DE102014102496A1 - Beleuchtungsvorrichtung für Fahrzeuge - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Beleuchtungsvorrichtung für Fahrzeuge mit einem flächigen Lichtleiter enthaltend – zwei gegenüberliegende Flachseiten zur Totalreflektion von in den flächigen Lichtleiter eingekoppelten Licht, – eine Lichteinkoppelfläche zur Einkopplung von Licht an einer Lichteinkoppelseite des flächigen Lichtleiters, – eine Lichtauskoppelfläche zur Auskopplung von dem eingekoppelten Licht an einer Lichtauskoppelseite des flächigen Lichtleiters, wobei die Lichtauskoppelfläche eine die gegenüberliegenden Flachseiten verbindende Schmalseite bildet, – dass der Lichteinkoppelfläche jeweils eine Lichtquelle zugeordnet ist und dass die Lichteinkoppelfläche uneben ausgebildet ist, wobei die Lichteinkoppelfläche einen in Hauptabstrahlrichtung vor der Lichtquelle angeordneten zentralen Einkoppelabschnitt und einen zu demselben benachbarten äußeren Einkoppelabschnitt aufweist, wobei der zentrale Einkoppelabschnitt und der äußere Einkoppelabschnitt derart geformt sind, dass ein auf den zentralen Einkoppelabschnitt auftreffendes erstes Teillichtbündel der Lichtquelle unter Totalreflektion an den Flachseiten auf einen zentralen Bereich einer in Hauptabstrahlrichtung vor der Lichteinkoppelfläche angeordneten Teilfläche der Lichtauskoppelfläche trifft und dass ein auf den äußeren Einkoppelabschnitt auftreffendes zweites Teillichtbündel der Lichtquelle auf einen zu dem zentralen Bereich benachbarten äußeren Bereich derselben Teilfläche trifft.
Description
- Die Erfindung betrifft eine Beleuchtungsvorrichtung für Fahrzeuge mit einem flächigen Lichtleiter enthaltend
- – zwei gegenüberliegende Flachseiten zur Totalreflektion von in den flächigen Lichtleiter eingekoppelten Licht,
- – eine Lichteinkoppelfläche zur Einkopplung von Licht an einer Lichteinkoppelseite des flächigen Lichtleiters,
- – eine Lichtauskoppelfläche zur Auskopplung von dem eingekoppelten Licht an einer Lichtauskoppelseite des flächigen Lichtleiters, wobei die Lichtauskoppelfläche eine die gegenüberliegenden Flachseiten verbindende Schmalseite bildet,
- – dass der Lichteinkoppelfläche jeweils eine Lichtquelle zugeordnet ist und dass die Lichteinkoppelfläche uneben ausgebildet ist.
- Aus der
DE 10 2008 048 765 A1 ist eine Beleuchtungsvorrichtung für Fahrzeuge bekannt, die einen flächigen Lichtleiter mit gegenüberliegenden Flachseiten sowie eine Mehrzahl von Lichtquellen aufweist. Die Lichtquellen sind auf einer Lichteinkoppelseite des flächigen Lichtleiters angeordnet. Den Lichtquellen sind jeweils eine ebene Lichteinkoppelfläche zugeordnet, an der das von der Lichtquelle emittierte Licht in den flächigen Lichtleiter eingekoppelt wird. Das eingekoppelte Licht wird an den gegenüberliegenden Flachseiten totalreflektiert und an einer Lichtauskoppelseite des flächigen Lichtleiters in Richtung einer als Schmalseite ausgebildeten Lichtauskoppelfläche ausgekoppelt. Über die ebene Lichteinkoppelfläche wird das Licht ungerichtet in den flächigen Lichtleiter eingekoppelt, sodass sich Helligkeitsunterschiede an der schmalen Lichtauskoppelfläche einstellen. Insbesondere in Hauptabstrahlrichtung vor der Lichtquelle im Bereich einer optischen Achse derselben ergeben sich relativ hohe Helligkeitswerte, was zu einer nicht homogenen Ausleuchtung der Lichtauskoppelfläche führt. - Aus der
DE 10 2007 057 399 A1 ist eine gattungsgemäße Beleuchtungsvorrichtung für Fahrzeuge mit einem flächigen Lichtleiter und einer Mehrzahl von Lichtquellen bekannt, bei der jeweils den Lichtquellen zugeordnete Lichteinkoppelflächen kugelförmig, also nicht eben, ausgebildet sind. Hierdurch kann eine punktförmige helle Ausleuchtung einer Lichtauskoppelfläche in Hauptabstrahlrichtung direkt vor der Lichtquelle geschwächt werden. Allerdings ist der lichttechnische Wirkungsgrad beeinträchtigt, da aufgrund der häufigen Totalreflektion des eingekoppelten Lichtes an den gegenüberliegenden Flachseiten Streulicht entsteht, das für die geforderte Lichtverteilung der Beleuchtungsvorrichtung verlorengeht. - Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Beleuchtungsvorrichtung für Fahrzeuge mit einem flächigen Lichtleiter derart weiterzubilden, dass kostengünstig und einfach eine homogene Ausleuchtung an einer Lichtauskoppelfläche des flächigen Lichtleiters erfolgt, wobei ein möglichst hoher lichttechnischer Wirkungsgrad erzielt wird.
- Zur Lösung dieser Aufgabe ist die Erfindung in Verbindung mit dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Lichteinkoppelfläche einen in Hauptabstrahlrichtung vor der Lichtquelle angeordneten zentralen Einkoppelabschnitt und einen zu demselben benachbarten äußeren Einkoppelabschnitt aufweist, wobei der zentrale Einkoppelabschnitt und der äußere Einkoppelabschnitt derart geformt sind, dass ein auf den zentralen Einkoppelabschnitt auftreffendes erstes Teillichtbündel der Lichtquelle auf einen zentralen Bereich einer in Hauptabstrahlrichtung vor der Lichteinkoppelfläche angeordneten Teilfläche der Lichtauskoppelfläche trifft und dass ein auf den äußeren Einkoppelabschnitt auftreffendes zweites Teillichtbündel der Lichtquelle auf einen zu dem zentralen Bereich benachbarten äußeren Bereich derselben Teilfläche trifft.
- Nach der Erfindung weist eine Lichteinkoppelfläche der Beleuchtungsvorrichtung zum einen einen zentralen Einkoppelabschnitt und zum anderen einen äußeren Einkoppelabschnitt auf. Der zentrale Einkoppelabschnitt ist derart geformt, dass ein auf denselben auftreffendes erstes Teillichtbündel einer Lichtquelle in einen zentralen Bereich einer in Hauptabstrahlrichtung vor der Lichteinkoppelfläche angeordneten Teilfläche der Lichtauskoppelfläche gelenkt wird. Der äußere Einkoppelabschnitt ist derart geformt, dass ein auf dasselbe treffendes zweites Teillichtbündel der Lichtquelle auf einen zu dem zentralen Bereich der Teilfläche benachbarten äußeren Bereich derselben trifft. Das an der Lichteinkoppelfläche eingekoppelte Licht der Lichtquelle erfährt somit eine Bündelung und kontrollierte Lichtlenkung in Richtung der Lichtauskoppelfläche, was zu einer hohen lichttechnischen Effizienz führt. Die in Hauptabstrahlrichtung vor der Lichteinkoppelfläche angeordnete Teilfläche der Lichtauskoppelfläche wird homogen bzw. gleichmäßig ausgeleuchtet. Der zentrale Einkoppelabschnitt formt das unter einem relativ kleinen Öffnungswinkel emittierte erste Teillichtbündel der Lichtquelle und der äußere Einkoppelabschnitt formt bzw. lenkt das unter einem relativ großen Öffnungswinkel emittierte zweite Teillichtbündel der Lichtquelle. Der zentrale Einkoppelabschnitt und/oder der äußere Einkoppelabschnitt kann als eine Freiformfläche gebildet sein.
- Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung erstrecken sich der zentrale Bereich und der äußere Bereich der Teilfläche über die jeweils in der Hauptabstrahlrichtung hinter derselben zugeordnete Lichteinkoppelfläche. Die Teilfläche wird von Kanten der Lichtauskoppefläche begrenzt, die zu den benachbarten Flachseiten der Lichtauskoppeflläche verlaufen. Zum anderen ist der zentrale Bereich, von dem das erste Teillichtbündel ausgekoppelt wird, zu dem äußeren Bereich, von dem das zweite Teillichtbündel ausgekoppelt wird, über einen Übergangsabschnitt oder über eine Grenzlinie voneinander getrennt. Der Übergangsabschnitt und die Grenzlinie verlaufen im Wesentlichen quer zur Erstreckung der Flachseiten. Bei Vorliegen eines Übergangsabschnittes sind der zentrale und der äußere Einkoppelabschnitt der Lichteinkoppelfläche derart ausgebildet, dass ein fließender Übergang zwischen dem zentralen und äußeren Bereich an der Lichtauskoppelfläche stattfindet. In diesem Übergangsabschnitt werden somit Lichtstrahlen des ersten und zweiten Teillichtbündels ausgekoppelt. Bei Vorliegen einer Grenzlinie ist der zentrale und/oder äußere Einkoppelabschnitt derart geformt, dass der zentrale Bereich von dem äußeren Bereich diskret getrennt ist, ohne dass lichtauskoppelseitig Bereiche entstehen, in denen Lichtstrahlen des ersten Teillichtbündels und des zweiten Teillichtbündels ausgekoppelt werden. Sowohl bei Vorliegen eines Übergangsabschnitts als auch bei Vorliegen einer diskreten Grenzlinie besteht eine homogene Ausleuchtung der Lichtauskoppelfläche entlang derselben. Entsprechende Übergangsabschnitte oder Grenzlinien sind entsprechend auch zwischen benachbarten Teilflächen der Lichtauskoppelfläche vorgesehen, denen in Hauptabstrahlrichtung hinten entsprechend gesonderte Lichtquellen zugeordnet sind.
- Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der zentrale Einkoppelabschnitt der Lichteinkoppelfläche derart geformt, dass das erste Teillichtbündel in Erstreckungsrichtung des flächigen Lichtleiters und/oder in Erstreckungsrichtung der Lichtauskoppelfläche aufgeweitet wird, sodass der zentrale Bereich der Teilflächen in Erstreckungsrichtung der Lichtauskoppelfläche gestreckt ausgebildet ist. Dies wird durch eine unterschiedliche Ausrichtung von Lichtstrahlen des ersten Teillichtbündels in einer Ebene senkrecht zu den Flachseiten und in einer Ebene in Richtung der Flachseiten ermöglicht. Vorteilhaft lassen sich hierdurch der Lichtauskoppelfläche konturfolgende, bspw. rechteckförmige, zentrale Bereiche der Teilfläche bilden, an denen das erste Teillichtbündel ausgekoppelt wird. Die Lichtstrahlen des ersten Teillichtbündels können in Richtung der Flachseiten bspw. einen größeren Öffnungswinkel aufweisen als in Richtung senkrecht zu den Flachseiten. Die Ausleuchtungen der Lichtauskoppelfläche sind daher den langgestreckten Geometrien der Lichtauskoppelfläche anpassbar. Wird das erste Teillichtbündel senkrecht zur Erstreckungsrichtung der Lichtauskoppelfläche aufgeweitet, kann eine Anpassung an unterschiedliche Dicken des flächigen Lichtleiters vorgenommen werden.
- Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der äußere Einkoppelabschnitt derart geformt, dass das zweite Teillichtbündel in einem senkrecht zu den Flachseiten und zu der Lichtauskoppelfläche verlaufenden Ebene gebündelt wird. Vorteilhaft kann hierdurch die Anzahl der Totalreflektionen an den Flachseiten reduziert werden, was Streuverluste verringert.
- Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist der äußere Einkoppelabschnitt zu beiden Seiten des zentralen Einkoppelabschnittes angeordnet. Ferner erstreckt sich auf einer dem zentralen Einkoppelabschnitt abgewandten Seite des äußeren Einkoppelabschnittes ein Sammelabschnitt, an dem Lichtstrahlen des zweiten Teillichtbündels in Richtung des äußeren Bereiches der Teillichtfläche totalreflektiert werden. Vorteilhaft kann hierdurch bewirkt werden, dass die Lichtstrahlen des zweiten Teillichtbündels nicht an den Flachseiten totalreflektiert werden, was die Streuverluste weiter verringert. Mittels des zentralen Einkoppelabschnitts wird sichergestellt, dass die Lichtstrahlen des ersten Teillichtbündels nicht an den Flachseiten des flächigen Lichtleiters totalreflektiert werden, sondern direkt in Richtung der Lichtauskoppelfläche gelenkt werden.
- Nach einer Weiterbildung der Erfindung kann insbesondere durch eine parabelförmige Ausbildung des Sammelabschnittes bewirkt werden, dass Lichtstrahlen des zweiten Teillichtbündels parallelisiert weitergelenkt werden in Richtung der Lichtauskoppelfläche. Alternativ kann durch Ausgestaltung des Sammelabschnittes und/oder des äußeren Einkoppelabschnittes das zweite Teillichtbündel unter einem Streuwinkel bezogen auf eine senkrecht zu den Flachseiten und der Lichtauskoppelfläche verlaufenden Ebene gestreut werden, wobei Grenzstrahlen des zweiten Teillichtbündels auf die Kanten der Lichtauskoppelfläche treffen. Auf diese Weise tritt ebenfalls keine Totalreflektion an den Flachseiten auf, sodass die Streuverluste gering bzw. eine homogene Ausleuchtung an dem äußeren Bereich der Teilfläche bereitgestellt wird.
- Nach einer Weiterbildung der Erfindung weist die Lichtauskoppelfläche eine Mehrzahl von Streulinsen auf, mittels derer das erste und zweite Teillichtbündel in einem vorgegebenen Raumwinkelbereich zur Erzeugung einer Lichtverteilung ausgekoppelt wird.
- Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert.
- Es zeigen:
-
1 eine perspektivische Rückansicht einer Beleuchtungsvorrichtung von schräg oben, -
2 eine vergrößerte perspektivische Darstellung einer Lichteinkoppelfläche eines flächigen Lichtleiters der Beleuchtungsvorrichtung , -
3 eine perspektivische Vorderansicht der Beleuchtungsvorrichtung mit eingezeichneten Bereichen der Lichtauskoppelfläche, die entweder ein von einem zentralen Einkoppelabschnitt oder von einem äußeren Einkoppelabschnitt der Lichteinkoppelfläche geformtes Teillichtbündel auskoppeln, -
4 ein Schnitt durch den flächigen Lichtleiter in seiner Erstreckungsebene mit eingezeichneten Lichtstrahlen, -
5 eine Ansicht der Beleuchtungsvorrichtung von einer seitlichen Schmalseite mit eingezeichneten parallelen Lichtstrahlen und -
6 eine Ansicht einer alternativen Beleuchtungsvorrichtung von einer seitlichen Schmalseite mit eingezeichneten gestreuten Lichtstrahlen. - Eine erfindungsgemäße Beleuchtungsvorrichtung für Fahrzeuge kann im Bug- oder Heckbereich eingesetzt werden zur Erzeugung einer Schlusslicht-, Bremslicht- oder Tagfahrlichtfunktion.
- Die Beleuchtungsvorrichtung besteht im Wesentlichen aus einem flächigen Lichtleiter
1 und einer Mehrzahl von Lichtquellen2 , die an einer Lichteinkoppelseite3 des flächigen Lichtleiters1 angeordnet sind. Die Lichtquellen2 sind als halbleiterbasierte Lichtquellen, vorzugsweise als LED-Lichtquellen ausgebildet. - Der flächige Lichtleiter
1 weist gegenüberliegende Flachseiten4 auf, die im vorliegenden Ausführungsbeispiel eben ausgebildet sind. Die Flachseiten4 begrenzen in Hauptabstrahlrichtung H vorne auf einer Lichtauskoppelseite5 eine Lichtauskoppelfläche6 , an der ein von den Lichtquellen2 jeweils emittiertes erstes Teillichtbündel L1 und ein zweites Teillichtbündel L2 unter homogener Ausleuchtung der Lichtauskoppelfläche6 entsprechend einer vorgegebenen Lichtverteilung ausgekoppelt wird. Zur Auskopplung der Teillichtbündel L1, L2 in einem Raumwinkelbereich zur Erzeugung einer vorgegebenen Lichtverteilung weist die Lichtauskoppelfläche5 eine Mehrzahl von Streulinsen7 auf, die vorzugsweise kissenförmig ausgebildet sind. - Der flächige Lichtleiter
1 weist auf der Lichteinkoppelseite3 eine Mehrzahl von in Erstreckungsrichtung R desselben beabstandet zueinander angeordnete Lichteinkoppelflächen8 , an denen sich zu beiden Seiten ein parabelförmiger Sammelabschnitt9 anschließt. Der Sammelabschnitt9 ist als Einschnitt auf der Lichteinkoppelseite3 des flächigen Lichtleiters1 ausgebildet. Der Sammelabschnitt9 weist eine gleiche Dicke d auf wie seitliche Schmalseiten10 des flächigen Lichtleiters1 , die einen äußeren Sammelabschnitt9‘ mit einer seitlichen Kante11 verbinden, zwischen denen die Lichtauskoppelfläche8 verläuft. - Die Lichteinkoppelfläche
8 ist uneben ausgebildet. Den Lichteinkoppelflächen8 ist jeweils eine Lichtquelle2 zugeordnet, wobei die Lichteinkoppelfläche8 in Hauptabstrahlrichtung H vor der entsprechenden Lichtquelle2 angeordnet ist. - Die Lichteinkoppelfläche
8 weist zum einen einen zentralen Einkoppelabschnitt12 und zum anderen sich zu beiden Seiten des zentralen Einkoppelabschnitts12 anschließende äußere Einkoppelabschnitte13 auf. - Durch den zentralen Einkoppelabschnitt
12 wird das erste Teillichtbündel L1 der jeweils der Lichteinkoppelfläche8 zugeordneten Lichtquelle2 und durch den äußeren Einkoppelabschnitt13 das zweite Teillichtbündel L2 der jeweils der Lichteinkoppelfläche8 zugeordneten Lichtquelle2 in den flächigen Lichtleiter1 eingekoppelt. Der zentrale Einkoppelabschnitt12 und der äußere Einkoppelabschnitt13 sind derart geformt, dass eine Bündelung der Teillichtbündel L1, L2 eintritt. - Wie insbesondere aus
3 ersichtlich ist, wird das erste Teillichtbündel L1 mittels des zentralen Einkoppelabschnittes12 derart gelenkt, dass in Hauptabstrahlrichtung H vor der Lichteinkoppelfläche8 ein zentraler Bereich14 einer in Hauptabstrahlrichtung vor der Lichteinkoppelfläche8 angeordneten Teilfläche16 der Lichtauskoppelfläche6 trifft. Der zentrale Einkoppelabschnitt12 ist derart geformt, dass Lichtstrahlen des ersten Teillichtbündels L1 in unterschiedlichen Richtungen ausgerichtet werden. So kann das erste Teillichtbündel L1 einen Öffnungswinkel in Erstreckungsrichtung R der Lichtauskoppelfläche6 aufweisen, der größer ist als ein Öffnungswinkel in einer Ebene E, die senkrecht zu den Flachseiten4 und senkrecht zu der Lichtauskoppelfläche6 verläuft. Auf diese Weise ist der zentrale Bereich14 der Teilfläche16 in Erstreckungsrichtung R der Lichtauskoppelfläche6 gestreckt und/oder rechteckförmig ausgebildet. - Lichtstrahlen des ersten Teillichtbündels L1 werden an dem zentralen Einkoppelabschnitt
12 derart gebrochen, dass sie direkt auf die Lichtauskoppelfläche6 treffen, ohne dass eine Totalreflektion der Lichtstrahlen an den gegenüberliegenden ebenen Flachseiten4 des flächigen Lichtleiters1 erfolgt. - Das über den äußeren Einkoppelabschnitt
13 eingekoppelte zweite Teillichtbündel L2 trifft auf einen äußeren Bereich15 der Teilfläche16 , der sich an den zentralen Bereich14 derselben unmittelbar anschließt. - Das an dem äußeren Einkoppelabschnitt
13 eingekoppelte zweite Teillichtbündel L2 wird an dem Sammelabschnitt9 ,9’ totalreflektiert und zwar in Richtung der äußeren Bereiche15 der Teilfläche16 , ohne dass eine weitere Totalreflexion derselben an den Flachseiten4 eintritt. - Da der Sammelabschnitt
9 ,9‘ parabelförmig ausgebildet ist, werden die Lichtstrahlen des zweiten Teillichtbündels L2 parallel zu den ebenen Flachseiten4 in Richtung des äußeren Bereiches15 totalreflektiert, s.5 . Wie aus3 ersichtlich ist, reflektiert der eine Sammelabschnitt9 das zweite Teillichtbündel L2 in Richtung eines ersten äußeren Bereiches15‘ und ein anderer gegenüberliegender Sammelabschnitt9 , der der gleichen Lichteinkoppelfläche8 zugeordnet ist, reflektiert das zweite Teillichtbündel L2 in Richtung eines zweiten äußeren Bereiches15‘‘ der Teilfläche16 . Es findet somit keine Überschneidung der jeweiligen Teillichtbündel L1, L2 innerhalb des flächigen Lichtleiters1 statt. - Wie aus den
3 und4 ersichtlich ist, ist der zentrale Bereich14 von den benachbarten äußeren Bereichen15 ,15‘ ,15‘‘ derselben Teilfläche16 über eine Grenzlinie G getrennt angeordnet. Das erste Teillichtbündel L1 trifft ausschließlich auf den zentralen Bereich14 der Teilfläche16 . Das zweite Teillichtbündel L2 trifft ausschließlich auf den äußeren Bereich15 ,15‘ ,15‘‘ derselben Teilfläche16 . Es findet somit an der Grenzlinie G ein diskreter Übergang von mittels einer Lichteinkoppelfläche8 unterschiedlich geformten Teillichtbündeln L1, L2 statt. Beim Übergang von dem zentralen Bereich14 auf den äußeren Bereich15‘ bzw.15‘‘ ergeben sich keine Helligkeitsunterschiede, sodass die der Lichtquelle2 zugeordnete Teilfläche16 der Lichtauskoppelfläche6 homogen ausgeleuchtet ist. Das Gleiche gilt bei dem Übergang von der Teilfläche16 zu einer benachbarten Teilfläche16‘ denen eine andere, vorzugsweise eine benachbarte Lichteinkoppelfläche8 zugeordnet ist. - Wie aus
3 ersichtlich ist, wird der zentrale Bereich14 und der äußere Bereich15 ,15‘ ,15‘‘ durch in Erstreckungsrichtung R der Lichtauskoppelfläche6 verlaufende Kanten17 und der Grenzlinie G bzw. Grenzlinien G benachbarter Teilflächen16‘ begrenzt. Dieser Übergang ist nicht erkennbar, da der zentrale Bereich14 und die äußeren Bereiche15‘ ,15‘‘ jeweils über ihre Fläche gleiche Helligkeitswerte aufweisen. - Wie aus
5 erkennbar ist, verlaufen die Lichtstrahlen des zweiten Teillichtbündels L2 zwischen der Lichteinkoppelfläche8 und der Lichtauskoppelfläche6 des flächigen Lichtleiters1 parallel. Dies wird insbesondere bewirkt durch die parabelförmige Ausbildung des Sammelabschnittes9 ,9‘ . - Nach einer alternativen Ausführungsform der Erfindung gemäß
6 kann der äußere Einkoppelabschnitt13 und/oder der Sammelabschnitt9 derart geformt sein, dass das zweite Teillichtbündel L2 unter einem Streuwinkel α in der Ebene E gestreut wird und zwar derart, dass Grenzstrahlen18 des zweiten Teillichtbündels L2 auf die Kante17 der Teilfläche16 bzw. der Lichtauskoppelfläche6 treffen. Bei dieser Ausführung findet ebenfalls keine Totalreflektion an den Flachseiten4 des zweiten Teillichtbündels L2 statt. Vorteilhaft kann hierdurch eine homogenisierte Ausleuchtung der Lichtauskoppelfläche in Abhängigkeit von der Dicke d des Lichtleiters1 an der Lichtauskoppelseite5 . Insbesondere bei relativ dicken Lichtleitern kann somit auch der Bereich der Lichtauskoppelfläche6 in der Nähe der Kanten17 gleiche Helligkeitswerte aufweisen wie der mittlere Bereich der Lichtauskoppelfläche6 . Hierdurch ist somit eine Anpassung an unterschiedliche Dicken d des flächigen Lichtleiters1 gewährleistet. Nach einer nicht dargestellten Ausführungsform der Erfindung kann statt diskreter Grenzlinien G zwischen dem zentralen Bereich14 und dem benachbarten äußeren Bereich15‘ ,15‘‘ ein Übergangsabschnitt vorgesehen sein, der durch den Lichtstrahlen des ersten Teillichtbündels L1 und des zweiten Teillichtbündels L2 ausgeleuchtet wird. Auf diese Weise wird kein schlagartiger, sondern ein kontinuierlicher Übergang der Teillichtbündel L1, L2 zwischen dem zentralen Bereich14 und den angrenzenden äußeren Bereichen15 geschaffen. In dem Übergangsabschnitt wird durch Überlagerung von Lichtstrahlen des ersten Teillichtbündels L1 und des zweiten Teillichtbündels L2 die gleiche Helligkeit erzeugt wie in dem zentralen Bereich14 und dem äußeren Bereich15‘ ,15‘‘ , in denen ausschließlich Lichtstrahlen des ersten Teillichtbündels L1 bzw. des zweiten Teillichtbündels L2 zur Ausleuchtung beitragen. - Die Dicke d des flächigen Lichtleiters
1 kann in einem Bereich zwischen 5 mm und 20 mm liegen. Der flächige Lichtleiter1 ist vorzugsweise aus einem glasklaren Kunststoffmaterial durch Spritzgießen hergestellt. Die Lichteinkoppelfläche6 ist einstückig mit dem flächigen Lichtleiter1 verbunden. - Bezugszeichenliste
-
- 1
- Lichtleiter
- 2
- Lichtquellen
- 3
- Lichteinkoppelseite
- 4
- Flachseiten
- 5
- Lichtauskoppelseite
- 6
- Lichtauskoppelfläche
- 7
- Streulinsen
- 8
- Lichteinkoppelflächen
- 9, 9‘
- Sammelabschnitt
- 10
- Schmalseiten
- 11
- Seitliche Kante
- 12
- Einkoppelabschnitt
- 13
- Äußere Einkoppelabschnitte
- 14
- Zentraler Bereich
- 15, 15‘, 15‘‘
- Äußerer Bereich
- 16, 16‘
- Teilfläche
- 17
- Kanten
- 18
- Grenzstrahlen
- H
- Hauptabstrahlrichtung
- R
- Erstreckungsrichtung
- L1
- Erstes Teillichtbündel
- L2
- Zweites Teillichtbündel
- d
- Dicke
- α
- Streuwinkel
- E
- Ebene
- G
- Grenzlinie
- ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
- Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
- Zitierte Patentliteratur
-
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Claims (10)
- Beleuchtungsvorrichtung für Fahrzeuge mit einem flächigen Lichtleiter enthaltend – zwei gegenüberliegende Flachseiten zur Totalreflektion von in den flächigen Lichtleiter eingekoppelten Licht, – eine Lichteinkoppelfläche zur Einkopplung von Licht an einer Lichteinkoppelseite des flächigen Lichtleiters, – eine Lichtauskoppelfläche zur Auskopplung von dem eingekoppelten Licht an einer Lichtauskoppelseite des flächigen Lichtleiters, wobei die Lichtauskoppelfläche eine die gegenüberliegenden Flachseiten verbindende Schmalseite bildet, – dass der Lichteinkoppelfläche jeweils eine Lichtquelle zugeordnet ist und dass die Lichteinkoppelfläche uneben ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichteinkoppelfläche (
8 ) einen in Hauptabstrahlrichtung (H) vor der Lichtquelle (2 ) angeordneten zentralen Einkoppelabschnitt (12 ) und einen zu demselben benachbarten äußeren Einkoppelabschnitt (13 ) aufweist, wobei der zentrale Einkoppelabschnitt (12 ) und der äußere Einkoppelabschnitt (13 ) derart geformt sind, dass ein auf den zentralen Einkoppelabschnitt (12 ) auftreffendes erstes Teillichtbündel (L1) der Lichtquelle (2 ) auf einen zentralen Bereich (14 ) einer in Hauptabstrahlrichtung (H) vor der Lichteinkoppelfläche (8 ) angeordneten Teilfläche (16 ,16‘ ) der Lichtauskoppelfläche (6 ) trifft und dass ein auf den äußeren Einkoppelabschnitt (13 ) auftreffendes zweites Teillichtbündel (L2) der Lichtquelle (2 ) auf einen zu dem zentralen Bereich (14 ) benachbarten äußeren Bereich (15 ,15‘ ,15‘‘ ) derselben Teilfläche (16 ,16‘ ) trifft. - Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der zentrale Bereich (
14 ) und der äußere Bereich (15 ,15‘ ,15‘‘ ) derselben Teilfläche (16 ,16‘ ) der Lichtauskoppelfläche (6 ) von Kanten (17 ) derselben begrenzt sind und dass zum einen zwischen dem zentralen Bereich (14 ) und dem äußeren Bereich (15 ,15‘ ,15‘‘ ) der Teilflächen (16 ,16‘ ) ein Übergangsabschnitt vorgesehen ist, der von Lichtstrahlen des ersten Teillichtbündels (L1) und des zweiten Teillichtbündels (L2) ausgeleuchtet wird, einerseits oder dass zum anderen der zentrale Bereich (14 ) und der äußere Bereich (15 ,15‘ ,15‘‘ ) der Teilflächen (16 ,16‘ ) über eine Grenzlinie (G) voneinander getrennt sind, wobei auf der einen Seite nur das erste Teillichtbündel (L1) und auf der anderen Seite nur das zweite Teillichtbündel (L2) abgestrahlt wird. - Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass von dem zentralen Bereich (
14 ) der Teilfläche (16 ,16‘ ) ausschließlich Lichtstrahlen des ersten Teillichtbündels (L1) und von dem äußeren Bereich (15 ,15‘ ,15‘‘ ) der Teilfläche (16 ,16‘ ) ausschließlich Lichtstrahlen des zweiten Teillichtbündels (L2) auskoppelbar sind. - Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der zentrale Einkoppelabschnitt (
12 ) derart geformt ist, dass das erste Teillichtbündel (L1) in Erstreckungsrichtung (R) des flächigen Lichtleiters (1 ) und/oder in Erstreckungsrichtung der Lichtauskoppelfläche (6 ) aufgeweitet wird, sodass der zentrale Bereich (14 ) der Teilfläche (16 ,16‘ ) in Erstreckungsrichtung (R) der Lichtauskoppelfläche (6 ) gestreckt ausgebildet ist und/oder dass das erste Teillichtbündel (L1) in Richtung seiner senkrecht zu den Flachseiten (4 ) und zu der Lichtauskoppelfläche (6 ) verlaufenden Ebene (E) aufgeweitet wird, sodass der zentrale Bereich14 der Teilfläche (16 ,16‘ ) senkrecht zur Erstreckungsrichtung (R) der Lichtauskoppelfläche (6 ) gestreckt ausgebildet ist. - Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der äußere Einkoppelabschnitt (
13 ) derart ausgebildet ist, dass das zweite Teilichtbündel (L2) in einem senkrecht zu den Flachseiten (4 ) und zu der Lichtauskoppelfläche (6 ) verlaufenden Ebene (E) gebündelt wird. - Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der äußere Einkoppelabschnitt (
13 ) sich zu beiden Seiten des zentralen Einkoppelabschnitts (12 ) an denselben anschließt und dass sich auf einer dem zentralen Einkoppelabschnitt (12 ) abgewandten Seite des äußeren Einkoppelabschnittes (13 ) ein in dem flächigen Lichtleiter (1 ) geschnittener Sammelabschnitt (9 ,9‘ ) anschließt, an dem Lichtstrahlen des zweiten Teillichtbündels (L2) in Richtung des äußeren Bereiches (15 ,15‘ ,15‘‘ ) der Teilfläche (16 ,16‘ ) totalreflektiert werden. - Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der äußere Einkoppelabschnitt (
13 ) und/oder der Sammelabschnitt (9 ,9‘ ) derart geformt sind, dass das zweite Teillichtbündel (L2) direkt auf den äußeren Bereich (15 ,15‘ ,15‘‘ ) der Teilfläche (16 ,16‘ ) gelenkt wird, ohne dass eine Totalreflexion von Lichtstrahlen des zweiten Teillichtbündels (L2) an den Flachseiten (4 ) erfolgt und dass der zentrale Einkoppelabschnitt (12 ) derart geformt ist, dass das erste Teillichtbündel (L1) direkt auf den zentralen Bereich (14 ) der Teilfläche (6 ,16‘ ) gelenkt wird, ohne dass eine Totalreflektion von Lichtstrahlen des ersten Teillichtbündels (L1) an den Flachseiten (4 ) erfolgt. - Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Teillichtbündel (L2) parallel zu eben ausgebildeten Flachseiten (
4 ) oder unter einem solchen in der senkrecht zu den Flachseiten (4 ) verlaufenden Ebene (E) verlaufende Streuwinkel (α) gestreut verläuft, dass Grenzstrahlen (18 ) des zweiten Teillichtbündels (L2) auf die Kanten (17 ) der Lichtauskoppelfläche (6 ) treffen. - Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der zentrale Bereich (
14 ) und/oder der äußere Bereich (15 ,15‘ ,15‘‘ ) der Teilfläche (16 ,16‘ ) rechteckförmig oder quadratisch ausgebildet sind. - Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtauskoppelfläche (
6 ) eine Mehrzahl von Streulinsen (7 ) aufweist zur Lenkung des ersten Teillichtbündels (L1) und des zweiten Teillichtbündels (L2) in einem Raumwinkelbereich zur Erzeugung einer vorgegebenen Lichtverteilung.
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