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Die vorliegende Erfindung betrifft eine transparente Licht-Zwischenscheibe für eine Kraftfahrzeugleuchte nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Eine solche Licht-Zwischenscheibe wird als per se bekannt vorausgesetzt und wird in Kraftfahrzeugleuchten verwendet, die eine Lichtquelle und einen Lichtleiter aufweisen, der mit Licht der Lichtquelle gespeist wird und der dazu eingerichtet ist, von der Lichtquelle eingespeistes Licht in einer Lichtverteilung einer Signallichtfunktion für Kraftfahrzeuge abzustrahlen. Die Licht-Zwischenscheibe weist eine Lichteintrittsfläche und eine Lichtaustrittsfläche auf. Der Abstand zwischen der Lichteintrittsfläche und der Lichtaustrittsfläche bildet eine Wandstärke der Licht-Zwischenscheibe. Die Licht-Zwischenscheibe ist in der regelkonformen Lichtverteilung zwischen dem Lichtleiter und einer transparenten Abdeckscheibe angeordnet und weist eine Vielzahl von Facetten auf.
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Unter einer Kraftfahrzeugleuchte wird hier eine Beleuchtungseinrichtung verstanden, die eine Signalfunktion besitzt. Beispiele von Kraftfahrzeugleuchten sind Blinkleuchten, Bremsleuchten, Schlussleuchten und Tagfahrlicht-Leuchten, ohne dass diese Aufzählung abschließend gemeint ist. Von Kraftfahrzeugleuchten zu unterscheiden sind Kraftfahrzeugscheinwerfer, die das Umfeld des Kraftfahrzeugs mit größeren Lichtstärken beleuchten.
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Kraftfahrzeugleuchten sind dazu eingerichtet, regelkonforme Signallichtverteilungen zu erzeugen. Eine regelkonforme Signallichtverteilung zeichnet sich dadurch aus, dass in vorgeschriebenen Entfernungen von der Kraftfahrzeugleuchte und vorgeschriebenen Richtungen bestimmte Mindesthelligkeitswerte erzeugt werden.
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Von einer Lichtverteilung zu unterscheiden ist das Erscheinungsbild, das die Kraftfahrzeugleuchte einem Betrachter bietet, der sich im sogenannten Sichtbarkeitsbereich der Kraftfahrzeugleuchte befindet. Der Sichtbarkeitsbereich schließt den Raumbereich der regelkonformen Lichtverteilung ein und erstreckt sich auch noch in einen größeren Raumbereich.
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Eine regelkonforme Lichtverteilung kann mit einem Lichtleiter erzeugt werden, der mit Licht einer oder mehrerer Lichtquellen wie Leuchtdioden gespeist wird und der durch seine Form und Oberflächengestaltung dazu eingerichtet ist, Licht ausreichender Intensität in die für eine regelkonforme Lichtverteilung erforderlichen Richtungen auszukoppeln.
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Eine Licht-Zwischenscheibe ist bei diesem optischen Konzept einerseits für die Erzeugung der regelkonformen Lichtverteilung nicht erforderlich, wird aber häufig in Form von glatten, transparenten Scheiben oder mit Strukturen versehenen Scheiben verwendet.
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Diese Verwendung dient dann weniger der Erzeugung regelkonformer Lichtverteilungen als vielmehr der Erzeugung von gewünschten Erscheinungsbildern der Kraftfahrzeugleuchte. Eine Strukturierung einer Licht-Zwischenscheibe bewirkt immer, dass Licht gestreut wird. Wenn der Lichtleiter allein bereits die Regelkonformität der Lichtverteilung gewährleistet, ist eine zusätzliche Streuung unerwünscht, da sie die lichttechnische Effizienz, das heißt den Anteil am Licht der Lichtquelle, der tatsächlich zu der regelkonformen Lichtverteilung beiträgt, verringert.
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Vor diesem Hintergrund besteht die Aufgabe der Erfindung in der Angabe einer Licht-Zwischenscheibe, die das Erscheinungsbild der Kraftfahrzeugleuchte verändert und die dabei die lichttechnische Effizienz nur möglichst wenig. Beeinträchtigt.
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Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Dabei unterscheidet sich die vorliegende Erfindung von dem eingangs genannten und als per se bekannt vorausgesetzten Stand der Technik durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1.
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Die erfindungsgemäße Licht-Zwischenscheibe weist demnach erste Facetten und zweite Facetten auf, wobei eine erste mittlere Wandstärke, welche die Licht-Zwischenscheibe in einer ersten Facette besitzt, von einer zweiten mittleren Wandstärke abweicht, welche eine zur ersten Facette unmittelbar benachbarte zweite Facette besitzt.
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Durch diese Merkmale wird eine sichtbare Strukturierung der Licht-Zwischenscheibe ohne große Effizienzverluste erreicht, weil die Flächen der Facetten selbst je nach Ausgestaltung das hindurchtretende Licht nicht oder nur wenig streuen.
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Eine bevorzugte Ausgestaltung zeichnet sich dadurch aus, dass eine erste mittlere Wandstärke, welche die Licht-Zwischenscheibe in einer ersten Facette besitzt, von einer zweiten mittleren Wandstärke abweicht, welche eine zur ersten Facette unmittelbar benachbarte zweite Facette besitzt. Eine zur ersten Facette unmittelbar benachbarte zweite Facette ist dabei eine Facette, welche mit der ersten Facette eine gemeinsame Kante besitzt. Die unterschiedlichen Wandstärken führen zu der erwünschten Strukturierung der Licht-Zwischenscheibe durch Erzeugen eines Oberflächenprofils auf der Licht-Zwischenscheibe.
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Bevorzugt ist auch, dass die ersten Facetten und die zweiten Facetten in einem regelmäßigen und flächenfüllenden Muster angeordnet sind. Durch die regelmäßige und flächenfüllende Anordnung wird ein guter Kompromiss zwischen einer verbesserten Effizienz durch verringerte Streuung bei gleichzeitig guter Sichtbarkeit erreicht. Die Erfüllung der Sichtbarkeitsanforderung wird dabei durch eine an den Kanten der regelmäßigen Anordnung noch erfolgende Streuung unterstützt, was zu einer erwünschten guten Sichtbarkeit und einem attraktiven Erscheinungsbild der Kraftfahrzeugleuchte beiträgt. Unter der flächenfüllenden Anordnung wird hier eine Anordnung verstanden, bei der die Facetten unmittelbar aneinander angrenzen.
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Weiter ist bevorzugt, dass die Wandstärke der ersten Facetten innerhalb jeweils einer einzelnen ersten Facette konstant ist und dass die Oberflächen der Facetten eben sind. Dann tritt das Licht durch planparallele Flächen hindurch, so dass die erste Facette dann keine lichtstreuende Wirkung besitzt.
Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung zeichnet sich dadurch aus, dass die Wandstärke der zweiten Facetten innerhalb jeweils einer zweiten Facette konstant und eben ist. Dann gilt auch hier, dass das Licht durch planparallele Flächen hindurchtritt, so dass die zweite Facette dann keine lichtstreuende Wirkung besitzt.
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Bevorzugt ist auch, dass die Wandstärke innerhalb jeweils einer einzelnen ersten Facette oder innerhalb jeweils einer zweiten Facette nicht konstant ist. Durch dieses Merkmal lässt sich zum Beispiel eine geringfügige Ablenkung in vorbestimmter Weise einstellen, wenn man die Facetten als nicht planparallel begrenzte Prismen verwirklicht.
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In jedem Fall ergibt sich die optische Wirkung einer Facette aus der Brechung an ihrer Lichteintrittsfläche und an ihrer Lichtaustrittsfläche. Wenn diese Flächen nicht eben sind, dann sollten sie lokal konzentrische gekrümmte Flächen, zum Beispiel Kugelflächen sein. Man nimmt einen beliebigen Punkt P auf der Lichteintrittsfläche. Erzeugt man eine Gerade mit dem Aufpunkt P und der Flächennormalen in P, dann gilt für den Schnittpunkt P'mit der Lichtaustrittsfläche, dass der Richtungsvektor der Geraden auch Normalenvektor in P' ist. Das bedeutet, dass eine Flächennormale auf der Lichteintrittsseite auch eine Flächennormale auf der Lichtaustrittsseite ist. Die Lichteintrittsfläche weist dann zum Beispiel eine konvexe (konkave) Form auf, und die Lichtaustrittsfläche weist dann zum Beispiel eine konkave (konvexe) Form auf.
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Weiter ist bevorzugt, dass entweder die Lichteintrittsfläche oder die Lichtaustrittsfläche eine glatte Fläche ist. Unter einer glatten Fläche wird hier eine Fläche ohne lokal erhabene oder vertiefte Bereiche verstanden. Dies trägt zu einem attraktiven Erscheinungsbild bei.
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Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung zeichnet sich dadurch aus, dass die glatte Fläche eine ebene Fläche ist. Dieses Merkmal kann dazu beitragen, die Facetten als planparallel begrenzte Bereiche zu verwirklichen, was dazu beiträgt, unerwünschte Streuwirkungen der Facetten zu vermeiden.
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Bevorzugt ist auch, dass die glatte Fläche eine im Raum gewölbte Fläche ist. Diese Ausgestaltung hat den Vorteil, dass man die Form der Licht-Zwischenscheibe zum Beispiel an die Form der transparenten Abdeckscheibe annähern kann, was zu einem attraktiven Erscheinungsbild beitragen kann.
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Bevorzugt ist auch, dass der zur lokalen Krümmung der Fläche gehörende Radius mindestens doppelt so groß wie der Abstand von der Lichtquelle zur Lichtscheibe ist. Dadurch wird erreicht, dass die Facetten nur schwach brechende Flächen bilden. Weiter ist bevorzugt, dass die Facetten ebene Lichtaustrittsflächen aufweisen.
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Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung zeichnet sich dadurch aus, dass die Facetten im Raum gewölbte Lichtaustrittsflächen aufweisen.
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Bevorzugt ist auch, dass die Wandstärke der ersten Facetten kleiner ist als die Wandstärke der zweiten Facetten.
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Weiter ist bevorzugt, dass die Facetten in mehreren Reihen angeordnet sind, wobei innerhalb einer Reihe jeweils eine erste Facette an eine zweite Facette angrenzt.
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Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung zeichnet sich dadurch aus, dass jeweils zwei benachbarte Reihen der mehreren Reihen in Richtung der Reihen um eine sich in Richtung der Reihen erstreckende Breite einer Facette versetzt angeordnet sind.
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In einer alternativen Ausgestaltung sind jeweils zwei benachbarte Reihen der mehreren Reihen in Richtung der Reihen um einen Offset versetzt angeordnet, der kleiner ist als eine sich in Richtung der Reihen erstreckende Breite einer Facette. Die Facetten sind in einer Richtung jeweils gleich breit. Der Offset entspricht in einer bevorzugten Ausgestaltung der Scheibendicke.
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Bevorzugt ist auch, dass die ersten Facetten und auch die zweiten Facetten einen vier Ecken aufweisenden Umfang aufweisen. Bevorzugt ist auch, dass die ersten Facetten und auch die zweiten Facetten einen vier Ecken aufweisenden Umfang aufweisen und zum Beispiel rautenförmig, rechteckig oder quadratisch sind.
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Weiter ist bevorzugt, dass die ersten Facetten und die zweiten Facetten durch Formschrägen miteinander verbunden sind und dass die Kanten der Facetten mit einem Radius verrundet sind, der einem beim Herstellen der Licht-Zwischenscheibe minimal möglichen Radius entspricht.
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Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung zeichnet sich dadurch aus, dass eine Facette der Licht-Zwischenscheibe, über die Licht in die Licht-Zwischenscheibe eintritt, und die dieser Facette gegenüberliegende Facette über die Licht aus der Licht-Zwischenscheibe austritt, jeweils eine lokal konzentrische gekrümmte Form, zum Beispiel eine Kugelkalottenform, besitzen wobei die Facette der Licht-Zwischenscheibe, über die Licht in die Licht-Zwischenscheibe eintritt, konvex (konkav) ist, wenn die Facette der Licht-Zwischenscheibe, über die Licht aus der Licht-Zwischenscheibe austritt, konkav (konvex) ist. In einer alternativen Ausgestaltung sind die beiden Flächen einer Facette nicht konzentrisch gekrümmt, sondern sie besitzen einen gleichen Krümmungsradius. Die Lichteintrittsfläche und die Lichtaustrittsfläche jeder Facette sind in beiden Fällen dann in der Hauptabstrahlrichtung versetzte gekrümmte Flächen.
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Weitere Vorteile ergeben sich aus der Beschreibung und den beigefügten Zeichnungen. Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Dabei bezeichnen gleiche Bezugszeichen in verschiedenen Figuren jeweils gleiche oder zumindest ihrer Funktion nach vergleichbare Elemente. Bei der Beschreibung einzelner Figuren wird ggf. auch auf Elemente aus anderen Figuren Bezug genommen. Es zeigen, jeweils in schematischer Form:
- 1 das technische Umfeld der Erfindung in Form einer Kraftfahrzeugbeleuchtungseinrichtung;
- 2 eine erste bekannte Licht-Zwischenscheibe;
- 3 eine zweite bekannte Licht-Zwischenscheibe;
- 4 ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Licht-Zwischenscheibe einer Kraftfahrzeugbeleuchtungseinrichtung; und
- 5 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Licht-Zwischenscheibe.
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Im Einzelnen zeigt die 1 eine Kraftfahrzeugbeleuchtungseinrichtung 10. Die Kraftfahrzeugbeleuchtungseinrichtung 10 weist ein Gehäuse 12 und eine transparente Abdeckscheibe 14 auf, die eine Lichtaustrittsöffnung des Gehäuses 12 abdeckt. Im Inneren des Gehäuses 12 befindet sich eine Kraftfahrzeugleuchte 16, die Licht 18 in einem einer regelkonformen Signallichtverteilung für Kraftfahrzeugleuchten entsprechenden Lichtverteilung 20 abstrahlt. Eine Hauptabstrahlrichtung der Kraftfahrzeugleuchte 16 liegt in der Regel parallel zu einer Längsachse des Kraftfahrzeuges, in dem die Kraftfahrzeugbeleuchtungseinrichtung 10 und die Kraftfahrzeugleuchte bestimmungsgemäß verwendet werden.
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Eine regelkonforme Signallichtverteilung zeichnet sich zum Beispiel dadurch aus, dass in einer vorgegebenen Entfernung vor der Kraftfahrzeugleuchte vorgeschriebene Mindesthelligkeitswerte in horizontaler Richtung H und in vertikaler Richtung V erreicht werden, wobei die Richtungen jeweils als Winkelabweichung von der Hauptabstrahlrichtung 22 definiert sind, die durch den Kreuzungspunkt einer horizontalen Geraden und einer vertikalen Geraden geht. Die Messpunkte liegen auf einer Kugel, in deren Mittelpunkt sich die Kraftfahrzeugbeleuchtungseinrichtung befindet.
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Im dargestellten Beispiel ist die Hauptabstrahlrichtung eine z-Richtung eines rechtwinkligen und rechtshändigen Koordinatensystems, dessen x-Richtung bei der bestimmungsgemäßen Verwendung der Kraftfahrzeugleuchte parallel zu einer Kraftfahrzeughochachse liegt und deren y-Richtung bei dieser Verwendung parallel zu einer Querachse des Kraftfahrzeugs liegt.
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Die Kraftfahrzeugleuchte 16 weist eine Lichtquelle 24 in Form einer Leuchtdiode oder einer Anordnung aus mehreren Leuchtdioden und einen Lichtleiter 26 auf, der mit Licht 18 der Lichtquelle 24 gespeist wird. Der Lichtleiter 26 ist dazu eingerichtet, von der Lichtquelle 24 eingespeistes Licht 18 in einer regelkonformen Lichtverteilung 20 abzustrahlen.
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Im dargestellten Beispiel handelt es sich bei dem Lichtleiter 26 um einen langgestreckten Lichtleiter 26, der sich längs der y-Richtung zwischen zwei Stirnseiten 26.1, 26.2 erstreckt. Die Lichtquelle 24 ist an einer Stirnseite 26.1 angeordnet. Von der Lichtquelle 24 ausgehendes Licht 18 tritt über die Stirnseite 26.1 in den Lichtleiter 26 ein und erfährt an dessen zwischen den Stirnseiten 26.1, 26.2 liegenden und die Stirnseiten 26.1, 26.2 verbindenden Längsseiten 26.3, 26.4, 26.5, 26.6 interne Totalreflexionen. Eine der Längsseiten 26.3, 26.4, 26.5, 26.6 ist eine Lichtaustrittsseite 26.4. Dieser Lichtaustrittsseite 26.4 gegenüber liegt eine mit eingeformten Auskoppelstrukturen versehene Rückseite 26.3. Die Auskoppelstrukturen sind bevorzugt so geformt, dass sie auftreffendes Licht in Winkeln zur Lichtaustrittsseite 26.4 umlenken, die solche Werte aufweisen, dass das Licht steil auf die Lichtaustrittsseite 26.4 einfällt und als Folge des steilen Einfalls dort keine interne Totalreflexion mehr erfährt, sondern über die Lichtaustrittsseite 26.4 in einer regelkonformen Lichtverteilung aus dem Lichtleiter 26 austritt und letztlich durch eine Licht-Zwischenscheibe 28 und die transparente Abdeckscheibe 14 hindurch aus der Kraftfahrzeugleuchte 16 und der Kraftfahrzeugbeleuchtungseinrichtung 10 austritt.
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Die Licht-Zwischenscheibe 28 weist eine Lichteintrittsfläche 28.1 und eine Lichtaustrittsfläche 28.2 auf, deren Abstand voneinander gleich einer Wandstärke der Licht-Zwischenscheibe 28 ist. Die Licht-Zwischenscheibe 28 ist in dem von der Lichtaustrittsseite 26.4 des Lichtleiters 26 ausgehendem Licht 18 zwischen dem Lichtleiter 26 und der transparenten Abdeckscheibe 14 angeordnet. Die Licht-Zwischenscheibe 28 wird damit bereits mit einer vom Lichtleiter 26 erzeugten regelkonformen Lichtverteilung beleuchtet.
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2 zeigt eine erste bekannte Licht-Zwischenscheibe 100. Die in der 2 angegebenen Richtungen x, y und z entsprechen den in der 1 angegebenen Richtungen x, y und z. Dies gilt auch für die weiteren Figuren. Die Licht-Zwischenscheibe 100 weist eine Vielzahl von regelmäßig angeordneten und gewölbten Facetten 102 auf. Die Facetten 102 sind alle gleich. Insbesondere weisen alle Facetten 102 eine gleiche mittlere Wandstärke (Dicke der Lichtscheibe 102 in z-Richtung) und Oberflächenform auf.
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3 zeigt eine zweite bekannte Licht-Zwischenscheibe 104. Diese Licht-Zwischenscheibe 104 weist ebenfalls eine Vielzahl von regelmäßig angeordneten und gewölbten Facetten auf. Im Unterschied zur Licht-Zwischenscheibe 100 nach der 2 weisen die Facetten 104 zusätzlich noch einen Anstellwinkel α in der x-z-Ebene und auch in der y-Z-Ebene auf. Mittlere Flächennormalen der Facetten sind in der x-z-Ebene nicht parallel zur z-Richtung und sind in der y-z-Ebene nicht parallel zur z-Richtung. Dann hat die Facette die Wirkung eines Prismas. Die Strahlen, die durch die Facette hindurchlaufen, werden leicht abgelenkt.
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Allgemein gilt, dass die optische Wirkung der Licht-Zwischenscheibe durch Brechung an den beiden Flächen verursacht wird, durch die ein die Lichtscheibe durchquerender Lichtstrahl hindurchtritt. Bei ebenen Facetten entsteht für einen Lichtstrahl, der nicht senkrecht auf die Oberfläche auftrifft, ein leichter Strahlversatz, der aber auf die Lichtverteilung eine geringe Wirkung hat.
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Bei gekrümmten Facetten stellt sich die Situation etwas komplexer dar. Das hängt unter anderem davon ab, wie die Flächen der Facetten der Lichteintrittsseite und der Lichtaustrittsseite der Licht-Zwischenscheibe auseinander hervorgehen. Die Flächen der Facetten können zum Beispiel Teile von lokal konzentrischen Kugelflächen sein. Konzentrische Kugelflächen zeichnen sich in diesem Zusammenhang dadurch aus, dass, wie es auch bei ebenen Flächen der Fall ist, eine Normale auf einer Fläche auch eine Normale auf der anderen Fläche ist. Das gilt mit Ausnahme der Sprungstellen zwischen zwei nebeneinander liegenden Facetten.
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Bei den gekrümmten Flächen ist die optische Wirkung für Strahlen, die nicht senkrecht auf die erste Grenzfläche fallen größer als bei den ebenen Facetten. Neben dem Strahlversatz entsteht auch eine geringfügige Änderung der Ausbreitungsrichtung im Vergleich zum einfallenden Strahl. Der zur Krümmung gehörende Radius ist bevorzugt mindestens zweimal so groß wie der Abstand der Lichtquelle von der Lichtscheibe.
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Allgemein gilt, dass die Facetten auf Strahlen, die nicht senkrecht auf die erste Grenzfläche auftreffen eine kleine optische Wirkung besitzen, wobei die Wirkung auf diese Strahlen mit dem Einfallswinkel des Lichtstrahls auf die Grenzfläche und der Krümmung der Facette stärker werden. Insgesamt ist die Wirkung der Scheibe aber gering. 4 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Licht-Zwischenscheibe 28 einer Kraftfahrzeugbeleuchtungseinrichtung 10. Die Licht-Zwischenscheibe 28 weist unterschiedliche erste Facetten 30 und zweite Facetten 32 auf. Der Unterschied besteht darin, dass eine erste mittlere Wandstärke, welche die Licht-Zwischenscheibe 28 in einer ersten Facette 30 besitzt, von einer zweiten mittleren Wandstärke abweicht, welche eine zur ersten Facette 30 unmittelbar benachbarte zweite Facette 32 besitzt. Unter der Wandstärke einer Facette 30, 32 wird dabei die in z-Richtung messbare Wandstärke der Licht-Zwischenscheibe 28 in der Facette 30, 32 verstanden. Ohne Beschränkung der Allgemeinheit sollen die ersten Facetten 30 dabei jeweils diejenigen Facetten mit der geringeren Wandstärke sein.
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In der dargestellten Ausgestaltung sind ist die Lichteintrittsfläche 28.1 der Licht-Zwischenscheibe 28 eine glatte Fläche. In der Lichtaustrittsfläche 28.2 liegen die Oberflächen der ersten Facetten 30 in z-Richtung tiefer als die Oberflächen der zweiten Facetten 32. Die zweiten Facetten 32 bilden daher gegenüber den ersten Facetten 30 erhabene, das heißt in z-Richtung über die ersten Facetten 30 hinausragende Bereiche der Lichtaustrittsfläche 28.2 der Licht-Zwischenscheibe 28. Analog dazu bilden die ersten Facetten 30 gegenüber den zweiten Facetten vertiefte, d.h. in z-Richtung gegenüber den erhabenen Bereichen vertiefte Bereiche der Lichtaustrittsfläche 28.2 der Licht-Zwischenscheibe 28. Eine solche Strukturierung in erhabene Bereiche und vertiefte Bereiche kann alternativ auch in der Lichteintrittsfläche 28.1 der Licht-Zwischenscheibe 28 lokalisiert sein. In diesem Fall ist die Lichtaustrittsfläche 28.2 bevorzugt eine glatte Fläche. Es können aber auch beide Flächen, also die Lichteintrittsfläche 28.1 und die Lichtaustrittsfläche 28.2 in erhabene Bereiche und vertiefte Bereiche strukturiert sein.
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In dem Fall, in dem die Lichtaustrittsfläche 28.2 der Licht-Zwischenscheibe 28 oder die Lichteintrittsfläche 28.1 der Licht-Zwischenscheibe 28 eine glatte Fläche ist, ist diese Fläche in einer Ausgestaltung gleichzeitig eine ebene, das heißt, nicht räumlich gewölbte Fläche. Eine solche glatte Fläche kann aber auch eine gewölbte Fläche sein. Dies kann zum Beispiel vorgesehen sein, wenn die Form der Licht-Zwischenscheibe einer räumlich gewölbten Form einer transparenten Abdeckscheibe folgt. In dem kleinen Bereich einer Facette ist die Wölbung dann so klein, dass sie keine die regelkonforme Lichtverteilung ernstlich beeinträchtigende Auswirkung hat.
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Die optische Wirkung einer Facette ergibt sich aus der Brechung an ihrer Lichteintrittsseite und an ihrer Lichtaustrittsseite. Wenn die Flächen nicht eben sind, dann sollten sie abschnittsweise konzentrisch sein, oder allgemeiner: Eine Flächennormale auf der Rückseite muss auf der anderen Seite auch eine Flächennormale sein. In einer alternativen Ausgestaltung können die Flächen einen gleichen Krümmungsradius besitzen.
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In einer Ausgestaltung ist die Wandstärke der ersten Facetten 30 innerhalb jeweils einer einzelnen ersten Facette 30 konstant. Alternativ oder ergänzend ist die Wandstärke der zweiten Facetten 32 innerhalb jeweils einer zweiten Facette 32 konstant. Das bedeutet, dass die Facetten 30, 32 konstanter Wandstärke in der Lichtdurchtrittsrichtung (im Wesentlichen: z-Richtung) durch ebene Flächen begrenzt werden. Das Licht 18 tritt dort demnach durch plan-parallele Flächen hindurch, so dass sich beim Lichtdurchtritt keine Änderung der Lichtausbreitungsrichtung ergibt.
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Dies ist aber nicht zwingend. In einer alternativen Ausgestaltung ist die Wandstärke innerhalb jeweils einer einzelnen ersten Facette 30 oder innerhalb jeweils einer einzelnen zweiten Facette 32 nicht konstant. Abweichungen von einem konstanten Wert können zum Beispiel dadurch auftreten, dass eine Lichtaustrittsfläche einer Facette 30, 32 einen anderen Anstellwinkel aufweist als ihre Lichteintrittsfläche, oder dass eine Lichtaustrittsfläche einer Facette eine andere Krümmung aufweist als ihre Lichteintrittsfläche. Unter einem Anstellwinkel wird dabei ein Winkel verstanden, dessen Schenkel in einer Fläche liegen, in der der auch eine Wandstärke der Licht-Zwischenscheibe liegt. Beispiele solche Flächen sind in der 4 Flächen, die parallel zur x-z-Ebene liegen, oder Flächen, die dort parallel zur y-z-Ebene liegen, oder ganz allgemein Flächen, in denen eine zur z-Richtung parallele Gerade liegt. Mittlere Flächennormalen der Facetten sind dann in der x-z-Ebene nicht parallel zur z-Richtung und sind dann in der y-z-Ebene nicht parallel zur z-Richtung.
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In jedem Fall sollen die Abweichungen von der Plan-Parallelität der lichtbrechenden Flächen der Facetten 30, 32 so klein sein, dass sie die vom Lichtleiter 26 erzeugte regelkonforme Lichtverteilung nicht oder nicht wesentlich beeinträchtigen. Eine wesentliche Beeinträchtigung würde zum Beispiel dann vorliegen, wenn sich die wie oben definierte Effizienz um mehr als 10% verschlechtern würde. Der Referenzwert von 100% ergibt sich dabei durch eine Kraftfahrzeugleuchte 16 mit herkömmlich strukturierter Zwischenscheibe, welche die Merkmale der erfindungsgemäßen Zwischenscheibe nicht aufweist. Dieser Referenzwert ist dann mit einem Wert zu vergleichen, der sich mit eingebauter Licht-Zwischenscheibe 28 und ansonsten unveränderter Kraftfahrzeugleuchte 16 ergibt. Ausreichend kleine Abweichungen von der Plan-Parallelität der lichtbrechenden Flächen der Facetten ergeben sich zum Beispiel dann, wenn der zur Krümmung der Fläche zugehörige Krümmungsradius mindestens doppelt so groß ist wie der Abstand der Lichtquelle von der Lichtscheibe.
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Die Facetten 30, 32 sind in mehreren Reihen angeordnet, wobei die Größe der Facetten 30, 32 und die Zahl der Reihen in weiten Grenzen frei wählbar sind. Die Reihen bilden Zeilen und Spalten. Innerhalb einer Reihe grenzt jeweils eine erste Facette 30 an eine zweite Facette 32 und umgekehrt. Die Facetten 30 und 32 sind bevorzugt gleich groß. Jeweils zwei benachbarte Reihen der mehreren Reihen sind in der Richtung der Reihen um eine sich in Richtung der Reihen erstreckende Breite einer Facette versetzt angeordnet. Die Facetten sind dabei gleich breit. Dann ergibt sich die in der 4 dargestellte matrixartige oder schachbrettartige Anordnung der ersten Facetten 30 und der zweiten Facetten 32. Die Zahl der Zeilen kann dabei von der Zahl der Spalten Reihen abweichen. Die Zahl der Facetten pro Reihe (Zeile oder Spalte) muss auch nicht für alle Reihen gleich sein. Bevorzugt ist auch, dass die ersten Facetten 30 und auch die zweiten Facetten 32 einen vier Ecken aufweisenden Umfang aufweisen und zum Beispiel rautenförmig, rechteckig oder quadratisch sind.
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Die ersten Facetten 30 und die zweiten Facetten 32 sind durch Formschrägen 34 miteinander verbunden, um zum Beispiel beim Herstellen durch Spritzgießen ein Herausnehmen aus der Form zu ermöglichen oder zu erleichtern. Darüber hinaus sind die Kanten der Facetten mit einem Radius verrundet, der einem beim Herstellen der Licht-Zwischenscheibe 28 minimal möglichen Radius entspricht.
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An diesen Formschrägen 34 und verrundeten Kanten 36 wird nur wenig Licht 18 aus der vom Lichtleiter 26 her einfallenden Lichtverteilung gestreut. Dadurch wird die Effizienz nur unwesentlich verschlechtert. Gleichzeitig wird durch diese geringe Streulichtmenge aber doch noch der Sichtbarkeitsbereich der Kraftfahrzeugleuchte 16 vergrößert, was erwünscht ist.
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Durch die schachbrettmusterartige Strukturierung aus erhabenen und vertieften Flächen ergibt sich eine für eine Signatur (fahrzeugtypindividuelles Erscheinungsbild) geeignete Strukturierung auch dann, wenn die einzelnen Facetten 30, 32 nur eine geringe Wölbung oder keine Wölbung oder einen nur geringen Anstellwinkel oder keinen Anstellwinkel aufweisen. Durch verschiedene Umrisse der Licht-Zwischenscheibe lassen sich damit verschiedene Signaturen erzeugen, ohne die lichttechnischen Bestandteile wie Lichtquelle und Lichtleiter umkonstruieren zu müssen.
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Ein Vorteil der schachbrettmusterartigen Strukturierung nach 4 gegenüber dem Gegenstand der 2 ist, dass das Licht weniger gestreut wird. Ein Vorteil der schachbrettmusterartigen Strukturierung gegenüber dem Gegenstand der 3 ist, dass das Licht weniger stark abgelenkt wird. Für die schachbrettmusterartige Strukturierung der Lichtscheibe ergibt sich eine geringere Streuung bzw. eine geringere Ablenkung des Lichts im Vergleich zu anderen Strukturierungen. Diese Eigenschaft kann zur Realisierung optischer Systeme mit höherer Effizienz eingesetzt werden.
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5 zeigt eine weitere bevorzugte Ausgestaltung, die sich dadurch auszeichnet, dass eine Facette 30', 32' der Licht-Zwischenscheibe 28, über die Licht in die Licht-Zwischenscheibe eintritt, und die dieser Facette 30', 32' gegenüberliegende Facette 30, 32 über die Licht aus der Licht-Zwischenscheibe 28 austritt, eine Kugelkalottenform besitzen wobei die Facette 30', 32' der Licht-Zwischenscheibe 28, über die Licht in die Licht-Zwischenscheibe 28 eintritt, konvex (konkav) ist, wenn die Facette 30, 32 der Licht-Zwischenscheibe 28, über die Licht aus der Licht-Zwischenscheibe 28 austritt, konkav (konvex) ist, und wobei die Kugelkalotten einen gleichen Krümmungsradius r besitzen.
