DE102017127925A1

DE102017127925A1 - Leuchtvorrichtung, insbesondere eine Signalleuchte, für Kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE102017127925A1
Application number: DE102017127925.3A
Authority: DE
Inventors: Tomas Gloss; Jakub Hruska; Milan Stylarek
Original assignee: Varroc Lighting Systems sro
Current assignee: Po Lighting Czech SRO Cz
Priority date: 2016-11-29
Filing date: 2017-11-27
Publication date: 2018-05-30
Anticipated expiration: 2037-11-28
Also published as: CZ2016745A3; US10156337B2; US20180149331A1; DE102017127925B4

Abstract

Eine Leuchtvorrichtung, insbesondere eine Signalleuchte, für Kraftfahrzeuge umfasst ein Trägergehäuse (1), das durch eine Abdeckung (2) mit einer vorderen Lichtausgangsfläche (21) abgedeckt ist, ein Leuchtmittel, das in dem Trägergehäuse (1) positioniert ist, um Lichtstrahlen (10) zu der Lichtausgangsfläche (21) zu emittieren, und eine halbdurchlässige Schicht (7), die sich zwischen der Lichtausgangsfläche (21) und dem Leuchtmittel befindet. Die Leuchtvorrichtung umfasst ferner ein teilweise lichtdurchlässiges primäres planares optisches Element (5), das zwischen der Ausgangslichtfläche (21) und dem Leuchtmittel positioniert ist, und ein sekundäres planares optisches Element (6), das zwischen dem primären planaren optischen Element (5) und dem Leuchtmittel positioniert ist und mindestens ein lichtundurchlässigen planares Teil (61) und ein oder mehrere teilweise lichtdurchlässige Teile (62) umfasst. Die lichtundurchlässigen planaren Teile (61) und die lichtdurchlässigen planaren Teile (62) sind auf eine Weise angeordnet, so dass ein oder mehrere Bereiche auf der Oberfläche des sekundären planaren optischen Elements (6) erzeugt werden, die zumindest teilweise für Lichtstrahlen (10) durchlässig sind, die durch das Leuchtmittel emittiert werden.

Description

Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft eine Leuchtvorrichtung, insbesondere eine Signalleuchte, für Kraftfahrzeuge. Die Erfindung betrifft eine Leuchtvorrichtung für Kraftfahrzeuge, die angepasst ist, um räumliche Lichteffekte oder andere Designer- Lichteffekte zu produzieren.
Stand der Technik
Eine Leuchte für Kraftfahrzeuge umfasst mehrere Beleuchtungseinheiten, wobei jede dieser Beleuchtungseinheiten eine unterschiedliche Leuchtfunktion bereitstellt oder dazu beiträgt, die erforderlichen Emissionseigenschaften der Lichtspur zu gewährleisten. Individuelle Beleuchtungseinheiten werden im Allgemeinen in einem geformten Trägergehäuse montiert, während jede Einheit mindestens eine Lichtquelle und andere optische Elemente umfasst. Die Lichtquelle emittiert Lichtstrahlen, und die optischen Elemente stellen ein System lichtbrechender und reflektierender Flächen optischer Umgebungen dar, die die Richtung der Lichtstrahlen bei der Erzeugung der Ausgangslichtspur beeinflussen.
Aktuell legen Designer Wert auf ein homogenes oder interessantes Aussehen in Bezug auf das Gewährleisten der Leuchtfunktionen in Leuchtvorrichtungen, die für Kraftfahrzeuge designt werden, und zwar sowohl während der aktiven Beleuchtung als auch im ausgeschalteten Zustand. Beispielsweise offenbart Patentschrift EP2390137 ein Design, bei dem ein dreidimensionales Aussehen der Ausgangslichtspur durch einen Spiegeltunnel im eingeschalteten Zustand erreicht wird, wobei das Aussehen durch eine mehrfache Reflektion von Lichtstrahlen zwischen zwei Spiegelflächen produziert wird, wobei die vordere Spiegelfläche halbdurchlässig ist und zulässt, dass ein Teil des Lichtstrahls in die Richtung in der optischen Achse X fällt. Die Verwendung eines halbdurchlässigen Spiegels ist ebenso aus Patentschrift US20150062946A1 bekannt, wo eine organische Elektrolumineszenz-Diode des OLED-Typs mit einer halbdurchlässigen Spiegelfläche auf der Innenseite ausgestattet ist. Ein Teil der Lichtstrahlen passiert die OLED aus der Leuchtvorrichtung heraus, und ein Teil der Lichtstrahlen wird in den Innenraum der Leuchtvorrichtung auf eine Spiegelfläche gerichtet, die eine mehrfache Reflektion in Form eines Tunneleffekts produziert. Ein Nachteil des oben genannten Designs ist eine sehr geringe Effizienz der optischen Baugruppe, während ein schwarzes Aussehen der Lampe in ausgeschaltetem Zustand nicht möglich ist, wie es z. B. bei einem Mobiltelefon der Fall ist, wobei, wenn die Displaybeleuchtung ausgeschaltet wird, das Display des Telefons schwarz mit einer Spiegelreflektion auf der äußeren Oberfläche ist.
Auf dem Stand der Technik findet man eine große Anzahl an Designs, die die Abdunkelung einer Licht emittierenden Fläche ermöglichen. Z. B. offenbart Patentschrift EP0399506 den Einsatz der Eigenschaften spezieller elektrisch gesteuerter Polymer Dispersed Liquid Crystal- (PDLC-) Filme. Ein Nachteil dieses Designs ist die Tatsache, dass der Film zwischen zwei Trägerplatten platziert ist, während eine solche Anordnung die räumliche Form der Licht emittierenden Oberfläche einschränkt. Zusätzlich wird der Film über Wechselspannung gesteuert, wobei eine spezielle Stromversorgung / ein Umrichter verwendet werden muss. Ein weiterer Nachteil ist die Zeit, die für das Umschalten von dem transparenten aktiven Zustand zu dem undurchsichtigen inaktiven Zustand benötigt wird. Diese Zeit ist relativ lange, in Anbetracht dessen, dass z. B. die Bremsfunktion fast sofort eingeschaltet werden muss. Unter Verwendung der SPD-Glastechnologie ist vom Stand der Technik ebenso bekannt, was es ermöglicht, die Menge des Lichts zu steuern, die während einer kurzen Zeitspanne durch eine Licht emittierende Glasfläche dringt. Aktuell bekannte Lösungen, die PDLC-Film oder SPD-Glas verwenden, sind ebenso durch eine hohe Komplexität der Produktion und eine eingeschränkte Anwendbarkeit in Serienproduktion auf dem Fachgebiet der Beleuchtungstechnologie für Kraftfahrzeuge gekennzeichnet. Die Technologie des Kunststoffspritzgusses wird auf dem Fachgebiet der Beleuchtungsvorrichtungen üblicherweise verwendet, und die Verwendung von PDLC oder SPD-Glas ist vom Standpunkt der Technologie, des Designs und der Kosten anspruchsvoll.
Eine weitere Lösung des Standes der Technik besteht in der Verwendung eines LCD-Displays, was z. B. in Patentschrift WO 2016025982 A1 beschrieben wird. Auch hier besteht der Nachteil darin, dass dieses Element eine aktive Steuerung durch weitere elektronische Steuervorrichtungen erfordert, sowie in einer kostspieligen Produktion, wenn das Display der Form der Oberfläche der Glasabdeckung der Leuchte folgen soll.
Das Ziel der Erfindung ist es, ein neues Design einer Leuchtvorrichtung, insbesondere einer Signalleuchte, für Kraftfahrzeuge bereitzustellen, mit einer vorderen Ausgangslichtfläche, die im Wesentlichen für einen Betrachter von außen ein homogenes Aussehen im ausgeschalteten Zustand hätte, bevorzugt ein dunkles Aussehen - z. B. Mahagoni oder Schwarz oder eine andere, im Wesentlichen homogene Farbe. Die Leuchtvorrichtung muss relativ leicht herzustellen sein und gut für die Serienproduktion von Leuchtvorrichtungen von Kraftfahrzeugen geeignet sein. Die Leuchtvorrichtung muss es ermöglichen, räumlich geformte optische Elemente zu verwenden und/oder räumlich geformte Licht emittierende Flächen zur erzeugen, unter Verwendung einer relativ geringen Leistung der Stromquelle. Ebenso muss das Umschalten der Leuchtvorrichtung aus dem aktiven Zustand in den inaktiven Zustand in einem kurzen Augenblick erreicht werden können.
Prinzip der Erfindung
Die oben genannten Ziele der Erfindung werden durch eine Leuchtvorrichtung, insbesondere eine Signalleuchte, für Kraftfahrzeuge in Übereinstimmung mit der Erfindung erreicht, umfassend ein Trägergehäuse, das durch eine Abdeckung mit einer vorderen Lichtausgangsfläche bedeckt mit, ein Leuchtmittel, das in dem Trägergehäuse positioniert ist, um Lichtstrahlen zu der Lichtausgangsfläche zu emittieren, und eine halbdurchlässige Schicht, die sich zwischen der Lichtausgangsfläche und dem Leuchtmittel befindet, wobei die Leuchtvorrichtung ein teilweise lichtdurchlässiges primäres planares optisches Element umfasst, das sich zwischen der Lichtausgangsfläche und dem Leuchtmittel befindet, und ein sekundäres planares optisches Element, das sich zwischen dem primären planaren optischen Element und dem Leuchtmittel befindet und mindestens einen lichtundurchlässigen planaren Teil und einen oder mehrere zumindest teilweise lichtdurchlässige Teile umfasst, wobei die lichtundurchlässigen Teile und die lichtdurchlässigen Teile auf eine Weise angeordnet sind, dass sie einen oder mehrere Bereiche auf der Oberfläche des sekundären planaren optischen Elements bilden, die für Lichtstrahlen, die durch das Leuchtmittel emittiert werden, zumindest teilweise durchlässig sind.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist die halbdurchlässige Schicht ein halbdurchlässiger Spiegel.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist die halbdurchlässige Schicht angepasst, so dass sie teilweise Lichtstrahlen reflektiert, die durch das Leuchtmittel emittiert werden.
In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst das Leuchtmittel zwei Beleuchtungseinheiten, die getrennt sind, insbesondere durch eine Abtrennung, um zwei unterschiedliche Lichtstrahlen zu emittieren, die auf zwei unterschiedliche der Bereiche gerichtet sind, die für Lichtstrahlen zumindest teilweise durchlässig sind. Die Beleuchtungseinheiten und die Bereiche, die ihnen zugewiesen sind, werden bevorzugt verwendet, um unterschiedliche Leuchtfunktionen anzuzeigen.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist das primäre planare optische Element mit einer halbdurchlässigen Schicht auf seiner Innenseite ausgestattet, die dem Leuchtmittel gegenüberliegt.
Das primäre planare optische Element ist bevorzugt die Abdeckung oder ein Teil davon, wobei die Abdeckung mit einer halbdurchlässigen Schicht auf der Innenseite ausgestattet ist, die dem Leuchtmittel gegenüberliegt.
Das primäre planare optische Element und/oder das sekundäre planare optische Element werden als ein Teil produziert, bevorzugt unter Verwendung von Kunststoffspritzguss.
Die Abdeckung, das primäre planare optische Element und das sekundäre planare optische Element sind bevorzugt parallel zueinander angeordnet.
Figurenliste
Die Erfindung wird detaillierter unter Verwendung der Ausführungsbeispiele erläutert, mit Verweis auf die beigefügten Zeichnungen, wobei:

- 1 eine axonometrische Explosionszeichnung der Leuchtvorrichtung nach der Erfindung zeigt,
- 2 einen Querschnitt in der Längsrichtung durch die Leuchtvorrichtung nach der Erfindung zeigt,
- 3 einen Querschnitt in der Längsrichtung durch ein weiteres Ausführungsbeispiel der Leuchtvorrichtung nach der Erfindung zeigt, und
- 4 einen Querschnitt in der Längsrichtung durch die Leuchtvorrichtung aus 2 zeigt, unter Angabe des Ausbreitungswegs der Lichtstrahlen.

Ausführungsbeispiele der Erfindung
Nach 1 und 2 umfasst die Leuchtvorrichtung ein Trägergehäuse 1, das durch eine lichtdurchlässige Abdeckung 2 bedeckt ist, und eine Innenkammer, in der zwei Beleuchtungseinheiten 4 montiert sind, wobei jede Beleuchtungseinheit 4 angepasst ist, um Licht zu emittieren, um mindestens eine Leuchtfunktion zu gewährleisten. Zwischen der Abdeckung 2 und den Beleuchtungseinheiten 4 befinden sich das primäre planare optische Element 5 und das sekundäre planare optisches Element 6, die bevorzugt aus Kunststoff hergestellt sind.
Das primäre planare optische Element 5, z.B. ein Filter, wurde teilweise lichtdurchlässig entworfen und so, dass es auf seiner Innenseite zu dem sekundären planaren optischen Element 6 zeigt; es ist mit einer halbdurchlässigen Schicht 7 ausgestattet, z.B. in Form eines halbdurchlässigen Spiegels. Das sekundäre planare optische Element 6 umfasst einen lichtundurchlässigen Teil 61, der einen Bereich ohne Leuchtfunktionen erzeugt, und zwei mindestens teilweise lichtdurchlässige Teile 62, die Bereiche mit Leuchtfunktionen erzeugen. In einer bevorzugten Ausführungsform ist das sekundäre planare optische Element 6 aus einem Stück hergestellt, unter Verwendung des Spritzgussverfahrens, während, wenn man auf die Leuchtvorrichtung blickt, eine Beleuchtungseinheit 4 sich hinter dem teilweise oder vollständig lichtdurchlässigen Teil 62 befindet, die angepasst ist, um Licht zu der vorderen Lichtausgangsfläche 21 zu emittieren. Einzelne Beleuchtungseinheiten 4 sind auf einem Träger 9 montiert und mit einer Abtrennung 8 getrennt, um einzelne Lichtstrahlen 10 zu trennen, was hierin nicht gezeigt wird, oder um Störlicht zu entfernen, das von der anderen Beleuchtungseinheit 4 emittiert wird.
3 zeigt das zweite Ausführungsbeispiel der Leuchtvorrichtung, worin die Abdeckung 2 als ein teilweise lichtdurchlässiges primäres planares optisches Element 5 umgesetzt ist, das mit einer halbdurchlässigen Schicht 7 auf der Seite, die zu dem sekundären planaren optischen Element 6 zeigt, ausgestattet ist.
4 zeigt einen Querschnitt in der Längsrichtung durch die Leuchtvorrichtung aus 2, die den Ausbreitungsweg von Lichtstrahlen angibt. Wie angegeben, emittiert die Beleuchtungseinheit 4 Lichtstrahlen 10, wobei ein Teil der Lichtstrahlen 10 durch einen teilweise oder vollständig lichtdurchlässigen Teil 62 des sekundären planaren optischen Elements 6 fällt und auf die halbdurchlässige Schicht 7 fällt. Ein Teil der Lichtstrahlen 10 fällt durch die halbdurchlässige Schicht 7 und das teilweise lichtdurchlässige primäre planare optische Element 5. In einer bevorzugten Ausführungsform fällt ein Teil der Lichtstrahlen 10 ebenso durch die durchsichtige Abdeckung 2, die als separates Teil umgesetzt wurde.
Bei einer Deaktivierung des Leuchtmittels, wird ein im Wesentlichen einfarbiges homogenes, bevorzugt schwarzes/dunkles oder mahagonifarbenes Aussehen der vorderen Lichtausgangsfläche 21 für den externen Betrachter 11 produziert, mit möglichen Spiegelreflektionen der externen Umgebung.
Bezugszeichenliste

1 -: Trägergehäuse
2 -: Abdeckung
4 -: Beleuchtungseinheit
5 -: primäres planares optisches Element
6 -: sekundäres planares optisches Element
7 -: halbdurchlässige Schicht
8 -: Abtrennung
9 -: Träger
10 -: Lichtstrahl
11 -: Betrachter
21 -: vordere Lichtausgangsfläche
61 -: lichtundurchlässiger Teil
62 -: lichtdurchlässiger Teil

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

EP 2390137 [0003]
US 20150062946 A1 [0003]
EP 0399506 [0004]
WO 2016025982 A1 [0005]

Claims

Leuchtvorrichtung, insbesondere eine Signalleuchte, für Kraftfahrzeuge, umfassend ein Trägergehäuse (1), das durch eine Abdeckung (2) mit einer vorderen Lichtausgangsfläche (21) bedeckt ist, ein Leuchtmittel, das in dem Trägergehäuse (1) positioniert ist, um Lichtstrahlen (10) zu der Lichtausgangsfläche (21) zu emittieren, und eine halbdurchlässige Schicht (7), die sich zwischen der Lichtausgangsfläche (21) und dem Leuchtmittel befindet, dadurch gekennzeichnet, dass sie ein teilweise lichtdurchlässiges primäres planares optisches Element (5) umfasst, das sich zwischen der Lichtausgangsfläche (21) und dem Leuchtmittel befindet, und ein sekundäres planares optisches Element (6), das sich zwischen dem primären planaren optischen Element (5) und dem Leuchtmittel befindet und mindestens einen lichtundurchlässigen planaren Teil (61) und einen oder mehrere mindestens teilweise lichtdurchlässige Teile (62) umfasst, wobei die lichtundurchlässigen planaren Teile (61) und die lichtdurchlässigen planaren Teile (62) auf eine Weise angeordnet sind, so dass ein oder mehrere Bereiche auf der Oberfläche des sekundären planaren optischen Elements (6) erzeugt werden, die zumindest teilweise für Lichtstrahlen (10) durchlässig sind, die durch das Leuchtmittel emittiert werden.
Leuchtvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die halbdurchlässige Schicht (7) ein halbdurchlässiger Spiegel ist.
Leuchtvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die halbdurchlässige Schicht (7) angepasst ist, um teilweise die Lichtstrahlen (10) zu reflektieren, die durch das Leuchtmittel emittiert werden.
Leuchtvorrichtung nach einem der vorigen Ansprüche, wobei das Leuchtmittel zwei Beleuchtungseinheiten (4) umfasst, die getrennt sind, insbesondere mit einer Abtrennung (8), um zwei unterschiedliche Lichtstrahlen zu emittieren, die auf zwei unter schiedliche Bereiche gerichtet sind, die zumindest teilweise für Lichtstrahlen (10) durchlässig sind.
Leuchtvorrichtung nach Anspruch 4, wobei die Beleuchtungseinheiten (4) und die Bereiche, die ihnen zugewiesen werden, verwendet werden, um unterschiedliche Leuchtfunktionen anzuzeigen.
Leuchtvorrichtung nach einem der vorigen Ansprüche, wobei das primäre planare optische Element (5) mit einer teilweise durchlässigen Schicht (7) auf der Innenseite ausgestattet ist, die zu dem Leuchtmittel zeigt.
Leuchtvorrichtung nach einem der vorigen Ansprüche, wobei das primäre planare optische Element (5) die Abdeckung (2) oder ein Teil der Abdeckung (2) ist, wobei die Abdeckung (2) mit einer teilweise durchlässigen Schicht (7) auf der Innenseite ausgestattet ist, die zu dem Leuchtmittel zeigt.
Leuchtvorrichtung nach einem der vorigen Ansprüche, wobei das primäre planare optische Element (5) und/oder das sekundäre planare optische Element (6) jeweils als ein einheitliches Stück hergestellt sind, bevorzugt durch Kunststoffspritzguss.
Leuchtvorrichtung nach einem der vorigen Ansprüche, wobei die Abdeckung (2), das primäre planare optische Element (5) und das sekundäre planare optische Element (6) im Wesentlichen parallel zueinander angeordnet sind.