DE102015115555A1

DE102015115555A1 - Beleuchtungseinrichtung, Rückblickvorrichtung, Fußraumvorrichtung und Fahrzeug

Info

Publication number: DE102015115555A1
Application number: DE102015115555.9A
Authority: DE
Inventors: Daniel Fritz
Original assignee: SMR Patents SARL
Current assignee: SMR Patents SARL
Priority date: 2015-09-15
Filing date: 2015-09-15
Publication date: 2017-03-16
Anticipated expiration: 2035-09-16
Also published as: DE102015115555B4

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Beleuchtungseinrichtung (2) für eine Rückblickvorrichtung oder eine Fußraumvorrichtung eines Fahrzeugs, mit mindestens einem Leuchtmittel (4), mit mindestens einer zumindest eine Kondensorlinse (10) umfassende Kondensoreinheit (8), durch die das von dem mindestens einem Leuchtmittel (4) abgestrahlte Licht umlenkbar, insbesondere kollimierbar, ist, mit mindestens einer zumindest eine Objektivlinse (16) umfassende Objektiveinheit (14), die das von der Kondensoreinheit (8) umgelenkte Licht in Richtung auf eine Projektionsfläche (6) sammelt, und mit mindestens einem zwischen Leuchtmittel (4) und Projektionsfläche (6) anordenbaren oder angeordneten Blendenelement (12), wobei die Kondensoreinheit (8) und/oder die Objektiveinheit (14) mindestens ein torisches Linsenelement (18–18^V) umfasst.

Description

Die Erfindung betrifft eine Beleuchtungseinrichtung für eine Rückblickvorrichtung oder eine Fußraumvorrichtung eines Fahrzeugs, mit mindestens einem Leuchtmittel, mit mindestens einer zumindest eine Kondensorlinse umfassende Kondensoreinheit, durch die das von dem mindestens einem Leuchtmittel abgestrahlte Licht umlenkbar, insbesondere kollimierbar, ist, mit mindestens einer zumindest eine Objektivlinse umfassende Objektiveinheit, die das von der Kondensoreinheit umgelenkte Licht in Richtung auf eine Projektionsfläche sammelt, und mit mindestens einem zwischen Leuchtmittel und Projektionsfläche anordenbaren oder angeordneten Blendenelement. Darüber hinaus betrifft die Erfindung eine Rückblickvorrichtung sowie auch eine Fußraumvorrichtung mit einer derartigen Beleuchtungseinrichtung sowie ein Fahrzeug, insbesondere Kraftfahrzeug, mit einer derartigen Beleuchtungseinrichtung, Rückblickvorrichtung und/oder Fußraumvorrichtung.
Eine nicht gattungsgemäße Beleuchtungseinrichtung ist bekannt aus DE 20 2008 016 695 U1 . Bei der dort ersichtlichen Beleuchtungseinrichtung durchläuft Licht, das von einem durch eine LED gebildeten Leuchtmittel ausgestrahlt wird, drei Linsensysteme, die jeweils runde sphärische Linsen umfassen, sowie ein Maskenelement. Durch das Durchlaufen der drei Linsensysteme und des Maskenelements ist durch das Licht ein Bild und/oder Schriftzug auf einer Projektionsfläche darstellbar.
Bei üblichen Beleuchtungseinrichtungen hat es sich als nachteilig herausgestellt, dass ein Bild oder ein Schriftzug, das beziehungsweise der eine von einer runden Form abweichende Ausgestaltung besitzt, nicht ohne weiteres homogen ausgeleuchtet werden kann. Um eine ausreichend annehmbare Ausleuchtung gewährleisten zu können, ist bei der nicht gattungsgemäßen Beleuchtungseinrichtung vorgesehen, drei Linseneinheiten zu verwenden, wodurch der Aufbau der Beleuchtungseinrichtung mehrteilig und aufwendig ist. Ferner wird zur Erzeugung einer rechteckigen Projektionsfläche mittels einer Blende ein rechteckiger Bereich ausgeschnitten, wodurch ein Teil der zur Verfügung stehenden Lichtmenge ungenutzt bleibt.
Eine Aufgabe der Erfindung ist, bei einer gattungsgemäßen Beleuchtungseinrichtung eine Ausleuchtung eines unrunden Logos zu verbessern.
Diese Aufgabe wird durch eine eingangs genannte Beleuchtungseinrichtung dadurch gelöst, dass die Kondensoreinheit und/oder die Objektiveinheit mindestens ein torisches Linsenelement umfasst.
Das Leuchtmittel kann grundsätzlich eine beliebige Lichtquelle umfassen, mit der Licht erzeugbar ist. Insbesondere kann das Leuchtmittel eine Licht emittierende Diode (LED) umfassen. Solchenfalls lässt sich ohne weiteres eine Hauptabstrahlrichtung einstellen, ohne dass bspw. zusätzliche Reflexionsmittel Verwendung finden müssen.
Die Projektionsfläche kann beispielsweise eine Fahrzeugaußenwand oder eine Bodenfläche, wie ein Fahrbahngrund, eine Parkfläche oder dergleichen, umfassen.
Es ist denkbar, dass die Kondensoreinheit und die Objektiveinheit jeweils nur eine Kondensorlinse bzw. Objektivlinse umfasst. Diese können bspw. konvex oder konkav ausgebildet sein.
Dadurch, dass die Kondensoreinheit und/oder die Objektiveinheit mindestens ein torisches Linsenelement umfasst, ist einer Ausleuchtung einer rechteckigen Projektionsfläche verbessert. Im Unterschied zu den bekannten Beleuchtungseinrichtungen, bei denen mittels Blenden eine rechteckige Projektionsfläche ausgeschnitten wird, wodurch Intensitätsverluste entstehen, kann bei der Verwendung von torischen Linsen die gesamte zur Verfügung stehende Lichtintensität verwendet werden.
Wenn die Kondensoreinheit und/oder die Objektiveinheit lediglich eine Kondensorlinse bzw. lediglich eine Objektivlinse umfasst, erweist es sich als vorteilhaft, wenn die zumindest eine Kondensorlinse und/oder die zumindest eine Objektivlinse das torische Linsenelement umfasst.
Grundsätzlich ist es denkbar, dass die Kondensoreinheit mindestens zwei Kondensorlinsen und/oder die Objektiveinheit mindestens zwei Objektivlinsen umfasst und dass wenigstens eine der jeweils beiden Linsen das torische Linsenelement umfasst.
Um die Ausleuchtung der Projektionsfläche weiter zu verbessern, erweist es sich als vorteilhaft, wenn mindestens eines des mindestens einen torischen Linsenelements mindestens zwei Oberflächenabschnitte umfasst, die im Wesentlichen schräg oder quer zur optischen Achse des torischen Linsenelements verlaufen, wobei mindestens ein Oberflächenabschnitt einen endlich großen Krümmungsradius und/oder mindestens ein Oberflächenabschnitt einen unendlich großen Krümmungsradius umfasst.
Wenn das torische Linsenelement weder durch einen endlich großen Krümmungsradius noch durch einen unendlich großen Krümmungsradius beschreibbar ist, erweist es sich als vorteilhaft, wenn das mindestens eine torische Linsenelement einen asphärischen Oberflächenabschnitt umfasst.
Ferner erweist es sich als vorteilhaft, wenn die Kondensoreinheit mindestens zwei Kondensorlinsen umfasst, wobei mindestens eine der mindestens zwei Kondensorlinsen das torische Linsenelement umfasst und/oder wenn die Objektiveinheit mindestens zwei Objektivlinsen umfasst, wobei mindestens eine der mindestens zwei Objektivlinsen das torische Linsenelement umfasst.
Darüber hinaus lässt sich die Homogenität der Ausstrahlung der rechteckigen Projektionsfläche weiter verbessern, wenn die Beleuchtungseinrichtung mindestens eine torische Linseneinheit umfasst, die mindestens zwei torische Linsenelemente umfasst.
In Weiterbildung letztgenannter Ausführungsform erweist es sich als vorteilhaft, wenn mindestens zwei der mindestens zwei torischen Linsenelemente der torischen Linseneinheit gleiche oder voneinander abweichende Krümmungsradien umfassen.
Solchenfalls kann bspw. eine der beiden torischen Linsenelemente konkav und das andere der beiden Linsenelemente konvex ausgebildet sein.
Ferner erweist es sich als vorteilhaft, wenn eine erste torische Linseneinheit in Gänze die Kondensoreinheit und/oder wenn eine zweite torische Linseneinheit in Gänze die Objektiveinheit bildet.
Wenn alle verbundenen Linsenelemente torisch sind, kann die Ausleuchtung der Projektionsfläche optimiert werden und Abbildungsfehler reduziert werden.
Darüber hinaus ist bei einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Beleuchtungseinrichtung mindestens ein Reflexionsmittels vorgesehen, das auf der der Kondensoreinheit gegenüberliegenden Seite des Leuchtmittels angeordnet ist und durch das Licht der Leuchteinheit in Richtung auf die Kondensoreinheit umlenkbar ist.
Wenn bei dem Leuchtmittel auf eine LED zurückgegriffen wird, kann durch das Reflexionsmittel das Licht, das nicht in Lichthauptstrahlrichtung in Richtung Projektionsfläche abgestrahlt wird, umgelenkt werden.
Wenn bei dem Leuchtmittel auf eine Lichtquelle zurückgegriffen wird, bei der gestaltungsgemäß keine Hauptabstrahlrichtung existiert, kann durch das Reflexionsmittel eine Hauptabstrahlrichtung eingestellt werden.
Das Reflexionsmittel kann dabei eine asphärische, insbesondere eine torische, Reflexionsfläche aufweisen.
Darüber hinaus erweist es sich als vorteilhaft, wenn die Beleuchtungseinrichtung mindestens ein Blendenelement umfasst, das auf der dem Leuchtmittel abgewandten Seite der Objektiveinheit anordenbar oder angeordnet ist.
In Weiterbildung letztgenannter Ausführungsform der Beleuchtungseinrichtung erweist es sich als vorteilhaft, wenn das mindestens eine Blendenelement dia- oder maskenartig ausgebildet ist, um mit dem durch das Blendenelement hindurchtretenden Licht derart zusammenzuwirken, dass auf der Projektionsfläche ein Bild und/oder Schriftzug erzeugbar ist.
Hierdurch sind sogenannte Logos projizierbar. Die Beleuchtungseinrichtung lässt sich auf einfache Weise vormontieren, wenn sie mindestens ein Gehäuse umfasst, in dem das mindestens eine Leuchtmittel, die mindestens eine Kondensoreinheit, das mindestens eine Blendenelement und/oder die mindestens eine Objektiveinheit anordenbar oder angeordnet sind, insbesondere bezüglich ihrer Lage und/oder Abstands zueinander einstellbar anordenbar oder angeordnet sind.
Die Erfindung liefert auch eine Rückblickvorrichtung und eine Fußraumvorrichtung jeweils mit mindestens einer erfindungsgemäßen Beleuchtungseinrichtung. Bei einer Fußraumvorrichtung kann es sich um einen Einbau im Bereich des Fußraums z.B. zum Anzeigen eines Logos beim Öffnen einer Fahrzeugtür handeln.
Schließlich wird auch ein Fahrzeug, insbesondere ein Kraftfahrzeug, mit mindestens einer erfindungsgemäßen Beleuchtungseinrichtung, Rückblickvorrichtung, wie in Form eines Innen- oder Außenspiegels oder Kamera, und/oder Fußraumvorrichtung geliefert. Die erfindungsgemäße Beleuchtungseinrichtung erweist sich in mehrfacher Hinsicht als vorteilhaft:
Dadurch, dass die Kondensoreinheit und/oder die Objektiveinheit mindestens ein torisches Linsenelement umfasst, ist die Ausleuchtung einer rechteckigen Projektionsfläche verbessert. Hierdurch kann insbesondere darauf verzichtet werden, mittels Blenden oder Masken einen rechteckigen Lichtbereich auszuschneiden. Hierdurch ist die Intensität der Ausleuchtung der Projektionsfläche verbessert.
Weitere Merkmale, Einzelheiten sowie Vorteile lassen sich den beigefügten Patentansprüchen, der zeichnerischen Darstellung und der nachfolgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Beleuchtungseinrichtung entnehmen.
In der Zeichnung zeigt:
1 eine schematische Seitenansicht eines Ausführungsbeispiels der Beleuchtungseinrichtung der Erfindung;
2 eine schematische Konstruktionsansicht einer ersten Linseneinheit;
3 eine schematische Konstruktionsansicht einer zweiten Linseneinheit.
1 zeigt eine insgesamt mit dem Bezugszeichen 2 versehene schematische Seitenansicht einer Beleuchtungseinrichtung gemäß der Erfindung. Die Beleuchtungseinrichtung 2 umfasst ein Leuchtmittel 4, durch das Licht ausstrahlbar ist. Das von dem Leuchtmittel 4 ausgestrahlte Licht durchläuft in Richtung einer Projektionsfläche 6 zunächst eine Kondensoreinheit 8, die bei dem in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel zwei Kondensorlinsen 10 umfasst. Im Anschluss hieran passiert das Licht ein Blendenelement 12, das maskenartig ausgebildet ist. Danach passiert das Licht eine Objektiveinheit 14 der Beleuchtungseinrichtung 2, die bei dem in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel zwei Objektivlinsen 16 umfasst.
Aufgrund der einzelnen optischen Elemente, nämlich Kondensoreinheit 8, Blendenelement 12 und Objektiveinheit 14, erzeugt Licht des Leuchtmittels 4 auf der Projektionsfläche 6 ein Bild und/oder einen Schriftzug. Bei der Projektionsfläche 6 kann es sich bspw. um eine Fahrbahn handeln.
Bei dem in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel der Beleuchtungseinrichtung 2 ist mindestens eine Kondensorlinse 10 der Kondensoreinheit 8 und/oder mindestens eine Objektivlinse 16 der Objektiveinheit 14 durch ein torisches Linsenelement 18 beziehungsweise 18´ gebildet.
Die 2 und 3 zeigen jeweils die schematische Ausbildung eines torischen Linsenelements 18´´–18 ^V. Hierbei umfasst das torische Linsenelement jeweils einen Abschnitt eines durch zwei orthogonal zueinander stehende Radien beschreibbaren Torus‘. Hierbei ist bei den in den 2 und 3 gezeigten Ausführungsbeispielen ein Oberflächenabschnitt des torischen Linsenelements aus einem endlich großem Krümmungsradius und ein weiterer Oberflächenabschnitt aus einem unendlich großen Krümmungsradius beschrieben. Zwei torische Linsenelemente 18´´–18 ^V können zusammen eine Kondensoreinheit 20, 20´ bilden. Die Kondensoreinheit 20, 20´ kann solchenfalls die Objektiveinheit 14 und/oder die Kondensoreinheit 8 umfassen.
Die in der vorstehenden Beschreibung vorkommenden Ansprüche sowie die in den Zeichnungen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln, als auch in jeder beliebigen Kombination für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsform wesentlich sein.
Bezugszeichenliste

2: Beleuchtungseinrichtung
4: Leuchtmittel
6: Projektionsfläche
8: Kondensoreinheit
10: Kondensorlinse
12: Blendenelement
14: Objektiveinheit
16: Objektivlinse
18–18^V: torisches Linsenelement
20, 20´: torische Linseneinheit

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

DE 202008016695 U1 [0002]

Claims

Beleuchtungseinrichtung (2) für eine Rückblickvorrichtung oder eine Fußraumvorrichtung eines Fahrzeugs, mit mindestens einem Leuchtmittel (4), mit mindestens einer zumindest eine Kondensorlinse (10) umfassende Kondensoreinheit (8), durch die das von dem mindestens einem Leuchtmittel (4) abgestrahlte Licht umlenkbar, insbesondere kollimierbar, ist, mit mindestens einer zumindest eine Objektivlinse (16) umfassende Objektiveinheit (14), die das von der Kondensoreinheit (8) umgelenkte Licht in Richtung auf eine Projektionsfläche (6) sammelt, und mit mindestens einem zwischen Leuchtmittel (4) und Projektionsfläche (6) anordenbaren oder angeordneten Blendenelement (12), dadurch gekennzeichnet, dass die Kondensoreinheit (8) und/oder die Objektiveinheit (14) mindestens ein torisches Linsenelement (18–18 ^V) umfasst.
Beleuchtungseinrichtung (2) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Kondensorlinse (10) und/oder die zumindest eine Objektivlinse (16) das torische Linsenelement (18–18 ^V) umfasst.
Beleuchtungseinrichtung (2) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eines des mindestens einen torischen Linsenelements (18–18 ^V) mindestens zwei Oberflächenabschnitte umfasst, die im Wesentlichen schräg oder quer zur optischen Achse des torischen Linsenelements verlaufen, wobei mindestens ein Oberflächenabschnitt einen endlich großen Krümmungsradius und/oder mindestens ein Oberflächenabschnitt einen unendlich großen Krümmungsradius umfasst.
Beleuchtungseinrichtung (2) nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine torische Linsenelement (18) einen asphärischen Oberflächenabschnitt umfasst.
Beleuchtungseinrichtung (2) nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kondensoreinheit (8) mindestens zwei Kondensorlinsen (10) umfasst, wobei mindestens eine der mindestens zwei Kondensorlinsen (10) das torische Linsenelement (18) umfasst und/oder dass die Objektiveinheit (14) mindestens zwei Objektivlinsen (16) umfasst, wobei mindestens eine der mindestens zwei Objektivlinsen (16) das torische Linsenelement (18´) umfasst.
Beleuchtungseinrichtung (2) nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch mindestens eine torische Linseneinheit (20, 20´), die mindestens zwei torische Linsenelemente (18´´–18 ^V) umfasst.
Beleuchtungseinrichtung (2) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei der mindestens zwei torischen Linsenelemente (18´´–18 ^V) der torischen Linseneinheit (20, 20´) gleiche oder voneinander abweichende Krümmungsradien umfassen.
Beleuchtungseinrichtung (2) nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine erste torische Linseneinheit in Gänze die Kondensoreinheit (8) und/oder dass eine zweite torische Linseneinheit in Gänze die Objektiveinheit (14) bildet.
Beleuchtungseinrichtung (2) nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüchen, gekennzeichnet durch mindestens ein Reflexionsmittel, das auf der der Kondensoreinheit (8) gegenüberliegenden Seite des Leuchtmittels (4) angeordnet ist und durch das Licht der Leuchteinheit in Richtung auf die Kondensoreinheit (8) umlenkbar ist, wobei vorzugsweise das Reflexionsmittel eine asphärische, insbesondere torische, Reflexionsfläche aufweist.
Beleuchtungseinrichtung (2) nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Blendenelement (12) auf der dem Leuchtmittel (4) abgewandten Seite der Objektiveinheit (14) anordenbar oder angeordnet ist, insbesondere zwischen der Kondensoreinheit (8) und der Objektiveinheit (14).
Beleuchtungseinrichtung (2) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Blendenelement (12) dia- oder maskenartig ausgebildet ist, um mit dem durch das Blendenelement (12) hindurchtretenden Licht optisch derart zusammenzuwirken, dass auf der Projektionsfläche (6) ein Bild und/oder Schriftzug erzeugbar ist.
Beleuchtungseinrichtung (2) nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch mindestens ein Gehäuse, in dem das mindestens eine Leuchtmittel (4), die mindestens eine Kondensoreinheit (8), das mindestens eine Blendenelement (12) und/oder die mindestens eine Objektiveinheit (14) anordenbar oder angeordnet sind, insbesondere bezüglich ihrer Lage und/oder ihres Abstands zueinander einstellbar anordenbar oder angeordnet sind.
Rückblickvorrichtung, wie Innen- oder Außenspiegel oder Kamera, für ein Fahrzeug mit mindestens einer Beleuchtungseinrichtung (2), nach einem der Ansprüche 1 bis 12.
Fußraumvorrichtung eines Fahrzeugs mit mindestens einer Beleuchtungseinrichtung (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 12.
Fahrzeug, insbesondere Kraftfahrzeug, mit mindestens einer Beleuchtungseinrichtung (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 12 und/oder mit mindestens einer Rückblickvorrichtung, wie Innen- oder Außenspiegel oder Kamera, nach Anspruch 13 und/oder mit mindestens einer Fußraumvorrichtung nach Anspruch 14.