DE102011053032B4 - Lighting unit for vehicles with a lens covering the housing - Google Patents

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Abstract

Leuchteinheit für Fahrzeuge mit einem Gehäuse (1), in dem angeordnet sind:- eine Lichtquelle (2),- ein der Lichtquelle (2) zugeordneter Reflektor (3),- ein in Hauptabstrahlrichtung (8) vor der Lichtquelle (2) angeordnetes Optikelement (5), wobei das Optikelement (5) auf einer der Lichtquelle (2) zugewandten Seite eine Lichteinkoppelfläche (9) und auf einer der Lichtquelle (2) abgewandten Seite eine Lichtauskoppelfläche (10) zur Abstrahlung von Licht (L1) in Hauptabstrahlrichtung (8) aufweist,- eine die Öffnung des Gehäuses (1) abdeckende und an einem vorderen Öffnungsrand (4) des Gehäuses (1) abdichtend befestigte Scheibe, wobei die abdeckende Scheibe als eine Lichtverteilscheibe (15, 20, 24) ausgebildet ist, die aus dem Optikelement (5) und einer einstückig mit dem Optikelement (5) verbundenen und in Querrichtung (Q) zu einer optischen Achse (7) der Lichtquelle (2) anschließenden Lichtscheibe (6, 6', 6") besteht, dadurch gekennzeichnet, dass auf einer dem Reflektor (3) zugewandten Rückseite der Lichtverteilscheibe (15, 20, 24) eine Verteilung von Auskoppelelementen (13) angeordnet ist, mittels derer ein Teil des in Querrichtung (Q) nach außen geleiteten Lichts (L2) zu dem rückseitigen Reflektor (3) hin ausgekoppelt wird, dass die Lichteinkoppelfläche (9) des Optikelements (5) durch eine im Querschnitt verlaufende Wellenfläche gebildet ist mit einem in der optischen Achse (7) angeordneten Wellental (9'), an dem das Licht (L1) zur Lichtauskopplung in Hauptabstrahlrichtung (8) weitergeleitet wird, und mit einem sich in Querrichtung (Q) nach außen an das Wellental (9') anschließenden Wellenberg (9"), der derart geformt ist, dass das eingekoppelte Licht (L2) unter einem Winkel seitlich abgelenkt wird in Richtung einer Vorderseite (11) der Lichtscheibe (6, 6', 6") zur Totalreflektion an der Vorderseite (11) derselben, so dass das seitlich abgelenkte Licht (L2) unter einer Totalreflexion sowohl an der Vorderseite (11) als auch an einer Rückseite (12) der Lichtscheibe (6), welche eben und parallel zueinander verlaufen, in Querrichtung (Q) nach außen weitergeleitet wird.Lighting unit for vehicles with a housing (1) in which are arranged: - a light source (2), - a reflector (3) assigned to the light source (2), - an optical element arranged in the main emission direction (8) in front of the light source (2). (5), wherein the optical element (5) has a light coupling surface (9) on a side facing the light source (2) and a light coupling surface (10) on a side facing away from the light source (2) for the emission of light (L1) in the main emission direction (8 ) has,- a pane covering the opening of the housing (1) and sealingly fastened to a front opening edge (4) of the housing (1), the covering pane being designed as a light distribution pane (15, 20, 24) which consists of the Optical element (5) and a lens (6, 6', 6") connected in one piece to the optical element (5) and adjoining an optical axis (7) of the light source (2) in the transverse direction (Q), characterized in that on a reflector (3) facing back kside of the light distribution pane (15, 20, 24) a distribution of decoupling elements (13) is arranged, by means of which part of the light (L2) directed outwards in the transverse direction (Q) is decoupled towards the rear reflector (3) so that the Light coupling surface (9) of the optical element (5) is formed by a wave surface running in cross section with a wave trough (9') arranged in the optical axis (7), on which the light (L1) is passed on for light coupling out in the main emission direction (8), and with a wave crest (9") adjoining the wave trough (9') outwards in the transverse direction (Q), which is shaped in such a way that the coupled-in light (L2) is deflected laterally at an angle in the direction of a front side (11) of the lens (6, 6', 6") for total reflection on the front (11) of the same, so that the laterally deflected light (L2) undergoes total reflection both on the front (11) and on a rear (12) of the lens (6), which are flat and parallel to each other, is transmitted outwards in the transverse direction (Q).

Description

Die Erfindung betrifft eine Leuchteinheit für Fahrzeuge nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a lighting unit for vehicles according to the preamble of patent claim 1.

Aus der DE 103 30 261 A1 ist eine Leuchteinheit für Fahrzeuge bekannt, die im Wesentlichen eine zentrale Lichtquelle, ein der Lichtquelle zugeordneten Reflektor, ein in Hauptabstrahlrichtung vor der Lichtquelle angeordnetes Optikelement sowie eine den Reflektor abdeckende Lichtscheibe aufweist. Das Optikelement dient als Lichtverteilelement, das das von der Lichtquelle ausgesandte Licht einkoppelt und in seitlicher Richtung so ablenkt, dass es auf die Flächen des Reflektors trifft. Nachteilig an der bekannten Leuchteinheit ist, dass nur eine gleichmäßige Ausleuchtung des dahinterliegenden Reflektors gewährleistet ist.From the DE 103 30 261 A1 a lighting unit for vehicles is known, which essentially has a central light source, a reflector assigned to the light source, an optical element arranged in front of the light source in the main emission direction, and a lens covering the reflector. The optical element serves as a light distribution element, which couples in the light emitted by the light source and deflects it laterally so that it hits the surfaces of the reflector. A disadvantage of the known lighting unit is that only uniform illumination of the reflector located behind it is guaranteed.

Aus der EP 1 182 395 A2 ist eine Leuchteinheit für Fahrzeuge mit einer Lichtquelle, mit einem Reflektor sowie einem in Hauptabstrahlrichtung vor der Lichtquelle angeordneten Optikelement bekannt, das einstückig mit einer eine Öffnung der Leuchtscheibe abdeckenden Scheibe verbunden ist. Eine Lichteinkoppelfläche des Optikelementes ist muldenförmig ausgebildet, so dass eingekoppeltes Licht ohne Umlenkung auf eine Lichtauskoppelfläche des Optikelementes auftreffen kann. Die Lichtauskoppelfläche des Optikelementes weist in einem zentralen Bereich eine konvexförmige Fläche auf, so dass ein Teil des eingekoppelten Lichtes in Hauptabstrahlrichtung durchtritt und in einem anschließenden Bereich eine ringförmige Kegelfläche auf, so dass ein weiterer Teil des eingekoppelten Lichtes zurückreflektiert wird und an der Lichteinkoppelfläche des Optikelementes in Richtung des rückseitigen Reflektors austritt.From the EP 1 182 395 A2 discloses a lighting unit for vehicles with a light source, a reflector and an optical element which is arranged in front of the light source in the main emission direction and which is connected in one piece to a pane covering an opening in the light pane. A light coupling-in surface of the optics element is trough-shaped, so that coupled-in light can impinge on a light-coupling surface of the optics element without being deflected. The light coupling-out surface of the optical element has a convex surface in a central area, so that part of the coupled-in light passes through in the main emission direction, and in an adjoining area it has an annular conical surface, so that another part of the coupled-in light is reflected back and on the light-coupling surface of the optical element exits in the direction of the rear reflector.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Leuchteinheit für Fahrzeuge derart weiterzubilden, dass bei geringer Bautiefe mit geringem Aufwand eine relativ große Fläche der Leuchteinheit ausgeleuchtet wird.The object of the present invention is to further develop a lighting unit for vehicles in such a way that a relatively large area of the lighting unit is illuminated with little overall depth and with little effort.

Zur Lösung dieser Aufgabe weist die Erfindung die Merkmale des Patentanspruchs 1 auf.The invention has the features of patent claim 1 in order to solve this problem.

Der besondere Vorteil der Erfindung besteht darin, dass unter Bauteilereduzierung eine gewünschte großflächige Ausleuchtung der Leuchteeinheit verwirklicht wird. Durch die Verbindung des Optikelements mit einer Lichtscheibe entsteht eine Lichtverteilscheibe, die eine relativ flache Leuchteinheit geringer Bautiefe ermöglicht. Nach der Erfindung sind lediglich Auskoppelelemente an einer Rückseite der Lichtscheibe angeordnet. In den anderen Bereichen verläuft die Lichtscheibe vorder- und rückseitig flächig bzw. eben. Die Verteilung der Auskoppelelemente an der Rückseite der Lichtscheibe entscheidet darüber, welche Bereiche des Reflektors und mit welchem Lichtstrom von dem durch die Lichtscheibe ausgekoppelten Licht erfasst werden. Nach der Erfindung ist die Lichteinkoppelfläche des Optikelements als eine Wellenfläche ausgebildet, die über ein Wellental und über einen Wellenberg verfügt. Vorteilhaft kann hierdurch dosiert das Licht seitlich in Querrichtung und in Hauptabstrahlrichtung nach vorne weitergeleitet werden.The particular advantage of the invention is that a desired large-area illumination of the lighting unit is realized with a reduction in components. By connecting the optic element to a lens, a light distribution lens is created, which enables a relatively flat lighting unit with a small overall depth. According to the invention, only decoupling elements are arranged on a rear side of the lens. In the other areas, the lens runs flat or flat on the front and rear. The distribution of the decoupling elements on the back of the lens decides which areas of the reflector and with which luminous flux are captured by the light coupled out through the lens. According to the invention, the light coupling surface of the optics element is designed as a wave surface that has a wave trough and a wave crest. In this way, the light can advantageously be forwarded in a dosed manner laterally in the transverse direction and forward in the main emission direction.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weisen die Lichtscheibe und das Optikelement auf einer dem Reflektor abgewandten Seite stetig verlaufende Flächen auf. Durch Vermeidung scharfkantiger Bereiche kann das Festsetzen von Staub oder Schmutz an der Leuchteinheit verhindert werden.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung weist das Optikelement auf einer der Lichtquelle zugewandten Rückseite einen Umlenkabschnitt auf, mittels dessen das eingekoppelte Licht direkt zu dem Reflektor umgelenkt wird. Diese Umlenkung erfolgt ohne Totalreflektion an Flächen des Optikelements bzw. der Lichtscheibe.According to a preferred embodiment of the invention, the lens and the optical element have continuously running surfaces on a side facing away from the reflector. Avoiding sharp-edged areas can prevent dust or dirt from sticking to the lighting unit.
According to a development of the invention, the optical element has a deflection section on a rear side facing the light source, by means of which the coupled-in light is deflected directly to the reflector. This deflection takes place without total reflection on surfaces of the optical element or the lens.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung weist eine bogenförmige Fläche an der Vorderseite des Optikelements eine solche Krümmung auf, dass das an derselben Fläche totalreflektierte Licht so in Richtung der Rückseite umgelenkt wird, dass es an derselben austritt. Auf diese Weise wird bewirkt, dass das Licht lediglich mit einer einzigen Totalreflektion an der bogenförmigen Fläche das Optikelement bzw. die Lichtscheibe wieder verlässt und aus stilistischen Gründen ein bestimmter Bereich des Reflektors beleuchtet wird. Hierbei wird insbesondere ein äußerer Bereich des Reflektors beleuchtet. Alternativ kann die Krümmung der bogenförmigen Fläche auch so ausgebildet sein, dass das an derselben totalreflektierte Licht an der Rückseite der Lichtscheibe ebenfalls totalreflektiert wird und in Querrichtung nach außen weitergeleitet wird. Hierdurch kann insbesondere eine gleichmäßige Ausleuchtung des Reflektors bewirkt werden, wenn in Querrichtung der Lichtscheibe eine entsprechende gleichmäßige Verteilung der Auskoppelelemente vorgesehen ist. Vorteilhaft ermöglicht die Erfindung durch kleine konstruktive Änderungen der Lichtscheibe bzw. des Optikelements eine veränderte Ausleuchtung des Reflektors.According to a development of the invention, an arcuate surface on the front side of the optical element has such a curvature that the light totally reflected on the same surface is deflected in the direction of the rear side in such a way that it emerges from the same. The effect of this is that the light leaves the optical element or the lens again with only a single total reflection on the arcuate surface and a certain area of the reflector is illuminated for stylistic reasons. Here, in particular, an outer area of the reflector is illuminated. Alternatively, the curvature of the arcuate surface can also be designed in such a way that the light that is totally reflected on the same is also totally reflected on the rear side of the lens and is forwarded outwards in the transverse direction. In this way, in particular, a uniform illumination of the reflector can be brought about if a corresponding uniform distribution of the decoupling elements is provided in the transverse direction of the lens. The invention advantageously allows a different illumination of the reflector through small structural changes to the lens or the optics element.

Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Unteransprüchen.Further advantages of the invention result from the further dependent claims.

Anhand der beigefügten Zeichnungen wird die Erfindung nachfolgend näher erläutert. Es zeigen:

  • 1 einen Querschnitt durch eine Leuchteinheit nach einer ersten Ausführungsform,
  • 2 ein Querschnitt durch die Leuchteinheit gemäß 1 mit eingezeichneten Lichtstrahlen,
  • 3 eine vergrößerte Darstellung der Lichteinheit gemäß 3 in einem zentralen Bereich,
  • 4 einen Querschnitt durch die Leuchteinheit nach einer zweiten Ausführungsform,
  • 5 einen Querschnitt durch die Leuchteinheit nach einer dritten Ausführungsform,
  • 6 einen Querschnitt durch die Leuchteinheit gemäß 5 mit eingezeichneten Lichtstrahlen und
  • 7 einen Querschnitt durch die Leuchteinheit nach einer vierten Ausführungsform.
The invention is explained in more detail below with reference to the attached drawings. Show it:
  • 1 a cross section through a lighting unit according to a first embodiment,
  • 2 a cross section through the lighting unit according to FIG 1 with marked rays of light,
  • 3 according to an enlarged view of the light unit 3 in a central area,
  • 4 a cross section through the lighting unit according to a second embodiment,
  • 5 a cross section through the lighting unit according to a third embodiment,
  • 6 a cross section through the lighting unit according to FIG 5 with marked light rays and
  • 7 a cross section through the lighting unit according to a fourth embodiment.

Eine erfindungsgemäße Leuchteinheit kann zur Erzeugung von Signalfunktionen in einem Scheinwerfer oder in einer Heckleuchte eines Kraftfahrzeugs eingesetzt werden.A lighting unit according to the invention can be used to generate signal functions in a headlight or in a rear light of a motor vehicle.

Nach einer ersten Ausführungsform der Erfindung gemäß den 1 bis 3 weist die Leuchteinheit ein vorzugsweise topfförmiges Gehäuse 1 auf, in dem eine Lichtquelle 2 und ein der Lichtquelle 2 zugeordneter Reflektor 3 angeordnet sind. An einem vorderen Öffnungsrand 4 des Gehäuses 1 ist eine abdeckende Lichtverteilscheibe 15 abdichtend befestigt, die aus einem Optikelement 5 und einer einstückig mit dem Optikelement 5 verbundenen Lichtscheibe 6 besteht. Die Lichtscheibe 6 hat zum einen eine im Wesentlichen in einer Querrichtung Q zu einer optischen Achse 7 der Leuchteinheit gerichtete Lichtverteilfunktion. Zum anderen hat die Lichtscheibe 6 eine den Reflektor 3 und/oder die Lichtquelle 2 abdeckende Schutzfunktion. Insbesondere ermöglicht die Lichtscheibe 6 durch dichtende Befestigung derselben an dem Öffnungsrand 4 des Gehäuses 1 einen hermetischen Abschluss des Gehäuses 1, ohne dass eine zusätzliche Abdeckscheibe erforderlich ist.According to a first embodiment of the invention according to 1 until 3 the lighting unit has a preferably cup-shaped housing 1 in which a light source 2 and a reflector 3 assigned to the light source 2 are arranged. A covering light distribution disk 15 is fastened in a sealing manner to a front opening edge 4 of the housing 1 , which consists of an optical element 5 and a lens 6 which is integrally connected to the optical element 5 . On the one hand, the lens 6 has a light distribution function directed essentially in a transverse direction Q to an optical axis 7 of the lighting unit. On the other hand, the lens 6 has a protective function that covers the reflector 3 and/or the light source 2 . In particular, the lens 6 enables a hermetic closure of the housing 1 by fastening it in a sealed manner to the opening edge 4 of the housing 1, without an additional cover disk being required.

Das Optikelement 5 ist fest und einstückig verbunden mit der Lichtscheibe 6 und bildet zusammen mit derselben eine die Leuchteinheit in Hauptabstrahlrichtung 8 vorderen Abschluss der Leuchteinheit. Das Optikelement 5 und die Lichtscheibe 6 bilden somit die integrierte Lichtverteilscheibe (15), die eine vordere Öffnung des Gehäuses 1 vollständig abdeckt. Das Optikelement 5 weist auf einer der Lichtquelle 2 zugewandten Rückseite eine Lichteinkoppelfläche 9 und auf einer der Lichtquelle 2 abgewandten Vorderseite eine Lichtauskoppelfläche 10 auf. Die Lichteinkoppelfläche 9 ist als eine Wellenfläche ausgebildet mit einem in der optischen Achse 7 liegenden Wellental 9' und mit einem sich in Querrichtung Q nach außen an demselben anschließenden Wellenberg 9". Das Wellental 9' ist derart geformt, dass auf dasselbe auftreffende Licht L1 im Wesentlichen in Hauptabstrahlrichtung 8 zur Abstrahlung in die Umgebung weitergeleitet wird. Der Wellenberg 9" ist derart ausgebildet, dass das eingekoppelte Licht L2 unter einem Winkel seitlich abgelenkt wird und auf einer Vorderseite 11 der Lichtscheibe 6 trifft und an derselben totalreflektiert wird.The optical element 5 is firmly and integrally connected to the lens 6 and together with the same forms a front end of the lighting unit in the main emission direction 8 . The optical element 5 and the lens 6 thus form the integrated light distribution lens (15), which completely covers a front opening of the housing 1. The optical element 5 has a light coupling surface 9 on a rear side facing the light source 2 and a light coupling surface 10 on a front side facing away from the light source 2 . The light coupling surface 9 is designed as a wave surface with a wave trough 9' lying in the optical axis 7 and with a wave crest 9" adjoining it outwards in the transverse direction Q". The wave trough 9' is shaped in such a way that light L1 impinging on it essentially in the main emission direction 8 for emission into the environment. The wave crest 9" is designed in such a way that the coupled-in light L2 is deflected laterally at an angle and hits a front side 11 of the lens 6 and is totally reflected at the same.

Wie aus 2 zu sehen ist wird das seitlich umgelenkte Licht L2 mit einer Totalreflektion an der im Wesentlichen eben und parallel zueinander verlaufenden Vorderseite 11 und einer Rückseite 12 der Lichtscheibe 6 in Querrichtung Q nach außen weitergeleitet. Dadurch, dass an der Rückseite 12 der Lichtscheibe 6 in einem vorgegebenen, gleichen Abstand Auskoppelelemente (Prismenelemente 13) angeordnet sind, wird ein Teil des in Querrichtung Q nach außen geleiteten Lichts L2 zum rückseitigen Reflektor 3 hin ausgekoppelt, an entsprechenden Flächen des Reflektors 3 reflektiert und dann nach Durchtritt durch die Lichtscheibe 6 in Hauptabstrahlrichtung 8 in die Umgebung abgegeben. Die Auskoppelelemente 13 erstrecken sich in Querrichtung Q gleichmäßig über die Rückseite 12 der Lichtscheibe 6, so dass eine gleichmäßige Lichtabstrahlung bzw. Ausleuchtung der Leuchteinheit gegeben ist.How out 2 As can be seen, the laterally deflected light L2 is passed on outwards in the transverse direction Q with a total reflection on the front side 11 , which runs essentially flat and parallel to one another, and a rear side 12 of the lens 6 . Due to the fact that decoupling elements (prism elements 13) are arranged on the rear side 12 of the lens 6 at a predetermined, equal distance, part of the light L2 guided outwards in the transverse direction Q is decoupled towards the rear reflector 3 and reflected on corresponding surfaces of the reflector 3 and then released into the environment after passing through the lens 6 in the main emission direction 8 . The decoupling elements 13 extend in the transverse direction Q uniformly over the rear side 12 of the lens 6, so that the light emission or illumination of the lighting unit is uniform.

Mit Ausnahme der Auskoppelelemente 13 weist die Vorderseite 11 und die Rückseite 12 der Lichtscheibe 6 bzw. des Optikelements 5 stetig verlaufende Flächen auf.With the exception of the decoupling elements 13, the front side 11 and the rear side 12 of the lens 6 or of the optical element 5 have continuously running surfaces.

Die Lichtscheibe 6 verläuft im Wesentlichen eben und geht im zentralen Bereich stetig in das Optikelement 5 über, wobei das Optikelement 5 auf einer Vorderseite eine bogenförmige Fläche 14 aufweist. Die Lichtverteilscheibe 15 ist somit konusförmig und/oder trichterförmig ausgebildet und verläuft rotationssymmetrisch zu der optischen Achse 7.The lens 6 runs essentially flat and merges continuously into the optics element 5 in the central region, with the optics element 5 having an arcuate surface 14 on a front side. The light distribution disk 15 is therefore conical and/or funnel-shaped and runs rotationally symmetrically to the optical axis 7.

Nach einer zweiten Ausführungsform der Erfindung gemäß der 4 kann eine Lichtscheibe 6' vorgesehen sein, die lediglich in einem in Querrichtung Q äußeren Teilbereich 16 eine Anzahl von Auskoppelelementen 13 aufweist. Gleiche Bauteile bzw. Bauteilfunktionen sind mit den gleichen Bezugszeichen versehen.According to a second embodiment of the invention according to 4 For example, a lens 6′ can be provided which has a number of decoupling elements 13 only in an outer partial region 16 in the transverse direction Q. The same components or component functions are provided with the same reference symbols.

Das in die Lichtscheibe 6' eingekoppelte Licht L3 tritt somit nicht gleichmäßig über die Fläche der Lichtscheibe 6', sondern lediglich in einem äußeren Teilbereich 16 aus. The light L3 coupled into the lens 6' thus does not emerge uniformly over the surface of the lens 6', but rather only in an outer partial region 16.

Die Lichtquelle 2 ist vorzugsweise als eine LED-Lichtquelle ausgebildet, die als ein Einzelchip-LED oder Mehrchip-LED ausgebildet sein kann. Die LED-Lichtquelle 2 ist auf einer Leiterplatte 17 angeordnet, die in einer zentralen Öffnung des Reflektors 3 befestigt ist.The light source 2 is preferably in the form of an LED light source, which can be in the form of a single-chip LED or multi-chip LED. The LED light source 2 is arranged on a circuit board 17 which is fixed in a central opening of the reflector 3 .

Nach einer dritten Ausführungsform der Erfindung gemäß den 5 und 6 ist eine Lichtverteilscheibe 20 vorgesehen, die ein Optikelement 21 mit einem Umlenkabschnitt 22 aufweist. Wie bei den vorherigen Ausführungsbeispielen schließt sich an das Optikelement 21 in Querrichtung eine Lichtscheibe 6" an. Wie besser aus 6 zu sehen ist, ermöglicht das Optikelement 21 eine direkte Umlenkung des eingekoppelten Lichts L4 in Richtung des Reflektors 3, ohne dass eine Totalreflektion an dem Optikelement 21 bzw. der Lichtscheibe 6" erfolgen muss. Zu diesem Zweck weist der Umlenkabschnitt 22 des Optikelements 21 Fresnel-Optikelemente 23 auf. Nach einer nicht dargestellten alternativen Ausführungsform können statt der Fresnel-Optiken auch Bogen-Optiken vorgesehen sein.According to a third embodiment of the invention according to 5 and 6 a light distribution disk 20 is provided, which has an optical element 21 with a deflection section 22 . As in the previous exemplary embodiments, a lens 6″ is connected to the optical element 21 in the transverse direction 6 can be seen, the optical element 21 enables a direct deflection of the coupled-in light L4 in the direction of the reflector 3, without a total reflection having to take place at the optical element 21 or the lens 6". For this purpose, the deflection section 22 of the optical element 21 has Fresnel optics elements 23. According to an alternative embodiment that is not shown, curved optics can also be provided instead of the Fresnel optics.

In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung gemäß 7 ist eine Lichtverteilscheibe 24 vorgesehen, die im Unterschied zu der Lichtverteilscheibe 20 gemäß 5 und 6 im zentralen Bereich an der Vorderseite des Optikelements 21 eine bogenförmige Fläche 25 mit einer solchen Krümmung aufweist, dass an der bogenförmigen Fläche 25 das eingekoppelte Licht L5 totalreflektiert wird in Richtung des rückseitigen Reflektors 3. Die Krümmung der bogenförmigen Fläche 25 ist somit größer als die Krümmung der bogenförmigen Fläche 14 der Lichtverteilscheibe 20, bei der das eingekoppelte Licht L4 lediglich nach außen in Querrichtung Q zur Totalreflektion an den ebenen Flächen der Lichtscheibe 6''' weitergeleitet wird. Die Ausgestaltung der bogenförmigen Fläche 25 kann somit eine konzentrierte Ausleuchtung des Reflektors 3 in einem äußeren Teilbereich desselben bewirkt werden.In a further embodiment according to the invention 7 a light distribution disk 24 is provided which, in contrast to the light distribution disk 20 according to FIG 5 and 6 in the central area on the front side of the optical element 21 has an arcuate surface 25 with such a curvature that the coupled-in light L5 is totally reflected on the arcuate surface 25 in the direction of the rear reflector 3. The curvature of the arcuate surface 25 is therefore greater than the curvature the arcuate surface 14 of the light distribution disk 20, in which the coupled-in light L4 is only forwarded outwards in the transverse direction Q for total reflection on the flat surfaces of the light disk 6'''. The configuration of the arcuate surface 25 can thus bring about a concentrated illumination of the reflector 3 in an outer partial area thereof.

BezugszeichenlisteReference List

11
GehäuseHousing
22
Lichtquellelight source
33
Reflektorreflector
44
Öffnungsrandopening edge
55
Optikelementoptical element
6, 6', 6'', 6'''6, 6', 6'', 6'''
Lichtscheibelens
77
optische Achseoptical axis
88th
Hauptabstrahlrichtungmain emission direction
99
Lichteinkoppelseitelight coupling side
1010
Lichtauskoppelseitelight extraction side
1111
Vorderseitefront
1212
Rückseiteback
1313
Auskoppelelementdecoupling element
1414
bogenförmige Flächearcuate surface
1515
Lichtverteilscheibelight diffuser
1616
Teilbereichsubarea
1717
Leiterplatte circuit board
2020
Lichtverteilscheibelight diffuser
2121
Optikelementoptical element
2222
Umlenkabschnittdeflection section
2323
Fresnel-OptikelementFresnel optic element
2424
Lichtverteilscheibelight diffuser
2525
bogenförmige Fläche arcuate surface
9'9'
Wellentaltrough
9"9"
Wellenberg wave crest
QQ
Querrichtungtransverse direction
L1 - L5L1 - L5
Lichtlight

Claims (9)

Leuchteinheit für Fahrzeuge mit einem Gehäuse (1), in dem angeordnet sind: - eine Lichtquelle (2), - ein der Lichtquelle (2) zugeordneter Reflektor (3), - ein in Hauptabstrahlrichtung (8) vor der Lichtquelle (2) angeordnetes Optikelement (5), wobei das Optikelement (5) auf einer der Lichtquelle (2) zugewandten Seite eine Lichteinkoppelfläche (9) und auf einer der Lichtquelle (2) abgewandten Seite eine Lichtauskoppelfläche (10) zur Abstrahlung von Licht (L1) in Hauptabstrahlrichtung (8) aufweist, - eine die Öffnung des Gehäuses (1) abdeckende und an einem vorderen Öffnungsrand (4) des Gehäuses (1) abdichtend befestigte Scheibe, wobei die abdeckende Scheibe als eine Lichtverteilscheibe (15, 20, 24) ausgebildet ist, die aus dem Optikelement (5) und einer einstückig mit dem Optikelement (5) verbundenen und in Querrichtung (Q) zu einer optischen Achse (7) der Lichtquelle (2) anschließenden Lichtscheibe (6, 6', 6") besteht, dadurch gekennzeichnet, dass auf einer dem Reflektor (3) zugewandten Rückseite der Lichtverteilscheibe (15, 20, 24) eine Verteilung von Auskoppelelementen (13) angeordnet ist, mittels derer ein Teil des in Querrichtung (Q) nach außen geleiteten Lichts (L2) zu dem rückseitigen Reflektor (3) hin ausgekoppelt wird, dass die Lichteinkoppelfläche (9) des Optikelements (5) durch eine im Querschnitt verlaufende Wellenfläche gebildet ist mit einem in der optischen Achse (7) angeordneten Wellental (9'), an dem das Licht (L1) zur Lichtauskopplung in Hauptabstrahlrichtung (8) weitergeleitet wird, und mit einem sich in Querrichtung (Q) nach außen an das Wellental (9') anschließenden Wellenberg (9"), der derart geformt ist, dass das eingekoppelte Licht (L2) unter einem Winkel seitlich abgelenkt wird in Richtung einer Vorderseite (11) der Lichtscheibe (6, 6', 6") zur Totalreflektion an der Vorderseite (11) derselben, so dass das seitlich abgelenkte Licht (L2) unter einer Totalreflexion sowohl an der Vorderseite (11) als auch an einer Rückseite (12) der Lichtscheibe (6), welche eben und parallel zueinander verlaufen, in Querrichtung (Q) nach außen weitergeleitet wird.Lighting unit for vehicles with a housing (1) in which are arranged: - a light source (2), - a reflector (3) assigned to the light source (2), - an optical element arranged in the main emission direction (8) in front of the light source (2). (5), wherein the optical element (5) has a light coupling surface (9) on a side facing the light source (2) and a light coupling surface (10) on a side facing away from the light source (2) for the emission of light (L1) in the main emission direction (8 ) has, - a pane covering the opening of the housing (1) and sealingly fastened to a front opening edge (4) of the housing (1), the covering pane being designed as a light distribution pane (15, 20, 24) which consists of the Optical element (5) and a lens (6, 6', 6") connected in one piece to the optical element (5) and adjoining an optical axis (7) of the light source (2) in the transverse direction (Q), characterized in that on one facing the reflector (3). A distribution of decoupling elements (13) is arranged on the back of the light distribution disc (15, 20, 24), by means of which part of the light (L2) directed outwards in the transverse direction (Q) is decoupled towards the rear reflector (3), that the light coupling surface (9) of the optical element (5) is formed by a wave surface running in cross-section with a wave trough (9') arranged in the optical axis (7), on which the light (L1) for light coupling out is passed on in the main emission direction (8). , and with a wave crest (9") adjoining the wave trough (9') outwards in the transverse direction (Q), which is shaped in such a way that the coupled-in light (L2) is deflected laterally at an angle in the direction of a front side (11 ) of the lens (6, 6', 6") for total reflection on the front (11) of the same, so that the laterally deflected light (L2) undergoes total reflection both on the front (11) and on a rear (12) of the lens (6), which run flat and parallel to one another, is transmitted outwards in the transverse direction (Q). Leuchteinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Optikelement (5) und die Lichtscheibe (6, 6', 6") der Lichtverteilscheibe (15, 20, 24) auf einer dem Reflektor (3) abgewandten Seite eine Vorderseite bilden, die ausschließlich über stetig verlaufende Flächen verfügt.light unit after claim 1 , characterized in that the optical element (5) and the lens (6, 6', 6") of the light distribution lens (15, 20, 24) form a front side on a side facing away from the reflector (3), which exclusively has continuously running surfaces has. Leuchteinheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorderseite der Lichtverteilscheibe (15, 20, 24) im Bereich des Optikelements (5) eine bogenförmige Fläche (14) und im Bereich der Lichtscheibe (6, 6', 6") sich quer zur optischen Achse (7) erstreckende ebene Flächen aufweist.light unit after claim 1 or 2 , characterized in that the front side of the light distribution pane (15, 20, 24) has an arcuate surface (14) in the area of the optical element (5) and in the area of the light pane (6, 6', 6"), it extends transversely to the optical axis (7 ) has extending flat surfaces. Leuchteinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtverteilscheibe (15, 20, 24) konusförmig und/oder rotationssymmetrisch zu der optischen Achse (7) verläuft.Lighting unit according to one of Claims 1 until 3 , characterized in that the light distribution disk (15, 20, 24) is conical and/or rotationally symmetrical to the optical axis (7). Leuchteinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die an der Rückseite (12) der Lichtscheibe (6, 6', 6") angeordneten Auskoppelelemente (13) jeweils als Prismenelemente ausgebildet sind, die in Querrichtung (Q) zu der optischen Achse (7) über den Gesamtbereich der Lichtscheibe gleichmäßig verteilt oder in einem Teilbereich (16) der Lichtscheibe verteilt angeordnet sind.Lighting unit according to one of Claims 1 until 4 , characterized in that the decoupling elements (13) arranged on the rear side (12) of the lens (6, 6', 6") are each designed as prism elements which extend in the transverse direction (Q) to the optical axis (7) over the entire area distributed evenly over the lens or distributed in a partial area (16) of the lens. Leuchteinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Optikelement (21) auf einer der Lichtquelle (2) zugewandten Seite einen Umlenkabschnitt (22) aufweist zur Umlenkung des eingekoppelten Lichts direkt zu dem Reflektor (3).Lighting unit according to one of Claims 1 until 5 , characterized in that the optical element (21) on a side facing the light source (2) has a deflection section (22) for deflecting the coupled-in light directly to the reflector (3). Leuchteinheit nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Umlenkabschnitt (22) Fresnel-Optiken (23) oder Bogen-Optiken aufweist.light unit after claim 6 , characterized in that the deflection section (22) has Fresnel optics (23) or bow optics. Leuchteinheit nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die bogenförmige Fläche (14, 25) des Optikelements (5, 21) eine solche Krümmung aufweist, dass das an derselben Fläche totalreflektierte Licht in Richtung der Rückseite der Lichtscheibe (6, 6") weitergeleitet wird zur Auskopplung in Richtung des Reflektors (3) oder dass das an derselben Fläche totalreflektierte Licht in Richtung der Rückseite der Lichtscheibe (6) weitergeleitet wird, an der sie in Querrichtung nach außen weiter innerhalb der Lichtscheibe (6) totalreflektiert wird.light unit after claim 3 , characterized in that the curved surface (14, 25) of the optical element (5, 21) has such a curvature that the light totally reflected on the same surface is passed on in the direction of the back of the lens (6, 6") for decoupling in the direction of the reflector (3) or that the light that is totally reflected on the same surface is passed on in the direction of the back of the lens (6), where it is totally reflected further inside the lens (6) in the transverse direction outwards. Leuchteinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Lichtverteilscheibe (15, 20, 24) trichterförmig von dem Öffnungsrand (4) des Gehäuses (1) in Richtung der optischen Achse (7) erstreckt.Lighting unit according to one of Claims 1 until 8th , characterized in that the light distribution disk (15, 20, 24) extends in the shape of a funnel from the opening edge (4) of the housing (1) in the direction of the optical axis (7).
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