DE102004045221B4

DE102004045221B4 - Beleuchtungsvorrichtung für ein Nummernschild

Info

Publication number: DE102004045221B4
Application number: DE102004045221A
Authority: DE
Inventors: Yasumasa Nishikasugai Tatewaki; Toshinori Nishikasugai Takahashi; Yoshiharu Nishikasugai Tanaka; Akihiro Nishikasugai Misawa; Kazutoshi Nishikasugai Ikeda; Takao Nishikasugai Adachi; Katsumi Nishikasugai Esaka; Tatsuya Nishikasugai Oba
Original assignee: Toyoda Gosei Co Ltd
Current assignee: Toyoda Gosei Co Ltd
Priority date: 2003-09-19
Filing date: 2004-09-17
Publication date: 2010-01-28
Anticipated expiration: 2024-09-18
Also published as: DE102004045221A1; US20050094405A1; US7163322B2

Abstract

Beleuchtungsvorrichtung für ein an einem Fahrzeugkörper anbringbares Nummernschild (405), enthaltend:
mindestens eine Lichtquelle (402), die in einer Umgebung des Nummernschildes angeordnet ist;
eine Garnitur (403) zum Aufnehmen der mindestens einen Lichtquelle und mit einem Durchlassteil (432); und
ein Spektralelement (440) zum Umwandeln von Licht, das von der mindestens einen Lichtquelle abgestrahlt wird, in einen ersten Lichtstrahl zum Beleuchten des Nummernschilds (405) und einen zweiten Lichtstrahl zum Beleuchten der Garnitur (403), wobei das Spektralelement (440) eine erste reflektierende Fläche (510) und eine zweite reflektierende Fläche (520) aufweist, ein oberes Ende der ersten reflektierenden Fläche (510) und ein unteres Ende der zweiten reflektierenden Fläche (520) an einem Grenzbereich (530) miteinander verbunden sind, und das Spektralelement (440) zwischen der Lichtquelle (402) und dem Fahrzeugkörper derart anbringbar ist, dass der Grenzbereich (530) des Spektralelements (440) auf der optischen Achse der mindestens einen Lichtquelle liegt, und die Lichtquelle eine weiße LED...

Description

Die Erfindung betrifft eine Beleuchtungsvorrichtung, die zur Beleuchtung eines Nummernschildes eines Fahrzeugs verwendet werden kann.
Als eine Beleuchtungsvorrichtung für ein Nummernschild eines Fahrzeugs, wird allgemein ein System verwendet, bei dem eine Lichtquelle an einer Stelle über oder schräg über dem Nummernschild angeordnet ist, um Licht, welches von der Lichtquelle ausgesendet wird, auf die Oberfläche des Nummernschildes abzustrahlen. Als Lichtquelle werden üblicherweise Glühbirnen (elektrische Lampen) verwendet. Da jedoch eine Glühbirne keine besondere Richtwirkung hat, kann die Oberfläche des Nummernschildes nicht gleichförmig mit Licht beleuchtet werden, wodurch das Erkennen der Buchstaben oder Ziffern auf dem Nummernschild verschlechtert wird, und die Designcharakteristik gestört wird.
Dagegen ist eine LED (Light Emitting Diode) vorgeschlagen worden, um als Lichtquelle verwendet zu werden. Diese hat Vorteile bezüglich Energiesparen und lange Lebenszeit. Mit der heute verfügbaren Technik ist es jedoch nicht möglich, eine Lichtleistung mit einer LED zu erhalten, die genauso groß ist, wie bei einer Glühbirne. Selbst wenn eine LED mit hoher Helligkeit erreicht wird, ähnlich wie bei einer Glühbirne, bleibt ein Problem dahingehend, dass Bereiche des Nummernschilds in der Nähe der LED und von der LED entfernt unterschiedlich ausgeleuchtet werden. Obwohl die Ausleuchtung im Ganzen zunimmt, wenn die Anzahl an LEDs erhöht wird, entstehen andere Probleme, wie beispielsweise eine Beschränkung der Installationspositionen der LEDs oder eine Zunahme der Kosten.
Bezüglich des Standes der Technik wird im Folgenden Bezug genommen auf die JP-UM-A-2-54745 und JP-UM-A-63-185745 .
Wenn das Nummernschild als Ganzes beleuchtet werden soll, muss bei Verwendung der LED als Lichtquelle die Lichtaussenderichtung der LED derart eingestellt werden, dass die optische Achse der LED das Zentrum des Nummernschildes kreuzt (durchquert). Mit einem derartigen Aufbau ist jedoch die tatsächliche Ausleuchtung nur um Bereiche nahe der LED herum hervorragend, wodurch eine unregelmäßige Ausleuchtung erzeugt wird. Wenn dagegen die Lichtaussenderichtung der LED derart eingestellt wird, dass die optische Achse der LED einen Bereich tiefer als das Zentrum des Nummernschildes kreuzt, nimmt das Licht zu, das nicht zur Beleuchtung des Nummernschildes verwendet wird, wodurch der Ausleuchtungseffekt reduziert wird.
Um die Sichtbarkeit des Nummernschildes des Fahrzeugs bei Nacht weiter zu verbessern, wird die Oberfläche des Nummernschildes mit Licht bestrahlt. Gemäß diesem Ausleuchteverfahren vom sog. „Front Light”-Typ wird das Nummernschild direkt mit Licht bestrahlt, welches von der Lichtquelle ausgesendet wird, die entweder an einem oberen Bereich, einem unteren Bereich oder einem Seitenbereich des Nummernschildes angeordnet ist. Um das Nummernschild noch besser auszuleuchten, ist ein Verfahren vorgeschlagen worden, welches einen Reflektor verwendet (vgl. JP-UM-A-2-54745 ). Gemäß dem Verfahren wird nicht nur das Nummernschild direkt mit einem Licht bestrahlt, welches von der Lichtquelle ausgesendet wird, sondern auch eine Region, die von der Lichtquelle beabstandet ist, wird mit einem Licht bestrahlt, welches auf einen Reflektor reflektiert wird. Bei dem oben genannten Verfahren wird die gesamte Oberfläche des Nummernschildes gleichmäßig mit Licht bestrahlt, so dass eine Unregelmäßigkeit der Ausleuchtung reduziert werden kann.
Um das Gesamtdesign des Fahrzeuges oder eines Bereichs des Fahrzeugs zu verbessern, sind verschiedene Anstrengungen unternommen worden. Entsprechend ist es nicht nur in einem Nummernschildbereich notwendig die Sichtbarkeit des Nummernschildes bei Nacht zu verbessern, sondern ebenso das Design und die Verzierung des Nummernschildbereichs.
Als Ergebnis von Untersuchungen zur Lösung der oben genannten Probleme, um das Design zu verbessern, hat man festgestellt, dass es wirkungsvoll ist, nicht nur das Nummernschild zu beleuchten, sondern auch einen lichtaussendenden (lichtemittierenden) Bereich in der Peripherie (Umfeld) des Nummernschildes bereitzustellen. Wenn beispielsweise ein lichtaussendender Bereich, dessen Form gleich Buchstaben oder einem Logo entspricht, auf einer Beobachtungsfläche einer Garnitur zur Unterbringung der Lichtquelle des Nummernschildes bereitgestellt ist, und dieser lichtaussendende Bereich ausgebildet ist, um Licht bei Nacht auszusenden, kann der Nummernschildbereich mit dem lichtaussendenden Bereich verziert werden. In diesem Fall ist es jedoch notwendig, eine andere Lichtquelle bereitzustellen zum Liefern von Licht an den lichtaussendenden Bereich, die in der Garnitur angeordnet ist. Wenn man berücksichtigt, dass der Platz in der Garnitur sehr eng begrenzt ist, ist es schwierig, eine andere Lichtquelle zusätzlich zu der Lichtquelle für das Nummernschild in der Garnitur anzuordnen. Aus Designgründen ist es vorzuziehen, die beiden Lichtquellen in der Garnitur nicht anzuordnen. Wenn zwei Typen von Lichtquellen in dem begrenzten Raum in der Garnitur angeordnet werden, wird darüber hinaus die Montage schwierig.
Die US 5,934,798 A offenbart eine Lampenanordnung zum Beleuchten eines Fahrzeugnummernschilds.
Die EP 1 172 784 A2 betrifft eine Beleuchtungsvorrichtung zum Beleuchten eines Instrumentenbereichs in einem Fahrzeug.
Die US 2002/0196638 A1 betrifft eine Vorrichtung zum Beleuchten eines Nummernschilds, wobei ein Reflektor Licht von einer Lichtquelle nicht in einen ersten und einen zweiten Lichtstrahl zum Beleuchten einer Garnitur und eines Nummernschilds umwandelt.
Die DE 102 58 465 A1 betrifft eine Beleuchtungsvorrichtung, die mindestens eine Lichtquelle und einen Lichtleiter, der an der Vorderseite eines Kennzeichenschilds positioniert ist, sowie eine Lichtsteuerungseinrichtung umfasst.
Die GB 1 448 675 betrifft ein beleuchtetes Nummernschild für Fahrzeuge.
Die DE 3912646 A1 betrifft eine Nummernschildanordnung mit beleuchtbaren Kennzeichenelementen.
Die EP 1 264 732 A2 betrifft eine Anordnung zum Beleuchten eines Nummernschilds eines Fahrzeugs, wobei Licht von einer Anordnung von LED's ausgesendet wird, die das Nummernschild über eine Linse, die das Licht in transversaler Richtung sammelt und in Längsrichtung diffus macht, beleuchtet.
Die GB 2 322 932 A betrifft einen Linsenkörper, der eine Mehrzahl von Linsengruppen aufweist, die derart angeordnet sind, dass sie in der Lage sind, eine Nummernschildanzeigenoberfläche im Wesentlichen gleichmäßig zu beleuchten.
Die DE 102 40 663 A1 betrifft einen Halter für Kennzeichen von Kraftfahrzeugen, wobei zur Beleuchtung von Nummernschildern von Kraftfahrzeugen Leuchtmittel vorgesehen werden, die in Vertiefungen im Karosserieblech angeordnet sind.
Ausgehend von den oben genannten Problemen ist es eine Aufgabe der Erfindung, eine gleichmäßige Ausleuchtung und eine starke Ausleuchtung eines Nummernschildes eines Fahrzeuges zu schaffen.
Zur Lösung der oben genannten Aufgabe liefert die Erfindung folgende Strukturen.
Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung enthält eine Beleuchtungsvorrichtung für ein Nummernschild mindestens eine Lichtquelle, die in einer Peripherie (Umfeld) des Nummernschildes angeordnet ist, und einen Reflektor, der von der Lichtquelle ausgesendetes Licht in Licht konvertiert, welches auf das Nummernschild abgestrahlt wird, wobei die Lichtquelle eine weiße LED enthält.
Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung ist die Lichtquelle der Beleuchtungsvorrichtung an einer Position über oder schräg über dem Nummernschild angeordnet, so dass optische Achsen einen Bereich unter dem Zentrum des Nummernschildes kreuzen, und der Reflektor an einer Position, die von einer Betrachterseite schräg unter der Lichtquelle angeordnet ist, um Licht, das das zur Betrachterseite gerichtet ist, von einem Bereich des Lichts, das von der Lichtquelle ausgesendet wird, in Licht zu konvertieren, das auf das Zentrum oder den unteren Teil des Nummernschildes abgestrahlt wird.
Gemäß einem Beispiel zur Erklärung der Erfindung ist die Lichtquelle derart angeordnet, dass ihre optische Achse den Bereich unterhalb des Zentrums des Nummernschildes kreuzt, wobei der Bereich hoher Helligkeit des Lichts von der Lichtquelle verwendet wird zum Beleuchten des Zentrums oder des unteren Teils des Nummernschildes. Dadurch wird die Lichtmenge, die auf den oberen Teil des Nummernschildes abgestrahlt wird, der ein Bereich nahe der Lichtquelle ist, begrenzt, und eine positive Lichtemission an das Zentrum oder den unteren Teil des Nummernschildes, der ein von der Lichtquelle entfernter Bereich ist, durchgeführt. Darüber hinaus wird das Licht, das nicht direkt zur Beleuchtung des Nummernschildes verwendet wird, in Licht umgewandelt, das auf das Zentrum oder den unteren Teil des Nummernschildes ausgesendet wird, wodurch die Ausleuchtung des Zentrums oder des unteren Teils des Nummernschildes weiter unterstützt wird. Dadurch wird die Ausleuchtung des gesamten Nummernschilds gleichmäßig, und ein weniger unregelmäßiges Ausleuchten kann erzielt werden.
Andererseits kann mit dem oben genannten Reflektor die Lichtmenge insgesamt erhöht werden, die zur Beleuchtung des Nummernschildes verwendet wird, und eine hervorragende Leuchtwirkung wird erzielt.
Gemäß einem Beispiel zur Erklärung der Erfindung ist die Lichtquelle an einer Position über oder schräg über dem Nummernschild angeordnet, und der Reflektor ist an einer Stelle von einer Beobachterseite aus gesehen schräg unter der Lichtquelle angeordnet, wobei der Bereich bei Betrachtung des Reflektors von oben im Wesentlichen gleich ist zu dem des Nummernschilds oder größer als der Bereich des Nummernschildes ist, der Licht, das zur Beobachterseite gerichtet ist, von einem Teil des Lichts, das von der Lichtquelle ausgesendet wird, in Licht konvertiert zum Bestrahlen des Zentrums oder des unteren Teils des Nummernschildes.
Gemäß einem Beispiel der Erfindung kann das Nummernschild mit Licht von der Lichtquelle und reflektiertem Licht von dem Reflektor beleuchtet werden, indem der hintere Bereich eines Fahrzeugs, in welchem das Nummernschild angeordnet ist, mit einem Reflektor versehen wird, der eine Transparenz aufweist, und indem die Lichtquelle zwischen dem Nummernschild und dem Reflektor angeordnet wird. Da das Zentrum und der untere Teil des Nummernschildes mit Licht von der Lichtquelle und reflektiertem Licht von dem Reflektor beleuchtet wird, indem die Kontur der reflektierenden Oberfläche des Reflektors eingestellt wird, so dass vom Zentrum bis zum unteren Teil des Nummernschildes eine Ausleuchtung durch das reflektierte Licht erfolgt, kann ein Bereich, der von der Lichtquelle weit weg ist, gut ausgeleuchtet werden. Die Ausleuchtung des gesamten Nummernschildes ist gleichmäßig und die Beleuchtung weist nur wenig Unregelmäßigkeit bei der Ausleuchtung auf.
Licht, das bisher direkt nach außen abgestrahlt wurde, kann ferner durch die oben genannten Maßnahmen durch den Reflektor effektiv verwendet werden, wodurch die gesamte Leuchtenergie, die zur Beleuchtung des Nummernschildes verwendet wird, zunimmt und eine Beleuchtung mit einer hervorragenden Leuchtwirkung erzielt wird.
Nebenbei kann das Design des hinteren Bereichs des Fahrzeuges verbessert werden, indem die Kontur des Reflektors entsprechend der Kontur des Heckbereichs des Fahrzeuges gebildet wird.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung enthält die Beleuchtungsvorrichtung ferner eine Garnitur zur Unterbringung der Lichtquelle mit einem Lichtdurchlassbereich, und ein Spektralelement zum Erzeugen eines ersten Lichts, um das Nummernschild zu bestrahlen, und eines zweiten Lichts, um die Garnitur mit dem Licht, das von der Lichtquelle ausgesendet wird, zu bestrahlen.
Wenn in der erfindungsgemäßen Beleuchtungsvorrichtung zwei Typen von Licht erzeugt werden, also wenn ein Licht zum Beleuchten des Nummernschildes und ein Licht, das an den Garniturlichtübertragungsbereich (im Folgenden auch als Garniturlichtdurchlassbereich bezeichnet) gesendet wird, erzeugt werden, kann das Nummernschild gleichzeitig beleuchtet werden, wenn Licht an den Garniturlichtübertragungsbereich geliefert wird. Entsprechend ist es nicht notwendig, eine Lichtquelle zur Beleuchtung des Nummernschildes und eine Lichtquelle, die für den Garniturlichtübertragungsbereich verwendet wird, individuell bereitzustellen. Folglich kann Platz zur Anordnung der Lichtquelle gespart werden. Ferner, wenn eine Lichtquelle verwendet wird zum Beleuchten des Nummernschildes und zum Beleuchten des Garniturlichtdurchlassbereichs kann die Anzahl an Teilen reduziert werden. Entsprechend können die Produktionskosten reduziert und die Zusammenbaueigenschaften verbessert werden. Wenn der Garniturlichtdurchlassbereich ferner in eine gewünschte Form ausgebildet wird, beispielsweise entsprechend der Form eines Buchstabens oder eines Logos, kann das Design des Nummernschildbereichs wirkungsvoll verbessert werden.
1 zeigt eine perspektivische Ansicht, die eine Situation zeigt, bei der eine Beleuchtungsvorrichtung für ein Nummernschild gemäß einem Beispiel zum Erklären der Erfindung verwendet wird;
2 zeigt eine Querschnittsansicht entlang der Schnittlinie II-II in 1;
3A bis 3C zeigen Ansichten, die Beispiele einer LED, die gemäß einem Beispiel zum Erklären der Erfindung verwendet wird, verdeutlichen;
4 zeigt eine Ansicht, die ein Ergebnis einer Simulation der Beleuchtungsverteilung zeigt, basierend auf der Struktur gemäß dem Beispiel zum Erklären der Erfindung;
5 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Nutzung der Nummernschildbeleuchtungsvorrichtung 2 gemäß einem Beispiel zum Erklären der Erfindung;
6 zeigt eine Querschnittsansicht entlang der Schnittlinie VI-VI in 5;
7 zeigt eine Querschnittsansicht, die ein Beispiel der Anordnung von Ausführungsbeispielen der LED Lichtquelle in den Lichtquelleneinheiten zeigt;
8 zeigt eine Querschnittsansicht senkrecht zur Längsrichtung des Nummernschilds 100, wobei die Beleuchtungsvorrichtung 3 des Nummernschilds gemäß einem anderen Beispiel zum Erklären der Erfindung gezeigt ist;
9 zeigt eine Querschnittsansicht in horizontaler Richtung der Lichtquelleneinheit, die für die Beleuchtungsvorrichtung 3 für das Nummernschild verwendet wird;
10 zeigt eine perspektivische Ansicht, die einen Zustand verdeutlicht, bei dem eine Nummernschildbeleuchtungsvorrichtung 201 gemäß einem Beispiel zum Erklären der Erfindung verwendet wird;
11 zeigt eine Frontansicht, die die Nummernschildbeleuchtungsvorrichtung 201 zeigt;
12 zeigt eine Querschnittsansicht entlang der Schnittlinie XII-XII in 11;
13A bis 13C zeigen Ansichten, die Beispiele einer LED, die in dem Beispiel zum Erklären der Erfindung verwendet wird, zeigen;
14 zeigt ein Beispiel des Verhaltens von ausgesendetem Licht;
15 zeigt, dass Licht von einem folgenden Fahrzeug gestreut wird;
16 zeigt eine perspektivische Ansicht, die einen hinteren Nummernschildbereich eines Fahrzeugs verdeutlicht, an dem eine Beleuchtungsvorrichtung 401 gemäß einem Beispiel zum Erklären der Erfindung angebracht ist;
17 zeigt eine Querschnittsansicht entlang einer Schnittlinie XVII-XVII in 16;
18 zeigt eine perspektivische Ansicht, die eine Beleuchtungsvorrichtung 410 gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung verdeutlicht;
19 zeigt eine Querschnittsansicht entlang der Schnittlinie XIX-XIX in 18;
20 zeigt eine perspektivische Ansicht, die ein Spektralelement 440 einer Beleuchtungsvorrichtung 410 verdeutlicht;
21 zeigt einen Längsschnitt einer Beleuchtungsvorrichtung 411 gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung;
22 zeigt eine perspektivische Ansicht, die eine Beleuchtungsvorrichtung 600 gemäß einem sechsten Ausführungsbeispiel der Erfindung verdeutlicht;
23 zeigt eine Querschnittsansicht entlang der Schnittlinie XXIII-XXIII in 22;
24 zeigt eine perspektivische Ansicht, die einen Lampenaufbau 407 in einer Beleuchtungsvorrichtung 600 zeigt;
25 zeigt eine Querschnittsansicht entlang der Schnittlinie XXV-XXV in 24; und
26 zeigt einen Längsschnitt eines Lampenaufbaus 408 einer Beleuchtungsvorrichtung gemäß einem anderen Beispiel zum Erklären der Erfindung.
Im Folgenden wird jede Komponente gemäß der Erfindung beschrieben.
(Lichtquelle)
Gemäß der Erfindung kann als Lichtquelle eine LED, eine Glühbirne, eine Fluoreszenzlampe oder eine Kaltkadodenröhre verwendet werden. Vorzugsweise wird eine LED ausgewählt. Da eine LED Lichtquelle wenig Energieverbrauch und geringe Wärmewerte und eine hohe Lebensdauer aufweist, ist diese Lichtquelle für eine Dauerbeleuchtung über eine längere Zeit geeignet. Da die LED Lichtquelle klein ist, ist nicht viel Platz für die Lichtquelle erforderlich, so dass eine Beleuchtungsvorrichtung gemäß der Erfindung miniaturisiert und dünn ausgebildet werden kann. Die Handhabung der Beleuchtungsvorrichtung wird ebenfalls verbessert. Da eine LED vibrations- und erschütterungsfest ist, hat die Beleuchtungsvorrichtung ferner eine hohe Zuverlässigkeit.
Bezüglich des Typs der LED erfolgt keine Beschränkung und verschiedene Arten bzw. Ausführungsformen können verwendet werden, wie etwa ein Lampentyp oder Chiptyp. Bei Verwendung der Erfindung wird vorzugsweise eine LED verwendet, die ein breiteres Aussenden von Licht in Querrichtung erlaubt, als in vertikaler Richtung. In Abhängigkeit von einer derartigen LED ist es möglich, das gesamte Nummernschild mit weniger LEDs auszuleuchten. Die Lichtverteilungseigenschaft der LED kann durch einen Reflektor gesteuert werden. Wie in den 3A bis 3C gezeigt, ist es beispielsweise möglich, eine Lichtverteilungseigenschaft bereitzustellen, die die oben genannte Aufgabe erfüllt, indem beispielsweise LEDs verwendet werden, die einen Reflektor enthalten, der einen LED Chip 23 mit vier Flächen umgibt, wobei (in dem Reflektor) Neigungswinkel von zwei Seiten 24a, die jeweils in Querrichtung des Nummernschilds parallel sind, kleiner sind als ein Neigungswinkel der anderen zwei Seiten 24b ist.
Beleuchtungsfarben sind nicht speziell auf die diejenigen beschränkt, die von den LEDs ausgesendet werden, und es ist möglich, die von den LEDs ausgesendeten Farben innerhalb eines sichtbaren Bereichs zu verwenden, beispielsweise weiß, rot, orange, grün, blau und andere Farben. Eine bevorzugte LED sendet weißes Licht aus, da bei Auswahl der LED, die weißes Licht aussendet, die Beleuchtungsvorrichtung derart aufgebaut sein kann, dass Zahlen, Buchstaben oder ein Hintergrund in den Eigenfarben (visuell erkannt) beobachtet werden können. Wenn Farben ausgewählt werden, die andere sind als weiß, wird das Design des Nummernschildes verändert oder das Designvermögen wird erhöht, indem beispielsweise Farben dem Nummernschild hinzugefügt werden.
Das von einer LED ausgesendete Licht im ultravioletten Bereich kann ebenfalls verwendet werden. In diesem Fall kann eine Fluoreszenzsubstanz mitwirken, die das Licht in dem ultravioletten Bereich empfängt und Fluoreszenzlicht aussendet. Die Lichtquellen, die Licht im sichtbaren Bereich und im Fluoreszenzbereich auszusenden, können verwendet werden.
Im Falle der Verwendung der Fluoreszenzsubstanz ist es möglich, eine Schicht, die beispielsweise die Fluoreszenzsubstanz enthält, auf einer Oberfläche einer später beschriebenen lichtdurchlässigen Abdeckung zu bilden. Eine derartige Schicht, die die Fluoreszenzsubstanz enthält, kann gebildet werden, durch Drucken oder Beschichten einer Tinte oder Farbe, die die Fluoreszenzsubstanz enthält, oder durch Kleben eines Blatts, welches die Fluoreszenzsubstanz enthält. Im übrigen kann die Fluoreszenzsubstanz in der lichtdurchlässigen Beschichtung enthalten sein. Mit diesen Strukturen tritt das Fluoreszenzlicht in der lichtdurchlässigen Beschichtung auf, und die Ausleuchtung erfolgt durch Aussenden des Fluoreszenzlichtes von der lichtaussendenden Fläche der lichtdurchlässigen Beschichtung.
Es ist ebenfalls möglich, die Fluoreszenzsubstanz in das Nummernschild, welches ein Beleuchtungsobjekt ist, einzuarbeiten. Beispielsweise kann die Anzeige des Nummernschildes (Ziffern oder Buchstaben) durch Verwendung einer Farbe oder Tinte, die die Fluoreszenzsubstanz enthält, gebildet werden, oder die Anzeige wird auf der Oberfläche unabhängig von der Schicht, die die Fluoreszenzsubstanz enthält, gebildet. Gemäß diesem Aufbau strahlt das Licht im ultravioletten Bereich, das von der Lichtquelle ausgesendet wird, auf das Nummernschild und regt die Fluoreszenzsubstanz an. Als Ergebnis leuchtet die Anzeige des Nummernschildes.
Bezüglich der Art der Fluoreszenzsubstanzen gibt es keine besondere Beschränkung und irgendeine Art von fluoreszierender Substanz kann verwendet werden, gleichgültig ob aus organischen oder anorganischen Gruppen. Bei der Verwendung von organischen Fluoreszenzsubstanzen kann das Licht der Fluoreszenzfarbe einen klaren Farbsinn aufweisen.
Wenn dagegen anorganische Fluoreszenzsubstanzen verwendet werden, kann das Licht der Fluoreszenzfarbe einen matten Farbsinn aufweisen. Fluoreszenzsubstanzen, die verschiedenes Fluoreszenzlicht haben, können verwendet werden, und andere Substanzen als Fluoreszenzsubstanzen, wie beispielsweise Fluoreszenzfarben in rot, grün oder blau, die die drei Grundfarben darstellen, und Fluoreszenzsubstanzleuchtfarbtöne zwischen diesen können verwendet werden. Eine Mehrzahl von Fluoreszenzsubstanzen kann beispielsweise kombiniert werden, beispielsweise die Fluoreszenzsubstanzen von Rot-, Grün- und Blaugruppen können in Kombination verwendet werden.
Eine Mehrzahl von LEDs kann verwendet werden. Bei der Verwendung einer Mehrzahl von LEDs, treten Effekte auf, wie beispielsweise eine Ausweitung des Beleuchtungsbereichs, eine Verstärkung der Beleuchtung, oder eine Reduzierung der Unregelmäßigkeit der Ausleuchtung. Wenn LEDs mit unterschiedlichen Leuchtfarben kombiniert werden, kann eine Beleuchtung (Ausleuchtung) mit verschiedenen Farben durch Kombinieren der Farben realisiert werden. Die Anzahl der verwendeten LEDs wird bestimmt durch Helligkeit und Richtungswinkel der verwendeten LEDs, oder durch eine geforderte Ausleuchtung. Im Falle der Verwendung der Mehrzahl von LEDs, sind die LEDs in Abständen entlang dem oberen Ende des Nummernschildes angeordnet (typischerweise sind die LEDs in einer Reihe angeordnet). In Abhängigkeit von der Anordnung wird eine Unregelmäßigkeit der Ausleuchtung in lateraler Richtung des Nummernschildes reduziert. Wenn mehr als drei LEDs verwendet werden, erfolgt die Anordnung der LEDs vorzugsweise äquidistant, da ein Ausleuchtungsausgleich des gesamten Beleuchtungslichtes bevorzugter wird.
Wenn mehrere LEDs verwendet werden, sind die Richtungen der optischen Achsen der LEDs notwendigerweise nicht gleich. Beispielsweise, damit das Licht von allen LEDs in lateraler Richtung des Nummernschildes breiter wird, sind die jeweiligen LEDs derart angeordnet, dass der Abstand zwischen der optischen Achse der zentralen LED Lichtquelle (es können mehrere sein) und der optischen Achse der peripheren (am Rand) LED Lichtquelle (es können mehrere sein) in Richtung des sich ausbreitenden Lichts allmählich größer werden (beispielsweise werden die optischen Achsen der zentralen LEDs direkt nach unten gerichtet, während die optischen Achsen der peripheren LEDs schräg nach unten gerichtet werden). Die Richtungen der optischen Achsen der jeweiligen LEDs können bestimmt werden, indem die Anzahl der verwendeten LEDs oder die Anordnung berücksichtigt wird. Es ist ebenfalls ausreichend die verwendeten LEDs in eine Mehrzahl von Gruppen einzuteilen, und den optischen Achsen der LEDs, die zu einer entsprechenden Gruppe gehören, gleiche Richtungen zu geben.
Wie oben erwähnt, ist es ausreichend, dass die Mehrzahl der LEDs, die unterschiedliche Richtungen der optischen Achsen haben, zusammen ausgebildet werden, um die Lichtquelleneinheit zu sein. Die folglich zusammengesetzte Lichtquelleneinheit können auch mehrere sein, und in einem derartigen Fall sind die jeweiligen Lichtquelleneinheiten mit Abständen entlang dem oberen Ende des Nummernschildes angeordnet.
Damit die Ausleuchtung in lateraler Richtung des Nummernschildes gleichförmig ist, ist es wünschenswert, die LEDs entlang dem oberen Ende des Nummernschildes, beispielsweise äquidistant anzuordnen. Aufgrund eines Problems der Interferenz mit anderen Geräten oder Mechanismen (Kofferraumöffner oder Rückkamera), die in dem Nummernschild verwendet werden, ist es manchmal schwierig, die LEDs im Zentrum oder am Rand des Nummernschildes anzuordnen. In einem derartigen Fall, wenn die Richtung der optischen Achsen der LEDs, die an der äußeren Begrenzung (links und rechts) des Bereichs angeordnet sind, der eine Anordnung der LEDs nicht erlaubt, wird die schwächere Ausleuchtung in diesem Bereich wunschgemäß unterstützt.
Die LED ist über einem Nummernschild oder diagonal darüber angeordnet. In der Beleuchtungsvorrichtung gemäß der Erfindung wird folglich die Anzeigeoberfläche des Nummernschildes durch Licht von oben oder von schräg oben beleuchtet. Die LED ist gemäß der Erfindung derart angeordnet, dass ihre optische Achse einen Bereich tiefer als das Zentrum des Nummernschildes kreuzt, und ein Teil des Lichts von der LED in Richtung der optischen Achse, also Licht, das eine hohe Luminanz aufweist, wird zur Beleuchtung des Zentrums des unteren Teils des Nummernschildes verwendet. Die Leuchtenergie, die in einen Bereich nahe der LED Lichtquelle auf das Nummernschild abgestrahlt wird, wird durch eine derartige Eigenschaft reduziert und gleichzeitig wird die Ausleuchtung eines Bereichs, der von der LED Lichtquelle entfernt ist, verstärkt. Da ein Teil des abgestrahlten Lichtes von einem Reflektor reflektiert wird, und das reflektierte Licht einen unteren Bereich des Nummernschildes bestrahlt, wird die Unregelmäßigkeit der gesamten Ausleuchtung reduziert. Durch Berücksichtigung der Positionsbeziehung zwischen der LED und dem Nummernschild und dem Abstand zwischen beiden, wenn die Beleuchtungsvorrichtung für ein Fahrzeug verwendet wird, ist es wünschenswert, dass die LED derart angeordnet ist, dass ihre optische Achse einen Bereich nahe dem unteren Ende des Nummernschildes kreuzt, um die Ausleuchtung zufriedenstellender auszugleichen.
Die Lichtquelle, beispielsweise eine LED und/oder eine Glühbirne, kann an einer Stelle nahe der Außenwand des Heckbereichs des Fahrzeuges angeordnet sein, um Wärme durch Emission abzuleiten. Speziell wird der Wärmeaustausch beschleunigt, indem die LED auf einem Substrat montiert wird, das aus einem thermisch gut leitenden Material gebildet ist, beispielsweise Aluminium, und indem das Substrat mit der Außenwand des Rückbereichs des Fahrzeuges in Kontakt gebracht wird, wodurch die Wärme der Beleuchtungsvorrichtung abgeleitet, und eine Reduzierung der Leuchteffizienz verhindert wird.
Gemäß einem Beispiel zum Erklären der Erfindung sind die LEDs derart angeordnet, dass die optischen Achsen sich nicht mit dem Nummernschild kreuzen. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel verlaufen die optischen Achsen der LEDs unterhalb des unteren Randes des Nummernschildes oder zur Betrachterseite (beispielsweise können die Richtungen der optischen Achsen der LEDs fast identisch sein zur Normalen der Fläche des Nummernschilds). Gemäß diesem Ausführungsbeispiel wird das Nummernschild ausschließlich durch Licht beleuchtet, das durch die später beschriebenen Reflektoren erzeugt wird. Der Lichtaussendewinkel zur Fläche des Nummernschildes kann entsprechend eingestellt sein, so dass eine gewünschte Lichtverteilung über dem Breitenbereich des Nummernschildes realisiert werden kann. Die Beleuchtungsvorrichtung kann derart strukturiert sein, dass das ganze Licht, das von den LEDs ausgesendet wird, von den später beschriebenen Reflektoren reflektiert wird, und dieses reflektierte Licht dann zur Beleuchtung des Nummernschildes verwendet wird. Die Beleuchtungsvorrichtung kann also derart aufgebaut sein, dass das Nummernschild im Wesentlichen nur von dem Licht ausgeleuchtet wird, das optisch durch den Reflektor gesteuert wird. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel sind die LEDs derart angeordnet, dass die optischen Achsen die Reflektoren kreuzen.
(Reflektor)
Der Reflektor, der gemäß einem Beispiel zum Erklären der Erfindung verwendet wird, ist an Orten angeordnet, schräg unter den oben genannten LED Lichtquellen, von der Beobachterseite aus betrachtet. Der Reflektor hat eine lichtreflektierende Oberfläche gegenüber der LED Lichtquelle. Die reflektierende Fläche empfängt einen Teil des Lichts von der LED Lichtquelle, Licht das zum Betrachter gerichtet ist (die entgegengesetzte Seite des Nummernschildes) und erzeugt das reflektierte Licht, das zum Zentrum oder zum unteren Teil des Nummernschildes abgestrahlt wird. Die reflektierenden Oberflächen sind nicht auf bestimmte Formen begrenzt. Die reflektierende Fläche ist vorzugsweise gekrümmt zur effektiven Verwendung des reflektierten Lichts und zum Streuen des reflektierten Lichts.
Der Reflektor kann an einem Bereich mit einer konvexen Fläche gebildet sein. Gemäß dieser Struktur wird das reflektierte Licht, das durch diesen Bereich gewonnen wird, breiter. Entsprechend wird die Streuung des Lichts beschleunigt und die Ausleuchtung durch das reflektierte Licht wird gleichförmig. Diese Struktur kann ein breites Aussenden des Lichts ermöglichen. Die konvex gekrümmte Fläche kann an mehreren Bereichen gebildet sein. Wenn eine Mehrzahl von LED Lichtquellen verwendet wird, sind die konvexen Flächen jeweils in Bereichen gebildet, wo die optischen Achsen der entsprechenden LED Lichtquellen kreuzen. Bei diesem Aufbau wird das Licht der entsprechenden LED Lichtquellen reflektiert und gleichzeitig gestreut.
Die reflektierende Fläche ist in der Größe nicht beschränkt, ist jedoch groß genug, um die oben genannten Wirkungen zu haben. Zur Erhöhung einer Verwendungsrate des Lichts wird eine reflektierende Fläche verwendet, die eine Abmessung aufweist, die im Wesentlichen das gesamte Licht des LED Lichts in Richtung Betrachter empfangen kann.
Der Reflektor kann gebildet sein, indem ein Material mit einer lichtreflektierenden Eigenschaft oder ein geeignetes Material verwendet wird, das mit einer reflektierenden Fläche mit der lichtreflektierenden Eigenschaft beschichtet ist. Das Material mit der reflektierenden Eigenschaft kann beispielsweise ein Metall sein, wie etwa Aluminium oder Silber, oder Weißharze.
Zusätzlich zu dem oben genannten Reflektor (als „erster Reflektor” in der folgenden Beschreibung bezeichnet) kann ein zweiter Reflektor verwendet werden. Der zweite Reflektor ist zu den LED Lichtquellen schräg nach unten zum Nummernschild angeordnet und empfängt das Licht, das nach oben gerichtet ist, als Licht von einem Teil der LED Lichtquelle, um Licht in Richtungen des Nummernschilds oder des Reflektors zu erzeugen. Wenn der zweite Reflektor verwendet wird, ist es möglich, das Licht zum Beleuchten des Nummernschildes zu verwenden (ohne den zweiten Reflektor würde dieses Licht über das Nummernschild hinaus gerichtet sein und könnte nicht zur Beleuchtung des Nummernschildes verwendet werden) und folglich wird die Lichtverwendungsrate erhöht, um die Beleuchtungswirkung zu verbessern. Insbesondere ist der zweite Reflektor vorzugsweise derart aufgebaut, dass das reflektierte Licht sich in Richtung des ersten Reflektors ausbreitet. In Abhängigkeit von dieser Struktur ist es möglich, eine Ausleuchtung am Zentrum zu erhalten oder eine Ausleuchtung des unteren Teils des Nummernschildes. Als ein Ergebnis wird die Ausleuchtung in diesen Bereichen des Nummernschildes ergänzt, um eine Ausleuchtungsausgeglichenheit zu verbessern.
Der erste und der zweite Reflektor werden verwendet, um die Unregelmäßigkeit der Ausleuchtung in der oberen und unteren Richtung (Bereich) des Nummernschildes zu reduzieren. Wie oben erwähnt, ist es manchmal schwierig, die LEDs am Zentrum oder an einem Ende des Nummernschildes anzuordnen, aufgrund einer Kollision mit anderen Geräten oder Mechanismen (Tanköffner oder Rückkamera), die für das Nummernschild verwendet werden. Ein Teil des Lichts, das von den LEDs ausgesendet wird, ist Licht, das nicht zur Beleuchtung des Nummernschildes nützlich ist, da ein Teil des Lichts in Querrichtung nach außen abgestrahlt wird. Unter Berücksichtigung der oben genannten Umstände verwendet ein Ausführungsbeispiel der Erfindung einen dritten Reflektor für Objekte, um positiv Licht in Bereiche abzustrahlen, die lichtarm sind, und/oder die Lichteffizienz zu erhöhen. Dieser dritte Reflektor ist an dem Ort benachbart zu den LEDs angeordnet, die im Umfeld (links und rechts) des Bereiches angeordnet sind, der die Anordnung der LEDs nicht ermöglicht, oder an beiden Enden der Lichtquelleneinheit. Für den Fall, dass die Lichtquelleneinheiten (enthaltend die LEDs) mehrere sind, kann der dritte Reflektor nur an einem Ende bereitgestellt sein, dass beiden Enden des Nummernschildes am nächsten ist. Der dritte Reflektor kann in Kombination mit dem ersten oder dem ersten und zweiten Reflektor verwendet werden. Der dritte Reflektor kann als ein Körper in Kombination mit dem ersten und zweiten Reflektor gebildet sein.
Der Reflektor, der gemäß der Erfindung verwendet wird, kann in einem Zustand angeordnet sein, bei dem der Reflektor die Lichtquelle und das Nummernschild abdeckt, im Heckbereich des Fahrzeuges, beispielsweise auf einem Kofferraumdeckel, einer Rücktür und einer Stoßstange. Die Lichtquelle und das Nummernschild sind folglich zwischen der Außenwand des Heckbereichs des Fahrzeuges und dem Reflektor angeordnet. Der Reflektor ist im Wesentlichen parallel zu der optischen Achse der LED Lichtquelle, so dass Licht, das von der LED ausgesendet wird, leicht diagonal auf den Reflektor einfallt. Wenn der Einfallswinkel des Lichts, das auf den Reflektor einfällt, den kritischen Winkel des Reflektors überschreitet, wird das einfallende Licht vom Reflektor reflektiert, und in Richtung Nummernschild abstrahlt. Das reflektierte Licht leuchtet einen Bereich vom Zentrum bis zum unteren Teils des Nummernschildes aus. Solange eine derartige Wirkung erzielt wird, ist die Kontur einer reflektierenden Oberfläche nicht besonders eingeschränkt. Um das reflektierte Licht effizient zu verwenden, und das reflektierte Licht gleichmäßig zu streuen, ist es wünschenswert, dass der Reflektor eine gekrümmte Oberfläche aufweist. Bei einer Kopplung mit einem anderen Element, beispielsweise einem Kofferraumdeckel, kann der Rand derart geformt sein, dass er Planar ist und ein konkaver Bereich kann für den Rand vorgesehen sein. Auf der Oberfläche einer Beobachtungsfläche, die aus derartigen mehrfach gekrümmten Oberflächen gebildet ist, erfolgt die Reflektion des Lichts nach außen in mehrere Richtungen, und eine hervorragende optische Streuung wird erzeugt, und eine Blendung für nachfolgende Fahrzeuge wird verhindert. Ferner kann verhindert werden, dass Regenwasser und Nebel eintritt, indem der Reflektor am hinteren Bereich des Fahrzeugs abgedichtet wird.
Es ist wünschenswert, dass die Beobachtungsfläche bilateral symmetrisch und/oder vertikal symmetrisch ist. Das Design des Reflektors selbst wird durch eine derartige Konfiguration verbessert. Auch wenn eine bilaterale (und/oder vertikale) symmetrische Reflexion erforderlich ist, ist das Design ebenfalls vom Standpunkt der Optik zufriedenstellend.
Es ist wünschenswert, dass bei Berücksichtigung der Größe eines bestrahlten Objekts ein Reflektor verwendet wird, der mit einer optischen Abstrahlfläche versehen ist, die einen Bereich aufweist, der bei Betrachtung von oben das gesamte bestrahlte Objekt abdeckt. Der Reflektor wird vorzugsweise kompakter konfiguriert, als ein Reflektor, dessen Kontur, bei Betrachtung der optischen Abstrahlfläche von oben, im Wesentlichen gleich ist, wie die des bestrahlten Objekts, oder etwas größer als die des bestrahlten Objekts.
Solange die Wirkung des Reflektors, der einfallendes Licht auf das zu bestrahlende Objekt abstrahlt, ausreichend erhalten wird, und der Reflektor keine Intensitätsprobleme hat, ist es wünschenswert, dass ein Reflektor verwendet wird, der so dünn wie möglich ist. Beispielsweise kann eine Lichtübertragungsplatte (Lichtdurchlassplatte) mit einer Dicke von 1 bis 15 mm für den Reflektor verwendet werden. Wenn die Lichtübertragungsplatte dünner ist, wird keine ausreichende mechanische Festigkeit erhalten. Wenn die Lichtübertragungsplatte dicker ist, wird mehr Installationsraum verschwendet, wenn der Reflektor an dem zu bestrahlenden Objekt fixiert wird, was nicht wünschenswert ist, insbesondere nicht da die Produktionskosten erhöht werden. Eine Lichtübertragungsplatte hat idealerweise eine Dicke von 2 bis 10 mm, vorzugsweise kann eine Dicke von 2 bis 5 mm für den Reflektor verwendet werden.
Das Material des Reflektors ist nicht besonders eingeschränkt, solange Licht, das auf das Nummernschild strahlt, am hinteren Bereich des Wagens übertragen wird. Es ist wünschenswert, dass der Reflektor aus einem transparenten Material gebildet ist (enthaltend transparent und farblos und transparent und farbig). Nebenbei ist es wünschenswert, dass der Reflektor aus einem Material ist, das einfach zu verarbeiten ist und eine hervorragende Haltbarkeit hat. Als Material des Reflektors kann Acrylharz, Polyethylenterephtalat (PET), Polykarbonatharz, Epoxydharz oder Glas verwendet werden.
(Lichtdurchlassabdeckung)
Eine Lichtdurchlassabdeckung kann verwendet werden, um die LED Lichtquellen und die Reflektoren abzudecken. Die Materialeigenschaften der Lichtdurchlassabdeckung sind nicht besonders eingeschränkt, solange das Material vom Licht der LED Lichtquellen durchdrungen werden kann. Die Lichtdurchlassabdeckung ist vorzugsweise aus einem transparenten Material (enthaltend farblose und farbige Durchsichtigkeiten). Ferner ist es wünschenswert, die Lichtdurchlassabdeckung mit Materialien zu bilden, die leichter verarbeitet werden können und eine hervorragende Haltbarkeit haben. Die Lichtdurchlassabdeckung kann aus Materialien gebildet werden, wie etwa Acrylharz, Polyethylenterephtalat (PET), Polykarbonatharz, Epoxydharz oder Glas.
Eine Lichtdurchlassabdeckung, die lichtstreubehandelt ist (derart behandlet, dass sie Licht streut), kann verwendet werden. Eine derartige Lichtdurchlassabdeckung hat eine Lichtstreuwirkung, wenn Licht durch die Lichtdurchlassabdeckung verläuft. Damit können Unregelmäßigkeiten der Ausleuchtung reduziert werden. Die Lichtstreubehandlung der Lichtdurchlassabdeckung erfolgt durch das Ausbilden von Falten (Furchen) mit regelmäßigen oder unregelmäßigen Muster auf der Oberfläche der Lichtdurchlassabdeckung oder durch Aufkleben eines Lichtstreufilms auf die Oberfläche. Es ist ebenfalls ausreichend ein Lichtstreumittel (beispielsweise Silicagel oder Titaniumoxyd) in die Lichtdurchlassabdeckung einzubringen, wobei keine Lichtstreubehandlung auf der Oberfläche der Lichtdurchlassabdeckung erfolgt, um eine Lichtstreuwirkung innerhalb der Lichtdurchlassabdeckung bereitzustellen.
Ferner ist es ausreichend, eine äußere Oberfläche (es reicht ein Teil davon) der Lichtdurchlassabdeckung als eine konvexe Linse zu formen, um einen lichtkonvergierenden (zusammenlaufenden) Effekt zu schaffen. Durch Verwendung dieser Lichtkonvergenzwirkung kann die Lichtverteilungseigenschaft der Ausleuchtung gesteuert werden.
(Garnitur)
Die Lichtquelle kann in einer Garnitur (Gehäuse) untergebracht sein. Die Garnitur enthält einen Körperbereich, der als Garniturkörperbereich im Folgenden bezeichnet wird, und einen Lichtdurchlassbereich, der in der folgenden Beschreibung als Garniturlichtdurchlassbereich bezeichnet wird, der auf einer Beobachtungsfläche des Körpers gebildet ist. Das Material des Garniturkörperbereichs ist nicht besonders eingeschränkt. Wenn die Bildungseigenschaft und die Haltbarkeit berücksichtigt werden, ist der Garniturkörperbereich jedoch normalerweise aus Harz gebildet, wie etwa Polypropylenharz oder ABS (Acrylonirile Butadiene Styrene) Harz, oder alternativ ist der Garniturkörperbereich aus Metall gebildet, wie etwa Aluminium oder rostfreiem Stahl. Die Form des Garniturkörperbereichs ist nicht besonders eingeschränkt. Bei Berücksichtigung von Zusammenhalt und Design kann irgendeine gewünschte Form ausgewählt werden.
Was das Material des Garniturlichtdurchlassbereichs betrifft, können, solang es lichtdurchlässig ist, ein synthetisches Harz, beispielsweise Acrylharz, PET (Polyethylenterephtalat) Harz, Polykarbonatharz, Siliziumharz oder Epoxydharz ausgewählt werden. Die Form des Garniturlichtdurchlassbereichs ist nicht besonders beschränkt. Es ist möglich, irgendeine gewünschte Form auszuwählen, beispielsweise einen Buchstaben, ein Logo, eine geometrische Figur, bestehend aus einer geraden Linie oder einer Krümmung, oder ein geometrisches Muster, solange die Zusammengehörigkeit und das Design berücksichtigt werden.
(Spektralelement)
Solange das Spektralelement ein erstes Licht und ein zweites Licht erzeugen kann, ist die Struktur des Spektralelements nicht besonders eingeschränkt. In diesem Fall wird das erste Licht auf das Nummernschild abgestrahlt und das zweite Licht wird auf den Garniturlichtdurchlassbereich abgestrahlt.
Gemäß einem Beispiel zum Erklären der Beleuchtungsvorrichtung gemäß der Erfindung enthält das Spektralelement ein Lichtführungselement aus einem lichtdurchlässigen Material. Was das Material des Lichtführungselements betrifft, ist dieses nicht besonders eingeschränkt, solange es eine Lichtdurchlasseigenschaft aufweist. Es ist möglich, ein synthetisches Harz auszuwählen, beispielsweise Acrylharz, PET (Polyethylenterephtalat) Harz, Polykarbonatharz, Siliziumharz oder Epoxydharz. Alternativ können organische Materialien, beispielsweise Glas, verwendet werden. Das Lichtführungselement enthält eine Lichteinfallfläche, auf die Licht, das von der Lichtquelle ausgesendet wird, einfällt, eine erste Lichtaussendefläche (Licht emittierende Fläche) zum Aussenden des ersten Lichts, das von einem Teil des Lichts, das von der Lichteinfallfläche einfällt, erzeugt wird, und eine zweite Lichtaussendefläche (Licht emittierende Fläche) zum Aussenden des zweiten Lichts, das von einem Teil des Lichts erzeugt wird, das von der Lichteinfallfläche einfallt. Licht, das von der Lichteinfallfläche einfällt, wird in dem Lichtführungselement reflektiert oder durch das Lichtführungselement übertragen. Das Licht wird dann in eine vorbestimmte Richtung von der ersten Lichtaussendefläche und der zweiten Lichtaussendefläche abgestrahlt.
Gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung enthält das Spektralelement eine erste reflektierende Fläche, um einen ersten Lichtstrahl von einem Teil des empfangenen Lichts zu erzeugen, und eine zweite reflektierende Fläche, um einen zweiten Lichtstrahl von einem Teil des empfangenen Lichts zu erzeugen. Beispiele einer ersten und zweiten reflektierenden Fläche sind eine reflektierende Fläche aus weißem Harz oder eine reflektierende Fläche aus Metall, beispielsweise Al oder Ag. Was die Formen der ersten und zweiten reflektierenden Fläche betrifft, sind die Formen nicht besonders eingeschränkt, solange sie individuell das empfangene Licht in eine vorbestimmte Richtung reflektieren können. Ein Beispiel ist eine Paraboloid. Die erste reflektierende Fläche und die zweite reflektierende Fläche können gebildet werden, indem sie in einen Körper integriert werden. Die erste reflektierende Fläche und die zweite reflektierende Fläche können fortlaufend zueinander gebildet sein, während sie einen gemeinsamen Bereich haben.
Gemäß dieser Verbindung kann das Spektralelement nur das erste Licht oder das zweite Licht erzeugen. Das Spektralelement ist also mit einer reflektierenden Fläche versehen zum Reflektieren des empfangenen Lichts in Richtung Nummernschild (Garniturlichtdurchlassbereich), und ein Teil des Lichts, das von der Lichtquelle ausgesendet wird, kann direkt nach vorne in Richtung Garniturlichtdurchlassbereich (Nummernschild) gerichtet werden.
Gemäß einem noch anderen Ausführungsbeispiel der Beleuchtungsvorrichtung gemäß der Erfindung wird eine LED als Lichtquelle verwendet und diese LED ist mit einem Dichtungselement bereitgestellt zum Erzeugen des ersten Lichts und des zweiten Lichts von dem Licht, das von dem lichtemittierenden Element abgestrahlt wird. Was die LED betrifft, wird vorzugsweise eine LED verwendet, die in der WO 03/049207 offenbart ist. Gemäß einem Ausführungsbeispiel dieser LED wird durch die Schnittstelle, die durch das Dichtungselement der LED gebildet wird, Licht im Wesentlichen senkrecht zu der optischen Achse des abgestrahlten Lichts und Licht im Wesentlichen parallel zu der optischen Achse des abgestrahlten Lichts aus dem von dem Licht emittierenden Element der LED ausgesendeten Licht. Das Licht, das im Wesentlichen senkrecht zu der optischen Achse des ausgesendeten Lichts ist, ist das erste Licht, und das Licht, das im Wesentlichen parallel zu der optischen Achse des ausgesendeten Lichts ist, ist das zweite Licht.
Die Beleuchtungsvorrichtung gemäß der Erfindung wird in der Umgebung des Nummernschildes befestigt.
Im Folgenden werden unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren Ausführungsbeispiele der Erfindung im Einzelnen beschrieben.
1 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Nummernschildbeleuchtungsvorrichtung 1 (im Folgenden als „Beleuchtungsvorrichtung 1” bezeichnet) gemäß einem Beispiel zum Erklären der Erfindung. 2 zeigt eine Querschnittsansicht entlang der Schnittlinie II-II in 1. Die Beleuchtungsvorrichtung 1 ist eine Beleuchtungsvorrichtung für ein hinteres Nummernschild eines Fahrzeugs, welches innerhalb einer oberen Garnitur 101 des hinteren Nummernschildes angeordnet ist. Die Beleuchtungsvorrichtung 1 hat ein Gehäuse 10, eine LED Einheit 20, einen ersten Reflektor 30, einen zweiten Reflektor 31 und eine Abdeckung 33.
Die Beleuchtungsvorrichtung 1 verwendet zwei LED Einheiten 20, und jede LED Einheit 20 hat zwei LEDs 21 und ein Substrat 25. Die LED 21 ist eine LED vom Chiptyp, die weißes Licht aussendet. Die LED 21 hat einen Reflektor 24, der laterale Richtungen des LED Chips 23 mit vier Flächen umschließt (s. 3A bis 3C). Die Neigungswinkel von gegenüberliegenden Flächen des Reflektors 24 sind gleich, während die Neigungswinkel benachbarter Flächen verschieden sind. Die jeweiligen LEDs 21 sind auf einem Substrat 25 montiert, derart, dass ein Paar von Flächen 24a mit dem kleinen Neigungswinkel des Reflektors 24 parallel zu den Längsachsen (laterale Richtung) des hinteren Nummernschildes 100 ist, und als ein Ergebnis senden die LEDs 21 Licht weiter in lateraler Richtung, als in vertikaler Richtung des hinteren Nummernschilds 100. Das Substrat 25 ist mit Schutzwiderständen versehen und ein Verdrahtungsmuster ist derart gebildet, dass die jeweiligen LEDs 21 in Reihe geschaltet sind.
Die jeweiligen LED Einheiten 20 sind in einem Gehäuse 10 derart untergebracht, dass die darin aufgenommenen LEDs 21 in einer Reihe angeordnet sind. Eine gerade Linie, die die LEDs 21 verbindet, ist fast parallel zu dem oberen Ende des hinteren Nummernschildes 100. Die Lichtaussenderichtungen der LEDs 21 sind derart eingestellt, dass die optischen Achsen X den unteren Teil des hinteren Nummernschildes 100 kreuzen, wenn die Beleuchtungsvorrichtung 1 betrieben wird.
Der erste Reflektor 30 ist von der Beobachterseite aus betrachtet schräg unter der LED Einheit 20 gebildet. Dagegen ist der zweite Reflektor 31 schräg unter dem hinteren Nummernschild 100 der LED Einheit 20 gebildet. Der erste und der zweite Reflektor 30 und 31 haben jeweils reflektierende Flächen an der Seite, die der LED Einheit 20 gegenüberliegt. Diese reflektierende Fläche ist mit Al präpariert, um vorzugsweise weißes Licht zu reflektieren.
Die reflektierende Fläche des ersten Reflektors 30 hat eine starke Krümmung in dem Bereich nahe der LED Einheit 20 und eine Querschnittsfläche an jeder Stelle hat eine gekrümmte Fläche gleicher Form, so dass das Licht der LED Einheit 20 dort in ein Licht konvertiert wird, das auf das Zentrum oder den unteren Teil des hinteren Nummernschildes 100 gerichtet wird. Die reflektierende Fläche des zweiten Reflektors 31 hat eine konstante Krümmung und die Querschnittsfläche an jeder Schnittposition hat eine gekrümmte Fläche gleicher Form, so dass das Licht der LED Einheit 20 dort in Licht konvertiert wird, welches auf den ersten Reflektor 30 gerichtet ist.
Die Abdeckung 33 ist aus einem lichtdurchlässigen Material gebildet (beispielsweise Acrylharz), und an dem Gehäuse 10 angebracht, um die lichtaussendende Seite der LED Einheit 20 zu schützen.
Wenn die LED Einheit 20 mit Strom versorgt wird, leuchtet jede LED 21. Von den Lichtstrahlen, die von den LEDs 21 ausgesendet werden, verlaufen die, die zur optischen Achse ausgerichtet ist, und die, die leicht von der optischen Achse versetzt ist, durch die Abdeckung 33 hindurch, und dann in Richtung Zentrum oder in Richtung unteres Teil des hinteren Nummernschildes 100 (das hellste Licht fällt auf den unteren Teil des hinteren Nummernschildes 100). Der sehr helle Bereich des Lichts von den LEDs 21 wird also verwendet, um das Zentrum oder den unteren Teil des hinteren Nummernschildes 100 zu beleuchten. Die Lichtstrahlen in Richtung Betrachterseite treffen auf den ersten Reflektor 30, und werden dann in Licht konvertiert, das auf das Zentrum oder auf den unteren Teil des hinteren Nummernschildes 100 gerichtet ist, durch Reflexion durch den ersten Reflektor 30. Von den Lichtstrahlen, die von den LEDs 21 ausgesendet werden, trifft das Licht, das in Richtung oberes Teil des Nummernschildes 100 abgestrahlt wird, auf den zweiten Reflektor 31, und wird in Licht konvertiert, welches auf den ersten Reflektor 30 gerichtet ist durch Reflexion an dem zweiten Reflektor 31. Das folglich erzeugte reflektierte Licht wird in eine Richtung des hinteren Nummernschildes 100 ausgegeben, aufgrund der Reflexion durch den ersten Reflektor 30, und wird über die Abdeckung 33 auf das hintere Nummernschild 100 gestrahlt.
In der oben genannten Beleuchtungsvorrichtung 1 wird der sehr helle Teil des Lichts der LEDs 21 verwendet zum Ausleuchten des Zentrums oder des unteren Teils des Nummernschildes, wodurch eine Lichtmenge gesteuert werden kann, die auf das hintere Nummernschild 100 trifft, um das Zentrum oder den unteren Teil des Nummernschildes 100, wo das Licht schlecht hinkommt, durch Annäherung der von den LEDs 21 ausgesendeten Lichtstrahlen positiv zu beleuchten. Darüber hinaus wird die Ausleuchtung des Zentrums oder des unteren Teils des hinteren Nummernschildes 100 durch den ersten Reflektor 30 unterstützt. Da der erste Reflektor 30 eine gekrümmte Oberfläche aufweist, wie oben erwähnt, wird das dadurch erzeugte Licht (reflektierte Licht) auf das Zentrum oder den unteren Teil des hinteren Nummernschildes 100 gestreut. Die Beleuchtung ist gleichförmig über dem gesamten hinteren Nummernschild 100 aufgrund der oben genannten Wirkungen und die Ausleuchtung gemäß dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist weniger unregelmäßig.
Das Licht wird folglich durch Verwendung der oben beschriebenen ersten und zweiten Reflektoren 30, 31 effektiv verwendet. Die Lichtverwendungsrate wird erhöht, indem der erste und zweite Reflektor 30, 31 verwendet werden, und eine hohe Ausleuchtung wird erhalten.
Wenn das hintere Nummernschild 100 beispielsweise in lateraler Richtung länger ist, wird das Licht von den jeweiligen LEDs 21 in lateraler Richtung des hinteren Nummernschildes 100 breiter ausgesendet, so dass es möglich ist, das gesamte hintere Nummernschild 100 mit weniger LEDs zu beleuchten, um gleichzeitig die Unregelmäßigkeit der Ausleuchtung in lateraler Richtung zu unterdrücken.
4 zeigt Ergebnisse von Simulationen der Ausleuchtungsverteilung, basierend auf der Struktur der Beleuchtungsvorrichtung 1. Bei der Simulation wurden die LEDs mit Winkeln um 120° verwendet und die vier LEDs wurden nacheinander mit 70 mm, 90 mm und 70 mm beabstandet. Die vertikale Richtung des hinteren Nummernschildes ist die X-Achse, das Zentrum des hinteren Nummernschildes ist ein Referenzpunkt (0), die obere Seite des hinteren Nummernschildes ist positiv (mm) und die untere Seite negativ (mm). In ähnlicher Weise ist die horizontale Richtung des Nummernschildes durch die Y-Achse dargestellt, das Zentrum des Nummernschildes als Referenz (0), die rechte Seite durch positive Werte (mm) und die linke Seite durch negative Werte (mm). Die Ausleuchtung jedes Punkts ist durch eine absolute Ausleuchtung ausgedrückt, die eine LED als Lichtstrom von 1 Lumen simuliert.
Wie in 4 gezeigt, obwohl Bereiche mit hoher Ausleuchtung am oberen Ende des hinteren Nummernschildes existieren, erkennt man, dass die Ausleuchtung des gesamten Nummernschildes im Wesentlichen gleichmäßig ist.
5 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Nummernschildbeleuchtungsvorrichtung 2 (im Folgenden als „Beleuchtungsvorrichtung 2” bezeichnet) gemäß einem Beispiel zum Erklären der Erfindung. 6 zeigt eine Querschnittsansicht entlang der Schnittlinie VI-VI in 5. Im Folgenden werden gleiche Elemente, wie in dem oben genannten ersten Ausführungsbeispiel, in dem zweiten Ausführungsbeispiel mit gleichen Bezugszeichen versehen.
Die Beleuchtungsvorrichtung 2 verwendet zwei Lichtquelleneinheiten 40, die mit einem Abstand zueinander in lateraler Richtung des hinteren Nummernschildes 100 angeordnet sind.
Jede Lichtquelleneinheit 40 enthält drei große LEDs 21. Eine gerade Linie, die die LEDs 21 verbindet, ist fast parallel zu dem oberen Rand des hinteren Nummernschildes 100. Die Lichtaussenderichtungen der LEDs 21 sind derart eingestellt, dass bei Betrieb der Beleuchtungsvorrichtung 20 die optischen Achsen den unteren Bereich des hinteren Nummernschildes 100 kreuzen.
Die Lichtquelleneinheit 40 hat dritte Reflektoren 41 und 42, die reflektierende Flächen aufweisen, die die lateralen Achsen des hinteren Nummernschildes 100 kreuzen. Die reflektierende Fläche ist mit Al gebildet, um vorzugsweise weißes Licht zu reflektieren. Der dritte Reflektor 41 hat eine Form, um Licht von den LEDs 21 in ein Licht zu konvertieren, welches in Richtung einer Ecke des oberen Endes des Nummernschildes 100 abgestrahlt wird. Der dritte Reflektor 42 hat dagegen eine Form zur Konvertierung des Lichts von den LEDs 21 in Licht, das auf das Zentrum des oberen Endes Nummernschildes 100 abgestrahlt wird.
Bei der Beleuchtungsvorrichtung 2, ähnlich wie bei der oben genannten Beleuchtungsvorrichtung 1, bei der eine gleichförmige Ausleuchtung durch den ersten und zweiten Reflektor 30, 31 erreicht und eine hohe Ausleuchtung erzielt wird, wird das Gleiche bei der Beleuchtungsvorrichtung 2 durch Verwendung der dritten Reflektoren 41, 42 erreicht. Ein Teil des Lichts der LEDs 21, das in lateraler Richtung abgestrahlt wird, wird durch den dritten Reflektor 41 reflektiert. Als Ergebnis verläuft ein Lichtstrahl zu der Ecke des oberen Endes des hinteren Nummernschildes 100. Die Ausleuchtung wird folglich an der Ecke des oberen Endes des hinteren Nummernschildes 100 verbessert. In ähnlicher Weise wird die Ausleuchtung im Zentrum des oberen Endes des hinteren Nummernschildes 100 verbessert durch die Wirkung des dritten Reflektors 42. Bei der Beleuchtungsvorrichtung 2 wird durch die dritten Reflektoren 41 und 42 die Beleuchtung unterstützt (verbessert) in einem Bereich, in dem keine Ausleuchtung, aufgrund einer begrenzten Anordnung der Lichtquelleneinheit 40, erfolgt. Es ist folglich möglich, das gesamte hintere Nummernschild 100 regelmäßiger auszuleuchten.
In diesem Fall werden zur Erzeugung einer Ausleuchtung der Ecken des oberen Randes des hinteren Nummernschildes 100 und zur Ausleuchtung des Zentrums des hinteren Nummernschildes die dritten Reflektoren 41 und 42 verwendet, allerdings ist der Ausleuchtungsbereich des reflektierten Lichts durch die jeweiligen Reflektoren entsprechend ausgelegt, um speziell den Bereich zu berücksichtigen, der normalerweise nicht ausgeleuchtet wird. In Abhängigkeit von dem Aufbau anderer Elemente oder der Montage des Ausführungsbeispiels der Lichtquelleneinheit 40 besteht die Möglichkeit, dass die Ausleuchtung an den Ecken des unteren Randes des hinteren Nummernschildes 100 schlecht ist. In diesem Fall kann ein Design gewählt werden, das beispielsweise durch Reflektoren 41 reflektiertes Licht in diesen Bereich aussendet.
In der oben beschriebenen Beleuchtungsvorrichtung 2 werden dritte Reflektoren 41, 42 verwendet, so dass das Licht in Richtung eines Bereichs ausgesendet wird, der schlecht ausgeleuchtet ist, wodurch die unregelmäßige Ausleuchtung verbessert wird. Wie in 7 gezeigt, kann dies ebenfalls erreicht werden, indem die Anordnung der LEDs 21, die in der Lichtquelleneinheit enthalten sind, geändert wird. Gemäß diesem Aufbau enthält jede Lichtquelleneinheit 50 insgesamt sechs LEDs. Die LEDs 21 bilden jeweils Paare und sind jeweils auf einem Substrat 26 montiert. Die Substrate 26 sind mit einer Metallplatte verbunden. Wie in der Fig. gezeigt, sind die optischen Achsen der LEDs 21, die auf dem zentralen Substrat 26 montiert sind, nach unten gerichtet, und die optischen Achsen der LEDs 21, die auf den Substraten 26 montiert sind, die an den Enden (äußeren Bereichen) des hinteren Nummernschildes 100 angeordnet sind, sind zu den Randbereichen hin des hinteren Nummernschildes 100 gerichtet, während die optischen Achsen der LEDs 21, die auf dem Substrat 26 montiert sind, das am Zentrum des hinteren Nummernschildes 100 platziert ist, in Richtung Zentrum gerichtet sind. Durch Auswahl der Anordnung der LEDs 21, wie oben beschrieben, wird das Licht, das von jeweiligen Lichtquelleneinheiten 50 ausgesendet wird, breiter. Entsprechend wird das Licht direkt an die Bereiche abgestrahlt, die in der Regel schlecht ausgeleuchtet sind, beispielsweise die Ecke oder das Zentrum des oberen Endes des hinteren Nummernschildes 100. Somit ist es möglich, das hintere Nummernschild 100 mit Licht zu beleuchten, welches eine regelmäßigere Ausleuchtung aufweist. Auch in diesem Fall kann ferner der dritte Reflektor angeordnet sein.
Die oben genannte Beleuchtungsvorrichtung 2 verwendet Lichtquelleneinheiten 40, die LEDs 21 enthalten, die derart angeordnet sind, dass die optischen Achsen der Beleuchtungsvorrichtung 2 den unteren Teil (Bereich) des hinteren Nummernschildes 100 kreuzen, und ein Bereich der Lichtstrahlen der LEDs 21 das hintere Nummernschild 100 direkt beleuchtet. Wie in den 8 und 9 gezeigt, ist es ebenfalls ausreichend, Lichtquelleneinheiten 60 zu verwenden, die LEDs 21 enthalten, die derart angeordnet sind, dass die optischen Achsen der Beleuchtungsvorrichtung 2 den unteren Teil des Reflektors 62 kreuzen, und im Wesentlichen alle Lichtstrahlen von der LED 21 direkt über den Reflektor 62 auf das hintere Nummernschild 100 treffen. 8 zeigt eine Querschnittsansicht in vertikaler Richtung der Lichtquelleneinheit 60, mit einer Längsachse des Nummernschildes 100. 9 zeigt eine Querschnittsansicht in einer horizontalen Richtung der Lichtquelleneinheit 60. In beiden Figuren werden gleiche Elemente mit gleichen Bezugsziffern versehen.
Die Beleuchtungsvorrichtung 3 gemäß diesem Ausführungsbeispiel sendet im Wesentlichen alle Lichtstrahlen, die von den LEDs 21 abgestrahlt werden, an den Reflektor 62. In Abhängigkeit von der Form des Reflektors 62 wird Licht mit gesteuerter Verteilung erzeugt und auf das Nummernschild 100 abgestrahlt. Gemäß dieser Beleuchtungsvorrichtung 3 wird das Nummernschild 100 nur mit Licht beleuchtet, das durch den Reflektor 62 optisch gesteuert worden ist (in Abhängigkeit von der Richtwirkung oder der Anordnung der verwendeten LEDs, wobei ein Teil des LED Lichts direkt auf das Nummernschild abgestrahlt werden kann). Der Reflektor 62 gemäß diesem Ausführungsbeispiel enthält eine konkave Oberfläche, und ist derart ausgelegt, dass das reflektierte Licht vorzugsweise verteilt wird. Wie in 7 gezeigt, hat der Reflektor 62 eine Form, die zu beiden Enden der Lichtquelleneinheiten derart durchgehend ist, dass auch Lichtstrahlen empfangen werden, die in lateraler Richtung von den LEDs 21 abgestrahlt werden. Das Licht von den LEDs 21 kann folglich wirkungsvoll verwendet werden, um Licht mit höherer Ausleuchtung zu realisieren.
10 zeigt eine Nummernschildbeleuchtungsvorrichtung 201 (im Folgenden als „Beleuchtungsvorrichtung 201” bezeichnet) gemäß einem Beispiel zum Erklären der Erfindung in einem an einem Kofferraumdeckel 205 an einem Fahrzeug befestigten Zustand. Ein Nummernschild 300 und eine LED Einheit 220 sind in einem konkaven Bereich (nicht gezeigt) an dem Kofferraumdeckel 305 angebracht und ein Reflektor 210 ist derart angeordnet, dass der konkave Bereich geschlossen wird.
11 zeigt eine Draufsicht einer Beleuchtungsvorrichtung 201. 12 zeigt eine Querschnittsansicht entlang der Schnittlinie XII-XII in 11. Die Beleuchtungsvorrichtung 201 ist für ein hinteres Fahrzeugnummernschild vorgesehen und an dem Kofferraumdeckel 305 im hinteren Bereich (Heckbereich) des Fahrzeuges angeordnet und in dem konkaven Bereich 301, der im hinteren Bereich des Fahrzeuges gebildet ist. Die Beleuchtungsvorrichtung 301 ist mit dem Reflektor 210 und der LED Einheit 220 gebildet.
In der Beleuchtungsvorrichtung 201 wird die LED Einheit 220 verwendet. Die LED Einheit 220 ist mit drei LEDs 221 versehen und mit einem Substrat 225. Die LED 221 ist eine LED vom Chiptyp, die weißes Licht aussendet. Die LED 221 ist mit einem Reflektor 223 versehen, der die Querrichtung eines LED Chips 222 durch vier Flächen einschließt (s. 13A bis 13C). Die Neigungswinkel von gegenüberliegenden Flächen des Reflektors 223 sind gleich, während die Neigungswinkel benachbarter Flächen verschieden sind. Jede LED 221 ist auf dem Substrat 225 montiert, so dass ein Paar von Flächen 223a, deren Neigungswinkel kleiner sind als die des Reflektors 223, und die Längsachse (Querrichtung) des hinteren Nummernschildes 300 parallel sind, wenn die LED verwendet wird. Als Ergebnis wird ein breiterer Lichtstrahl in Querrichtung abgestrahlt als in Längsrichtung des hinteren Nummernschildes 300. Ein Schutzwiderstand ist auf dem Substrat 225 zusätzlich zu der LED 220 ausgebildet, und ein Verdrahtungsmuster, in welchem jede LED 221 in Reihe geschaltet ist, ist gebildet.
Die LED Einheit 220 ist in dem Kofferraumdeckel 305 des Fahrzeugs angeordnet, so dass die LED Einheit das hintere Nummernschild beleuchtet, das in dem konkaven Bereich 301 angeordnet ist. Eine gerade Linie, die jede LED 221, die in der LED Einheit 220 gebildet ist, verbindet, ist im Wesentlichen parallel zu dem oberen Rand des hinteren Nummernschildes 300. Die LED Einheit 220 ist derart angeordnet, dass die optische Achse X jeder LED 221 durch eine Lichtquellenöffnung 303 in dem konkaven Bereich 301 verläuft und im Wesentlichen parallel zu der Planarrichtung des hinteren Nummernschildes 300 ist, wenn die Beleuchtungsvorrichtung 201 verwendet wird.
Der Reflektor 210 ist derart angebracht, dass er den konkaven Bereich 301 des Kofferraumdeckels 305 abdeckt, als Schutz vor Regenwasser, Staub und dergleichen. Das hintere Nummernschild 300 ist auf einer konkaven Wand 302 des konkaven Bereichs 301 angeordnet.
Der Reflektor 210 hat eine gekrümmte Oberfläche, die mit zunehmendem Abstand von der LED Einheit 220 stärker wird, also eine gekrümmte Oberfläche, die sich einem unteren Teil des hinteren Nummernschildes 300 annähert. Der Reflektor 210 hat folglich eine gekrümmte Oberfläche derart, dass sie sich allmählich dem unteren Teil des hinteren Nummernschildes 300 annähert. Aufgrund dieser Kontur wird das Licht von der LED Einheit 220, das auf den Reflektor 210 gestrahlt wird, reflektiert, wobei das reflektierte Licht zum Zentrum oder zum unteren Teil des hinteren Nummernschildes 300 abgestrahlt wird.
Der Reflektor 210 ist beispielsweise aus Polykarbonat, was ein Material ist, welches Licht durchlässt, damit das hintere Nummernschild 300, das von der LED Einheit 220 bestrahlt wird, von hinten gesehen werden kann.
Die Beleuchtung durch die Beleuchtungsvorrichtung 201 wird im Folgenden beschrieben. Wenn die LED Einheit 220 mit Energie versorgt wird, leuchtet jede LED 221. Lichtstrahlen von der LED 221 verläuft durch die Lichtquellenöffnung 303 und bestrahlen das Nummernschild 300. Das abgestrahlte Licht kann grob klassifiziert werden in Licht, das direkt das hintere Nummernschild 300 bestrahlt (im Folgenden als „abgestrahltes Licht A” bezeichnet), Licht, das vom Reflektor 210 reflektiert wird (im Folgenden als „abgestrahltes Licht B” bezeichnet) und Licht, das durch den Reflektor 210 abgelenkt und in Richtung des hinteren Bereichs des Fahrzeuges abgestrahlt wird (im Folgenden als „abgestrahltes Licht C” bezeichnet), wie in 14 gezeigt.
Das abgestrahlte Licht A beleuchtet einen oberen Teil bis unteren Teil des hinteren Nummernschildes 300, und die Beleuchtung des oberen Teils des hinteren Nummernschildes 300 ist stärker, da die Beleuchtung in der Nähe der Lichtquelle besser ist, und die Beleuchtung des unteren Teils ist schlecht. Folglich wird eine unregelmäßige Beleuchtung auf dem hinteren Nummernschild 300 durch das abgestrahlte Licht A erzeugt. Da Licht in der Umgebung der optischen Achse X mit einer großen Menge an Beleuchtungsenergie in Richtung unteres Teil des hinteren Nummernschildes abgestrahlt wird, und Licht, das von der optischen Achse X entfernt ist und relativ wenig Beleuchtungsenergie aufweist, in Richtung oberes Teil des hinteren Nummernschildes abgestrahlt wird, da die optische Achse X der LED 221 im Wesentlichen parallel zu der Planarrichtung des hinteren Nummernschildes 300 verläuft, kann eine unregelmäßige Bestrahlung (Beleuchtung) verhindert werden.
Währenddessen wird das abgestrahlte Licht B auf den Reflektor 210 reflektiert und direkt in Richtung hinteres Nummernschild 300 gerichtet, wenn der Einfallswinkel des Lichts auf den Reflektor 210 von der LED 221 den kritischen Winkel des Reflektors 210 überschreitet. Da das abgestrahlte Licht B einmal auf dem Reflektor 210 reflektiert wird, erreicht der größte Teil das Zentrum und den unteren Teil des hinteren Nummernschildes 300 und beleuchtet das Nummernschild. Obwohl die Beleuchtungsunregelmäßigkeit in erster Linie nur durch den abgestrahlten Lichtstrahl A erzeugt wird, wird die Abstrahlungsunregelmäßigkeit dadurch gelöst, dass das abgestrahlte Licht B, das auf das untere Teil des hinteren Nummernschildes 300 gerichtet ist, und das abgestrahlte Licht in Richtung hinteres Nummernschild 300 gleichförmig wird.
Das abgestrahlte Licht C ist ein vom Reflektor 210 abgelenktes Licht, und wird nach hinten vom Fahrzeug weg abgestrahlt, wenn der Einfallswinkel des Lichts auf dem Reflektor 210 von der LED 221 kleiner als der kritische Winkel des Reflektors 210 ist, und dient nicht zur Beleuchtung des hinteren Nummernschildes 300. Da das einfallende Licht, dessen Einfallswinkel nicht ausreicht, leicht versetzt von der optischen Achse der LED 221 ist, hat es relativ wenig Leuchtenergie und der Verlust kann reduziert werden.
Gemäß der oben beschriebenen Beleuchtungsvorrichtung 201 wird Licht mit Hochgeschwindigkeitslichtstrom von dem von der LED 220 abgestrahlten Licht verwendet, um einen Bereich vom Zentrum bis zum unteren Teil des Nummernschildes zu beleuchten. Dadurch erreicht die Leuchtenergie, die in Richtung oberes Teil des hinteren Nummernschildes 300 abgestrahlt wird, das Zentrum bis zum unteren Teil des hinteren Nummernschildes 300, welcher Bereich schwierig zu beleuchten ist, da dieser Bereich von der LED 221 weit weg angeordnet ist. Darüber hinaus erfolgt die Beleuchtung des Zentrums bis zum unteren Teil des hinteren Nummernschildes 300 durch die Wirkung des Reflektors 210. Dabei erzeugtes Licht (reflektiertes Licht) wird nebenbei in dem Bereich vom Zentrum bis zum unteren Teil des hinteren Nummernschildes 300 ausreichend zufriedenstellend verteilt, da der Reflektor 210 die oben genannte gekrümmte Oberfläche aufweist. Die Ausleuchtung des gesamten hinteren Nummernschildes 300 wird gleichmäßig durch Kombination der oben genannten Reflexioswirkungen und eine unregelmäßige Ausleuchtung kann verhindert werden.
Das Licht wird in effektiver Weise von dem Reflektor 210 verwendet. Durch den Reflektor 210 wird der Verwendungsfaktor des Lichts verbessert und Licht mit hohem Beleuchtungsvermögen erhalten.
Ein Nummernschild ist üblicherweise leicht schräg für die Lichtquelle geneigt, um den unteren Teil des Nummernschildes zu beleuchten. Da in der Beleuchtungsvorrichtung 201 abgestrahltes Licht den unteren Teil des hinteren Nummernschildes 300 durch die Wirkung des Reflektors 210 erreicht, kann das hintere Nummernschild jetzt im Wesentlichen parallel zu der optischen Achse angeordnet werden. Die gesamte Beleuchtungsvorrichtung 201 kann dünner ausgebildet werden, der Kofferraumdeckel 305 kann kleiner ausgebildet werden, und ein größerer Aufnahmeraum des Kofferraums kann sichergestellt werden.
Da breit gestreutes Licht in Querrichtung des hinteren Nummernschilds 300 von jeder LED 221 abgestrahlt wird, um dem hinteren Nummernschild 300 in Querrichtung besser zu entsprechen, als in Längsrichtung, kann das gesamte hintere Nummernschild 300 durch weniger LEDs beleuchtet werden und gleichzeitig kann die Unregelmäßigkeit der Ausleuchtung in Querrichtung des hinteren Nummernschildes 300 reduziert werden.
Das Licht, das in Richtung Insassen eines folgenden Fahrzeugs reflektiert wird, ist sehr schwach, da die Betrachterfläche 211 des Reflektors 210 gekrümmt ist, wie in 15 gezeigt, selbst wenn Scheinwerferlicht des folgenden Fahrzeugs einfällt. In einem derartigen Fall kann die Sichtbarkeit des Nummernschildes 300 ebenfalls gewährleistet werden und die Insassen des folgenden Fahrzeugs werden durch reflektiertes Licht nicht behindert. Da der Reflektor 210 eine hohe Transparenz aufweist, sind die Buchstaben und Ziffern auf dem Nummernschild 300 gut sichtbar, sowohl im beleuchteten Zustand als auch im nicht beleuchteten Zustand bei Tageslicht (wenn die LED 221 nicht leuchtet).
Wenn die Beobachtungsfläche 211 des Reflektors 210 nicht glänzend ist, werden das Design und die Sichtbarkeit des Nummernschilds, das durch den Reflektor beleuchtet wird, verbessert, und das Design des Reflektors 210 selbst kann hervorragend gestaltet werden.
16 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Beleuchtungsvorrichtung für ein Fahrzeug 401 (im Folgenden als „Beleuchtungsvorrichtung 401” bezeichnet) gemäß einem Beispiel zum Erklären der Erfindung. 17 zeigt eine Querschnittsansicht entlang der Schnittlinie XVII-XVII in 16. Die Beleuchtungsvorrichtung 401 enthält sechs LEDs 402, die als Lichtquelle verwendet werden. Die LED 402 ist eine LED vom Lampentyp, die beispielsweise weißes Licht aussendet. Sechs LEDs 402 sind in regelmäßigen Abständen angeordnet, gegenüber der oberen Endfläche (Stirnfläche) eines Lichtführungselements 404, wie später beschrieben wird. Diese LEDs 402 sind auf einem Substrat (nicht gezeigt) montiert. Auf einer Oberfläche des Substrats sind ein Verdrahtungsmuster und elektrische Drähte zur Energieversorgung ausgebildet (nicht gezeigt). Die elektrische Energie wird über das Verdrahtungsmuster und andere Bauelemente an die LED 402 geliefert. Über Steuervorrichtungen (nicht gezeigt) wird die Beleuchtung (Leuchtkraft) der LEDs 402 gesteuert.
Die Beleuchtungsvorrichtung 401 enthält ein Lichtführungselement 404, welches ein spektrales Element ist. Das Lichtführungselement 404 ist aus transparentem Acrylharz gebildet. Das Lichtführungselement 404 hat beispielsweise eine flache platte Form, und die Länge des Lichtführungselements 404 ist im Wesentlichen gleich der Breite des Nummernschildes 405. Das Lichtführungselement 404 ist entlang einer oberen Seite des Nummernschildes 405 angeordnet. Eine obere Endfläche (Stirnseite) des Lichtführungselements 404 liegt der LED 402 gegenüber. Die obere Endfläche des Lichtführungselements 404 ist folglich die Lichteinfallfläche 441, auf die Licht von den LEDs 402 einfällt. Eine untere Endfläche des Lichtführungselements 404, ist dem Nummernschild 405 gegenüberliegend angeordnet (weist also zum Nummernschild), und ist eine erste Lichtaussendefläche 443. Eine Fläche des Lichtführungselements 404 auf der Seite des Fahrzeugkörpers enthält beispielsweise aufgedampftes Aluminium. Eine gegenüberliegende Fläche einer reflektierenden Fläche 444 des Lichtführungselements wird dagegen die zweite lichtaussendende Fläche 442. Die Oberfläche des Lichtführungselements 404 mit Ausnahme der Lichteinfallfläche 441, der ersten Lichtausgabefläche 443 und eines Bereichs der zweiten Lichtausgabefläche 442, der dem Garniturlichtdurchlassbereich 432 (wie später beschrieben) entspricht, sind aus Aluminium gebildet, welches beispielsweise aufgedampft ist.
Die LED 402 und das Lichtführungselement 404 sind in der Garnitur 403 untergebracht. Die Garnitur 403 enthält einen Garniturkörperbereich 431 und einen Garniturlichtdurchlassbereich 432. Der Garniturkörperbereich 431 ist aus ABS und der Garniturlichtdurchlassbereich 432 ist beispielsweise aus transparentem Acrylharz gebildet. In einer Draufsicht ist der Lichtdurchlassbereich 432 beispielsweise entsprechend gewünschten Buchstaben (Buchstaben A B C D E gemäß diesem Ausführungsbeispiel) angepasst. Ein unterer Bereich der Garnitur 403 ist offen, so dass Licht, das von der ersten Lichtausgabefläche 443 des Lichtführungselements 404 ausgegeben wird, auch das Nummernschild 405 beleuchten kann.
Im Folgenden wird das Ausleuchten gemäß der Beleuchtungsvorrichtung 401 beschrieben. Zuerst wird die LED 402 eingeschaltet. Licht, das von der LED 402 ausgesendet wird, wird in das Lichtführungselement 404 über die Lichteinfallfläche 441 eingeleitet. Ein Teil des eingeleiteten Lichts wird direkt von dem Lichtführungselement 404 reflektiert oder wiederholt in dem Lichtführungselement 404 reflektiert, und von der ersten Lichtausgabefläche 443 ausgegeben. Das von der ersten Lichtausgabefläche 443 ausgegebene Licht beleuchtet das Nummernschild 405. Ein Teil des in das Lichtführungselement 404 eingebrachten Lichts wird von der zweiten Lichtausgabefläche 442 ausgesendet. Das von der zweiten Lichtausgabefläche 442 ausgegebene Licht fällt auf eine innere Oberfläche des Garniturlichtdurchlassbereichs 432. Das in dieser Weise ausgesendete Licht wird nach außen durch den Garniturlichtdurchlassbereich 432 hindurch abgestrahlt. Folglich, wenn eine Beobachtung von außerhalb erfolgt, kann der Garniturlichtdurchlassbereich gesehen werden, da Licht ausgesendet wird. Daher werden gewünschte Buchstaben durch das ausgesendete Licht angezeigt und das Design des Nummernschildbereichs kann verbessert werden.
Da ein Bereich auf der zweiten Lichtausgabefläche 442 mit Ausnahme eines Bereichs, der dem Garniturlichtdurchlassbereich 432 entspricht, aufgedampftes Aluminium enthält, wird nur das Licht von der zweiten Lichtausgabefläche 442 ausgesendet, das wirklich notwendig ist, um Licht von dem Garniturlichtdurchlassbereich 432 auszusenden. Als Ergebnis werden die meisten Lichtstrahlen in das Lichtführungselement 404 eingeführt und von der ersten Lichtausgabefläche 443 ausgegeben. Das Nummernschild 405 kann folglich wirkungsvoll beleuchtet werden.
In diesem Fall gilt bei einer Beleuchtung des Nummernschildes 405 durch das Licht, das von der ersten Lichtausgabefläche 443 ausgegeben wird, dass je größer der Abstand von der LED 402 ist, desto weniger nimmt die Lichtintensität ab. Entsprechend wird vorzugsweise das meiste Licht in einen unteren von der LED 402 beabstandeten Bereich des Nummernschildes abgestrahlt. Wenn die reflektierende Fläche 444 des Lichtführungselements parallel zu optischen Achsen der LEDs 402 ist, ist es möglich, Licht von der ersten Lichtausgabefläche 443 direkt abzustrahlen. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist die Form der ersten Lichtausgabefläche 443 eine Ebene, die im Wesentlichen parallel zu der Lichteinfallfläche 441 ist. Die Form der ersten Lichtausgabefläche 443 kann entsprechend bestimmt werden, so dass das Nummernschild 405 effektiv beleuchtet werden kann, wenn die Position des Nummernschildes 405 berücksichtigt wird.
Wie oben beschrieben, ist es in der Beleuchtungsvorrichtung 401 nicht notwendig, jeweils eine Lichtquelle für das Nummernschild 405 und den Garniturlichtdurchlassbereich 432 bereitzustellen, da das Nummernschild 405 und der Garniturlichtdurchlassbereich 432 mit Licht bestrahlt wird, das von der LED 402 ausgesendet wird. Entsprechend kann ein Raum, der zur Anordnung der Lichtquelle erforderlich ist, reduziert werden. Zusätzlich kann die Anzahl an Bauteilen reduziert werden. Folglich kann die Belichtungsvorrichtung effektiver montiert werden.
In diesem Fall kann die reflektierende Fläche 444 des Lichtführungselements 404 verjüngt ausgebildet sein, so dass sich die reflektierende Fläche 444 der zweiten Lichtausgabefläche 442 in einer Region nähert von der Lichteinfallfläche 441 bis zur ersten Lichtausgabefläche 443. Aufgrund des oben genannten Aufbaus kann Licht, das in das Lichtführungselement 404 einfällt, direkt in Richtung der zweiten Lichtausgabefläche 442 reflektiert werden. In der Region, die von der LED 402 beabstandet ist, kommt die reflektierende Fläche 444 nahe an die optischen Achsen der LEDs 402 heran. Folglich kann eine Lichtmenge des empfangenen Lichts auf der reflektierten Fläche 444 insgesamt gemittelt werden. Als Ergebnis kann Licht von dem Garniturlichtdurchlassbereich 432 ausgesendet werden, wobei die Unregelmäßigkeit der Leuchtintensität gering ist.
Die zweite Lichtausgabefläche 442 kann mit einer beliebigen Farbe durch ein Farbmittel, das eine Lichtdurchlasseigenschaft aufweist, eingefärbt sein. Alternativ kann eine Oberfläche des Garniturlichtdurchlassbereichs 432 durch ein Farbmittel beliebiger Farbe und mit Lichtdurchlasseigenschaft eingefärbt sein. Somit können Buchstaben, die in dem Garniturlichtdurchlassbereich 432 gebildet werden, durch eine beliebige Farbe aufgehellt werden. Das Design des Nummernschildbereichs kann somit weiter verbessert werden.
Auf einer Oberfläche des Garniturlichtdurchlassbereichs 432 kann eine Diffusions(Trübungs)behandlung durchgeführt werden. Hierfür kann beispielsweise ein allgemein bekanntes Verfahren der Bildung von „Wrinkles”. Alternativ kann ein Lichtdiffusionsmaterial in dem Garniturlichtdurchlassbereich 432 enthalten sein. Was das Lichtdiffusionsmaterial angeht, kann ein allgemein bekanntes Material, beispielsweise Siliziumoxid oder Metall, wie etwa Aluminium, ausgewählt werden. Aufgrund des oben Genannten kann die Helligkeit (Leuchtkraft) des Lichtes, das nach außen von dem Garniturlichtdurchlassbereich 432 abgestrahlt wird, gleichmäßig verteilt werden.
18 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Beleuchtungsvorrichtung 410 für ein Fahrzeug (im Folgenden als „Beleuchtungsvorrichtung 410” bezeichnet) gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel der Erfindung. 19 zeigt eine Querschnittsansicht entlang der Schnittlinie XIX-XIX in 18. 20 zeigt eine perspektivische Ansicht eines reflektierenden Elements 440. Im Folgenden werden gleiche Bezugszeichen verwendet, um gleiche Teile, wie in der oben genannten Beleuchtungsvorrichtung 401 zu kennzeichnen und es erfolgt keine erneute Erklärung dieser.
Die Beleuchtungsvorrichtung 410 enthält sechs LEDs 402. Die LEDs 402 sind derart angeordnet, dass von der LED 402 ausgesendetes Licht direkt auf die Fahrzeugkörperseite gerichtet werden kann. Die Beleuchtungsvorrichtung 410 enthält ferner ein Spektralelement 440. Die Form des Spektralelements 440 ist in Längsrichtung (Querrichtung) gleichförmig. Das Spektralelement 440 enthält eine erste reflektierende Fläche 510 in einem unteren Bereich auf der Garnitur 403 und eine zweite reflektierende Fläche 520 in einem oberen Bereich der Garnitur 403. Die erste reflektierende Fläche und die zweite reflektierende Fläche sind jeweils konkav ausgebildet. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel sind Querschnittsbereiche der ersten reflektierenden Fläche und der zweiten reflektierenden Fläche jeweils ein Teil eines Paraboloids. Ein oberes Ende der ersten reflektierenden Fläche 510 und ein unteres Ende der zweiten reflektierenden Fläche 520 sind miteinander an einem Grenzbereich 530 verbunden. Die erste reflektierende Fläche 510 reflektiert das empfangene Licht, welches von der LED 402 ausgesendet wurde, in Richtung Nummernschild 405, und die zweite reflektierende Fläche 520 reflektiert das empfangene Licht, das von der LED 402 ausgesendet wurde, in Richtung Garniturlichtdurchlassbereich 432. In diesem Ausführungsbeispiel ist eine Aluminiumaufdampfung auf den Oberflächen der ersten reflektierenden Fläche 510 und der zweiten reflektierenden Fläche 520 aufgebracht. Das Spektralelement 440 ist zwischen einer LED 402 und dem Fahrzeugkörper angeordnet, wobei der Grenzbereich 530 des Spektralelements 440 auf den optischen Achsen der LEDs 402 liegen kann.
Im Folgenden wird die Ausleuchtung gemäß der Beleuchtungsvorrichtung 410 erklärt. Ein Teil des von einer LED 402 ausgesendeten Lichts wird auf die erste reflektierende Fläche 510 abgestrahlt und in Richtung Nummernschild 405 reflektiert, so dass das Nummernschild 405 beleuchtet werden kann. Ein anderer Teil des von der LED 402 ausgesendeten Lichts wird auf die zweite reflektierende Fläche 520 abgestrahlt und in Richtung Garniturlichtdurchlassbereich 432 reflektiert, so dass das Licht nach außen aus dem Garniturlichtdurchlassbereich 432 ausgesendet werden kann. Wie oben beschrieben, können in der Beleuchtungsvorrichtung 410 das Nummernschild 405 und der Garniturlichtdurchlassbereich 432 gleichzeitig mit Licht beleuchtet werden, das von einer LED 402 ausgesendet wird. Somit kann für das Nummernschild und den Garniturlichtdurchlassbereich die gleiche Lichtquelle verwendet werden. Ein Raum, in dem die Lichtquelle angeordnet ist, kann folglich verkleinert werden. Ferner kann die Anzahl der Bauteile reduziert werden, wodurch eine Montagearbeit leichter durchgeführt werden kann. Wenn die erste reflektierende Fläche 510 und die zweite reflektierende Fläche 520 integriert in einem Körper durch das Spektralelement 440 gebildet sind, kann die Teileanzahl weiter gesenkt werden und die Produktionskosten können reduziert und die Arbeitseffizienz verbessert werden.
In der Beleuchtungsvorrichtung 410 sind die erste reflektierende Fläche 510 und die zweite reflektierende Fläche 520 miteinander in einem Körper integriert ausgebildet, jedoch können die erste reflektierende Fläche 510 und die zweite reflektierende Fläche 520 individuell, unabhängig voneinander gebildet werden. Wie in 21 gezeigt, enthält die Beleuchtungsvorrichtung beispielsweise ein Spektralelement 501, das eine erste reflektierende Fläche 510 aufweist, und ein Spektralelement 502, das eine zweite reflektierende Fläche 520 aufweist. Die erste reflektierende Fläche 510 des Spektralelements 501 liegt einer LED 402 gegenüber, und ein oberes Ende der ersten reflektierenden Fläche 510 ist auf der optischen Achse einer LED 402 positioniert. Die zweite reflektierende Fläche 520 des Spektralelements 502 ist einer LED 402 gegenüberliegend angeordnet, und ein unteres Ende der zweiten reflektierenden Fläche 520 ist auf der optischen Achse einer LED 402 positioniert. Bei der Beleuchtungsvorrichtung mit dem oben beschriebenen Aufbau können die Positionen der ersten reflektierenden Fläche 510 und der zweiten reflektierenden Fläche 520 jeweils eingestellt werden. Entsprechend ist eine Einstellung leicht möglich, so dass das Nummernschild 405 und der Garniturlichtdurchlassbereich 432 ausgebildet werden können, um Licht in hervorragender Weise auszusenden.
22 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Beleuchtungsvorrichtung 600 für ein Fahrzeug (im Folgenden als „Beleuchtungsvorrichtung 600” bezeichnet) gemäß einem Beispiel zum Erklären der Erfindung. 23 zeigt eine Querschnittsansicht entlang der Schnittlinie XXII-XXII in 22. 24 zeigte eine vergrößerte Ansicht der Lichtquelle. 25 zeigt eine Querschnittsansicht entlang der Schnittlinie XXV-XXV in 24. In der folgenden Erklärung werden gleiche Bezugszeichen verwendet, um gleiche oder entsprechende Teile in den oben genannten Beleuchtungsvorrichtungen 401 und 410 zu kennzeichnen, und es erfolgt keine Erklärung dieser.
In der Beleuchtungsvorrichtung 600 ist eine Lampenanordnung 507 mit sechs LEDs 406 in der Garnitur 403 untergebracht. In der in 25 gezeigten Längsschnittansicht der LED 406 ist eine Achse Z-Z eine Gerade, die durch das Zentrum des lichtemittierenden Elements 461 verläuft und parallel zu der optischen Achse des Lichtes ist, das von dem lichtemittierenden Element 461 ausgesendet wird. Das lichtemittierende Element 461, das beispielsweise auf einem Metallrahmen 466 montiert ist, ist drahtgebondet an den Metallrahmen 467 und durch ein Abdichtelement 462, beispielsweise ein Epoxydharz, abgedichtet. Eine LED 406 enthält obere reflektierende Flächen 463a, 463b und eine zentrale Aussendefläche 464 auf einer oberen Flächenseite des lichtemittierenden Elements 461 des Abdichtelements 462. Eine LED 406 enthält ferner seitliche Aussendeflächen 465a, 465b auf der Seite des lichtemittierenden Elements 461. Die oberen reflektierenden Flächen 463a, 463b sind in einer Form gebildet, die erhalten wird, wenn ein Paraboloid um die Achse Z-Z rotiert wird, wobei der Fokus ein oberer Flächenzentralbereich des lichtemittierenden Elements 461 ist, und die Symmetrieachse senkrecht zur Achse Z-Z ist. Die zentrale Aussendefläche 464 ist in einer Kreisform gebildet, die in der Ebene im Wesentlichen senkrecht zur Achse Z-Z liegt. Die seitlichen Aussendeflächen 465a, 465b sind in einer zylindrischen Flächenform im Wesentlichen parallel zu der Achse Z-Z gebildet und leicht von dem unteren Bereich zum oberen Bereich der LED 406 verjüngt. Die LED 406 ist auf dem Substrat (nicht gezeigt) montiert. Auf einer Oberfläche des Substrats sind das Verdrahtungsmuster und die Drähte zur Energieversorgung gebildet. Eine elektrische Energie wird an die LED 406 über das Verdrahtungsmuster und andere Bauelemente geliefert. Auf dem Substrat sind Bauelemente (nicht gezeigt), beispielsweise ein Widerstand, angeordnet.
Der Lampenaufbau 407 enthält sechs LEDs 406 und ein Lichtführungselement 470 aus Acrylharz mit einer lichtdurchlassenden Eigenschaft. Die sechs LEDs 406 sind in regelmäßigen Abständen angeordnet, und das Lichtführungselement 470 deckt die oberen reflektierenden Flächen 463a, 463b, die zentrale Aussendefläche 464 und die seitlichen Aussendeflächen 465a, 465b jeder LED 406, wie in 25 gezeigt, ab. Das Lichtführungselement 470 enthält Flächen (Lichteinfallsflächen 470a, 470b, 470c), die einer LED 406 gegenüberliegen, eine obere Fläche (eine Reflektorfläche 471), eine untere Fläche (eine erste lichtaussendende Fläche 473) und eine Fläche (eine zweite lichtaussendende Fläche 472) zum Aussenden von Licht, das von der zentralen Aussendefläche 464 der LED 406 ausgesendet wird. Die Lichteinfallsflächen 470a, 470b weisen eine Form auf, die entlang der Form der seitlichen Aussendefläche 465b der LED 406 verläuft, und die Lichteinfallfläche 470c weist eine kreisförmige Form auf, die auf einer Ebene im Wesentlichen senkrecht zur optischen Achse der LED 406 liegt. Die Reflektorfläche 471 ist eine lichtreflektierende Fläche, auf der Aluminium aufgedampft ist, und die eine Form aufweist, die im Wesentlichen der seitlichen Aussendefläche 465b der LED 406 entspricht. Licht, das von einer LED 406 ausgesendet wird und von der Reflektorfläche 471 empfangen wird, wird zu der Seite der ersten Lichtaussendefläche 473 reflektiert. „Wrinkles” sind auf der zweiten Lichtaussendefläche 472 gebildet, so dass eine Lichtdiffusion (Steuerung) durchgeführt werden kann. Der Lampenaufbau 706 ist im Wesentlichen entlang eines oberen Endes des Nummernschilds 405 angeordnet, so dass das Licht von einer LED 406, das von der ersten lichtaussendenden Fläche 473 ausgesendet wird, das Nummernschild 405 beleuchten kann und Licht von einer LED 406, das von der zweiten lichtaussendenden Fläche 472 ausgesendet wird, den Garniturdurchlassbereich 432 beleuchten kann.
Im Folgenden wird gemäß der Beleuchtungsvorrichtung 600 eine Beleuchtung beschrieben. Ein Teil des Lichts, das von dem lichtemittierenden Element 461 ausgesendet wird, wird an der oberen reflektierenden Fläche 463a im Wesentlichen senkrecht zur optischen Achse des lichtemittierenden Elements 461 reflektiert. Das reflektierte Licht wird von der seitlichen Aussendefläche 465a ausgesendet und in das Lichtführungselement 470 eingeführt über die Lichteinfallfläche 470a. Das Licht des lichtemittierenden Elements 461, das direkt in Richtung der Seitenausgabefläche 465a verläuft, wird von der Seitenausgabefläche 465a ausgesendet und in das Lichtführungselement 470 von der Lichteinfallfläche 470a eingeführt. Wie oben beschrieben, wird Licht, das in das Lichtführungselement 470 eingeführt wird, in dem Lichtführungselement 470 geleitet und ein Teil des geleiteten Lichts wird dann von der ersten Lichtausgabefläche 473 ausgesendet, so dass das Nummernschild 405 beleuchtet werden kann.
Licht einer LED 406, das auf der oberen Ausgabefläche 463b reflektiert wird, wird von der Seitenausgabefläche 465b ausgesendet und in das Lichtführungselement 470 von der Lichteinfallfläche 470b eingeführt. Licht von dem lichtemittierenden Element 461, das direkt in Richtung der Seitenausgabefläche 465b geleitet wird, wird von der Seitenausgabefläche 465b ausgesendet und in das Lichtführungselement 470 von der Lichteinfallfläche 470b eingeführt. Das folglich geleitete Licht wird auf den Reflektor 471 gestrahlt und auf der Reflektorfläche 471 in Richtung der ersten Lichtausgabefläche 473 reflektiert und von der ersten Lichtausgabefläche 473 ausgesendet, um das Nummernschild 405 zu beleuchten. Ein anderer Teil des Lichts, das von dem lichtemittierenden Element 461 ausgesendet wird, wird von der zentralen Ausgabefläche 464 in Richtung im Wesentlichen parallel zu der optischen Achse des lichtemittierenden Elements 461 ausgesendet und in das Lichtführungselement 470 von der Lichteinfallfläche 470c eingeführt. Das folglich eingeleitete Licht wird von der zweiten Lichtausgabefläche 472 an den Garniturlichtdurchlassbereich 432 abgestrahlt und nach außen gegeben. In der Beleuchtungsvorrichtung 600, wie oben beschrieben, wird Licht zum Beleuchten des Nummernschilds 405 und Licht zum Beleuchten des Garniturlichtdurchlassbereichs 432 gleichzeitig durch die oberen reflektierenden Flächen 463a, 463b und die zentrale Ausgabefläche 464 erzeugt, die in dem Abdichtelement 462 der LED 406 bereitgestellt sind. Entsprechend ist es gemäß der Beleuchtungsvorrichtung 600 nicht notwendig, ein spezielles Spektralelement zu bilden. Folglich kann ein Raum, in dem die Beleuchtungsvorrichtung 600 angeordnet wird, weiter reduziert werden. Da die Teileanzahl gering ist, ist die Montagearbeit leichter durchzuführen.
In diesem Fall kann eine Oberfläche der zweiten lichtemittierenden Fläche 472 der Lampenanordnung 407 der Beleuchtungsvorrichtung 600 mit einem Farbmittel beschichtet sein, dass eine Lichtdurchlasseigenschaft aufweist. Es kann eine beliebige Farbe verwendet werden. Alternativ kann das die zweite lichtemittierende Fläche 472 bildende Harz ein Farbmittel enthalten. Die Farbe des Lichts, das von dem Garniturlichtdurchlassbereich 432 ausgesendet wird, kann folglich willkürlich gewählt werden. Somit können die Dekorationseigenschaften der Beleuchtungsvorrichtung 600 verbessert werden. „Wrinkles” sind auf der Oberfläche der zweiten lichtemittierenden Fläche 472 zur Lichtdiffusion gebildet, jedoch kann auch ein Lichtdiffusionsmaterial zur Lichtdiffusion verwendet werden. Das Harz, das die zweite lichtemittierende Fläche 472 bildet, kann ein Lichtdiffusionsmaterial enthalten. Was das Lichtdiffusionsmaterial betrifft, ist es möglich, ein allgemeines Material zu verwenden, beispielsweise Siliziumoxid, Glas oder Metall, wie etwa Aluminium, mit einer vorbestimmten Korngröße. Wenn die zweite lichtemittierende Fläche 472 einer Lichtdiffusionsbehandlung unterworfen wird, kann die Leuchtkraft des nach außen gesendeten Lichts von dem Garniturlichtdurchlassbereich 432 gleichförmig ausgebildet werden. Folglich können Buchstaben, die den Garniturlichtdurchlassbereich 432 bilden, klarer betrachtet werden und das Design des Nummernschildbereichs kann verbessert werden.
In der oben beschriebenen Beleuchtungsvorrichtung 600 wird Licht zur Beleuchtung des Nummernschilds 405 und Licht zum Beleuchten des Garniturlichtdurchlassbereichs 432 gleichzeitig durch Verwendung der Lampenanordnung (Lampenaufbau) 407 erzeugt. Wenn der Lampenaufbau 408, wie in 26 gezeigt, verwendet wird, können zwei Lichtstrahltypen in gleicher Weise erzeugt werden. Bei diesem Aufbau enthält der Lampenaufbau 408 im Wesentlichen ein rechteckiges prismageformtes Gehäuse 480 aus einem Acrylharz, das eine Lichtdurchlasseigenschaft aufweist. Diese Gehäuse 480 enthält eine obere Fläche (eine Reflektorfläche 481), eine untere Fläche (eine erste Lichtdurchlassfläche 483) und eine Fläche (eine zweite Lichtdurchlassfläche 482), auf die das von der zentralen emittierenden Fläche 464 der LED 406 ausgesendete Licht aufgestrahlt wird. Die LED 406 sind mit regelmäßigen Abständen in dem Gehäuse 480 angeordnet und die optischen Achsen der lichtemittierenden Elemente 461 sind im Wesentlichen senkrecht zu der zweiten Lichtdurchlassfläche 482. Die Reflektorfläche 481 ist eine lichtreflektierende Fläche, auf der Aluminium aufgedampft ist, und die im Wesentlichen entsprechend der seitlichen emittierenden Fläche 465b der LED 406 ausgebildet ist. Licht, das von der LED 406 ausgesendet und von der Reflektorfläche 481 empfangen wird, wird zu der Seite der ersten Lichtdurchlassfläche 483 reflektiert. „Wrinkles” sind auf der zweiten Lichtdurchlassfläche 482 als Lichtdiffusionsmittel gebildet. Der Lampenaufbau 408 ist im Wesentlichen entlang einem oberen Ende des Nummernschildes 405 ausgebildet, so dass Licht der LEDs 406, das von der ersten Lichtdurchlassfläche 483 ausgesendet wird, das Nummernschild 405 beleuchten kann, und das Licht der LEDs 406, das von der zweiten Lichtdurchlassfläche 482 ausgesendet wird, den Garniturlichtdurchlassbereich 432 beleuchten kann. Gemäß dem oben beschriebenen Aufbau können ein Licht zum Beleuchten des Nummernschilds 405 und Licht zum Beleuchten des Garniturlichtdurchlassbereichs 432 gleichzeitig durch die oberen reflektierenden Flächen 463a, 463b, die zentrale emittierende Fläche 464, die in dem Abdichtelement 462 der LEDs 406 gebildet sind, und durch das Gehäuse 480 erzeugt werden. Entsprechend ist es nicht notwendig, speziell ein Spektralelement zu bilden. Folglich kann Raum, in dem die Beleuchtungsvorrichtung anzuordnen ist, reduziert werden. Da die Teileanzahl klein ist, kann darüber hinaus eine Montagearbeit vereinfacht werden.
Es sei erwähnt, dass die Erfindung nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsbeispiele der Erfindung beschränkt ist. Die Beleuchtungsvorrichtung gemäß der Erfindung wird verwendet zum Beleuchten eines Nummernschildes und zum Beleuchten der Umgebung des Nummernschildes des Fahrzeugs. Die Erfindung kann auch für andere Anwendungstypen verwendet werden.

Claims

Beleuchtungsvorrichtung für ein an einem Fahrzeugkörper anbringbares Nummernschild (405), enthaltend: mindestens eine Lichtquelle (402), die in einer Umgebung des Nummernschildes angeordnet ist; eine Garnitur (403) zum Aufnehmen der mindestens einen Lichtquelle und mit einem Durchlassteil (432); und ein Spektralelement (440) zum Umwandeln von Licht, das von der mindestens einen Lichtquelle abgestrahlt wird, in einen ersten Lichtstrahl zum Beleuchten des Nummernschilds (405) und einen zweiten Lichtstrahl zum Beleuchten der Garnitur (403), wobei das Spektralelement (440) eine erste reflektierende Fläche (510) und eine zweite reflektierende Fläche (520) aufweist, ein oberes Ende der ersten reflektierenden Fläche (510) und ein unteres Ende der zweiten reflektierenden Fläche (520) an einem Grenzbereich (530) miteinander verbunden sind, und das Spektralelement (440) zwischen der Lichtquelle (402) und dem Fahrzeugkörper derart anbringbar ist, dass der Grenzbereich (530) des Spektralelements (440) auf der optischen Achse der mindestens einen Lichtquelle liegt, und die Lichtquelle eine weiße LED enthält.
Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die erste reflektierende Fläche (510) und die zweite reflektierende Fläche (520) des Spektralelements (440) integriert miteinander ausgebildet sind.
Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die erste reflektierende Fläche (510) und die zweite reflektierende Fläche (520) des Spektralelements (440) unabhängig voneinander separat ausgebildet sind.
Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die erste und die zweite reflektierende Fläche (510, 520) jeweils konkav ausgebildet sind.