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Die Erfindung betrifft eine Heckleuchte für ein Kraftfahrzeug nach der im Oberbegriff von Anspruch 1 näher definierten Art. Außerdem betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Verwendung einer derartigen Heckleuchte.
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Heckleuchten umfassen typischerweise verschiedene Bereiche, welche zum Teil zur Abstrahlung von rotem Licht und zum Teil zur Abstrahlung von weißem Licht, für einen sogenannten Rückfahrscheinwerfer, aufweisen. Typischerweise wird heutzutage über eine Vielzahl von einzelnen Lichtquellen, welche insbesondere als Leuchtdioden ausgebildet sind, eine durchgehende rot eingefärbte transparente Scheibe verwendet, welche lediglich in dem Bereich, in dem das Licht für den Rückfahrscheinwerfer ausgekoppelt wird, transparent ist, um so das weiße Licht der Lichtquellen direkt auskoppeln zu können.
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Die gattungsgemäße
DE 10 2007 010 724 A1 beschreibt einen Aufbau einer Heckleuchte, bei welcher ein herkömmliches Leuchtelement in Form einer Glühbirne in einer Reflektorkammer der Heckleuchte angeordnet ist. Um verschiedene Anwendungszwecke, insbesondere als Rückfahrscheinwerfer einerseits und als Nebelschlusslicht andererseits realisieren zu können, ist es dabei vorgesehen, dass sich ein veränderbares Filterelement bei Bedarf zwischen die hier weiß transparente Deckscheibe und die Lichtquelle einbringen lässt, um für die Funktionalität als Nebelschlussleuchte das Licht in der notwendigen Art und Weise rot einzufärben. Das Filterelement kann also insbesondere als transparentes rotes Filterelement ausgebildet sein.
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In der Praxis ist es so, dass die Qualität und die Ausrichtung des Rückfahrlichts, insbesondere beim Einsatz einer Rückfahrkamera in dem Fahrzeug häufig ungenügend ist, da es typischerweise auf den Sichtbereich des Fahrers ausgelegt ist, und die von einer Kamera einsehbaren Bereiche unmittelbar hinter dem Fahrzeug nicht ausreichend beleuchtet, sodass für diesen Fall ein Rückwärtsfahren in der Dunkelheit unnötig erschwert wird. Darüber hinaus ist es so, dass hinsichtlich der Designanforderungen an moderne Fahrzeuge das transparent weiße Fenster in der ansonsten durchgängig roten Abdeckscheibe einer Heckleuchte häufig als „Bruch“ im Design empfunden und als optischer Nachteil einer derartigen Heckleuchte bewertet wird.
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Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht nun darin, eine Heckleuchte gemäß der im Oberbegriff von Anspruch 1 näher definierten Art dahingehend weiterzuentwickeln, dass einerseits eine homogene Optik der Heckleuchte und andererseits eine hohe Funktionalität ihres Rückfahrlichts realisiert werden kann.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine Heckleuchte für ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen im Anspruch 1, und hier insbesondere im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen ergeben sich aus den hiervon abhängigen Unteransprüchen. Im Anspruch 8 ist ferner ein Verfahren zur Verwendung einer derartigen Heckleuchte angegeben, welche die oben genannte Aufgabe ebenfalls löst. Auch bezüglich des Verfahrens ergibt sich eine außerordentlich vorteilhafte Weiterbildung aus dem hiervon abhängigen Unteranspruch.
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Die erfindungsgemäße Heckleuchte für ein Kraftfahrzeug sieht, vergleichbar wie die Heckleuchte im Stand der Technik, ein transparentes Deckglas mit dahinter befindlichen weißen Lichtquellen vor. Bis auf ein ungefärbtes transparentes Fenster ist dieses transparente Deckglas rot eingefärbt, um den gewünschten Farbeffekt der Heckleuchte zu realisieren. Ferner umfasst die Heckleuchte ein mechanisch bewegliches Filterelement, welches in einer ersten Stellung einen rot eingefärbten transparenten Bereich zwischen dem Fenster in dem rottransparenten Deckglas und der Lichtquelle aufweist, und welches in einer zweiten Stellung einen ungefärbten transparenten Bereich zwischen dem Fenster und der Lichtquelle aufweist. Erfindungsgemäß ist es nun vorgesehen, dass das Filterelement in dem Bereich, welcher in seiner zweiten Stellung zwischen dem Fenster und der Lichtquelle ist, optische Linsen aufweist. Dieser Bereich, welcher also weißes Licht in die Umgebung auskoppelt und somit für das Rückfahrlicht zuständig ist, hat in der Ausgestaltung gemäß der Erfindung optische Linsen. Der Lichtstrahl für das Rückfahrlicht wird durch diese optischen Linsen entsprechend fokussiert, sodass eine effiziente und zur Ausstattung des Fahrzeugs, beispielsweise mit einer Rückfahrkamera, passende Lichtverteilung durch die Linsen erzielt werden kann.
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Gleichzeitig ist es so, dass in der ersten Stellung ein rot eingefärbter Bereich zwischen dem Fenster und der Lichtquelle zu liegen kommt, sodass die Gesamtoptik des transparenten Deckglases dann, also bei einer Vorwärtsfahrt oder zumindest dann, wenn kein Rückwärtsgang eingelegt ist, eine durchgehende homogene rote Optik hat, was wiederum den oben genannten Nachteil hinsichtlich des Designs bei den herkömmlichen Ausgestaltungen eliminiert.
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Gemäß einer weiteren sehr vorteilhaften Ausgestaltung der Idee ist es dabei vorgesehen, dass das Filterelement zylindrisch oder walzenförmig ausgebildet ist, und dass dieses um seine zentrale Drehachse beweglich ausgebildet ist. Ein solches bewegliches drehbares Zylinderelement ist besonders einfach und effizient in der Anwendung, da es insbesondere durch ein Weiterdrehen in immer derselben Drehrichtung zwischen seinen einzelnen Stellungen verstellt werden kann. Dies ist in der Praxis sehr viel leichter zu realisieren als ein Verdrehen in verschiedene Drehrichtungen, sodass ein effizienter und schlanker Aufbau entsteht.
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Gemäß einer sehr vorteilhaften Weiterbildung dieser Idee ist es dabei vorgesehen, dass die Lichtquelle im Inneren des zylindrischen Filterelements feststehend angeordnet ist. Die Lichtquelle, welche auch aus mehreren einzelnen Lichtquellen bestehen kann, insbesondere aus lichtemittierenden Dioden, ist also fest in dem Zylinder angeordnet. Sie kann dementsprechend fest verdrahtet sein, sodass keine drehbewegliche Zuführung von elektrischer Energie zur Ansteuerung derselben notwendig ist, was den Aufbau ebenfalls nochmals vereinfacht.
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Gemäß einer sehr vorteilhaften Weiterbildung der Idee kann es dabei ferner vorgesehen sein, dass die Drehachse des zylindrischen Filterelements quer zur Fahrtrichtung des mit der Heckleuchte ausgestatteten Fahrzeugs und im Wesentlichen horizontal ausgebildet ist. Eine solche Ausrichtung quer zur Fahrtrichtung, was nicht zwingend heißen muss, dass diese im 90°-Winkel zur Fahrtrichtung steht, und im Wesentlichen horizontal, was wiederum nicht heißen muss, dass diese im bestimmungsgemäßen Einsatz exakt parallel zur Horizontalen verläuft, ermöglicht nun eine besonders effiziente Drehung des Filterelements. Insbesondere kann durch ein Verdrehen des Filterelements, wenn die Funktion des Rückfahrlichts aktiviert, also die Linsen in den Bereich des transparenten Fensters bewegt sind, der Lichtfokus verstellt werden. Durch eine Verdrehung um einige Grad in die eine oder in die andere Richtung lässt sich so ein Bereich unmittelbar hinter dem Fahrzeug oder ein etwas weiter entfernt von dem Fahrzeug befindlicher Bereich als hauptsächlicher Bereich für die Fokussierung des weißen Lichtes auswählen. Damit wird ein hoch flexibles Rückfahrlicht möglich.
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Wie bereits erwähnt, kann die Lichtquelle aus einer oder insbesondere mehreren lichtemittierenden Dioden ausgebildet sein. Die optischen Linsen können in herkömmlicher Art und Weise, beispielsweise als Feld von Einzellinsen realisiert werden. Sie können auch als Fresnel-Linse oder Feld von Fresnel-Linsen ausgebildet sein. In an sich bekannter Art und Weise ermöglicht dies einen sehr kompakten Aufbau in der Durchtrittsrichtung des Lichts.
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Das Filterelement kann dabei gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Idee über einen elektrischen Stellmotor zwischen seinen beiden Stellungen verdrehbar sein, insbesondere so, dass lediglich eine Drehrichtung vorherrscht und das zylindrische Filterelement bei jeder Verstellung um 180° weitergedreht wird.
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Das erfindungsgemäße Verfahren zur Verwendung einer derartigen Heckleuchte sieht es, wie oben bereits angedeutet, vor, dass bei eingelegtem Rückwärtsgang des Fahrzeugs das Filterelement in seine zweite Stellung bewegt wird, sodass das Rückfahrlicht zur Verfügung steht.
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Insbesondere bei der horizontalen Anordnung der Drehachse des Filterelements quer zur Fahrtrichtung, kann es gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens vorgesehen sein, dass ein Verdrehwinkel des zylindrischen Filterelements in Abhängigkeit der Geschwindigkeit des Fahrzeugs bei der Rückwärtsfahrt eingestellt wird. Bei geringer Geschwindigkeit handelt es sich offensichtlich um einen Rangierbetrieb oder dergleichen. Dabei ist insbesondere der Bereich unmittelbar hinter dem Fahrzeug von Interesse und wird durch eine geeignete Winkelstellung des Filterelements mit dem primären Fokus des Lichts ausgeleuchtet. Nimmt die Geschwindigkeit zu, dann kann das Filterelement nachgestellt werden, um den Fokus des Lichts des Rückfahrscheinwerfers in eine etwas größere Entfernung zu rücken und insbesondere hier für eine ideale Ausleuchtung zu sorgen.
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Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Heckleuchte und des Verfahrens ergeben sich auch aus dem Ausführungsbeispiel, welches nachfolgend anhand eines schematischen Querschnitts durch eine mögliche Ausführungsform einer Heckleuchte gemäß der Erfindung näher erläutert wird.
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Die einzige beigefügte Figur zeigt einen schematischen Querschnitt durch eine mögliche Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Heckleuchte in einer Blickrichtung entlang der Horizontalen und quer zur Fahrtrichtung eines mit der Heckleuchte ausgestatteten Fahrzeugs.
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In der Figur ist ein Ausschnitt aus einer Heckleuchte 1 schematisch angedeutet. Die Blickrichtung ist dabei im Wesentlichen entlang der Horizontalen quer zu einer mit F eingezeichneten Fahrtrichtung eines die Heckleuchte 1 aufweisenden, in seiner Gesamtheit nicht dargestellten Fahrzeugs. Wesentlich für die hier vorliegende Beschreibung ist es dabei, dass diese Heckleuchte 1 ein transparentes rot eingefärbtes Deckglas 2 aufweist, welches zum Beispiel aus einem schlagzähen Kunststoff hergestellt ist. Es ist rot eingefärbt, mit Ausnahme eines transparenten Fensters 3. Beleuchtet wird die Heckleuchte 1 durch das weiße Licht einer Vielzahl von Lichtquellen 4, welche hier in Form von drei LED-Panels bzw. Feldern beispielhaft eingezeichnet sind. Die Heckleuchte 1 umfasst außerdem ein zylindrisches oder walzenförmiges Filterelement 5, welches über einen hier nicht dargestellten elektrischen Stellmotor um eine zentrale Drehachse 6, wie es durch den Pfeil angedeutet ist, drehbar ausgeführt ist. Dieses zylindrische Filterelement 5, welches als Hohlzylinder mit nicht zwingend kreisrundem Querschnitt ausgebildet ist, weist in Umfangsrichtung einen mit 7 bezeichneten Bereich auf, welcher aus einem roten transparenten Werkstoff vergleichbar dem des Deckglases 2 außerhalb des Bereichs des Fensters 3 ausgebildet sein soll, und welcher hier dementsprechend mit derselben Strichstärke in schwarz dargestellt ist. Ein weiterer mit 8 bezeichneter Bereich, welcher sich hier zwischen dem Fenster 3 und dem im Inneren des Filterelements 5 angeordneten Lichtquellen 4 befindet, ist „weiß“ transparent ausgeführt, sodass das weiße Licht der Lichtquellen ohne Einfärbung hindurchscheinen kann. Außerdem hat dieser Bereich 8 eine Vielzahl von einzelnen optischen Linsen 9, welche das weiße Licht entsprechend fokussieren.
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In der in der Figur dargestellten Stellung des Filterelements 5 wird bei eingeschalteter Heckleuchte 1 weißes Licht durch das Fenster 3 und das Filterelement 5 in seiner ersten Stellung in die Umgebung abgestrahlt. Diese Stellung des Filterelements 5 wird immer dann eingestellt, wenn ein Rückwärtsgang des Fahrzeugs 1 eingelegt ist. In der Darstellung der Figur ist also die Funktionalität des Rückfahrlichts dargestellt. Durch die Linsen 9 im Bereich 8 kommt es dabei zu einer sehr fokussierten und zielgenauen Auskopplung des weißen Lichts, sodass dieses mit hoher Qualität als Rückfahrlicht für das Fahrzeug zur Verfügung steht.
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Der typische Abstrahlwinkel des Rückfahrlichts lässt sich dabei durch eine Veränderung des Verdrehwinkels des Filterelements 5 um seine Drehachse 6 entsprechend einstellen. Insbesondere kann dies in Abhängigkeit der Geschwindigkeit des Fahrzeugs beim Rückwärtsfahren erfolgen. Ist die Geschwindigkeit gering, so wird der Winkel so eingestellt, dass das Licht des Rückfahrscheinwerfers vor allem nach unten gelenkt wird, wie es hier beispielhaft durch die gestrichelten Linien 10 zur Lichtauskopplung bei geringer Geschwindigkeit dargestellt ist. Der Bereich unmittelbar hinter dem Fahrzeug wird entsprechend ausgeleuchtet, was insbesondere beim Rangieren, und hier vorzugsweise wenn eine Rückfahrkamera verwendet wird, ein entscheidender Vorteil ist. Nimmt die Geschwindigkeit des rückwärtsfahrenden Fahrzeugs zu, dann ist eine Lichtverteilung in eine größere Entfernung gewünscht. Das Filterelement 5 kann dann um einen geringen Verdrehwinkel verdreht werden, sodass sich beispielsweise ein Fokus der Lichtabstrahlung gemäß den durchgezogenen mit 11 bezeichneten Linien ergibt. Damit wird eine hohe Flexibilität bei der Ausleuchtung der Umgebung während eines Rückwärtsfahrens des Fahrzeugs erzielt.
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In der Praxis ist es dann häufig so, dass bei einer Vorwärtsfahrt das weiße Fenster 3 sowohl bei Tag als auch in der Nacht als hinsichtlich des Designs der Heckleuchten 1 und damit letztlich des Fahrzeugs als störend empfunden wird. In einer solchen Situation, wenn also kein Rückwärtsgang eingelegt ist, dann kann das Filterelement 5 über den hier nicht dargestellten elektrischen Stellmotor in eine weitere Stellung bewegt werden, und zwar so, dass der Bereich 7 zwischen dem Fenster 3 und den Lichtquellen 4 im Inneren des Filterelements 5 liegt. Sowohl bei eingeschalteten Lichtquellen 4 als auch bei ausgeschalteten Lichtquellen 4 entsteht so ein homogener roter Eindruck, als wenn die Deckscheibe 2 mit einer homogenen transparenten roten Färbung versehen wäre. Der „Bruch“ im Erscheinungsbild, wie er bei herkömmlichen Leuchten als optischer Nachteil des Aufbaus der Heckleuchte 1 empfunden wird, kann damit vermieden werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102007010724 A1 [0003]
