die lichtemittierenden Elemente 130 in dieser Ausführungsform mehrere lichtemittierende Eckelemente 130C, die jeweils in den Eckanordnungsgebieten 111C angeordnet sind. Jedes Eckanordnungsgebiet 111C des Substrats 110 ist mit wenigstens einem ersten lichtdurchlässigen Lichtleitelement 140 ausgestattet. Das lichtemittierende Eckelement 130C befindet sich zwischen dem jeweiligen ersten lichtdurchlässigen Lichtleitelement 140 und dem jeweiligen Seitenrand. Beispielsweise befindet sich das lichtemittierende Eckelement 130C zwischen dem ersten lichtdurchlässigen Lichtleitelement 140 und dem Seitenrand SS4, wie in 1B gezeigt. Das erste lichtdurchlässige Lichtleitelement 140 ist ein dreieckiges zylindrisches lichtdurchlässiges Lichtleitelement (d. h. ein zylindrisches Element mit dem Querschnitt eines Dreiecks, das sich entlang der Normalenrichtung des Querschnitts erstreckt). Das erste lichtdurchlässige Lichtleitelement 140 weist eine erste optische Oberfläche OS1, eine zweite optische Oberfläche OS2 und eine dritte optische Oberfläche OS3 auf. Die erste optische Oberfläche OS1 des ersten lichtdurchlässigen Lichtleitelements 140 ist einem der Seitenränder zugewandt (z. B. dem Seitenrand SS4, wie in 1B gezeigt). Die zweite optische Oberfläche OS2 ist beispielsweise zwischen der dritten optischen Oberfläche OS3 und dem Substrat 110 verbunden. Die erste optische Oberfläche OS1 ist beispielsweise parallel zum gegenüberliegenden Seitenrand (z. B. dem Seitenrand SS4, wie in 1B gezeigt). Die erste optische Oberfläche OS1 kann senkrecht zum Substrat 110 sein oder kann einen Neigungswinkel in Bezug auf das Substrat 110 aufweisen. Wie in 1A gezeigt, ist in dieser Ausführungsform die Anzahl des wenigstens einen ersten lichtdurchlässigen Lichtleitelements 140 in jedem Eckanordnungsgebiet 111C zwei, das heißt jedes Eckanordnungsgebiet 111C enthält erste lichtdurchlässige Lichtleitelemente 141 und 142. Bei Verwendung des Eckanordnungsgebiets 111C in der linken unteren Ecke des Substrats 110 als Beispiel befindet sich das lichtemittierende Eckelement 130C zwischen dem ersten lichtdurchlässigen Lichtleitelement 141 und dem Seitenrand SS3 und befindet sich zwischen dem ersten lichtdurchlässigen Lichtleitelement 142 und dem Seitenrand SS4. Das erste lichtdurchlässige Lichtleitelement 141 ist mit dem ersten lichtdurchlässigen Lichtleitelement 142 verbunden. Wie in 1A gezeigt ist das erste lichtdurchlässige Lichtleitelement 142 beispielsweise mit der ersten optischen Oberfläche OS1 des ersten lichtdurchlässigen Lichtleitelements 141 verbunden. Insbesondere können die ersten lichtdurchlässigen Lichtleitelemente 141 und 142, die in dem lichtemittierenden Eckbereich des Substrats 110 angeordnet sind, einstückig gebildet sein oder können zwei Komponenten sein, die in Kontakt sind, und so eine L-förmige Struktur bilden. Zusätzlich kann das erste lichtdurchlässige Lichtleitelement 140 durch Auftragen eines Klebemittels auf seine Kontaktoberfläche an dem Gitter 120 oder durch Anordnen einer Nut auf dem Gitter 120 zum Klemmen des ersten lichtdurchlässigen Lichtleitelements 140 befestigt werden. In einer weiteren Ausführungsform kann das Eckanordnungsgebiet 111C nur mit dem ersten lichtdurchlässigen Lichtleitelement 141 oder dem ersten lichtdurchlässigen Lichtleitelement 142 ausgestattet sein, das heißt die Anzahl des wenigstens einen ersten lichtdurchlässigen Lichtleitelements 140 im Eckanordnungsgebiet 111C ist eins. Die erste optische Oberfläche OS1 des ersten lichtdurchlässigen Lichtleitelements 140 (z. B. die Schnittlinie zwischen der ersten optischen Oberfläche OS1 und dem Substrat 110) kann parallel zum gegenüberliegenden Seitenrand (z. B. Seitenrand SS3) sein oder kann einen eingeschlossenen Winkel (z. B. 45 Grad) mit den benachbarten Seitenrändern (z. B. den Seitenrändern SS3 und SS4) aufweisen.
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Darüber hinaus tritt, wie in 1B gezeigt, in dieser Ausführungsform wenigstens ein Abschnitt des Beleuchtungsstrahls L, der durch das lichtemittierende Eckelement 130C bereitgestellt wird, in das erste lichtdurchlässige Lichtleitelement 140 (erste lichtdurchlässige Lichtleitelement 142) durch die erste optische Oberfläche OS1 des ersten lichtdurchlässigen Lichtleitelements 140 ein und wird dann nacheinander zu der zweiten optischen Oberfläche OS2 und der dritten optischen Oberfläche OS3 zur Totalreflexion übertragen und verlässt dann das erste lichtdurchlässige Lichtleitelement 140 aus der ersten optischen Oberfläche OS1 und wird dann in Richtung des gegenüberliegenden Seitenrandes SS4 übertragen, wodurch er verwendet wird, um die Helligkeit des Eckanordnungsgebiets 111C des Lichtquellenmoduls 100 zu kompensieren. Der wenigstens eine Abschnitt des Beleuchtungsstrahls L ist der Beleuchtungsstrahl L, der unter einem spezifischen Winkel (Winkelbereich) in das erste lichtdurchlässige Lichtleitelement 140 eintritt. Nur der Beleuchtungsstrahl L, der unter dem spezifischen Winkel in das erste lichtdurchlässige Lichtleitelement 140 eintritt, kann bei der Übertragung auf die zweite optische Oberfläche OS2 und die dritte optische Oberfläche OS3 eine Totalreflexion aufweisen. Das erste lichtdurchlässige Lichtleitelement 140 ist ein lichtdurchlässiges Material. Daher kann ein Abschnitt des auf das erste lichtdurchlässige Lichtleitelement 140 auftreffenden Beleuchtungsstrahls L das erste lichtdurchlässige Lichtleitelement 140 immer noch direkt durchdringen (beispielsweise gebrochen und nicht vollständig reflektiert) und wird dann aus dem ersten lichtdurchlässigen Lichtleitelement 140 emittiert, ohne die optische Effizienz des Lichtquellenmoduls 100 zu beeinträchtigen. Außerdem ist, wie in 1B gezeigt, wenigstens ein optischer Film FM oberhalb des lichtemittierenden Elements 130 des Lichtquellenmoduls angeordnet. Die Oberseite des optischen Films FM ist die lichtemittierende Oberfläche des Lichtquellenmoduls 100. Der optische Film FM ist konfiguriert, die Lichtform des Beleuchtungsstrahls L des optischen Moduls 100 anzupassen.
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In dieser Ausführungsform enthalten die Anordnungsgebiete 111 ferner mehrere Hilfsanordnungsgebiete 111CS. Die Hilfsanordnungsgebiete 111CS sind die den Eckanordnungsgebieten 111C benachbarten Anordnungsgebiete. Wie in 1A gezeigt, ist die Anzahl der Hilfsanordnungsgebiete 111CS acht, und jedes Hilfsanordnungsgebiet 111CS ist nur mit einem entsprechenden Seitenrand und nicht mit den anderen Seitenrändern verbunden. Das Lichtquellenmodul 100 enthält ferner mehrere zweite lichtdurchlässige Lichtleitelemente 150. In dieser Ausführungsform ist das zweite lichtdurchlässige Lichtleitelement 150 dem ersten lichtdurchlässigen Lichtleitelement 140 ähnlich und ist ebenfalls ein dreieckiges zylindrisches lichtdurchlässiges Lichtleitelement. Das zweite lichtdurchlässige Lichtleitelement 150 weist eine erste optische Oberfläche OS1, eine zweite optische Oberfläche OS2 und eine dritte optische Oberfläche OS3 auf. Die Befestigungsverfahren für das zweite lichtdurchlässige Lichtleitelements 150 ist ähnlich dem für das erste lichtdurchlässige Lichtleitelement 140. In dieser Ausführungsform besteht der Unterschied zwischen dem zweiten lichtdurchlässigen Lichtleitelement 150 und dem ersten lichtdurchlässig Lichtleitelement 140 darin, dass das Anordnungsgebiet 111, in dem das zweite lichtdurchlässige Lichtleitelement 150 angeordnet ist, sich von dem des ersten lichtdurchlässigen Lichtleitelements 140 unterscheidet und die Größe des zweiten lichtdurchlässigen Lichtleitelements 150 kleiner ist als die des ersten lichtdurchlässigen Lichtleitelements 140. Die vorgenannte Größe kann die Größe der Querschnittsfläche oder die Länge sein. Beispielsweise ist die Querschnittsfläche des zweiten lichtdurchlässigen Lichtleitelements 150 im Bereich von 50 % bis 80 % der Querschnittsfläche des ersten lichtdurchlässigen Lichtleitelements 140.
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Insbesondere sind die zweiten lichtdurchlässigen Lichtleitelemente 150 jeweils in den Hilfsanordnungsgebieten 111CS angeordnet. Das im Hilfsanordnungsgebiet 111CS angeordnete lichtemittierende Element 130 befindet sich zwischen dem zweiten lichtdurchlässigen Lichtleitelement 150 und dem benachbarten Eckanordnungsgebiet 111C. Insbesondere ist in anderen Ausführungsformen das Hilfsanordnungsgebiet nicht auf das dem Eckanordnungsgebiet 111C benachbarte Anordnungsgebiet beschränkt, sondern kann ein dem Hilfsanordnungsgebiet 111CS benachbartes Anordnungsgebiet sein, das nur mit einem Seitenrand verbunden ist.
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Darüber hinaus ist, wie in 1A gezeigt, in dieser Ausführungsform die erste optische Oberfläche OS1 des zweiten lichtdurchlässigen Lichtleitelements 150 dem nächstgelegenen Eckanordnungsgebiet 111C zugewandt und ist senkrecht zur nächstgelegenen Seitenkante. Somit tritt, wie in den 1A und 1B gezeigt, wenigstens ein Abschnitt des Beleuchtungsstrahls L durch die erste optische Oberfläche OS1 des zweiten lichtdurchlässigen Lichtführungselements 150 in das zweite lichtdurchlässige Lichtführungselement 150 ein und wird dann nacheinander zur Totalreflexion auf die zweite optische Oberfläche OS2 und die dritte optische Oberfläche OS3 übertragen und verlässt dann das zweite lichtdurchlässige Lichtführungselement 150 aus der ersten optischen Oberfläche OS1 und wird dann in Richtung des nächstgelegenen Eckanordnungsgebiets 111C übertragen. Hier ist der vorgenannte wenigstens eine Abschnitt des Beleuchtungsstrahls L der Beleuchtungsstrahl L, der unter einem spezifischen Winkel in das zweite lichtdurchlässige Lichtleitelement 150 eintritt. Zusätzlich kann, weil nur der Beleuchtungsstrahl L, der unter dem speziellen Winkel in das zweite lichtdurchlässige Lichtleitelement 150 eintritt, eine Totalreflexion aufweisen kann, wenn er auf die zweite optische Oberfläche OS2 und die dritte optische Oberfläche OS3 übertragen wird, ein Abschnitt des Beleuchtungsstrahls L immer noch direkt emittiert werden, ohne die optische Effizienz des Lichtquellenmoduls 100 zu beeinträchtigen.
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Wie in 1B gezeigt, ist in dieser Ausführungsform die Höhe des Gitters 120 (z. B. der Seitenwand der Gittereinheit OP) zwischen dem zweiten lichtdurchlässigen Lichtleitelement 150 und dem nächstgelegenen ersten lichtdurchlässigen Lichtleitelement 140 kleiner (z. B. zwischen 50% und 80%) als die Höhe des Gitters 120 (z. B. der Seitenwand der Gittereinheit OP) am Seitenrand SS4. Daher kann wenigstens ein Abschnitt des Beleuchtungsstrahls L zu dem dem zweiten lichtdurchlässigen Lichtleitelement 150 am nächsten gelegenen Eckanordnungsgebiet 111C übertragen werden, ohne durch das Gitter 120 blockiert zu werden, nachdem er seine Laufrichtung durch das zweite lichtdurchlässige Lichtleitelement 150 zur Totalreflexion geändert hat. Der Beleuchtungsstrahl L kann das erste lichtdurchlässige Lichtleitelement 140 als Licht übertragendes Element durchdringen und kann konfiguriert sein, die Helligkeit des benachbarten Eckanordnungsbereichs 111C weiter zu kompensieren.
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2A ist eine schematische Vorderansicht eines Lichtquellenmoduls zum Vergleich. 2B ist eine schematische simulierte Ansicht des Helligkeitsverteilungsbereichs der lichtemittierenden Oberfläche des Lichtquellenmoduls in 2A. 3 ist eine schematische simulierte Ansicht des Helligkeitsverteilungsbreichs der lichtemittierenden Oberfläche des Lichtquellenmoduls in 1A. In den 2B und 3 ist die Helligkeit umso größer, je geringer die Punktdichte ist; der Prozentwert repräsentiert das Verhältnis zur maximalen Helligkeit; und das Lichtquellenmodul ist zur Simulation als 5x5-Gitter konstruiert. Wie in 2A gezeigt, ist das Lichtquellenmodul 100' ähnlich dem Lichtquellenmodul 100 in 1A, und der Unterschied besteht darin, dass das Lichtquellenmodul 100' in 2A nicht mit einem ersten lichtdurchlässigen Lichtleitelement 140 und einem zweiten lichtdurchlässigen Lichtleitelement 150 ausgestattet ist. Wie in 2B und 3 gezeigt, weist die Helligkeitsverteilung des Lichtquellenmoduls 100' in 2A deutlich dunkle Bereiche auf (dichte Punktbereiche mit einer Helligkeit von weniger als 60 %, wie in 2B gezeigt), und das Verhältnis zwischen dem minimalen Helligkeitswert und dem maximalen Helligkeitswert, gemessen in einem kleinen Einheitsbereich, ist nur etwa 60 %, was den Fahrzeugstandard nicht erfüllen kann. Andererseits ist die Helligkeitsverteilung des Lichtquellenmoduls 100 in 3 wesentlich verbessert, und es kann die Anforderung von 80 % für das Verhältnis zwischen dem minimalen Helligkeitswert und dem maximalen Helligkeitswert, gemessen in einem kleinen Einheitsbereich, erfüllen und erfüllt daher die Fahrzeugvorschriften.
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Dadurch ist zu erkennen, dass das Lichtquellenmodul 100 die dunklen Bereiche in den Ecken durch Anordnen des ersten lichtdurchlässigen Lichtleitelements 140 und des zweiten lichtdurchlässigen Lichtleitelements 150 reduzieren kann und die Anforderung von 80 % für das Verhältnis zwischen dem minimalen Helligkeitswert und dem maximalen Helligkeitswert gemessen in einem kleinen Einheitsbereich, das die Fahrzeugvorschriften erfüllt, erreichen kann. Außerdem ist es, da die Größenbereiche der lichtemittierenden Gebiete des Lichtquellenmoduls 100 in etwa gleich sind, für das Einstellen der lichtemittierenden Gebiete für nachfolgendes lokales Dimmen nützlich. Zusätzlich kann wegen der Lichtdurchlässigkeit des Materials des ersten lichtdurchlässigen Lichtleitelements 140 und des zweiten lichtdurchlässigen Lichtleitelements 150 und weil nur der unter einem speziellen Winkel auf das erste lichtdurchlässige Lichtleitelement 140 und das zweite lichtdurchlässige Lichtleitelement 150 auftreffende Beleuchtungsstrahl L eine Totalreflexion aufweist und auf den Eckbereich gerichtet ist, ein großer Abschnitt der Beleuchtungsstrahlen L noch direkt emittiert werden, ohne die optische Effizienz des Lichtquellenmoduls 100 zu beeinträchtigen.
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Zusätzlich kann das Lichtquellenmodul 100 in dieser Ausführungsform optional mit zusätzlichen lichtdurchlässigen Lichtleitelementen ausgestattet sein, die nachstehend unter Bezugnahme auf 4 näher erläutert werden.
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4 ist eine schematische Vorderansicht eines Lichtquellenmoduls gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung. Insbesondere ist das Lichtquellenmodul 400 in der Ausführungsform von 4 dem Lichtquellenmodul 100 von 1A ähnlich, mit den folgenden Unterschieden. In dieser Ausführungsform weist das Lichtquellenmodul 400 ferner mehrere dritte lichtdurchlässige Lichtleitelemente 460 auf. Die Struktur und die Größe des dritten lichtdurchlässigen Lichtleitelements 460 und die Struktur und die Größe des zweiten lichtdurchlässigen Lichtleitelements 150 sind gleich, und das Befestigungsverfahren des dritten lichtdurchlässigen Lichtleitelements 460 ist ebenfalls ähnlich dem des zweiten lichtdurchlässigen Lichtleitelements 150. Wie in 4 gezeigt, sind jedoch die Anordnungsgebiete 111 und Anordnungsrichtungen des dritten lichtdurchlässigen Lichtleitelements 460 und des zweiten lichtdurchlässigen Lichtleitelements 150 unterschiedlich. Darüber hinaus enthalten in dieser Ausführungsform die Anordnungsgebiete 111 mehrere Randanordnungsgebiete 111S. Jedes der Randanordnungsgebiete 111S ist nur mit einem jeweiligen Seitenrand verbunden, jedoch weder mit anderen Seitenrändern noch mit dem Eckanordnungsgebiet 111C. Die dritten lichtdurchlässigen Lichtleitelemente 460 sind jeweils in den Randanordnungsgebieten 111 S und den Hilfsanordnungsgebieten 111CS angeordnet. In einem Randanordnungsgebiet 111S (oder Hilfsanordnungsgebiet 111CS) ist das lichtemittierende Element 130 zwischen dem dritten lichtdurchlässigen Lichtleitelement 460 und dem benachbarten Seitenrand (z. B. dem Seitenrand SS4) angeordnet. Das heißt, der kürzeste Abstand von dem dritten lichtdurchlässigen Lichtleitelement 460 zu dem jeweiligen Rand, der dem jeweiligen dritten lichtdurchlässigen Lichtleitelement 460 am nächsten ist, ist größer als der kürzeste Abstand von dem jeweiligen lichtemittierenden Element 130, das sich in demselben Randanordnungsgebiet 111S (oder Hilfsanordnungsgebiet 111CS) befindet, zu dem jeweiligen Rand, der dem jeweiligen dritten lichtdurchlässigen Lichtleitelement 460 am nächsten ist. Außerdem ist, wie in 4 gezeigt, die erste optische Oberfläche OS1 des dritten lichtdurchlässigen Lichtleitelements 460 dem jeweiligen Seitenrand (z. B. dem Seitenrand SS4), der dem dritten lichtdurchlässigen Lichtleitelement 460 am nächsten ist, zugewandt, und wenigstens ein Abschnitt des Beleuchtungsstrahls L wird zu dem jeweiligen Seitenrand (z. B. dem Seitenrand SS4) übertragen, der dem dritten lichtdurchlässigen Lichtleitelement 460 am nächsten ist, nachdem er das dritte lichtdurchlässige Lichtleitelement 460 durchlaufen hat, was die Helligkeit des umgebenden Bereichs des Lichtquellenmoduls 400 weiter verbessern kann.
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Zusätzlich können in dieser Ausführungsform das zweite lichtdurchlässige Lichtleitelement 150 und das dritte lichtdurchlässige Lichtleitelement 460, die in dem Hilfsanordnungsgebiet 111CS angeordnet sind, einstückig gebildet sein, wodurch eine L-förmige Struktur gebildet ist. Das Befestigungsverfahren ist beispielsweise Auftragen eines Klebemittels auf die Kontaktfläche zwischen dem zweiten lichtdurchlässigen Lichtleitelement 150 und dem Gitter 120 oder Anordnen einer Nut auf dem Gitter 120 zum Klemmen des ersten lichtdurchlässigen Lichtleitelements 140.
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Auf diese Weise kann durch Anordnen des dritten lichtdurchlässigen Lichtleitelements 460 ein Abschnitt des Beleuchtungsstrahls L weiter auf den Rand des Substrats 110 gerichtet sein, wodurch die dunklen Bereiche in der Umgebung des Lichtquellenmoduls 400 reduziert werden. Zusätzlich kann das Lichtquellenmodul 400 aufgrund seiner dem Lichtquellenmodul 100 in 1A ähnlichen Struktur auch ähnliche Funktionen, Effekte und Vorteile wie das Lichtquellenmodul 100 erreichen, und es sollen hier keine redundanten Einzelheiten angegeben werden.
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Zusätzlich ist in den vorgenannten Ausführungsformen die Erfindung, auch wenn die Lichtquellenmodule 100 und 400 als Beispiel durch eine Struktur mit einem Gitter 120 dargestellt sind, nicht darauf beschränkt. In anderen Ausführungsformen können die Lichtquellenmodule 100 und 400 nicht mit einem Gitter 120 ausgestattet sein, sondern ein Substrat 110 mit einem Trägerelement einsetzen. Daher können das erste lichtdurchlässige Lichtleitelement 140, das zweite lichtdurchlässige Lichtleitelement 150 und/oder das dritte lichtdurchlässige Lichtleitelement 460 auf dem Substrat 110 durch das Trägerelement des Substrats 110 getragen und befestigt werden, wodurch ähnliche Funktionen, Effekte und Vorteile wie bei den Lichtquellenmodulen 100 und 400 der vorgenannten Ausführungsformen erreicht werden, und es sollen hier keine redundanten Einzelheiten angegeben werden.
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Zusammengefasst besitzen die Ausführungsformen der Erfindung wenigstens einen der folgenden Vorteile oder Effekte. In der Ausführungsform der Erfindung kann das Lichtquellenmodul die dunklen Bereiche in den Ecken durch Anordnen des ersten lichtdurchlässigen Lichtleitelements und des zweiten lichtdurchlässigen Lichtleitelements reduzieren und die Anforderung von 80 % für das Verhältnis zwischen dem minimalen Helligkeitswert und dem maximalen Helligkeitswert gemessen in einem kleinen Einheitsbereich erreichen, der die Fahrzeugvorschriften erfüllt. Außerdem ist es, da die Größenbereiche der lichtemittierenden Gebiete des Lichtquellenmoduls in etwa gleich sind, für das Einstellen der lichtemittierenden Gebiete für nachfolgendes lokales Dimmen nützlich. Zusätzlich kann wegen der Lichtdurchlässigkeit des Materials des ersten lichtdurchlässigen Lichtleitelements und des zweiten lichtdurchlässigen Lichtleitelements und weil nur der unter einem speziellen Winkel auf das erste lichtdurchlässige Lichtleitelement und das zweite lichtdurchlässige Lichtleitelement auftreffende Beleuchtungsstrahl eine Totalreflexion aufweist und auf den Eckbereich gerichtet ist, ein großer Abschnitt der Beleuchtungsstrahlen noch direkt emittiert werden, ohne die optische Effizienz des Lichtquellenmoduls zu beeinträchtigen.
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Eine Oberflächenlichtquellenvorrichtung enthält ein Substrat, mehrere lichtemittierenden Elemente und wenigstens ein erstes lichtdurchlässiges Lichtleitelement. Das Substrat weist mehrere Seitenränder und mehreren Anordnungsgebiete auf. Die Anordnungsgebiete enthalten mehrere Eckanordnungsgebiete. Jedes der Eckanordnungsgebiete ist zwei Seitenrändern benachbart. Die lichtemittierenden Elemente sind jeweils in den Anordnungsgebieten angeordnet und konfiguriert, einen Beleuchtungsstrahl bereitzustellen. Die lichtemittierenden Elemente enthalten mehrere lichtemittierende Eckelemente, die jeweils in den Eckanordnungsgebieten angeordnet sind. Die Eckanordnungsgebiete des Substrats sind mit dem wenigstens einen ersten lichtdurchlässigen Lichtleitelement ausgestattet, und die lichtemittierenden Eckelemente befinden sich zwischen einem des wenigstens einen ersten lichtdurchlässigen Lichtleitelements und einem der Seitenränder. Das Lichtquellenmodul kann einen Lichtstrahl mit guter Gleichmäßigkeit bereitstellen.
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Die vorstehende Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist nur zum Zweck der Veranschaulichung und Beschreibung präsentiert worden. Sie ist nicht dafür vorgesehen, vollständig zu sein oder die Erfindung auf die präzise Form oder auf beispielhafte Ausführungsformen, die offenbart wurden, einzuschränken. Dementsprechend sollte die vorstehende Beschreibung als erläuternd und nicht als einschränkend betrachtet werden. Offenbar sind viele Modifikationen und Variationen für auf dieser Technik erfahrene Praktiker ersichtlich. Die Ausführungsformen sind so gewählt und beschrieben, dass sie die Prinzipien der Erfindung und ihre beste Art der praktischen Anwendung am besten erläutern und dadurch Fachleuten ermöglichen, die Erfindung für verschiedene Ausführungsformen und mit verschiedenen Modifikationen zu verstehen, wie sie für die jeweilige Verwendung oder Implementierung in Erwägung gezogen werden. Es ist beabsichtigt, dass der Schutzbereich der Erfindung durch die hier beigefügten Ansprüche und ihre Äquivalente definiert ist, wobei alle Begriffe in ihrem weitesten sinnvollen Sinn gemeint sind, sofern nicht etwas anderes angegeben ist. Daher schränkt der Begriff „die Erfindung“, „die Offenbarung“ oder dergleichen nicht notwendigerweise den beanspruchten Schutzbereich einer spezifischen Ausführungsform ein, und die Bezugnahme auf besonders bevorzugte beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung impliziert keine Einschränkung der Erfindung, und eine solche Einschränkung ist auch nicht abzuleiten. Die Erfindung ist nur durch den Schutzbereich der beigefügten Ansprüche eingeschränkt. Außerdem können sich diese Ansprüche auf die Verwendung von „erster“, „zweiter“ usw., gefolgt von Substantiven oder Elementen, beziehen. Solche Begriffe sind als Benennung zu verstehen und sollten nicht als das Angeben einer Beschränkung für die Anzahl der durch eine solche Benennung modifizierten Elemente ausgelegt werden, sofern keine spezifische Zahl angegeben worden ist. Die Zusammenfassung der Offenbarung wird bereitgestellt, um den Regeln zu entsprechen, die eine Zusammenfassung erfordern, was es einem Suchenden ermöglicht, den Gegenstand der technischen Offenbarung eines aus dieser Offenbarung erteilten Patents schnell zu ermitteln. Sie wird mit dem Verständnis vorgelegt, dass sie nicht zum Interpretieren oder Einschränken des Schutzbereichs oder der Bedeutung der Ansprüche verwendet wird. Die beschriebenen Vorteile und Nutzen gelten möglicherweise nicht für alle Ausführungsformen der Erfindung. Es ist zu verstehen, dass Variationen an den beschriebenen Ausführungsformen durch einen Fachmann vorgenommen werden können, ohne vom Schutzbereich der Erfindung, wie er durch die folgenden Ansprüche definiert ist, abzuweichen. Außerdem ist kein Element oder keine Komponente der Offenbarung dazu bestimmt, der Öffentlichkeit gewidmet zu werden, unabhängig davon, ob das Element oder die Komponente in den folgenden Ansprüchen ausdrücklich erwähnt wird.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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