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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kraftfahrzeugleuchte mit einem Lichtleiter, der eine Längserstreckung entlang einer Längsachse aufweist. An einer Stirnseite des Lichtleiters wird Licht einer Lichtquelle der Leuchte in den Lichtleiter eingekoppelt und entlang der Längsachse propagiert. Mindestens eine rückwärtige Längsseite des Lichtleiters ist zumindest bereichsweise mit Auskoppelelementen versehen, welche auftreffendes Licht in Richtung einer als Lichtaustrittsfläche fungierenden vorderen Längsseite des Lichtleiters lenken, so dass zumindest ein Teil des umgelenkten Lichts über die Austrittsfläche im Wesentlichen in einer Hauptaustrittsrichtung aus dem Lichtleiter austritt.
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Die Lichtquelle kann bspw. als eine Halbleiterlichtquelle ausgebildet sein, die eine oder mehrere Leuchtdioden (LEDs) bzw. LED-Chips umfasst. Die stirnseitige Lichteintrittsfläche des Lichtleiters kann in besonderer Weise ausgebildet sein, um ein besonders effizientes Einkoppeln des Lichts zu ermöglichen. So kann die Eintrittsfläche eintretendes Licht bspw. derart umlenken, dass die Lichtstrahlen nach dem Eintritt weitgehend parallel zueinander und zu den Längsseiten des Lichtleiters verlaufen, so dass sie weitgehend ohne Totalreflexion an den Längsseiten in dem Lichtleiter propagiert werden können (sog. edge light). Selbstverständlich ist es aber auch denkbar, dass das eingekoppelte Licht hauptsächlich mittels Totalreflexion im dem Lichtleiter propagiert wird. Ebenso wäre es denkbar, dass die Eintrittsfläche ausgestaltet ist, um eine möglichst große Menge des von der Lichtquelle ausgesandten Lichts in den Lichtleiter einzukoppeln.
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Die Lichtaustrittsfläche kann eben, gewölbt und/oder mit optisch wirksamen Elementen (z.B. Kissenoptiken, einer Mattierung oder einer Mikrostruktur) versehen sein, die eine Streuung des hindurchtretenden Lichts in einer oder mehreren Ebenen bewirken können. Durch diese kann die seitliche Sichtbarkeit der Leuchte bzw. des aus dem Lichtleiter austretenden Lichts für einen Beobachter von außerhalb der Leuchte verbessert werden. Insbesondere kann dadurch ein Beobachterwinkel in einer horizontalen und/oder vertikalen Ebene vergrößert werden, so dass eine Lichtverteilung vorzugsweise im Bereich von mindestens +/- 20° horizontal und mindestens +/- 10° vertikal erzeugt werden kann.
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Zur Realisierung von Signalfunktionen von Kraftfahrzeugleuchten werden häufig Lichtleiter verwendet. Diese haben auf einer ihrer Lichtaustrittsfläche gegenüber liegenden Seite Lichtauskoppelelemente, bspw. in Form von Prismen, die das Licht in Richtung der Austrittsfläche lenken, so dass es über die Austrittsfläche in Lichtaustrittsrichtung aus dem Lichtleiter ausgekoppelt wird. Um die gesetzlichen Anforderungen an die Lichtwerte der Signalfunktion mit hinreichender Effizienz sicherzustellen, sollte das an den Auskoppelelementen reflektierte Licht durch die Form des Lichtleiterquerschnitts fokussiert werden. Dabei kann die Fokussierung des Lichts durch Brechung beim Austritt aus dem Lichtleiter und/oder durch Reflexion an Grenzflächen des Lichtleiters erfolgen.
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Die Vorgabe des Lichtleiterquerschnitts führt zu einem nur sehr eingeschränkt zu variierenden Erscheinungsbild des Lichtleiters. Daher werden Lichtleiter vermehrt hinter einer Zwischenscheibe mit Designelementen „versteckt“, die im Strahlengang nach der Lichtaustrittsfläche des Lichtleiters angeordnet ist und die Sicht auf den Lichtleiter durch einen Beobachter von außerhalb der Leuchte einschränkt. Diese Zwischenscheibe bildet jedoch ein weiteres Bauteil, das hergestellt und in der Leuchte positioniert und befestigt werden muss, was zusätzliche Kosten und Handling-Aufwand erzeugt. Ferner führt die Zwischenscheibe in optischer Hinsicht zu zusätzlichen Fresnel-Verlusten. Schließlich kann die Zwischenscheibe durch die Bauraumtiefe der Leuchte perspektivische Inhomogenitäten verursachen.
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Eine solche Kraftfahrzeugleuchte ist aus der
DE 10 2012 212 557 A1 vorbekannt. Diese zeigt eine Vorrichtung zum Bereitstellen von elektromagnetischer Strahlung, welche eine Strahlungsanordnung zum Erzeugen der elektromagnetischen Strahlung sowie einen Strahlleiter aufweist. Der Strahlleiter weist dabei ein erstes axiales Ende, ein zweites axiales Ende, mindestens einen Auskoppelbereich, der zwischen dem ersten axialen Ende und dem zweiten axialen Ende ausgebildet ist, sowie ein Querschnittsprofil auf, das zumindest abschnittweise ellipsenförmig ausgebildet ist. Der Auskoppelbereich lenkt die auf ihn treffende Strahlengänge der elektromagnetischen Strahlung zumindest teilweise in Richtung hinaus aus dem Strahlleiter ab. Weiterhin weist die Lichtaustrittsfläche der Vorrichtung mehrere, sich in Richtung der Längsachse des Lichtleiters erstreckende Stufen auf, die den Flächen der Setzstufen zwischen zwei Stufen entspricht. Dadurch wird die Lichtaustrittsfläche durch mehrere Teil-Lichtaustrittsflächen gebildet. Vergleichbares ist ebenfalls aus der
JP 2014 - 127 356 A und
US 2015/0316706 A1 vorbekannt.
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Ausgehend von dem beschriebenen Stand der Technik liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Kraftfahrzeugleuchte der eingangs genannten Art dahingehend auszugestalten und weiterzubilden, dass die genannten Nachteile des Standes der Technik vermieden werden.
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Zur Lösung dieser Aufgabe wird ausgehend von der Kraftfahrzeugleuchte der eingangs genannten Art vorgeschlagen, dass die Lichtaustrittsfläche mehrere, sich in Richtung der Längsachse des Lichtleiters erstreckende Stufen aufweist, so dass die Lichtaustrittsfläche durch mehrere Teil-Lichtaustrittsflächen gebildet ist, die den Flächen der Setzstufen zwischen zwei Stufen oder zwischen einer Stufe und einer Längsseite des Lichtleiters, welche an die Lichtaustrittsfläche angrenzt, entspricht.
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Die vorliegende Erfindung schlägt also einen gestuften Lichtleiter vor, der das aus dem Stand der Technik bekannte System aus herkömmlichem Lichtleiter und Zwischenscheibe durch ein einziges Bauteil ersetzen kann. Dadurch können Bauraum und Kosten gespart werden. Zudem arbeitet das System durch den Wegfall der zusätzlichen Fresnel-Verluste effizienter. Schließlich bietet der gestufte Lichtleiter gegenüber herkömmlichen Lichtleitern von Kraftfahrzeugleuchten mehr Designfreiheit.
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Als Setzstufe einer Stufe wird das senkrechte Bauteil bzw. die senkrechte Fläche zwischen zwei Stufen bezeichnet. Dieses senkrechte Bauteil wird im Treppenbau manchmal auch als Stoßstufe oder Futterstufe bezeichnet. Die Teil-Austrittsflächen verlaufen parallel zu der Längsachse des Lichtleiters und zwar so, dass Licht von den Auskoppelelementen vorzugsweise in eine definierte Richtung gebrochen werden kann. Die Teil-Austrittsflächen können gewölbt sein. Selbstverständlich wäre es jedoch auch denkbar, dass eine oder mehrere der Teil-Austrittsflächen schräg zu der der jeweiligen Teil-Austrittsfläche zugeordneten Ebene verlaufen. Die Längsachse des Lichtleiters kann gerade oder derart gebogen sein, dass ein Biegungsradius nicht so klein ist, dass das in den Lichtleiter eingekoppelte Licht nicht mehr in dem Lichtleiter propagiert werden kann. Das Erfordernis der Totalreflexion sollte für die von innen auf die Längsseiten auftreffenden Lichtstrahlen nach Möglichkeit erfüllt sein, um ein ungewolltes Auskoppeln der Lichtstrahlen zu verhindern. Alternativ können die Längsseiten zumindest bereichsweise auch mit einer reflektierenden Beschichtung versehen sein, an der auftreffende Lichtstrahlen unabhängig von ihrem Auftreffwinkel reflektiert werden.
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Die erfindungsgemäße Kraftfahrzeugleuchte dient zur Erzeugung einer resultierenden Lichtverteilung gemäß einer oder mehrerer Leuchtenfunktionen. Mögliche Leuchtenfunktionen sind bspw. Positionslicht, Blinklicht, Tagfahrlicht, Rücklicht, Bremslicht, Rückfahrlicht, etc. Die Leuchte kann auch nur einen Teil der Leuchtenfunktion erzeugen, wobei der restliche Teil der Leuchtenfunktion durch eine andere Leuchte erzeugt werden kann. Die Leuchte kann als Einzelelement in einem Kraftfahrzeug angeordnet sein, oder aber Teil eines Kraftfahrzeugscheinwerfers oder eines Rücklichts eines Kraftfahrzeugs sein.
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Ein wichtiger Aspekt der Erfindung ist die Stufung der Frontlinse im Bereich der Lichtaustrittsfläche des Lichtleiters ohne die Effizienz des Lichtleiters zu beeinträchtigen. Hierdurch leuchtet der Lichtleiter nicht mehr als einheitliche Fläche mit abgebildeter Auskoppelelemente-Struktur (z.B. Prismen-Struktur), sondern als mehrere aneinander grenzende Streifen. Wenn sich die Stufen des Lichtleiters im Wesentlichen in horizontaler Richtung erstrecken, kann von einer Stapelung der Streifen gesprochen werden. Zwischen den leuchtenden Streifen sind für den Betrachter dunkle Linien oder sogar dunkle Streifen erkennbar, welche die Streifen für den Betrachter deutlich sichtbar machen. Die Streifen können in Breite und Abstand auch innerhalb des Lichtleiterverlaufs, d.h. entlang einer Längserstreckung des Lichtleiters, variieren.
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Der gestufte Lichtleiter besteht in der Frontansicht aus ersten Flächen, die aktiv als brechende Flächen genutzt werden, und anderen Flächen, die aufgrund ihrer Orientierung kein von den Auskoppelelementen (z.B. Prismen) kommendes Licht transmittieren können, bspw. weil sie eine Flächenerstreckung haben, die im Wesentlichen parallel zum Verlauf der von den Auskoppelelementen reflektierten Lichtstrahlen ist. Die fehlende Transmission kann auch eine Folge von Totalreflexion oder Abschattung sein bzw. dadurch gezielt erreicht werden. Diese Bereiche werden bei eingeschalteter Lichtfunktion dunkel wahrgenommen.
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Die Anzahl und Breite der Stufen des gestuften Lichtleiters können je nach gewünschtem Erscheinungsbild nahezu beliebig variiert werden. Der gestufte Lichtleiter kann wie ein herkömmlicher Lichtleiter hergestellt und vermessen werden.
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Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend unter Bezugnahme auf die Figuren näher erläutert. Es zeigen:
- 1 Querschnitte durch zwei Beispiele eines aus dem Stand der Technik bekannten Lichtleiters einer Kraftfahrzeugleuchte;
- 2 einen Querschnitt durch ein Beispiel eines aus dem Stand der Technik bekannten Lichtleitersystems umfassend einen Lichtleiter und eine vorgelagerte Zwischenscheibe;
- 3 einen Vergleich von Erscheinungsbildern eines aus dem Stand der Technik bekannten Lichtleiters einerseits und eines erfindungsgemäßen Lichtleiters gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel andererseits;
- 4 ein Erscheinungsbild eines weiteren Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Lichtleiters;
- 5 weitere Beispiele für erfindungsgemäße Lichtleiter und die entsprechenden Erscheinungsbilder; und
- 6 eine erfindungsgemäße Kraftfahrzeugleuchte als Bestandteil eines Kraftfahrzeugscheinwerfers.
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Die nachfolgend beschriebenen Einzelelemente und Einzelmerkmale der verschiedenen Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugleuchte können auch einzeln oder in einer beliebigen Kombination miteinander erfindungswesentlich sein, unabhängig davon, ob diese besondere Kombination ausdrücklich beschrieben worden ist oder nicht.
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6 zeigt einen Kraftfahrzeugscheinwerfer 10. Der Scheinwerfer 10 umfasst ein Gehäuse 12, das vorzugsweise aus Kunststoff gefertigt ist. In einer Lichtaustrittsrichtung 14 weist das Gehäuse 12 eine Lichtaustrittsöffnung 16 auf, die durch eine transparente Abdeckscheibe 18 verschlossen ist. Die Abdeckscheibe 18 schützt das Innere des Gehäuses 12 sowie die darin angeordneten Scheinwerferkomponenten vor Feuchtigkeit und Verschmutzung. Die Abdeckscheibe 18 kann als eine sogenannte klare Scheibe ohne optisch wirksame Profile (zum Beispiel Prismen oder Zylinderlinsen) ausgebildet sein. Alternativ kann die Scheibe 18 zumindest bereichsweise mit optisch wirksamen Profilen versehen sein (sog. Streuscheibe). Im Innern des Scheinwerfergehäuses 12 ist in dem dargestellten Ausführungsbeispiel ein Lichtmodul 20 angeordnet. Das Lichtmodul 20 ist fest oder relativ zum Scheinwerfergehäuse 12 bewegbar in dem Gehäuse 12 angeordnet. Insbesondere kann das Lichtmodul 20 um eine horizontale Achse vertikal verschwenkbar (für eine Leuchtweitenreglung) und/oder um eine vertikale Achse horizontal verschwenkbar (für eine dynamische Kurvenlichtfunktion) angeordnet sein. Das Lichtmodul 20 erzeugt eine gewünschte Lichtverteilung gemäß einer oder mehrerer Scheinwerferfunktionen, beispielsweise ein Abblendlicht, Fernlicht, Nebellicht, Teilfernlicht oder Markierungslicht. Das Lichtmodul 20 kann die Scheinwerferfunktion entweder alleine oder aber nur einen Teil der Scheinwerferfunktion erzeugen. In dem letztgenannten Fall kann die restliche Scheinwerferfunktion durch ein anderes Lichtmodul, bspw. ein Lichtmodul 22, erzeugt werden.
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In dem Scheinwerfergehäuse 12 ist eine erfindungsgemäße Kraftfahrzeugleuchte 24 angeordnet, die mindestens eine Lichtquelle 26 sowie einen Lichtleiter 28 umfasst. Eine Lichtquelle 26 ist an einer oder beiden Stirnseiten 30 des Lichtleiters 28 angeordnet. Die Lichtquelle 26 kann bspw. als eine Halbleiterlichtquelle ausgebildet sein, die eine oder mehrere Leuchtdioden (LEDs) bzw. LED-Chips umfasst. Die Stirnseiten 30 dienen als Lichteintrittsflächen des Lichtleiters 28.
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Der Lichtleiter 28 weist eine Längserstreckung entlang einer Längsachse 32 auf. In dem dargestellten Beispiel sind die Längsachse 32 und damit auch der Lichtleiter 28 gebogen. Selbstverständlich kann der Lichtleiter 28 auch gerade ausgebildet sein. Das an den Stirnseiten 30 in den Lichtleiter 28 eingekoppelte Licht wird entlang der Längsachse 32 durch den Lichtleiter 28 propagiert. Dabei kann das Licht an Längsseiten 28a, 28b des Lichtleiters 28 totalreflektiert werden. Das Licht im Lichtleiter 28 hat einen relativ großen Öffnungswinkel. Deshalb gibt es Totalreflexion an allen Längsseiten 28a, 28b des Lichtleiters 28. Falls der Lichtleiter 28 gebogen ist, sollte der Radius der Biegung so groß gehalten werden, dass die Bedingung für Totalreflexion noch erfüllt ist. Auf diese Weise kann das eingekoppelte Licht entlang der Längserstreckung des Lichtleiters 28 mittels Totalreflexion propagiert werden, selbst dann noch, wenn der Lichtleiter 28 gebogen ist. Um für den Fall, dass die Anforderungen an eine Totalreflexion nicht erfüllt werden können, ein ungewolltes Auskoppeln von Licht aus dem Lichtleiter 28 zu vermeiden, wäre es auch denkbar, die Längsseiten 28a, 28b zumindest bereichsweise mit einer reflektierenden Beschichtung zu versehen oder außen auf den Längsseiten 28a, 28b reflektierende Flächenelemente vorzusehen.
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Eine in Lichtaustrittsrichtung 14 nach vorne gerichtete Längsseite des Lichtleiters 28 fungiert als Lichtaustrittsfläche 34, durch die Licht aus dem Lichtleiter 28 austritt. An einer der Austrittsfläche 34 gegenüberliegenden rückwärtigen Längsseite 36 des Lichtleiters 28 sind zumindest bereichsweise Auskoppelelemente 38 (bevorzugt in Form von Prismen) angeordnet, die auf sie auftreffendes Licht zumindest teilweise in Richtung der Austrittsfläche 34 umlenken, damit es dort in der Hauptaustrittsrichtung 14 austreten kann. Das aus dem Lichtleiter 28 ausgekoppelte Licht dient bspw. zur Erzeugung einer Lichtverteilung für eine Signal- oder Leuchtenfunktion, bspw. Positionslicht, Blinklicht, Tagfahrlicht, Rücklicht, Bremslicht, Rückfahrlicht, etc. Statt in einem Scheinwerfer 10 kann die erfindungsgemäße Leuchte 24 auch Bestandteil einer Rückleuchte eines Kraftfahrzeugs sein oder aber als eigenständige Einheit an dem Kraftfahrzeug im Bereich der Front, des Hecks oder der Seite verbaut sein.
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Um die gesetzlichen Anforderungen an die Lichtwerte der durch die Leuchte 24 erzeugten Signal- oder Leuchtenfunktion mit hinreichender Effizienz sicherzustellen, sollte das an den Auskoppelelementen 38 in Richtung der Austrittsfläche 34 umgelenkte (z.B. reflektierte) Licht durch die Form des Lichtleiterquerschnitts (vgl. 1) fokussiert werden. Dabei kann die Fokussierung des Lichts durch Brechung beim Austritt aus dem Lichtleiter 28 durch die Lichtaustrittsfläche 34 (vgl. 1a) und/oder durch Reflexion an in geeigneter Weise gewölbten Grenzflächen 28a', 28b' des Lichtleiters 28 (vgl. 1b) erfolgen. Zur Brechung der hindurchtretenden Lichtstrahlen 40 ist die Austrittsfläche 34 vorzugsweise nach Art einer Sammellinse konvex gewölbt. Zur Bündelung mittels Reflexion sind die Grenzflächen 28a', 28b' vorzugsweise im Querschnitt parabelförmig ausgebildet, wobei Auskoppelelemente 38 vorzugsweise in einem Brennpunkt der Parabeln liegen. Die austretenden Lichtstrahlen 40 verlaufen vorzugsweise weitgehend parallel zueinander und parallel zu der Hauptaustrittsrichtung 14. Dies gilt sowohl für die aus dem Stand der Technik bekannten als auch für die Lichtleiter 28 der erfindungsgemäßen Leuchte 24.
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Die Vorgabe der Form und Abmessungen des Lichtleiterquerschnitts führt zu einem nur sehr eingeschränkt zu variierenden Erscheinungsbild des Lichtleiters 28. Daher werden Lichtleiter 28 im Stand der Technik vermehrt hinter einer Zwischenscheibe 42 mit Designelementen „versteckt“, die im Strahlengang nach der Lichtaustrittsfläche 34 des Lichtleiters 28 angeordnet ist und die Sicht auf den Lichtleiter 28 durch einen Beobachter aus einer Richtung, die der Lichtaustrittsrichtung 14 in etwa entgegen gesetzt ist, von außerhalb der Leuchte 24 einschränkt. Diese Zwischenscheibe 42 bildet jedoch ein weiteres Bauteil, das hergestellt und in der Leuchte 24 positioniert und befestigt werden muss, was zusätzliche Kosten und Handling-Aufwand erzeugt. Ferner führt die Zwischenscheibe 42 in optischer Hinsicht zu zusätzlichen Fresnel-Verlusten. Schließlich kann die Zwischenscheibe 42 durch die Bauraumtiefe der Leuchte 24 perspektivische Inhomogenitäten verursachen.
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Hier kann die erfindungsgemäße Kraftfahrzeugleuchte Abhilfe schaffen, die einen Lichtleiter 28 mit einer gestuften Lichtaustrittsfläche 34 aufweist, von dem zwei beispielhafte Ausführungsformen im Querschnitt in den 5a und 5b gezeigt sind. Insbesondere weist die Lichtaustrittsfläche 34 mehrere, sich in Richtung der Längsachse 32 des Lichtleiters 28 erstreckende Stufen 46a, 46b, 46c auf, so dass die Lichtaustrittsfläche 34 durch mehrere Teil-Lichtaustrittsflächen 34a, 34b, 34c gebildet ist, die den Flächen der Setzstufen der einzelnen Stufen 46a, 46b, 46c entsprechen. Als Setzstufe einer Stufe 46a, 46b, 46c wird das senkrechte Bauteil bzw. die senkrechte Fläche zwischen zwei Stufen 46a, 46b oder zwischen einer Stufe 46b, 46c und einer Längsseite 28a, 28b des Lichtleiters 28 bezeichnet, welche an die Lichtaustrittsfläche 34a, 34c angrenzt. Dieses senkrechte Bauteil wird im Treppenbau manchmal auch als Stoßstufe oder Futterstufe bezeichnet. Die Teil-Austrittsflächen 34a, 34b, 34c verlaufen parallel zu der Längsachse 32 des Lichtleiters 28 und zwar so, dass Licht von den Auskoppelelementen 38 vorzugsweise in eine definierte Richtung gebrochen werden kann. Die Teil-Austrittsflächen 34a, 34b, 34c können gewölbt sein. Mittelebenen 48a, 48b, 48c schneiden die Teil-Lichtaustrittsflächen 34a, 34b, 34c vorzugsweise mittig. Sie schneiden sich ferner gegenseitig in einer gemeinsamen Schnittlinie, die vorzugsweise in der Mitte der Auskoppelelemente 38 liegt. Selbstverständlich wäre es jedoch auch denkbar, dass eine oder mehrere der Teil-Austrittsflächen 34a, 34b, 34c schräg zu der der jeweiligen Teil-Austrittsfläche 34a, 34b, 34c zugeordneten Ebene 48a, 48b, 48c verlaufen.
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Die Teil-Lichtaustrittsflächen 34a, 34b, 34c sind vorzugsweise zylinderförmig gewölbt, wobei die Zylinderachsen 50a, 50b, 50c der einzelnen Teil-Lichtaustrittsflächen 34a, 34b, 34c im Wesentlichen parallel zu der Längsachse 32 des Lichtleiters 28 verlaufen. Die Zylinderachsen 50a, 50b, 50c sind vorzugsweise zueinander beabstandet (unterschiedliche Radien und damit auch Wölbungen der Zylinderlinsen). Es wäre aber auch denkbar, dass die Zylinderachsen 50a, 50b, 50c deckungsgleich sind (gleiche Radien und damit auch identische Wölbungen aller Zylinderlinsen). Zumindest eine der Zylinderachsen 50a, 50b, 50c kann im Bereich der Auskoppelelemente 38 angeordnet sein. Ganz besonders bevorzugt ist es, wenn die Teil-Lichtaustrittsflächen 34a, 34b, 34c konvex gewölbt sind. Bei weitgehend horizontalem Verlauf des Lichtleiters 28 kann über die Wölbung der einzelnen Zylinder der vertikale Verlauf einer Lichtverteilung gesteuert werden. Statt der Form eines Zylinders können die Wölbungen auch auf einem elliptischen Zylinder basierende Freiformflächen aufweisen.
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Ferner wird vorgeschlagen, dass die Teil-Lichtaustrittsflächen 34a, 34b, 34c jeweils bezüglich der parallel zu der Längsachse 32 des Lichtleiters 28, durch die Mitte der Auskoppelelemente 38 und durch die Mittel der jeweiligen Teil-Lichtaustrittsfläche 34a, 34b, 34c verlaufenden Ebene 48a, 48b, 48c um einen Winkel um eine Drehachse 52a, 52b, 52c gedreht sind. Als Referenzlage für die Drehung der einzelnen Teil-Lichtaustrittsflächen 34a, 34b, 34c wird jeweils eine Ebene herangezogen, die senkrecht zu der entsprechenden Mittelebene 48a, 48b, 48c und vorzugsweise auch parallel zu der Längsachse 32 des Lichtleiters 28 verläuft. Die Drehachsen 52a, 52b, 52c können parallel und beabstandet zu den Zylinderachsen 50a, 50b, 50c oder deckungsgleich mit den Zylinderachsen 50a, 50b, 50c verlaufen. Die Winkel, um welche die einzelnen Teil-Lichtaustrittsflächen 34a, 34b, 34c gedreht sind, können unterschiedlich sein.
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Über diejenigen Flächen 44ab, 44bc auf der den Auskoppelelementen 38 gegenüberliegenden Seite des Lichtleiters 28, die den Stufenflächen der einzelnen Stufen 46b, 46c entsprechen, tritt vorzugsweise kein Licht aus. Diese Flächen 44ab, 44bc sind somit optisch inaktiv. Dies kann beispielsweise dadurch erreicht werden, dass die Flächen 44ab, 44bc im Wesentlichen parallel zu den Mittelebenen 48a, 48b, 48c verlaufen, wobei die Mittelebenen 48a, 48b, 48c vorzugsweise eine gemeinsame Schnittlinie aufweisen. Vorzugsweise sind die Flächen 44ab und 44bc derart ausgerichtet, dass sich Ebenen, in denen die Flächen 44ab, 44bc liegen, in einer gemeinsamen Schnittlinie, die vorzugsweise in der Mitte der Auskoppelelemente 38 liegt. Ebenso wäre es denkbar, im Bereich der Flächen 44ab, 44bc eine Beschichtung oder Abdeckelemente aus einem opaken Material anzuordnen.
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Besonders bevorzugt sind die Stufen 46a, 46b, 46c treppenartig ausgebildet, wie dies bspw. in 5b gezeigt ist. Dabei ist ausgehend von einer ersten Stufe 46c, deren Teil-Lichtaustrittsfläche 34c von allen vorhandenen Stufen 46a, 46b, 46c den größten ersten Abstand a_1 zu den Auskoppelelementen 38 aufweist, eine unmittelbar an die erste Stufe 46c angrenzende zweite Stufe 46b derart angeordnet, dass deren Teil-Lichtaustrittsfläche 34b einen geringeren zweiten Abstand a_2 zu den Auskoppelelementen 38 aufweist, und - sofern auf der der ersten Stufe 46c gegenüberliegenden Seite der zweiten Stufe 46b eine unmittelbar an die zweite Stufe 46b angrenzende dritte Stufe 46a vorhanden ist - die an die zweite Stufe 46b unmittelbar angrenzende dritte Stufe 46a derart angeordnet ist, dass deren Teil-Lichtaustrittsfläche 34a einen wiederum geringeren dritten Abstand a_3 zu den Auskoppelelementen 38 aufweist. Dabei gilt, dass der erste Abstand a_1 größer dem zweiten Abstand a_2, und dieser wiederum größer dem dritten Abstand a_3 ist.
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Gemäß einer alternativen Ausführungsform, die in 5a gezeigt ist, ist es aber auch denkbar, dass die Stufen 46a, 46b, 46c derart ausgebildet sind, dass ausgehend von einer ersten Stufe 46c, deren Teil-Lichtaustrittsfläche 34c einen ersten Abstand a_1 zu den Auskoppelelementen 38 aufweist, eine unmittelbar an die erste Stufe 46c angrenzende zweite Stufe 46b derart angeordnet ist, dass deren Teil-Lichtaustrittsfläche 34b einen geringeren zweiten Abstand a_2 zu den Auskoppelelementen 38 aufweist, und eine auf der der ersten Stufe 46c gegenüberliegenden Seite der zweiten Stufe 46b unmittelbar an die zweite Stufe 46b angrenzende dritte Stufe 46a derart angeordnet ist, dass deren Teil-Lichtaustrittsfläche 34a wieder einen größeren dritten Abstand a_3 zu den Auskoppelelementen aufweist. Dabei gilt, dass der erste Abstand a_1 größer als der zweite Abstand a_2 ist und dieser wieder kleiner als der dritte Abstand a_3 ist.
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In 3a ist das Erscheinungsbild eines Lichtleiters 28 gemäß der 1a oder 1b einer aus dem Stand der Technik bekannten Leuchte 24 gezeigt. Im Vergleich dazu ist in 3b das Erscheinungsbild eines Lichtleiters 28 gemäß der 5a oder 5b einer erfindungsgemäßen Leuchte 24 gezeigt. Man erkennt deutlich, dass der konventionelle Lichtleiter 28 gemäß 3a eine relativ homogen leuchtende Fläche 58 weitgehend ohne horizontale oder schräg dazu verlaufende Streifen 54, 56 aufweist (vgl. 3a). Im Gegensatz dazu sind bei dem erfindungsgemäßen Lichtleiter 28 deutliche Streifen 54, 56 zu erkennen, die sich aus dem durch die Teil-Lichtaustrittflächen 34a, 34b, 34c austretenden Lichtstrahlen (helle Streifen 54) und die dazwischen angeordneten inaktiven bzw. passiven Flächen 44ab, 44bc (dunkle Streifen 56) ergeben (vgl. 3b). Anhand der 5c und 5d wird deutlich, dass abhängig von der Ausgestaltung der Austrittsfläche 34 des Lichtleiters bzw. der Stufen 46a, 46b, 46c bzw. der Teil-Lichtaustrittsflächen 34a, 34b, 34c die Streifen 54, 56 unterschiedlich hoch sein können. Da in dem Beispiel der 5b für einen Betrachter, der entgegen der Lichtaustrittsrichtung 14 in die Leuchte 24 und auf den Lichtleiter 28 blickt, die Höhe der passiven Flächen 44ab, 44bc größer erscheint als bei dem Beispiel der 5a, sind in dem Erscheinungsbild gemäß der 5d die dunklen Streifen 56 dicker als in dem Erscheinungsbild gemäß der 5c. Die Streifen 54, 56 müssen nicht unbedingt über ihre gesamte Längserstreckung eine konstante Höhe aufweisen, wie dies in den 3b, 5c und 5d gezeigt ist, sondern können auch variierende Höhen aufweisen, wie dies in 4 gezeigt ist. Dies ist eine Folge von einer variierenden Höhe der Teil-Lichtaustrittsflächen 34a, 34b, 34c entlang der Längsachse 32 des Lichtleiters 28. Man erkennt, dass der erfindungsgemäße Lichtleiter 28 hinsichtlich eines Designs des Erscheinungsbilds sehr variabel und flexibel ist.
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Vorteilhafterweise sind die Auskoppelelemente 38 derart ausgebildet und in dem Lichtleiter 28 angeordnet, dass jedes der Auskoppelelemente 38 Licht auf mehr als eine Teil-Austrittsfläche 34a, 34b 34c, vorzugsweise auf alle Teil-Austrittsflächen 34a, 34b 34c des Lichtleiters 28, lenken kann.
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Die Teil-Lichtaustrittsflächen 34a, 34b, 34c können eben, gewölbt und/oder mit optisch wirksamen Elementen (z.B. Kissenoptiken, einer Mattierung oder einer Mikrostruktur) versehen sein. Über die Anordnung und Ausgestaltung der Auskoppelelemente 38 (z.B. Prismen) und/oder die Ausgestaltung der Wölbung der Teil-Lichtaustrittsflächen 34a, 34b, 34c kann die Lichtverteilung in horizontaler Richtung beeinflusst werden. Durch eine Mattierung oder Mikrostruktur kann eine Streuung des hindurchtretenden Lichts in einer oder mehreren Ebenen bewirkt werden. Durch diese kann die seitliche Sichtbarkeit der Leuchte 24 bzw. des aus dem Lichtleiter 28 austretenden Lichts 40 für einen Beobachter von außerhalb der Leuchte 24 verbessert werden. Insbesondere kann dadurch ein Beobachterwinkel in einer horizontalen und/oder vertikalen Ebene vergrößert werden, so dass eine Lichtverteilung vorzugsweise im Bereich von mindestens +/- 20° horizontal und mindestens +/- 10° vertikal erzeugt werden kann.
