DE102019001757A1

DE102019001757A1 - Leuchte für den Außenbereich eines Fahrzeugs

Info

Publication number: DE102019001757A1
Application number: DE102019001757.9A
Authority: DE
Inventors: Hans Peter Schiffert
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2019-03-12
Filing date: 2019-03-12
Publication date: 2019-09-05
Also published as: US20220146072A1; WO2020182377A1; US11725795B2; CN113557387A; CN113557387B

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Leuchte (1) für den Außenbereich eines Fahrzeugs, umfassend wenigstens ein Leuchtmittel (2) und eine Lichtscheibe (4), wobei das Leuchtmittel (2) in einem aktivierten Zustand Licht emittiert, welches direkt, oder mittelbar über einen Reflektor (3) auf die Lichtscheibe (4) trifft, welche für Licht in einem ersten vorgegebenen Wellenlängenbereich durchlässig ist, und welche bei deaktiviertem Leuchtmittel (2) Licht in einem zweiten anderen Wellenlängenbereich reflektiert, wobei das Leuchtmittel (2) in Form wenigstens einer Licht emittierenden Diode (LED) ausgebildet ist. Die erfindungsgemäße Leuchte ist dadurch gekennzeichnet, dass die Diode Licht in einem dritten Wellenlängenbereich emittiert, welcher so vorgegeben ist, dass das abgestrahlte Licht nach der Transmission durch die Lichtscheibe (4) in einem vorgegebenen vierten Wellenlängenbereich vorliegt, welcher sich zumindest von dem zweiten Wellenlängenbereich unterscheidet. Die Leuchte lässt sich insbesondere als Teil einer Heckleuchte in einem Fahrzeug verwenden.

Description

Die Erfindung betrifft eine Leuchte für den Außenbereich eines Fahrzeugs nach der im Oberbegriff von Anspruch 1 näher definierten Art. Ferner umfasst die Erfindung die Verwendung einer derartigen Leuchte.
Den gattungsgemäßen Stand der Technik bildet die DE 10 2014 009 612 A1 der Anmelderin. Diese betrifft eine Leuchte, insbesondere für den Außenbereich eines Fahrzeugs, bestehend aus einem Leuchtmittel, vorzugsweise einer Licht emittierenden Diode, einem Reflektor und einer Lichtscheibe, wobei das Leuchtmittel aktivierbar und deaktivierbar ist. Die Leuchte weist mittels der Lichtscheibe im deaktivierten Zustand des Leuchtmittels für einen Betrachter eine andere Farbgebung auf, als im aktivierten Zustand. Dazu emittiert das Leuchtmittel im aktivierten Zustand Licht, das auf den Reflektor trifft, welcher Licht in einem bestimmten Wellenlängenbereich absorbiert und Licht in einem anderen Wellenlängenbereich reflektiert. Das vom Reflektor reflektierte Licht trifft dann auf die Lichtscheibe, welche nur für Licht in einem bestimmten Wellenlängenbereich durchlässig ist. Damit verschiebt sich bei der Transmission durch die Lichtscheibe der Farbort des Lichts des Leuchtmittels. Ist dieses deaktiviert, kommt es durch Reflektion eines aus der Umgebung auf die Lichtscheibe der Leuchte einfallendes Licht zu einem vom Durchleuchten verschiedenen Farbeindruck.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine gegenüber dem Stand der Technik weiter verbesserte Leuchte für ein Fahrzeug anzugeben.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den im Anspruch 1, und hier insbesondere mit den im kennzeichnenden Teil von Anspruch 1 angegebenen Merkmalen, gelöst. Eine bevorzugte Verwendung ist im Anspruch 7 angegeben. Bevorzugte Ausführungsformen der Leuchte sowie der Verwendung ergeben sich aus den jeweils abhängigen Unteransprüchen.
Die erfindungsgemäße Leuchte für den Außenbereich eines Fahrzeugs umfasst, vergleichbar wie die Leuchte im gattungsgemäßen Stand der Technik, ein Leuchtmittel und eine Lichtscheibe, wobei das Leuchtmittel in einem aktivierten Zustand Licht emittiert und in einem deaktivierten nicht. Das Licht wird dann direkt, oder mittelbar über einen Reflektor, auf die Lichtscheibe geleitet und wird durch diese hindurch in die Umgebung abgegeben. Die Lichtscheibe selbst ist dabei, vergleichbar wie die Lichtscheibe im gattungsgemäßen Stand der Technik, nur für einen ersten vorgegebenen Wellenlängenbereich durchlässig. Sie lässt also nur Licht in der gewünschten Lichtfarbe passieren bzw. verschiebt den Wellenlängenbereich des auf sie treffenden Lichts so, dass sie Licht in der gewünschten Lichtfarbe abgibt. Dies entspricht soweit dem Aufbau aus dem Stand der Technik, bei welchem als Beispiel cyanfarbenes Licht auf die Lichtscheibe trifft und in Form von weißem Licht von ihr abgegeben wird. Bei deaktiviertem Leuchtmittel reflektiert die Lichtscheibe aus der äußeren Umgebung Licht in einem zweiten anderen Wellenlängenbereich. Dieser kann beispielsweise, wie im Ausführungsbeispiel des Standes der Technik ausgeführt, rot sein. Bei eingeschaltetem Leuchtmittel würde also weißes Licht durch die Lichtscheibe hindurchgeleitet, bei ausgeschaltetem Leuchtmittel erscheint die Lichtscheibe rot und eignet sich beispielsweise als äußere Deckscheibe einer Heckleuchte eines Fahrzeugs.
Das Leuchtmittel ist nun in Form wenigstens einer Licht emittierenden Diode ausgebildet. Die Besonderheit gegenüber dem gattungsgemäßen Stand der Technik besteht nun darin, dass diese Licht emittierende Diode Licht in einem dritten Wellenlängenbereich emittiert, welcher so vorgegeben ist, dass das abgestrahlte Licht nach der Transmission durch die Lichtscheibe in einem vorgegebenen vierten Wellenlängenbereich liegt, welcher sich zumindest von dem zweiten Wellenlängenbereich unterscheidet. So kann beispielsweise wie im Ausführungsbeispiel des gattungsgemäßen Standes der Technik rotes Licht im zweiten Wellenlängenbereich von der Lichtscheibe reflektiert werden. Die LED gibt cyanfarbenes Licht ab und das durch die Lichtscheibe transmittierte Licht liegt beim Abstrahlen von der Lichtscheibe im weißen Farbbereich des CIE Farbdiagramms.
Die erfindungsgemäße Leuchte erreicht damit ein vergleichbares Verhalten wie die Leuchte im gattungsgemäßen Stand der Technik. Dies wird jedoch über einen sehr viel einfacheren Aufbau erzielt, welcher weniger Bauteile aufweisen muss, sodass ein geringerer benötigter Bauraum des optischen Systems möglich ist. Gleichzeitig lässt sich eine sehr homogene Farbverteilung bzw. Lichtverteilung über den gesamten Abstrahlwinkel der Licht emittierenden Diode erzielen, da auf die Adsorption von bestimmten Wellenlängen im Bereich des Reflektors, sofern ein solcher überhaupt vorhanden ist, verzichtet werden kann, was die Homogenität sowohl der Farbverteilung als auch der Lichtverteilung verbessert. Das optische System weist darüber hinaus deutlich geringere Toleranzen auf, um die gesetzlichen Weiß-Anforderungen innerhalb des CIE Farbraums zu erfüllen, da auf den reflektierenden Farbfilter verzichtet werden kann.
Das cyanfarbene Licht wird in dem farbgemäßen Ausführungsbeispiel des gattungsgemäßen Standes der Technik also direkt von dem Leuchtmittel, einer oder mehreren LEDS geeigenter Bauart, abgestrahlt und muss nicht durch eine separate Komponente, welche dort der einen Wellenlängenbereich adsorbierenden Reflektor ist, gefiltert werden.
Ungeachtet dessen ist es selbstverständlich möglich und gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Idee auch vorgesehen, dass die Diode zur Erzeugung des Lichts in dem dritten Wellenlängenbereich ein integriertes Filterelement aufweist. Anders als das Filterelement im Stand der Technik ist dieses jedoch nicht Teil des eigentlichen optischen Systems der Leuchte, sondern Teil der Diode selbst, sodass dieses entsprechend einfach und effizient realisiert werden kann, insbesondere direkt bei der Herstellung der Licht emittierenden Diode. Ein solcher Filter kann beispielsweise aufgespritzt oder im Volumenverguss realisiert sein, sodass die Licht emittierende Diode als Gesamtbauteil selbst bereits das Licht in der gewünschten Wellenlänge abstrahlt.
Wie bereits erwähnt, kann die Diode dabei gemäß einer Vorteilhaften Weitzerbildung der Idee Licht im Wellenlängenbereich des cyanfarbigen Lichtes gemäß CIE Farbdiagramm emittieren. Die Lichtscheibe kann Licht im Wellenlängenbereich des roten Lichts gemäß CIE Farbdiagramm reflektieren. Außerdem kann die Lichtscheibe das cyanfarbige Licht des Leuchtmittels in dieser Ausführungsvariante der Erfindung als weißes Licht gemäß CIE Farbdiagramm transmittieren.
Die Leuchte, bei welcher die Lichtscheibe gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Idee die äußere Deckscheibe bildet, um den Aufbau noch einfacher und kompakter zu realisieren, kann vorzugsweise als Teil einer Heckleuchte in einem Fahrzeug Verwendung finden. Dieser Teil der Heckleuchte in einem Fahrzeug kann gemäß einer sehr vorteilhaften Weiterbildung dieser Verwendung die Funktion eines Rückfahrscheinwerfers erfüllen, ähnlich wie der Aufbau im gattungsgemäßen Stand der Technik.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäße Leuchte sowie ihrer Verwendung ergeben sich auch aus dem Ausführungsbeispiel, welches nachfolgend unter Bezugnahme auf die Figuren näher dargestellt ist.
Dabei zeigen:

1 einen schematischen Querschnitt durch eine Leuchte in einer Ausführungsform gemäß der Erfindung in einem ersten Betriebszustand; und
2 die Leuchte gemäß 1 in einem zweiten Betriebszustand.

1 zeigt eine Leuchte 1, welche sich insbesondere zur Verwendung als Heckleuchte bzw. als Teil einer Heckleuchte für den Außenbereich eines Fahrzeugs eignet. Die Leuchte 1, welche hier ohne ihr Gehäuse dargestellt ist, umfasst wenigstens ein Leuchtmittel 2 in Form einer Licht emittierenden Diode. Diese Licht emittierende Diode 2 als Leuchtmittel 2 kann dabei in beliebiger Bauart, beispielsweise als herkömmliche LED, als OLED oder QLED, ausgebildet sein. Die Licht emittierende Diode 2 kann dabei in Form einer einzigen Licht emittierenden Diode oder in Form eines Feldes mit einer Vielzahl von Licht emittierenden Dioden realisiert sein. Das Licht des Leuchtmittels 2 gelangt in dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel zu einem Reflektor 3 und wird von diesem durch eine Lichtscheibe 4 hindurch in Richtung eines Betrachters B, dessen Blickrichtung durch einen Pfeil angedeutet ist, abgestrahlt. Die Lichtscheibe 4 kann dabei insbesondere die Deckscheibe der Leuchte 1 sein, sodass der Aufbau insgesamt mit sehr wenigen Bauteilen realisiert werden kann, und sehr kompakt ist.
In der Darstellung der 1 ist der aktivierte Zustand des Leuchtmittels 2, also die eingeschaltete LED 2, dargestellt. Mit ausgeschalteter LED 2 ist die Leuchte 1 in der ansonsten vergleichbaren 2 dargestellt. Für den Betrachter B erscheint der in 2 dargestellte Aufbau optisch so, wie es durch das von der Lichtscheibe 4 reflektierte hier strichzweipunktiert angedeutete Licht zeigt. Im dargestellten Ausführungsbeispiel soll dieses reflektierte Licht beispielsweise mit einer Wellenlänge reflektiert werden, welche im roten Farbbereich des CIE Farbdiagramms liegt. Die Lichtscheibe 4 der Leuchte 1 erscheint im deaktivierten Zustand der LED 2 also rot.
In der Darstellung der 1 ist die LED 2 aktiviert und strahlt Licht ab. Dieses Licht wird in einem ersten Wellenlängenbereich abgestrahlt, welcher gemäß dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel im cyanfarbenen Bereich des CIE Farbdiagramms liegen soll. Dies wird entweder erreicht, indem die LED 2 als Leuchtmittel 2 so aufgebaut ist, dass sie direkt Licht im cyanfarbenen Wellenlängenbereich erzeugt und abstrahlt, oder dass das Licht der LED über integrierte Filterelemente entsprechend angepasst wird, sodass das abgestrahlte und hier gestrichelt dargestellte Licht cyanfarben ist. Dieses Licht wird nun, in dem Ausführungsbeispiel der Figuren, über den Reflektor 3 in Richtung der Lichtscheibe 4 gelenkt. Es wäre genauso gut denkbar, die LED 2 so anzuordnen, dass diese direkt Licht in Richtung der Lichtscheibe 4 und damit auf den Betrachter B zu abgibt, sodass auf den optionalen Reflektor 3 verzichtet werden könnte.
Ungeachtet dessen, ob dieser Reflektor 3 eingesetzt wird oder nicht, ist es so, dass nun in dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel das cyanfarbene Licht, welches insbesondere nur Wellenlängen von weniger als 600 nm aufweist, bei der Lichtscheibe 4 ankommt. Durch den Aufbau der Lichtscheibe 4 wird dieses Licht nun in der Art „gefärbt“, dass der Betrachter B ein weißes Licht zu sehen bekommt, da die Lichtscheibe 4 das cyanfarbene Licht, welches hier gestrichelt dargestellt ist, hinsichtlich seines Farborts im CIE Farbdiagramm entsprechend verschiebt, sodass nach der Transmission durch die Lichtscheibe 4 weißes Licht, welches hier punktiert dargestellt ist, zu dem Betrachter B gelangt.
Dieses punktiert dargestellte und im weißen Bereich des CIE Farbdiagramms liegende Licht ist dabei gemäß der ECE-Norm für die Funktion eines Rückfahrlichts zulässig, sodass durch den beschriebenen Aufbau insbesondere das Rückfahrlicht als Teil einer Heckleuchte eines Fahrzeugs realisiert werden kann. So ist es möglich, trotz einer durchgehend beispielsweise rot eingefärbten Lichtscheibe 4 weißes Licht in die Umgebung abzustrahlen und so die Funktionalität des Rückfahrscheinwerfers zu realisieren.
Andere Wellenlängenbereiche, welche zu anderen Lichtfarben bei den einzelnen Schritten der Lichtabstrahlung mit der hier beschriebenen Leuchte 1 führen, sind jedoch ebenso denkbar und vom Offenbarungsgehalt und dem Schutzbereich der Ansprüche umfasst.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 102014009612 A1 [0002]

Claims

Leuchte (1) für den Außenbereich eines Fahrzeugs, umfassend wenigstens ein Leuchtmittel (2) und eine Lichtscheibe (4), wobei das Leuchtmittel (2) in einem aktivierten Zustand Licht emittiert, welches direkt, oder mittelbar über einen Reflektor (3) auf die Lichtscheibe (4) trifft, welche für Licht in einem ersten vorgegebenen Wellenlängenbereich durchlässig ist, und welche bei deaktiviertem Leuchtmittel (2) Licht in einem zweiten anderen Wellenlängenbereich reflektiert, wobei das Leuchtmittel (2) in Form wenigstens einer Licht emittierenden Diode (LED) ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Diode Licht in einem dritten Wellenlängenbereich emittiert, welcher so vorgegeben ist, dass das abgestrahlte Licht nach der Transmission durch die Lichtscheibe (4) in einem vorgegebenen vierten Wellenlängenbereich vorliegt, welcher sich zumindest von dem zweiten Wellenlängenbereich unterscheidet.
Leuchte (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Diode zur Erzeugung des Lichts in dem dritten Wellenlängenbereich ein integriertes Filterelement aufweist.
Leuchte (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtscheibe (4) eine äußere Deckscheibe ausbildet.
Leuchte (1) nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Diode Licht im Wellenlängenbereich des cyanfarbigen Lichtes gemäß CIE Farbdiagramm emittiert.
Leuchte (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtscheibe (4) Licht im Wellenlängenbereich des roten Lichtes gemäß CIE Farbdiagramm reflektiert.
Leuchte (1) nach Anspruch 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtscheibe (4) das cyanfarbige Licht des Leuchtmittels (2) als weißes Licht gemäß CIE Farbdiagramm transmittiert.
Verwendung der Leuchte (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6 als Teil einer Heckleuchte in einem Fahrzeug.
Verwendung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Leuchte (1) in der Heckleuchte die Funktion eines Rückfahrscheinwerfers erfüllt.