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Die Erfindung betrifft eine Beleuchtungsvorrichtung für Fahrzeuge mit einer Lichteinheit zur Bildung einer vorgegebenen Lichtfunktion mit einer Lichtquelle, die auf einem Träger angeordnet ist und mit einem Reflektor, der das von der Lichtquelle abgesandte Licht in Hauptabstrahlrichtung reflektiert.
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Aus der
DE 10 2008 034 376 A1 ist eine Beleuchtungsvorrichtung für Fahrzeuge bekannt, die eine Mehrzahl von Lichteinheiten zur Bildung verschiedener Lichtfunktionen aufweist. Die Lichteinheit weist eine auf einem Träger positionierte Lichtquelle sowie einen Reflektor auf, wobei die Lichtquelle und der Reflektor eine gemeinsame Mittelachse aufweisen. Es handelt sich um ein direktes Reflektorsystem, bei dem die Lichtquelle in einem Fassungsloch des Reflektors angeordnet ist. Der als Leiterplatte ausgebildete Träger ist in Hauptabstrahlrichtung hinter dem Reflektor angeordnet. Das nach vorne abgestrahlte Lichtbündel besteht zum einen aus dem an dem Reflektor reflektierten Teillichtbündel und zum anderen aus einem direkt nach vorn abgestrahlten Teillichtbündel der Lichtquelle. Aus stilistischen Gründen ist dies jedoch vielfach unerwünscht.
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Aus der
DE 103 14 350 A1 ist eine Beleuchtungsvorrichtung für Fahrzeuge mit einer Lichteinheit bekannt, die eine auf einem Träger angeordnete Lichtquelle und einen seitlich zu derselben angeordneten Reflektor umfasst. Eine Mittelachse des Reflektors ist senkrecht zu einer Mittelachse der Lichtquelle angeordnet. Es handelt sich somit um ein indirektes Reflektorsystem, bei dem das in Hauptabstrahlrichtung abgestrahlte Lichtbündel sich ausschließlich aus an dem Reflektor reflektierten Lichtstrahlen zusammensetzt. Nachteilig hieran ist, dass nicht immer das von der Lichtquelle abgestrahlte gesamte Lichtbündel vom Reflektor erfasst wird, was die Lichtausbeute beeinträchtigt. Zum anderen ist der Reflektor von außen in unerwünschter Weise stets sichtbar, wenn eine die Beleuchtungsvorrichtung abschließende Abdeckscheibe glasklar ausgebildet ist.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Beleuchtungsvorrichtung für Fahrzeuge derart weiterzubilden, dass eine Lichteinheit geschaffen wird, die auf einfache Weise eine hohe Lichtausbeute ermöglicht, wobei aus stilistischen Gründen der Einblick von außen auf den Reflektor im Nichtbetriebszustand verhindert wird.
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Zur Lösung dieser Aufgabe ist die Erfindung in Verbindung mit dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 dadurch gekennzeichnet, dass der Träger in Hauptabstrahlrichtung vor dem Reflektor positioniert ist zur Bildung einer den Reflektor zumindest teilweise verdeckenden Blende, dass die Lichtquelle auf einer dem Reflektor zugewandten Rückseite des Trägers angeordnet ist, und dass der Träger mindestens eine Durchgangsöffnung aufweist für den Durchtritt zumindest eines Teils der von dem Reflektor reflektierten Lichtes.
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Nach der Erfindung ist ein Träger für die Lichtquelle in Hauptabstrahlrichtung vor dem Reflektor angeordnet, so dass in einem Nichtbetriebszustand der Lichteinheit sowohl die Lichtquelle als auch im Wesentlichen der Reflektor verdeckt sind. Mit einer geringen Anzahl von Bauteilen kann somit ein gewünschter stilistischer Effekt der Lichteinheit im Kaltzustand bewirkt werden. Beispielsweise kann eine Vorderseite des Trägers eine gewünschte farbliche Gestaltung aufweisen. Nach der Erfindung weist der Träger somit eine Doppelfunktion auf. Zum einen dient er zur Aufnahme mindestens einer Lichtquelle. Zum anderen dient er als Blende für den Reflektor.
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Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Reflektor als ein Freiformflächenreflektor ausgebildet, dessen Reflektorflächen gezielt das Licht durch die Durchgangsöffnung des Trägers hindurchbündeln. Vorteilhaft kann der Freiformflächenreflektor quasi das gesamte von der Lichtquelle abgestrahlte Lichtbündel „verarbeiten” und für die vorgegebene Lichtfunktion nutzen. Da der Reflektor durch den Träger verdeckt ist, kann der Freiformflächenreflektor relativ groß ausgebildet sein, was die Effektivität der Lichtfunktioneinstellung begünstigt.
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Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist jede Durchgangsöffnung des Trägers einem Reflektor oder einem Teilreflektor zugeordnet, wobei eine Form und eine Größe der Durchgangsöffnung abhängig ist von dem zugeordneten Reflektor bzw. Teilreflektor. Da der Reflektor als Freiformflächenreflektor ausgebildet ist, können die Durchgangsöffnungen des Trägers kleiner ausgebildet sein, so dass im Kaltzustand der Reflektor quasi nicht gesehen wird.
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Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist der Träger als eine Trägerplatte ausgebildet, die im Wesentlichen parallel zu einer Reihe von Reflektoren verläuft. Die Trägerplatte kann insbesondere als eine starre Leiterplatte ausgebildet sein, was die Herstellungskosten der Lichteinheit verringert. Insbesondere kann hierdurch eine gepfeilt angeordnete Lichteinheit verwirklicht werden, bei der das Licht in einem spitzen Winkel zu der Leiterplatte in die Umgebung abgestrahlt wird.
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Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist der Reflektor seitlich versetzt zu der Durchgangsöffnung angeordnet. Eine Mittelachse der Lichtquelle und eine Mittelachse der Durchgangsöffnung sind seitlich und vorzugsweise parallel versetzt zu einer Mittelachse des Reflektors angeordnet. In Abhängigkeit von einem Abstand der Leiterplatte zu dem Reflektor sowie dem Pfeilungswinkel können die Reflexionsflächen des Freiformflächenreflektors so berechnet werden, dass eine möglichst gleichmäßige Lichtverteilung erzeugt wird.
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Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist in Hauptabstrahlrichtung vor dem Träger eine mit Durchgangsöffnungen versehene zweite Blende oder eine mit einem Optikelement versehene transparente Lichtscheibe und/oder eine transluszente Lichtscheibe oder ein flächiger Lichtleiter mit seitlicher Lichteinkopplung vorgesehen. Diese vorgelagerten Bauteile sind so gestaltet, dass die Lichteinheit im Nichtbetriebszustand eine gewünschte stilistische Erscheinung aufweist.
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Nach einer Weiterbildung der Erfindung kann der vorgelagerte flächige Lichtleiter zur Erzeugung einer weiteren Lichtfunktion dienen, so dass platzsparend mindestens zwei Lichtfunktionen erzeugbar sind.
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Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist der Träger mit dem Reflektor und/oder mit der zweiten Blende und/oder der Lichtscheibe verbunden. Vorteilhaft kann hierdurch eine verbesserte Toleranzlage der Bauteile zueinander erreicht werden.
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Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Unteransprüchen.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert.
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Es zeigen:
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1 eine schematische perspektivische Darstellung einer Lichteinheit nach einer ersten Ausführungsform von schräg hinten gesehen,
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2 eine perspektivische Darstellung der Lichteinheit gemäß 1 von vorne gesehen,
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3 eine Draufsicht auf eine Lichteinheit nach einer zweiten Ausführungsform,
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4 eine schematische perspektivische Vorderansicht einer Lichteinheit nach einer dritten Ausführungsform,
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5 eine perspektivische Darstellung der Lichteinheit gemäß 4 von schräg hinten gesehen mit exemplarisch eingezeichneten Lichtstrahlen einer ersten Lichtquelle und
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6 eine perspektivische Darstellung der Lichteinheit gemäß 4 von schräg vorne gesehen mit eingezeichneten Lichtstrahlen einer weiteren Lichtquelle.
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Eine erfindungsgemäße Beleuchtungsvorrichtung für Fahrzeuge kann als Signalleuchte im Bug- und Heckbereich eines Kraftfahrzeugs angeordnet sein. Die Beleuchtungsvorrichtung weist ein nicht dargestelltes Gehäuse auf, in dem mehrere Lichteinheiten zur Erzeugung unterschiedlicher Lichtfunktionen, wie Abblendlicht, Fernlicht, Positionslicht, Blinklicht, Tagfahrlicht, Schlusslicht, Rückfahrlicht etc. angeordnet sind.
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Die Beleuchtungsvorrichtung umfasst eine Lichteinheit 1 nach einer ersten Ausführungsform gemäß den 1 und 2, die im Wesentlichen zwei Lichtquellen 2, 2', denselben jeweils zugeordnete Reflektoren 3, 3' und einen als Leiterplatte ausgebildeten Träger 4 umfasst. Die Leiterplatte 4 ist eben und starr ausgebildet und befindet sich in Hauptabstrahlrichtung 5 der Lichteinheit 1 vor den Reflektoren 3, 3'. Auf einer den Reflektoren 3, 3' zugewandten Rückseite 6 der Leiterplatte 4 sind beabstandet zueinander die Lichtquellen 2, 2' angeordnet, wobei einer ersten Lichtquelle 2 der erste Reflektor 3 und einer zweite Lichtquelle 2' der zweite Reflektor 3' zugeordnet ist. Der zweite Reflektor 3' besteht aus zwei in vertikaler Richtung übereinander angeordneten Teilreflektoren 7, 8, die – wie der erste Reflektor 3 – als Freiformflächenreflektor ausgebildet ist, dessen Reflexionsflächen entsprechend einer vorgegebenen Lichtfunktion die auf sie treffenden Lichtstrahlen bündeln.
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Die Leiterplatte 4 weist eine rechteckförmige erste Durchgangsöffnung 9 auf, die der ersten Lichtquelle 2 und dem ersten Reflektor 3 zugeordnet ist und durch die das von dem ersten Reflektor 3 reflektierte Licht in Hauptabstrahlrichtung 5 hindurch tritt.
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Ferner weist die Leiterplatte 4 zwei kleinere kreisrunde zweite Durchgangsöffnungen 10, 10' auf, die der zweiten Lichtquelle 2' und dem zweiten Reflektor 3' zugeordnet sind. Auf die obere Durchgangsöffnung 10 ist der obere Teilreflektor 8 ausgerichtet, so dass ein entsprechendes an dem oberen Teilreflektor 8 reflektiertes Lichtbündel durch die obere zweite Durchgangsöffnung 10 hindurch tritt. Der untere Teilreflektor 7 ist auf die untere zweite Durchgangsöffnung 10' ausgerichtet, so dass das an dem unteren Teilreflektor 7 reflektierte Licht durch die untere zweite Durchgangsöffnung 10' hindurch tritt.
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Die Leiterplatte 4 dient somit als eine Blende, die die Reflektoren 3, 3' im Wesentlichen verdeckt. Die Leiterplatte 4 überstreicht eine quer zur Hauptabstrahlrichtung 5 verlaufende Fläche, die größer ist als die Fläche der Reflektoren 3, 3'. Im Nichtbetriebszustand der Lichteinheit 1 kann von außen her nur in einem relativ kleinen Bereich der Reflektoren 3, 3' durch die Durchgangsöffnungen 9, 10, 10' eingesehen werden. Da die Reflektoren 3, 3' als Freiformflächenreflektoren ausgebildet sind, können die Durchgangsöffnungen 9, 10, 10' relativ klein ausgebildet sein.
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Auf einer den Reflektoren 3, 3' abgewandten Vorderseite 11 ist die Leiterplatte 4 mit einer gewünschten Farbe versehen, die das Erscheinungsbild der Lichteinheit prägt. Die Vorderseite 11 kann eine beliebige Farbe tragen, da die Farbe der Vorderseite 11 keinen Einfluss auf die Signalfarbe der Lichtfunktion hat.
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Die Lichtquellen 2, 2' sind vorzugsweise als LED-Leuchtelemente bzw. Mehrchip-LED-Leuchtelemente ausgebildet. Auf der Rückseite der Leiterplatte 4 können gegebenenfalls weitere elektronische Bauteile vorgesehen sein, die ebenfalls verdeckt sind.
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Es versteht sich, dass das Gehäuse der Beleuchtungsvorrichtung eine transparente, gegebenenfalls eingefärbte und mehrere Lichteinheiten überdeckende Abschlussscheibe aufweist.
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Nach einer zweiten Ausführungsform der Erfindung gemäß der 3 kann im Unterschied zu der ersten Ausführungsform gemäß den 1 und 2 eine langgestreckte bzw. stabförmige Lichteinheit 12 vorgesehen sein. Die Lichteinheit 12 umfasst eine Mehrzahl von gleichen Reflektoren 3, die in einer Reihe angeordnet sind. Parallel zu der Reihe von Reflektoren 3 erstreckt sich eine Leiterplatte 14. Die Leiterplatte 14 weist eine zu der Anzahl der Reflektoren 3 korrespondierende Anzahl von Durchgangsöffnungen 9 auf. Die Durchgangsöffnungen 9 weisen jeweils eine Mittelachse MD auf, die seitlich und parallel versetzt zu einer Mittelachse MR des zugehörigen Reflektors 3 sowie eine Mittelachse ML der zugehörigen Lichtquelle verläuft. Die Mittelachsen MD, MR, ML bilden einen spitzen Winkel zu der Hauptabstrahlrichtung 5. Die Lichteinheit 12 ermöglicht eine gepfeilte Anordnung, wobei die Bauteile der Lichteinheit 12 relativ platzsparend angeordnet sein können. Exemplarisch sind in 3 Lichtstrahlen 13 dargestellt.
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Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung gemäß den 4 bis 6 ist eine Lichteinheit 16 vorgesehen, die im Unterschied zu der Lichteinheit 1 nach der ersten Ausführungsform zusätzlich eine in Hauptabstrahlrichtung 5 vor der Leiterplatte 4 angeordnete zweite Blende 17 aufweist. Wie insbesondere aus 6 zu ersehen ist, weist die zweite Blende 17 zu den Durchgangsöffnungen 9, 10, 10' der ersten Blende 4 korrespondierende Durchgangsöffnungen 18, 19, 19' auf, die vergleichsweise kleiner dimensioniert sind. Die Blendenwirkung kann somit weiter erhöht werden. Die zweite Blende 17 kann eine beliebige farbliche Gestaltung aufweisen, sie kann beispielsweise blau, rot, grün oder in einer anderen Farbe eingefärbt sein.
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Gleiche Bauteile bzw. Bauteilfunktionen der Ausführungsbeispiele sind mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
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In 5 sind beispielhaft Lichtstrahlen 21 eingezeichnet, die von der ersten Lichtquelle 2 abgestrahlt und an dem ersten Reflektor 3 reflektiert werden, bevor sie durch die erste Durchgangsöffnung 9 bzw. 18 hindurch tritt. In 6 ist beispielhaft ein von der zweiten Lichtquelle 2' abgestrahltes erstes Teillichtbündel 22 eingezeichnet, das an dem oberen Teilreflektor 8 reflektiert und durch die Durchgangsöffnung 10 bzw. 19 nach vorne hin abgestrahlt wird. Ferner ist ein Teillichtbündel 22' eingezeichnet, das an dem unteren Teilreflektor 7 reflektiert und durch die Durchgangsöffnungen 10' bzw. 19' nach vorne abgestrahlt wird.
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Vorzugsweise ist die Trägerplatte 4, 14 mit den Reflektoren 3, 3' durch Schraubverbindung, durch Rastung oder durch Bügelung verbunden. Vorzugsweise ist die zweite Blende 17 mit dem Träger 4 bzw. 14 ebenfalls verbunden.
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Vorzugsweise sind die Reflektoren 3, 3' einstückig miteinander verbunden.
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Nach einer nicht dargestellten alternativen Ausführungsform kann statt der zweiten Blende 17 auch eine mit Optikelementen versehene transparente Lichtscheibe oder eine transluszente Lichtscheibe der Leiterplatte 4, 14 vorgelagert sein. Gegebenenfalls kann die Lichtscheibe auch optikfrei ausgeführt sein. Beispielsweise kann die Lichtscheibe teilverspiegelt und glatt (optikfrei) ausgebildet sein, so dass sie einen halbtransparenten Spiegel bildet. Von vorne betrachtet eine Person somit eine Spiegelfläche, die aufgrund der Teilverspiegelung das von einer Rückseite der Lichtscheibe herkommende Licht des Reflektors durchlässt.
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Die vorgelagerte zweite Blende 17 kann auch als ein Zwei-Komponenten-Spritzgießbauteil ausgeführt sein, wobei die Durchgangsöffnungen 18, 19, 19' durch eine transparente Kunststoffschicht gebildet sind.
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Nach einer alternativen Ausführungsform der Erfindung kann statt der zweiten Blende 17 auch ein flächiger Lichtleiter der Leiterplatte 4, 14 vorgelagert sein. Der flächige Lichtleiter dient als transparenter Lichtvorhang, bei dem über eine Schmalseite das Licht eingekoppelt und über eine in Hauptabstrahlrichtung vordere Flachseite das Licht ausgekoppelt wird. Der Lichtvorhang ist massiv ausgebildet und ermöglicht einen Durchtritt der Lichtstrahlen 21, 22, 22'. Der Lichtvorhang kann zur Bildung der gleichen Lichtfunktion sein wie der der Lichteinheit 1, 12, 16. Alternativ kann der Lichtvorhang auch zur Bildung einer zweiten Lichtfunktion dienen, zum Beispiel als Schlusslicht mit roten LED-Leuchtelementen, während die Lichteinheit 1, 12, 16 zur Bildung des Blinklichtes mit gelben LED-Leuchtelementen 2, 2' versehen ist.
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Nach einer weiteren nicht dargestellten Ausführungsform der Erfindung kann auf der Vorderseite 11 des Trägers 4 auch ein Kühlkörper für die LED-Leuchtelemente 2, 2' aufgebracht sein, der vorzugsweise über Durchgangsöffnungen verfügen kann, durch die das Licht in Hauptabstrahlrichtung hindurch treten kann. Gegebenenfalls kann der Kühlkörper auch eine stilistisch ansprechende Form aufweisen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Lichteinheit
- 2, 2'
- Lichtquelle
- 3, 3'
- Reflektor
- 4
- Träger/Leiterplatte
- 5
- Hauptabstrahlrichtung
- 6
- Rückseite
- 7
- unterer Teilreflektor
- 8
- oberer Teilreflektor
- 9
- erste Durchgangsöffnung
- 10, 10'
- zweite Durchgangsöffnung
- 11
- Vorderseite
- 12
- Lichteinheit
- 14
- Leiterplatte
- 16
- Lichteinheit
- 17
- zweite Blende
- 18
- Durchgangsöffnung
- 19, 19'
- Durchgangsöffnung
- 21
- Lichtstrahlen
- 22, 22'
- erstes Teillichtbündel
- MD, ML, MR
- Mittelachse
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102008034376 A1 [0002]
- DE 10314350 A1 [0003]