CZ2011359A3 - Svítilna vozidla - Google Patents

Svítilna vozidla Download PDF

Info

Publication number
CZ2011359A3
CZ2011359A3 CZ20110359A CZ2011359A CZ2011359A3 CZ 2011359 A3 CZ2011359 A3 CZ 2011359A3 CZ 20110359 A CZ20110359 A CZ 20110359A CZ 2011359 A CZ2011359 A CZ 2011359A CZ 2011359 A3 CZ2011359 A3 CZ 2011359A3
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
light
prismatic
vehicle lamp
emitting diode
lamp
Prior art date
Application number
CZ20110359A
Other languages
English (en)
Inventor
Truhlár@Jan
Original Assignee
Škoda Auto a. s.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Škoda Auto a. s. filed Critical Škoda Auto a. s.
Priority to CZ20110359A priority Critical patent/CZ2011359A3/cs
Priority to EP12466010A priority patent/EP2535637A1/de
Publication of CZ2011359A3 publication Critical patent/CZ2011359A3/cs

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Q—ARRANGEMENT OF SIGNALLING OR LIGHTING DEVICES, THE MOUNTING OR SUPPORTING THEREOF OR CIRCUITS THEREFOR, FOR VEHICLES IN GENERAL
    • B60Q1/00—Arrangement of optical signalling or lighting devices, the mounting or supporting thereof or circuits therefor
    • B60Q1/26—Arrangement of optical signalling or lighting devices, the mounting or supporting thereof or circuits therefor the devices being primarily intended to indicate the vehicle, or parts thereof, or to give signals, to other traffic
    • B60Q1/2696—Mounting of devices using LEDs
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S43/00—Signalling devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. brake lamps, direction indicator lights or reversing lights
    • F21S43/10—Signalling devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. brake lamps, direction indicator lights or reversing lights characterised by the light source
    • F21S43/13—Signalling devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. brake lamps, direction indicator lights or reversing lights characterised by the light source characterised by the type of light source
    • F21S43/14—Light emitting diodes [LED]
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S43/00—Signalling devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. brake lamps, direction indicator lights or reversing lights
    • F21S43/20—Signalling devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. brake lamps, direction indicator lights or reversing lights characterised by refractors, transparent cover plates, light guides or filters
    • F21S43/235—Light guides
    • F21S43/236—Light guides characterised by the shape of the light guide
    • F21S43/237—Light guides characterised by the shape of the light guide rod-shaped
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S43/00—Signalling devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. brake lamps, direction indicator lights or reversing lights
    • F21S43/20—Signalling devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. brake lamps, direction indicator lights or reversing lights characterised by refractors, transparent cover plates, light guides or filters
    • F21S43/235—Light guides
    • F21S43/236—Light guides characterised by the shape of the light guide
    • F21S43/241—Light guides characterised by the shape of the light guide of complex shape
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S43/00—Signalling devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. brake lamps, direction indicator lights or reversing lights
    • F21S43/20—Signalling devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. brake lamps, direction indicator lights or reversing lights characterised by refractors, transparent cover plates, light guides or filters
    • F21S43/235—Light guides
    • F21S43/242—Light guides characterised by the emission area
    • F21S43/243—Light guides characterised by the emission area emitting light from one or more of its extremities
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S43/00—Signalling devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. brake lamps, direction indicator lights or reversing lights
    • F21S43/20—Signalling devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. brake lamps, direction indicator lights or reversing lights characterised by refractors, transparent cover plates, light guides or filters
    • F21S43/235—Light guides
    • F21S43/247—Light guides with a single light source being coupled into the light guide
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S43/00—Signalling devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. brake lamps, direction indicator lights or reversing lights
    • F21S43/20—Signalling devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. brake lamps, direction indicator lights or reversing lights characterised by refractors, transparent cover plates, light guides or filters
    • F21S43/26—Refractors, transparent cover plates, light guides or filters not provided in groups F21S43/235 - F21S43/255
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B3/00—Simple or compound lenses
    • G02B3/02—Simple or compound lenses with non-spherical faces
    • G02B3/08—Simple or compound lenses with non-spherical faces with discontinuous faces, e.g. Fresnel lens
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/04—Prisms
    • G02B5/045—Prism arrays

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Non-Portable Lighting Devices Or Systems Thereof (AREA)

Abstract

Svítilna vozidla zahrnuje plastové teleso (1), které je tvorené krycí cástí (3), celní cástí (4) a aspon jednou prismatickou cástí (2), a aspon jednu svetloemitující diodu (5), pricemž emitující dioda (5) tesne priléhá ke konci (7) prismatické cásti (2) s menší plochou (10) a druhý konec (8) prismatické cásti (2) s vetší plochou (11) tesne priléhá k cásti telesa (1) tvorené celní cástí (4).

Description

Vynález se týká svítilny vozidla obsahující aspoň jednu světloemitujíci diodu orientovanou tak, že naprostá většina jejího světleného toku vstupuje do prismatické části tělesa svítilny vstupní plochou a vystupuje z přední plochy krycího skla svítilny. Ve výhodném provedení se týká například přídavné brzdové svítilny. Stejného principu lze použít i pro hlavni brzdovou svítilnu a s bílými světloemitujícími diodami i pro realizaci denního světla.
Dosavadní stav techniky
Moderní pozemní vozidla, zejména automobily, jsou v dnešní době vybavována svítilnami se světloemitujícími diodami. Světlo z těchto diod je vyzařováno do poměrně velkého prostorového úhlu - typicky do celého poloprostoru (Lambertův zářič), zatímco zákonné požadavky v oblasti signálních automobilových svítilen vyžadují světlo koncentrované do okolí optické osy (typicky +-15° ve vertikálním směru a +-45° ve směru horizontálním). Ke koncentraci světla z diod je tedy třeba použít vhodný optický systém. Obvyklým systémem pro koncentraci světla užívaným pro přídavné brzdové svítilny je Fresnelova čočka. Nevýhodou je, jak uvedeno výše, že světlo z těchto diod je vyzařováno do poměrně velkého prostorového úhlu
Podstata vynálezu
Výše uvedené nedostatky odstraňuje přeložený vynález. Nové řešení se týká svítilny vozidla obsahující aspoň jednu emitující diodu orientovanou tak, že naprostá většina jejího světleného toku vstupuje do prismatické části tělesa svítilny vstupní plochou a vystupuje z přední plochy krycího skla svítilny. Vstupní konec prismatu má menší plochu než výstupní. Ve výhodném provedení se vynález týká přídavné, například brzdové, svítilny.
Světlo se pohybuje v materiálu o indexu lomu n a díky jevu zvanému totální vnitřní odraz se část světla odráží na plochách prismatu a nakonec vystupuje z přední části tělesa svítilny. Pokud čelní plocha skla svírá s rovinou kolmou na optickou osu úhel a, je nutné vychýlit osu prismatu o úhel β vůči optické ose. Vztah výše zmíněných úhlů se řídí Snellovým zákonem a závisí na indexu lomu materiálu svítilny. Díky rozšiřujícímu se tvaru prismatu dochází po několikanásobném odrazu světla ke konvergenci svazku a tím je zajištěno splnění požadovaných fotometrických požadavků na brzdovou svítilnu v okolí optické osy.
Celkový počet a poloha světloemitujících diod a tedy i prismat se řídí požadavky designu na tvar svítilny. Těleso svítilny lze vyrábět dvoukomponentním vstřikováním, aby se omezil vznik propadů a deformací. Část tělesa s prismaty musí být z bezbarvého materiálu, krycí sklo tělesa může být z červeného nebo z bezbarvého materiálu. Typ světloemitujících diod - jejich výkon a barva - je potom podmíněna fotometrickými požadavky dle příslušného zákonného požadavku.
Přehled obrázků na výkrese
Vynález bude blíže osvětlen pomocí schématických výkresů, na kterých obr. 1 znázorňuje svítilnu vozidla v řezu, obr. 2 prostorový pohled na prismatickou část tělesa svítilny, obr. 3 optický princip průchodu světla prismatem, obr. 4 široký světelný svazek vystupující ze světloemitující diody dle stavu techniky, obr. 5 koncentrovaný svazek světla vystupující ze svítilny dle vynálezu, obr. 6 a 7 příklady dalších možných tvarů prismatických částí, a obr. 8 řez svítilnou dle současného stavu techniky.
Příklady provedení vynálezu
Řez typickým systémem s diodou a Fresnelovou čočkou dle současného stavu techniky je na obr. 8. Dioda 22 je umístěna v ohnisku čočky 23 a tak je světlo po průchodu čočkou směrováno do oblasti kolem optické osy. Nevýhodou tohoto systému je, že na plochu čočky dopadá jen část světla z diody 22 a světlo, které dopadne mimo plochy čočky 23, zůstává nevyužito. Z principu je patrné, že čím kratší je ohnisková vzdálenost čočky 23 a čím tedy dioda 22 je blíže k čočce, tím větší množství světla může být nasměrováno do požadovaného směru. Se zkracující se ohniskovou vzdáleností však Fresnelova čočka nabývá tvaru, který je jednak těžko vyrobitelný a jednak se také výrazné zvyšují ztráty odrazem na povrchu čočky, systém tím opět ztrácí na účinnosti. K dosažení požadovaného rozptylu světla je často nutné doplnit Fresnelovu čočku dalším krycím sklem 24 s rozptylnou optikou, což dále zvyšuje ztráty odrazem na povrchu krycího skla 24 a zvyšuje náklady na výrobu celého systému.
Technické řešení dle vynálezu je naznačeno na obr. 1, který znázorňuje svítilnu vozidla v řezu, a na obr. 2, kde je zobrazen prostorový pohled na prismatickou část 2 tělesa 1 svítilny.
Svítilna vozidla se skládá z plastového tělesa 1, které je tvořené krycí části 3, čelní částí 4 a aspoň jednou prismatickou částí 2. Dále zahrnuje aspoň jednu světloemitujíci diodu 5, jenž je umístěna na desce plošných spojů 6. Světloemitujíci dioda 5 těsně přiléhá k jednomu konci 7 prismatické části 2 s menší vstupní plochou 10 a druhý konec 8 prismatické části 2 s větší výstupní plochou 11 těsně přiléhá k části tělesa 1 tvořené čelní částí 4.
Prismatické část 2 může mít trojúhelníkový nebo čtyřúhelníkový průřez, jak je znázorněno na obr. 6 a 7. Množství tvarů může být poměrně široké a proto, aby systém fungoval, je potřeba zajistit, aby výstupní plocha 11 prismatické části 2 byla větší než plocha vstupní 10. Část optického systému zajišťující koncentraci svazku má tak podobu rozšiřujícího se hranolu či kužele v závislosti na tvaru zvoleného průřezu.
Dle předloženého vynálezu naprostá většina světleného toku z diody 5 vstupuje do prismatické části 2 tělesa 1 svítilny menší vstupní plochou 10 a vystupuje z vnější výstupní plochy 11 respektive z čelní části 4 tělesa 1 svítilny.
Tento optický princip průchodu světla prismatem je patrný obr. 3.
Světlo se pohybuje v materiálu o indexu lomu n a díky jevu zvanému totální vnitřní odraz se část světla odráží na plochách prismatu 15 a nakonec vystupuje z čelní části 4 tělesa 1 svítilny. Pokud plocha čelní části 4 svírá s rovinou kolmou na optickou osu 21 úhel gje osa 20 prismatické části 2 vychýlena o úhel β vůči optické ose 21, přičemž vztah obou úhlů se řídí Snellovým zákonem a závisí na indexu lomu materiálu svítilny.
Díky rozšiřujícímu se tvaru prismatické části 2 dochází po několikanásobném odrazu světla na stěnách prismatické části 2 ke konvergenci svazku a tím je světlo koncentrováno do oblasti v okolí optické osy 20, jak je názorně vidět na srovnáni obr. 5 a 6. Tento efekt lze výhodně využit právě k realizaci signálních svítilen pro automobily.
Na obr. 5 a 6 lze porovnat vliv optického systému na světelný výstup. Obr. 5 znázorňuje široký světelný svazek 20 vystupující z diody 5 a obr. 6 koncentrovaný svazek světla 31 dle předloženého vynálezu vystupující ze svítilny s popsaným optickým systémem. Míru snížení divergence svazku optickým systémem lze zhruba odhadnout z poměru výstupní 11 a vstupní plochy 10 prismatu 2.
Celkový počet a poloha světloemitujících diod 5 a tedy i prismat 2 se řídí požadavky designu na tvar svítilny. Těleso 1 svítilny je vyrobeno dvoukomponentním vstřikováním, aby bylo možno omezit vznik propadů a deformací. Prismatické část 2 je z bezbarvého materiálu a krycí část 3 a čelní část 4 jsou z červeného nebo bezbarvého materiálu. Typ světloemitujících diod, jejich výkon a barva je potom podmíněn fotometrickými požadavky dle příslušného zákonného požadavku.
PATENTOVÉ NÁROKY

Claims (5)

  1. PATENTOVÉ NÁROKY
    1. Svítilna vozidla, vyznačující se tim, že zahrnuje plastové těleso (1), tvořené krycí částí (3), čelní částí (4) a aspoň jednou prismatickou částí (2), a aspoň jednu světloemitující diodu (5), přičemž světloemitující dioda (5) těsně přiléhá k jednomu konci (7) prismatické části (2) s menší vstupní plochou (10) a druhý konec (8) prismatícké části (2) s větší výstupní plochou (11) těsné přiléhá k části tělesa (1) tvořené čelní částí (4).
  2. 2. Svítilna vozidla podle nároku 1, vyznačující se tím, že světloemitující dioda (5) je umístěna na desce plošných spojů (6).
  3. 3. Svítilna vozidla podle předchozích nároků, vyznačující se tim, že prismatická část (2) má kruhový nebo trojúhelníkový nebo čtyřúhelníkový nebo šestiúhelníkový nebo více-úhelnikový průřez.
  4. 4. Svítilna vozidla podle předchozích nároků, vyznačující se tím, že pokud plocha čelní části (4) svírá s rovinou kolmou na optickou osu (21) úhel a, je osa (20) prismatické části (2) vychýlena o úhel β vůči optické ose (21), přičemž vztah obou úhlů se řídí Snellovým zákonem a závisí na indexu lomu materiálu svítilny.
  5. 5. Svítilna vozidla podle nároku 1, vyznačující se tím, že těleso (1) svítilny je vyrobeno dvoukomponentním vstřikováním, přičemž prismatická část (2) je z bezbarvého materiálu a krycí část (3) a čelní část (4) jsou z červeného nebo bezbarvého materiálu.
CZ20110359A 2011-06-15 2011-06-15 Svítilna vozidla CZ2011359A3 (cs)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ20110359A CZ2011359A3 (cs) 2011-06-15 2011-06-15 Svítilna vozidla
EP12466010A EP2535637A1 (de) 2011-06-15 2012-06-01 Fahrzeugleuchte

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ20110359A CZ2011359A3 (cs) 2011-06-15 2011-06-15 Svítilna vozidla

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CZ2011359A3 true CZ2011359A3 (cs) 2012-12-27

Family

ID=46245545

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ20110359A CZ2011359A3 (cs) 2011-06-15 2011-06-15 Svítilna vozidla

Country Status (2)

Country Link
EP (1) EP2535637A1 (cs)
CZ (1) CZ2011359A3 (cs)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102018116532A1 (de) 2017-07-10 2019-01-10 Varroc Lighting Systems, s.r.o. Optisches System für Beleuchtungsanlagen, insbesondere für eine Signalleuchte für Kraftfahrzeuge

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3007821B1 (fr) * 2013-06-28 2018-04-20 Automotive Lighting Rear Lamps France Dispositif a eclairage indirect pour feu arriere de vehicule automobile

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10036323A1 (de) * 2000-07-26 2002-02-07 Hella Kg Hueck & Co Leuchte für Fahrzeuge
DE10346452A1 (de) * 2003-10-03 2005-04-28 Schefenacker Vision Systems Leuchtelement mit Einlegelichtleitkörper
DE102004033758A1 (de) * 2004-07-13 2006-02-09 Daimlerchrysler Ag Bremsleuchte
DE202006000236U1 (de) * 2006-01-09 2006-03-23 Fer Fahrzeugelektrik Gmbh Hochgesetzte Bremsleuchte
DE102006002322B4 (de) * 2006-01-18 2018-10-04 HELLA GmbH & Co. KGaA Leuchteinheit für Fahrzeuge mit einem Haltemodul zur rastenden Verbindung von Lichtleitelementen, einem Trägermodul und einer Seitenwand
DE102007032719A1 (de) * 2007-07-13 2009-01-15 Daimler Ag Leuchteinrichtung für einen Kraftwagen
AT508604B1 (de) * 2009-07-31 2012-07-15 Zizala Lichtsysteme Gmbh Led-kraftfahrzeugscheinwerfer zur erzeugung einer dynamischen lichtverteilung

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102018116532A1 (de) 2017-07-10 2019-01-10 Varroc Lighting Systems, s.r.o. Optisches System für Beleuchtungsanlagen, insbesondere für eine Signalleuchte für Kraftfahrzeuge
US10627560B2 (en) 2017-07-10 2020-04-21 Varroc Lighting Systems, s.r.o. Optical system for lighting equipment, especially for a signal lamp for motor vehicles

Also Published As

Publication number Publication date
EP2535637A1 (de) 2012-12-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8506129B2 (en) Lighting unit
US9574734B2 (en) Lightguide module
JP6044812B2 (ja) 前照灯用照明ユニット
US8591083B2 (en) Vehicular lamp
EP3456587B1 (en) Light beam adjusting device, vehicle lamp and motor vehicle
US9377170B2 (en) Motor vehicle lighting device with an optical fiber having a coupling lens and a transport and conversion lens
US20060171159A1 (en) Rear light, particularly a stop light for a motor vehicle
US20080232127A1 (en) Vehicle lamp
JP2011187221A (ja) 車両用灯具ユニット、及び、車両用灯具
US20120327680A1 (en) Reflector signal lamp having a hidden light source
CZ2014711A3 (cs) Světelné zařízení
ITUB20156264A1 (it) Dispositivo di illuminazione per veicoli
US9862306B2 (en) Vehicle decorative lighting device and vehicle lamp
CZ2011359A3 (cs) Svítilna vozidla
CN108873142B (zh) 一种光导部件及具有该光导部件的汽车车灯
JP2016225254A (ja) 車両用灯具
JP5708991B2 (ja) 車両用灯具及び車両用灯具に用いられる導光レンズ
JP5553214B2 (ja) 車両用灯具
CN109973930B (zh) 一种车灯近光照明分光反射器、光学装置及汽车前照灯总成
WO2024089103A1 (en) Light guide, lighting device and vehicle
JP2018067453A (ja) レンズ体及び車両用灯具
CN108916810B (zh) 用于车灯的光学模块的光反射器、车灯和机动车辆
KR20230041398A (ko) 차량용 램프 및 그 램프를 포함하는 차량
ITUB20155929A1 (it) Dispositivo di illuminazione per veicoli
JP5678802B2 (ja) 車両用灯具