DE102009010507A1

DE102009010507A1 - Beleuchtungseinrichtung für ein Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE102009010507A1
Application number: DE102009010507A
Authority: DE
Inventors: Jens Dipl.-Ing. Mertens
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2009-02-25
Filing date: 2009-02-25
Publication date: 2010-08-26
Also published as: WO2010097185A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Beleuchtungseinrichtung (1) für ein Kraftfahrzeug (2) mit mindestens einem ersten Leuchtmittel (6) und einem Lichtleiter (3), wobei mindestens eine Stirnfläche des Lichtleiters (3) als Lichteinkoppelfläche für das erste Leuchtmittel (6) dient, quer zu einer Längsachse des Lichtleiters (3) eine Lichtaustrittsfläche (4) vorgesehen ist, an der Lichtstrahlen auskoppeln, und an einer der Lichtaustrittsfläche (4) gegenüberliegenden Fläche zumindest ein Licht ablenkendes Mittel (5) angeordnet ist. Erfindungsgemäß weist das Licht ablenkende Mittel (5) Aussparungen auf, in denen zweite Leuchtmittel (7) angeordnet sind.

Description

Die Erfindung betrifft eine Beleuchtungseinrichtung für ein Kraftfahrzeug nach den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.
Aus dem Stand der Technik ist, wie in DE 100 18 284 A1 beschrieben, eine Signalleuchte mit mindestens einem Leuchtmittel und einem Lichtleiter bekannt. Mindestens eine Stirnfläche des Lichtleiters dient als Lichteinkoppelfläche. Quer zu einer Längsachse des Lichtleiters ist eine Lichtaustrittsfläche vorgesehen. An dieser koppeln die Lichtstrahlen aus dem Lichtleiter aus. An einer Fläche, die der Lichtaustrittsfläche gegenüberliegt, sind Licht ablenkende Mittel angeordnet. Bedingt durch die besondere Ausgestaltung der Licht ablenkenden Mittel ist eine Korrektur der Richtung der Lichtstrahlen durchführbar, bevor diese auskoppeln.
In der DE 41 29 094 A1 wird eine Signalleuchte für Kraftfahrzeuge beschrieben. Die Signalleuchte umfasst ein Gehäuse und/oder eine Befestigungseinrichtung zum Ein- oder Anbau an oder in eine Kraftfahrzeugkarosserie, mindestens eine transparente Abschlussscheibe und eine Anzahl Lichtquellen, die als Leuchtdioden ausgebildet sind. Jeder Leuchtdiode ist ein lang gestrecktes Lichtleitelement zugeordnet. Mindestens eine Stirnfläche jedes Lichtleitelements ist als eine Lichteinkoppelfläche für das Licht einer Leuchtdiode ausgebildet. Die der Lichtaustrittsfläche abgewandte Seite jedes Lichtleitelements weist Licht ablenkende Mittel auf. Mindestens zwei Lichtleitelemente sind parallel nebeneinander hinter der Abschlussscheibe angeordnet.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Beleuchtungseinrichtung für ein Kraftfahrzeug anzugeben.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Beleuchtungseinrichtung für ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Bevorzugte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Eine Beleuchtungseinrichtung für ein Kraftfahrzeug umfasst mindestens ein erstes Leuchtmittel und einen Lichtleiter, wobei mindestens eine Stirnfläche des Lichtleiters als Lichteinkoppelfläche für das erste Leuchtmittel dient, quer zu einer Längsachse des Lichtleiters eine Lichtaustrittsfläche vorgesehen ist, an der Lichtstrahlen auskoppeln, und an einer der Lichtaustrittsfläche gegenüberliegenden Fläche zumindest ein Licht ablenkendes Mittel angeordnet ist.
Erfindungsgemäß weist das Licht ablenkende Mittel Aussparungen auf, in denen zweite Leuchtmittel angeordnet sind.
Die erfindungsgemäße Lösung ermöglicht eine Platz sparend und flach ausgebildete Beleuchtungseinrichtung für ein Kraftfahrzeug, welche bei einer geringen Stromaufnahme durch das erste Leuchtmittel und den Lichtleiter eine gleichmäßige homogene Ausleuchtung und durch die zweiten Leuchtmittel eine große Leuchtkraft und somit eine große Signal- und Warnwirkung aufweist. Dadurch sind mittels der erfindungsgemäßen Lösung in einer Beleuchtungseinrichtung mehrere Beleuchtungsfunktionen realisierbar. Insbesondere durch den Lichtleiter ist die Beleuchtungseinrichtung als ein markantes Designmerkmal am Kraftfahrzeug gestaltbar, ohne die Beleuchtungsfunktion der Beleuchtungseinrichtung zu beeinträchtigen.
Um mit der Beleuchtungseinrichtung mehrere Beleuchtungsfunktionen realisieren zu können, sind das erste Leuchtmittel und die zweiten Leuchtmittel zweckmäßigerweise separat ansteuerbar. Vorzugsweise sind die zweiten Leuchtmittel in zumindest zwei Helligkeitsstufen betreibbar, so dass eine weitere Variationsmöglichkeit der Beleuchtungsfunktionen gegeben ist.
Bevorzugt sind das erste Leuchtmittel und/oder die zweiten Leuchtmittel Leuchtdioden. Auf diese Weise ist die Beleuchtungseinrichtung besonders flach und Platz sparend ausführbar und weist einen besonders geringen Energieverbrauch auf.
Das Licht ablenkende Mittel des Lichtleiters ist vorzugsweise ein weißer Reflektor oder ein verspiegelter Reflektor. Durch den Reflektor ist das Licht, welches der Lichtleiter ohne den Reflektor homogen in alle Richtungen abstrahlt, bündelbar und konzentriert in eine gewünschte Richtung abstrahlbar.
Zweckmäßigerweise sind die zweiten Leuchtmittel, insbesondere bei einer Verwendung von Leuchtdioden als zweite Leuchtmittel, in Reihe auf mindestens einer gemeinsamen Leiterplatte angeordnet, so dass eine Halterung, eine Positionierung in Bezug auf den Lichtleiter, eine Energieversorgung und eine Ansteuerung der zweiten Leuchtmittel einfach zu realisieren ist. Eine Fertigung derartiger, mit Leuchtdioden bestückter Leiterplatten ist einfach und kostengünstig in einer Serienproduktion realisierbar.
In einer bevorzugten Ausführungsform sind wenigstens zwei erste Leuchtmittel vorgesehen und beide Stirnflächen des Lichtleiters dienen als Lichteinkoppelfläche für die ersten Leuchtmittel, so dass eine optimale und homogene Ausleuchtung des Lichtleiters und somit eine optimale Lichtleistung der Beleuchtungseinrichtung ermöglicht ist.
Der Lichtleiter ist bevorzugt aus einem transparenten Kunststoff. Dadurch ist der Lichtleiter kostengünstig herstellbar und seine Form und Gestaltung entsprechend einem gewünschten Design anpassbar. In dem Kunststoff des Lichtleiters kann auch diffuses Material enthalten sein, wodurch dessen Transmissionsgrad geringer ist. Dadurch ist ein Lichtaustritt über die Lichtaustrittsfläche begünstigt und eine Lichtintensität des Lichtleiters optimiert.
Der Lichtleiter ist zweckmäßigerweise im Wesentlichen stabförmig und/oder in Längsrichtung gekrümmt oder gebogen ausgeformt. Insbesondere bei einem Lichtleiter aus Kunststoff sind vielfältige Ausformungen des Lichtleiters ausführbar und dadurch der Lichtleiter optimal an ein gewünschtes Design und an eine optimale Beleuchtungsfunktion anpassbar.
Die Lichtaustrittsfläche des Lichtleiters ist bevorzugt als Licht richtende Linse ausgebildet, so dass das aus der Lichtaustrittsfläche austretende Licht optimal bündelbar und richtbar ist, um eine große Lichtintensität und somit eine optimale Beleuchtungsfunktion des Lichtleiters sicherzustellen. Dies gilt ebenso für die zweiten Leuchtmittel, weshalb auch diese vorzugsweise jeweils eine Licht richtende Linse aufweisen.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform strahlt das erste Leuchtmittel Licht einer anderen Farbe ab als die zweiten Leuchtmittel. Dies ist insbesondere bei einer Verwendung von Leuchtdioden als erste und zweite Leuchtmittel einfach, kostengünstig und Platz sparend realisierbar. Dadurch sind nahezu alle Beleuchtungsfunktionen an einem Kraftfahrzeug mit dieser Beleuchtungseinrichtung realisierbar. So ist die Beleuchtungseinrichtung vorzugsweise als eine Heckbeleuchtung mit einer Schlusslichtfunktion und einer Bremslichtfunktion oder mit einer Schlusslichtfunktion und einer Blinkerfunktion sowie als Frontbeleuchtung mit einer Positionslichtfunktion und einer Tagfahrlichtfunktion oder mit einer Positionslichtfunktion und einer Blinkerfunktion verwendbar, wobei die Schlusslichtfunktion bzw. die Positionslichtfunktion mittels des ersten Leuchtmittels und des Lichtleiters realisierbar ist und die Bremslichtfunktion, die Tagfahrlichtfunktion oder die Blinkerfunktion mittels der zweiten Leuchtmittel realisierbar sind.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand von Zeichnungen näher erläutert.
Dabei zeigen:
1 eine Beleuchtungseinrichtung,
2 eine Schnittdarstellung einer Beleuchtungseinrichtung entsprechend der in 1 dargestellten Schnittlinie II-II, und
3 eine Frontbeleuchtung eines Kraftfahrzeugs.
Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
1 zeigt eine Beleuchtungseinrichtung 1 für ein Kraftfahrzeug 2. Die Beleuchtungseinrichtung 1 umfasst einen Lichtleiter 3, beispielsweise aus einem transparenten Kunststoff. Ein solcher Lichtleiter 3 ist kostengünstig in einer großen Vielfalt von Ausformungen herstellbar, beispielsweise wie im hier dargestellten Ausführungsbeispiel nahezu U-förmig, so dass mittels der Ausformung des Lichtleiters 3 markante Designmerkmale des Kraftfahrzeugs 2 gestaltbar sind.
Ist in dem Kunststoff des Lichtleiters 3 diffuses Material enthalten, ist dadurch ein Transmissionsgrad des Lichtleiters 3 reduziert, wodurch ein Lichtaustritt durch eine Lichtaustrittsfläche 4 quer zu einer Längsachse des Lichtleiters 3 begünstigt ist. An einer dieser Lichtaustrittsfläche 4 gegenüberliegenden Fläche des Lichtleiters 3 ist ein Licht ablenkendes Mittel 5 angeordnet. Dieses Licht ablenkende Mittel 5 ist vorzugsweise als weißer oder verspiegelter Reflektor ausgebildet. Die Lichtaustrittsfläche 4 ist als Licht richtende Linse ausgebildet. An Stirnflächen des Lichtleiters 3, welche als Lichteinkoppelfläche dienen, sind erste Leuchtmittel 6 angeordnet, vorzugsweise Leuchtdioden. Durch das Licht ablenkende Mittel 5 und die als Licht richtende Linse ausgebildete Lichtaustrittsfläche 4 ist Licht, welches der Lichtleiter 3 sonst homogen in alle Richtungen abstrahlt, bündelbar und richtbar und somit konzentriert in eine vorgegebene Richtung abstrahlbar.
Wie in 2 dargestellt, welche eine Schnittdarstellung der Beleuchtungseinrichtung 1 entsprechend der in 1 dargestellten Schnittlinie II-II zeigt, weist das Licht ablenkende Mittel 5 Aussparungen auf, in welchen zweite Leuchtmittel 7 angeordnet sind, vorzugsweise Leuchtdioden. Die zweiten Leuchtmittel 7 weisen Licht richtende Linsen 8 auf, so dass Licht, welches diese abstrahlen, bündelbar und richtbar und dadurch eine Lichtintensität des von den zweiten Leuchtmitteln 7 abgestrahlten Lichts steigerbar ist.
Im hier dargestellten Ausführungsbeispiel sind die als Leuchtdioden ausgebildeten zweiten Leuchtmittel 7 in Reihe auf einer gemeinsamen Leiterplatte 9 angeordnet, auf welcher zur Kühlung der Leuchtdioden ein Kühlkörper 10 angeordnet ist. Eine solche Kühlung ist bei Hochleistungsleuchtdioden erforderlich. Derartige Hochleistungsleuchtdioden stellen eine für einen Einsatz im Kraftfahrzeug 2 erforderliche hohe Lichtintensität sicher.
Am Lichtleiter 3 ist des Weiteren eine Halterung 11 angeordnet, um den Lichtleiter 3 am Kraftfahrzeug 2 zu befestigen. Die ersten Leuchtmittel 6 und die zweiten Leuchtmittel 7 sind separat ansteuerbar, beispielsweise durch Einbindung der ersten Leuchtmittel 6 und der Leiterplatte 9 für die zweiten Leuchtmittel 7 in separate Stromkreise des Kraftfahrzeugs 2.
In einer bevorzugten Ausführungsform strahlen die ersten Leuchtmittel 6 Licht einer anderen Farbe ab als die zweiten Leuchtmittel 7. Dies ist durch verschieden farbige Leuchtdioden einfach und kostengünstig realisierbar. In einer weiteren Ausführungsform sind die zweiten Leuchtmittel 7 in zumindest zwei Helligkeitsstufen betreibbar, beispielsweise durch eine entsprechende Steuerung einer Energiezufuhr der zweiten Leuchtmittel 7.
Eine derartige Beleuchtungseinrichtung 1 ist, besonders unter Verwendung von Leuchtdioden als erste Leuchtmittel 6 und zweite Leuchtmittel 7, sehr Platz sparend und flach ausgebildet und sehr energiesparend, wodurch sie optimal als eine Frontbeleuchtung 12 oder eine Heckbeleuchtung oder als Teil einer Frontbeleuchtung 12 oder einer Heckbeleuchtung eines Kraftfahrzeugs 2 einsetzbar ist.
Ein Ausführungsbeispiel der Beleuchtungseinrichtung 1 ist in 3 als Teil der Frontbeleuchtung 12 des Kraftfahrzeugs 2 dargestellt. Eine derartige Beleuchtungseinrichtung 1 ist als markantes Designmerkmal des Kraftfahrzeugs 2 gestaltbar und es sind mit ihr eine Vielzahl Beleuchtungsfunktionen des Kraftfahrzeugs 2 realisierbar. Beispielsweise ist mittels der ersten Leuchtmittel 6 und des Lichtleiters 3 eine Positionslichtfunktion realisierbar und mittels der zweiten Leuchtmittel 7 eine Tagfahrlichtfunktion oder eine Blinkerfunktion realisierbar, wobei bei einer Tagfahrlichtfunktion der zweiten Leuchtmittel 7 diese, wenn lediglich die Positionslichtfunktion eingeschaltet ist, entweder ganz abgeschaltet sind, so dass lediglich der Lichtleiter 3 leuchtet, oder in einer geringeren Helligkeitsstufe leuchten. Zum Aktivieren der Tagfahrlichtfunktion sind die zweiten Leuchtmittel 7 dementsprechend zuschaltbar oder eine zweite, höhere Helligkeitsstufe der zweiten Leuchtmittel 7 schaltbar.
In einer weiteren, hier nicht dargestellten Ausführungsform der Beleuchtungseinrichtung 1 ist diese beispielsweise auch als Heckbeleuchtung verwendbar, wobei zum Beispiel mittels der ersten Leuchtmittel 6 und des Lichtleiters 3 eine Schlusslichtfunktion und mittels der zweiten Leuchtmittel 7 eine Blinkerfunktion oder eine Bremslichtfunktion realisierbar sind.

1: Beleuchtungseinrichtung
2: Kraftfahrzeug
3: Lichtleiter
4: Lichtaustrittsfläche
5: Licht ablenkendes Mittel
6: erstes Leuchtmittel
7: zweites Leuchtmittel
8: Licht richtende Linse
9: Leiterplatte
10: Kühlkörper
11: Halterung
12: Frontbeleuchtung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- DE 10018284 A1 [0002]
- DE 4129094 A1 [0003]

Claims

Beleuchtungseinrichtung (1) für ein Kraftfahrzeug (2) mit mindestens einem ersten Leuchtmittel (6) und einem Lichtleiter (3), wobei mindestens eine Stirnfläche des Lichtleiters (3) als Lichteinkoppelfläche für das erste Leuchtmittel (6) dient, quer zu einer Längsachse des Lichtleiters (3) eine Lichtaustrittsfläche (4) vorgesehen ist, an der Lichtstrahlen auskoppeln, und an einer der Lichtaustrittsfläche (4) gegenüberliegenden Fläche zumindest ein Licht ablenkendes Mittel (5) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Licht ablenkende Mittel (5) Aussparungen aufweist, in denen zweite Leuchtmittel (7) angeordnet sind.
Beleuchtungseinrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Leuchtmittel (6) und die zweiten Leuchtmittel (7) separat ansteuerbar sind.
Beleuchtungseinrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zweiten Leuchtmittel (7) in zumindest zwei Helligkeitsstufen betreibbar sind.
Beleuchtungseinrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Leuchtmittel (6) und/oder die zweiten Leuchtmittel (7) Leuchtdioden sind.
Beleuchtungseinrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Licht ablenkende Mittel (5) ein weißer Reflektor oder ein verspiegelter Reflektor ist.
Beleuchtungseinrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweiten Leuchtmittel (7) in Reihe auf mindestens einer gemeinsamen Leiterplatte (9) angeordnet sind.
Beleuchtungseinrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens zwei erste Leuchtmittel (6) vorgesehen sind und beide Stirnflächen des Lichtleiters (3) als Lichteinkoppelfläche für die ersten Leuchtmittel (6) dienen.
Beleuchtungseinrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, das der Lichtleiter (3) aus einem transparenten Kunststoff ist.
Beleuchtungseinrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Lichtleiter (3) stabförmig ausgebildet ist.
Beleuchtungseinrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Lichtleiter (3) in Längsrichtung gekrümmt oder gebogen ausgeformt ist.
Beleuchtungseinrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtaustrittsfläche (4) des Lichtleiters (3) als Licht richtende Linse ausgebildet ist.
Beleuchtungseinrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweiten Leuchtmittel (7) jeweils eine Licht richtende Linse (8) aufweisen.
Beleuchtungseinrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Leuchtmittel (6) Licht einer anderen Farbe abstrahlt als die zweiten Leuchtmittel (7).
Verwendung einer Beleuchtungseinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 13 als eine Heckbeleuchtung mit einer Schlusslichtfunktion und einer Bremslichtfunktion oder mit einer Schlusslichtfunktion und einer Blinkerfunktion.
Verwendung einer Beleuchtungseinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 13 als eine Frontbeleuchtung (12) mit einer Positionslichtfunktion und einer Tagfahrlichtfunktion oder mit einer Positionslichtfunktion und einer Blinkerfunktion.