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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Beleuchtung von Kennzeichen an Kraftfahrzeugen mit einer Lichtquelle und einem mit der Lichtquelle gekoppelten langgestreckten optischen Element, wobei das optische Element eine zur Lichtquelle ausgerichtete Lichteintrittsfläche und eine im Wesentlichen zum Kennzeichen gerichtete Lichtaustrittsfläche aufweist.
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Aus der
DE 20 2007 014 598 U1 ist eine Leuchte zur Kennzeichenbeleuchtung an einem Kraftfahrzeug mit mindestens einem langgestreckten Lichtleitkörper, welcher aus einem transparenten Material gebildet ist, bekannt. Der Lichtleitkörper bildet eine Lichteinkopplungszone aus, in welcher mittels einer Lampe erzeugtes Licht in den Lichtleitkörper eingebracht wird. Der Lichtleitkörper bildet weiterhin eine langgestreckte Lichtaustrittsseite, durch welche das Licht austritt, und eine der Lichtaustrittsseite gegenüberliegende mit einer Struktur versehene Lichtreflexionsseite aus. Die Struktur ist von einer Vielzahl von nebeneinander liegenden Rippen gebildet, wobei jede Rippe eine zur Lichteinkopplungszone hinweisende Schrägflanke und eine von der Lichteinkopplungszone weg weisende Schrägflanke aufweist. Jede der Schrägflanken erstreckt sich dabei zwischen einer Tallinie und einer Kopflinie.
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Die
DE 10 2004 028 970 A1 beschreibt eine Leuchte für Kraftfahrzeuge. Die Leuchte besteht aus einem Lichtleitelement, das auf einer in Abstrahlrichtung angeordneten Vorderseite eine Lichtaustrittsfläche, auf seiner der Vorderseite abgewandten Rückseite eine Reflexionsfläche und mindestens an einem ersten Ende eine erste Lichteinkoppelfläche mit einer der Lichteinkoppelfläche zugeordneten Lichtquelle aufweist. Mindestens zwischen Lichtaustrittsfläche und Reflexionsfläche angeordnete Seitenflächen des Lichtleitelements weisen eine transparente Beschichtung auf, deren Brechungsindex kleiner ist als der Berechungsindex des Lichtleitelements.
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Die
DE 10 2006 050 775 A1 offenbart eine Vorrichtung zur Beleuchtung von Kennzeichen an Kraftfahrzeugen, wobei mindestens zwei stabförmige Beleuchtungselemente an gegenüberliegenden Seiten des Kennzeichens parallel verlaufend angeordnet sind. Die Beleuchtungselemente sind mit optischen Elementen zur Fokussierung von Licht auf eine Halbfläche des Kennzeichens ausgestattet.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gegenüber dem Stand der Technik verbesserte Vorrichtung zur Beleuchtung von Kennzeichen an Kraftfahrzeugen anzugeben.
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einer Vorrichtung gelöst, welche die im Anspruch 9 angegebenen Merkmale aufweist.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Die Vorrichtung zur Beleuchtung von Kennzeichen an Kraftfahrzeugen umfasst eine Lichtquelle und ein mit der Lichtquelle gekoppeltes langgestrecktes optisches Element, wobei das optische Element eine zur Lichtquelle ausgerichtete Lichteintrittsfläche und eine im Wesentlichen zum Kennzeichen gerichtete Lichtaustrittsfläche aufweist.
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Unter einem langgezogenen optischen Element wird dabei ein Element verstanden, dessen Ausdehnung in einer Dimension um ein Vielfaches größer ist als in den verbleibenden zwei weiteren Dimensionen eines kartesischen Koordinatensystems.
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Erfindungsgemäß ist die Lichtquelle eine flächige organische Leuchtdiode, welche auch als OLED bezeichnet wird. Diese erfindungsgemäße Ausführung der Vorrichtung ermöglicht im Zusammenhang mit der Verwendung des langgestreckten optischen Elements eine besonders homogene Ausleuchtung des Kennzeichens des Kraftfahrzeugs und somit eine bessere Sichtbarkeit und Ablesbarkeit desselben. Die homogene Ausleuchtung wird in vertikaler und in horizontaler Richtung erzielt, wobei sowohl überbeleuchtete Bereiche als auch unterbeleuchtete Bereiche auf dem Kennzeichen vermieden werden. In besonders vorteilhafter Weise ist es aufgrund der Ausbildung der Lichtquelle als flächig leuchtende organische Leuchtdiode auch möglich, die Beleuchtung des Kennzeichens mit nur einer Lichtquelle zu realisieren.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand von Zeichnungen näher erläutert.
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Dabei zeigen:
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1 schematisch eine perspektivische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels einer Vorrichtung zur Beleuchtung von Kennzeichen an Kraftfahrzeugen,
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2 schematisch einen Strahlengang des Lichts durch ein optisches Element der Vorrichtung gemäß 1,
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3A schematisch eine Verteilung einer Beleuchtungsstärke des Lichts ohne Verwendung eines optischen Elements,
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3B schematisch eine Verteilung einer Beleuchtungsstärke des Lichts mit Verwendung eines optischen Elements,
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4A schematisch einen Querschnitt eines zweiten Ausführungsbeispiels einer Vorrichtung zur Beleuchtung von Kennzeichen an Kraftfahrzeugen,
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4B schematisch einen Querschnitt eines dritten Ausführungsbeispiels einer Vorrichtung zur Beleuchtung von Kennzeichen an Kraftfahrzeugen,
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4C schematisch einen Querschnitt eines vierten Ausführungsbeispiels einer Vorrichtung zur Beleuchtung von Kennzeichen an Kraftfahrzeugen,
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4D schematisch einen Querschnitt eines fünften Ausführungsbeispiels einer Vorrichtung zur Beleuchtung von Kennzeichen an Kraftfahrzeugen,
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4E schematisch einen Querschnitt eines sechsten Ausführungsbeispiels einer Vorrichtung zur Beleuchtung von Kennzeichen an Kraftfahrzeugen und
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4F schematisch einen Querschnitt eines siebten Ausführungsbeispiels einer Vorrichtung zur Beleuchtung von Kennzeichen an Kraftfahrzeugen.
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Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
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In 1 ist eine perspektivische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels einer Vorrichtung 1 zur Beleuchtung von Kennzeichen 2 an nicht gezeigten Kraftfahrzeugen.
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Die Vorrichtung 1 umfasst eine als flächige organische Leuchtdiode ausgebildete Lichtquelle 1.1 und ein mit der Lichtquelle 1.1 gekoppeltes langgestrecktes optisches Element 1.2, wobei die Vorrichtung 1 oberhalb des Kennzeichens 2 parallel zu dessen flächiger Erstreckung angeordnet ist. In nicht gezeigten Ausführungsbeispielen ist alternativ eine Anordnung der Vorrichtung 1 unterhalb oder seitlich neben dem Kennzeichen 2 möglich. Die Lichtquelle 1.1 ist dabei als flache, langgestreckte und bandförmige organische Leuchtdiode ausgebildet.
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Das optische Element 1.2 weist eine zur Lichtquelle 1.1 ausgerichtete Lichteintrittsfläche 1.2.1 und eine im Wesentlichen zum Kennzeichen 2 gerichtete und in den 4A bis 4F näher dargestellte Lichtaustrittsfläche 1.2.2 auf.
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Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist das optische Element 1.2 ein langgezogenes gerades Prisma mit einer dreieckigen Grundfläche bzw. einem dreieckigen Querschnitt, welches zwei sich gegenüberliegende und parallel angeordnete Seitenflächen 1.2.3 in Form der dreieckigen Grundfläche aufweist. Die Seitenflächen 1.2.3 sind dabei derart ausgebildet, dass ihre dem Inneren des optischen Elements 1.2 zugewandten Innenseiten das mittels der Lichtquelle 1.1 eingekoppelte und in 2 näher dargestellte Licht L reflektieren. In einer möglichen Ausgestaltung sind die Innenseiten der Seitenflächen 1.2.3 zu diesem Zweck verspiegelt ausgebildet. Zur Realisierung der Verspiegelung sind die Seitenflächen 1.2.3 vorzugsweise metallisiert.
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Weiterhin umfasst das als Prisma ausgebildete optische Element 1.2 eine weitere von der Lichteintrittsfläche 1.2.1 und der Lichtaustrittsfläche 1.2.2 verschiedene, lichtreflektierende Fläche 1.2.5. Eine dem Inneren des optischen Elements 1.2 zugewandte Innenseite dieser Fläche 1.2.5 ist in einer möglichen Ausgestaltung zu diesem Zweck ebenfalls verspiegelt ausgebildet. Zur Realisierung der Verspiegelung ist die Fläche 1.2.5 vorzugsweise metallisiert.
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Aufgrund der lichtreflektierenden Ausbildung der Seitenflächen 1.2.3 und der weiteren Fläche wird eine Auskopplung von Licht L in Bereiche außerhalb des Kennzeichens 2 vermieden. Somit ist es möglich, eine Beleuchtung mit größerer Leuchtstärke oder bei gleicher Leuchtstärke eine Verringerung der erforderlichen Leuchtleistung der Lichtquelle 1.1 zu ermöglichen.
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2 zeigt einen Strahlengang des Lichts L durch das als Prisma ausgebildete optische Element 1.2. Die als organische Leuchtdiode ausgebildete Lichtquelle 1.1 zeichnet sich durch die sogenannte Lambertsche Abstrahlcharakteristik aus und führt aus diesem Grund zu einer homogenen Ausleuchtung des Kennzeichens 2 in horizontaler Richtung.
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Aufgrund der in 1 dargestellten und beschriebenen Anordnung und Ausbildung des optischen Elements 1.2 wird die homogene Ausleuchtung auch in vertikaler Richtung erzielt, da aufgrund der Anordnung des optischen Elements 1.2 und der Ausbildung desselben als Prisma das von der Lichtquelle 1.1 eingekoppelte Licht L mittels der lichtreflektierenden Fläche 1.2.5 teilweise nach unten, d. h. in den unteren Bereich des Kennzeichens 2, umgelenkt wird. Somit wird vermieden, dass auf dem Kennzeichen 2 in vertikaler Richtung weniger und stärker beleuchtete Bereiche existieren.
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In den 3A und 3B ist eine Verteilung einer Beleuchtungsstärke EV des Lichts L ohne Verwendung des optischen Elements 1.2 (3A) und mit Verwendung des als Prisma ausgebildeten optischen Elements 1.2 (3B) im Vergleich dargestellt.
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Aufgrund der Verwendung der als organische Leuchtdiode ausgebildeten Lichtquelle 1.1 ist die Beleuchtung des Kennzeichens 2, d. h. die Verteilung des Lichts I und dessen Beleuchtungsstärke EV, in horizontaler Richtung über eine Leuchtbreite X in einem Bereich B1 auch ohne Verwendung des optischen Elements 1.2 homogen ausgebildet. In vertikaler Richtung, d. h. in Richtung einer wachsenden Leuchtweite I, ist jedoch keine homogene Ausleuchtung ausgebildet. Vielmehr existieren der beleuchtete Bereich B1 mit vergleichsweise hoher Beleuchtungsstärke EV und ein nahezu unbeleuchteter Bereich B2 mit sehr geringer Beleuchtungsstärke EV.
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Bei Verwendung des optischen Elements 1.2 gemäß 3B wird zusätzlich die Verteilung des Lichts L in Richtung der wachsenden Leuchtweite I homogenisiert. Dadurch entstehen zwei homogen beleuchtete Bereiche B1 und B3 mit homogener Beleuchtungsstärke EV. Der unbeleuchtete Bereich B2 mit geringerer Beleuchtungsstärke EV ist dagegen sehr viel kleiner ausgebildet als bei der Ausführung der Vorrichtung 1 ohne Verwendung des optischen Elements 1.2 gemäß 3A.
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Um eine an die Positionierung der Vorrichtung 1 relativ zum Kennzeichen 2, an die spezifische Verteilung der organischen Leuchtdiode sowie an eine Form und Größe des Kennzeichens 2 angepasste homogene Verteilung des Lichts I zu realisieren, weisen die Lichteintrittsfläche 12.1 und Lichtaustrittsfläche 1.2.2 je nach Anwendungsfall unterschiedliche Formen auf.
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Die Lichteintrittsfläche 1.2.1 ist dabei eben, konkav oder konvex ausgebildet. Auch kann die Lichteintrittsfläche 1.2.1 mehrere konkave Abschnitte, konvexe Abschnitte und/oder Abschnitte mit einer Zahnung aufweisen. Die Lichtaustrittsfläche 1.2.2 ist ebenfalls eben, konkav oder konvex ausgebildet oder weist mehrere konkave Abschnitte, konvexe Abschnitte und/oder Abschnitte mit einer Zahnung auf. Dabei sind in Abhängigkeit des spezifischen Anwendungsfalls beliebige Kombinationen der Ausbildungen der Lichteintrittsfläche 1.2.1 und der Lichtaustrittsfläche 1.2.2 möglich.
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Eine Auswahl verschiedener möglicher Formen des optischen Elements 1.2 zeigen die 4A bis 4F.
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In 4A weist das optische Element 1.2 der Vorrichtung 1 einen elliptischen, bikonvexen Querschnitt auf. Das heißt, die Lichteintrittsfläche 1.2.1 und die Lichtaustrittsfläche 1.2.2 sind konvex ausgebildet, so dass sich eine sogenannte Kissenoptik bildet.
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4B zeigt die Vorrichtung 1 mit einem optischen Element 1.2, welches sich durch einen plankonvexen Querschnitt auszeichnet. Das heißt, die Lichteintrittsfläche 1.2.1 ist konvex und die Lichtaustrittsfläche 1.2.2 ist eben ausgebildet.
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In 4C ist die Vorrichtung 1 mit einem optischen Element 1.2 dargestellt, welches sich ebenfalls durch einen plankonvexen Querschnitt auszeichnet. Jedoch ist bei dieser Ausführung die Lichteintrittsfläche 1.2.1 eben und die Lichtaustrittsfläche 1.2.2 ist konvex ausgebildet.
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In 4D sind die Lichteintrittsfläche 1.2.1 und die Lichtaustrittsfläche 1.2.2 konkav ausgebildet, so dass das optische Element 1.2 der Vorrichtung 1 einen bikonkaven Querschnitt aufweist.
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4E zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Vorrichtung 1, wobei die Lichteintrittsfläche 1.2.1 mehrere parallel angeordnete konvexe Abschnitte aufweist, so dass sich eine dreidimensionale Walzenoptik ergibt. Die Lichtaustrittsfläche 1.2.2 ist eben geformt. Alternativ ist auch eine Kissenoptik möglich, d. h. die Lichteintrittsfläche 1.2.1 und/oder die Lichtaustrittsfläche 1.2.2 sind zusätzlich bzw. alternativ über ihre gesamte Breite konvex ausgebildet.
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Gemäß 4E weist die Lichteintrittsfläche 1.2.1 Abschnitte mit einer aus mehreren Teilflächen gebildeten Zahnung auf, so dass eine dreidimensionale Keilenoptik entsteht. Die Lichtaustrittsfläche 1.2.2 ist eben geformt.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Vorrichtung
- 1.1
- Lechtquelle
- 1.2
- optisches Element
- 1.2.1
- Lichteintrittsfläche
- 1.2.2
- Lichtaustrittsfläche
- 1.2.3
- Seitenfläche
- 1.2.5
- Fläche
- 2
- Kennzeichen
- B1
- Bereich
- B2
- Bereich
- B3
- Bereich
- EV
- Beleuchtungsstärke
- I
- Leuchtweite
- L
- Licht
- X
- Leuchtbreite
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 202007014598 U1 [0002]
- DE 102004028970 A1 [0003]
- DE 102006050775 A1 [0004]
