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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Leuchteinrichtung für ein Fahrzeug mit einer Lichtquelle, deren Lichtemission eine Lichtfunktion für das Fahrzeug bereitstellt, und einem Gehäuse mit einer Lichtaustrittsöffnung, bei der eine Lichtabschlussscheibe angeordnet ist, durch welche die Lichtemission der Lichtquelle nach außen tritt.
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Bei der Neugestaltung von Fahrzeugen ergibt sich das Problem, dass aufgrund der gewünschten Aerodynamik und des gewünschten Designs die Bauraumverhältnisse für Leuchteinrichtungen, insbesondere für die Heckleuchten und Scheinwerfer, sehr knapp bemessen sind. Die Signalwirkung einer Leuchte wird jedoch von der Umfangsgröße der Abstrahlfläche und von der Leuchtdichte bestimmt. Des Weiteren tragen die Leuchteinrichtungen des Fahrzeugs in erheblichem Maße zum Design des Fahrzeugs bei. Durch die Gestaltung der Leuchteinrichtungen soll dem Fahrzeug vielfach ein charakteristisches Erscheinungsbild verliehen werden, welches leicht wieder erkannt wird. Ferner ergibt sich das Problem, dass die Kosten für die Herstellung der Leuchten so gering wie möglich sein sollen.
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Aus der
EP 1 126 209 B1 ist eine Fahrzeugleuchte bekannt, bei der zwei Lichtquellen für verschiedene Lichtfunktionen hintereinander angeordnet sind. Bei der hinteren Lichtquelle handelt es sich um eine Glühlampe, deren Lichtemission einen Fahrtrichtungsanzeiger bereitstellt. Bei der vorderen Lichtquelle handelt es sich um eine Leuchtdiode, deren Lichtemission ein Schlusslicht bereitstellt.
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In der
DE 102 00 359 A1 wird eine Leuchtenanordnung für ein Kraftfahrzeug beschrieben, welche eine Primärleuchte mit einer Primärlichtquelle und eine Sekundärleuchte mit mindestens einer Sekundärlichtquelle umfasst. Die Lichtemission der Sekundärlichtquelle wird in einen Lichtleiter eingekoppelt. Der Lichtleiter weist Mittel zum Auskoppeln des von der Sekundärlichtquelle in den Lichtleiter eingekoppelten Lichts in Richtung der Lichtabstrahlrichtung der Primärlichtquelle auf, wobei der Lichtleiter flächig und in Lichtabstrahlrichtung der Primärleuchte vor Mitteln zum Bündeln des von der Primärlichtquelle ausgesandten Lichts angeordnet ist. Der Lichtleiter ist dabei für das von der Primärlichtquelle ausgesandte Licht durchlässig. Der Lichtleiter dient als Streuscheibe für die Primärleuchte.
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Schließlich ist aus der
DE 10 2004 009 193 A1 eine Leuchteinrichtung für ein Kraftfahrzeug bekannt, die im Wesentlichen aus einer Hauptlichteinheit und einer Nebenlichteinheit besteht. Die Hauptlichteinheit umfasst ein topfförmiges Gehäuse, eine transparente Abdeckscheibe und Mittel zum Erzeugen eines Abblendlichts, eines Fernlichts oder eines Nebellichts. Die Nebenlichteinheit umfasst eine Leuchtdiode, die über ein transparentes Material flächig an einem Stirnende der Abdeckscheibe befestigt ist. Durch die Nebenlichteinheit wird eine Lichtverteilung erzeugt, die unabhängig und gegebenenfalls zusätzlich zu der Hauptlichtverteilung eingeschaltet werden kann. Auf diese Weise kann beispielsweise eine Tagfahrlichtfunktion, eine Positionslichtfunktion, eine Kurvenlichtfunktion, eine Nebellichtfunktion oder eine Designlichtfunktion bereitgestellt werden. Zum Bereitstellen einer Designlichtfunktion sind die Lichtquellen der Nebenlichteinheit außenseitig an einem Randabschnitt der Abdeckscheibe befestigt. Von dort strahlt die Lichtemission dieser Lichtquellen von außen in den Innenraum der Leuchteinrichtung.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Leuchteinrichtung der eingangs genannten Art bereitzustellen, welche unabhängig von der Lichtemission für die Lichtfunktion des Fahrzeugs diesem ein charakteristisches Erscheinungsbild verleiht, wobei jedoch die Lichtfunktion nicht beeinträchtigt wird.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine Leuchteinrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
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Die erfindungsgemäße Leuchteinrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb des Gehäuses zumindest eine zweite Lichtquelle so angeordnet ist, dass die Lichtemission der zweiten Lichtquelle das Innere des Gehäuses beleuchtet, wobei keine von der zweiten Lichtquelle emittierten Lichtstrahlen direkt auf die Lichtabschlussscheibe treffen. Von der Lichtemission der zweiten Lichtquelle wird somit eine Designleuchte bereitgestellt, welche das Innere des Gehäuses ausleuchtet. Da keine Lichtemission der zweiten Lichtquelle direkt auf die Lichtabschlussscheibe trifft und dort nach außen abgestrahlt wird, wird vorteilhafterweise erreicht, dass die Lichtemission der von der ersten Lichtquelle bereitgestellten Lichtfunktion nicht beeinträchtigt wird.
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Die Lichtstärke, welche aufgrund der Lichtemission der zweiten Lichtquelle durch die Lichtabschlussscheibe nach außen abgestrahlt wird, ist geringer als 4 cd (Candela), insbesondere geringer als 3 cd, bevorzugt geringer als 1 cd. Die aufgrund der Lichtemission der zweiten Lichtquelle nach außen durch die Lichtabschlussscheibe abgestrahlte Lichtstärke liegt beispielsweise in einem Bereich von 0,05 cd bis 4 cd, insbesondere von 0,05 cd bis 1 cd, und bevorzugt in einem Bereich von 0,05 cd bis 0,1 cd. Die Lichtstärke liegt insbesondere bei 0,09 cd. Auf diese Weise wird vorteilhafterweise sichergestellt, dass das Innere des Gehäuses bzw. Teile des Innenraums der Leuchtvorrichtung beleuchtet werden und somit der Leuchteinrichtung ein besonders charakteristisches Erscheinungsbild geben wird, ohne die eigentlichen Lichtfunktionen des Fahrzeugs durch die Lichtemission der zweiten Lichtquelle zu beeinflussen.
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Gemäß einer Weiterbildung der erfindungsgemäßen Leuchteinrichtung ist innerhalb des Gehäuses zumindest ein Element angeordnet, welches von der Lichtemission der zweiten Lichtquelle beleuchtet wird und welches die von der zweiten Lichtquelle emittierten Lichtstrahlen so reflektiert, dass sie durch die Lichtabschlussscheibe nach außen ausgestrahlt werden. Bei dem Element kann es sich insbesondere um eine Kulisse handeln, die innerhalb des Gehäuses angeordnet ist. Ferner kann es sich um ein anderes Stylingelement, wie zum Beispiel einen Flügel, eine Blende, einen Rahmen, eine Manschette oder ein mützenartiges oder augenbrauenartiges Element handeln. Auf diese Weise kann der Leuchteinrichtung vorteilhafterweise ein besonders charakteristisches Erscheinungsbild gegeben werden, ohne die eigentlichen Lichtfunktionen des Fahrzeugs durch die Lichtemission der zweiten Lichtquelle zu beeinflussen.
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Das Element reflektiert die von der zweiten Lichtquelle emittierten Lichtstrahlen insbesondere diffus. Von dem Element geht somit vorteilhafterweise eine Lichtemission mit sehr geringer Lichtstärke aus, die der Betrachter von außen als Beleuchtung, insbesondere als permanente Beleuchtung der Leuchteinrichtung wahrnimmt, die jedoch die Lichtemission für die eigentlichen Lichtfunktionen des Fahrzeugs nicht beeinträchtigt.
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Die zweite Lichtquelle kann im oberen Bereich des Gehäuses angeordnet sein, wobei die Lichtemission der zweiten Lichtquelle in diesem Fall das Element von oben beleuchtet. Ferner kann die Lichtquelle jedoch auch in einem unteren oder seitlichen Bereich des Gehäuses angeordnet sein und das Element von dieser Position aus bestrahlen. Hier durch kann vorteilhafterweise ein Bereich der Leuchteinrichtung durch die Beleuchtung besonders hervorgehoben werden.
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Gemäß einer anderen Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Leuchteinrichtung ist innerhalb des Gehäuses zumindest ein Element angeordnet, in welches Lichtstrahlen von der zweiten Lichtquelle eingekoppelt werden, welches die eingekoppelten Lichtstrahlen durch Totalreflexion weiterleitet und bei einer Lichtauskoppelfläche so auskoppelt, dass die Lichtstrahlen durch die Lichtabschlussscheibe nach außen ausgestrahlt werden. Auf diese Weise wird somit ein lichtleitendes Element bereitgestellt. Hierdurch wird vorteilhafterweise erreicht, dass die zweite Lichtquelle sehr variabel positioniert werden kann und insbesondere sichergestellt werden kann, dass keine Lichtstrahlen der zweiten Lichtquelle direkt auf die Lichtabschlussscheibe treffen.
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Das als Lichtleiter ausgebildete Element der erfindungsgemäßen Leuchteinrichtung ist insbesondere trüb, um bei der Lichtauskoppelfläche eine diffuse Lichtabstrahlung zu erzeugen. Das Erscheinungsbild des Elements ist somit milchig. Die diffuse Lichtemission wird somit durch eine Volumeneigenschaft des Materials des Elements erzeugt. Im Volumen des Elements ist eine Vielzahl von Streuzentren angeordnet, welche für die diffuse Lichtabstrahlung sorgen. Die Streuzentren sorgen vorteilhafterweise auch dafür, dass ein Betrachter durch das Element nicht durchsehen kann.
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Gemäß einer anderen Ausgestaltung weist das Element eine raue Oberfläche auf, welche die diffuse Lichtabstrahlung erzeugt. In diesem Fall wird die diffuse Lichtabstrahlung durch eine Eigenschaft der Oberfläche des optischen Elements im zweiten Bereich erzeugt. Durch diese Ausgestaltung erreicht man vorteilhafterweise, dass das Element kostengünstig herstellbar ist, da nur die Oberfläche des Elements aufgeraut werden muss.
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Unter einer diffusen Lichtstreuung oder Lichtabstrahlung wird im Sinne der Erfindung verstanden, dass die Lichtemission nicht gerichtet ist, sondern aufgrund einer Vielzahl von Streuzentren in eine Vielzahl von unterschiedlichen Richtungen erfolgt. Anders als bei Linsenelementen oder Reflektoren, die parallele, konvergierende oder divergierende Lichtbündel erzeugen, d. h. eine gerichtete Lichtemission, ist die Lichtemission bei der diffusen Lichtabstreuung nicht gerichtet. Beispielsweise kann ein parallel auftreffendes Lichtbündel gemäß dem Lambertschen Gesetz reflektiert werden.
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Um die diffuse Lichtabstrahlung zu erreichen, hat das Element ein milchig-trübes Erscheinungsbild, welches auch als Haze (Trübung) bezeichnet wird. Der Begriff Haze wird in der Industrienorm ASTM D 1003 als die Lichtmenge definiert, die im Mittel mehr als 2,5° vom einfallenden Lichtstrahl abweicht. Gemäß der Erfindung ist dieser Wert so groß, dass eine so genannte Großwinkelstreuung erzeugt.
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Des Weiteren kann die zweite Lichtquelle bei einer Betrachtungsrichtung von außen durch die Lichtabschlussscheibe von einer Blende verdeckt sein, so dass die zweite Lichtquelle von außen nicht direkt sichtbar ist. Durch die Blende wird somit vorteilhafterweise verhindert, dass Lichtstrahlen der zweiten Lichtquelle direkt auf die Lichtabschlussscheibe treffen. Stattdessen werden die Lichtstrahlen der zweiten Lichtquelle in andere Elemente im Innenraum des Gehäuses eingekoppelt oder an diesen reflektiert, um erst danach, d. h. indirekt, auf die Lichtabschlussscheibe zu treffen und nach außen abgestrahlt zu werden.
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Die zweite Lichtquelle wird insbesondere von einer Halbleiterlichtquelle gebildet, insbesondere von einer Leuchtdiode. In diesem Fall können auch mehrere Leuchtdioden im Innenraum des Gehäuses angeordnet sein, um das Innere des Gehäuses zu beleuchten. Die Verwendung von Leuchtdioden hat den Vorteil, dass diese sehr wenig Bauraum benötigen und außerdem eine hohe Lebensdauer aufweisen.
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Die zweite Lichtquelle bzw. die zweiten Lichtquellen emittieren insbesondere blaues oder rotes Licht. Die Ausleuchtung des Inneren des Gehäuses unterscheidet sich insbesondere von der Lichtfarbe der Lichtemission für die Lichtfunktion des Fahrzeugs, welche von der ersten Lichtquelle bereitgestellt wird. Vorteilhafterweise erreicht man hierdurch, dass der Betrachter gut zwischen der Beleuchtung des Inneren der Leuchteinrichtung und der Lichtemission für die Lichtfunktion des Fahrzeugs differenzieren kann.
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Die von der ersten Lichtquelle erzeugte Lichtfunktion für das Fahrzeug ist insbesondere eine Scheinwerferfunktion, beispielsweise ein Abblendlicht, ein Fernlicht oder ein Tagfahrlicht. Ferner kann es sich bei dieser Lichtfunktion um eine Heckleuchtenlichtfunktion handeln, zum Beispiel um ein Schlusslicht, ein Bremslicht oder einen Fahrtrichtungsanzeiger oder einen Rückfahrscheinwerfer. Es wird somit eine herkömmliche Leuchte oder ein herkömmlicher Scheinwerfer eines Fahrzeugs vorteilhaft weitergebildet.
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Die Erfindung wird nun anhand eines Ausführungsbeispiels mit Bezug zur Zeichnung erläutert.
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Die Figur zeigt einen Längsschnitt durch ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Leuchteinrichtung.
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Das Ausführungsbeispiel der Leuchteinrichtung 12 ist ein Scheinwerfer für ein Kraftfahrzeug. Auf gleiche Weise könnte es sich bei der Leuchteinrichtung 12 jedoch auch um eine Heckleuchte des Fahrzeugs handeln.
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Die Leuchteinrichtung 12 umfasst einen an sich bekannten Projektionsscheinwerfer mit einer ersten Lichtquelle 1, einem Reflektor 2 und einer Linse 3, die mittels einer Haltevorrichtung 4 befestigt ist. Die Lichtemission der ersten Lichtquelle 1 wird von der Linse 3 in ein paralleles Lichtbündel umgewandelt, welches in der Lichtemissionsrichtung L ein Abblendlicht oder ein Fernlicht für das Fahrzeug bereitstellt.
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Die Leuchteinrichtung 12 umfasst ferner ein Gehäuse 5, in dem die vorstehend beschriebenen Teile des Projektionsscheinwerfers angeordnet sind. In Lichtaustrittsrichtung weist das Gehäuse 5 eine Öffnung auf, die von einer Lichtabschlussscheibe 6 abgeschlossen wird. Die Lichtabschlussscheibe ist in Klarglasoptik ausgeführt. Unter einer Klarglasoptik wird im Sinne der Erfindung verstanden, dass die Richtung paralleler Lichtstrahlen unverändert bleibt oder im Wesentlichen identisch verändert wird. Durch ein Element in Klarglasoptik kann ein Betrachter somit durchsehen und die inneren Strukturen im Wesentlichen unverzerrt erkennen. Der Betrachter kann somit von außen durch die Lichtabschlussscheibe 6 hindurch die inneren Strukturen der Leuchteinrichtung 12, d. h. das Innere des Gehäuses 5, erkennen.
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Innerhalb des Gehäuses 5 sind des Weiteren mehrere weitere Lichtquellen 8 und 9 angeordnet, die auch zusammengefasst als zweite Lichtquellen bezeichnet werden. Die Lichtquellen 8, 9 sind im vorliegenden Ausführungsbeispiel als Leuchtdioden ausgeführt sind. Beispielsweise ist im oberen Bereich des Gehäuses 5 ein Element 7 befestigt, an welchem die Leuchtdiode 8 angeordnet ist. Wenn die Leuchtdiode 8 eingeschaltet ist, emittiert sie die Lichtstrahlen 10. Die geometrische Anordnung der Leuchtdiode 8 und gegebenenfalls des Elements 7 und etwaiger weiterer Elemente in dem Gehäuse 5 sowie der Raumwinkel, in welchen die Leuchtdiode 8 Licht emittiert, sind dabei so gewählt, dass keine von der Leuchtdiode 8 emittierten Lichtstrahlen 10 direkt auf die Lichtabschlussscheibe 6 treffen. Stattdessen beleuchtet die Lichtemission der Leuchtdiode 8 das Innere des Gehäuses 5. Die Lichtstrahlen werden an Gehäuseteilen 5 oder weiteren Elementen 7, die im Inneren des Gehäuses 5 angeordnet sind, reflektiert. Erst nach dieser Reflektion können die Lichtstrahlen in Richtung der Lichtabschlussscheibe 6 geleitet werden und durch diese hindurch nach außen ausgestrahlt werden. Die Oberflächen der Elemente 7 und gegebenenfalls des Gehäuses 5 sind beispielsweise so ausgebildet, dass die auftreffenden Lichtstrahlen 10 diffus reflektiert werden. Hierdurch wird verhindert, dass ein Betrachter von außen durch die an diesen Oberflächen reflektierten Lichtstrahlen 10 geblendet wird.
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Die Lichtquelle 9, welche auch als Leuchtdiode ausgebildet ist, ist hinter einem weiteren Element 7 angeordnet. Bei einer Betrachtungsrichtung von außen durch die Lichtabschlussscheibe 6 hindurch wirkt dieses Element somit als Blende, welche die Leuchtdiode 9 verdeckt. Die Leuchtdiode 9 ist somit von außen nicht direkt sichtbar. Die von der Leuchtdiode 9 emittierten Lichtstrahlen 11 treffen daher auch nicht direkt auf die Lichtabschlussscheibe 6. Auch sie beleuchten das Innere des Gehäuses 5 und werden an Elementen 7 oder anderen Teilen im Inneren des Gehäuses 5 reflektiert. Erst nach dieser Reflektion wird die Lichtemission der Leuchtdiode 9 nach außen durch die Abschlussscheibe 6 hindurch ausgestrahlt.
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Die erste Lichtquelle 1 für den Projektionsscheinwerfer emittiert im Wesentlichen weißes Licht. Das von den Leuchtdioden 8 und 9 emittierte Licht unterscheidet sich hinsichtlich der Farbe von dem von der ersten Lichtquelle 1 emittierten Licht. Von den Leuchtdioden 8 und 9 kann beispielsweise blaues oder rotes Licht emittiert werden. Außerdem können die Leuchtdioden 8 und 9 so angesteuert werden, dass sie permanent leuchten. Das Innere des Gehäuses 5 wird von den Leuchtdioden 8 und 9 somit permanent ausgeleuchtet und verleiht der Leuchteinrichtung 12 hierdurch ein besonders charakteristisches Erscheinungsbild.
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Die Lichtstärke der gesamten Lichtemission der Leuchtdioden 8 und 9 sowie etwaiger weiterer Lichtquellen, die der Beleuchtung des Inneren des Gehäuses 5 dienen, liegt unter der Lichtstärke, welche für die eigentlichen Lichtfunktionen der Leuchteinrichtung 12 erforderlich sind. Die eigentlichen Lichtfunktionen der Leuchteinrichtung 12 können folgende Lichtfunktionen umfassen: Abblendlicht, Fernlicht, Tagfahrlicht, Kurvenlicht, adaptive Scheinwerferlichtfunktionen, Fahrtrichtungsanzeiger, Nebellicht, Positionslicht, Schlusslicht, Bremslicht, Rückfahrscheinwerfer, Parklicht.
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Die gesamte Lichtstärke, welche aufgrund der Lichtemission der Lichtquellen für die Beleuchtung des Inneren des Gehäuses 5, d. h. aufgrund der Lichtemission der Leuchtdioden 8 und 9, durch die Lichtabschlussscheibe 6 nach außen abgestrahlt wird, ist geringer als 4 cd, insbesondere geringer als 3 cd, bevorzugt geringer als 1 cd. Beispielsweise liegt diese Lichtstärke in einem Bereich von 0,05 cd bis 4 cd, insbesondere von 0,05 cd bis 1 cd, und bevorzugt in einem Bereich von 0,05 cd bis 0,1 cd. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel liegt die Lichtstärke bei 0,09 cd.
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Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel der Leuchteinrichtung 12 werden die Lichtstrahlen der zweiten Lichtquelle in einen Lichtleiter eingekoppelt, durch Totalreflektion weitergeleitet und bei einer Lichtauskoppelfläche so ausgekoppelt, dass die Lichtstrahlen durch die Lichtabschlussscheibe 6 nach außen ausgestrahlt werden. Auch in diesem Fall treffen somit die Lichtstrahlen der zweiten Lichtquelle nicht direkt auf die Lichtabschlussscheibe 6, sondern erst nach einer Lichtleitung in dem Lichtleiter. Auch in diesem Fall liegt die Lichtstärke, welche aufgrund der Lichtemission der zweiten Lichtquelle durch die Lichtabschlussscheibe 6 nach außen abgestrahlt wird, in den vorstehend angegebenen Bereichen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- erste Lichtquelle
- 2
- Reflektor
- 3
- Linse
- 4
- Haltevorrichtung
- 5
- Gehäuse; Gehäuseteile
- 6
- Lichtabschlussscheibe
- 7
- Elemente im Inneren des Gehäuses 5
- 8
- zweite Lichtquelle; Leuchtdiode
- 9
- zweite Lichtquelle; Leuchtdiode
- 10
- Lichtstrahlen
- 11
- Lichtstrahlen
- 12
- Leuchteinrichtung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 1126209 B1 [0003]
- DE 10200359 A1 [0004]
- DE 102004009193 A1 [0005]
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Zitierte Nicht-Patentliteratur
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