DE102011055431A1

DE102011055431A1 - Beleuchtungsvorrichtung für Fahrzeuge

Info

Publication number: DE102011055431A1
Application number: DE102011055431A
Authority: DE
Inventors: Martin Mügge
Original assignee: Hella KGaA Huek and Co
Current assignee: Hella GmbH and Co KGaA
Priority date: 2011-11-17
Filing date: 2011-11-17
Publication date: 2013-05-23

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Beleuchtungsvorrichtung für Fahrzeuge mit einer Lichtquelle und mit einem der Lichtquelle zugeordneten flächigen Lichtleitkörper enthaltend mindestens zwei gegenüberliegende Flachseiten und mindestens zwei die Flachseiten verbindende Schmalseiten, wobei das von der Lichtquelle ausgesandte Licht in eine derselben zugewandten ersten Schmalseite einkoppelbar ist, wobei eine vordere oder hintere Flachseite des flächigen Lichtleitkörpers mit Auskoppelelementen versehen ist, so dass ein erster Lichtanteil an einer vorderen Flachseite und ein zweiter Lichtanteil an einer zweiten Schmalseite auskoppelbar sind, wobei die Flachseiten des flächigen Lichtleitkörpers einem Längsseitenbereich des Fahrzeugs zuordbar sind zur Erzeugung einer Seitenmarkierungslichtfunktion oder einer Positionslichtfunktion, wobei die zweite Schmalseite der Fahrzeugkontur folgend ausgebildet ist zur Erzeugung einer Fahrzeugkontur-Lichtfunktion.

Description

Die Erfindung betrifft eine Beleuchtungsvorrichtung für Fahrzeuge mit einer Lichtquelle und mit einem der Lichtquelle zugeordneten flächigen Lichtleitkörper enthaltend mindestens zwei gegenüberliegende Flachseiten und mindestens zwei die Flachseiten verbindende Schmalseiten, wobei das von der Lichtquelle ausgesandte Licht in eine derselben zugewandten ersten Schmalseite einkoppelbar ist, wobei eine vordere oder hintere Flachseite des flächigen Lichtleitkörpers mit Auskoppelelementen versehen ist, so dass ein erster Lichtanteil an einer vorderen Flachseite und ein zweiter Lichtanteil an einer zweiten Schmalseite auskoppelbar sind.
Aus der DE 10 2010 006 348 A1 ist eine Beleuchtungsvorrichtung für Fahrzeuge bekannt, die einen flächigen Lichtleitkörper umfasst, der über zwei gegenüberliegende Flachseiten sowie mindestens zwei Schmalseiten verfügt. Eine erste Schmalseite ist als eine Lichteinkoppelfläche ausgebildet, über die das von einer Reihe von Lichtquellen ausgesandte Licht in den flächigen Lichtleitkörper eingekoppelt wird. An einer hinteren Flachseite sind Auskoppelelemente angeordnet, so dass ein erster Lichtanteil des eingekoppelten Lichts in Hauptabstrahlrichtung über die vordere Flachseite nach außen abgestrahlt wird. Die vordere Flachseite dient somit als ein „Lichtvorhang“, an dem flächig Licht zur Erzeugung einer ersten Lichtfunktion, beispielsweise einer Schlusslichtfunktion abgestrahlt werden kann. Die Auskoppelelemente sind derart ausgebildet, dass ein zweiter Lichtanteil an den Flachseiten totalreflektiert wird in Richtung einer gegenüberliegenden zweiten Schmalseite, so dass an der zweiten Schmalseite der zweite Lichtanteil zur Erzeugung einer zweiten Lichtfunktion, beispielsweise einer Seitenmarkierungslichtfunktion, abgestrahlt wird. Die bekannte Beleuchtungsvorrichtung ermöglicht somit platzsparend die Erzeugung von zwei unterschiedlichen Lichtfunktionen. Nachteilig an der bekannten Beleuchtungsvorrichtung ist, dass zur Erzeugung einer Seitenmarkierungslichtfunktion nur ein relativ kleiner Leuchtstreifen genutzt werden kann.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Beleuchtungsvorrichtung für Fahrzeuge mit einem flächigen Lichtleitkörper derart weiterzubilden, dass eine verbesserte Lichtabstrahlung von einem Seitenbereich eines Fahrzeugs unter stilistischer Hervorhebung eines Fahrzeugkonturenverlaufs als Begrenzungs- oder Schlusslichtfunktion gewährleistet ist.
Zur Lösung der Aufgabe ist die Erfindung in Verbindung mit dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Flachseiten des flächigen Lichtleitkörpers einem Längsseitenbereich des Fahrzeugs zuordbar sind zur Erzeugung einer Seitenmarkierungslichtfunktion und/oder einer Positionslichtfunktion, wobei die zweite Schmalseite der Fahrzeugkontur folgend ausgebildet ist zur Erzeugung einer Fahrzeugkontur-Lichtfunktion bzw. Begrenzungslichtfunktion.
Der besondere Vorteil der Erfindung besteht darin, dass eine relativ große Leuchtfläche genutzt werden kann zur Erzeugung einer Seitenmarkierungslichtfunktion oder einer Positionslichtfunktion mit einer entsprechend guten Erkennbarkeit und Warnwirkung für andere Verkehrsteilnehmer, wobei durch Auskopplung eines zweiten Lichtanteils über eine zweite Schmalseite eines flächigen Lichtleitkörpers eine Fahrzeugkontur-Lichtfunktion als Begrenzungs- oder Schlussleuchte erzeugt werden kann, mittels dessen die Silhouette des Fahrzeugs erkennbar und besonderes betont werden kann. Hierbei ist die Kontur der zweiten Schmalseite übereinstimmend zu der entsprechenden Kontur des Fahrzeugs in dem Seitenbereich und/oder in einem Eckbereich des Fahrzeugs.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist eine Mehrzahl von Lichtquellen entlang der ersten Schmalseite in einem gleichen oder ungleichen Abstand zueinander angeordnet bzw. weist die Schmalseite solche Optikelemente auf, dass der zweite Lichtanteil homogenisiert über die zweite Schmalseite abstrahlbar ist. Beispielsweise können in einem unteren Bereich die Abstände der Lichtquellen kleiner sein als in einem oberen Bereich, was von der Kontur und der Länge der Lichtwege durch den flächigen Lichtleitkörper abhängig ist.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist der flächige Lichtleitkörper polygonförmig mit einer Mehrzahl von ebenen und/oder bogenförmigen Randseiten ausgebildet, wobei eine Randseite durch die auskoppelnde zweite Schmalseite und eine zweitlängste Randseite durch die lichteinkoppelnde erste Schmalseite gebildet ist.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung kann eine zusätzliche dritte Schmalseite als totalreflektierende Schmalseite ausgebildet sein, die ein Teil des eingekoppelten zweiten Lichtanteils in Richtung der lichtauskoppelnden dritten Schmalseite totalreflektiert. Die lichteinkoppelnde erste Schmalseite befindet sich an einem unteren Rand des flächigen Lichtleitkörpers, wenn die Geometrie und Formgebung keine Positionierung einer die Lichtquellen tragenden Leiterplatte an der senkrechten Randseite des Lichtleitkörpers zulässt.
Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Unteransprüchen. Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert.
Es zeigen:
1 eine perspektivische seitliche Darstellung einer Beleuchtungsvorrichtung mit einem flächigen Lichtleitkörper nach einer ersten Ausführungsform,
2 eine Seitenansicht der Beleuchtungsvorrichtung gemäß 1 mit exemplarisch eingezeichneten Lichtstrahlen,
3 eine perspektivische Darstellung einer Beleuchtungsvorrichtung mit einem flächigen Lichtleitkörper nach einer zweiten Ausführungsform,
4 eine Seitendarstellung der Beleuchtungsvorrichtung gemäß 2 mit exemplarisch eingezeichneten Lichtstrahlen,
5 eine perspektivische Darstellung einer Beleuchtungsvorrichtung nach einer dritten Ausführungsform und
6 eine seitliche Darstellung der Beleuchtungsvorrichtung gemäß 5 mit exemplarisch eingezeichneten Lichtstrahlen.
Eine Beleuchtungsvorrichtung für Fahrzeuge wird in einem Längsseitenbereich eines Fahrzeugs, also in einem parallel zur Fahrzeuglängsachse liegenden Bereich am Heck oder im Bug desselben eingesetzt. Im Heckbereich kann die Beleuchtungsvorrichtung zur Erzeugung einer Seitenmarkierungslichtfunktion und Begrenzungs- bzw. Schlusslichtfunktion, im Bugbereich zur Erzeugung einer vorderen Positionslichtfunktion und Seitenmarkierungslichtfunktion eingesetzt werden.
Die Beleuchtungsvorrichtung weist im Wesentlichen einen flächigen Lichtleitkörper 1 sowie eine Mehrzahl von reihenförmig angeordneten Lichtquellen (LED-Lichtquellen) 2 auf. Die LED-Lichtquellen 2 sind auf einer gemeinsamen Leiterplatte 3 positioniert, die sich entlang einer ersten Schmalseite 4 des flächigen Lichtleitkörpers 1 erstreckt. Die erste Schmalseite 4 des flächigen Lichtleitkörpers 1 dient als eine lichteinkoppelnde Fläche.
Der flächige Lichtleitkörper 1 weist zwei gegenüberliegende Flachseiten, nämlich eine hintere Flachseite 5 und eine vordere Flachseite 6 auf, die sich vorzugsweise parallel zueinander erstrecken und an denen das eingekoppelte Licht totalreflektiert wird. Vorzugsweise weist die hintere Flachseite 5 eine Anzahl von Auskoppelelementen auf, so dass ein erster Lichtanteil L1 des eingekoppelten Lichts in Richtung der vorderseitigen Flachseite 6 totalreflektiert wird und dann durch dieselbe in die Umgebung austritt. Die vordere Flachseite 6 dient somit als Lichtauskoppelfläche für den ersten Lichtanteil L1 des eingekoppelten Lichts. Da die Beleuchtungsvorrichtung in einem Längsseitenbereich des Fahrzeugs montiert ist, dient die vordere Flachseite 6 quasi als ein „Lichtvorhang“, mittels dessen eine Seitenmarkierungslichtfunktion im Heckbereich bzw. Bugbereich und/oder Begrenzungs- bzw. Positionslichtfunktion im Bug- bzw. Heckbereich erzeugbar ist.
Der flächige Lichtleitkörper 1 weist eine zweite Schmalseite 7 auf, die im vorliegenden Ausführungsbeispiel bogenförmig bzw. konkavförmig ausgebildet ist und in vertikaler Richtung verläuft. Die nicht dargestellten Auskoppelelemente der hinteren Flachseite 5 sind derart ausgelegt, dass ein zweiter Lichtanteil L2 des eingekoppelten Lichts bis zu der lichtauskoppelnden zweiten Schmalseite 7 totalreflektiert wird, so dass der zweite Lichtanteil L2 an der zweiten Schmalseite 7 in die Umgebung abgestrahlt wird. Die Hauptabstrahlrichtung des zweiten Lichtanteils L2 ist senkrecht zur Hauptabstrahlrichtung des ersten Lichtanteils L1. Die lichtauskoppelnde zweite Schmalseite 7 kann der Kontur des Fahrzeugs folgen und ermöglicht somit die Erzeugung einer Fahrzeugkontur-Lichtfunktion, die hauptsächlich zur Sichtbarmachung und Betonung der Silhouette des Fahrzeugs dienen soll, beispielsweise einer Randkante oder Eckkante des Fahrzeugs, und somit als Begrenzungs- bzw. Positions- bzw. Schlusslichtfunktion dient.
Nach einer ersten Ausführungsform der Erfindung gemäß den 1 und 2 ist die erste Schmalseite 4 aufrecht angeordnet. Der von den LED-Lichtquellen 2 in den flächigen Lichtleitkörper 1 eingekoppelte zweite Lichtanteil L2 wird nach Totalreflektion an den Flachseiten 5, 6 direkt an der lichtauskoppelnden zweiten Schmalseite 7 abgestrahlt. Wie aus 2 ersichtlich ist, in der exemplarisch Lichtstrahlen 9 von einer LED-Lichtquelle 2’ emittierend eingezeichnet sind, wird dieser im Wesentlichen direkt in Richtung der zweiten Schmalseite 7 geleitet. Zur Homogenisierung des durch die zweite Schmalseite 7 abgestrahlten Lichtstreifens sind Streifenoptikelemente 8 vorgesehen.
Nach einer nicht dargestellten alternativen Ausführungsform kann die zweite Schmalseite 7 auch Kissen- oder Prismenoptikelemente aufweisen, die – wie die Streifenoptikelemente 8 – durch Fräsen, Erodieren, Ätzen oder durch Lasern herstellbar sind.
Die zweite Schmalseite 7 verläuft bogenförmig und/oder konkavförmig und ebenfalls aufrecht in vertikaler Richtung. Das von der zweiten Schmalseite 7 abgestrahlte Licht wird vorzugsweise in Fahrtrichtung oder gegen Fahrtrichtung ausgekoppelt.
Die LED-Lichtquellen 2 weisen einen gleichen Abstand zueinander auf.
Nach einer nicht dargestellten alternativen Ausführungsform können benachbarte LED-Lichtquellen 2 auch in einem unterschiedlich großen Abstand zueinander angeordnet sein.
Nach einer zweiten Ausführungsform der Erfindung gemäß den 3 und 4 kann die Leiterplatte 3 mit den LED-Lichtquellen 2 auch an einer in vertikaler Richtung unten angeordneten ersten Schmalseite 4’ positioniert sein. Eine aufrechte dritte Schmalseite 10 dient als Reflektionsseite, an die Lichtstrahlen 11 im Wesentlichen in Richtung der zweiten Schmalseite 7 umgelenkt werden. Der flächige Lichtleitkörper 1 nach der zweiten Ausführungsform der Erfindung ist genauso polygonartig mit mehreren Randseiten 4’, 7, 10 ausgebildet wie der flächige Lichtleitkörper 1 gemäß der ersten Ausführungsform. Gleiche Bauteile bzw. Bauteilfunktionen sind somit mit den gleichen Bezugsziffern versehen. Der Unterschied besteht im Wesentlichen darin, dass die Positionierung der Lichtquellen 2 eine andere ist. Ansonsten ist die Konturierung des flächigen Lichtleitkörper 1 in der ersten und zweiten Ausführungsform gleich.
In beiden Fällen bildet die längste Randseite die zweite Schmalseite 7. Gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung bildet die zweitlängste Randseite des flächigen Lichtleitkörpers 1 die lichteinkoppelnde erste Schmalseite 4, während es bei dem Lichtkörper 1 gemäß der zweiten Ausführungsform die erste Schmalseite 4’ die drittlängste Randseite bildet.
Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung gemäß den 5 und 6 weist der flächige Lichtleitkörper 1 im Unterschied zu der zweiten Ausführungsform an der dritten Schmalseite 10 Optikelemente 12 auf, die im vorliegenden Ausführungsbeispiel als Prismenoptikelemente ausgebildet sind. Nach einer nicht dargestellten alternativen Ausführungsform können statt Prismenoptikelemente auch Streifenoptikelemente eingesetzt werden. Durch diese Optikelemente 12 kann eine verbesserte Totalreflektion des zweiten Lichtanteils L2 in Erstreckungsrichtung des flächigen Lichtleitkörpers 1 zu der lichtauskoppelnden zweiten Schmalseite 7 erfolgen, siehe Lichtstrahlen 11 in 6.
Der flächige Lichtleitkörper 1 ist vorzugsweise durch eine transparente Lichtscheibe abgedeckt und befindet sich innerhalb eines Leuchtengehäuses. Der flächige Lichtleitkörper 1 kann alternativ zusammen mit den LED-Lichtquellen in einem gesonderten Gehäuse angeordnet sein, das an einem Längsseitenbereich des Fahrzeugs montierbar ist.
Nach einer alternativen Ausführungsform können der flächige Lichtleitkörper und die LED-Lichtquellen auch in einem Gehäuse integriert sein, das im Heck- oder Bugbereich zur Erzeugung weiterer Signalfunktionen angeordnet ist.
Bezugszeichenliste

1, 1’: flächigen Lichtleitkörper
2, 2’: LED-Lichtquelle
3: Leiterplatte
4, 4’: erste Schmalseite
5: hintere Flachseite
6: vordere Flachseite
7, 7’: zweite Schmalseite
8: Streifenoptikelemente
9: Lichtstrahl
10: dritte Schmalseite
11: Lichtstrahlen
12: Optikelement
L1: erster Lichtanteil
L2: zweiter Lichtanteil

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102010006348 A1 [0002]

Claims

Beleuchtungsvorrichtung für Fahrzeuge mit einer Lichtquelle und mit einem der Lichtquelle zugeordneten flächigen Lichtleitkörper enthaltend mindestens zwei gegenüberliegende Flachseiten und mindestens zwei die Flachseiten verbindende Schmalseiten, wobei das von der Lichtquelle ausgesandte Licht in eine derselben zugewandten ersten Schmalseite einkoppelbar ist, wobei eine vordere oder hintere Flachseite des flächigen Lichtleitkörpers mit Auskoppelelementen versehen ist, so dass ein erster Lichtanteil an einer vorderen Flachseite und ein zweiter Lichtanteil an einer zweiten Schmalseite auskoppelbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Flachseiten (5, 6) des flächigen Lichtleitkörpers (1) einem Längsseitenbereich des Fahrzeugs zuordbar sind zur Erzeugung einer Seitenmarkierungslichtfunktion und/oder einer Positionslichtfunktion wobei die zweite Schmalseite (7) der Fahrzeugkontur folgend ausgebildet ist zur Erzeugung einer Fahrzeugkontur-Lichtfunktion.
Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Mehrzahl von Lichtquellen (2) entlang der ersten Schmalseite (4) in einem gleichen oder ungleichen Abstand zueinander angeordnet sind, so dass der an der Flachseite (6) ausgekoppelte erste Lichtanteil (L1) homogen abstrahlbar ist.
Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Schmalseite (7) Optikelemente (8) aufweist, derart, dass der auf die zweite Schmalseite (7) treffende zweite Lichtanteil (L2) entlang der zweiten Schmalseite (7) homogen abstrahlbar ist.
Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der flächige Lichtleitkörper (1) polygonförmig mit einer Mehrzahl von ebenen und/oder bogenförmigen Randseiten ausgebildet ist.
Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquellen (2) reihenförmig entlang der ersten Schmalseite (4) angeordnet sind, wobei die erste Schmalseite (4) eine Randseite des polygonförmig ausgebildeten Lichtleitkörpers (1) bildet.
Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine dritte Schmalseite (10) des flächigen Lichtleitkörpers (1) derart angeordnet ist, dass zumindest ein Teil des eingekoppelten zweiten Lichtanteils (L2) an der dritten Schmalseite (10) in Richtung der zweiten Schmalseite (7) totalreflektierbar ist.
Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die dritte Schmalseite (10) glattflächig ausgebildet oder mit Optikelementen (12) versehen ist, insbesondere mit Streifenoptikelementen oder Prismenoptikelementen.
Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine der Flachseiten (5, 6) mit Optikelementen ausgebildet ist, die durch Bedrucken oder Erodieren oder Ätzen oder durch Lasern herstellbar sind.
Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der flächige Lichtleitkörper (1) und die LED-Lichtquellen (2) in einem gesonderten Gehäuse angeordnet sind, das an einem Längsseitenbereich des Fahrzeugs montierbar ist, oder dass der flächige Lichtleitkörper und die LED-Lichtquellen (2) in einem weitere Leuchtmittel umfassenden Gehäuse integriert sind, das in einem Heck- oder Bugbereich des Fahrzeugs montierbar ist.
Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquellen als LED-Lichtquellen ausgebildet sind.