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Die Erfindung betrifft eine Beleuchtungsvorrichtung für Fahrzeuge mit einer Anzahl von Lichtquellen, mit einer Reflektoreinheit, mittels derer ein von den Lichtquellen abgesandtes Lichtbündel in Hauptabstrahlrichtung umlenkbar ist zur Erzeugung einer vorgegebenen Lichtverteilung.
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Aus der
DE 10 2009 009 765 A1 ist eine Beleuchtungsvorrichtung für Fahrzeuge bekannt, bei der eine Anzahl von Lichtquellen in einer gemeinsamen Ebene entlang einer bogenförmigen Linienrichtung angeordnet sind. Dieser Lichtquellenanordnung ist eine Reflektoreinheit mit ebenfalls bogenförmigen Reflektorflächen zugeordnet, so dass eine homogene Lichtabstrahlung gewährleistet ist. Es hat sich herausgestellt, dass im Bereich der lichtquellennahen Scheitelpunkte der Reflektoreinheit relativ hohe Leuchtdichten erzeugt werden. Dies führt zu einer ungleichmäßigen Ausleuchtqualität der Reflektoreinheit. Der Aufbau der bekannten Beleuchtungsvorrichtung dient zur Erzeugung eines langgestreckten Leuchtbandes. Wird ein sehr stark gebogenes bzw. kreisförmiges Leuchtband gewünscht, müssten die als LED-Lichtquellen ausgebildeten Lichtquellen auf einer flexiblen Leiterplatte angeordnet sein, was den Kosten- und Montageaufwand erhöht.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist daher, eine Beleuchtungsvorrichtung für Fahrzeuge mit einer entlang einer Linie angeordneten Lichtquellen derart weiterzubilden, dass zum einen eine homogene Lichtabstrahlung und zum anderen eine stark bogenförmige Anordnung der Lichtquellen gewährleistet ist.
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Zur Lösung dieser Aufgabe ist die Erfindung in Verbindung mit dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Reflektoreinheit einen in Hauptabstrahlrichtung vor den Lichtquellen angeordneten Abdeckreflektor aufweist, der die von den Lichtquellen abgesandten Lichtbündel seitlich in Richtung eines Hauptreflektors umlenkt, an dem die Lichtbündel entsprechend der vorgegebenen Lichtverteilung in Hauptabstrahlrichtung reflektierbar sind.
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Der besondere Vorteil der Erfindung besteht darin, dass mittels einer aus zwei Reflektoren bestehenden Reflektoreinheit eine platzsparende und konzentrisch ausgerichtete homogene Lichtabstrahlung zur Erzeugung einer vorgegebenen Lichtverteilung erzeugt wird. Ein erster Reflektor ist als ein Abdeckreflektor ausgebildet, der in Lichtabstrahlrichtung vor den Lichtquellen angeordnet sind. Auf diese Weise werden die vorzugsweise als LED-Lichtquellen ausgebildeten Lichtquellen so gegenüber der Umgebung abgedeckt, so dass keine unerwünschte Blendung oder direkte Sicht in die extrem hellen LED-Lichtpunkte erfolgen kann. Darüber hinaus weist der Abdeckreflektor solche Reflektorflächen auf, dass das von den Lichtquellen abgestrahlte Licht seitlich in Richtung eines Hauptreflektors umgelenkt wird, der so ausgelegt ist, dass nach weiterer Umlenkung in Hauptabstrahlrichtung die vorgegebene Lichtverteilung erzeugt wird. Der Abdeckreflektor und der Hauptreflektor sind so angeordnet, dass die von den Lichtquellen abgegebenen Lichtstrahlen zick-zack-förmig umgelenkt werden, bevor sie die Reflektoreinheit in Hauptabstrahlrichtung verlassen.
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Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist sowohl der Abdeckreflektor als auch der Hauptreflektor koaxial zu einer in Hauptabstrahlrichtung verlaufenden zentralen Achse angeordnet. Die Lichtquellen erstrecken sich kreisförmig auf einer gemeinsamen Trägerplatte senkrecht zur Hauptabstrahlrichtung. Auf diese Weise ergibt sich eine konzentrisch ausgebildete Beleuchtungsvorrichtung, bei der die Linienrichtung der Lichtquellen kreisförmig verläuft.
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Nach einer Weiterbildung der Erfindung können die Lichtquellen auch auf einer horizontal oder vertikal oder schräg verlaufenden Linie oder Kurve liegen, so dass ein langgestreckter Reflektoraufbau von Abdeckreflektor und Hauptreflektor entsteht.
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Nach einer Weiterbildung der Erfindung erstrecken sich Reflektorflächen des Hauptreflektors in einem Bereich zwischen einer die Lichtquellen aufnehmenden Lichtabstrahlebene bis zumindest zu einem vorderen Rand des Abdeckreflektors, so dass sowohl die vom Abdeckreflektor indirekten Lichtstrahlen als auch die direkten Lichtstrahlen durch den Hauptreflektor umgelenkt und damit genutzt werden können.
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Nach einer Weiterbildung der Erfindung sind die Reflektorflächen des Hauptreflektors auf einen gemeinsamen, auf der zentralen Achse liegenden Brennpunkt ausgerichtet. Vorteilhaft kann hierdurch die Optikberechnung des Hauptreflektors, der vorzugsweise konzentrisch ausgebildet ist, optimiert werden. Die Reflektorabschnitte des Abdeckreflektors sind auf die jeweiligen zugehörigen Lichtquellen ausgerichtet und auf deren Brennpunkt ausgelegt.
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Nach einer Weiterbildung der Erfindung sind den Lichtquellen jeweils eine Linse vorgelagert, so dass der Wirkungsgrad der Beleuchtungsvorrichtung weiter erhöht werden kann.
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Nach einer Weiterbildung der Erfindung weist der Hauptreflektor eine durchgehende Bogenform mit optischen Streuelementen auf, mittels derer die vorgegebene Lichtverteilung erzeugt wird. Alternativ kann der Hauptreflektor auch segmentierte Reflektorflächen aufweisen, die jeweils zu entsprechenden segmentierten Reflektorflächen des Abdeckreflektors ausgerichtet sind. Alternativ kann der Hauptreflektor auch Freiformflächen mit glatten Reflektorflächen aufweisen, je nachdem welche Lichtsignalfunktion gewünscht wird.
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Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Unteransprüchen. Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert.
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Es zeigen:
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1 eine Vorderansicht einer Beleuchtungsvorrichtung nach einer ersten Ausführungsform,
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2 eine perspektivische Darstellung der Beleuchtungsvorrichtung gemäß 1 von schräg vorne gesehen,
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3 eine Seitenansicht eines Abdeckreflektors der Beleuchtungsvorrichtung und einer mit Lichtquellen versehenen Trägerscheibe,
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4 einen Horizontalschnitt durch die Beleuchtungsvorrichtung gemäß 1,
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5 eine seitliche Darstellung einer Beleuchtungsvorrichtung nach einer zweiten Ausführungsform und
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6 eine seitliche Darstellung einer Beleuchtungsvorrichtung nach einer dritten Ausführungsform.
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Eine Beleuchtungsvorrichtung für Fahrzeuge kann beispielsweise zur Erzeugung einer Signalfunktion im Heck- oder Bugbereich vorgesehen sein. Beispielsweise dient sie zur Erzeugung eines Rückfahr- oder Schluss- und/oder Brems- oder Blink- oder Tagfahrlichtes.
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Nach einer ersten Ausführungsform der Beleuchtungsvorrichtung gemäß den 1 bis 4 weist die Beleuchtungsvorrichtung eine Lichtquellenanordnung 1 sowie eine Reflektoreinheit 2 auf, die in einem topfförmigen Leuchtengehäuse untergebracht und durch eine glasklare Abdeckscheibe abgeschlossen sind.
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Die Lichtquellenanordnung 1 besteht aus einer Mehrzahl von als LED-Lichtquellen 3 ausgebildeten Lichtquellen, die in kreisförmiger Linienrichtung auf einem gemeinsamen Träger 4 angeordnet sind. Der Träger 4 ist als eine Trägerscheibe ausgebildet, die senkrecht zur Hauptabstrahlrichtung H der Beleuchtungsvorrichtung verläuft. Die LED-Lichtquellen 3 sind konzentrisch bzw. kreisförmig bezogen auf eine zentrale Achse A angeordnet, die in Hauptabstrahlrichtung H verläuft. Die LED-Lichtquellen 3 weisen jeweils Hauptachsen (Symmetrieachsen S) auf, die parallel zur zentralen Achse A in Hauptabstrahlrichtung H bzw. senkrecht zu der Linienrichtung verlaufen, entlang der die LED-Lichtquellen 3 angeordnet sind. Die Trägerscheibe 4 bildet die Lichtabstrahlebene für die LED-Lichtquellen 3.
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Die Reflektoreinheit 2 besteht aus einem in Hauptabstrahlrichtung H vor der Lichtquellenanordnung 1 angeordneten Abdeckreflektor 2’ sowie einem sich in Hauptabstrahlrichtung H öffnenden und die Lichtquellenanordnung 1 sowie den Abdeckreflektor 2’ umgebenden Hauptreflektor 2’’.
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Der Abdeckreflektor 2’ weist nach der ersten Ausführungsform eine Mehrzahl von jeweils den LED-Lichtquellen 3 zugeordneten segmentierte Reflektorabschnitte 5 auf, die auf die jeweiligen zugehörigen LED-Lichtquellen 3 ausgerichtet und auf deren Brennpunkt ausgelegt sind.
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Die segmentierten Reflektorabschnitte 5 verlaufen jeweils parabelförmig von der Trägerscheibe 4 nach außen, so dass die LED-Lichtquellen 3 in Hauptabstrahlrichtung H abgedeckt angeordnet sind. Die segmentierten Reflektorabschnitte 5 sind so geformt, dass von den LED-Lichtquellen 3 abgestrahlte Lichtbündel L bzw. Lichtstrahlen quer zur Hauptabstrahlrichtung H nach außen umgelenkt werden, damit sie danach mittels parabelförmigen Reflektorflächen 6 des Hauptreflektors 2’’ in Hauptabstrahlrichtung H umgelenkt werden zur Erzeugung der vorgegebenen Lichtverteilung. Wie aus 4 ersichtlich ist, werden die von den Lichtquellen 3 abgestrahlten Lichtstrahlen L mittels des Abdeckreflektors 2’ und des Hauptreflektors 2’’ so umgelenkt, dass sie einen zickzack-förmigen Verlauf aufweisen.
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Der Abdeckreflektor 2’ und der Hauptreflektor 2’’ sind bezüglich eines gemeinsamen virtuellen Brennpunktes ausgerichtet, der auf der zentralen Achse A in Höhe des Abdeckreflektors 2’ angeordnet ist. Der Abdeckreflektor 2’ und der Hauptreflektor 2’’ verlaufen konzentrisch zu der zentralen Achse A. Der Hauptreflektor 2’’ weist eine Mehrzahl von optischen Streuelementen 7 auf, mittels derer der durch den durchgehenden parabelförmigen Verlauf erzeugten Lichtbündels L die Streuwirkung erhöht wird.
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Der Hauptreflektor 2’’ erstreckt sich in einem Abstand zu dem Abdeckreflektor 2’. In axialer Richtung ist der Hauptreflektor 2’’ wesentlich länger als der Abdeckreflektor 2’. Er steht gegenüber einem vorderen Rand des Abdeckreflektors 2’ über. Auf diese
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Weise kann sowohl das von dem Abdeckreflektor 2’ in seitlicher Richtung umgelenkte Licht L als auch das direkt von den LED-Lichtquellen 3 kommende Licht umgelenkt und für die vorgegebene Lichtverteilung genutzt werden.
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Nach einer nicht dargestellten Ausführungsform der Erfindung können die LED-Lichtquellen 3 eine vorgelagerte Linse aufweisen zur Sammlung des abgestrahlten Lichtes. Das Licht kann hierdurch zielgerichtet auf den Abdeckreflektor 2’ abgestrahlt werden, was den Wirkungsgrad erhöht.
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Nach einer zweiten Ausführungsform der Erfindung gemäß 5 kann der Hauptreflektor 2’’ segmentierte Reflektorflächen 9 aufweisen, die jeweils den segmentierten Reflektorabschnitten 5 des Abdeckreflektors 2’ zugeordnet sind. Die auf einer zueinander gewandten Seite verlaufenden segmentierten Reflektorabschnitte 5 des Abdeckreflektors 2’ einerseits und die segmentierten Reflektorflächen 9 des Hauptreflektors 2’’ andererseits erstrecken sich jeweils muldenförmig.
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Gleiche Bauteile bzw. Bauteilfunktionen der Ausführungsbeispiele sind mit den gleichen Bezugsziffern versehen.
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Nach einer dritten Ausführungsform der Erfindung gemäß 6 können sowohl der Abdeckreflektor 2’ als auch der Hauptreflektor 2’’ jeweils glatt verlaufende Reflektorflächen 11 bzw. 12 aufweisen. Alternativ können die Reflektorflächen 11, 12 des Abdeckreflektors 2’ und/oder des Hauptreflektors 2’’ auch kugelförmig oder ellipsenförmig oder freiformkurvenförmig ausgebildet sein.
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Die vorliegenden Ausführungsbeispiele betreffen konzentrisch ausgebildete Abdeckreflektoren 2’ bzw. Hauptreflektoren 2’’. Alternativ können auch Reflektorsysteme vorgesehen sein, nach denen sich der Abdeckreflektor und der Hauptreflektor entlang einer in unterschiedliche Richtung verlaufenden Bogenform erstrecken. Die die Lichtquellen tragende Trägerplatte kann schräg gestellt sein.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Lichtquellenanordnung
- 2, 2’, 2’’
- Reflektoreinheit/Abdeckreflektor/Hauptreflektor
- 3
- LED-Lichtquellen
- 4
- Trägerscheibe
- 5
- segmentierter Reflektorabschnitt
- 6
- Reflektorflächen
- 7
- optische Streuelemente
- 8
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- 9
- Reflektorflächen
- 10
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- 11
- Reflektorflächen
- 12
- Reflektorflächen
- H
- Hauptabstrahlrichtung
- A
- zentrale Achse
- L
- Lichtbündel
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102009009765 A1 [0002]
