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Die
Erfindung betrifft eine Lichtleiterstruktur für eine Kraftfahrzeugbeleuchtungseinrichtung,
mit einem Einkoppeleinschnitt zum Einkoppeln von Licht in die Lichtleiterstruktur,
einer gekrümmten Reflexionsfläche zum Reflektieren
von Lichtstrahlen des über den Einkoppelabschnitt in die
Lichtleiterstruktur eingekoppelten Lichts und mindestens einem Auskoppelabschnitt
zum Auskoppeln des Lichts aus der Lichtleiterstruktur. Die Erfindung
betrifft außerdem eine Kraftfahrzeugbeleuchtungseinrichtung,
die eine solche Lichtleiterstruktur aufweist.
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Aus
der
DE 102 00 359
A1 ist eine Leuchtenanordnung für ein Kraftfahrzeug
mit einem Lichtleiter bekannt. Dieser Lichtleiter ist flächig
in Form einer Scheibe ausgebildet. Der Lichtleiteffekt dieses Lichtleiters
beruht darauf, dass das in den Lichtleiter eingekoppelte Licht zwischen gegenüberliegenden Oberflächen
der Scheibe des Lichtleiters hin und her reflektiert wird.
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Aufgabe
der Erfindung ist es eine Lichtleiterstruktur zu schaffen, bei der
weniger Einschränkungen bei der Festlegung ihrer geometrischen
Form bestehen und/oder deren Erscheinungsbild freier gestaltet werden
kann.
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Die
Aufgabe wird durch eine Lichtleiterstruktur der eingangs genannten
Art gelöst, die dadurch gekennzeichnet ist, dass die Reflexionsfläche
der Lichtleiterstruktur derart gekrümmt ist, dass an der Reflexionsfläche
reflektiertes Licht unmittelbar ohne weitere Reflexionen entweder
erneut auf die Reflexionsfläche auftritt oder in den mindestens
einen Auskoppelabschnitt gelangt. Im Gegensatz zu bekannten Lichtleitern
mit zwei gegenüberliegenden Reflexionsflächen
weist die erfindungsgemäße Lichtleiterstruktur
nur eine Reflektionsfläche auf, an welcher das Licht, bevor
es ausgekoppelt wird, in der Regel mehrmals hintereinander reflektiert
wird. Die Krümmung der Reflektionsfläche ist also
so gewählt, dass das Licht, soweit es nicht in den Auskoppelabschnitt
gelangt, ausschließlich an der Reflektionsfläche
der Lichtleiterstruktur reflektiert wird. Hierbei weist zumindest
ein Teil der Lichtstrahlen des eingekoppelten Lichts einen Einfallswinkel
an der Reflektionsfläche auf, der größer
ist als ein Mindesteinfallswinkel, für den sich ein Ausfallswinkel
ergibt, bei dem das an der Reflektionsfläche reflektierte
Licht erneut auf die Reflektionsfläche auftritt oder in
den mindestens einen Auskoppelabschnitt gelangt. Der Einfallswinkel
und der Ausfallswinkel sind hierbei gegenüber einer Orthogonalen
der Reflektionsfläche gemessen.
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Es
bestehen weitgehende Entwurfsfreiräume, was die genaue
Ausgestaltung der Form der gekrümmten Reflektionsfläche
angeht. Beispielsweise kann vorgesehen werden, dass die Reflektionsfläche im
Querschnitt die Form eines Abschnitts einer Ellipse aufweist.
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Vorzugsweise
ist die Lichtleiterstruktur ein transparenter Körper, wobei
die Reflektionsfläche zumindest einem Bereich einer konvex
gekrümmten ersten Oberfläche des transparenten
Körpers entspricht.
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Hierbei
ist bevorzugt, dass die Lichtleiterstruktur plattenförmig
ist, wobei die Lichtleiterstruktur eine zweite, vorzugsweise konkav
gekrümmte, Oberfläche aufweist, die neben der
Reflektionsfläche verläuft. Es ergibt sich somit
eine gebogene Lichtleiterstruktur, wobei die beiden Oberflächen
Seitenflächen der plattenförmigen Lichtleiterstruktur
bilden. Die zweite Oberfläche der Lichtleiterstruktur trägt
im Gegensatz zur Reflektionsfläche nicht zum Weiterleiten des
Lichts innerhalb der Lichtleiterstruktur bei. Bei der Realisierung
der erfindungsgemäßen Lichtleiterstruktur kann
die zweite Oberfläche deshalb weitgehend frei gestaltet
werden.
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Es
kann vorgesehen werden, dass ein Abstand zwischen den beiden Oberflächen
in einer Lichtleitrichtung der Lichtleiterstruktur zumindest abschnittsweise
konstant ist oder zunimmt. Das heißt, dass die beiden Oberflächen
parallel verlaufen können oder dass – alternativ
dazu – eine Dicke der Lichtleiterstruktur in der Lichtleitrichtung
zunimmt. Hierbei können die beiden Oberflächen
auch in mindestens einem Abschnitt parallel verlaufen und in mindestens
einem anderen Abschnitt der Abstand zwischen den beiden Oberflächen
in der Lichtleitrichtung zunehmen.
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Je
nach Ausgestaltung der Erfindung kann die Lichtleiterstruktur einen
oder mehrere Auskoppelabschnitte aufweisen. In einer bevorzugten
Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass eine erste
Querkante der insgesamt plattenförmigen Lichtleiterstruktur
eine Einkoppelfläche der Lichtleiterstruktur bildet und/oder
dass eine zweite Querkante der Lichtleiterstruktur, die der ersten
Querkante gegenüberliegt, eine Auskoppelfläche
des ersten Auskoppelabschnitts bildet. Im Falle einer Lichtleiterstruktur,
deren Dicke in Lichtleitrichtung zunimmt, ergibt sich somit ein
Flächeninhalt der Auskoppelfläche, der größer
ist als ein Flächeneinhalt der Einkoppelfläche.
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Besonders
bevorzugt ist, dass der Einkoppelabschnitt eine Zuleitungslichtleiterstruktur
zum Bündeln und Zuleiten des Lichts aufweist. Hierdurch wird
erreicht, dass das Licht, das erstmals auf die Reflektionsfläche
trifft, einen relativ großen Einfallswinkel an der Reflexionsfläche
aufweist. Dies wiederum erhöht den Gestaltungsfreiraum
bei der Realisierung der Lichtleiterstruktur, insbesondere der Form
der Reflektionsfläche. Beispielsweise kann ein größerer Krümmungsradius
an zumindest einem Abschnitt der Reflektionsfläche gewählt
werden oder es kann eine vergleichsweise dünne Lichtleiterstruktur
vorgesehen werden.
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Weiter
ist bevorzugt, dass an der zweiten Oberfläche der Lichtleiterstruktur
zumindest abschnittsweise untransparentes Material angebracht ist
und/oder dass die zweite Oberfläche zumindest abschnittsweise
mit einem solchen beschichtet ist. Beispielsweise kann die zweite
Oberfläche mit einem lichtundurchlässigen Lack,
vorzugsweise mit schwarzem Lack, beschichtet sein. Diese Beschichtung
bewirkt insbesondere, dass eine Farbe der Lichtleiterstruktur beim
Betrachter, der die Reflektionsfläche der Lichtleiterstruktur
betrachtet, durch das untransparente Material bestimmt wird. Beispielsweise
ergibt sich bei einer schwarzen Lackierung der zweiten Oberfläche
eine für den Betrachter schwarz aussehende Lichtleiterstruktur.
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Es
kann auch vorgesehen werden, dass die zweite Oberfläche
der Lichtleiterstruktur mindestens ein Befestigungselement aufweist.
Das Befestigungselement kann hierbei einstückig mit dem
Rest der Lichtleiterstruktur sein. Da die zweite Oberfläche nicht
zum Weiterleiten des Lichts innerhalb der Lichtleiterstruktur beiträgt,
wird durch das an der zweiten Oberfläche vorhandene Befestigungselement
das Lichtleitverhalten der Lichtleiterstruktur nicht beeinflusst
oder beeinträchtigt. Mittels des Befestigungselements kann
die Lichtleiterstruktur einfach und zuverlässig an anderen
Bauteilen der Kraftfahrzeugbeleuchtungseinrichtung, wie beispielsweise
an anderen Bauteilen eines Kraftfahrzeugscheinwerfer oder einer
Kraftfahrzeugleuchte, befestigt werden.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist die
Lichtleiterstruktur einen zweiten Auskoppelabschnitt auf, der mindestens
ein erstes Auskoppelelement zum Auskoppeln von Licht aus der Lichtleiterstruktur
umfasst, wobei das erste Auskoppelelement an der Reflektionsfläche
der Lichtleiterstruktur angeordnet ist. Hierdurch kann beispielsweise
erreicht werden, dass Licht durch die Reflektionsfläche
hindurch aus der Lichtleiterstruktur ausgekoppelt wird.
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Alternativ
oder ergänzend hierzu kann vorgesehen werden, dass die
Lichtleiterstruktur einen dritten Auskoppelabschnitt aufweist, der
mindestens ein zweites Auskoppelelement zum Auskoppeln von Licht
aus der Lichtleiterstruktur umfasst, wobei das zweite Auskoppelelement
an der zweiten Oberfläche der Lichtleiterstruktur angeordnet
ist. Vorzugsweise ist das zweite Auskoppelelement derart ausgebildet, dass
das durch das zweite Auskoppelelement aus der Lichtleiterstruktur
ausgekoppelte Licht seitlich durch die Reflektionsfläche
der Lichtleiterstruktur hindurch abgegeben wird.
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Es
ist bevorzugt, dass die Lichtleiterstruktur aus einem thermoplastischen
und transparenten Kunststoff, vorzugsweise Polymethylmetacrylat,
gebildet ist. Die Lichtleiterstruktur kann aus mehreren Teilen aus
transparentem Kunststoff gebildet sein, jedoch ist bevorzugt, dass
die Lichtleiterstruktur einstückig ist. Die Lichtleiterstruktur
kann durch Spritzgießen hergestellt werden.
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Als
weitere Lösung der oben angegebenen Aufgabe wird eine Kraftfahrzeugbeleuchtungseinrichtung
mit einer Lichtleiterstruktur vorgeschlagen, wobei die Lichtleiterstruktur
einen Einkoppelabschnitt zum Einkoppeln von Licht in die Lichtleiterstruktur, eine
gekrümmte Reflexionsfläche zum Reflektieren von
Lichtstrahlen des über den Einkoppelabschnitt in die Lichtleiterstruktur
eingekoppelten Lichts und mindestens einen Auskoppelabschnitt zum
Auskoppeln des Lichts aus der Lichtleiterstruktur aufweist, die
dadurch gekennzeichnet ist, dass die Lichtleiterstruktur eine erfindungsgemäße
Lichtleiterstruktur ist. Bei der Kraftfahrzeugbeleuchtungseinrichtung
kann es sich um einen Kraftfahrzeugscheinwerfer oder um eine Kraftfahrzeugleuchte,
insbesondere um eine Rückleuchte handeln.
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Weitere
Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden
Beschreibung, in der exemplarische Ausführungsformen der
Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert
werden. Dabei zeigen:
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1 eine
Kraftfahrzeugbeleuchtungseinrichtung mit einer Lichtleiterstruktur
gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform;
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2 eine
Seitenansicht einer Kraftfahrzeugsbeleuchtungseinrichtung mit einer
Lichtleiterstruktur gemäß einer zweiten bevorzugten
Ausführungsform;
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3 eine
Einkoppelfläche der Lichtleiterstruktur aus 2;
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4 eine
Einkoppelfläche einer Lichtleiterstruktur einer Kraftfahrzeugbeleuchtungseinrichtung gemäß einer
dritten bevorzugten Ausführungsform;
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5 eine
Einkoppelfläche einer Lichtleiterstruktur einer Kraftfahrzeugbeleuchtungseinrichtung gemäß einer
vierten bevorzugten Ausführungsform und;
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6 eine
Einkoppelfläche einer Lichtleiterstruktur einer Kraftfahrzeugbeleuchtungseinrichtung gemäß einer
fünften bevorzugten Ausführungsform;
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1 zeigt
eine Kraftfahrzeugbeleuchtungseinrichtung 11 mit einer
Lichtleiterstruktur 13 und einer Lichtquelle 15.
Die Lichtleiterstruktur 13 weist einen Einkoppelabschnitt 17 mit
einer Einkoppelfläche 19 auf. Eine untere Längsseite
der insgesamt rechteckigen Einkoppelfläche 19 bildet
eine erste Querkante 21 einer konvex gekrümmten
ersten Oberfläche 23 der Lichtleiterstruktur 13.
Zumindest ein Teil der ersten Oberfläche 23 entspricht
einer Reflektionsfläche 25 der Lichtleiterstruktur 13.
Die Reflexionsfläche 25 kann im Querschnitt die
Form eines Ausschnitts einer Ellipse aufweisen. Ein Radius einer
Krümmung der Reflexionsfläche 25 kann
in einer Lichtleitrichtung (Pfeil 39) abnehmen.
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Eine
zweite Querkante 27 der ersten Oberfläche 23 bildet
eine obere Längsseite einer insgesamt rechteckförmigen
Auskoppelfläche 29 eines ersten Auskoppelabschnitts 30 der
Lichtleiterstruktur 13. Neben der ersten Oberfläche 23 der
Lichtleiterstruktur 13 verläuft eine zweite Oberfläche 31 der Lichtleiterstruktur 13,
wobei eine erste Querkante 33 der zweiten Oberfläche 31 einer
oberen Längsseite der Einkoppelfläche 19 entspricht
und eine zweite Querkante 35 der zweiten Oberfläche 31 eine
untere Längsseite der Auskoppelfläche 29 bildet.
Die Lichtleiterstruktur 13 ist an der zweiten Oberfläche 31 konkav.
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Außer
durch die beiden Oberflächen 23, 31 ist
die Lichtleiterstruktur 13 durch zwei Seitenflächen 37 begrenzt,
die orthogonal zu den beiden Oberflächen 23, 31 verlaufen.
Eine Breite der Seitenflächen 37 nimmt in einer
Lichtleitrichtung 39 zu, so dass ein Abstand dl zwischen
den beiden Oberflächen 23, 31 in einer
Lichtleitrichtung 39 zunimmt. Die beiden Seitenflächen 37 weisen
dieselbe Form auf und sind parallel versetzt nebeneinander angeordnet,
so dass die Lichtleiterstruktur 13 insgesamt die Form einer gebogenen
Platte aufweist, deren Dicke dl in der Lichtleitrichtung 39 zunimmt.
Die Einkoppelfläche 19 und die Auskoppelfläche 29 entsprechen
den beiden gegenüberliegenden Querkanten dieser Platte.
Dementsprechend weist die Auskoppelfläche 29 des
ersten Auskoppelabschnitts 30 einen größeren
Flächeninhalt auf als die Einkoppelfläche 19 des
Einkoppelabschnitts 17.
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Auf
die zweite Oberfläche 31 ist eine Schicht mit
schwarzem Lack 41 aufgebracht. In einer nicht gezeigten
Ausführungsform ist die zweite Oberfläche 31 nicht
lackiert, sondern mit einer Folie aus schwarzem, das heißt
untransparentem Material beklebt. In einer weiteren Ausführungsform
ist die Lichtleiterstruktur 13 an ihrer zweiten Oberfläche 31 mit
untransparentem Material hinterspritzt. Anstelle schwarzen Materialen
können auch untransparente Materialien, die eine andere
Farbe aufweisen, verwendet werden. An der zweiten Oberfläche 31 können
auch optische Strukturen zum Beeinflussen des optischen Erscheinungsbilds
der Lichtleiterstruktur 13 angeordnet sein. Diese optischen
Strukturen beeinflussen das durch die Lichtleiterstruktur 13 geleitete
Licht nicht oder nicht wesentlich.
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Die
Lichtquelle 15 der Beleuchtungseinrichtung 11 ist
an der Einkoppelfläche 19 der Lichtleiterstruktur 13 angeordnet.
Die Lichtquelle 15 weist Leuchtdioden 42 auf.
Jedoch kann die Erfindung auch in Verbindung mit Lichtquellen 15 angewendet werden,
die an Stelle der Leuchtdioden 42 andere Mittel zur Lichterzeugung
wie beispielsweise eine Glühlampe aufweisen. In dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel
ist die Lichtquelle 15 getrennt von der Lichtleiterstruktur 13 ausgebildet.
Die Lichtquelle 15 kann jedoch auch integraler Bestandteil
der Lichtleiterstruktur 13 sein.
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Die
in 2 gezeigte Beleuchtungseinrichtung 11 gemäß der
zweiten Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten
Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Beleuchtungseinrichtung 11 insbesondere dadurch, dass der Einkoppelabschnitt 17 zusätzlich
eine Zuleitungslichtleiterstruktur 43 aufweist, welche
in der Lichtleitrichtung 39 vor einer Zwischenfläche 44 der
Lichtleiterstruktur 13 angeordnet ist. Die Zuleitungslichtleiterstruktur 43 ist
wie der Rest der Lichtleiterstruktur 13 flächig
und plattenförmig ausgebildet und bildet mit dem Rest der
Lichtleiterstruktur 13 ein einziges transparentes aus Polymethylmethacrylat
(PMMA, Plexiglas), PC oder einem anderen transparenten, vorzugsweise
aus glasklarem Material hergestelltes Teil. In der in 2 gezeigten
Ausführungsform verlaufen die erste Oberfläche 23,
die von der ersten Oberfläche 23 gebildete Reflexionsfläche 25 sowie
die zweite Oberfläche 31 zwischen der Zwischenfläche 44 und
der Auskoppelfläche 29.
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Längsseiten
(ohne Bezugszeichen) der Zuleitungslichtleiterstruktur 43 sind
nebeneinander angeordnet und weisen zumindest außerhalb
der Zwischenfläche 44 einen Abstand dk auf,
der geringer ist als der Abstand dl der
beiden Oberflächen 23, 31 an der Zwischenfläche 44.
Der Abstand dk der beiden Längsseiten
kann in Lichtleitrichtung 39 beispielsweise linear zunehmen,
sodass der Abstand dk der beiden Längsseiten
an der Zwischenfläche 44 dem Abstand dl der Oberflächen 23, 31 an
der Zwischenfläche 44 entspricht.
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Ferner
weist die Lichtleiterstruktur 13 an ihrer Reflektionsfläche 25 einen
zweiten Auskoppelabschnitt 45 auf, der erste Auskoppelelemente
in Form von Vertiefungen 47 und/oder Erhebungen 49 umfasst.
Des Weiteren weist die Lichtleiterstruktur 13 einen dritten
Auskoppelabschnitt 51 auf, der zweite Auskoppelelemente
in Form von Ausnehmungen 53 an der zweiten Oberfläche 31 umfasst.
Je nach genauer Ausgestaltung der Lichtleiterstruktur 13 kann der
zweite Auskoppelabschnitt 45, der dritte Auskoppelabschnitt 51 oder
beide Auskoppelabschnitte 45, 51 vorgesehen werden.
Je nach Bedarf können die ersten Auskoppelelemente nur
als Vertiefungen 47 oder nur als Erhebungen 49 ausgebildet
sein, oder es können wie in 2 gezeigt,
Vertiefungen 47 und Erhebungen 49 kombiniert werden.
Der Übersichtlichkeit halber sind in 1 jeweils
nur eine Vertiefung 47, eine Erhebung 49 und eine
Ausnehmung 53 dargestellt.
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Des
Weiteren weist die zweite Oberfläche 31 der Lichtleiterstruktur 13 Befestigungselemente
auf, die als Sacklöcher 55 in der Lichtleiterstruktur 13 ausgebildet
sind, welche an der zweiten Oberfläche 31 beginnen.
Außerdem sind auch Befestigungselemente vorgesehen, die
als von der zweiten Oberfläche 31 abragende Zapfen 57 realisiert
sind. Mittels der Befestigungselemente 45, 57 ist
die Lichtleiterstruktur 13 an anderen Bauteilen der Beleuchtungseinrichtung 11 befestigt
(in den Figuren nicht gezeigt).
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Beim
Betrieb der Kraftfahrzeugbeleuchtungseinrichtung 11 wird
von der Lichtquelle 15 erzeugtes Licht (in 2 als
Lichtstrahl 59 dargestellt) über die Einkoppelfläche 19 in
die Zuleitungslichtleiterstruktur 43 eingekoppelt. Falls
wie in der gezeigten Ausführungsform die Dicke dk der Zuleitungslichtleiterstruktur 43 in
Lichtleitrichtung 39 zunimmt, bündelt die Zuleitungslichtleiterstruktur 43 das
Licht 59 und leitet es mit einem relativ geringen Einfallswinkel
zu der Zwischenfläche 44. Die Zuleitungslichtleiterstruktur 43 arbeitet
wie ein konventioneller Lichtleiter, das heißt das Licht 59 wird
an beiden Seitenflächen der Zuleitungslichtleiterstruktur 43 reflektiert.
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Im
Bereich der Lichtleiterstruktur 13 zwischen den beiden
Oberflächen 23 und 31 (bei der zweiten
Ausführungsform somit im Bereich, der in der Lichtleitrichtung 39 nach
der Zwischenfläche 44 angeordnet ist) wird das
Licht 59, soweit es nicht aus Lichtleiterstruktur 13 ausgekoppelt
wird, ausschließlich an der Reflektionsfläche 25 reflektiert.
Sobald es einmal an der Reflektionsfläche 25 reflektiert
worden ist, wird das Licht 59 entweder ohne weitere Reflektion
nochmals an der Reflektionsoberfläche 25 reflektiert
oder zu einem der Auskoppelabschnitte 30, 45, 51 geleitet.
Insbesondere wird das Licht 59 nicht an der zweiten Oberfläche 31 zum
Zweck der Lichtweiterleitung innerhalb der Lichtleiterstruktur 13 reflektiert.
Der Lichtstrahl 59 schmiegt sich gleichsam an der Reflektionsfläche 25 an
und wird entlang der Lichtleitrichtung 39 durch zumindest
einen Abschnitt der Lichtleiterstruktur 13 geleitet und über
die Auskoppelfläche 29 des ersten Auskoppelabschnitts 30, über
die ersten Auskoppelelemente 47, 49 des zweiten
Auskoppelabschnitts 45 oder über die zweiten Auskoppelelemente 53 des
dritten Auskoppelabschnitts 51 aus der Lichtleiterstruktur 13 ausgekoppelt.
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Ist
in der Lichtleiterstruktur 13 der zweite Auskoppelabschnitt 30 vorhanden,
so wird an jeder Vertiefung 47 beziehungsweise Erhebung 49 Licht 59 aus
der Lichtleiterstruktur 13 ausgekoppelt, indem es an der
Vertiefung 47 beziehungsweise der Erhebung 49 gebrochen
wird und seitlich von der Reflektionsfläche 25 weg
(in der Darstellung von 2 nach rechts beziehungsweise
nach oben) abgegeben. Ist der dritte Auskoppelabschnitt 51 vorhanden,
so wird das Licht 59 an jeder Ausnehmung 53 zur
Reflektionsfläche 25 hin reflektiert. Jedoch tritt
das an den Ausnehmungen 53 reflektierte Licht 59 mit
einem Winkel auf die Reflektionsfläche 25 auf,
der geringer ist als deren Grenzwinkel der Totalreflexion, so dass
das an der Ausnehmung 53 reflektierte Licht 59 durch
die Reflexionsfläche 25 durchtritt und aus der
Lichtleiterstruktur 13 ausgekoppelt wird. Die Ausnehmungen 53 ragen
hinreichend tief in die Lichtleiterstruktur 13 hinein,
sodass sie vom Licht 59, das entlang der Reflexionsfläche 25 geführt
wird, bestrahlt werden. Da die zweite Oberfläche 31 mit
dem schwarzen Lack 41 beschichtet ist, nimmt der Betrachter,
der die Reflektionsfläche 25 ansieht, eine insgesamt
schwarze Fläche wahr, die an den Stellen, wo sich ein Auskoppelelement 47, 49, 53 befindet,
jeweils einen leuchtenden Punkt aufweist.
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Die
Krümmung der Reflektionsfläche 25 ist so
gewählt, dass das Licht, das heißt der Lichtstrahl 59,
mit einem Winkel α auf die Reflexionsfläche 25 auftritt,
der größer ist als ein Grenzwinkel der Totalreflexion
zwischen dem Material der Lichtleiterstruktur 13 (vorzugsweise
PMMA) und der Umgebung (üblicherweise Luft). Hierbei wird
der Einfallswinkel α des Lichtstrahls 59 gegenüber
einer Orthogonalen 61 zur Reflektionsfläche 25 an
einen Auftreffpunkt P des Lichtstrahls 59 an der Reflexionsfläche 25 gemessen.
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Die
Form der Einkoppelfläche 19 kann an eine Strahlungscharakteristik
der Lichtquelle 15 angepasst werden. Bei der ersten und
der zweiten Ausführungsform ist die Einkoppelfläche 19 wie
in 3 gezeigt zumindest im Wesentlichen orthogonal
zur ersten Oberfläche 23 bzw. der zweiten Oberfläche 31 der
Lichtleiterstruktur 13 angeordnet.
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Abweichend
hiervon ist in einer in 4 gezeigten dritten Ausführungsform
die Einkoppelfläche 19 gegenüber den
Oberflächen 23, 31 derart nach innen
geneigt, dass ein Winkel α1 zwischen
der Einkoppelfläche 19 und der ersten Oberfläche 23 kleiner
ist als ein Winkel α2 zwischen
der Einkoppelfläche 19 und der zweiten Oberfläche 31.
Beim Betrieb der Kraftfahrzeugbeleuchtungseinrichtung 11 gemäß dieser
Ausführungsform wird beim Einkoppeln des Lichts 59 zumindest
in Teil des Lichts 59 in Richtung der ersten Oberfläche 23,
d. h. in Richtung der Reflexionsfläche 25 abgelenkt.
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Gemäß der
in der 5 gezeigten vierten Ausführungsform ist
die Einkoppelfläche 19 konvex. Sie weist die Form
eines Ausschnitts eines Zylindermantels eines Kreiszylinders auf.
Alternativ dazu kann auch vorgesehen werden, dass die Einkoppelfläche
im Querschnitt durchgängig oder abschnittweise hyperbelförmig
ist. Ein Scheitel 63 der Einkoppelfläche 19 verläuft
parallel zu den beiden Oberflächen 23, 31.
Der Scheitel 63 kann derart zwischen den beiden Oberflächen 23, 31 angeordnet
sein, dass ein Abstand des Scheitels 63 zu der ersten Oberfläche 23 einem
Abstand des Scheitels 63 zu der zweiten Oberfläche 31 entspricht
oder geringer ist. Anstelle der in 5 gezeigten
konvexen Einkoppelfläche 19 kann auch eine konkave
Einkoppelfläche 19 vorgesehen werden, deren Form
komplementär zu der Form der gezeigten konvexen Einkoppelfläche 19 sein
kann.
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Die
Einkoppelfläche 19 kann optische Elemente zum
Beeinflussen des einzukoppelnden Lichts 59 aufweisen. Beispielsweise
weist in einer fünften Ausführungsform die Einkoppelfläche 19 als
konvexe Erhebungen 65 realisierte optische Elemente auf (siehe 6).
Die Form der Erhebungen 65 kann an die Abstrahlcharakteristik
der Lichtquelle 15 angepasst werden. Oberflächen
der Erhebungen 65 können eine sphärische
Form, eine torische Form oder eine beliebige Freiform aufweisen.
Anstelle der konvexen Erhebungen 65 können auch
entsprechende konkave Vertiefungen vorgesehen werden. Es kann auch
vorgesehen werden, dass ein Teil der optischen Elemente als Erhebungen 65 und
ein anderer Teil der optischen Elemente als Vertiefungen ausgeführt sind.
In der in 6 gezeigten fünften
Ausführungsform ist die Einkoppelfläche 19 außerhalb
der Erhebungen 15 ähnlich wie in 3 orthogonal
zu den beiden Oberflächen 23, 31. Jedoch
kann auch die in 4 gezeigte geneigte Einkoppelfläche,
die in 5 gezeigte konvex gebogene Einkoppelfläche 14,
sowie die konkav gebogene Einkoppelfläche konvexe und/oder
konkave optische Elemente aufweisen.
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Generell
eignen sich die konvexe Einkoppelfläche 19 bzw.
die konvexen optischen Elemente in Form der Erhebungen 65 besonders
für eine Kraftfahrzeugbeleuchtungseinrichtung 11,
deren Lichtquelle 15 ein stark divergierendes Lichtbündel
abgibt. In diesem Fall sammelt die Einkoppelfläche 19 bzw. sammeln
die Erhebungen 65 das von der Lichtquelle 15 abgegebene
Licht 59. Im Falle einer Lichtquelle 15, die ein
eher konvergentes Lichtbündel abgibt, kann die konkave
Einkoppelfläche 19 bzw. können die Vertiefungen
vorgesehen werden, welche zumindest in einem Bereich, der in Lichtleitrichtung 39 hinter
der Einkoppelfläche 19 liegt, für einen
im Wesentlichen parallelen Strahlengang sorgt bzw. sorgen.
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In
einer nicht gezeigten Ausführungsform ist die Reflexionsfläche 25 nicht
nur in der Lichtleitrichtung 39 sondern auch in einer von
der Lichtleitrichtung 39 abweichenden Richtung, vorzugsweise
in einer zur Lichtleitrichtung 39 orthogonalen Richtung, derart
gekrümmt, dass die Reflexionsfläche 25 zumindest
einen Teil von Lichtstrahlen 59, die gegenüber
einer Ebene der Lichtleitrichtung 39 geneigt sind, so reflektiert,
dass sie unmittelbar ohne weitere Reflexionen entweder wieder auf
die Reflexionsfläche 25 auftreten oder über
einen der Auskoppelabschnitte 30, 45, 51 aus
der Lichtleiterstruktur 13 ausgekoppelt werden. Das heißt,
ein zur Zeichenebene der 2 orthogonaler Querschnitt der
Reflexionsfläche 25 ist – anders als
bei den gezeigten Ausführungsformen – eine gekrümmte
Linie. Die Reflexionsfläche 25 kann hierbei derart
gekrümmt sein, dass die Lichtleiterstruktur 13 an
der Reflexionsfläche 25 eine konvexe Form aufweist.
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Da
die zweite Oberfläche 31 nicht zur Lichtleitung
beiträgt, kann diese zu anderen Zwecken weitgehend frei
ausgestaltet werden. Beispielsweise können die oben beschrieben
Befestigungselemente 55, 57 an der zweiten Oberfläche 31 vorgesehen werden
oder lichtundurchlässiges Material, insbesondere Lack 41 an
der Reflexionsfläche 25 angebracht werden, ohne
dass die Lichtleitungseigenschaften der Lichtleiterstruktur 13 beeinträchtigt
werden. Hierdurch ergeben sich zusätzliche Gestaltungsmöglichkeiten
für die Kraftfahrzeugbeleuchtungseinrichtung 11.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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