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Die Erfindung betrifft eine Leuchtvorrichtung, aufweisend einen mittels mindestens einer Lichtquelle beleuchtbaren Schalenreflektor, eine dem Schalenreflektor nachgeschaltete Linse und eine zwischen den Schalenreflektor und die Linse zwischengeschaltete Blende, welche zumindest teilweise von dem Schalenreflektor überwölbt ist, wobei die Blende eine dem Schalenreflektor zugewandte, zumindest teilweise reflektierende Reflexionsseite aufweist. Die Erfindung ist bevorzugt anwendbar für Fahrzeugscheinwerfer.
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Leuchtvorrichtungen der oben genannten Art mit einem Halbschalenreflektor und mit verspiegelter Blende („Shutter”) nutzen beide (eine untere und eine obere) Linsenhälften aus. Jedoch ergeben sich dabei bei multichromem (z.B. weißem) Licht der Lichtquelle Farbsäume in den Lichtverteilungen, welche von der oberen bzw. der unteren Linsenhälfte erzeugt werden, und zwar aufgrund einer wellenlängenabhängigen Dispersion. Eine Reihenfolge der Farbsäume der beiden Linsenhälften ist gegenläufig, so dass im Allgemeinen eine zumindest teilweise "Farbkompensation" der Farbsäume in der Lichtverteilung erfolgt. Meist ist die Qualität dieser Farbkompensation jedoch merklich unvollständig, da das aus dem Reflektor austretende Licht nicht in diejenigen Bereiche der Linse gestrahlt wird, die für eine optimale Farbkompensation nötig wären.
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Bisher wird zur Reduktion der Farbsäume ein Material der Linse mit einer möglichst hohen Abbe-Zahl verwendet, typischerweise spezielle Gläser. Jedoch sind solche Gläser vergleichsweise teuer. So mag aus Kostengründen eine Verwendung von Kunststoffen mit ihrer typischerweise niedrigen Abbe-Zahl) gewünscht sein.
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Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Nachteile des Standes der Technik zumindest teilweise zu überwinden und insbesondere eine Leuchtvorrichtung der eingangs genannten Art bereitzustellen, welche mit kostengünstigen Mitteln eine verbesserte Reduzierung von Farbsäumen ermöglicht.
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Diese Aufgabe wird gemäß den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind insbesondere den abhängigen Ansprüchen entnehmbar.
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Die Aufgabe wird gelöst durch eine Leuchtvorrichtung, aufweisend einen mittels mindestens einer Lichtquelle beleuchtbaren schalenförmigen Reflektor ("Schalenreflektor"), eine dem Schalenreflektor nachgeschaltete Linse und eine zwischen den Schalenreflektor und die Linse zwischengeschaltete Blende, welche zumindest teilweise von dem Schalenreflektor überwölbt ist, wobei die Blende eine dem Schalenreflektor zugewandte, zumindest teilweise (z.B. bereichsweise) reflektierende Reflexionsseite aufweist und die Reflexionsseite mindestens eine lokal begrenzte Wölbung aufweist.
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Mittels der Wölbung kann ein Strahlengang durch die Linse und damit insbesondere eine Farbverteilung desjenigen Lichts, das durch eine obere Linsenhälfte läuft, dergestalt angepasst werden, dass eine Reduzierung der Farbsäume erreicht wird. Insbesondere kann so ein Einfallswinkel auf die Line und dessen Ort gezielt eingestellt werden, um Ort und Dispersion des von der Wölbung abgestrahlten Lichts zur Farbkompensation zu optimieren. Unter einer Farbkompensation kann insbesondere verstanden werden, dass durch Zumischung von nicht-weißen Farben eine möglichst weiße (unbunte) Farbe erzielt wird. Dies mag insbesondere ein Verschieben eines (Summen-)Farborts in einem Farbraum in Richtung eines Weißpunkts umfassen, ist aber nicht darauf beschränkt, sondern mag auch ein Verschieben in Richtung eines anderen gewünschten Farbzielpunkts umfassen. Durch die lokale Begrenzung der Wölbung wird eine Grundform des Lichtabstrahlmusters beibehalten, insbesondere im Fernfeld.
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Dass die Blende zumindest teilweise von dem Schalenreflektor überwölbt ist, kann insbesondere bedeuten, dass der Schalenreflektor und die Blende zumindest teilweise an einem gleichen Abschnitt einer Längsachse des Schalenreflektors angeordnet sind. Der Schalenreflektor kann die Blende insbesondere ganz oder zumindest im Wesentlichen überwölben.
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Die dem Schalenreflektor zugewandte Reflexionsseite der Blende ist insbesondere direkt von dem Schalenreflektor bestrahlbar oder beleuchtbar.
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Die mindestens eine Lichtquelle kann insbesondere sichtbares Licht und/oder IR-Licht ausstrahlen. Die mindestens eine Lichtquelle kann insbesondere eine Halbleiterlichtquelle sein. Bevorzugterweise umfasst die mindestens eine Halbleiterlichtquelle mindestens eine Leuchtdiode. Bei Vorliegen mehrerer Leuchtdioden können diese in der gleichen Farbe oder in verschiedenen Farben leuchten. Eine Farbe kann monochrom (z.B. rot, grün, blau usw.) oder multichrom (z.B. weiß) sein. Auch kann das von der mindestens einen Leuchtdiode abgestrahlte Licht ein infrarotes Licht (IR-LED) oder ein ultraviolettes Licht (UV-LED) sein. Mehrere Leuchtdioden können ein Mischlicht erzeugen; z.B. ein weißes Mischlicht. Die mindestens eine Leuchtdiode kann mindestens einen wellenlängenumwandelnden Leuchtstoff enthalten (Konversions-LED). Der Leuchtstoff kann alternativ oder zusätzlich entfernt von der Leuchtdiode angeordnet sein ("Remote Phosphor"). Die mindestens eine Leuchtdiode kann in Form mindestens einer einzeln gehäusten Leuchtdiode oder in Form mindestens eines LED-Chips vorliegen. Mehrere LED-Chips können auf einem gemeinsamen Substrat ("Submount") montiert sein. Die mindestens eine Leuchtdiode kann mit mindestens einer eigenen und/oder gemeinsamen Optik zur Strahlführung ausgerüstet sein, z.B. mindestens einer Fresnel-Linse, Kollimator, und so weiter. Anstelle oder zusätzlich zu anorganischen Leuchtdioden, z.B. auf Basis von InGaN oder AlInGaP, sind allgemein auch organische LEDs (OLEDs, z.B. Polymer-OLEDs oder Small Molecules-OLEDs) einsetzbar. Alternativ kann die mindestens eine Halbleiterlichtquelle z.B. mindestens einen Diodenlaser aufweisen.
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Es ist eine Weiterbildung, dass die mindestens eine Lichtquelle zur Beleuchtung des Schalenreflektors dimmbar ist. So können auch gezielt lichtschwächere Lichtabstrahlmuster oder Lichtfunktionen bereitgestellt werden, z.B. ein Tagfahrlicht.
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Es ist noch eine Weiterbildung, dass sich die mindestens eine Lichtquelle im Bereich eines Brennflecks des Schalenreflektors befindet, falls ein solcher vorhanden ist. Dies ermöglicht eine besonders effiziente Formung des Lichtabstrahlmusters.
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Es ist eine Ausgestaltung, dass die Reflexionsseite der Blende eine plane Grundform aufweist. Dies ermöglicht eine einfache Stahlformung und Herstellung. Jedoch kann die Reflexionsseite als Ganzes z.B. auch leicht gekrümmt sein.
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Die Reflexionsseite der Blende kann zumindest bereichsweise spekular reflektierend (spiegelnd) und/oder zumindest bereichsweise diffus reflektierend ausgebildet sein.
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Die Blende kann insbesondere als ein Blech oder eine dünne Platte ausgebildet sein.
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Es ist noch eine Ausgestaltung, dass die Reflexionsseite parallel zu einer Hauptebene des Schalenreflektors angeordnet ist. Auch dies unterstützt eine einfache Strahlformung. Unter einer Hauptebene kann insbesondere eine Ebene verstanden werden, auf welcher eine optische Achse des Schalenreflektors liegt. Für den Fall, dass der Schalenreflektor als ein Rotationskörper ausgebildet ist, kann die Hauptebene insbesondere die zugehörige Rotationsachse aufweisen bzw. koplanar dazu liegen. Die Reflexionsseite kann insbesondere genau auf einer Hauptebene des Schalenreflektors liegen oder dazu parallel versetzt sein. Jedoch mag die Reflexionsseite allgemein z.B. auch schräg zu der Hauptebene liegen.
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Es ist noch eine weitere Ausgestaltung, dass der Schalenreflektor ein Halbschalenreflektor ist. Dieser weist unter anderem den Vorteil eines gezielt begrenzbaren Lichtabstrahlmusters auf, z.B. zur Bereitstellung eines Abblendlichts. Jedoch mag der Schalenreflektor in Rotationsrichtung auch etwas weiter oder etwas kürzer ausgebildet sein. Jedoch ist der Schalenreflektor nicht darauf beschränkt und kann insbesondere jede geeignete Art von Hohlreflektor umfassen, z.B. auch einen Vollschalenreflektor.
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Insbesondere bei Vorliegen eines Halbschalenreflektors ist es vorteilhaft, dass die Reflexionsseite parallel zu einer Hauptebene des Schalenreflektors angeordnet ist, insbesondere auf der Hauptebene liegt, da so die Blende bzw. deren Reflexionsseite eine offene Seite des Halbschalenreflektors zumindest teilweise abdecken kann.
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Es ist eine Weiterbildung, dass der Schalenreflektor (bzw. dessen reflektierende Innenseite oder Innenwand) eine zumindest annähernd ellipsoide Grundform aufweist ("ellipsoider Schalenreflektor"). So wird ein Lichtabstrahlmuster des Schalenreflektors erreicht, welches sich lokal besonders stark begrenzen lässt und so eine besonders kompakte und hochgradig strahlformende Anordnung ermöglicht. Zudem kann hierbei die Blende auf einfache Weise eine scharfe, kontrastreiche Hell-Dunkel-Grenze ermöglichen. Die ellipsoide Grundform mag eine Abweichung von einer genau ellipsoiden Form umfassen, mag also insbesondere nur annähernd ellipsoid sein, beispielsweise um einen stärker aufgeweiteten Lichtstrahl zu erzeugen.
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Jedoch ist die Leuchtvorrichtung grundsätzlich nicht auf ellipsoide (Grund-)Formen beschränkt und kann z.B. auch einen parabolischen oder frei geformten, bzw. freiflächnerisch geformten, Schalenreflektor aufweisen.
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Es ist ferner eine Ausgestaltung, dass die Wölbung als eine längliche, sich quer über die Reflexionsseite erstreckende Wölbung ausgebildet ist. Dadurch kann eine Farbkompensation über die gesamte Breite des Lichtabstrahlmusters bereitgestellt werden.
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Ein vorderseitiger Rand der Reflexionsseite kann insbesondere eine Hell/Dunkel-Grenze des Lichtabstrahlmusters bereitstellen. Es ist auch eine Weiterbildung, dass ein vorderseitiger Rand ein geradliniger Randbereich ist, welcher folglich eine geradlinige Helligkeitsgrenze oder Hell-Dunkel-Grenze erzeugen kann. In einer zusätzlichen oder alternativen Weiterbildung mag der vorderseitige Randbereich zumindest abschnittsweise nicht geradlinig ausgebildet sein, z.B. gekrümmt.
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Es ist außerdem eine Ausgestaltung, dass ein vorderseitiger Rand der Reflexionsseite mindestens eine Stufe aufweist. Die mindestens eine Stufe mag insbesondere in der Hauptebene in Quererstreckung (quer zu einer Längsachse) auftreten. Dadurch kann auf einfache Weise die Hell/Dunkel-Grenze geformt werden, und zwar insbesondere zur Erzeugung eines Abblendlichts. Die mindestens eine Stufe kann beispielsweise eine rechtwinklige Stufe oder eine schräge Stufe umfassen.
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Es ist außerdem eine Ausgestaltung, dass sich die Reflexionsseite der Blende bzw. deren vorderseitiger Rand bis zu einer Lichtaustrittebene des Schalenreflektors erstreckt. Jedoch ist die Reflexionsseite nicht darauf beschränkt. Beispielsweise mag sich der vorderseitige Rand zumindest abschnittsweise auch bis kurz vor die Lichtaustrittebene oder bis hinter die Lichtaustrittebene erstrecken.
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Unter der Lichtaustrittebene kann insbesondere eine Fläche verstanden werden, bei deren Durchtritt Licht den Reflektor verlässt. Unter der Lichtaustrittebene kann insbesondere eine durch einen vorderen Rand des Reflektors bestimmte Fläche verstanden werden. Die Lichtaustrittebene kann insbesondere senkrecht zu einer Längsachse oder Hauptachse des Reflektors stehen.
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Es ist noch eine weitere Ausgestaltung, dass die Wölbung an den vorderseitigen Rand der Reflexionsseite der Blende angrenzt. So kann eine effektive Farbkompensation mit einer geringen Rückreflexion von der Wölbung zurück auf den Schalenreflektor erreicht werden. Die Wölbung kann dabei insbesondere an die Lichtaustrittebene angrenzen.
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Jedoch mag sich die Wölbung z.B. zumindest abschnittsweise auch bis kurz vor oder kurz hinter den vorderseitigen Rand erstrecken.
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Insbesondere ist es eine Ausgestaltung, dass die Reflexionsseite sich (insbesondere in Längsrichtung) zumindest abschnittsweise bis hinter bzw. über die Lichtaustrittsebene heraus erstreckt, mit ihrem (bezüglich der Längsrichtung) vor bzw. innerhalb der Lichtaustrittsebene liegenden Teilbereich reflektierend ausgebildet ist und mit ihrem sich über die Lichtaustrittsebene heraus erstreckenden Teilbereich absorbierend ausgebildet ist. Dies ermöglicht ein gut begrenztes Lichtabstrahlmuster mit einer effektiven Farbkompensation und einer ausgeprägten Hell/Dunkel-Grenze.
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Es ist insbesondere eine Weiterbildung, dass sich die Wölbung bis zur Lichtaustrittsebene erstreckt (bzw. an die Lichtaustrittebene angrenzt) und dabei zumindest abschnittsweise nicht den vorderseitigen Rand der Reflexionsseite der Blende darstellt, sondern die Reflexionsseite sich zumindest abschnittsweise vor die Lichtaustrittsebene (über die Lichtaustrittsebene hinaus) erstreckt. Dadurch kann eine effektive Farbkompensation mit einer konturierten Hell/Dunkel-Grenze kombiniert werden. Insbesondere dazu mag diese Weiterbildung mit ihrem (bezüglich der Längsrichtung) hinter bzw. innerhalb der Lichtaustrittsebene liegenden Teilbereich reflektierend ausgebildet sein und mit ihrem sich über die Lichtaustrittsebene heraus erstreckenden Teilbereich absorbierend ausgebildet sein.
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Es ist noch eine Ausgestaltung, dass die Wölbung zumindest teilweise als ein in Richtung des Schalenreflektors vorspringender Vorsprung ausgebildet ist. Es ist eine zusätzliche oder alternative weitere Ausgestaltung, dass die Wölbung zumindest teilweise als ein gegen die Richtung des Schalenreflektors vorspringender (rückspringender) Rücksprung ausgebildet ist.
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Es ist zudem eine Ausgestaltung, dass die Wölbung im Querschnitt zumindest einen gekrümmten Abschnitt aufweist. Alternativ oder zusätzlich kann die Wölbung im Querschnitt zumindest einen geradlinigen Abschnitt aufweisen. Alternativ oder zusätzlich kann die Wölbung im Querschnitt zumindest eine Stufe aufweisen.
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Jedoch ist die Leuchtvorrichtung nicht darauf beschränkt und kann grundsätzlich eine oder mehrere lokale, örtlich getrennte Wölbungen aufweisen. Die Leuchtvorrichtung mag grundsätzlich jede beliebige Querschnittsform aufweisen. Die Querschnittsform mag sich über die Erstreckung der Wölbung ändern. Auch ist die Form der Wölbung in Draufsicht auf die Reflexionsseite grundsätzlich nicht beschränkt und mag z.B. länglich oder nicht länglich, z.B. rund, sein.
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Es ist noch eine weitere Ausgestaltung, dass die Reflexionsseite zumindest bereichsweise teilreflektierend ausgebildet ist. Folglich wird auf einen teilreflektierenden Bereich der Reflexionsseite einfallendes Licht nur zu einem Anteil reflektiert. Dadurch wird eine besonders präzise Einstellung des Lichtabstrahlmusters der Leuchtvorrichtung erreicht.
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Es ist eine Weiterbildung davon, dass die Blende so ausgestaltet ist, dass der an dem teilreflektierenden Bereich nicht reflektierte Lichtanteil von der Blende absorbierbar ist bzw. absorbiert wird. Dies ergibt den Vorteil, dass eine Helligkeitsverteilung des Lichtabstrahlmusters änderbar ist ohne die Form des Lichtabstrahlmusters zu ändern.
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Es ist noch eine Weiterbildung davon, dass die Blende so ausgestaltet ist, dass der an dem (mindestens einen) teilreflektierenden Bereich nicht reflektierte Lichtanteil von der Blende durchgelassen wird. Dies ergibt den Vorteil, dass mit einfachen Mitteln auch eine Form des Lichtabstrahlmusters änderbar ist. Beispielsweise kann so ein durchgelassener, insbesondere geringer, Lichtanteil in einen Raumbereich gestrahlt werden, der außerhalb des durch Reflexion an der Reflexionsseite erzeugten Lichtabstrahlmusters liegt, z.B. für eine verbesserte Sichtbarkeit. Für diese Weiterbildung mag die Blende beispielsweise einen lichtdurchlässigen, insbesondere transparenten, Grundkörper aufweisen, welcher an dem teilreflektierenden Bereich mit einer entsprechenden Schicht (einschließlich Schichtstapel) versehen ist.
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Es ist ferner eine Ausgestaltung, dass die Blende bereichsweise dergestalt teildurchlässig ist, dass ein Teil des auf diesen mindestens einen Bereich der Reflexionsseite auftreffenden Lichts nicht reflektiert wird, sondern teilweise durch die Blende durchgelassen und teilweise absorbiert wird.
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Es ist noch eine Ausgestaltung, dass die Leuchtvorrichtung eine Fahrzeug-Leuchtvorrichtung oder ein Teil davon ist. Die Art des Fahrzeugs ist nicht beschränkt und kann beispielsweise wassergestützte Fahrzeuge (Schiffe usw.), luftgestützte Fahrzeuge (Flugzeuge, Helikopter usw.) als auch landgestützte Fahrzeuge (z.B. Pkw, Lkw, Motorräder usw.) umfassen.
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Die Leuchtvorrichtung kann allgemein ein oder mehrere dem Schalenreflektor nachgeschaltete optische Elemente aufweisen, z.B. ein oder mehrere Linsen, weitere Reflektoren, lichtdurchlässige Abdeckungen usw.
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Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im Zusammenhang mit der folgenden schematischen Beschreibung von Ausführungsbeispielen, die im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläutert werden. Dabei können zur Übersichtlichkeit gleiche oder gleichwirkende Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen sein.
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1 zeigt als Schnittdarstellung in Seitenansicht eine Fahrzeugbeleuchtungsvorrichtung mit einer planen Blende;
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2 zeigt die Fahrzeugbeleuchtungsvorrichtung aus 1 in Draufsicht;
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3 zeigt ein teilweises Lichtabstrahlmuster der Fahrzeugbeleuchtungsvorrichtung aus 1 in einem Fernfeld;
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4 zeigt als Schnittdarstellung in Seitenansicht eine erfindungsgemäße Fahrzeugbeleuchtungsvorrichtung;
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5 zeigt als Schnittdarstellung in Seitenansicht einen Ausschnitt aus der Blende der erfindungsgemäßen Fahrzeugbeleuchtungsvorrichtung gemäß 4 im Bereich ihrer vorderseitigen Rands; und
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6–17 zeigen mögliche Varianten der Blende in einer zu 5 analogen Darstellung.
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1 zeigt eine Leuchtvorrichtung in Form einer Fahrzeugbeleuchtungsvorrichtung 1. 2 zeigt die Fahrzeugbeleuchtungsvorrichtung 1 in Draufsicht.
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Die Fahrzeugbeleuchtungsvorrichtung 1 weist mindestens eine Lichterzeugungseinheit 12, einen Halbschalenreflektor 13 mit einer annähernd ellipsoiden Reflexionsfläche 13a an seiner Innenseite, eine Linse 14 und eine Blende 5 auf. Diese Elemente können in einem staub- und/oder feuchtigkeitsdichten Gehäuse (o.Abb.) aufgenommen sein.
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Ein vorderer Rand 20 des Reflektors 13 ist seitlich nach vorne gekrümmt und läuft in Spitzen T aus, wie in 2 gezeigt. Dadurch kann beispielsweise ein von der Fahrzeugbeleuchtungsvorrichtung 1 erzeugtes Lichtabstrahlmuster aufgeweitet werden.
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Ein unterer Rand des Reflektors 13 liegt auf einer horizontalen Ebene ("Hauptebene") H, welche eine Ellipsenebene des Reflektors 13 darstellt. In der Hauptebene H liegt auch eine Längsachse A der Fahrzeugbeleuchtungsvorrichtung 1, welche zudem einer optischen Achse O der Linse 14 entspricht. Die Hauptebene H teilt den dargestellten Raum gedanklich in einen oberen Halbraum OH und einen unteren Halbraum UH auf. Während die Linse 14 sich zur Hälfte in dem oberen Halbraum OH und zur anderen Hälfte in dem unteren Halbraum UH befindet, befindet sich der Reflektor 13 nur in dem oberen Halbraum OH.
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Der Reflektor 13 weist einen von dem Reflektor 13 überwölbten inneren Brennpunkt F1 und einen äußeren Brennpunkt (o.Abb.), welcher zwischen dem Reflektor 13 und der Linse 14 liegt, auf. Folglich wird so von dem Reflektor 13 direkt nur ein in dem unteren Halbraum UH liegender Teil der Rückseite 17 der Linse 14 bestrahlt. Der Reflektor 13 weist beispielweise einen Grundkörper aus Kunststoff mit einer spekular reflektierenden Reflexionsfläche 13a auf.
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Im Bereich des inneren Brennpunkts F1 befindet sich eine Lichtaustrittsfläche (o.Abb.) der Lichterzeugungseinheit 12. Der innere Brennpunkt F1 kann aufgrund der nicht vernachlässigbar kleinen Lichtaustrittsfläche auch als ein Brennfleck angesehen werden. Die Lichterzeugungseinheit 12 weist an ihrer Oberseite weißes Licht bzw. blau-gelbes Mischlicht abstrahlende Konversions-Leuchtdioden 21 auf. Beispielsweise können mehrere Konversions-Leuchtdioden 21 in Reihe oder in einer Matrixanordnung angeordnet sein. Den Konversions-Leuchtdioden 21 kann beispielsweise ein Diffusor nachgeschaltet sein. Bei aktivierten Leuchtdioden bzw. aktivierter Lichterzeugungseinheit 12 wird an den Lichtaustrittsflächen der Leuchtdioden 21 austretendes Licht L in den Reflektor 13 gestrahlt. Der Reflektor 13 ist also der Lichterzeugungseinheit 12 optisch nachgeschaltet.
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Die dem Reflektor 13 optisch nachgeschaltete Linse 14 weist eine asphärische Form auf und ist um ihre optische Achse O rotationssymmetrisch ausgebildet. Die optische Achse O ist hier horizontal liegend eingezeichnet. Die Linse 14 weist folglich eine plan-konvexe Grundform auf, wobei eine konvexe, vordere Oberfläche 16 eine kugelartige Form aufweist und eine plane, rückwärtige Oberfläche ("Rückseite") 17 senkrecht zu der optischen Achse O liegt, welche hier mit der x-Achse übereinstimmt. Die Linse 14 besteht aus preiswertem PMMA, PC, ABS o.ä. Ein Durchmesser der Linse 14 senkrecht zu der optischen Achse O (was einem Kreisdurchmesser der planen Oberfläche 17 entspricht) beträgt hier ca. 50 mm, bei einer Dicke entlang der optischen Achse O von ca. 20 mm. Eine Länge der Fahrzeugbeleuchtungsvorrichtung 1 beträgt insbesondere zwischen 80 mm und 90 mm.
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Die Blende 5 ist als planes, plattenförmiges Blechteil ausgestaltet und teilweise in einen Strahlengang zwischen dem Reflektor 13 und der Linse 14 geschaltet, ist also optisch zwischen den Reflektor 13 und die Linse 14 geschaltet. Die Blende 5 weist dazu eine dem Reflektor 13 zugewandte, durch den Reflektor 13 direkt anstrahlbare oder beleuchtbare, spekular reflektierende Seite ("Reflexionsseite") 8 auf. Die Reflexionsseite 8 weist eine plane Grundform auf. Bei aktivierter Lichterzeugungseinheit 12 wird ein Teil L1 des davon abgestrahlten und von dem Reflektor 13 reflektierten Lichts L direkt auf und durch die Linse 14 gestrahlt. Ein anderer Teil L2 des von dem Reflektor 13 abgestrahlten Lichts wird auf die Reflexionsseite 8 gestrahlt und von dort auf und durch die Linse 14 gestrahlt.
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3 zeigt ein (Teil-)Lichtabstrahlmuster M1 senkrecht zur optischen Achse O im Fernfeld der Fahrzeugbeleuchtungsvorrichtung 1. Dieses Lichtabstrahlmuster M1 wird durch das direkt von dem Reflektor 13 auf die Linse 14 gestrahlte Licht erzeugt, das also durch den unteren Halbraum UH der Linse 14 läuft.
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Das Lichtabstrahlmuster M1 weist einen weißen Kern K und einen umlaufenden farbigen Saum S auf, welcher durch die Dispersion der Linse 14 erzeugt wird. Der farbige Saum S ist in einem oberen Bereich gelb und in einem unteren Bereich blau, da kurzwelliges Licht typischerweise stärker gebrochen wird. Ein Grad der Dispersion ist unter anderem auch von dem Einfallswinkel des Lichts auf die Linse 14 beeinflusst.
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Das Lichtabstrahlmuster M1 weist ferner eine Hell-Dunkel-Grenze G an seinem oberen Rand auf, welche durch einen vorderen oder vorderseitigen Rand 19 der Blende 5 erzeugt wird. Das Lichtabstrahlmuster M1 weist einen weißen Kern K und einen umlaufenden farbigen Saum S auf, welcher durch die Dispersion der Linse 14 erzeugt wird. Der farbige Saum S weist einen blauen, einen weißen und einen gelben Streifen auf, welche einer Farbtrennung der blauen und gelben Farbanteile des von den weißen Leuchtdioden der Lichterzeugungseinheit 12 durch die Dispersion entsprechen. Die Wirkung der Dispersion ist unter anderem auch von dem Einfallswinkel des Lichts auf die Linse 14 beeinflusst.
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Ein weiteres, nicht dargestelltes, (Teil-)Lichtabstrahlmuster M2 wird durch das von der Blende 5 auf die Linse 14 gestrahlte Licht erzeugt. Das Lichtabstrahlmuster M2 ist dem Lichtabstrahlmuster M1 formähnlich, allerdings mit einem oberen blauen und unteren gelben Saum. Insgesamt werden die beiden Lichtabstrahlmuster M1 und M2 überlagert, so dass sich ihre Säume im Idealfall zumindest teilweise wieder zu weißem Licht vereinigen können. Jedoch ist diese Überlagerung in der Regel nicht vollständig, z.B. aufgrund von Unterschieden im Einstrahlwinkel auf die Linse 14 und/oder einer Lauflänge in der Linse 14 usw.
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Das Lichtabstrahlmuster M1 weist ferner eine Hell-Dunkel-Grenze an seinem oberen Rand auf, welche durch einen vorderseitigen Rand 19 der Blende 5 erzeugt wird.
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4 zeigt eine Leuchtvorrichtung in Form einer Fahrzeugbeleuchtungsvorrichtung 11. 5 zeigt als Schnittdarstellung in Seitenansicht einen Ausschnitt aus der Blende 15 im Bereich ihrer vorderseitigen Rands 19.
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Die Fahrzeugbeleuchtungsvorrichtung 11 ist ähnlich zu der Fahrzeugbeleuchtungsvorrichtung 1 aufgebaut, außer dass nun die ansonsten plane Reflexionsseite 18 der Blende 15 mindestens eine lokal begrenzte Wölbung 22, 22a aufweist. Die Wölbung 22, 22a ist als ein länglicher, sich quer (senkrecht zur Bildebene) über die Reflexionsseite 18 erstreckender Vorsprung ausgebildet, wobei der Vorsprung sich in Richtung des Reflektors 14 wölbt bzw. vorspringt. Dabei ist die Wölbung 22, 22a im Querschnitt vollständig gekrümmt. Die Wölbung 22, 22a ist in Richtung des vorderseitigen Rands 19 zunächst ansteigend und dann abfallend ausgebildet, z.B. ringsektorförmig mit konstanter Krümmung, alternativ mit veränderlichem Krümmungsradius.
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Die Wölbung 22, 22a weist den Vorteil auf, dass mittels ihr ein Strahlengang durch die Linse 14 und damit insbesondere eine Farbverteilung desjenigen Lichts L2, das durch eine obere Linsenhälfte läuft, dergestalt angepasst werden kann, dass eine Reduzierung der Farbsäume S erreicht wird. Insbesondere kann so ein Einfallswinkel auf die Linse 14 und dessen Ort gezielt eingestellt werden, um Ort und Dispersion des von der Wölbung 22, 22a abgestrahlten Lichts L zur Farbkompensation zu optimieren. Durch die lokale Begrenzung der Wölbung 22, 22a wird eine Grundform des Lichtabstrahlmusters M1 beibehalten, insbesondere im Fernfeld.
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Die Blende 15 erstreckt sich bis zu der Lichtaustrittebene E des Reflektors 14 bzw. der Fahrzeugbeleuchtungsvorrichtung 11. Die Wölbung 22 grenzt an die Lichtaustrittebene E an.
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6 zeigen eine mögliche Variante der Blende 15, bei welcher die Wölbung 22, 22b in Richtung des vorderseitigen Rands 19 im Querschnitt gekrümmt ist und nur nach oben ansteigt. Ein Krümmungsradius verringert sich, je kleiner ein Abstand zu der Lichtaustrittebene E ist.
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6 zeigen eine mögliche Variante der Blende 15, bei welcher die Wölbung 22, 22c in Richtung des vorderseitigen Rands 19 linear nach oben ansteigt.
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8 zeigen eine mögliche Variante der Blende 15, bei welcher die Wölbung 22, 22d in Richtung des vorderseitigen Rands 19 im Querschnitt gekrümmt ist und nur nach oben ansteigt. Ein Krümmungsradius erhöht sich, je kleiner ein Abstand zu der Lichtaustrittebene E ist.
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9 zeigen eine mögliche Variante der Blende 15, bei welcher die Wölbung 22, 22e in Richtung des vorderseitigen Rands 19 linear nach unten abfällt und dazu an einem hinteren (am weitesten von der Lichtaustrittebene E entfernten) Punkt eine Stufe aufweist.
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Die Wölbungen 22a bis 22e sind alle als Vorsprünge ausgebildet. Dies ist jedoch nicht zwingend, und die folgend dargestellten Wölbungen 22f bis 22k sind beispielsweise als von dem Reflektor 13 weggewölbte Rücksprünge ausgebildet. Es sind auch Mischformen möglich.
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10 zeigen eine weitere mögliche Variante der Blende 15, bei welcher die Wölbung 22, 22f als Rücksprung in Richtung des vorderseitigen Rands 19 im Querschnitt linear ansteigend ausgebildet ist und dazu an einem hinteren (am weitesten von der Lichtaustrittebene E entfernten) Punkt eine Stufe aufweist.
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11 zeigen noch eine weitere mögliche Variante der Blende 15, bei welcher die Wölbung 22, 22g als Rücksprung in Richtung des vorderseitigen Rands 19 im Querschnitt linear abfallend ausgebildet ist.
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12 zeigen noch eine weitere mögliche Variante der Blende 15, bei welcher die Wölbung 22, 22h als Rücksprung in Richtung des vorderseitigen Rands 19 im Querschnitt gekrümmt abfallend ausgebildet ist, und zwar mit geringer werdendem Krümmungsradius.
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13 zeigen noch eine weitere mögliche Variante der Blende 15, bei welcher die Wölbung 22, 22i als Rücksprung in Richtung des vorderseitigen Rands 19 im Querschnitt gekrümmt abfallend ausgebildet ist, und zwar mit zunächst geringer werdendem und dann wieder stärker werdendem Krümmungsradius.
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14 zeigen noch eine weitere mögliche Variante der Blende 15, bei welcher die Wölbung 22, 22j als Rücksprung in Richtung des vorderseitigen Rands 19 im Querschnitt gekrümmt abfallend ausgebildet ist, und zwar mit stärker werdendem Krümmungsradius.
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15 zeigen noch eine weitere mögliche Variante der Blende 15, bei welcher die Wölbung 22, 22k als Rücksprung in Richtung des vorderseitigen Rands 19 im Querschnitt gekrümmt ansteigend ausgebildet ist, und zwar mit stärker werdender Krümmung. Die Wölbung 22k weist dazu an einem hinteren (am weitesten von der Lichtaustrittebene E entfernten) Punkt eine Stufe auf.
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16 zeigt noch eine weitere mögliche Blende 25. Die Blende 25 ist ähnlich zu der Blende 15 mit der Wölbung 22e ausgestaltet, erstreckt sich aber weiter nach vorne über die Lichteintrittsebene E nach außen hinaus. Die Blende 25 weist also einen innenliegenden Bereich 25a auf, welcher von dem Reflektor 13 zumindest teilweise überwölbt ist und rückseitig der Lichteintrittsebene E auf einem Abschnitt der Längsachse A liegt, an welcher sich auch der Reflektor 13 befindet (z.B. mit seinen Spitzen T). Die Blende 25 weist ferner einen außenliegenden Bereich 25b auf, welcher von dem Reflektor 13 zumindest teilweise überwölbt ist und vorderseitig der Lichteintrittsebene E auf einem Abschnitt der Längsachse A liegt, an welcher sich der Reflektor 13 nicht mehr befindet.
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Mittels des außenliegenden Bereichs 25b lässt sich eine Hell/Dunkel-Grenze verbessert anpassen. Um eine unerwünschte Blendstrahlung zu vermeiden, kann der außenliegenden Bereich 25b oberseitig bzw. an der Reflexionsseite 18 der Blende 25 absorbierend ausgestaltet sein, während die Blende 25 an dem innenliegenden Bereich 25a der Reflexionsseite 18 z.B. verspiegelt (spekular reflektierend) ausgebildet sein kann.
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17 zeigt eine weitere mögliche Variante der Blende 25 mit den beiden Bereichen 25a und 25b, wobei die Blende nun aber die rückspringende Wölbung 22f aufweist.
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Obwohl die Erfindung im Detail durch die gezeigten Ausführungsbeispiele näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht darauf eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.
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So mag die konvexe Oberfläche der Linse auch eine ellipsoide oder paraboloide Oberfläche sein. Allgemein ist die Linse nicht auf konvexe Linsen beschränkt, sondern kann z.B. auch konkave oder konvex-konkave Linsen umfassen. Unter einer Linse kann allgemein ein optisches Abbildungselement oder Abbildungssystem verstanden werden, welches auch eine Linse im engeren Sinne umfassen kann.
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Allgemein kann die Position und Drehlage der Elemente der Fahrzeugbeleuchtungsvorrichtung zueinander variieren. So kann die Lichterzeugungseinheit bzw. deren Lichtaustrittsfläche gegen die Hauptebene H des Reflektors 13 angewinkelt sein oder aus dem Brennpunkt F1 heraus verschoben sein.
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Zudem mag der Reflektor gegenüber der Linse angewinkelt sein. Insbesondere mag die Hauptebene H des Reflektors schräg zu der optischen Achse der Linse stehen. Ein zugehöriger Neigungswinkel beträgt vorzugsweise nicht mehr als ca. 20°. Dadurch können Farbentmischungen zumindest teilweise kompensiert werden, und monochrome Farbsäume werden unterdrückt.
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Zudem mag die Form des Querschnitts der Wölbung eine Mischform sein, z.B. der gezeigten Formen 22a bis 22k.
