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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Leuchtvorrichtung für ein Kraftfahrzeug, welche ein Leuchtmittel und ein Lichtleitelement mit einem Einkoppelbereich und einem Auskoppelbereich aufweist, wobei ein eine helle Farbe aufweisendes Material den Einkoppelbereich zumindest teilweise umschließt und wobei in den Einkoppelbereich eingekoppeltes Licht an der dem Lichtleitelement zugewandten Seite des Materials zumindest teilweise reflektiert wird.
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Stand der Technik
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Aus der
DE 10 2010 046 342 A1 ist eine Kopplungsvorrichtung zur Einkopplung von Licht eines Leuchtmittels in einen Lichtleiter eines Fahrzeugs bekannt, welche einen Hohlkörper mit einer zumindest teilweise reflektierenden Innenwand sowie einer ersten und einer Seite umfasst. Die erste und die zweite Seite sind zumindest teilweise transparent ausgebildet, wobei an die erste Seite das Leuchtmittel und an die zweite Seite der Lichtleiter ankoppelbar sind.
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Ferner ist aus der
DE 102 22 828 A1 ein Bestrahlungsgerät mit einem Gehäuse bekannt, welches eine einzige lichtemittierende Einheit und eine lichtaufnehmende Einheit mit einer Eintrittsöffnung und ein Reflektorelement aufweist, wobei sich das Reflektorelement über die gesamte Distanz zwischen lichtemittierender Einheit und Eintrittsöffnung der lichtaufnehmenden Einheit erstreckt.
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Die Bedeutung von Licht im Straßenverkehr als auch von Ambientelicht in und an einem Kraftfahrzeug hat in den letzten Jahren stetig zugenommen. Dies ist unter anderem auch auf die Zunahme der Bedeutung von zum Beispiel den Fahrzeug-Scheinwerfern als herausstechende Designmerkmale eines Kraftfahrzeugs insgesamt zurückführbar. Allerdings sind die derzeit auf dem Markt verfügbaren Beleuchtungssysteme des Standes der Technik sehr komplex im Aufbau beziehungsweise sehr bauteilaufwändig. Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Leuchtvorrichtung für ein Kraftfahrzeug bereitzustellen, welche einen einfachen Aufbau aufweist, kostengünstig ist sowie unter gegenüber dem Stand der Technik verringertem Bauteilbedarf herstellbar ist. Ferner ist es Aufgabe der Erfindung, einen einfachen Reflektor mit einer Optik bereitzustellen, welcher sich von verchromten Reflektoren abhebt.
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Offenbarung der Erfindung
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Die erfindungsgemäße Aufgabe wird mit einer Leuchtvorrichtung gemäß dem Hauptanspruch gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen beschrieben.
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Erfindungsgemäß wird eine Leuchtvorrichtung für ein Kraftfahrzeug zur Verfügung gestellt, welche ein Lichtleitelement umfasst, welches einen Einkoppelbereich und einen Auskoppelbereich aufweist, wobei in den Einkoppelbereich eingekoppeltes Licht im Wesentlichen über den Auskoppelbereich ausgekoppelt wird. Des Weiteren umfasst die Leuchtvorrichtung ein Leuchtmittel, welches vor dem Einkoppelbereich angeordnet und dazu ausgebildet ist, Licht in den Einkoppelbereich einzustrahlen. Erfindungsgemäß umschließt ein eine helle Farbe aufweisendes Material den Einkoppelbereich zumindest teilweise, welches das in den Einkoppelbereich des Lichtleitelementes eingekoppelte Licht an seiner dem Lichtleitelement zugewandten Seite zumindest teilweise reflektiert.
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Eine derart ausgeführte Leuchtvorrichtung ermöglicht es, die Einkoppelstrecke beziehungsweise den Einkoppelbereich des Lichtleitelementes verkürzt auszuführen, da das Licht an dem die helle Farbe aufweisenden Material reflektiert wird. Ferner wird der Anteil des Lichtverlustes im Einkoppelbereich des Lichtleitelementes stark reduziert, woraus sich eine bessere Nutzung des in das Lichtleitelement eingekoppelten Lichtes insgesamt ergibt.
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In einer bevorzugten Ausführungsform weist die helle Farbe im HSV-Farbraum einen Hellwert V auf, welcher größer oder gleich V = 50% ist. Durch eine derartige Einschränkung sind prinzipiell alle Farben ab einer bestimmten Helligkeit für die Ausgestaltung des den Einkoppelbereich zumindest teilweise umschließenden Materials möglich. Der HSV-Farbraum, also der hue-saturation-value-Farbraum, ist der Farbraum etlicher Farbmodelle, bei denen man die Farbe mit Hilfe des Farbtons, englisch „hue”, der Farbsättigung, englisch „saturation, und des Hellwerts beziehungsweise der Dunkelstufe, englisch „value”, definiert.
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In einer ferner bevorzugten Ausführungsform ist das Material weiß. Mit einem weiß ausgeführten Material lassen sich die zuvor beschriebenen Effekte im besonderen Maße erreichen. Eine weiße Fläche reflektiert in der Theorie alle einfallende Strahlung des sichtbaren Spektralbereichs vollständig. Daher weisen weiße Materialien in der Realität zumindest einen hohen Reflektionsgrad auf.
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Vorzugsweise ist das Material um das Lichtleitelement gespritzt. Eine derart ausgeführte Leuchtvorrichtung lässt sich besonders einfach, schnell und unter geringem Kostenaufwand herstellen.
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Bevorzugt sind das Lichtleitelement und das Material als zwei Komponenten-Kunststoff ausgeführt, wobei das Lichtleitelement eine erste Komponente des zwei Komponenten-Kunststoffes darstellt, während das Material die zweite Komponente des zwei Komponenten-Kunststoffes darstellt. Zwei Komponenten-Kunststoffe lassen sich einfach und kostengünstig herstellen. Beispielsweise lassen sich zwei Komponenten-Kunststoffe einfach spritzen, sodass hohe Stückzahlen einfach fertigbar sind.
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Vorzugsweise weist das Material einen Reflexionsgrad von höchstens R = 0,8 auf. Damit ist die Reflexion des Materials auf ein Maximum begrenzt.
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Bevorzugt ist das Lichtleitelement ein länglicher Lichtleiter. Längliche Lichtleiter sind eine der häufigsten Ausführungsformen von Lichtleitelementen. Sie eignen sich in dieser Form beispielsweise im besonderen Maße für den Verbau in dem Scheinwerfer eines Kraftfahrzeugs.
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In einer bevorzugten Weiterentwicklung dieser Ausführungsform macht der Einkoppelbereich höchstens ein Viertel der Gesamtlänge des länglichen Lichtleiters aus. Damit ist der Einkoppelbereich beziehungsweise die Einkoppelstrecke des Lichtleiters im Vergleich zu den Lichtleitelementen vergleichbarer Leuchtvorrichtungen verkürzt. Der Auskoppelbereich ist dementsprechend verlängert ausgeführt, wodurch sich der Anteil des von dem Lichtleiter abgestrahlten Lichtes insgesamt erhöht.
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Bevorzugt sind das Lichtleitelement und das Material zumindest über einen Teil ihrer gemeinsamen Berührfläche miteinander verschmolzen. Durch die Verschmelzung ist ein fester Verbund zwischen den beiden Materialien gegeben.
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Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben und in der Beschreibung beschrieben.
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Zeichnungen
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Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand der Zeichnungen und der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:
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1 eine prinziphaft dargestellte Leuchtvorrichtung des Standes der Technik, und
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2 ein prinziphaft dargestelltes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Leuchtvorrichtung.
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Ausführungsformen der Erfindung
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Es zeigt 1 eine prinziphaft dargestellte Leuchtvorrichtung 30 des Standes der Technik. Diese weist ein als länglicher Lichtleiter ausgeführtes Lichtleitelement 20 mit einem Einkoppelbereich 18 sowie einem Auskoppelbereich 17 auf. Ferner umfasst die Leuchtvorrichtung 30 des Standes der Technik ein Leuchtmittel 10, welches vor dem Einkoppelbereich 18 angeordnet und dazu ausgebildet ist, Licht in den Einkoppelbereich 18 einzustrahlen. Licht, welches von dem Leuchtmittel 10 in den Einkoppelbereich 18 des Lichtleitelementes 20 eingekoppelt wird, wird im Wesentlichen über den Auskoppelbereich 17 ausgekoppelt. Um die Auskopplung von Licht im Auskoppelbereich 17 zu begünstigen, sind im Auskoppelbereich 17 Auskoppelstrukturen 16 vorgesehen, welche sich als Einkerbungen orthogonal zur Längsrichtung beziehungsweise orthogonal zur Ausbreitungsrichtung des Lichtleiters, entlang des Querschnitts desselben erstrecken. Die Auskopplung des Lichtes aus dem Auskoppelbereich 17 ist in 1 durch dicht benachbarte Pfeile ausgedrückt, was eine hohe Lichtintensität des aus dem Auskoppelbereich 17 abgestrahlten Lichtes versinnbildlichen soll. Allerdings kommt es auch im Einkoppelbereich 18 zu einer unerwünschten Auskopplung von Licht. Dieses unerwünschterweise ausgekoppelte Licht ist durch weiter voneinander beabstandete Pfeile versinnbildlicht. Das Leuchtmittel 10 ist als LED ausgeführt.
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Die 2 zeigt ein prinziphaft dargestelltes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Leuchtvorrichtung 30. Die erfindungsgemäße Leuchtvorrichtung 30 umfasst ein Lichtleitelement 20, welches einen Einkoppelbereich 18 und einen Auskoppelbereich 17 aufweist. Das Lichtleitelement 20 ist wie in dem in 1 dargestellten Beispiel einer Leuchtvorrichtung 30 des Standes der Technik in diesem Ausführungsbeispiel rein beispielhaft als länglicher Lichtleiter ausgeführt. Es können allerdings auch erfindungsgemäße Leuchtvorrichtungen 30 ausgeführt sein, bei denen das Lichtleitelement 20 eine beliebige andere Form aufweist. Vor dem Einkoppelbereich 18 des Lichtleiters ist ein rein beispielhaft als LED ausgeführtes Leuchtmittel 10 angeordnet, welches dazu ausgebildet ist, Licht in den Einkoppelberiech 18 des Lichtleiters einzustrahlen. In den Einkoppelbereich 18 eingestrahltes beziehungsweise eingekoppeltes Licht wird im Wesentlichen über den Auskoppelbereich 17 ausgekoppelt.
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Ferner weist die Leuchtvorrichtung 30 ein eine helle Farbe aufweisendes Material 5 auf, welches den Einkoppelbereich 18 in diesem Ausführungsbeispiel rein beispielhaft vollständig umschließt beziehungsweise umgibt oder umfasst. Es können allerdings auch erfindungsgemäße Leuchtvorrichtungen 30 ausgeführt werden, in welchen das helle Material 5 den Einkoppelbereich 18 des Lichtleitelementes 20 nur teilweise umschließt beziehungsweise umgibt. Durch das helle Material 5, welches den Einkoppelbereich 18 vollständig umschließt, wird das in den Einkoppelbereich 18 des Lichtleitelementes 10 eingekoppelte Licht an der dem Lichtleiter zugewandten Seite des hellen Materials 5 zu einem großen Teil reflektiert. Aus diesem Grund kann der Einkoppelbereich 18, beispielsweise im Vergleich zu dem Lichtleitelement 20 der in 1 dargestellten Leuchtvorrichtung 30, kürzer ausgeführt werden. Auf Grund des hellen Materials 5 tritt also ein geringerer Teil des in den Einkoppelbereich 18 eingekoppelten Lichtes aus dem Einkoppelbereich 18 des Lichtleiters aus.
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In diesem Ausführungsbeispiel weist die helle Farbe des den Einkoppelbereich 18 des Lichtleiters umschließenden beziehungsweise umgebenden Materials 5 im HSV-Farbraum einen Hellwert V auf, welcher größer als V = 50% ist. In diesem Ausführungsbeispiel liegt der Hellwert V rein beispielhaft bei einem Wert von V = 70%. Ferner ist das helle Material 5 in diesem Ausführungsbeispiel rein beispielhaft weiß ausgeführt. Das helle Material 5 kann in anderen Ausführungsformen von erfindungsgemäßen Leuchtvorrichtungen 40 allerdings auch einen anderen Farbton aufweisen. In diesem Ausführungsbeispiel ist das helle Material 5 rein beispielhaft um das Lichtleitelement 20 gespritzt. Das helle Material 5 kann allerdings auch auf andere Art und Weise mit dem Lichtleitelement 20 in Verbindung gebracht beziehungsweise auf das Lichtleitelement 20 aufgebracht werden.
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Es können allerdings auch erfindungsgemäße Leuchtvorrichtungen 30 ausgeführt sein, bei denen das Lichtleitelement 20 und das helle Material 5 als zwei Komponenten-Kunststoff ausgeführt sind, wobei das Lichtleitelement 10 eine erste Komponente des zwei Komponenten-Kunststoffes darstellt, während das helle Material 5 die zweite Komponente des zwei Komponenten-Kunststoffes darstellt. Ferner können auch andere Materialien für die Ausführung erfindungsgemäßer Leuchtvorrichtungen 30 verwandt werden. In diesem Ausführungsbeispiel weist das helle Material 5 rein beispielhaft einen Reflexionsgrad von höchstens R = 0,8 auf.
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Es können allerdings auch erfindungsgemäße Leuchtvorrichtungen 30 mit hellen Materialien 5 ausgeführt sein, welche einen von R = 0,8 verschiedenen Reflexionsgrad aufweisen. Der Auskoppelbereich 17, welcher auf den Einkoppelbereich 18 beziehungsweise auf den Durchmischbereich folgt, weist in diesem Ausführungsbeispiel rein beispielhaft Auskoppelstrukturen 16 auf, welche sich, wie bei dem in 1 dargestellten Lichtleiter, als Einkerbungen orthogonal zur Längsrichtung beziehungsweise orthogonal zur Ausbreitungsrichtung des Lichtleiters, entlang des Querschnitts des Lichtleiters 20 erstrecken. Die Auskopplung des Lichtes aus dem Auskoppelbereich 17 ist in 2 ebenfalls durch dicht benachbarte Pfeile ausgedrückt. Die Lichtintensität des aus dem Auskoppelbereich 17 ausgekoppelten Lichtes ist in diesem Ausführungsbeispiel sehr hoch.
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In diesem Ausführungsbeispiel weist der Lichtleiter rein beispielhaft eine Länge von 300 mm auf. Von diesen 300 mm Gesamtlänge macht der Einkoppelbereich 18 in diesem Ausführungsbeispiel rein beispielhaft lediglich ein Fünftel, das heißt 60 mm aus. Es können allerdings auch erfindungsgemäße Leuchtvorrichtungen 30 ausgeführt sein, welche längere oder kürzere Lichtleiter aufweisen, welche auch längere oder kürzere Einkoppelbereiche 18 aufweisen können. Ferner sind das Lichtleitelement 20 und das Material 5 in diesem Ausführungsbeispiel rein beispielhaft über ihre gemeinsamen Berührfläche 2 miteinander verschmolzen. Es können allerdings auch erfindungsgemäße Leuchtvorrichtungen 30 ausgeführt werden, bei denen das helle Material 5 und das Lichtleitelement 20 nur über einen Teil ihrer gemeinsamen Berührfläche 2 miteinander verschmolzen sind oder aber bei denen das helle Material 5 und das Lichtleitelement 20 gar nicht miteinander verschmolzen sondern auf andere Art und Weise miteinander verbunden sind.
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Bezugszeichenliste
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- 2
- Berührfläche
- 5
- Material
- 10
- Leuchtmittel
- 16
- Auskoppelstrukturen
- 17
- Auskoppelbereich
- 18
- Einkoppelbereich
- 20
- Lichtleitelement
- 30
- Leuchtvorrichtung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102010046342 A1 [0002]
- DE 10222828 A1 [0003]
