DE102008048764A1

DE102008048764A1 - Lighting device for motor vehicle for producing e.g. signal functions, has light conducting segments comprising two flat sides for total reflection of incoming light, and two narrow sides on light coupling and decoupling sides, respectively

Info

Publication number: DE102008048764A1
Application number: DE102008048764A
Authority: DE
Inventors: Martin Dipl.-Ing. Mügge
Original assignee: Hella KGaA Huek and Co
Current assignee: Hella GmbH and Co KGaA
Priority date: 2008-09-24
Filing date: 2008-09-24
Publication date: 2010-03-25

Abstract

The device has an optical unit provided upstream of a light source e.g. LED light source, and comprising a flat light conducting element (1). The light conducting element comprises multiple flat light conducting segments (3-6) fixed at an angle with each other. The light conducting segments converge in an intersection region (2) and comprise two flat sides (7, 8) for total reflection of incoming light. The light conducting segments comprise a narrow side on a light coupling side (9) and another narrow side (12) on a light decoupling side (13).

Description

Die Erfindung betrifft eine Beleuchtungsvorrichtung für Kraftfahrzeuge mit einer Lichtquelle und einer derselben vorgelagerten Optikeinheit, mittels derer das von der Lichtquelle emittierten Licht leitbar und entsprechend einer vorgegebenen Lichtfunktion auskoppelbar ist, dass die Optikeinheit ein flächiges Lichtleitelement enthaltend mindestens zwei gegenüberliegende Flachseiten und mindestens zwei gegenüberliegende Schmalseiten aufweist, wobei die Lichtquelle einer ersten Schmalseite des flächigen Lichtleitelementes zugeordnet ist zum Einkoppeln des von der Lichtquelle ausgesandten Lichtes und wobei das eingekoppelte Licht an den Flachseiten in Richtung einer zweiten Schmalseite des flächigen Lichtleitelementes totalreflektiert wird.The The invention relates to a lighting device for motor vehicles with a light source and one of the same upstream optical unit, by means of which the light emitted by the light source can be conducted and can be coupled out according to a given light function, the optical unit contains a planar light-guiding element at least two opposite flat sides and at least has two opposite narrow sides, wherein the light source a first narrow side of the planar light-guiding element is assigned to the coupling of the emitted from the light source Light and where the coupled light on the flat sides in the direction a second narrow side of the planar light-guiding element is totally reflected.

Aus der EP 1 033 526 A2 ist eine Beleuchtungsvorrichtung für Kraftfahrzeuge mit einer Lichtquelle und einer Optik einheit bekannt, wobei die Optikeinheit eine Mehrzahl von nebeneinander angeordneten stabförmigen Lichtleitelementen aufweist. Den stabförmigen Lichtleitelementen ist an einem Ende jeweils eine LED-Lichtquelle zugeordnet, die das Licht von einer ersten Schmalseite der jeweiligen stabförmigen Lichtleitelemente einkoppelt. Das eingekoppelte Licht wird an der Mantelfläche der stabförmigen Lichtleitelemente totalreflektiert. Dadurch, dass eine Rückseite der Mantelfläche mit prismenförmigen Optikelementen versehen ist, wird das eingekoppelte Licht auf einer gegenüberliegenden Vorderseite ausgekoppelt. Bei Einsatz von einzelnen stabförmigen Lichtleitelementen kann eine linienförmige Ausleuchtung, bei mehreren nebeneinander angeordneten stabförmigen Lichtleitelementen eine flächenhafte Ausleuchtung erzielt werden. Nachteilig an der bekannten Beleuchtungsvorrichtung ist, dass durch das Vorsehen von prismenförmigen Optikelementen an der Rückseite der stabförmigen Lichtleitelemente die Leuchtenkonturierung beschränkt ist. Die prismenförmigen Optikelemente an der Rückseite müssen entsprechend der gewünschten Lichtabstrahlrichtung ausgerichtet sein. Insbesondere eine bogenförmige bzw. wellenförmige Leuchtenkontur ist schwierig zu gewährleisten.From the EP 1 033 526 A2 is a lighting device for motor vehicles with a light source and an optical unit known, wherein the optical unit has a plurality of juxtaposed rod-shaped light guide elements. The rod-shaped light-guiding elements are each assigned an LED light source at one end, which couples in the light from a first narrow side of the respective rod-shaped light-guiding elements. The coupled-in light is totally reflected on the lateral surface of the rod-shaped light-guiding elements. Characterized in that a rear side of the lateral surface is provided with prism-shaped optical elements, the coupled-in light is coupled out on an opposite front side. When using individual rod-shaped light-guiding elements, a linear illumination can be achieved, with a plurality of juxtaposed rod-shaped light-guiding elements having a planar illumination. A disadvantage of the known lighting device that the luminaire contouring is limited by the provision of prism-shaped optical elements on the back of the rod-shaped light guide. The prism-shaped optical elements on the back must be aligned according to the desired Lichtabstrahlrichtung. In particular, an arcuate or wavy luminaire contour is difficult to ensure.

Aus der DE 102 07 694 A1 ist eine Beleuchtungsvorrichtung für Kraftfahrzeuge mit einer Lichtquelle und einer Optikeinheit bekannt, wobei die Optikeinheit ein flächiges Lichtleitelement umfasst. An einer ersten Schmalseite des flächigen Lichtleitelementes ist eine Anzahl von reihenförmig verlaufenden LED-Leuchtelementen als Lichtquellen angeordnet, deren abgestrahltes Licht über die erste Schmalseite in das flächige Lichtleitelement eingekoppelt wird. Das flächige Lichtleitelement weist gegenüberliegende Flachseiten auf, an denen das eingekoppelte Licht totalreflektiert und in einer Erstreckungsebene das flächigen Lichtleitelementes weitergeleitet wird. An einer in Hauptabstrahlrichtung der Beleuchtungsvorrichtung hinteren Flachseite ist eine Mehrzahl von prismenförmigen Optikelementen angeordnet, so dass das auf dieselbe fallende eingekoppelte Licht in Richtung einer vorderen Flachseite abgelenkt und an derselben ausgekoppelt wird. Die prismenförmigen Optikelemente sind derart angeordnet, dass eine homogene Lichtabstrahlung von der vorderen Flachseite des flächigen Lichtleitelementes her erfolgt. Die vordere Flachseite dient somit als eine relativ große Lichtauskoppelfläche, die nach Art eines „Lichtvorhangs” eine flächige Lichtabstrahlung ermöglicht. Die Leuchtdichte bzw. Beleuchtungsstärke des flächigen Lichtleitelementes ist relativ gering, so dass das flächige Lichtleitelement nur zur Erzeugung einer Schlusslicht- oder Seitenmarkierungslichtfunktion herangezogen werden kann.From the DE 102 07 694 A1 a lighting device for motor vehicles with a light source and an optical unit is known, wherein the optical unit comprises a planar light-guiding element. On a first narrow side of the planar light-guiding element, a number of row-extending LED lighting elements is arranged as light sources whose radiated light is coupled via the first narrow side into the planar light-guiding element. The planar light guide element has opposite flat sides, on which the injected light is totally reflected and in a plane of extension the planar light guide element is forwarded. A plurality of prism-shaped optical elements are arranged on a rear flat side in the main emission direction of the illumination device, so that the coupled-in light incident on the same is deflected in the direction of a front flat side and coupled out therefrom. The prism-shaped optical elements are arranged such that a homogeneous light emission takes place from the front flat side of the planar light-guiding element. The front flat side thus serves as a relatively large light output surface, which allows a surface light emission in the manner of a "light curtain". The luminance or illuminance of the planar light-guiding element is relatively low, so that the planar light-guiding element can only be used to produce a tail light or side marker light function.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Beleuchtungsvorrichtung für Kraftfahrzeuge enthaltend ein flächiges Lichtleitelement derart weiterzubilden, dass auf einfache Weise eine erweiterte Auswahl von Leuchtenkonturierungen bereitgestellt wird, wobei der Wirkungsgrad der Beleuchtungsvorrichtung erhöht wird.task It is the object of the present invention to provide a lighting device for motor vehicles containing a planar light-guiding element in such a way that in a simple way an extended selection provided by Leuchtenkonturierungen, the efficiency the lighting device is increased.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist die Erfindung in Verbindung mit dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 dadurch gekennzeichnet, dass das flächige Lichtleitelement eine Mehrzahl von in einem Winkel zueinander stehenden flächigen Lichtleitsegmenten aufweist, wobei mindestens drei Lichtleitsegmente in einem Kreuzungsbereich zusammenlaufen, dass die flächigen Lichtleitsegmente jeweils zum einen eine gegenüberliegende erste Flachseite und eine zweite Flachseite zur Totalreflexion des eingekoppelten Lichtes und zum anderen auf einer Lichteinkoppelseite eine erste Schmalseite und auf einer Lichtauskoppelseite eine zweite Schmalseite aufweisen.to Solution to this problem is the invention in connection with the preamble of claim 1, characterized in that the planar light guide a plurality of in one Angular standing flat Lichtleitsegmenten having at least three Lichtleitsegmente in an intersection region converge that the planar Lichtleitsegmente respectively on the one hand, an opposite first flat side and one second flat side for total reflection of the injected light and on the other hand on a Lichteinkoppelseite a first narrow side and have on a Lichtauskoppelseite a second narrow side.

Der besondere Vorteil der Erfindung besteht darin, dass durch eine kreuzförmige Anbindung von mindestens zwei flächigen Lichtleitsegmenten eines flächigen Lichtleitelementes eine Verbesserung des optischen Wirkungsgrades erzielt werden kann. Mittels des Kreuzungsbereiches kann eine Übergabe des eingekoppelten Lichtes zwischen den flächigen Lichtleitsegmenten erfolgen. Darüber hinaus kann an einer zweiten Schmalseite des flächigen Lichtleitelementes eine einheitliche und durchgehende Leuchtfläche gebildet werden, die aus stilistischen Gründen gewünscht ist. Darüber hinaus kann Platz sparend eine vorgegebene Leuchtkontur erzeugt werden. Diese kann beispielsweise sternförmig oder kreuzförmig oder matrixartig ausgebildet sein. Die flächigen Lichtleitsegmente sind vorzugsweise jeweils plattenförmig ausgebildet, wobei gegenüberliegende Flachseiten derselben zur Lichtführung in Hauptabstrahlrichtung dienen.Of the particular advantage of the invention is that by a cross-shaped Connection of at least two flat Lichtleitsegmenten a planar light guide an improvement of the optical Efficiency can be achieved. By means of the crossing area can be a transfer of the injected light between take place the flat Lichtleitsegmenten. About that In addition, on a second narrow side of the flat Lichtleitelementes a uniform and continuous luminous surface be formed, which desired for stylistic reasons is. In addition, space-saving can be a given Luminous contour can be generated. This can, for example, star-shaped or be formed cross-shaped or matrix-like. The Flat Lichtleitsegmente are preferably each plate-shaped formed, with opposite flat sides of the same serve to guide the light in Hauptabstrahlrichtung.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist an einem der Lichteinkoppelseite zugewandten ersten endseitigen Kreuzungspunkt des Kreuzungsbereiches des flächigen Lichtleitelementes ein Leuchtelement als Lichtquelle angeordnet. Vorteilhaft kann das von diesem Leuchtelement eingekoppelte Licht in mehrere benachbarte flächige Leuchtelementsegmente eingespeist werden, so dass eine weitere Wirkungsgradsteigerung erzielt werden kann.To a preferred embodiment of the invention is on one of the Lichteinkoppelseite facing first end-side crossing point of the Intersection of the planar light guide element Luminous element arranged as a light source. Advantageously, that of This light coupled element light in several adjacent flat luminous element segments are fed so that a further increase in efficiency can be achieved.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist ein mindestens drei flächige Lichtleitsegmente verbindender Kreuzungsbereich dicker ausgebildet als eine Wandstärke mindestens eines flächigen Lichtleitsegmentes. Die Dicke des Kreuzungsbereiches ist vorzugsweise abhängig von der Anzahl der von dem Kreuzungsbereich abragenden Lichtleitsegmente. Vorteilhaft kann hierdurch das von dem dem Kreuzungsbereich zugeordneten Leuchtelement abgestrahlte Licht besser geführt werden.To a development of the invention is an at least three-dimensional Lichtleitsegmente connecting crossing region formed thicker as a wall thickness of at least one planar Lichtleitsegmentes. The thickness of the crossing region is preferably depending on the number of protruding from the crossing area Lichtleitsegmente. Advantageously, this is the case of the crossing area assigned luminous element radiated light better out become.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung weist eine erste Schmalseite des flächigen Lichtleitsegmentes mindestens eine auf die Lichteinkoppelstelle angepasste parabelförmige Kontur auf, wobei die Lichteinkoppelstelle einen Scheitel der parabelförmigen Kontur bildet. Vorteilhaft kann hierdurch der optische Wirkungsgrad des flächigen Lichtleitelementes erhöht werden.To a development of the invention has a first narrow side of the planar Lichtleitsegmentes at least one on the Lichteinkoppelstelle adapted parabolic contour on, wherein the Lichteinkoppelstelle forms a vertex of the parabolic contour. Advantageous can thereby the optical efficiency of the flat Lichtleitelementes be increased.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung kann eine zweite Schmalseite der flächigen Lichtleitsegmente bzw. ein zweiter endseitiger Kreuzungspunkt des Kreuzungsbereiches mit einem Streuelement versehen sein, so dass eine gezielte Streuung ermöglicht wird. Beispielsweise können zylinder-, torus-, kugelförmige Streuelemente vorgesehen sein. Alternativ kann eine Streuung auch durch Mattierung oder Strukturierung der zweiten Schmalseite bzw. des zweiten endseitigen Kreuzungspunktes erfolgen.To a development of the invention may be a second narrow side of the flat Lichtleitsegmente or a second end-side Crossing point of the crossing region provided with a scattering element be, so that a targeted scattering is made possible. For example can cylindrical, torus, spherical scattering elements be provided. Alternatively, a scatter can also be caused by matting or Structuring the second narrow side and the second end-side Crossing point done.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist eine Mehrzahl von Leuchtelementen entlang der ersten Schmalseite der flächigen Lichtleitsegmente angeordnet. Diese Leuchtelemente sind derart ansteuerbar, dass ein erstes flächiges Lichtleitsegment zur Erzeugung einer ersten Lichtfunktion und ein zweites flächiges Lichtleitsegment zur Erzeugung einer zweiten Lichtfunktion dienen. Den flächigen Lichtleitelementen können somit unterschiedliche Lichtfunktionen zugeordnet werden.To a development of the invention is a plurality of lighting elements along the first narrow side of the planar Lichtleitsegmente arranged. These light elements are controlled such that a first planar Lichtleitsegment for generating a first Light function and a second planar Lichtleitsegment serve to generate a second light function. The flat Light guide elements can thus different light functions be assigned.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung sind die Leuchtelemente als zwei unterschiedliche Farben abgebende Leuchtelemente ausgebildet, wobei die den flächigen Lichtleitsegmenten zugeordneten Leuchtelemente derart ansteuerbar sind, dass in einer ersten Betriebsstellung eine Anzahl von flächigen Lichtleitsegmenten eine erste Lichtfunktion und in einer zweiten Betriebsstellung ein Teil der Anzahl derselben flächigen Lichtleitsegmenten eine zweite Lichtfunktion erzeugen. Vorteilhaft kann hierdurch Platz sparend eine Mehrzahl von Lichtfunktionen erzeugt werden.To a development of the invention, the lighting elements as two formed different colors emitting light elements, wherein the luminous elements associated with the planar light-guiding segments be controlled such that in a first operating position a Number of flat Lichtleitsegmenten a first light function and in a second operating position, a part of the number thereof planar Lichtleitsegmenten a second light function produce. Advantageously, this saves a lot of space generated by light functions.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung wird mittels einer stetigen Kontur zwischen den flächigen Lichtleitsegmenten im Kreuzungsbereich bzw. mittels einer stetigen Kontur der ersten Schmalseite derselben ein flächiges Lichtleitelement gebildet, das herstellungstechnisch einfach nach dem Spritzvorgang in einer vorgegebenen Formungsrichtung aus dem Formwerkzeug entnehmbar ist.To a development of the invention is by means of a continuous contour between the planar Lichtleitsegmenten in the crossing area or by means of a continuous contour of the first narrow side thereof a planar light guide formed, the manufacturing technology simply after the injection process in a predetermined shaping direction can be removed from the mold.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung kann zumindest ein flächiges Lichtleitsegment derart geformt sein, dass es eine Trennwand bildet zu einer benachbarten Leuchtenkammer, in der eine Lichtquelle und eine weitere Optikeinheit zur Erzeugung einer vorgegebenen Lichtfunktion angeordnet sind. Vorteilhaft kann das flächige Lichtleitsegment somit als Begrenzung für eine Leuchtenkammer mit einer anderen Lichtfunktion dienen, so dass eine ansonsten erforderliche Gehäusewand eingespart wird.To a development of the invention can be at least one area Lichtleitsegment be formed so that it forms a partition to a neighboring lamp chamber in which a light source and another optical unit for generating a predetermined light function are arranged. Advantageously, the planar Lichtleitsegment thus as a limit for a lighting chamber with another Light function, so that an otherwise required housing wall is saved.

Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Unteransprüchen.Further Advantages of the invention will become apparent from the other dependent claims.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert.embodiments The invention will be described in more detail below with reference to the drawings explained.

Es zeigen:It demonstrate:

1 eine perspektivische Vorderansicht eines kreuzförmigen flächigen Lichtleitelementes nach einer ersten Ausführungsform der Erfindung, 1 a perspective front view of a cross-shaped planar light guide element according to a first embodiment of the invention,

2 eine perspektivische Rückansicht des kreuzförmigen Lichtleitelementes gemäß 1, 2 a perspective rear view of the cross-shaped light guide according to 1 .

3 eine perspektivische Vorderansicht eines kreuzförmigen flächigen Lichtleitelementes mit parabelförmigen Lichteinkoppelkonturen an einer Lichteinkoppelseite desselben nach einer zweiten Ausführungsform, 3 a perspective front view of a cross-shaped planar light guide element with parabolic Lichteinkoppelkonturen on a light-receiving side thereof according to a second embodiment,

4 eine perspektivische Vorderansicht eines gitterförmigen flächigen Lichtleitelementes nach einer dritten Ausführungsform, 4 a perspective front view of a grid-shaped planar light guide element according to a third embodiment,

5 eine perspektivische Darstellung des gitterförmigen Lichtleitelementes gemäß 4 von oben, 5 a perspective view of the grid-shaped light guide according to 4 from above,

6 eine perspektivische Rückansicht des gitterförmigen Lichtleitelementes gemäß den 4 und 5 und 6 a perspective rear view of the grid-shaped light guide according to the 4 and 5 and

7 eine perspektivische Vorderansicht eines geschlossenen flächigen Lichtleitelementes nach einer vierten Ausführungsform der Erfindung. 7 a front perspective view of a closed planar light guide element according to a fourth embodiment of the invention.

Eine Beleuchtungsvorrichtung für Fahrzeuge ist vorzugsweise in einem Heckbereich des Kraftfahrzeugs angeordnet und dient zur Erzeugung einer oder mehrerer Signalfunktionen wie Bremslicht-, Blinklicht-, Tagfahrlicht-, Schlusslicht-, Seitenmarkierungslichtfunktionen.A Lighting device for vehicles is preferably arranged in a rear area of the motor vehicle and serves for Generation of one or more signal functions such as brake light, flashing light, Daytime running lights, tail lights, side marker light functions.

Nach einer ersten Ausführungsform der Erfindung gemäß den 1 und 2 ist eine Beleuchtungsvorrichtung mit einem nicht dargestellten Gehäuse vorgesehen, in dem als Optikeinheit ein kreuzförmiges flächiges Lichtleitelement 1 zur Erzeugung mindestens einer Lichtfunktion angeordnet ist. Eine vordere Öffnung des Gehäuses ist in üblicher Weise durch eine glasklare oder eingefärbte Abdeckscheibe verschlossen.According to a first embodiment of the invention according to the 1 and 2 a lighting device is provided with a housing, not shown, in which as an optical unit, a cross-shaped planar light guide 1 is arranged to generate at least one light function. A front opening of the housing is closed in the usual way by a crystal clear or colored cover.

Das flächige Lichtleitelement 1 weist vier von einem mittleren Kreuzungsbereich 2 abragende flächige Lichtleitsegmente 3, 4, 5, 6 auf. Ein erstes flächiges Lichtleitsegment 3 und ein zweites flächiges Lichtleitsegment 4 erstrecken sich jeweils in horizontaler Richtung. Ein drittes Lichtleitsegment 5 und ein viertes Lichtleitsegment 6 erstrecken sich im Wesentlichen in vertikaler Richtung.The planar light guide 1 has four from a middle crossing area 2 protruding flat Lichtleitsegmente 3 . 4 . 5 . 6 on. A first planar light guide segment 3 and a second planar Lichtleitsegment 4 each extend in a horizontal direction. A third optical fiber segment 5 and a fourth optical fiber segment 6 extend substantially in the vertical direction.

Die flächigen Lichtleitsegmente 3, 4, 5, 6 weisen jeweils eine ebene erste Flachseite 7 und eine gegenüberliegende ebene zweite Flachseite 8 auf, die in einem konstanten Abstand W zueinander angeordnet sind und die jeweils eine optikfreie bzw. glatte Oberfläche aufweisen. Die erste Flachseite 7 und die zweite Flachseite 8 dienen zur Totalreflexion des von einer Lichteinkoppelseite 9 des flächigen Lichtleitelementes 1 eingekoppelten Lichtes. Zur Lichterzeugung ist eine Lichtquelleneinheit mit einer Mehrzahl von Leuchtelementen (LED-Leuchtelementen 10) vorgesehen, wobei sich die LED-Leuchtelemente 10 entlang ei ner ebenen ersten Schmalseite 11 der flächigen Lichtleitsegmente 3, 4, 5, 6 beabstandet zueinander erstrecken. Der Abstand der Leuchtelemente 10 entlang der ersten Schmalseite 11 ist derart bemessen, dass eine homogene Ausleuchtung einer gegenüberliegenden zweiten Schmalseite 12 der flächigen Lichtleitsegmente 3, 4, 5, 6 auf einer Lichtauskoppelseite 13 erfolgt.The flat Lichtleitsegmente 3 . 4 . 5 . 6 each have a flat first flat side 7 and an opposite flat second flat side 8th on, which are arranged at a constant distance W to each other and each having an optically-free or smooth surface. The first flat side 7 and the second flat side 8th serve for total reflection of the light input side 9 the planar light-guiding element 1 coupled light. For light generation is a light source unit with a plurality of light elements (LED lighting elements 10 ), wherein the LED lighting elements 10 along a plane first narrow side 11 the flat Lichtleitsegmente 3 . 4 . 5 . 6 spaced apart from each other. The distance of the light elements 10 along the first narrow side 11 is dimensioned such that a homogeneous illumination of an opposite second narrow side 12 the flat Lichtleitsegmente 3 . 4 . 5 . 6 on a light extraction side 13 he follows.

Auf der Lichteinkoppelseite 9 ist an einem die ersten Schmalseiten 11 der Lichtleitsegmente 3, 4, 5, 6 verbindenden ersten endseitigen Kreuzungspunkt 14 des Kreuzungsbereiches 2 eine der LED-Leuchtelemente 10 angeordnet. Der sich in Hauptabstrahlrichtung 15 der LED-Leuchtelemente 10 anschließende Kreuzungsbereich 2 weist ein größere Quererstreckung bzw. Dicke K auf als der ebenfalls quer zur Hauptabstrahlrichtung 14 verlaufenden Wandstärke W der flächigen Lichtleitsegment 3, 4, 5, 6. Vorteilhaft kann durch den relativ dick ausgeführten Kreuzungsbereich 2 eine verbesserte Lichteinkopplung in die benachbarten Lichtleitsegmente 3, 4, 5, 6 erfolgen.On the light coupling side 9 is at one of the first narrow sides 11 the Lichtleitsegmente 3 . 4 . 5 . 6 connecting first end crossing point 14 of the crossing area 2 one of the LED lighting elements 10 arranged. The in main radiation direction 15 the LED lighting elements 10 subsequent crossing area 2 has a larger transverse extent or thickness K than that also transverse to the main emission direction 14 extending wall thickness W of the planar Lichtleitsegment 3 . 4 . 5 . 6 , Advantageously, by the relatively thick running crossing area 2 an improved light coupling into the adjacent Lichtleitsegmente 3 . 4 . 5 . 6 respectively.

Die flächigen Lichtleitsegmente 3, 4, 5, 6 weisen jeweils eine Länge L auf, die um ein Vielfaches größer ist als die Wandstärke W. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel weisen die Lichtleitsegmente 3, 4, 5, 6 jeweils eine gleich große Tiefe T auf. Nach einer alternativen Ausführungsform kann die Tiefe T der flächigen Lichtleitsegmente 3, 4, 5, 6 auch unterschiedlich sein.The flat Lichtleitsegmente 3 . 4 . 5 . 6 each have a length L which is greater by a multiple than the wall thickness W. In the present embodiment, the Lichtleitsegmente 3 . 4 . 5 . 6 each have an equal depth T on. According to an alternative embodiment, the depth T of the planar Lichtleitsegmente 3 . 4 . 5 . 6 also be different.

Die Lichtleitsegmente 3, 4, 5, 6 sind jeweils eben ausgeführt. Alternativ können dieselben auch bogenförmig von dem Kreuzungsbereich 2 nach außen aus verlaufen.The light guide segments 3 . 4 . 5 . 6 are each just executed. Alternatively, they may also be arcuate from the crossing area 2 run outwards.

Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die ersten Schmalseiten 11 der flächigen Lichtleitsegmente 3, 4, 5, 6 eben ausgebildet. Die LED-Leuchtelemente 10 sind in einem geringen Abstand zu der ersten Schmalseite 11 angeordnet.In the present embodiment, the first narrow sides 11 the flat Lichtleitsegmente 3 . 4 . 5 . 6 just trained. The LED lighting elements 10 are at a small distance to the first narrow side 11 arranged.

Die zweiten Schmalseite 12 der flächigen Lichtleitsegmente 3, 4, 5, 6 sowie ein zweiter endseitiger Kreuzungspunkt 16 des Kreuzungsbereiches 2 sind mit Streuelementen 17 versehen, die beispielsweise zylinder- oder torus- oder kugelförmig ausgebildet sein können. Alternativ kann eine vorgegebene Streuung auch durch eine Mattierung oder Strukturierung der zweiten Schmalseite 12 bzw. des zweiten endseitigen Kreuzungspunktes 16 erfolgen.The second narrow side 12 the flat Lichtleitsegmente 3 . 4 . 5 . 6 as well as a second end crossing point 16 of the crossing area 2 are with scattering elements 17 provided, which may be formed, for example, cylindrical or torus or spherical. Alternatively, a predetermined scattering can also be achieved by matting or structuring the second narrow side 12 or the second end intersection point 16 respectively.

Die ersten Schmalseiten 11 der flächigen Lichtleitsegmente 3, 4, 5, 6 und der erste endseitige Kreuzungspunkt 14 bilden eine erste Schmalseite des ersten flächigen Lichtleitelementes 1. Die zweiten Schmalseiten 12 der flächigen Lichtleitsegmente 3, 4, 5, 6 und der zweite endseitige Kreuzungspunkt 16 des Kreuzungsbereiches 2 bilden eine zweite Schmalseite des flächigen Lichtleitelementes 1.The first narrow pages 11 the flat Lichtleitsegmente 3 . 4 . 5 . 6 and the first end crossing point 14 form a first narrow side of the first planar light-guiding element 1 , The second narrow sides 12 the flat Lichtleitsegmente 3 . 4 . 5 . 6 and the second end crossing point 16 of the crossing area 2 form a second narrow side of the planar light-guiding element 1 ,

Nach einer zweiten Ausführungsform der Erfindung gemäß der 3 kann im Unterschied zu dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel ein kreuzförmiges flächiges Lichtleitelement 18 vorgesehen sein, das auf der Lichteinkoppelseite 9 eine erste Schmalseite 19 mit einer jeweils den Leuchtelementen 10 zugeordneten parabelförmigen Kontur 20 aufweist. Das an einer Lichteinkoppelstelle angeordnete Leuchtelement 10 ist an einem Scheitel 21 der parabelförmigen Einkoppelkontur 20 angeordnet. Vorteilhaft kann hierdurch der optische Wirkungsgrad weiter erhöht werden.According to a second embodiment of the invention according to the 3 may, in contrast to the previous embodiment, a cross-shaped planar light guide 18 be provided on the Lichteinkoppelseite 9 a first narrow side 19 with a respective the lighting elements 10 associated parabolic contour 20 having. The light element arranged at a light coupling point 10 is at a peak 21 the parabolic Einkoppelkontur 20 arranged. Advantageously, thereby the optical efficiency can be further increased.

Gleiche Bauteile bzw. Bauteilfunktionen der Ausführungsbeispiele sind mit den gleichen Bezugszeichen versehen.The same components or component functions of the embodiments are with the same reference sign provided.

Die flächigen Lichtleitelemente 1, 18 weisen jeweils Flachseiten 7, 8 auf, die in Hauptabstrahlrichtung 15 geradlinig verlaufen. Auch ein konvexförmiger Übergang 22 im Kreuzungsbereich 2, der zwei Flachseiten 7 bzw. 8 benachbarter Lichtleitsegmente 3, 4, 5, 6 verbindet, ist in Hauptabstrahlrichtung 15 geradlinig ausgebildet.The flat light guide elements 1 . 18 each have flat sides 7 . 8th on, in the main direction of radiation 15 run straight. Also a convex transition 22 in the crossing area 2 , the two flat sides 7 respectively. 8th adjacent Lichtleitsegmente 3 . 4 . 5 . 6 is in the main radiation direction 15 formed in a straight line.

Der konkavförmige Übergang 22 geht stetig in die entsprechenden Flachseiten 7, 8 der Lichtleitsegmente 3, 4, 5, 6 über. Auch die erste Schmalseite 11 bzw. 19 der Lichtleitsegmente 3, 4, 5, 6 weist eine stetige Kontur auf, so dass das fertig gespritzte flächige Lichtleitelement 1, 18 in einer vorgegebenen Entformungsrichtung herstellungstechnisch einfach aus einem Formwerkzeug entnommen werden kann.The concave transition 22 goes steadily into the appropriate flat sides 7 . 8th the Lichtleitsegmente 3 . 4 . 5 . 6 above. Also the first narrow side 11 respectively. 19 the Lichtleitsegmente 3 . 4 . 5 . 6 has a continuous contour, so that the finished sprayed planar light guide 1 . 18 can be easily removed from a molding tool in a predetermined Entformungsrichtung manufacturing technology.

Alternativ kann die parabelförmige Kontur 20 an der Lichteinkoppelseite 9 auch elliptisch oder prismatisch oder als Freiformfläche ausgebildet sein.Alternatively, the parabolic contour 20 at the light coupling side 9 also be elliptical or prismatic or designed as a freeform surface.

Im vorliegenden Ausführungsbeispiel dienen das zweite Lichtleitsegment 4 und das dritte Lichtleitsegment 5 als Trennwand für eine Leuchtenkammer 23, in der zur Erzeugung einer anderen Lichtfunktion eine Glühlampe 24 als Lichtquelle und ein nicht dargestellter Reflektor angeordnet sind. Vorteilhaft können hierdurch Gehäusestege eingespart werden, die ansonsten zur Trennung von Funktionsbereichen erforderlich wären.In the present embodiment, the second light-guiding segment serve 4 and the third optical fiber segment 5 as a partition for a lighting chamber 23 in which an incandescent lamp is used to produce another light function 24 are arranged as a light source and a reflector, not shown. This can advantageously be saved housing webs, which would otherwise be required for the separation of functional areas.

Nach einer ersten Ausführungsform der Lichtquelleneinheit können den horizontalen Lichtleitsegmenten 3, 4 rotes Licht abstrahlende Leuchtelemente 10 und den vertikal verlaufenden Lichtleitsegmenten 5, 6 gelbes Licht abstrahlende Leuchtelemente 10' zugeordnet sein. Durch Ansteuerung der Leuchtelemente 10, 10' können vertikal verlaufende Schmalseiten 12 des flächigen Lichtleitsegmentes 5, 6 zur Erzeugung einer Blinklichtfunktion und horizontal verlaufende Schmalseiten 12 der Lichtleitsegmente 3, 4 zur Erzeugung einer Schluss- oder Bremslichtfunktion dienen. Zur Erzeugung der Bremslichtfunktion wird eine größere Anzahl der den Lichtleitsegmenten 3, 4 zugeordneten Leuchtelemente 10 eingeschaltet als bei der Schlusslichtfunktion. Alternativ werden die Leuchtelemente 10, 10' im Taktbetrieb betrieben.According to a first embodiment of the light source unit, the horizontal Lichtleitsegmenten 3 . 4 red light emitting light elements 10 and the vertically extending Lichtleitsegmenten 5 . 6 yellow light emitting light elements 10 ' be assigned. By controlling the light elements 10 . 10 ' can be vertical narrow sides 12 the flat Lichtleitsegmentes 5 . 6 for generating a flashing light function and horizontally extending narrow sides 12 the Lichtleitsegmente 3 . 4 serve to generate a tail or brake light function. To generate the brake light function, a larger number of the Lichtleitsegmenten 3 . 4 associated lighting elements 10 switched on as in the tail light function. Alternatively, the lighting elements 10 . 10 ' operated in clock mode.

Nach einer nicht dargestellten weiteren Ausführungsform der Erfindung können die in einer vertikalen Reihe angeordneten Leuchtelemente 10' auch durch Leuchtelemente ersetzt sein, die in einem ersten Betriebszustand rotes Licht und in einem zweiten Betriebszustand gelbes Licht abstrahlen. Vorteilhaft ist es hierdurch ermöglicht, dass bei entsprechender Ansteuerung der Leuchtelemente 10, 10' ein Schlusslicht mit einer kreuzförmigen Kontur unter Verwendung aller Lichtleitsegmente 3, 4, 5, 6 erzeugt wird. Zur Erzeugung des Bremslichtes werden lediglich die den Lichtleitsegmenten 3, 4 zugeordneten Leuchtelemente 10 und zur Erzeugung des Blinklichtes lediglich die den Lichtleitsegmenten 5, 6 zugeordneten Leuchtelemente 10' angesteuert, so dass räumlich getrennte Lichtfunktionsbereich gegeben sind.According to a further embodiment of the invention, not shown, arranged in a vertical row lighting elements 10 ' be replaced by lighting elements that emit red light in a first operating state and yellow light in a second operating state. Advantageously, this makes it possible that, with appropriate control of the lighting elements 10 . 10 ' a tail light with a cross-shaped contour using all Lichtleitsegmente 3 . 4 . 5 . 6 is produced. To generate the brake light, only the Lichtleitsegmenten 3 . 4 associated lighting elements 10 and for generating the flashing light, only the Lichtleitsegmenten 5 . 6 associated lighting elements 10 ' controlled, so that spatially separated light function range are given.

Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung gemäß den 4 bis 6 kann ein gitterförmiges flächiges Lichtleitelement 28 gebildet werden, das beispielsweise einen ein flächiges Hauptlichtleitsegment 29 und jeweils in einem Kreuzungsbereich 30 von denselben quer abragende Nebenlichtleitsegmente 31 aufweist. In Übereinstimmung mit dem Ausführungsbeispiel gemäß 3 weist eine erste Schmalseite 32 der Lichtleitsegmente 29, 31 eine parabelförmige Kontur auf. Vorteilhaft weist das gitterförmige Lichtleitelement 28 drei Kreuzungsbereiche 30 auf, so dass hierdurch der optische Wirkungsgrad weiter verbessert werden kann. Vorteilhaft kann hierdurch im Übrigen eine gitterförmige Lichtabstrahlung erzeugt werden.According to a further embodiment of the invention according to the 4 to 6 may be a grid-shaped planar light guide 28 are formed, for example, a flat Hauptlichtleitsegment 29 and each in a crossing area 30 from the same transversely projecting Nebenlichtleitsegmente 31 having. In accordance with the embodiment according to 3 has a first narrow side 32 the Lichtleitsegmente 29 . 31 a parabolic contour on. Advantageously, the lattice-shaped light guide 28 three intersection areas 30 on, so that thereby the optical efficiency can be further improved. Advantageously, a lattice-shaped light emission can thereby be generated by the way.

Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung gemäß 7 kann ein kastenförmiges Lichtleitelement 34 vorgesehen sein, das eine Mehrzahl von flächigen Lichtleitsegmenten 35, 35' aufweist, die über Kreuzungsbereiche 36 miteinander verbunden sind. Neben ebenen Lichtleitsegmen ten 35 weist dieses Lichtleitelement 34 bogenförmige Lichtleitsegmente 35' auf, die eine geschlossene rechteckförmige Lichtabstrahlung auf der Lichtauskoppelseite 13 ermöglichen.According to a further embodiment of the invention according to 7 may be a box-shaped light guide 34 be provided, which is a plurality of flat Lichtleitsegmenten 35 . 35 ' which has crossing areas 36 connected to each other. In addition to planar Lichtleitsegmen th 35 has this light guide 34 arcuate Lichtleitsegmente 35 ' on, which is a closed rectangular light emission on the Lichtauskoppelseite 13 enable.

Gegebenenfalls können die Flachseiten 7, 8 der oben beschriebenen Lichtleitsegmente optische Mittel aufweisen, so dass ein kleiner Teil des eingekoppelten Lichtes partiell oder über die gesamte Flachseite 7, 8 diffus abgestrahlt wird. Hierdurch kann ein dreidimensionaler Raumeindruck des flächigen Lichtleitelementes 1, 18, 28, 34 erzeugt werden.If necessary, the flat sides 7 . 8th have the above-described Lichtleitsegmente optical means, so that a small part of the injected light partially or over the entire flat side 7 . 8th is emitted diffusely. As a result, a three-dimensional spatial impression of the planar light guide element 1 . 18 . 28 . 34 be generated.

Nach einer nicht dargstellten alternativen Ausführungsform der Erfindung können die erste Flachseite 7 und die zweite Flachseite 8 des flächigen Lichtleitelementes mit Auskoppelmitteln versehen sein, wie Optikflächen oder Mattierungen oder optische Strukturierungen oder eine Bedruckung, so dass ein kleiner Teil des eingekoppelten Lichtes an mindestens einer der Flachseiten 7, 8 ausgekoppelt wird. Insbesondere ist eine Flachseite 7, 8 partiell mit optischen Elementen versehen, so dass ein geringer Lichtanteil des eingekoppelten Lichtes zur Sichtbarmachung der Flachseite dient, an der das Licht ausgekoppelt wird. Vorteilhaft kann hierdurch ein dreidimensionales Erscheinungsbild des flächigen Lichtleitelementes erzeugt werden.According to a not dargstellten alternative embodiment of the invention, the first flat side 7 and the second flat side 8th be the flat light guide element provided with decoupling means, such as optical surfaces or matting or optical structuring or printing, so that a small part of the coupled light on at least one of the flat sides 7 . 8th is decoupled. In particular, a flat side 7 . 8th partially provided with optical elements, so that a small amount of light of the injected light for visualization of the flat side is used, at which the light is coupled out. Advantageously, a three-dimensional appearance of the planar light-guiding element can thereby be produced.

Nach einer nicht dargestellten alternativen Ausführungsform können die Flachseiten 7, 8 auch antiparallel ange ordnet sein, wobei die erste Flachseite in einem Winkel zu der zweiten Flachseite angeordnet ist.According to an alternative embodiment, not shown, the flat sides 7 . 8th Also be arranged antiparallel, wherein the first flat side is arranged at an angle to the second flat side.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

- EP 1033526 A2 [0002]
- DE 10207694 A1 [0003]

Claims

Lighting device for motor vehicles with a light source and a same upstream optical unit, by means of which the emitted light from the light source and auskoppelbar according to a predetermined light function, that the optical unit comprises a planar light guide comprising at least two opposite flat sides and at least two opposite narrow sides, wherein a Lichteinkoppelfläche associated with a first narrow side of the planar light guide element for coupling the light emitted by the light source and wherein the coupled light is totally reflected on the flat sides in the direction of a second narrow side of the planar light guide element, characterized in that the planar light guide ( 1 ) a plurality of planar Lichtleitsegmenten at an angle ( 3 . 4 . 5 . 6 . 29 . 31 . 35 . 35 ' ), wherein at least three Lichtleitsegmente ( 3 . 4 . 5 . 6 . 29 . 31 . 35 . 35 ' ) in a crossing area ( 2 ) converge that the flat Lichtleitsegmente ( 3 . 4 . 5 . 6 . 29 . 31 . 35 . 35 ' ) on the one hand an opposite first flat side ( 7 ) and a second flat side ( 8th ) for total reflection of the coupled light and on the other on a Lichteinkoppelseite ( 9 ) a first narrow side ( 11 ) and on a light extraction side ( 13 ) a second narrow side ( 12 ) exhibit.

Lighting device according to claim 1, characterized in that the first flat side ( 7 ) and the second flat side ( 8th ) of the planar Lichtleitsegmentes ( 3 . 4 . 5 . 6 . 29 . 31 ) are formed without an optic, such that the coupled-in light on the first flat side ( 7 ) and the second flat side ( 8th ) is totally totally reflected.

Lighting device according to claim 1 or 2, characterized in that the light source unit comprises a plurality of luminous elements ( 10 . 10 ' ) spaced apart along the first narrow side (FIG. 11 ) of the planar Lichtleitsegmentes ( 3 . 4 . 5 . 6 . 29 . 31 ) and / or on at least three first narrow sides ( 11 ) of the light guide segments ( 3 . 4 . 5 . 6 . 29 . 31 ) connecting first end-side first crossing point ( 14 ) of the crossing area ( 2 ) are arranged.

Lighting device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the first flat side ( 7 ) and / or second flat side ( 8th ) of the at least one planar Lichtleitsegmentes ( 3 . 4 . 5 . 6 . 29 . 31 ) in the intersection area ( 2 ) that the crossing area ( 2 ) is thicker than a wall thickness (W) of the planar Lichtleitsegmentes ( 3 . 4 . 5 . 6 . 29 . 31 ).

Lighting device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the first narrow side ( 11 ) of the planar Lichtleitsegmentes ( 3 . 4 . 5 . 6 . 29 . 31 ) at least one adapted to the Lichteinkoppelstelle parabolic contour ( 20 ), wherein the light incoupling point is a vertex ( 21 ) forms the parabolic contour.

Lighting device according to one of claims 1 to 5, characterized in that the second narrow side ( 12 ) of the planar Lichtleitsegmente ( 3 . 4 . 5 . 6 . 29 . 31 . 35 . 35 ' ) and a second end crossing point ( 16 ) of the crossing area ( 2 ) with a scattering element ( 17 ) is provided.

Lighting device according to one of claims 1 to 6, characterized in that each of the Lichtleitsegmenten ( 3 . 4 . 5 . 6 ) associated lighting elements ( 10 . 10 ' ) are controllable such that a first planar Lichtleitsegment ( 3 . 4 ) for generating a first light function and a second planar light-guiding segment ( 5 . 6 ) serves to generate a second light function.

Lighting device according to one of claims 1 to 7, characterized in that the lighting elements ( 10 . 10 ' ) are designed such that they emit light of a first color in a first operating position and light of a second color in a second operating position, and in that these luminous elements ( 10 . 10 ' ) are controllable such that in the first operating position, a number of flat Lichtleitsegmenten ( 3 . 4 . 5 . 6 ) generate a first light function and in the second operating position a part ( 3 . 4 ; 5 . 6 ) of the plurality of planar light-conducting segments ( 3 . 4 . 5 . 6 ) generate a second light function.

Lighting device according to one of claims 1 to 8, characterized in that the first narrow side ( 11 ) of the planar Lichtleitsegmente ( 3 . 4 . 5 . 6 ) has a continuous contour and / or adjacent first narrow sides of the planar Lichtleitsegmente ( 3 . 4 . 5 . 6 ) continuously merge into each other, such that the sprayed planar light guide ( 1 . 18 . 28 . 34 ) can be removed in a predetermined Entformungsrichtung from a mold.

Lighting device according to one of claims 1 to 9, characterized in that at least one planar Lichtleitsegment ( 4 . 5 ) a partition wall forms an adjacent lighting chamber ( 23 ), in which a light source ( 24 ) and a further optical unit for generating a predetermined light function are arranged.

Lighting device according to one of claims 1 to 10, characterized in that the planar light guide ( 1 . 18 . 28 ) is formed cross-shaped or lattice-shaped.

Lighting device according to one of claims 1 to 11, characterized in that the first flat side ( 7 ) of the planar Lichtleitsegmentes ( 3 . 4 . 5 . 6 ) and the second flat side ( 8th ) of the planar Lichtleitsegmentes ( 3 . 4 . 5 . 6 ) parallel to each other and that the first flat side ( 7 ) of the planar Lichtleitsegmentes ( 3 . 4 . 5 . 6 ) and the second flat side ( 8th ) of the planar Lichtleitsegmentes ( 3 . 4 . 5 . 6 ) in the main emission direction ( 15 ) rectilinearly on the one hand and transversely to the main emission direction ( 15 ) straight or arcuate on the other hand.

Lighting device according to one of claims 1 to 12, characterized in that the planar light guide element ( 1 . 18 . 28 . 34 ) is integrally formed.

Lighting device according to one of claims 1 to 13, characterized in that one of the flat sides of the planar light guide element ( 1 . 18 . 28 . 34 ) comprises at least partially decoupling means, such that a small part of the light coupled into the planar light guide element is coupled out on at least one of the flat sides.

Lighting device according to one of claims 1 to 14, characterized in that the first flat side ( 7 ) of the planar Lichtleitsegmentes ( 3 . 4 . 5 . 6 ) and the second flat side ( 8th ) of the planar Lichtleitsegmentes ( 3 . 4 . 5 . 6 ) at an angle to each other.