DE102007033221A1

DE102007033221A1 - Leuchtvorrichtung

Info

Publication number: DE102007033221A1
Application number: DE102007033221A
Authority: DE
Inventors: Hans-Peter Dipl.-Des. Bildhäuser
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2007-07-17
Filing date: 2007-07-17
Publication date: 2008-03-06

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Leuchtvorrichtung (1) für ein Kraftfahrzeug, umfassend eine transparente Trägereinheit (2), innerhalb derer entlang der Längsausdehnung (L) der Trägereinheit (2) mehrere Leuchtdioden (3.1 bis 3.n) integriert sind, denen jeweils ein Reflektor (4.1 bis 4.n) zugeordnet ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Leuchtvorrichtung für ein Kraftfahrzeug, insbesondere eine mehrere Leuchtdioden umfassende Leuchtvorrichtung.
Aus dem Stand der Technik sind verschiedene Leuchtvorrichtungen bekannt, welche mehrere Leuchtdioden umfassen und beispielsweise für Signalfunktionen, wie Fahrtrichtungsanzeigen, Bremslicht, verwenden.
Aus der DE 41 29 094 A1 ist beispielsweise eine Signalleuchte bekannt, die als Lichtquellen Leuchtdioden aufweist. Dabei ist jeder Leuchtdiode ein lang gestrecktes Lichtleitelement zugeordnet, das mindestens eine Stirnfläche als Lichteinkoppelfläche für das Licht der Leuchtdiode aufweist und auf der zur Lichtaustrittsfläche abgewandten Seite mit Licht ablenkenden Mitteln versehen ist. Nachteilig dabei ist, dass zur Erzielung einer großen Leuchtkraft und gleichmäßigen Ausleuchtung mehrere Lichtleitelemente und zugehörige Leuchtdioden parallel zueinander anzuordnen sind. Darüber hinaus sind die Leuchtdioden auf einer zusätzlichen gemeinsamen Leiterplatte befestigt und elektrisch kontaktiert. Dies führt zu einer aufwendigen, kostenintensiven und unflexiblen Konstruktion, die zusätzlich einen hohen Strombedarf aufweist.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Leuchtvorrichtung für ein Kraftfahrzeug anzugeben, welche einfach und kostengünstig aufgebaut ist.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Die erfindungsgemäße Leuchtvorrichtung umfasst eine transparente Trägereinheit, innerhalb derer entlang der Längsausdehnung mehrere Leuchtdioden integriert sind, denen jeweils ein Reflektor zugeordnet ist. Durch die Anordnung der Leuchtdioden innerhalb einer transparenten Trägereinheit wird die Leuchtstärke der transparenten Trägereinheit und somit der Leuchtvorrichtung erhöht, so dass Signalfunktionen, wie Fahrrichtungsanzeiger, Bremslicht, mittels einer einzelnen Trägereinheit ermöglicht sind. Die Anordnung der Leuchtdioden innerhalb der Trägereinheit ermöglicht darüber hinaus eine Ausrichtung der Leuchtdioden beispielsweise in Richtung des zugehörigen Reflektors oder umgekehrt, so dass eine gewünschte Ausstrahlrichtung und Ausstrahlcharakteristik entlang der Längsausdehnung der Trägereinheit vorgebbar und gegebenenfalls einstellbar ist. Durch die Integration der Leuchtdioden in die Trägereinheit kann zudem auf aufwendige und zusätzliche, aus dem Stand der Technik bekannte Träger- oder Leiterplatinen verzichtet werden. Dies wiederum führt zu einer Reduzierung der Bautiefe und der Komponentenanzahl der Leuchtvorrichtung. Je nach Vorgabe können die Leuchtdioden beispielsweise entlang der Mittelachse der Trägereinheit in diese integriert sein. Hierdurch sind eine exakte Anordnung der Leuchtdioden und eine Lichtverteilung mit breiter flächiger Abstrahlung sichergestellt. Je nach Ausbildung der Trägereinheit kann diese gekrümmt oder geradlinig verlaufen, so dass die Leuchtdioden entlang einer gekrümmten oder geradlinigen Achse hintereinander und/oder übereinander angeordnet sind. Hierdurch können entsprechende Signalfunktionen realisiert werden. Beispielsweise kann bei einer gekrümmten Anordnung die Leuchtvorrichtung als Fahrtrichtungsanzeiger oder Blinker und bei einer geradlinigen Anordnung als Bremslicht oder Rücklicht eingesetzt werden.
In einer besonders einfachen Ausführungsform ist die Trägereinheit als ein Hohlleiter oder Vollleiter aus transparentem Kunststoff gebildet. Bei der Ausbildung als Hohlleiter sind die Leuchtdioden entsprechend im Hohlleiter angeordnet und gehalten. Bei einer Ausbildung als Vollleiter sind die Leuchtdioden eingegossen. Alternativ kann als Trägereinheit auch ein Lichtwellenleiter eingesetzt werden.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand einer Zeichnung näher erläutert.
Dabei zeigen:
1 schematisch im Längsschnitt eine Leuchtvorrichtung mit einer Trägereinheit und mehreren in diese integrierten Leuchtdioden, denen jeweils ein Reflektor zugeordnet ist,
2 schematisch ein Ausführungsbeispiel für eine Leuchtvorrichtung in Seitenansicht,
3 schematisch eine perspektivische Darstellung der Leuchtvorrichtung und
4 schematisch eine weitere perspektivische Darstellung der Leuchtvorrichtung.
Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
1 zeigt eine Leuchtvorrichtung 1. Die Leuchtvorrichtung 1 kann beispielsweise in einem Kraftfahrzeug als Signalleuchte, insbesondere als Fahrrichtungsanzeiger (auch Blinker genannt), Bremslicht, Tagfahrlicht und/oder Rücklicht und/oder zur Innenbeleuchtung als Hinterbeleuchtung und/oder Displaybeleuchtung eingesetzt werden.
Im Detail umfasst die Leuchtvorrichtung 1 eine transparente Trägereinheit 2. Die Trägereinheit 2 ist beispielsweise aus einem transparenten Kunststoff, z. B. Polymerfasern, gebildet. Bevorzugt ist die Trägereinheit 2 als Hohlleiter ausgebildet. Alternativ kann die Trägereinheit 2 als ein Lichtwellenleiter oder Vollleiter aus transparentem Kunststoff gebildet sein.
Zur Erzielung einer Leuchtfunktion sind in die transparente Trägereinheit 2 als Lichtquellen mehrere Leuchtdioden 3.1 bis 3.n entlang der Längsausdehnung L der Trägereinheit 2 integriert. Eine solche, mit einer Anzahl von verteilten Leuchtdioden 3.1 bis 3.n versehene transparente Trägereinheit 2 wird auch als ein Lichtstab mit multiplen Einkoppelstellen bezeichnet.
Je nach zu erzielender Leuchtfunktion können die Leuchtdioden 3.1 bis 3.n in gleichen und/oder ungleichen Abständen zueinander, hintereinander, übereinander und/oder in Gruppen von gleichmäßig zueinander beabstandeten Leuchtdioden 3.1 bis 3.n angeordnet sein. Als Leuchtdioden 3.1 bis 3.n werden je nach zu erzielender Leuchtfunktion aus Galliumarsenidphosphid gebildete Leuchtdioden für rotes bis gelbes Licht, aus Galliumphosphid oder Indium-Galliumnitrid gebildete Leuchtdioden für grünes bzw. blaues Licht genutzt. Zur Erzielung von weißem Licht wird beispielsweise eine Kombination aus drei Leuchtdioden mit den Grundfarben rot, grün und blau verwendet. Alternativ regt eine blau oder ultraviolett strahlende Leuchtdiode einen in oder auf die Trägereinheit, insbesondere in oder auf deren Innenwandung gebrachten Fluoreszensfarbstoff an.
Jeder Leuchtdiode 3.1 bis 3.n ist ein Reflektor 4.1 bis 4.n zugeordnet. Somit entspricht die Anzahl der Leuchtdioden 3.1 bis 3.n der Anzahl der Reflektoren 4.1 bis 4.n (auch Licht ablenkende Mittel genannt). Es kann auch eine andere beliebige Anordnung und eine andere beliebige Zuordnung je nach gewünschter Signalfunktion vorgesehen sein. Der jeweilige Reflektor 4.1 bis 4.n dient der Erfassung des von der zugehörigen Leuchtdiode 3.1 bis 3.n ausgestrahlten Lichts und einer zielgerichteten Verteilung des Lichts zur Erzielung einer gewünschten Abstrahlcharakteristik. Die Abstrahlcharakteristik wird dabei maßgeblich bestimmt von der zu erzielenden Signalfunktion der betreffenden Leuchtvorrichtung 1.
Der jeweilige Reflektor 4.1 bis 4.n kann beispielsweise in einer möglichen Ausführungsform durch sich wiederholende Einkerbungen, welche in die Innenwandung der als Hohlleiter ausgebildeten Trägereinheit 2 eingebracht sind, gebildet sein. Dabei kann der jeweilige Reflektor 4.1. bis 4.n eine Stufenform aufweisen und ist beispielsweise derart gekrümmt gegenüber der Lichtaustrittsfläche der zugehörigen Leuchtdiode 3.1 bis 3.n angeordnet, dass deren gesamtes abgestrahltes Licht vom betreffenden Reflektor 4.1 bis 4.n erfasst und zielgerichtet entlang der Pfeile P umgelenkt wird. Auch können die Leuchtdioden 3.1 bis 3.n und/oder die Reflektoren 4.1 bis 4.n je nach Anordnung und Halterung fest bzw. insbesondere bei einer Integration in einem Hohlleiter beweglich angeordnet sein, so dass entweder die Leuchtdioden 3.1 bis 3.n oder die Reflektoren 4.1 bis 4.n oder beide für eine gewünschte Abstrahlcharakteristik und/oder Abstrahlstärke entsprechend ausgerichtet werden können.
Alternativ zur Einbringung von Einkerbungen in die Innenwandung kann der jeweilige Reflektor 4.1 bis 4.n durch Freiformflächen oder -körper, die in die Trägereinheit 2 an entsprechenden Positionen eingebracht oder eingegossen sind, gebildet sein. Zur Erhöhung der Lichtausbeute und der Lichtstärke können die Reflektoren 4.1 bis 4.n darüber hinaus beispielsweise mit Prismen besetzt oder verspiegelt oder mattiert ausgebildet sein.
2 zeigt ein Ausführungsbeispiel für eine Leuchtvorrichtung 1 in Seitenansicht, wobei die Leuchtvorrichtung 1 endseitig offen ist. In diesem Ausführungsbeispiel ist die Trägereinheit 2 als ein Hohlleiter ausgebildet, in welchen die Leuchtdioden 3.1 bis 3.n entsprechend angeordnet und gehalten sind. Der jeweiligen Leuchtdiode 3.1 bis 3.n ist einer der Reflektoren 4.1 bis 4.n zugeordnet. Zur Stromversorgung der in die Trägereinheit 2 integrierten Leuchtdioden 3.1 bis 3.n ist die Trägereinheit 2 mit mindestens zwei Metallelementen 5.1 bis 5.2 versehen, die jeweils in nicht näher dargestellter Art und Weise mit einem zugehörigen Anschluss einer Stromquelle und einem der elektrischen Kontakten 6.1 und 6.2 der jeweiligen Leuchtdiode 3.1 bis 3.n verbunden sind. Je nach Form, Funktion und Größe der Leuchtvorrichtung 1 können die Metallelemente 5.1 bis 5.2 als flache Kupferleitungen oder andere geeignete, insbesondere elektrisch leitende und/oder Wärme leitende Metallleiter ausgebildet sein. Zusätzlich zur Stromversorgung dienen die Metallelemente 5.1 bis 5.2 der Kühlung. Auch können diese oder weitere Metallelemente 5.3 als Schmuckelemente dienen. Dabei können die Metallelemente 5.1 bis 5.3 ober- und/oder unterseitig der transparenten Trägereinheit 2 angeordnet bzw. in diese eingegossen bzw. bei einem Hohlleiter auch eingelegt und gehalten sein.
3 und 4 zeigen schematisch verschiedene perspektivische Darstellungen einer Leuchtvorrichtung 1, welche eine leicht gekrümmte Längsausdehnung L aufweist. Je nach Art und Aufbau der Trägereinheit 2 kann die Leuchtvorrichtung 1 auch eine geradlinige Längsausdehnung L aufweisen und starr oder flexibel, insbesondere biegsam ausgeführt sein. Bei einer flexiblen Ausführung kann die Leuchtvorrichtung 1 an einem vorhandenen Scheinwerfer nachgerüstet werden oder in eine Ausnehmung im Innenraum des Fahrzeugs eingebracht und als Innenbeleuchtung verwendet werden.

1: Leuchtvorrichtung
2: Trägereinheit
3.1 bis 3.n: Leuchtdioden
4.1 bis 4.n: Reflektoren
5.1 bis 5.3: Metallelemente
6.1 bis 6.2: elektrische Kontakte
L: Längsausdehnung
P: Pfeile

Claims

Leuchtvorrichtung (1) für ein Kraftfahrzeug, dadurch gekennzeichnet, dass eine transparente Trägereinheit (2) vorgesehen ist, innerhalb derer entlang der Längsausdehnung (L) mehrere Leuchtdioden (3.1 bis 3.n) integriert sind, denen jeweils ein Reflektor (4.1 bis 4.n) zugeordnet ist.
Leuchtvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägereinheit (2) als ein Hohlleiter oder Vollleiter aus transparentem Kunststoff oder als ein Lichtwellenleiter ausgebildet ist.
Leuchtvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der jeweilige Reflektor (4.1 bis 4.n) aus einer Anzahl von sich wiederholenden, mit Prismen besetzten, mattierten oder verspiegelten Einkerbungen gebildet ist.
Leuchtvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägereinheit (2) mit mindestens zwei Metallelementen (5.1 bis 5.2) versehen ist.