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Die
Erfindung betrifft eine Beleuchtungseinheit mit mindestens einer
Lichtquelle und mindestens einem integrierten, der Lichtquelle nachgeschalteten transparenten
Lichtleitkörper,
der eine geschlossene Mantelfläche
und zumindest eine der Lichtquelle abgewandte Lichtaustrittsseite
aufweist, wobei der Lichtleitkörper
die Lichtquelle zumindest bereichsweise umgibt und die Lichtaustrittsseite
des Lichtleitkörpers
zumindest eine geschlossene, nicht ebene, eine optische Linse umgebende
Außenraumfläche hat,
deren äußere Begrenzung
weiter entfernt von der Lichtquelle ist als die innere Begrenzung.
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Aus
der
EP 0 635 744 A2 ist
eine derartige Beleuchtungseinheit bekannt. Die Wandstärke des Lichtleitkörpers ist
groß.
Eine wiederholbare Fertigung ist aufgrund der Schrumpfung des Werkstoffs des
Lichtleitkörpers
schwierig. Um eine hohe Lichtausbeute zu erzielen, wird die Außenseite
des Lichtleitkörpers
in einem zusätzlichen
Arbeitsgang verspiegelt.
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Aus
der
DE 199 14 893
A1 ist ein langgezogenes Vorsatzprofil für Leuchtröhren bekannt.
Dieses hat zwei voneinander getrennte Mantelflächen und eine ebene Lichtaustrittsfläche. Die
Leuchtröhren werden
in das Vorsatzprofil eingesetzt oder eingesteckt. Die Lichtausbeute
ist von der Montagegenauigkeit und dem Luftspalt zwischen der Leuchtröhre und
dem Vorsatzprofil abhängig.
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Die
US 5,526,190 A beschreibt
ein langgezogenes optisches Verteilelement, in das eine Lichtquelle
eingesetzt ist. Auch dieses Verteilelement hat zwei voneinander
getrennte Mantelflächen.
Die Lichtaustrittsseite hat eine zur Lichtquelle konzentrische äußere Lichtaustrittsfläche. Die
Montagegenauigkeit der Lichtquelle im Verteilelement beeinträchtigt auch
in diesem Gegenstand die Lichtausbeute.
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Durch
die
US 5,894,195 A ist
eine Beleuchtungseinheit mit mindestens einer Lichtquelle und mindestens
einem integrierten, der Lichtquelle nachgeschalteten transparenten
Lichtleitkörper
bekannt, der eine geschlossene Mantelfläche und zumindest eine der
Lichtquelle abgewandte Lichtaustrittsseite aufweist. Der Lichtleitkörper umgibt
die Lichtquelle zumindest bereichsweise. Die Lichtaustrittsseite
des Lichtleitkörpers
hat zumindest eine geschlossene, nicht ebene, eine optische Linse
umgebende Außenraumfläche, deren äußere Begrenzung
weiter entfernt von der Lichtquelle ist, als die innere Begrenzung.
Die Lichtquelle kann einen lichtemittierenden Chip und einen Elektronikschutzkörper aufweisen. Der
Lichtleitkörper
kann an den Elektronikschutzkörper
angeformt sein. Alternativ kann der Elektronikschutzkörper Teil
des Lichtleitkörpers
sein. Die Mantelfläche
des Lichtleitkörpers
hat keinen Brennpunkt.
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Der
vorliegenden Erfindung liegt daher die Problemstellung zugrunde,
eine wiederholbar fertigbare Beleuchtungseinheit mit einer hohen
Lichtausbeute zu entwickeln.
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Diese
Problemstellung wird mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst. Dazu
weist die Lichtquelle einen lichtemittierenden Chip und einen Elektronikschutzkörper auf.
Der Lichtleitkörper ist
an den Elektronikschutzkörper
angeformt oder der Elektronikschutzkörper ist Teil des Lichtleitkörpers. Die
Lichtquelle und ein beliebiger Punkt der Mantelfläche des
Lichtleitkörpers
liegen auf einer gedachten Geraden, wobei die Gerade mit der Normalen
der Mantelfläche
in diesem Punkt einen Winkel einschließt, der größer ist als der Grenzwinkel
der Totalreflexion am Übergang
des Werkstoffes des Lichtleitkörpers
zur Umgebung der Beleuchtungseinheit. Die Mantelfläche des
Lichtleitkörpers
hat keinen Brennpunkt. Die Außenraumfläche ist
ein konusförmiger Ring
oder weist mindestens einen konvexen Abschnitt auf.
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Die
von der Lichtquelle emittierten Lichtstrahlen werden durch den Lichtleitkörper zum
einen zur z. B. zentralen optischen Linse geleitet, zum anderen
werden sie innerhalb des Lichtleitkörpers an dessen Mantelfläche geleitet.
Das Verhalten der Lichtstrahlen an der Grenzfläche ist abhängig von ihrem Auftreffwinkel
und den Werkstoffen des z. B. optisch dichten Lichtleitkörpers und
der Umgebung der Beleuchtungseinheit, z. B. der sie umgebenden optisch
dünneren
Luft. Treffen die Strahlen normal zur Grenzfläche auf, durchdringen sie diese
ohne Beeinflussung. Mit zunehmendem Winkel zwischen dem einfallenden
Lichtstrahl und der Normalen auf die Oberfläche werden die ausfallenden
Lichtstrahlen von der Normalen weg gebrochen. Ist der Auftreffwinkel
der Lichtstrahlen auf die Oberfläche
größer als der
Grenzwinkel, werden die vom dichteren Medium des Lichtleitkörpers auf
die Grenzfläche
auftreffenden Strahlen nicht mehr gebrochen, sondern in Richtung
des Inneren des Lichtleitkörpers
reflektiert.
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Die
innerhalb des Lichtleitkörpers
an der Mantelfläche
auftreffenden Lichtstrahlen werden an dieser reflektiert und gelangen
an die Außenraumfläche. An
dieser werden die Lichtstrahlen vom Lot weg gebrochen und in die
Umgebung geleitet.
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Da
die Bedingung der Totalreflexion für jeden Punkt der Mantelfläche erfüllt ist,
wird das gesamte von der Lichtquelle erzeugte Licht ohne separate
Verspiegelung in Richtung der Lichtaustrittsfläche abgestrahlt.
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Die
Mantelfläche
des Lichtleitkörpers
umfasst zumindest den Bereich der Außenfläche des Lichtleitkörpers, der
in einem Segment in bezug auf die Lichtquelle liegt, das durch eine
Verbindungsgerade durch die Lichtquelle und die den Durchmesser der
optischen Linse begrenzenden Kante sowie einen Winkel von mindestens
etwa 70 Grad zur Normalen auf die Lichtquelle begrenzt wird.
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Die
Kontur der Mantelfläche
in Längs-
und Umfangsrichtung des Lichtleitkörpers kann stetig oder unstetig
sein. Sie hat keinen Brennpunkt und die aus ihr ausfallenden Lichtstrahlen
sind zueinander nicht parallel. Mit der Brechung an der Außenraumfläche wird
die Richtung der aus dem Lichtleitkörper austretenden Lichtstrahlen
festgelegt. Durch diesen Aufbau des Lichtleitkörpers kann er mit geringer Wandstärke hergestellt
werden. Der Lichtleitkörper ist
daher bei der Fertigung nur einer geringen Schrumpfung unterworfen.
Auch ist aufgrund der geringen Wandstärke die Abkühlzeit gering, wodurch nur
eine kurze Fertigungszeit erforderlich ist.
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Die
Beleuchtungseinheit ist somit wiederholbar genau fertigbar und hat
eine hohe Lichtausbeute.
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Die
Beleuchtungseinheit ist beispielsweise ein Komplettteil, das eine
Leucht- oder Lumineszenzdiode mit integrierter optischer Lichtleit-
und -verteileinrichtung umfasst. Derartige Beleuchtungseinheiten
werden z. B. in Kraftfahrzeugen eingesetzt. Die Beleuchtungseinheit
kann eine einzelne Lichtquelle umfassen, es können in ihr aber auch mehrere Leuchtdioden
zu einer Einheit zusammengefasst sein, beispielsweise in einer Rückleuchteneinheit.
In einer derartigen Beleuchtungseinheit, die ein Gestaltungselement
des Fahrzeuges ist, können
die Leuchtdioden beispielsweise in einem gemeinsamen Lichtleitkörper integriert
sein.
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Die
Lichtquelle wird hier als punktförmige Lichtquelle
angenommen. Sie kann jedoch auch z. B. eine lichtabstrahlende Fläche, eine
Kugel, eine Pyramide, einen lichtabstrahlenden Quader etc. umfassen.
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Weitere
Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und
der nachfolgenden Beschreibung schematisch dargestellter Ausführungsformen.
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1:
Schnitt durch eine Beleuchtungseinheit mit parallelem Lichtaustritt;
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2:
Schnitt durch eine Beleuchtungseinheit mit diffusem Lichtaustritt
in den Randbereichen;
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3:
Schnitt durch eine Beleuchtungseinheit mit asymmetrischem Lichtaustritt;
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4:
Schnitt durch eine weitere Beleuchtungseinheit mit asymmetrischem
Lichtaustritt.
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Die 1 zeigt
einen Schnitt durch eine Beleuchtungseinheit mit einer Lichtquelle
(10) und einem Lichtleitkörper (20). Das von
der Lichtquelle (10) emittierte Licht wird durch den ihr nachgeschalteten Lichtleitkörper (20)
geleitet und vom Lichtleitkörper (20)
in die Umgebung (1) abgestrahlt.
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Die
Lichtquelle (10) ist beispielsweise eine Leuchtdiode (10).
Diese besteht aus Elektronikteilen, z. B. einem lichtemittierenden
Chip (13) und mindestens zwei mit dem Chip (13)
verbundenen Anschlüssen
(12). Zumindest der Chip (13) ist zur Bildung
eines Elektronikschutzkörpers
(14) mit einer Kunststoffschicht umgossen oder umspritzt.
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An
den Elektronikschutzkörper
(14) ist der Lichtleitkörper
(20) z. B. durch Spritzgießen angeformt. Der Lichtleitkörper (20)
ist beispielsweise ein rotationssymmetrischer Kunststoffkörper z.
B. aus PMMA oder einem anderen optisch klaren thermoplastischen
Kunststoff, dessen Außendurchmesser über seine
Länge von
einer Lichteintrittsseite (21) zu einer Lichtaustrittsseite
(22) hin zunimmt. Der Durchmesser des Lichtleitkörpers (20)
auf der Lichtaustrittsseite (22) beträgt bei der in 1 dargestellten Beleuchtungseinheit
etwa dem 2,5-fachen
seiner Länge,
der Durchmesser der Lichteintrittsseite (21) entspricht
etwa dem 1,25-fachen der Länge
des Lichtleitkörpers
(20).
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Auf
der Lichteintrittsseite (22) umgreift der Lichtleitkörper (20)
die Leuchtdiode (10) z. B. derart, dass der gesamte Elektronikschutzkörper (14)
innerhalb des Lichtleitkörpers
(20) liegt. Die von der Leuchtdiode (10) emittierten
Lichtstrahlen (51, 52) werden dann beispielsweise
sämtlich
in den Lichtleitkörper
(20) geleitet.
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Die
Mantelfläche
(28) des Lichtleitkörpers (20)
ist eine geschlossene Fläche.
Ihr Abstand zur Mittellinie wächst
zur Lichtaustrittsseite (22) hin stetig an. Eine Gerade,
auf der die Leuchtdiode (10) und ein beliebiger Punkt (29)
der Mantelfläche
(28) liegt, schneidet die Normale zur Mantelfläche (28)
in diesem Punkt (29) in einem Winkel, der größer ist,
als der Grenzwinkel der Totalreflexion an der Grenzfläche (31)
des Werkstoffes des Lichtleitkörpers
(20) mit der Umgebungsluft (1). Der Grenzwinkel
beträgt
beispielsweise bei PMMA ca. 42 Grad.
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Die
Lichtaustrittsseite (22) ist konkav ausgestaltet und hat
in der 1 zwei Teilbereiche (23, 26), die
konzentrisch zueinander angeordnet sind. Ein zentraler Bereich (26),
sein Durchmesser beträgt etwa
ein Drittel des Durchmessers der Lichtaustrittsseite (22),
ist als Sammellinse (27) ausgebildet. Diese ist in Längsrichtung
des Lichtleitkörpers
(20) etwa mittig angeordnet. Sie hat eine in Richtung der Lichtaustrittsseite
(22) gerichtete konvexe Gestalt, sie kann aber auch z.
B. als Fresnellinse mit einer Vielzahl von konzentrischen Teilabschnitten
einer konvexen Linse ausgeführt
sein. Die optische Achse (32) der Sammellinse (27)
durchdringt die Leuchtdiode (10), der Brennpunkt (33)
der Sammellinse (27) liegt beispielsweise in Richtung der
Lichtaustrittsseite (22) versetzt zur Leuchtdiode (10).
Der die Sammellinse (27) umgebende Teilbereich (23)
der Lichtaustrittsseite (22) ist als konusförmiger Ring
(34) ausgebildet. Die innere Begrenzung (24) dieser
ringförmigen
Fläche
(23) grenzt an die Sammellinse (27), die äußere Begrenzung
(25) der ringförmigen
Fläche (23)
schließt
an die Mantelfläche
(28) des Lichtleitkörpers
(20) an.
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Bei
einer beispielsweise mehrstufigen Herstellung einer integrierten
Beleuchtungseinheit wird der Elektronikschutzkörper (14) zur Bildung
einer Zwischenstufen-Leuchtdiode mit Kunststoff umgossen oder umspritzt.
Die Zwischenstufen-Leuchtdiode weist beispielsweise eine weitgehend
konstante Wandstärke
auf. Sie kann bereits die Sammellinse (27) umfassen.
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Diese
Zwischenstufen-Leuchtdiode wird dann z. B. in einem zweiten Arbeitsschritt
zur weiteren Ausbildung des Lichtleitkörpers (20) weiter
in einer Spritzgießform
mit Kunststoff umspritzt. Es entsteht ein homogener, transparenter
Lichtleitkörper (20),
dessen maximale Wandstärke
etwa ein Fünftel des
Durchmessers der Lichtaustrittsseite (22) beträgt. Beim
Abkühlen
nach dem Spritzgießen
ist die Schrumpfung des Lichtleitkörpers (20) wegen seiner geringen
Wandstärke
minimal. Aufgrund ihrer geometrischen Gestalt und ihres homogenen
Aufbaus ist die Beleuchtungseinheit nach ihrer spritzgießtechnischen
Fertigstellung gut aus der Spritzgießform entnehmbar.
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Der
Elektronikschutzkörper
(14) und der Lichtleitkörper
(20) können
aber auch in einem einzelnen Fertigungsvorgang, z. B. in einem Spritzgussvorgang,
hergestellt werden. Der Elektronikschutzkörper (14) ist dann
ein Teil des Lichtleitkörpers
(20).
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Die
Sammellinse (27) der fertigen Beleuchtungseinheit liegt
innerhalb der äußeren Kontur
des Lichtleitkörpers
(20). Sie ist daher z. B. gut gegen Beschädigungen
geschützt.
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Beim
Betrieb der Beleuchtungseinheit wird Licht von der Leuchtdiode (10)
in Richtung der Lichtaustrittsseite (22) emittiert. Die
Lichtstrahlen (51), die beispielsweise innerhalb eines
Kegels mit einem Winkel von 45 Grad zur optischen Achse (32) emittiert
werden, durchdringen den homogenen Lichtleitkörper (20) und treffen
auf die Sammellinse (27). Beim Austritt aus der Sammellinse
(27) werden die Lichtstrahlen (51) beispielsweise
in Richtung der optischen Achse (32) derart gebrochen,
dass die Lichtstrahlen (51) nach dem Austritt aus der Sammellinse
(27) parallel zueinander liegen.
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Lichtstrahlen
(52), die außerhalb
dieses Kegels emittiert werden, treffen von innen an einem Punkt
(29) auf die Mantelfläche
(28) des Lichtleitkörpers
(20) auf. Sie werden dort in Richtung des konusförmigen Rings
(34) reflektiert. Beim Durchtritt durch den konusförmigen Ring
(34) werden sie gebrochen. Nach dem Austritt aus dem Lichtleitkörper (20)
liegen die Lichtstrahlen (52) z. B. parallel zueinander.
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Der
von einer derartigen Beleuchtungseinheit beleuchtete Ausleuchtungsbereich
ist im zentralen Bereich hell ausgeleuchtet. Er wird von einem weiteren,
geringfügig
dunkleren Bereich umgeben. Im Randbereich ist dieser Bereich gegenüber einer unbeleuchteten
Zone scharf begrenzt.
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Die
Beleuchtungseinheit kann auch mit einer Sammellinse (27)
ausgeführt
werden, die einen größeren Abstand
zur Leuchtdiode (10) hat. Der Kegel, innerhalb dessen die
von der Leuchtdioden (10) emittierten Lichtstrahlen (51)
auf die Sammellinse (27) treffen, wird spitzer. Lichtstrahlen
(52), die bei dieser Anordnung unter einem Winkel von 45
Grad zur optischen Achse (32) von der Leuchtdiode (10)
emittiert werden, treffen nun auf die verlängerte Mantelfläche (28),
an der sie reflektiert werden. Der bei dieser Bauform eingesetzte
Lichtleitkörper
(20) ist länger
als der in 1 dargestellte Lichtleitkörper (20).
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Bei
einer Verkleinerung des Abstandes zwischen der Sammellinse (27)
und der Leuchtdiode (10) kann dementsprechend der Lichtleitkörper (20) der
Beleuchtungseinheit kürzer
ausgeführt
werden.
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Wird,
ausgehend von der in 1 dargestellten Ausführungsform,
die Sammellinse (27) mit einem kleinerem Durchmesser ausgeführt, ist
der Lichtleitkörper
(20) länger
als in 1 auszuführen. Umgekehrt
kann er bei einer Sammellinse (27) mit größerem Durchmesser
kürzer
ausgeführt
werden.
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Die
Beleuchtungseinheit kann auch einen Lichtleitkörper (20) aufweisen,
der einen kleineren Außendurchmesser
als der Lichtleitkörper
(20) in 1 hat. Dieser kann dann kürzer sein
als der in 1 dargestellte Lichtleitkörper (20).
Die Ausleuchtungsbereich dieser Beleuchtungseinheit ist z. B. im Randbereich
heller als die Ausleuchtung der in 1 dargestellten
Beleuchtungseinheit.
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Auch
eine Kombination der vorgenannten Maßnahmen ist denkbar. So können in
einer Beleuchtungseinheit beispielsweise Lichtstrahlen, die von
der Leuchtdiode (10) innerhalb eines Kegels mit einem Winkel
von etwa 35 Grad zur optischen Achse (32) emittiert werden,
auf die Sammellinse (27) auftreffen. Der maximale Durchmesser
des Lichtleitkörpers
(20) beträgt
dann z. B. das 1,3- bis 1,5-fache der Länge des Lichtleitkörpers (20).
Der Durchmesser der Lichteintrittsseite (21) des Lichtleitkörpers (20) liegt
zwischen dem 0,8- und 0,9-fachen der Länge des Lichtleitkörpers (20).
Die maximale Wandstärke kann
etwa ein Drittel des Durchmessers der Lichtaustrittsseite (22)
betragen. Der Lichtleitkörper
(20) kann auch auf seinem der Lichtaustrittsseite (22)
abgewandten Ende kalottenförmig
ausgebildet sein.
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Die 2 zeigt
eine Beleuchtungseinheit mit einem diffusen Lichtaustritt im Randbereich.
Der Aufbau der Beleuchtungseinheit entspricht dem der in der 1 dargestellten
Beleuchtungseinheit. Bei dieser Beleuchtungseinheit beträgt die maximale
Wandstärke
des Lichtleitkörpers
(20) etwa die Hälfte
der Länge
des Lichtleitkörpers
(20). Der ringförmige
Teilbereich (23) der Lichtaustrittsseite (22)
weist einen konvexen Bereich (37) auf. Die von der Leuchtdiode (10)
in Richtung der Sammellinse (27) emittierten Lichtstrahlen
(51) werden beispielsweise in Richtung der optischen Achse
(32) gebrochen, so dass sie nach dem Austritt in die Umgebung
(1) zumindest annähernd
parallel liegen. Die Lichtstrahlen (52), die an der Mantelfläche (28)
reflektiert werden, treffen auf den konvexen Bereich (37)
der Ringfläche
(23) auf. Je nach Auftreffwinkel auf diese Ringfläche (23)
werden sie beim Durchtritt durch diese Grenzfläche in Richtung der optischen
Achse (32) oder von dieser weg gebrochen.
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Die
Ausleuchtung, beispielsweise einer Straße, durch diese Beleuchtungseinheit
ist im zentralen Bereich hell und scharf, während sie im Außenbereich
diffus ist. Der Übergang
zum unbeleuchteten Bereich ist weich.
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In
der 3 ist eine Beleuchtungseinheit mit asymmetrischem
Lichtaustritt dargestellt. Der Aufbau der Beleuchtungseinheit entspricht
beispielsweise weitgehend dem Aufbau der in den 1 und 2 dargestellten
Beleuchtungseinheiten. Die ringförmige Fläche (23)
hat einen konvexen (37) und einen konusförmigen Abschnitt
(38), die beide jeweils etwa die Hälfte der ringförmigen Fläche (23)
einnehmen. Der Übergang
zwischen beiden Bereichen (37, 38) ist beispielsweise
fließend.
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Auch
bei dieser Beleuchtungseinheit durchdringt ein Teil der von der
Leuchtdiode (10) emittierten Lichtstrahlen (51)
die Sammellinse (27). Die restlichen Lichtstrahlen (52, 53)
werden an der Mantelfläche
(28) reflektiert und durchdringen die ringförmige Fläche (23).
Lichtstrahlen (52), die durch den konusförmigen Bereich
(38) der ringförmigen
Fläche
(23) austreten, werden beispielsweise in Richtung der optischen
Achse (32) gebrochen. Nach dem Austritt aus dem Lichtleitkörper (20)
divergieren sie. Lichtstrahlen (53), die durch den konvexen
Bereich (37) der ringförmigen
Fläche
(23) austreten, werden hingegen beispielsweise zum Teil
in Richtung der optischen Achse (32), zum Teil von dieser
weg gebrochen.
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Die
durch diese Beleuchtungseinheit ausgeleuchtete Fläche hat
einen hellen zentralen Bereich. Dieser ist umgeben von einem geringfügig dunkleren Bereich.
Dieser ist asymmetrisch, wobei ein Teilbereich stärker und
andere Teilbereiche schwächer
und mit diffuserem Rand ausgeleuchtet wird. Eine derartige Beleuchtungseinheit
kann beispielsweise für
das asymmetrische Abblendlicht eines Kraftfahrzeuges eingesetzt
werden.
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In
der 4 ist eine weitere Beleuchtungseinheit mit asymmetrischem
Lichtaustritt dargestellt. Die Sammellinse (27) hat beispielsweise
den gleichen Durchmesser wie die Sammellinse (27) in den Beleuchtungseinheiten,
die in den 1 bis 3 dargestellt
sind. Ihr Abstand zur Leuchtdiode (10) beträgt hier
etwa ein Drittel der Länge
des Lichtleitkörpers
(20). Der Brennpunkt (33) der Sammellinse (27) liegt
auf der Lichteintrittsseite (21) außerhalb des Lichtleitkörpers (20).
Die Mantelfläche
(28) geht z. B. an einer Unstetigkeitsstelle (46) über in eine
Aufweitung (45). Die ringförmige Fläche (23) hat auch
in diesem Ausführungsbeispiel
zwei Abschnitte (47, 48). Der hier oben dargestellte
Abschnitt (47) ist beispielsweise konkav ausgebildet, während der
unten dargestellte Abschnitt (48) einen konvexen Bereich
(49) aufweist.
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Die
die Sammellinse (27) durchtretenden Lichtstrahlen (51, 54)
werden von der optischen Achse (32) weg gebrochen. Beispielsweise
werden die Lichtstrahlen (51), die unter einem Winkel von
bis zu 30 Grad zur optischen Achse (32) emittiert werden, von
der Sammellinse (27) gradlinig in die Umgebung (1)
abgestrahlt. Lichtstrahlen (54), die z. B. in einem Winkel
zwischen 30 Grad und 60 Grad zur optischen Achse (32) emittiert
werden, treffen nach dem Durchdringen der Sammellinse (27)
von der Seite der Umgebung (1) her auf die ringförmige Fläche (23)
auf. An der ringförmigen
Fläche
(23) werden sie teils gebrochen, teils reflektiert. Die
Lichtstrahlen (54), die beim Eintritt in das optisch dichtere
Medium des Lichtleitkörpers
(20) in Richtung der Normalen auf die ringförmige Fläche (23)
gebrochen werden, werden dann an der Mantelfläche (28) bzw. der
Aufweitung (45) reflektiert. Hiernach durchtreten sie wiederum die
ringförmige
Fläche
(23) in Richtung der Umgebung (1). Die Lichtstrahlen
(52), die in einem Winkel beispielsweise größer als
60 Grad zur optischen Achse (32) abgestrahlt werden, werden
an der Mantelfläche
(28) reflektiert und die reflektierten Lichtstrahlen (52)
beim Durchtritt durch die ringförmige
Fläche
(23) vom Lot weg gebrochen.
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Der
mit dieser Beleuchtungseinheit ausgeleuchtete Bereich ist. gleichmäßig hell,
aber schwächer
ausgeleuchtet als beispielsweise der zentrale Bereich, der mit einer
Beleuchtungseinheit nach 1 ausgeleuchtet wird. Er ist
asymmetrisch und seine Ränder
sind unscharf.
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Die
optische Achse (32) der Sammellinse (27) kann
beispielsweise auch außerhalb
der Leuchtdiode (10) liegen. Damit kann der zentrale Bereich der
ausgeleuchteten Fläche
bei Beibehaltung der äußeren Geometrie
der Beleuchtungseinheit und der Ausleuchtungsfläche z. B. asymmetrisch liegen.
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Statt
einer Leuchtdiode (10) kann die Beleuchtungseinheit auch
eine oder mehrere andere Lichtquellen wie z. B. eine Halogenleuchte,
Glühbirne
etc. umfassen.
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Statt
einer Sammellinse (27) kann auch eine andere optische Linse
wie beispielsweise auch eine Streulinse eingesetzt werden. Auch
kann die Beleuchtungseinheit eine weitere nachgeschaltete optische
Linse umfassen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Umgebung,
Luft
- 10
- Lichtquelle,
Leuchtdiode
- 12
- elektrische
Anschlüsse
- 13
- lichtemittierender
Chip
- 14
- Elektronikschutzkörper
- 15
- Sockel
- 20
- Lichtleitkörper
- 21
- kleinere
Stirnseite von (20), Lichteintrittsseite
- 22
- größere Stirnseite
von (20), Lichtaustrittsseite
- 23
- Teilbereich
von (22), ringförmige
Fläche,
Außenraumfläche
- 24
- innere
Begrenzung von (23)
- 25
- äußere Begrenzung
von (23)
- 26
- zentraler
Bereich von (22)
- 27
- optische
Linse, Sammellinse
- 28
- Außenfläche von
(20), Mantelfläche
- 29
- Punkt
von (28)
- 31
- Grenzfläche zwischen
(20) und (1)
- 32
- optische
Achse von (27)
- 33
- Brennpunkt
von (27)
- 34
- konusförmiger Ring
- 37
- konvexer
Bereich von (23)
- 38
- konusförmiger Abschnitt
von (23)
- 45
- Außenfläche von
(20) Aufweitung
- 46
- Unstetigkeitsstelle
- 47
- konkaver
Abschnitt von (23)
- 48
- Abschnitt
von (23)
- 49
- konvexer
Bereich von (48)
- 51
- Lichtstrahlen
durch (27)
- 52
- Lichtstrahlen
durch (23)
- 53
- Lichtstrahlen
- 54
- Lichtstrahlen