DE102014218991A1 - Luminaire for a motor vehicle - Google Patents
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Abstract
Vorgestellt wird eine Leuchte für ein Kraftfahrzeug mit einer Leuchte, welche wenigstens eine Lichtquelle, ein Lichteinkoppelmodul und einen transparenten Leuchtkörper aufweist, der eine langgestreckte Lichtaustrittsfläche aufweist. Die Leuchte zeichnet sich dadurch aus, dass der transparente Leuchtkörper eine Lichteinkoppelfacetten aufweisende langestreckte Lichteintrittsfläche und Auskoppelfacetten aufweist und dazu eingerichtet ist, die Auskoppelfacetten mit homogenem und um eine Vorzugsrichtung herum gebündelten Licht der Lichtquelle zu beleuchten und dass die Auskoppelfacetten auf sie einfallendes Licht der Lichtquelle auskoppeln und auf die Lichteinkoppelfacetten richten, wobei Licht, das über eine Auskoppelfacette ausgekoppelt wurde, auf genau eine Lichteinkoppelfacette konzentriert wird und wobei die Lichteinkoppelfacetten auf sie einfallendes Licht einkoppeln und auf einen Teilbereich der Lichtaustrittsfläche richten. A luminaire for a motor vehicle is presented with a lamp which has at least one light source, a light coupling module and a transparent luminous body which has an elongated light exit surface. The luminaire is distinguished by the fact that the transparent luminous element has an elongated light entry surface and coupling-out facets comprising Lichteinkoppelfacetten and is adapted to illuminate the Auskoppelfacetten with homogeneous and focused around a preferred direction around light of the light source and that the Auskoppelfacetten decouple incident light from the light source and focus on the Lichteinkoppelfacetten, wherein light which has been coupled out via a Auskoppelfacette, is concentrated on exactly one Lichteinkoppelfacette and wherein the Lichteinkoppelfacetten coupled to them incident light and directed to a portion of the light exit surface.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Leuchte für ein Kraftfahrzeug, welche wenigstens eine Lichtquelle, ein Lichteinkoppelmodul und einen transparenten Leuchtkörper aufweist, der eine langgestreckte Lichtaustrittsfläche aufweist. Eine Leuchte ist eine Signallichtfunktionen erfüllende Beleuchtungseinrichtung und unterscheidet sich dadurch von einem Scheinwerfer, der das Umfeld mit einem wesentliche größeren Lichtstrom aktiv beleuchtet. The present invention relates to a luminaire for a motor vehicle, which has at least one light source, a light coupling module and a transparent luminous body, which has an elongated light exit surface. A luminaire is a lighting device which fulfills signal light functions and is thus distinguished from a floodlight which actively illuminates the surroundings with a significantly larger luminous flux.
Eine solche Leuchte ist aus der
Ein Nachteil dieser Lösung ergibt sich daraus, dass das direkt nach vorn eingekoppelte Licht nicht parallelisiert wird, was entsprechend ungünstig für die Erzeugung einer regelkonformen Lichtverteilung ist. A disadvantage of this solution results from the fact that the directly coupled-in light is not parallelized, which is correspondingly unfavorable for the generation of a rule-compliant light distribution.
Nachteilig ist auch, dass das Licht bei einer starken Krümmung der des plattenförmigen Lichtleiters an den gebogenen Seitenwänden wegreflektiert wird, was eine homogene Ausleuchtung der Lichtaustrittsfläche verhindert und die Erzeugung einer regelkonformen Lichtverteilung erschwert. Another disadvantage is that the light is reflected away at a strong curvature of the plate-shaped light guide on the curved side walls, which prevents homogeneous illumination of the light exit surface and complicates the generation of a rule-compliant light distribution.
Vor diesem Hintergrund besteht die Aufgabe der Erfindung in der Angabe einer Leuchte der eingangs genannten Art, die auch eine Verwendung von stark gekrümmten Lichtleiterplatten, beziehungsweise transparenten Leuchtkörpern erlaubt, ohne dabei die genannten Nachteile in Kauf nehmen zu müssen. Against this background, the object of the invention in the specification of a lamp of the type mentioned, which also allows the use of highly curved light guide plates, or transparent luminous bodies, without having to accept the disadvantages mentioned in purchasing.
Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Von dem eingangs genannten Stand der Technik unterscheidet sich die Erfindung dadurch, dass der transparente Leuchtkörper eine Lichteinkoppelfacetten aufweisende langestreckte Lichteintrittsfläche aufweist, wobei das Lichteinkoppelmodul Auskoppelfacetten aufweist und dazu eingerichtet ist, die Auskoppelfacetten mit homogenem und um eine Vorzugsrichtung herum gebündelten Licht der Lichtquelle zu beleuchten und wobei die Auskoppelfacetten dazu eingerichtet sind, auf sie einfallendes Licht der Lichtquelle auszukoppeln und auf die Lichteinkoppelfacetten zu richten, wobei Licht, das über eine Auskoppelfacette ausgekoppelt wurde, auf genau eine Lichteinkoppelfacette konzentriert wird und wobei die Lichteinkoppelfacetten dazu eingerichtet sind, auf sie einfallendes Licht einzukoppeln und auf einen Teilbereich der Lichtaustrittsfläche zu richten. This object is achieved with the features of
Dadurch, dass der transparente Leuchtkörper eine Lichteinkoppelfacetten aufweisende langgestreckte Lichteintrittsfläche aufweist, kann das Licht bereits breit verteilt eingekoppelt werden, was die angestrebte homogene, das heißt gleichmäßig helle Beleuchtung der Lichtaustrittsfläche begünstigt. Characterized in that the transparent luminous element has a Lichteinkoppelfacetten having elongate light entry surface, the light can be coupled already distributed widely, which favors the desired homogeneous, that is uniformly bright illumination of the light exit surface.
Dadurch, dass das Lichteinkoppelmodul Auskoppelfacetten aufweist, kann das Licht der Lichtquelle in dem Lichteinkoppelmodul aufgeteilt werden und die Anteile können durch individuelle Ausgestaltung der Facetten individuell behandelt werden. Sie können zum Beispiel durch die Auskoppelfacetten in individuell verschiedene Vorzugsrichtungen gebündelt ausgekoppelt werden, was ebenfalls für die angestrebte homogene Beleuchtung der Lichtaustrittsfläche genutzt werden kann. Because the light coupling module has coupling-out facets, the light of the light source can be divided into the light coupling module and the components can be treated individually by individual design of the facets. They can, for example, be bundled out in individually different preferred directions by means of the coupling-out facets, which can likewise be used for the desired homogeneous illumination of the light-emitting surface.
Dadurch, dass das Lichteinkoppelmodul dazu eingerichtet ist, die Auskoppelfacetten mit homogenem und um eine Vorzugsrichtung herum gebündelten Licht der Lichtquelle zu beleuchten, kann das Design der Auskoppelfacetten mit Blick auf die jeweils gewünschte Richtungsänderung optimiert werden. Die mit diesem Ziel erfolgende Gestaltung der Auskoppelfacette wird nämlich dadurch erleichtert, dass das um eine Vorzugsrichtung herum gebündelte (und im Idealfall parallele) Licht gewissermaßen einheitlich auf Formänderungen der Auskoppelfacette reagiert. The fact that the light coupling module is adapted to illuminate the Auskoppelfacetten with homogeneous and focused around a preferred direction around light of the light source, the design of the Auskoppelfacetten can be optimized with regard to the desired change in direction. The design of the decoupling facet which takes place with this aim is facilitated by the fact that the light bundled around a preferred direction (and ideally in parallel) reacts to a certain extent uniformly to changes in shape of the decoupling facet.
Dadurch, dass die Auskoppelfacetten dazu eingerichtet sind, auf sie einfallendes Licht der Lichtquelle auszukoppeln und auf die Lichteinkoppelfacetten zu richten, kann das bereits vorgeformte Licht in einer für das angestrebte Ergebnis einer homogenen Beleuchtung der Lichtaustrittsfläche günstigen Verteilung über die Länge der Lichteintrittsfläche verteilt eingekoppelt werden. The fact that the coupling-out facets are adapted to extract light incident thereon from the light source and to direct it to the light-coupling facets allows the already preformed light to be coupled in a distribution that is favorable for the desired result of homogeneous illumination of the light-emitting surface over the length of the light-entry surface.
Dadurch, dass Licht, das über eine Auskoppelfacette ausgekoppelt wurde, auf genau eine Lichteinkoppelfacette konzentriert wird, kann eine sehr zielgenaue und, gemessen am angestrebten Ziel der homogenen und parallelen Beleuchtung der Lichtaustrittsfläche, lokal bedarfsgerechte Einkopplung erfolgen. Darüber hinaus erlaubt die zielgenaue Einkopplung auch eine optimierte Einkopplung in gekrümmte Bereiche des transparenten Leuchtkörpers in der Hinsicht, dass Lichtbündel des Lichteinkoppelmoduls, die eine für einen bestimmten gekrümmten Bereich des transparenten Leuchtkörpers geeignete Lichtbündelzusammensetzung aufweisen, zielgenau in diesen gekrümmten Bereich eingekoppelt werden können. Zur Veranschaulichung stelle man sich ringförmig angeordnete Auskoppelfacetten und ringförmig angeordnete Einkoppelfacetten eines entsprechend gekrümmten transparenten Leuchtköpers vor. Es liegt auf der Hand, dass eine zum Beispiel bei 6 Uhr liegende Auskoppelfacette zur Beleuchtung einer bei ebenfalls 6 Uhr liegenden Einkoppelfacette geeignet ist. Due to the fact that light which has been coupled out via a coupling-out facet is concentrated on exactly one light-coupling facet, a locally tailored coupling can take place, very precisely and, as measured by the intended goal of homogeneous and parallel illumination of the light-emitting surface. In addition, the targeted coupling also allows an optimized coupling in curved regions of the transparent luminous element in that light bundles of the light coupling module, which have a light bundle composition suitable for a specific curved region of the transparent filament, can be precisely coupled into this curved region. For illustration, imagine ring-shaped coupling-out facets and annularly arranged coupling-in facets of a correspondingly curved transparent luminous body. It is obvious that a Auskoppelfacette lying, for example, at 6 o'clock is suitable for lighting a lying at 6 o'clock Einkoppelfacette.
Dadurch, dass die Lichteinkoppelfacetten dazu eingerichtet sind, auf sie einfallendes Licht einzukoppeln und auf einen Teilbereich der Lichtaustrittsfläche zu richten, kann die angestrebte homogene Ausleuchtung der Lichtaustrittsfläche (oder auch jede andere angestrebte Art der Ausleuchtung) durch eine entsprechende Ausrichtung und Ausgestaltung der Einkoppelfacetten verwirklicht werden. The fact that the Lichteinkoppelfacetten are adapted to couple light incident on them and to direct a portion of the light exit surface, the desired homogeneous illumination of the light exit surface (or any other desired type of illumination) can be realized by a corresponding orientation and design of Einkoppelfacetten ,
Dabei muss das Licht, das aus dem Lichteinkoppelmodul austritt, nicht parallel sein, auch nicht im transparenten Leuchtkörper. Das Lichtbündel soll in dem hypothetischen Fall, dass die Lichtaustrittsfläche glatt ist und damit insbesondere keine eingeformten Kissen oder Walzen aufweist, erst nach dem Austritt parallel sein, was zum Beispiel bei im Leuchtkörper noch nicht parallelen Licht durch eine Krümmung einer glatten Lichtaustrittsfläche erzielt werden kann. Da in die Lichtaustrittsfläche eine Walzenoptik oder Kissenoptik eingeformt ist, besteht die Möglichkeit, das einzelne Lichtbündel bei der Ausbreitung in einer entsprechenden Leuchte nie parallel sind. Es ist beispielsweise vorteilhaft, wenn das Licht zwischen dem Lichteinkoppelmodul und dem transparenten Leuchtkörper leicht konvergent ist. Dadurch wird sichergestellt, dass Licht nur entsprechend der beabsichtigten Zuordnung von Auskoppelfacette und Einkoppelfacette auf die Lichteintrittsseite des transparenten Festkörpers einfällt. In this case, the light that emerges from the Lichteinkoppelmodul, not be parallel, even in the transparent filament. The light beam should in the hypothetical case that the light exit surface is smooth and thus in particular no molded cushions or rollers, be parallel after emergence only after the exit, which can be achieved, for example, in the luminous body not parallel light by a curvature of a smooth light exit surface. Since a roll optics or cushion optics are formed in the light exit surface, there is the possibility that the individual light bundles will never be parallel when propagated in a corresponding luminaire. It is advantageous, for example, if the light between the light coupling module and the transparent luminous element is slightly convergent. This ensures that light only incident on the light entrance side of the transparent solid according to the intended assignment of Auskoppelfacette and Einkoppelfacette.
Eine bevorzugte Ausgestaltung zeichnet sich dadurch aus, dass die Auskoppelfacetten darüber hinaus dazu eingerichtet sind, Licht das über eine Auskoppelfacette ausgekoppelt wurde, auf genau eine Lichteinkoppelfacette des transparenten Leuchtkörpers zu konzentrieren. A preferred embodiment is characterized in that the decoupling facets are moreover configured to concentrate light which has been coupled out via a coupling-out facet to exactly one light-coupling facet of the transparent luminous body.
Bevorzugt ist auch, dass der transparente Leuchtkörper um die Hauptlichtausbreitungsrichtung des in ihm propagierenden Lichtes herum gekrümmt ist. It is also preferred that the transparent luminous body is curved around the main light propagation direction of the light propagating in it.
Ferner ist bevorzugt, dass eine Lichteinkoppelfacette des transparenten Leuchtkörpers, die in einem gekrümmten Bereich des transparenten Leuchtkörpers liegt, einer Auskoppelfacette des ringförmigen Lichteinkoppelmoduls zugeordnet ist, die in einem Bereich des Lichteinkoppelmoduls liegt, der in die gleiche Richtung gekrümmt ist. Furthermore, it is preferred that a Lichteinkoppelfacette of the transparent filament, which is located in a curved portion of the transparent filament, is associated with a Auskoppelfacette of the annular Lichteinkoppelmoduls, which lies in a region of the Lichteinkoppelmoduls, which is curved in the same direction.
Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung zeichnet sich dadurch aus, dass jedes Lichteinkoppelmodul eine Anzahl von Auskoppelfacetten aufweist, die untereinander verschieden sind. A further preferred embodiment is characterized in that each Lichteinkoppelmodul has a number of Auskoppelfacetten that are different from each other.
Bevorzugt ist auch, dass der transparente Leuchtkörper an seiner schmalen und langgestreckten Rückseite, die als Lichteintrittsfläche dient, unterschiedliche Lichteinkoppelfacetten aufweist. It is also preferred that the transparent luminous body has different Lichteinkoppelfacetten on its narrow and elongated back, which serves as a light entrance surface.
Ferner ist bevorzugt, dass jede Lichteinkoppelfacette des transparenten Leuchtkörpers in einer Eins zu Eins – Zuordnung zu einer Auskoppelfacette eines Lichteinkoppelmoduls ausgerichtet ist und umgekehrt. It is further preferred that each Lichteinkoppelfacette the transparent filament is aligned in a one-to-one assignment to a Auskoppelfacette a Lichteinkoppelmoduls and vice versa.
Bevorzugt ist auch, dass das Lichteinkoppelmodul einen ersten zentralen Umlenker aufweist, dessen Form sich durch Rotation eines Parabelzweiges um eine Rotationsachse herum ergibt, die mit der Hauptabstrahlrichtung der Lichtquelle zusammenfällt. It is also preferred that the Lichteinkoppelmodul has a first central deflector, the shape of which results by rotation of a parabola branch around an axis of rotation, which coincides with the main emission of the light source.
Ferner ist bevorzugt, dass die Lichtquelle im Brennpunkt dieses Parabelzweiges angeordnet ist. Furthermore, it is preferred that the light source is arranged at the focal point of this parabola branch.
Bevorzugt ist auch, dass das Lichteinkoppelmodul einen zweiten Umlenker aufweist, der als Kegelfläche verwirklicht ist, die um die Hauptabstrahlrichtung in einem festen Abstand herum verläuft und mit der Hauptabstrahlrichtung einen Winkel von 45° einschließt, der sich in der Hauptabstrahlrichtung öffnet. It is also preferred that the Lichteinkoppelmodul has a second deflector, which is realized as a conical surface which extends around the main radiation at a fixed distance around and with the main radiation at an angle of 45 °, which opens in the main emission.
Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung zeichnet sich dadurch aus, dass die Lichteinkoppelfacetten dazu eingerichtet sind, die einzelnen, über sie eingekoppelten Lichtbündel in einer gemeinsamen Richtung auf die Lichtaustrittsfläche zu richten. A further preferred embodiment is characterized in that the Lichteinkoppelfacetten are adapted to direct the individual, coupled via them light bundles in a common direction to the light exit surface.
Bevorzugt ist auch, dass der transparente Leuchtkörpers und das Lichteinkoppelmodul jeweils separate Bauteile sind. It is also preferred that the transparent filament and the Lichteinkoppelmodul are each separate components.
Ferner ist bevorzugt, dass die Lichtaustrittsfläche des transparenten Leuchtkörpers eine Krümmung um eine zur Hauptlichtausbreitungsrichtung senkrechte Achse aufweist. It is further preferred that the light exit surface of the transparent luminous body has a curvature about an axis perpendicular to the main light propagation direction.
Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung zeichnet sich dadurch aus, dass die Auskoppelfacetten der Lichteinkoppelmodule in der Form einer geschlossenen Schleife, insbesondere in Form einer kreisförmigen Schleife angeordnet sind. A further preferred embodiment is characterized in that the Auskoppelfacetten the Lichteinkoppelmodule are arranged in the form of a closed loop, in particular in the form of a circular loop.
Bevorzugt ist auch, dass die Auskoppelfacetten von jeweils einem Lichteinkoppelmodul nicht in einer geschlossenen Schleife, sondern in einer offenen Schleife, insbesondere einem Ausschnitt aus einem Kreis, insbesondere in einem Halbkreis oder einem noch kleineren Ausschnitt aus einem Kreis angeordnet sind. It is also preferred that the coupling-out facets of each light-coupling module are not arranged in a closed loop, but in an open loop, in particular a section of a circle, in particular in a semicircle or an even smaller section of a circle.
Weitere Vorteile ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, den Zeichnungen und den Unteransprüchen. Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen. Further advantages will become apparent from the following description, the drawings and the dependent claims. It is understood that the features mentioned above and those yet to be explained below can be used not only in the particular combination given, but also in other combinations or in isolation, without departing from the scope of the present invention.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Embodiments of the invention are illustrated in the drawings and are explained in more detail in the following description.
Dabei zeigen, jeweils in schematischer Form: Show, in schematic form:
Dabei bezeichnen gleiche Bezugszeichen in sämtlichen Figuren gleiche oder zumindest ihrer Funktion nach vergleichbare Elemente. The same reference numerals in all figures denote the same or at least functionally comparable elements.
Im Einzelnen zeigt die
Die Zahl n ist natürlich nicht auf den Werte 3 festgelegt und liegt bevorzugt zwischen 1 und 20. Die langgestreckte Lichteintrittsfläche weist Lichteinkoppelfacetten
Jedes Lichteinkoppelmodul weist Auskoppelfacetten
Die Auskoppelfacetten sind durch ihre Form und Anordnung im Lichteinkoppelmodul dazu eingerichtet, auf sie einfallendes Licht
Dieses eingekoppelte Licht
Die Winkelangaben beziehen sich dabei auf Winkelabweichungen zu einer Geraden, die bei einer bestimmungsgemäßen Verwendung der Leuchte im Kraftfahrzeug parallel zur Fahrzeuglängsachse ist, durch die Leuchte geht und mit der Hauptabstrahlrichtung der Leuchte zusammenfällt. Die Hauptabstrahlrichtung ist die Richtung, in der das Helligkeitsmaximum erzielt wird. Beim Gegenstand der
Bei einer solchen Ausgestaltung ist bevorzugt, dass eine Lichteinkoppelfacette
Die Zuordnung ist dabei jeweils durch das Lichtbündel gegeben, welches die jeweilige Auskoppelfacette
Die
Die
Die
Das Lichteinkoppelmodul
Ein erster zentraler Umlenker
Unter den angegebenen Bedingungen propagiert das Licht nach der Umlenkung an dem ersten zentralen Umlenker
Der Zweck des zweiten Umlenkers
Dieses gebündelte Licht
Gegenüber einer Realisierung der Lichteinkoppelmodule als Hohlspiegelreflektoren hat die Realisierung als transparente Festkörper den Vorteil, dass sich durch die beschriebenen Umlenker
Die einzelnen Lichteinkoppelfacetten
Wie bereits erwähnt, weist die Lichtaustrittsfläche
Die
Die
Im Einzelnen zeigt die
Jedes Lichteinkoppelmodul
Die Auskoppelfacetten sind durch ihre Form und Anordnung im Lichteinkoppelmodul dazu eingerichtet, auf sie einfallendes Licht
Die
Das Lichteinkoppelmodul
Die Lichtquelle
Außerhalb der Ausnehmung
Auch die Linse des zentralen Bodenbereichs
Unter den angegebenen Bedingungen propagiert das Licht dann in zueinander parallelen Ebenen, die senkrecht zu der Hauptabstrahlrichtung und Rotationsachse liegen, und es propagiert außerdem in jeder Ebene radial nach außen. Ein zweiter Umlenker
Der Zweck des zweiten Umlenkers
Dieses weitgehend parallele Licht fällt von innen auf die Auskoppelfacette
Die Auskoppelfacetten
Die Einkoppelfacetten
Die
Die Lichtquellen der in diesem Sinne ersten Lichteinkoppelmodule und zweiten Lichteinkoppelmodule sind bevorzugt unterschiedlich und unterscheiden sich bevorzugt in ihrer Lichtfarbe. Bevorzugt ist, dass die Lichtquellen der ersten Lichteinkoppelmodule weißes Licht erzeugen und die Lichtquellen der zweiten Lichtquellen bevorzugt gelbes Licht erzeugen, oder umgekehrt. Mit dem weißen Licht kann eine Tagfahrlichtfunktion und, mit gedimmten Lichtquellen, eine Begrenzungslichtfunktion verwirklicht werden. Mit dem gelben Licht kann eine Blinklichtfunktion verwirklicht werden. So lassen sich an der Lichtaustrittsfläche des transparenten Leuchtkörpers drei verschiedene Lichtfunktionen zeitlich getrennt voneinander verwirklichen. The light sources of the first Lichteinkoppelmodule and second Lichteinkoppelmodule in this sense are preferably different and preferably differ in their light color. It is preferred that the light sources of the first Lichteinkoppelmodule produce white light and the light sources of the second light sources preferably produce yellow light, or vice versa. With the white light, a daytime running light function and, with dimmed light sources, a limiting light function can be realized. With the yellow light, a flashing light function can be realized. Thus, three different light functions can be realized separately from one another at the light exit surface of the transparent filament.
Ein Alternative sieht vor, Lichtquellen mit gleicher Lichtfarbe für die ersten Lichteinkoppelmodule und die zweiten Lichteinkoppelmodule zu verwenden, um einen entsprechend größeren Lichtstrom einheitlicher Lichtfarbe zu erzeugen. An alternative is to use light sources with the same light color for the first light coupling modules and the second light coupling modules to produce a correspondingly larger luminous flux of uniform light color.
Die Eins zu Eins – Zuordnung zwischen den Auskoppelfacetten der Lichteinkoppelmodule und den Einkoppelfacetten des transparenten Leuchtkörpers ergibt sich jeweils durch die Benennung mit gleichen Ziffern. Auch bei der
Die
Eine weitere Ausgestaltung sieht vor, dass zwischen den Lichteinkoppelmodulen und dem Leuchtkörper noch Blenden angebracht sind oder dass die Lichteinkoppelmodule in einem separaten Gehäuse untergebracht sind, um die Lichteinkoppelmodule für einen Betrachter weitgehend zu verbergen. A further embodiment provides that diaphragms are still mounted between the light input modules and the luminous element or that the light coupling modules are accommodated in a separate housing in order to largely conceal the light coupling modules for a viewer.
Die
Die
Weiter oben wurde erwähnt, dass das Lichteinkoppelmodul dazu eingerichtet ist, die Auskoppelfacetten mit homogenem und um eine Vorzugsrichtung herum gebündeltem Licht der Lichtquelle zu beleuchten. Im Folgenden wird beschrieben, wie eine solche Homogenität erlangt werden kann. Grundsätzlich ist die Aufteilung der Auskoppelfacetten der Lichteinkoppelmodule abhängig von der Abstrahlcharakteristik der LED, die in der Regel ein Lambert-Strahler ist. It has been mentioned above that the light-coupling module is set up to illuminate the coupling-out facets with light of the light source that is homogeneous and focused around a preferred direction. The following describes how such homogeneity can be achieved. In principle, the distribution of the coupling-out facets of the light-coupling modules depends on the emission characteristic of the LED, which as a rule is a Lambert radiator.
Bei einer annähernd rotationssymmetrischen Abstrahlung, wie sie bei LED oft angetroffen wird, können die Auskoppelfacetten regelmäßig angeordnet werden wie z.B. bei den Modulen
Bei den Modulen
Die Vorgehensweise bei Verwendung eines Reflektors ist weiter oben beschrieben. Allerdings müssen auch dort die Lichtströme, die auf die Einzelfacetten fallen, untereinander ähnlich groß sein. Um dies zu gewährleisten wird bevorzugt die Abstrahlcharakteristik der LED beim Entwurf der Auskoppelfacetten berücksichtigt. Eine Aufteilung in untereinander gleich große Winkelbereiche ist noch nicht optimal, weil die LED als Lambert-Strahler in der senkrecht auf der Emitterfläche stehenden Richtung mehr Licht abstrahlt als unter großen Abstrahlwinkeln (z.B. bei 75°) zu dieser senkrechten Richtung. Um dies zu kompensieren, ist der von den Auskoppelfacetten abgedeckte Raumwinkelbereich bei zentral angeordneten Facetten kleiner als bei in den Randbereichen angeordneten Facetten. The procedure when using a reflector is described above. However, even there the luminous fluxes that fall on the individual facets must be similar to each other. In order to ensure this, the emission characteristic of the LED is preferably taken into account in the design of the coupling-out facets. A division into equally large angular ranges is not yet optimal because the LED emits more light than Lambert radiator in the direction perpendicular to the emitter surface than at large angles of radiation (for example at 75 °) to this vertical direction. In order to compensate for this, the solid angle range covered by the coupling-out facets is smaller for centrally arranged facets than for facets arranged in the edge regions.
Die allgemeinste Vorgehensweise zum Entwurf homogen beleuchteter Auskoppelfacetten besteht darin, das abgestrahlte Licht der Lichtquelle unter Berücksichtigung der Geometrie des Lichteinkoppelmoduls in Bereiche mit gleichem oder ähnlichem Lichtstrom zu unterteilen und diese Unterteilung auf die Lichtaustrittsfläche der Lichteinkoppelmodule zu projizieren. Das lässt sich wesentlich vereinfachen, wenn entsprechende Symmetrien genutzt werden. The most general procedure for designing homogeneously illuminated coupling-out facets is to subdivide the emitted light of the light source into regions with the same or similar luminous flux, taking into account the geometry of the light coupling module, and to project this subdivision onto the light exit surface of the light coupling modules. This can be greatly simplified if appropriate symmetries are used.
Für die Module
Alternativ kann man die Facetten der Lichteinkoppelmodule gleich groß machen, und dafür den Bereich/Abschnitt der Lichtauskoppelfläche des transparenten Leuchtkörpers hinsichtlich der Länge entsprechend anzupassen. Es spricht aber nichts dagegen die Methoden zu kombinieren. Alternatively, one can make the facets of the light coupling modules the same size, and to adjust the area / section of the light output surface of the transparent filament with respect to the length accordingly. There is nothing wrong with combining the methods.
Die Orientierung der Auskoppelfacetten der Lichteinkoppelmodule und die Orientierung der Lichteinkoppelfacetten des transparenten Leuchtkörpers kann mit bekannten Methoden der optischen Strahlberechnung erfolgen. Bei der Zuordnung der Facetten ist darauf zu achten, dass die Neigung der Facetten und damit die Umlenkwinkel der Strahlen in der Gesamtheit möglichst klein gehalten werden. Das ist bereits in den Figuren so dargestellt. The orientation of the Auskoppelfacetten the Lichteinkoppelmodule and the orientation of Lichteinkoppelfacetten the transparent filament can be done with known methods of optical beam calculation. When assigning the facets, it must be ensured that the inclination of the facets and thus the deflection angles of the beams in the totality are kept as small as possible. This is already shown in the figures.
Die in der
Ein weiterer Unterschied zu den Gegenständen der vorhergehenden Figuren besteht darin, dass die Lichtaustrittsfläche eines Teilleuchtkörpers in separate Teilflächen
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