-
Es wird eine Fahrtrichtungsanzeige-Leuchteneinheit für ein Fahrzeug beschrieben. Die Fahrtrichtungsanzeige-Leuchteneinheit weist eine Lichtquelle, die zur Fahrtrichtungsanzeige aufleuchtet, und einen Leuchtschirm auf, der in vorgeschriebenen Sichtbarkeitswinkeln aufleuchtet.
-
Derartige Fahrtrichtungsanzeige-Leuchteneinheiten sind oft in einem optischen Block mit einem Scheinwerfer integriert. Ein derartiger integrierter optischer Block mit Scheinwerfer und Fahrtrichtungsanzeiger für Kraftfahrzeuge ist aus der Druckschrift
DE 698 10 029 T2 als integrierte optische Baueinheit bekannt. Die bekannte Baueinheit ist äußerst komplex und aufgrund der eingesetzten Lichtquellen mit einem großen Raumbedarf und einem hohen Energieverbrauch verbunden.
-
Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es eine Aufgabe, eine Fahrtrichtungsanzeige-Leuchteneinheit vorzuschlagen, die sowohl separat an ein Fahrzeug angebracht werden kann als auch in eine Signalleuchteneinrichtung oder in einen Frontscheinwerfer integriert werden kann.
-
Diese Aufgabe wird mit dem Gegenstand des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
-
Eine Ausführungsform der Erfindung betrifft eine Fahrtrichtungsanzeige-Leuchteneinheit für ein Fahrzeug. Die Fahrtrichtungsanzeige-Leuchteneinheit weist eine Lichtquelle auf, die zur Fahrtrichtungsanzeige aufleuchtet. Ein Leuchtschirm ist derart angeordnet, dass er in vorgeschriebenen Sichtbarkeitswinkeln aufleuchtet. Der Leuchtschirm weist mindestens eine Randseite auf, auf welche die Lichtquelle ausgerichtet ist. In seinem Volumen weist der Leuchtschirm lichtstreuende Nanopartikel auf, die lichtstreuend den Leuchtschirm im Takt eines Fahrtrichtungsgebers aufleuchten lassen.
-
Diese Fahrtrichtungsanzeige-Leuchteneinheit hat den Vorteil, dass der Leuchtschirm aufleuchtet, sobald in eine Randseite des Leuchtschirms Licht eingekoppelt wird. Somit ist es möglich Fahrtrichtungsanzeige-Leuchteneinheiten auszubilden, die großflächig an eine Außenkontur eines Fahrzeugs anpassbar sind und eine minimale Raumtiefe benötigen, die der Dicke des Leuchtschirms entspricht. Der Leuchtschirm kann auch integraler Bestandteil von Außenkarosseriekomponenten wie Kotflügel, Stoßfänger u. a. sein, so dass er nicht aus der Außenkontur eines Fahrzeugs herausragt. Das von der randseitig angeordneten Lichtquelle eingekoppelte Licht wird von den im Volumen des Leuchtschirms verteilt angeordneten lichtstreuenden Nanopartikeln gestreut und lässt den Leuchtschirm großflächig aufleuchten.
-
Unter lichtstreuenden Nanopartikeln werden in diesem Zusammenhang Partikel verstanden, die einen Durchmesser von 10 bis 200 Nanometer aufweisen. Die Nanopartikel streuen das eingekoppelte Licht weitestgehend isotrop. Als Nanopartikel werden vorzugsweise farblose Partikel mit einem Brechungsindex, der sich von der Lichtleiterplatte um 0,06 ≤ Δn ≤ 0,4 unterscheidet, eingesetzt. Diese Nanopartikel sind im Volumen der Lichtleiterplatte verteilt angeordnet und können zusätzlich von einer Hüllschicht umgeben sein, welche die Einbettung der Nanopartikel in das Lichtleitermaterial der Lichtleiterplatte verbessert. Durch die Einbettung der lichtstreuenden Nanopartikel ergibt sich ein Lichtleitermaterial, das im unbeleuchteten Zustand durchsichtig ist, während es bei einer Lichtbestrahlung durch in das Lichtleitermaterial integrierte Beleuchtungskörper eine effektive allseitige Lichtabstrahlung zeigt.
-
In einer Ausführungsform der Erfindung sind Fahrtrichtungsanzeige-Leuchteneinheiten im Bereich der vorderen Kotflügel seitlich benachbart zu den Scheinwerfern angeordnet. In diesem Bereich kann die Krümmung der Kotflügel die Einhaltung der vorgegebenen vorderen Sichtbarkeitswinkel von 45° frontseitig und 80° seitlich in Bezug auf die Fahrtrichtung unterstützen. Dabei kann der Leuchtschirm der Fahrtrichtungsanzeige-Leuchteneinheit gleichzeitig die Außenhülle der Fahrtrichtungsanzeige bilden und in einem vorderen seitlichen Krümmungsbereich des vorderen Kotflügels benachbart zu den vorderen Scheinwerferpositionen angeordnet sein.
-
Weiterhin ist es möglich, dass der Leuchtschirm der Fahrtrichtungsanzeige-Leuchteneinheit innerhalb eines Scheinwerfergehäuses hinter einer seitlichen Krümmung einer den Leuchtschirm schützenden Scheinwerferverglasung angeordnet ist. Damit ist es möglich einen integrierten optischen Block mit Scheinwerfer und Fahrtrichtungsanzeiger zu schaffen, der kompakter und raumsparender ausgebildet ist, als in dem gemäß oberen Dokument bekannten Stand der Technik.
-
Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist die Scheinwerferverglasung ein transparentes Lichtleitermaterial auf, das in einem Teilbereich im Volumen lichtstreuende Nanopartikel aufweist. Dieser Teilbereich der Scheinwerferverglasung, der in seinem Volumen lichtstreuende Nanopartikel aufweist, kann auf einen Bereich des Leuchtschirms der Fahrtrichtungsanzeige-Leuchteneinheit begrenzt sein, während die mindestens eine Lichtquelle an eine der Randseiten der Scheinwerferverglasung angeordnet oder in die Scheinwerferverglasung aus Lichtleitermaterial eingebettet ist.
-
Weiterhin kann die Scheinwerferverglasung den Leuchtschirm der Fahrtrichtungsanzeige-Leuchteneinheit bilden und in einem seitlichen Krümmungsbereich derart geformt sein, dass sie die Sichtbarkeitsbedingungen der Sichtbarkeitswinkel für die vordere Blinkleuchtenanordnung erfüllt. Somit ist es möglich, dass der Bedarf an Raumtiefe der Fahrtrichtungsanzeige-Leuchteneinheit auf die Dicke der Scheinwerferverglasung beschränkt bleibt.
-
Um diese lichtstreuende Wirkung zu verstärken ist es vorgesehen, dass der Leuchtschirm auf seiner Rückseite eine Verspiegelungsschicht aufweist. Durch diese Verspiegelungsschicht werden alle Anteile, die in Richtung auf die Rückseite des Leuchtschirms von den lichtstreuenden Nanopartikeln gestreut werden, in Richtung auf eine Außenseite des Leuchtschirms reflektiert. Anstelle einer Verspiegelungsschicht kann die Rückseite des Leuchtschirms auch eine Reflektorfolie aufweisen.
-
Ferner ist es möglich, dass die Lichtquelle eine Leuchtdiode aufweist, deren Dicke der Dicke des Leuchtschirms entspricht und die von Spiegelflächen umgeben ist, so dass ihre emittierte Lichtstrahlung auf eine der Randseiten des Leuchtschirms konzentriert ist. Ist die Lichtquelle in den Leuchtschirm eingebettet, so kann mindestens ein Randbereich, in dem die Lichtquelle integriert ist, auf seinen Oberflächen eine Verspiegelungsschicht aufweisen, um einerseits eine von einer Lichtquelle ausgehende Blendwirkung zu vermeiden und andererseits die Bestrahlungswirkung der Fahrtrichtungsanzeige-Leuchteneinheit auf die in dem Volumen des Leuchtschirms verteilten lichtstreuenden Nanopartikel zu verbessern.
-
Weiterhin ist es vorgesehen, dass der Leuchtschirm auf seiner Oberseite eine teiltransparente Beschichtung aufweist, die in einem unbeleuchteten Zustand, d. h. wenn die Blinkleuchte nicht betätigt wird, einen metallischen Glanz aufweist, der Tageslicht und Scheinwerferlicht Dritter metallisch glänzend reflektiert. Auch ist es möglich den Bereich der Fahrtrichtungsanzeige-Leuchteneinheit gelb oder amber zu tönen, so dass der Leuchtschirm einen optischen Filter bildet. Anstelle einer Tönung des Leuchtschirms ist es auch möglich für die Fahrtrichtungsanzeige-Leuchteneinheit eine Lichtquelle mit mindestens einer gelbes oder amberfarbiges Licht emittierenden Diode vorzusehen.
-
Bei schwierigen Bauraumbedingungen kann es von Vorteil sein zwischen der Lichtquelle und der Lichteinkopplung in die Randseite des Leuchtschirms ein oder mehrere Lichtleiter anzuordnen, die das Licht der Lichtquelle auf die Randseite des Leuchtschirms konzentrieren. Für diese Anwendung sind Glasfaserleiter mit gradueller Zunahme des Brechungsindex zum Außenmantel des Lichtleiters hin von Vorteil, da der relativ breite Öffnungswinkel einer Leuchtdiode auf die relativ schmale Randseite des Lichtschirms konzentriert werden kann. Die Frage, ob eine lichtemittierende Diode direkt an der Randseite des Leuchtschirms angeordnet wird oder ob zusätzlich noch eine Lichtübertragung mit Hilfe eines Lichtleiters erfolgt, hängt auch von den baulichen Gegebenheiten des Scheinwerfergehäuses ab, falls der Leuchtschirm der Fahrtrichtungsanzeige-Leuchteneinheit darin anzuordnen ist. Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung sind die lichtstreuenden Nanopartikel homogen in dem Volumen des Leuchtschirms angeordnet, was die Lichtstreuung vergleichmäßigen kann.
-
Um die Streulichtwirkung zu vergrößern ist es vorgesehen, dass die Fahrtrichtungsanzeige-Leuchteneinheit auf ihrer Rückseite eine Verspiegelungsschicht aufweist. Durch diese Verspiegelungsschicht werden alle Anteile, die in Richtung auf die Rückseite des Leuchtschirms von den lichtstreuenden Nanopartikeln gestreut werden, in Richtung auf eine Außenseite der Fahrtrichtungsanzeige-Leuchteneinheit reflektiert. Damit kann die Leuchtwirkung verstärkt werden.
-
Außerdem ist es vorgesehen, ein Kraftfahrzeug mit derartigen Fahrtrichtungsanzeige-Leuchteneinheiten auszustatten, was den Vorteil hat, dass der Strömungswiderstandsbeiwert mit einer Integration des Leuchtschirms der Fahrtrichtungsanzeige-Leuchteneinheit in eine Scheinwerferverglasung oder eine Außenkontur des Fahrzeugs verbessert werden.
-
Ausführungsformen der Erfindung werden nun anhand der beigefügten Figuren näher erläutert.
-
1 zeigt eine schematische perspektivische Ansicht eines Fahrzeugs mit einer Fahrtrichtungsanzeige-Leuchteneinheit gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung;
-
2 zeigt einen schematischen Querschnitt durch die Fahrtrichtungsanzeige-Leuchteneinheit gemäß 1;
-
3 zeigt eine schematische perspektivische Ansicht eines Fahrzeugs mit einer Fahrtrichtungsanzeige-Leuchteneinheit gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung;
-
4 zeigt einen schematischen Querschnitt durch die Fahrtrichtungsanzeige-Leuchteneinheit gemäß der zweiten Ausführungsform;
-
5 zeigt einen schematischen Querschnitt durch die Fahrtrichtungsanzeige-Leuchteneinheit gemäß einer dritten Ausführungsform.
-
1 zeigt eine schematische perspektivische Ansicht eines Fahrzeugs 2 mit einer Fahrtrichtungsanzeige-Leuchteneinheit 1, die benachbart zu vorderen Scheinwerfern 8 und 9 in einem Krümmungsbereich 12 von vorderen Kotflügeln 6 und 7 großflächig angeordnet ist. Die Fahrtrichtungsanzeige-Leuchteneinheit weist im wesentlichen eine Lichtquelle in Form einer Leuchtdiode auf und einen Leuchtschirm 4, der sich der Kontur der vorderen Kotflügel 6 und 7 im Bereich der Scheinwerfer 8 und 9 perfekt anpasst.
-
Die räumliche Tiefe einer derartigen Fahrtrichtungsanzeige-Leuchteneinheit ist auf die Dicke des Leuchtschirms 4 beschränkt. Der Leuchtschirm 4 kann aus einem Lichtleitermaterial aus Kunststoff wie einem PMMA (Polymethylmethacryl-Kunststoff) bestehen und in seinem plattenförmigen Volumen lichtstreuende Nanopartikel 25 aufweisen. Die lichtstreuenden Nanopartikel 25 lassen eine äußere Oberfläche des transparenten Kunststoffs aufleuchten, wenn von Randseiten des Leuchtschirms 4 aus Licht in das Volumen des Leuchtschirms 4 eingekoppelt wird.
-
Dazu kann die Lichtquelle auch in den Kunststoff des Leuchtschirms 4, das heißt in das Volumen des plattenförmigen Lichtleitermaterials mit eingebettet sein, zumal die Abmessungen von Leuchtdioden in der Größenordnung der Dicke des Leuchtschirms 4 liegen können. Die im Volumen des Leuchtschirms 4 verteilten lichtstreuenden Nanopartikel 25 sind bei nicht eingeschaltetem Fahrtrichtungsanzeiger nicht sichtbar und lassen den Leuchtschirm 4 nur aufleuchten, wenn die entsprechenden randseitigen Lichtquellen Licht in das Volumen des Leuchtschirms 4 einkoppeln. Dabei kann die gekrümmte Kontur der Kotflügel 6 bzw. 7 die Einhaltung der Sichtbarkeitsregeln für Blinkleuchten im Frontbereich des Fahrzeugs unterstützen, wie es die nachfolgende Figur zeigt.
-
2 zeigt einen schematischen Querschnitt durch die Fahrtrichtungsanzeige-Leuchteneinheit 1 gemäß 1. In diesem Fall ist der Leuchtschirm 4 einer Kontur 26 im Krümmungsbereich 12 des Kotflügels 6 angepasst und beispielsweise mit der Oberfläche 27 des Kotflügels 6 stoffschlüssig verbunden. Eine Rückseite 18 des Leuchtschirms 4 ist mit einer Verspiegelungsschicht 21 bedeckt, um Streulicht in Richtung auf die Oberfläche 27 des Kotflügels 6 in Richtung auf eine Oberseite 22 des Leuchtschirms 4 zu reflektieren, um die Leuchtwirkung des Leuchtschirms 4 bei eingeschalteter Lichtquelle 3 zu verstärken. Der Leuchtschirm 4 bildet in dieser Ausführungsform gleichzeitig eine Außenhülle 11 der Fahrtrichtungsanzeige-Leuchteneinheit 1.
-
Die Lichtquelle 3, die in dieser Ausführungsform auf einer Randseite 5 des Leuchtschirms 4 angeordnet ist, wird von dieser Verspiegelungsschicht 21 bis zu der Oberseite 22 umgeben, um Blendwirkungen zu vermeiden und die Lichtabstrahlung einer Leuchtdiode 24 in Richtung eines Volumens 17 des mit lichtstreuenden Nanopartikeln 25 gefüllten Leuchtschirms 4 zu verstärken. Zusätzlich ist auf der Oberseite 22 eine teilweise transparente Schicht 23 aufgebracht, die bei abgeschalteter Lichtquelle 3 die Oberseite 22 des Leuchtschirms 4 metallisch glänzend erscheinen lässt. Um eine vorgeschriebene Leuchtfarbe der Fahrtrichtungsanzeige-Leuchteneinheit zu erreichen, kann ein Lichtleitermaterial 16 des Leuchtschirms 4 beispielsweise gelb oder amberfarbig getönt sein oder die Leuchtdiode 24 selbst kann ein entsprechend farbiges Licht in den Leuchtschirm 4 randseitig einkoppeln.
-
Der Krümmungsbereich 12 des Kotflügels 6 unterstützt gleichzeitig die Einhaltung der vorgeschriebenen Sichtbarkeitswinkel α1 und α2, wobei α1 ein frontseitiger Winkel in Bezug auf die Fahrtrichtung in Pfeilrichtung A ist und 45° betragen soll, während der Sichtbarkeitswinkel α2 ein seitlicher Sichtbarkeitswinkel von mindestens 80° in Bezug auf die Fahrtrichtung in Pfeilrichtung A erreichen soll. Diese Bedingungen werden bei der gezeigten Anordnung des Leuchtschirms 4 erfüllt, zumal die Sichtbarkeit in diesem Krümmungsbereich 12 des Kotflügels für den seitlichen Sichtbarkeitswinkel weit über 80° bis nahezu 150° beträgt, was mit dem Winkel α2' in 2 gezeigt wird.
-
3 zeigt eine schematische perspektivische Ansicht eines Fahrzeugs 2 mit einer Fahrtrichtungsanzeige-Leuchteneinheit 10 gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung. Komponenten mit gleichen Funktionen wie in den vorhergehenden Figuren werden mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet und nicht extra erörtert.
-
Der Unterschied zu der Ausführungsform gemäß 1 besteht darin, dass die Fahrtrichtungsanzeige-Leuchteneinheit 10 integraler Bestandteil des vorderen Scheinwerferblocks ist. Aufgrund der geringen räumlichen Tiefe, welche für die neue Fahrtrichtungsanzeige-Leuchteneinheit 10 erforderlich ist, kann diese bei entsprechend großflächiger Auslegung der Scheinwerferverglasung ohne zusätzlichen Raumbedarf realisiert werden. Dieses wird durch die nachfolgenden 4 und 5 deutlich.
-
4 zeigt einen schematischen Querschnitt durch die Fahrtrichtungsanzeige-Leuchteneinheit 10 gemäß einer zweiten Ausführungsform. In dieser zweiten Ausführungsform ist eine Scheinwerferverglasung 15 so weit vergrößert, dass in einem seitlichen Krümmungsbereich 14 der Scheinwerferverglasung 15 ein Leuchtschirm 4 hinter der Scheinwerferverglasung 15 platziert werden kann. Dieser Leuchtschirm 4 erfüllt in der gezeigten Position sowohl die Bedingungen für den frontseitigen Sichtbarkeitswinkel α1 als auch für den seitlichen Sichtbarkeitswinkel α2, der wiederum deutlich mit 150° erfüllt ist, wenn auch nur die vorgeschriebenen 80° in 4 dargestellt sind. In dieser Ausführungsform wurde auf eine Beschichtung der Oberseite des Leuchtschirms 4 verzichtet, da bereits die Scheinwerferabdeckung eine sichtbare Schutzhülle für den Leuchtschirm 4 bildet. Die Rückseite 18 des Leuchtschirms ist in diesem Fall von einer Reflektorfolie 19 bedeckt, um Streulicht in Richtung des Scheinwerfergehäuses 13 zu vermeiden und das Aufleuchten der Fahrtrichtungsanzeige-Leuchteneinheit 10 zu vergrößern.
-
Eine Weiterentwicklung eines derartigen Scheinwerferblockes zeigt im Querschnitt die nachfolgende 5 mit einer dritten Ausführungsform der Fahrtrichtungsanzeige-Leuchteneinheit 20. In dieser Ausführungsform ist die gesamte Scheinwerferverglasung 15 aus dem Lichtleitermaterial 16 wie dem PMMA hergestellt und im Bereich des Leuchtschirms 4 sind in dem Volumen 17 dieser Scheinwerferabdeckung lichtstreuende Nanopartikel verteilt angeordnet. Ein Randbereich 5 dieser Scheinwerferabdeckung ist derart strukturiert, dass eine Leuchtdiode 24 als Lichtquelle 3 Licht in die Scheinwerferabdeckung im Bereich des Leuchtschirms 4 einkoppeln kann. Außerdem zeigt 5, dass wiederum die Rückseite 18 des Leuchtschirms 4 eine Verspiegelungsschicht 21 aufweist und die Oberfläche 28 der Scheinwerferabdeckung im Bereich des Leuchtschirms 4 eine teilweise transparente Beschichtung 23 aufweist, die bei abgeschalteter Leuchtquelle 3 metallisch glänzt.
-
Bezugszeichenliste
-
- 1
- Fahrtrichtungsanzeige-Leuchteneinheit (erste Ausführungsform)
- 2
- Fahrzeug
- 3
- Lichtquelle
- 4
- Leuchtschirm
- 5
- Randseite
- 6
- Kotflügel (vorn links)
- 7
- Kotflügel (vorn rechts)
- 8
- Scheinwerfer (vorn links)
- 9
- Scheinwerfer (vorn rechts)
- 10
- Fahrtrichtungsanzeige-Leuchteneinheit (zweite Ausführungsform)
- 11
- Außenhülle
- 12
- Krümmungsbereich (Kotflügel)
- 13
- Scheinwerfergehäuse
- 14
- seitlicher Krümmungsbereich (Scheinwerfer)
- 15
- Scheinwerferverglasung
- 16
- Lichtleitermaterial (transparent)
- 17
- Volumen
- 18
- Rückseite (des Leuchtschirms)
- 19
- Reflektorfolie
- 20
- Fahrtrichtungsanzeige-Leuchteneinheit (dritte Ausführungsform)
- 21
- Verspiegelungsschicht
- 22
- Oberseite
- 23
- teilweise transparente Beschichtung
- 24
- Leuchtdiode
- 25
- lichtstreuende Nanopartikel
- 26
- Kontur des Kotflügels
- 27
- Oberfläche des Kotflügels
- 28
- Oberfläche der Scheinwerferabdeckung
- A
- Pfeilrichtung
- α1
- frontseitiger Sichtbarkeitswinkel
- α2
- seitlicher Sichtbarkeitswinkel
-
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
-
