DE102013103410A1 - Lighting device for vehicles - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Beleuchtungsvorrichtung für Fahrzeuge mit einer ersten Leuchteinheit enthaltend eine Laserlichtquelle und eine der Laserlichtquelle zugeordnete erste Optikeinheit, wobei eine zweite Leuchteinheit enthaltend eine LED-Lichtquelle und eine derselben zugeordnete zweite Optikeinrichtung vorgesehen ist, wobei eine Ausleuchtfläche der ersten Optikeinrichtung größer ist als eine Ausleuchtfläche der zweiten Optikeinrichtung.The invention relates to a lighting device for vehicles with a first light unit comprising a laser light source and a first optical unit associated with the laser light source, wherein a second light unit comprising an LED light source and a second optical device associated therewith is provided, wherein a footprint of the first optical device is greater than one Illuminated surface of the second optical device.
Description
Die Erfindung betrifft eine Beleuchtungsvorrichtung für Fahrzeuge mit einer ersten Leuchteinheit enthaltend eine Laserlichtquelle und eine der Laserlichtquelle zugeordnete erste Optikeinheit. The invention relates to a lighting device for vehicles with a first light unit comprising a laser light source and a first optical unit associated with the laser light source.
Aus der
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Beleuchtungsvorrichtung für Fahrzeuge derart weiterzubilden, dass auf wirtschaftliche Weise Laserlicht für Signallichtfunktionen genutzt werden kann. Object of the present invention is therefore to develop a lighting device for vehicles such that laser light can be used for signal light functions in an economical manner.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist die Erfindung in Verbindung mit dem Oberbegriff des Patenanspruchs 1 dadurch gekennzeichnet, dass eine zweite Leuchteinheit enthaltend eine LED-Lichtquelle und eine derselben zugeordnete zweite Optikeinrichtung vorgesehen ist, wobei eine Ausleuchtfläche der ersten Optikeinrichtung größer ist als eine Ausleuchtfläche der zweiten Optikeinrichtung. To achieve this object, the invention in conjunction with the preamble of claim 1, characterized in that a second light unit comprising an LED light source and a second optical device associated therewith is provided, wherein a footprint of the first optical device is larger than a footprint of the second optical device ,
Vorteilhaft kann hierdurch eine teure Laserlichtquelle in einer Beleuchtungseinrichtung in Kombination mit einer preiswerten LED-Lichtquelle genutzt werden, um das Laserlicht für eine signifikante Beleuchtung bzw. Ausleuchtung der Signalfunktion zu gebrauchen und zusätzlich mit der LED-Lichtquelle die erforderlichen Lichtintensitäten für die Signalfunktion zu erzeugen. Advantageously, this makes it possible to use an expensive laser light source in an illumination device in combination with a low-cost LED light source in order to use the laser light for significant illumination or illumination of the signal function and additionally to generate the required light intensities for the signal function with the LED light source.
Nach der Erfindung erfolgt eine örtliche Verknüpfung einer ersten Leuchteinheit, die als Lichtquelle eine Laserlichtquelle aufweist, mit einer zweiten Leuchteinheit, die als Lichtquelle eine LED-Lichtquelle aufweist, in einem gemeinsamen Gehäuse. Die beiden Leuchteinheiten bilden eine gemeinsame Baueinheit, die kompakt in einem Gehäuse der Beleuchtungsvorrichtung integriert angeordnet ist. Die unterschiedlichen Lichtquellentypen ermöglichen einen unterschiedlichen Ausleuchteffekt, der eine verbesserte Wahrnehmung bzw. schnellere Erkennbarkeit ermöglicht, was der Verkehrssicherheit förderlich ist. Eine Ausleuchtfläche der mit der Laserlichtquelle betriebenen Leuchteinheit ist hierbei größer gewählt als eine Ausleuchtfläche der mit der LED-Lichtquelle betriebenen Leuchteinheit, wobei die eigentliche Signalfunktion bzw. Lichtverteilung im wesentlichen durch die mit der LED-Lichtquelle betriebenen Leuchteinheit erzeugt wird. According to the invention, a local connection of a first lighting unit, which has a laser light source as a light source, with a second light unit, which has a LED light source as a light source, in a common housing. The two lighting units form a common structural unit, which is arranged compactly integrated in a housing of the lighting device. The different light source types allow a different lighting effect, which allows for improved perception and faster recognition, which is conducive to traffic safety. An illuminating surface of the lighting unit operated with the laser light source is selected to be larger than an illuminating surface of the lighting unit operated with the LED light source, wherein the actual signal function or light distribution is generated essentially by the lighting unit operated with the LED light source.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist die der Laserlichtquelle zugeordnete erste Optikeinrichtung als ein Flächenlichtleiter ausgebildet, an dessen Schmalseiten die Laserlichtquelle angeordnet ist und in den das Laserlicht eingekoppelt wird. Das eingekoppelte Laserlicht wird durch an den Schmalseiten angeordnete Umlenkmittel total reflektiert, so dass der Laserlichtstrahl eine längere Strecke innerhalb des Flächenlichtleiters durchläuft als der Flächenlichtleiter breit oder lang ausgebildet ist. Vorteilhaft sind hierdurch einzelne Laserlichtstrahlen, die innerhalb des Flächenlichtleiters herumvagabundieren für einen Betrachter von außen erkennbar, so dass ein Laserlichtstrahlmuster gebildet wird. Es lässt sich ein definiertes Lasererscheinungsbild erzeugen, was die Aufmerksamkeit anderer Verkehrsteilnehmer auf die Signalfunktion der Beleuchtungsvorrichtung lenkt. Auf diese Weise kann beispielsweise ein Brems- oder Blinklicht noch sicherer wahrgenommen werden als das, was durch die mit der LED-Lichtquelle gespeisten zweiten Leuchteinheit möglich ist. According to a development of the invention, the laser light source associated with the first optical device is designed as a surface light guide, on the narrow sides of the laser light source is arranged and in which the laser light is coupled. The coupled-in laser light is totally reflected by deflection means arranged on the narrow sides, so that the laser light beam travels a longer distance within the surface light guide than the surface light guide is formed wide or long. In this way, individual laser light beams, which roam around within the surface light guide, are advantageously recognizable to a viewer from the outside, so that a laser light beam pattern is formed. It is possible to generate a defined laser appearance, which draws the attention of other road users to the signal function of the lighting device. In this way, for example, a brake or flashing light can be perceived even safer than what is possible by the powered with the LED light source second light unit.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung besteht der Flächenlichtleiter nicht aus einem glasklaren Material, sondern aus einem Material mit einem solchen Streuungsgrad, dass der in diesem Flächenlichtleiter verlaufene Laserlichtstrahl von außen erkennbar ist. Vorteilhaft wird hier ein materialbezogener Parameter des Flächenlichtleiters so eingestellt, dass der in dem Flächenlichtleiter herumvagabundierende Laserlichtstrahl als Strahl/Strich eindeutig erkennbar ist. According to a development of the invention, the surface light guide is not made of a crystal-clear material, but of a material having such a degree of diffusion that the laser light beam running in this surface light guide can be seen from the outside. Advantageously, a material-related parameter of the surface light guide is set here in such a way that the laser light beam traveling around in the surface light guide is clearly recognizable as a beam / line.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind totalreflektierende Umlenkmittel an oder in dem Flächenlichtleiter so angeordnet und/oder der Flächenlichtleiter so geformt, dass über die Ausleuchtfläche des Flächenlichtleiters ein vorgegebenes Laserlichtstrahlmuster erkennbar ist. Beispielsweise kann mit lediglich einem einzigen Laserstrahl ein bestimmtes Laserlichtlinienmuster erzeugt werden, wobei beispielsweise der Laserstrahl zwischen den Schmalseiten hin und her totalreflektiert wird. Die in den Flächenlichtleiter zurückgelegte Weglänge des Laserstrahls kann ein Vielfaches der Breite oder Länge des Flächenlichtleiters betragen. Durch Einkopplung mehrerer Laserlichtstrahlen kann die Dichte der Linienschar innerhalb des Flächenlichtleiters weiter erhöht werden. Gegebenenfalls kann auch ein flächiges Laserlichtmuster erzeugt werden. Das flächige Muster erzeugt ein Abstrahlen von Flächenlicht in Hauptabstrahlrichtung, was beispielsweise zur Erzeugung einer Schlusslicht- oder Positionslichtfunktion genutzt werden kann. According to a preferred embodiment of the invention, totally reflecting deflecting means are arranged on or in the planar light guide and / or the planar light guide is shaped such that a predefined laser light beam pattern can be recognized via the illuminating surface of the planar light guide. For example, a specific laser light line pattern can be generated with only a single laser beam, wherein, for example, the laser beam is totally reflected back and forth between the narrow sides. The path length of the laser beam traveled in the surface light guide can amount to a multiple of the width or length of the surface light guide. By coupling a plurality of laser light beams, the density of the group of lines within the surface light guide can be further increased. Optionally, a flat laser light pattern can be generated. The planar pattern produces a blasting of area light in the main emission direction, which can be used, for example, to generate a taillight or position light function.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung kann der Laserlichtquelle ein Strahlteiler zugeordnet sein, so dass der Laserlichtstrahl auch in mehrere Teillaserlichtstrahlen aufgefächert werden kann. Hierdurch lassen sich weitere unterschiedliche Laserlichtstrahlmuster erzeugen. According to a development of the invention, the laser light source can be assigned a beam splitter, so that the laser light beam can also be fanned out into a plurality of partial laser light beams. As a result, further different laser light beam patterns can be generated.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist die Ausleuchtfläche der ersten Optikeinrichtung mindestens dreimal so groß wie die Ausleuchtfläche der zweiten Optikeinrichtung. Die laserlichtbasierte erste Leuchteinheit kann somit relativ flach ausgebildet sein und großflächig Bereiche des Gehäuses abdecken, die eine geringe Bautiefe aufweisen. Durch die relativ große Ausleuchtfläche der ersten Leuchteinheit können einzelne Laserlichtstrahlen, die sich quer zur Hauptabstrahlrichtung ausbreiten, relativ gut erkannt werden. According to a development of the invention, the illuminating surface of the first optical device is at least three times as large as the illuminating surface of the second optical device. The laser light-based first light unit can thus be designed relatively flat and cover areas of the housing over a large area, which have a small overall depth. Due to the relatively large illumination area of the first lighting unit, individual laser light beams that propagate transversely to the main emission direction can be detected relatively well.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung, ist die zweite Leuchteinheit in Hauptabstrahlrichtung vor und/oder integriert in die erste Leuchteinheit angeordnet, so dass eine kompakte und platzsparende Anordnung gegeben ist. According to a development of the invention, the second lighting unit is arranged in the main emission direction before and / or integrated in the first lighting unit, so that a compact and space-saving arrangement is provided.
Die Farbe des Laserlichtes, beispielsweise dunkelrot, und die Farbe des LED-Lichtes können im gleichen Farbbereich bzw. bei gleichem Wellenlängenbereich liegen, um ein gleichmäßiges, farbiges Erscheinungsbild zu bilden, oder die Farbe des LED-Lichtes kann abweichend vom Laserlicht in einem anderen Wellenlängenbereich liegen, z.B. orange-rot, um ein unterschiedlich farbiges Erscheinungsbild zu bilden. The color of the laser light, for example, dark red, and the color of the LED light may be in the same color range or wavelength range to form a uniform, colorful appearance, or the color of the LED light may be different from the laser light in a different wavelength range lie, for example orange-red to form a different colored appearance.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert. Embodiments of the invention are explained below with reference to the drawings.
Es zeigen: Show it:
Eine erfindungsgemäße Beleuchtungsvorrichtung kann in einem Scheinwerfer oder in einer Heckleuchte eines Kraftfahrzeugs integriert sein. Alternativ kann die Beleuchtungsvorrichtung auch in oder außerhalb von Gebäuden eingesetzt werden. A lighting device according to the invention can be integrated in a headlight or in a tail light of a motor vehicle. Alternatively, the lighting device can also be used in or outside buildings.
Die Beleuchtungsvorrichtung besteht aus zwei Teilsystemen, wobei eine erste Leuchteinheit
Die LED-Lichtquelle
Die Laserlichtquelle
Die zweite Leuchteinheit
Nach einer nicht dargestellten alternativen Ausführungsform kann die zweite Optikeinrichtung
Die erste Optikeinrichtung
In einem Eckbereich des Flachlichtleiters
Nach einer nicht dargestellten alternativen Ausführungsform der Erfindung können die Umlenkmittel auch durch Spiegelelemente und/oder Prismenelemente und/oder Reflektoren ausgebildet sein, die vorzugsweise in den Flächenlichtleiter
Die erste Leuchteinheit
Gegebenenfalls kann die erste Leuchteinheit
Nach einer nicht dargestellten alternativen Ausführungsform können auch mehrere Flächenlichtleiter
Nach einer nicht dargestellten alternativen Ausführungsform kann der Laserlichtquelle
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Ausleuchtfläche
Nach einer zweiten Ausführungsform der Erfindung gemäß
In den
Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung gemäß
Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung gemäß
Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung gemäß
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- 1. Leuchteinheit 1st lighting unit
- 2 2
- Laserlichtquelle Laser light source
- 3, 3’ 3, 3 '
- 1. Optikeinrichtung / Flächenlichtleiter 1. Optical device / surface light guide
- 4 4
- 2. Leuchteinheit 2nd lighting unit
- 5 5
- LED-Lichtquelle LED light source
- 6 6
- 2. Optikeinrichtung / Lichtleiter 2. Optical device / optical fiber
- 7 7
- Stirnseite front
- 8, 8’8, 8 '
- Mantelfläche / Ausleuchtfläche Lateral surface / illumination surface
- 9 9
- Laserlichtstrahl Laser Beam
- 10 10
- Ausleuchtfläche illumination area
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 19746025 B4 [0002] DE 19746025 B4 [0002]
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