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Die Erfindung betrifft eine Rangierleuchte für Fahrzeuge nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
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Aus der
WO 02/ 08 015 A1 ist eine Rangierleuchte für Fahrzeuge bekannt, die in einem Seitenspiegel des Fahrzeugs integriert ist und zur Erzeugung einer Orientierungslichtfunktion einen Einstiegsbereich eines stehenden Fahrzeugs ausleuchtet. Die Rangierleuchte ist zu diesem Zweck in einem unteren Bereich des Seitenspiegels angeordnet und weist eine Lichtquelle sowie eine Lichtführungseinrichtung auf, mittels derer in vertikaler Richtung nach unten ein Lichtbündel abgestrahlt wird. Damit ein größerer Einstiegsbereich ausgeleuchtet werden kann, kann die Rangierleuchte mittels eines Motors um eine vertikale Achse verschwenkt werden. Der Ausleuchtbereich im unbewegten Zustand der Rangierleuchte ist jedoch räumlich eng begrenzt.
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Aus der
US 2010 / 0 061 113 A1 ist eine Rangierleuchte mit einer Lichtquelle und einem Reflektor bekannt, wobei der Reflektor eine asphärisch ausgebildete Reflektorfläche aufweist. Die Streuung des reflektierten Lichtes ist in einer Längsrichtung des Fahrzeugs größer als in einer seitlichen Richtung.
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Aus der
DE 198 33 299 C1 ist eine Rangierleuchte mit einer Lichtquelle und einer Lichtscheibe bekannt, die Fresnelprismen aufweist zur Ablenkung des Lichtes in eine Vorzugsrichtung.
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Aus der
DE 10 2009 052 771 A1 ist eine Rangierleuchte für einen Türspiegel mit einer Fresnellinse vorgesehen mit unterschiedlichen Körnungen, so dass das Licht in unterschiedliche Richtungen abgestrahlt werden kann.
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Aus der
DE 202 00 571 U1 und der
DE 11 2011 101 860 T5 sind jeweils Rangierleuchten mit Lichtleitelementen enthaltend Mantelflächen bekannt, an denen eingekoppeltes Licht totalreflektiert wird.
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Aus der
US 2004 / 0 257 824 A1 ist eine Rangierleuchte mit einer Lichtführungseinrichtung, die einen Reflektor und eine Linse mit Prismenelementen aufweist, bekannt. Die Prismenelemente sind jedoch auf einer Innenseite der Streuplatte angeordnet und können daher nur einen Leuchtbereich in einem begrenzten Umfang erzeugen.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Rangierleuchte für Fahrzeuge derart weiterzubilden, dass auf einfache Weise der Ausleuchtbereich für eine Rangierlicht- oder Orientierungsfunktion vergrößert wird, insbesondere soll eine längliche Ausleuchtung eines größeren Bereiches seitlich des Fahrzeugs bereitgestellt werden, ohne eine mechanische Verstelleinrichtung zu nutzen.
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Zur Lösung dieser Aufgabe weist die Erfindung die Merkmale des Patentanspruchs 1 auf.
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Der besondere Vorteil der Erfindung besteht darin, dass durch die Erzeugung eines Längslichtbündels ein rechteckförmiger Ausleuchtungsbereich geschaffen wird, der dem Fahrer des Fahrzeugs das Rangieren des Fahrzeugs erleichtert. Er kann beispielsweise Hindernisse, Schlaglöcher in der Straße oder dergleichen besser erkennen, da durch die Rangierlicht- oder Orientierungslichtfunktion quasi ein Leuchtband erzeugt wird, das vollständig den seitlichen Bereich des Fahrzeugs ausleuchtet, ohne andere Verkehrsteilnehmer zu blenden. Das Leuchtband kann eine Breite von ca. 1,5 m und eine Längenausdehnung von ca. 6,50 m aufweisen. Da der Seitenspiegel vorzugsweise in einem vorderen Bereich des Fahrzeugs angeordnet ist, wird vorzugsweise ein größerer Teil des Lichtstroms nach hinten abgestrahlt, so dass vom Seitenspiegel nach vorne eine Länge von 2,5 m und nach hinten eine Länge von 4 m ausgeleuchtet wird.
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Nach der Erfindung ist der Verbreiterungsabschnitt des Lichtleitkörpers als ein Reflektor ausgebildet, dessen Öffnung von einer Leuchtplatte abgedeckt ist. Die Leuchtplatte weist die mit Prismenelementen versehene Lichtauskoppelfläche auf. Während das Licht mittels des Reflektors parallelisiert wird, sorgt die Leuchtplatte zur Streuung des Lichtes entlang eines Leuchtstreifens in Vorzugsrichtung.
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Nach der Erfindung sind die Prismenelemente der Lichtauskoppelfläche matrixartig angeordnet, wobei Prismenflanken in der in Vorzugsrichtung nebeneinander angeordneten Prismenelemente in einen unterschiedlichen Neigungswinkel und Prismenflanken von quer zur Vorzugsrichtung nebeneinander angeordneten Prismenelementen in einem gleichen Neigungswinkel angeordnet sind. Vorteilhaft kann hierdurch eine stärkere Lichtumlenkung in Vorzugsrichtung erfolgen, wobei in Abhängigkeit von der Steilheit dieser Flanken die Länge des Leuchtbandes nach hinten bzw. nach vorne gesteuert werden kann. Beispielsweise kann hierdurch eine unsymmetrische Lichtverteilung auf der Straße realisiert werden. Vorteilhaft kann hierdurch auch die Lichtmenge direkt unterhalb der Leuchte reduziert werden, was für die Homogenität der Ausleuchtung förderlich ist.
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Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist in Lichtabstrahlrichtung vor der Lichtauskoppelfläche des Lichtleitkörpers eine Lichtscheibe mit Streuoptikelementen angeordnet, so dass eine weitergehende Streuung gewährleistet ist. Alternativ kann für unterschiedliche Ausführungen, insbesondere für die erste oder zweite Variante der oben beschriebenen Ausführungsform auch eine optikfreie Lichtscheibe oder eine strukturierte Lichtscheibe ohne Streuoptikelemente vorgesehen sein.
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Nach einer Weiterbildung der Erfindung kann die Lichtauskoppelfläche oder die Lichtscheibe mit einer Erodier- oder Ätzstruktur versehen sein, so dass eine Vergleichmäßigung des abgestrahlten Lichtes erfolgen kann.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der 5 bis 9 näher erläutert.
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Es zeigen:
- 1 eine perspektivische Darstellung einer Rangierleuchte mit einem Lichtleitkörper nach von den Patentansprüchen nicht umfassten ersten Ausführungsform von schräg unten,
- 2 eine Draufsicht des Lichtleitkörper gemäß 1,
- 3 eine perspektivische Vorderansicht des Lichtleitkörpers nach einer von den Patentansprüchen nicht umfassten zweiten Ausführungsform,
- 4 eine Draufsicht auf den Lichtleitkörper gemäß 3,
- 5 eine perspektivische Ansicht einer Rangierleuchte nach einer von den Patentansprüchen umfassten dritten Ausführungsform von unten,
- 6 eine perspektivische Darstellung der Rangierleuchte gemäß 5 von oben,
- 7 eine Seitenansicht der Rangierleuchte gemäß 5 und 6 mit zusätzlicher Lichtscheibe quer zur Fahrzeuglängsachse gesehen,
- 8 eine Seitenansicht der Rangierleuchte gemäß 5 und 6 mit zusätzlicher Lichtscheibe in Richtung der Fahrzeuglängsachse gesehen und
- 9 eine schematische Draufsicht auf einen Seitenbereich eines Fahrzeugs.
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Eine Rangierleuchte für Fahrzeuge ist in einem Seitenspiegel 31 eines Fahrzeugs 30, vorzugsweise eines Kraftfahrzeugs, integriert angeordnet. Die Rangierleuchte schließt vorzugsweise bündig zu einer Unterseite des Seitenspiegels 31 ab, so dass bei höheren Geschwindigkeiten des Fahrzeugs 30 keine unerwünschten Geräusche (Pfeiftöne) entstehen. Der Seitenspiegel 31 weist an seiner Unterseite eine Ausnehmung auf, in der die Rangierleuchte montiert ist.
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Die Rangierleuchte erzeugt ein Lichtbündel, das in vertikaler Richtung nach unten gerichtet ist zur Erzeugung einer Rangierlichtfunktion, mittels derer ein seitlicher Ausleuchtungsbereich 32 über die gesamte Fahrzeuglänge ausgeleuchtet werden kann. Hierbei ist ein maximaler Abstrahlwinkel des in einer parallel zur Fahrzeuglängsachse angeordneten Ebene verlaufenden Lichtbündels größer als 60°. Der maximale Abstrahlwinkel kann vorzugsweise in einem Bereich zwischen 70° und 80° liegen. Quer zur Fahrzeuglängsachse wird lediglich ein maximaler Bereich der Fahrbahn von 10 m ausgeleuchtet. Insofern dient die Rangierleuchte zur Ausleuchtung eines langgestreckten Bereichs bzw. ermöglicht einen rechteckförmigen Leuchtbereich auf der Straße, so dass beispielsweise beim Einlegen eines Rückfahrgangs oder bei langsamer Vorwärtsgeschwindigkeit der Fahrer des Fahrzeugs 30 Hindernisse, Schlaglöcher oder dergleichen auf der Straße erkennen kann. Vorteilhaft können hierdurch Schaden hervorrufende Situationen im Rangierbetrieb des Fahrzeugs 30 verhindert werden.
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Die Rangierleuchte weist eine Lichtquelle 1 sowie eine Lichtführungseinrichtung auf, mittels derer das vorgegebene langgestreckte Lichtbündel erzeugt wird. Die Lichtquelle 1 ist vorzugsweise als LED-Lichtquelle (Halbleiterlichtquelle) ausgebildet.
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Nach einer nicht von den Patentansprüchen umfassten Ausführungsform der Rangierleuchte gemäß den 1 und 2 ist die Lichtführungseinrichtung als ein Lichtleitkörper 2 ausgebildet, der in vertikaler Richtung V nach unten ein Verbreiterungsteil bildet. Der Lichtleitkörper 2 weist einen ersten Hauptkörperabschnitt 4 und einen an einer gegenüberliegenden Seite desselben angeordneten zweiten Hauptkörperabschnitts 4' auf, zwischen denen ein zentraler Nebenkörperabschnitt 3 angeordnet ist. Die Hauptkörperabschnitte 4, 4' sind jeweils flügelförmig ausgebildet und verbreitert sich in Richtung einer der Lichtquelle 1 abgewandten Lichtauskoppelfläche 7,. die eine im Wesentlichen rechteckförmige Kontur aufweist.
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Der Nebenkörperabschnitt 3 ist kegelstumpförmig ausgebildet und erstreckt sich ausgehend von einer der Lichtquelle 1 zugewandten Seite unter einem vergrößerten Abstand a zu den Hauptkörperabschnitten 4, 4'. Die Hauptkörperabschnitte 4, 4' und der Nebenkörperabschnitt 3 sind nebeneinander in einer Vorzugsrichtung 6 angeordnet. Die Vorzugsrichtung 6 verläuft in Richtung eines seitlich des Fahrzeugs auszuleuchtenden Bereiches.
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Ein an der der Lichtquelle 1 abgewandten Seite angeordnetes Ende des Nebenkörperabschnitts 3 dient als Lichtauskoppelfläche 5, Die Lichtauskoppelflächen 7 der Hauptkörperabschnitte 4, 4' erstrecken sich in einer Ebene, die zu einer Erstreckungsebene der Lichtauskoppelfläche 5 des Nebenkörperabschnitts 3 einen spitzen Winkel α einschließt.
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Während der Nebenkörperabschnitt 3 ein zentrale Teillichtbündel L1 abstrahlt, strahlen die Hauptkörperabschnitte 4, 4' über ihre Lichtauskoppelflächen 7 jeweils ein weiteres Teillichtbündel L2 bzw. L2' ab. Die Teillichtbündel L1, L2, L2' bilden zusammen das Lichtbündel, das den rechteckförmigen Seitenbereich 32 des Fahrzeugs 30 ausleuchtet. Die Vorzugsrichtung 6 verläuft in Fahrzeuglängsrichtung F. Das durch Überlagerung der Teillichtbündel L1, L2, L2' gebildete Lichtbündel ist als ein Längslichtbündel ausgebildet, das in der Vorzugsrichtung 6 orientiert abgestrahlt wird und das eine rechteckförmige oder ovalförmige Lichtverteilung unter Bildung eines Öffnungswinkels φ erzeugt. Der Ausleuchtungsbereich 32 kann beispielsweise 1,5 m breit und 6,5 m lang sein. Der maximale Abstrahlwinkel zu einer vertikalen Ebene, der insbesondere durch die Hauptkörperabschnitte 4, 4' abgestrahlt wird, beträgt mindestens 60°, vorzugsweise 70° bis 80°. Der eine Hauptkörperabschnitt 4 leuchtet mit seinem Teillichtbündel L2 einen vorderen Teil 33 und der andere Hauptkörperabschnitt 4' mit seinem Teillichtbündel L2' einen hinteren Teil 34 des Ausleuchtungsbereiches 32 aus. Der Nebenkörperabschnitt 3 leuchtet mit seinem Teillichtbündel L1 einen zentralen Teil 35 des Ausleuchtbereiches 32 aus.
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Die Lichtauskoppelfläche 5 des Nebenkörperabschnitts 3 bzw. die Lichtauskoppelflächen 7 der Hauptkörperabschnitte 4, 4' weisen jeweils eine Anzahl von Prismenelementen 8 zur Streuung des Lichtes auf. Auf einer der Lichtquelle 1 zugewandten Seite laufen der Nebentkörperabschnitt 3 und die Hauptkörperabschnitte 4, 4' zu einer gemeinsamen Stirnfläche zusammen, die eine Lichteinkoppelfläche 9 des Lichtleitkörpers 2 bildet.
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Der Nebenkörperabschnitt 3 weist einen kreisförmigen oder elliptischen Querschnitt auf. Zwischen der Lichteinkoppelfläche 9 und der Lichtauskoppelfläche 5 des Nebenkörperabschnitts 3 begrenzt eine Mantelfläche 10 den massiv ausgebildeten Nebenkörperabschnitts 3, an der das über die Lichteinkoppelfläche 7 eingekoppelte Licht totalreflektiert wird in Richtung der Lichtauskoppelfläche 5.
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Zwischen der Lichteinkoppelfläche 9 und der Lichtauskoppelfläche 7 der Hauptkörperabschnitte 4, 4' erstrecken sich schmale Mantelflächen 11 und breite Mantelflächen 11', an denen das eingekoppelte Licht in Richtung der Lichtauskoppelfläche 7 totalreflektiert wird.
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Nach einer alternativen nicht von den Patentansprüchen umfassten Ausführungsform der Rangierleuchte gemäß den 3 und 4 ist ein Lichtleitköper 12 vorgesehen, der aus einem Nebenkörperabschnitt 13 und in Vorzugsrichtung 6 benachbart zu demselben anschließenden Hauptkörperabschnitten 14, 14' besteht. Im Unterschied zu dem Lichtleitkörper 2 gehen die Hauptkörperabschnitte 14, 14' jeweils stetig in den Nebenkörperabschnitt 13 über. Der Lichtleitkörper 12 weist somit einen kompakten Aufbau auf.
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Gleiche Bauteile bzw. Bauteilfunktionen sind mit den gleichen Bezugsziffern versehen.
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Der Lichtleitkörper 12 weist gegenüberliegende großflächige Mantelflächen 15 und gegenüberliegende kleinflächige Mantelflächen 16 auf. Die großflächigen Mantelflächen 15 sind vorzugsweise parallel zueinander ausgebildet. Die kleinflächigen Mantelflächen 16 sind jeweils bogenförmig und in vertikaler Richtung V bzw. Hauptabstrahlrichtung verbreitert ausgebildet. Der Nebenkörperabschnitt 13 weist eine nach außen gewölbte Form als Lichtauskoppelfläche 17 auf, die jeweils mit einer Mehrzahl von Prismenelementen 8 versehen ist. Lichtauskoppelflächen 18, 18' der Hauptkörperabschnitte 14, 14' sind in einem spitzen Winkel α geneigt zu der Lichtauskoppelfläche 17 des Nebenkörperabschnitts 13 angeordnet, so dass das Lichtbündel unter einem Öffnungswinkel φ = 120° - wie nach der ersten Ausführungsform der Erfindung - abstrahlbar ist.
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In einer Seitenrichtung 19 weist der Lichtleitkörper 12 eine geringere Erstreckung auf als in der Vorzugsrichtung 6. Die Seitenrichtung 19 ist senkrecht zur Vertikalrichtung V sowie senkrecht zur Vorzugsrichtung 6 ausgebildet.
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Nach einer nicht dargestellten weiteren nicht von den Patentansprüchen erfassten Ausführungsform der Rangierleuchte kann in einem Abstand zu der Lichtauskoppelfläche 5, 7 des Lichtleiters 2 bzw. der Lichtauskoppelfläche 17, 18 des Lichtleiters 12 eine flache Lichtscheibe mit zusätzlichen Streuoptikelementen vorgesehen sein. Hierdurch ist eine weitere Streuung des Lichtes gewährleistet.
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Nach einer Ausführungsform der Erfindung gemäß den 5 bis 8 ist die Lichtführungseinrichtung durch einen Lichtführungskörper 22 gebildet, der auf einer der Lichtquelle 1 zugewandten Seite einen Reflektor 23 und auf einer der Lichtquelle 1 abgewandten Seite eine Streuplatte 24 aufweist. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind zwei Lichtquellen 1 vorgesehen, denen jeweils ein Reflektor 23 zugeordnet ist. Zusätzlich sind an dem Lichtführungskörper 22 Befestigungsmittel 25 mit Bohrungen angeformt zur Befestigung des Lichtführungskörpers 22 an dem Gehäuse des Seitenspiegels 31. Die Reflektoren 23 dienen zur Parallelisierung des von den Lichtquellen 1 abgesandten Lichtes. Die Streuplatte 24 deckt die Öffnungen der Reflektoren 23 ab.
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Die Streuplatte 24 weist auf einer der Lichtquelle 1 abgewandten Seite eine4 Lichtauskoppelfläche mit einer Anzahl von matrixartig angeordneten Prismenelementen 28 auf, die über erste Prismenflanken 28' verfügen, die in Vorzugsrichtung 6 einen veränderten Neigungswinkel aufweisen. Ferner verfügen die Prismenelemente 28 über zweite Prismenflanken 28", die senkrecht zur Vorzugsrichtung 6, nämlich in Seitenrichtung 19 einen gleichen Neigungswinkel aufweisen. Die Prismenflanken 28', 28" der Prismenelemente 28 sind so ausgelegt, dass der rechteckförmige Ausleuchtbereich 32 erzeugt wird. Die in Vorzugsrichtung 6 reihenförmig angeordneten Prismenelemente 28 weisen unterschiedlich geneigte Prismenflanken 28' auf, die steiler und höher ausgebildet sind, so dass Licht stärker in den hinteren Teil 34 des Ausleuchtbereiches 32 umgelenkt werden kann. Insbesondere aus 7 ist ersichtlich, dass die ersten Prismenflanken 28' in einem in Fahrtrichtung vorderen Bereich des Lichtführungskörper 22 eine größere Länge aufweisen als in einem in Fahrtrichtung hinteren Bereich. In Fahrtrichtung hinten angeordnete Prismenflanken 28' weisen erste Prismenflächen 28 auf, die eine relativ kleine Länge aufweisen.
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Auf eine den Reflektoren 23 zugewandten Seite weist die Streuplatte 24 eine vorzugsweise ebene Lichteintrittsfläche auf.
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Den LED-Lichtquellen 1 sind jeweils eine Linse zugeordnet, die zwischen der Lichtquelle 1 und dem Reflektor 23 angeordnet ist. Diese unterstützt die Parallelisierung des von der LED-Lichtquelle 1 abgestrahlten Lichtes.
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In einem Abstand zu der Streuplatte 24 ist eine Lichtscheibe 26 vorgesehen, die auf einer der Streuplatte 24 zugewandten Seite kissenförmige Streuoptikelemente 27 aufweist. Diese ermöglichen eine weitergehende Streuung des Lichtes.
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Die Kissenoptikelemente 27 ermöglichen eine starke Streuung des Lichtes in den vorderen Teil 33 und den hinteren Teil 34 des Ausleuchtbereiches 32. Sie weisen relativ steile Flanken auf.
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Die Streuplatte 24 und die Lichtscheibe 26 sind aus einem transparenten Material hergestellt, wie die Lichtleitkörper 2 und 12.
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Der Reflektor 23 dient als Verbreiterungsteil des Lichtführungskörpers 22. Die Prismenelemente 28 sind auf der Lichtauskoppelfläche der Streuplatte 24 matrixartig verteilt angeordnet.
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Die Lichtscheibe 26 und/oder die Lichtleitkörper 2, 12 und/oder die Streuplatte 24 können mit einer Erodier- oder Ätzstruktur versehen sein, so dass eine größere Streuung bewirkt wird.
