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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Signalleuchte für Kraftfahrzeuge nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Eine solche Signalleuchte wird als per se bekannt vorausgesetzt und weist eine Lichtquelle auf, mit der Licht abstrahlbar ist. Weiter weist sie ein optisches Element auf, das mit Licht der Lichtquelle beleuchtbar ist und das von der Lichtquelle her einfallendes Licht bündelt und auf eine Kissenscheibe richtet, wobei die Kissenscheibe wenigstens eine nicht-ebene lichtbrechende Fläche aufweist, die eine Vielzahl von jeweils paarweise aneinander angrenzenden und identischen Elementarzellen aufweist.
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Eine Kissenscheibe ist eine transparente Scheibe mit einer lichtbrechenden Lichteintrittsfläche und einer lichtbrechenden Lichtaustrittsfläche, wobei wenigstens eine der beiden lichtbrechenden Flächen kissenförmige Erhebungen und/oder Vertiefungen aufweist, an denen das Licht der Lichtquelle gestreut wird. Diese Erhebungen und Vertiefungen werden auch als Kissenoptiken oder Facetten bezeichnet.
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Kissenoptiken (nachfolgend: Kissen) sind hinlänglich bekannt. Die bekannten, Kissenscheiben mit Kissenoptiken aufweisenden Signalleuchten dienen dem Zweck, aus dem von dem optischen Element oder der Lichtquelle her einfallenden Licht eine regelkonforme Lichtverteilung zu erzeugen. Aus der
DE 10 2007 025 122 B4 ist eine Signalleuchte für Kraftfahrzeuge bekannt, bei der einzelne Facetten (Bereich A) einer Kissenscheibe von anderen Facetten (Bereich B) abweichend gestaltet sind, um ein Symbol darzustellen. Das Symbol ist auch bei ausgeschalteter Lichtquelle erkennbar.
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Von dem per se bekannten Stand der Technik unterscheidet sich die vorliegende Erfindung durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1. Demnach weist jede der identischen Elementarzellen wenigstens eine Facette auf, die dazu eingerichtet ist, von dem optischen Element her einfallendes Licht in Ebenen, die zueinander und zu einer Haupteinfallsrichtung des vom optischen Element her einfallenden Lichtes parallel sind, zu bündeln und in dazu senkrechten Ebenen, die ebenfalls zu einer Haupteinfallsrichtung des vom optischen Element her einfallenden Lichtes parallel sind, nicht zu bündeln oder zumindest weniger stark zu bündeln.
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Mit diesen Merkmalen wird ein vordefinierbares Erscheinungsbild der Signalleuchte bei eingeschalteter Lichtquelle erzeugt, ohne dass dieses Erscheinungsbild bei ausgeschalteter Lichtquelle sichtbar ist.
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Das Erscheinungsbild der Signalleuchte bietet sich einem Betrachter, dessen Blickrichtung etwa antiparallel zur Hauptlichtausbreitungsrichtung, also zur Signalleuchte hin (lichtstromaufwärts) gerichtet ist. Im Unterschied dazu ergibt sich eine Lichtverteilung zum Beispiel auf einem Schirm, der mit Licht beleuchtet wird, das von der Signalleuchte ausgeht. Die Blickrichtung des Betrachters ist dabei etwa parallel zur Hauptlichtausbreitungsrichtung zum Schirm hin, also lichtstromabwärts, gerichtet.
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Eine bevorzugte Ausgestaltung zeichnet sich dadurch aus, dass das optische Element eine Linse und/oder eine katadioptrische Optik und/oder einen Reflektor aufweist.
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Bevorzugt ist auch, dass die Kissenscheibe ein von der transparenten Abdeckscheibe separates Bauteil ist.
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Weiter ist bevorzugt, dass die Kissenscheibe mit der transparenten Abdeckscheibe identisch ist.
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Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung zeichnet sich dadurch aus, dass die Kissen stoffschlüssige, integrale Bestandteile der Kissenscheibe sind.
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Bevorzugt ist auch, dass die Kissen 32 Elementarzellen 32' einer periodischen Anordnung sind.
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Weiter ist bevorzugt, dass ein einzelnes als Elementarzelle dienendes Kissen vier Unterkissen aufweist.
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Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung zeichnet sich dadurch aus, dass jeweils zwei einander gegenüberliegende Unterkissen des Kissens in Bezug auf ihre Brechungseigenschaften ein Paar bilden, das dadurch definiert ist, dass sie unter gleichen Winkeln auftreffendes Licht jeweils in gleiche Richtungen brechen.
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Bevorzugt ist auch, dass die einander gegenüberliegenden Unterkissen eines Paars einander diagonal gegenüberliegend angeordnet sind.
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Weiter ist bevorzugt, dass die Unterkissen jeweils ganz oder teilweise durch Stufen voneinander getrennt sind.
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Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung zeichnet sich dadurch aus, dass die einander angrenzenden Kissen und auch Unterkissen jeweils eine gemeinsame Kante ohne trennende Stufe aufweisen.
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Bevorzugt ist auch, dass die Kissen aus miteinander verschnittenen Kreiszylinderabschnitten bestehen.
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Weiter ist bevorzugt, dass die Kreiszylinderabschnitte alle denselben Radius aufweisen.
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Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung zeichnet sich dadurch aus, dass die Scheitelpunkte der miteinander verschnittenen Zylinderflächen in einer Ebene auf der gleichen Höhe liegen.
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Bevorzugt ist auch, dass die Abstände von Bahnen, längs derer Kissen angeordnet sind, nicht alle gleich sind.
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Weitere Vorteile ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, den Zeichnungen und den Unteransprüchen. Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
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Dabei zeigen, jeweils in schematischer Form:
- 1 einen parallel zu einer Hauptabstrahlrichtung liegenden Vertikalschnitt einer Signalleuchte eines Kraftfahrzeugs;
- 2 2 ein einzelnes Kissen zusammen mit drei durch das Kissen hindurchtretenden Lichtstrahlen;
- 3 eine Anordnung aus einer nahezu punktförmigen Lichtquelle, einer katadioptrischen Vorsatzoptik und einer Kissenscheibe;
- 4 eine Ausgestaltung, bei der die Lichteintrittsfläche der Kissenscheibe eben ist;
- 5 eine Ausgestaltung, bei der die Lichteintrittsfläche der Kissenscheibe gebogen ist;
- 6 eine Ausgestaltung, bei der das optische Element als katadioptrische Vorsatzoptik verwirklicht ist;
- 7 ein einzelnes Kissen eines ersten Typs, das insgesamt vier Unterkissen aufweist;
- 8 ein resultierendes Gesamterscheinungsbild;
- 9 ein Kissen eines anderen Typs;
- 10 eine regelmäßige matrix-artige Anordnung solcher Kissen;
- 11 mit den beiden Facettentypen erzeugte Erscheinungsbilder;
- 12 eine Facette vom zweiten Typ zusammen mit zwei Fräsern, mit denen sich eine Form zum Herstellen der Facetten erzeugen lässt;
- 13 eine regelmäßige Anordnung von Fräsbahnen zur Herstellung einer Lichtscheibe;
- 14 eine alternative Anordnung von Fräsbahnen zur Herstellung einer Lichtscheibe;
- 15 ein Beispiel eines sternförmigen Erscheinungsbildes zusammen mit einem Typ von sechseckigen Kissen;
- 16 ein Beispiel eines z-förmigen Erscheinungsbildes zusammen mit zugehörigen einem Typ von Kissen; und
- 17 ein Beispiel einer Lichtverteilung, wie sie mit einer erfindungsgemäßen Signalleuchte erzeugbar ist.
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Im Einzelnen zeigt die 1 einen parallel zu einer Hauptabstrahlrichtung z liegenden Vertikalschnitt einer Signalleuchte 10 eines Kraftfahrzeugs. Richtungs- und Orientierungsangaben beziehen sich in dieser Anmeldung auf eine Orientierung, wie sie bei einer bestimmungsgemäßen Verwendung in einem Kraftfahrzeug vorliegt. Die z-Richtung entspricht zum Beispiel einer Fahrtrichtung (z.B. für eine Bugleuchte wie ein Tagfahrlicht oder ein vorderes Blinklicht) oder einer Rückwärtsfahrtrichtung (z.B. für ein Schlusslicht, Bremslicht oder hinteres Blinklicht).
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Im dargestellten Beispiel weist die Signalleuchte ein Gehäuse 12 auf, dessen Lichtaustrittsöffnung von einer transparenten Abdeckscheibe 14 abgedeckt wird. Im Gehäuse befindet sich wenigstens eine Lichtquelle 16, mit der ein Lichtbündel 18 emittierbar ist. Die Lichtquelle 16 ist zum Beispiel eine Halbleiterlichtquelle wie eine Leuchtdiode oder eine Anordnung aus mehreren Leuchtdioden. Bei der Lichtquelle 16 kann es sich aber auch um eine Lichtquelle anderer Art, insbesondere um eine Glühlampe handeln.
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In dem Gehäuse können weitere optische Komponenten wie Lichtmodule für andere Lichtfunktionen angeordnet. Das Gehäuse 12 kann zum Beispiel das Gehäuse eines Frontscheinwerfers sein. Das Lichtbündel 18 wird von einem optischen Element 20 parallelisiert oder gebündelt und auf eine Kissenscheibe 22 umgelenkt. Das optische Element 20 kann eine Linse und/oder eine katadioptrische Optik und/oder einen Reflektor 24 aufweisen. Die Kissenscheibe 22 kann, wie in der 1 dargestellt, ein von der transparenten Abdeckscheibe 14 separates Bauteil sein. Alternativ kann die Kissenscheibe 22 aber auch mit der transparenten Abdeckscheibe 14 identisch sein. Als eine Scheibe weist die Kissenscheibe 22 zwei Breitseiten auf, von denen eine die lichtbrechende Lichteintrittsfläche 26 und die andere die lichtbrechende Lichtaustrittsfläche 28 ist. Zwischen den Rändern dieser beiden Breitseiten verläuft eine die Kissenscheibe 22 berandende Schmalseite 30. Die Kissenscheibe 22 ist bevorzugt wenigstens zehnmal so breit wie dick.
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Die in der 1 dargestellte Kissenscheibe 22 weist auf einer der Lichtaustrittsöffnung des Gehäuses 12 zugewandten lichtbrechenden Lichtaustrittsfläche 28 konvexe Kissen 32 auf. Die Kissen 32 sind stoffschlüssige, integrale Bestandteile der Kissenscheibe 22.
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2 zeigt ein einzelnes Kissen zusammen mit drei durch das Kissen hindurchtretenden Lichtstrahlen 18.1, 18.2, 18.3. Im dargestellten Beispiel ist das Kissen 32 zylinderförmig und weist insbesondere eine gekrümmte Fläche auf. Die gekrümmte Fläche ist insbesondere in parallel zur y-z-Ebene liegenden Ebenen konvex gekrümmt, und in parallel zur x-z-Ebene liegenden Ebenen ist sie nicht gekrümmt. Das Kissen 32 weist eine ebene Lichteintrittsfläche auf.
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Die parallel zur z-Richtung in das Kissen 32 eintretenden Lichtstrahlen 18.1, 18.2, 18.3 werden beim Austritt aus dem Kissen 32 in zur x-z-Ebene parallelen Ebenen bündelnd gebrochen, treffen sich in einer Strahltaille 34 und laufen danach auseinander. Lichtstromabwärts von der Strahltaille 34 beginnt das Fernfeld. Die Strahlen laufen im Fernfeld auseinander.
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3 zeigt eine Anordnung aus einer nahezu punktförmigen Lichtquelle, einer katadioptrischen Vorsatzoptik 36 als optisches Element 20 und einer Ausgestaltung einer Kissen 32 als Elementarzellen einer periodischen Anordnung aufweisenden Kissenscheibe 22.
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Die Kissen 32 sind im dargestellten Beispiel alle gleich. Sie schließen sich in x-Richtung und in y-Richtung jeweils lückenlos aufgereiht aneinander an. Die x-y-Ebene ist zu den Breitseiten der Kissenscheibe parallel; die z-Richtung steht senkrecht darauf.
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Die speziellen Kissen 32 sind in der x-z-Ebene und allen dazu parallelen Ebenen nicht gekrümmt. Für Licht 18, das in diesen Ebenen durch die Kissenscheibe 22 hindurchtritt, liegen Verhältnisse wie beim Durchgang von Licht durch eine planparallele Platte vor. Der lichtstromabwärts von der Kissenscheibe 22 lokalisierte Betrachter sieht eine punktförmige Lichtquelle 16 in dieser Richtung wie durch eine Fensterscheibe, also ohne eine Verzerrung in dieser Richtung.
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Für in der y-z-Ebene und dazu parallelen Ebenen propagierendes Licht ergeben sich andere Verhältnisse. In diesen Ebenen ist die Kissenscheibe 22 in eine Vielzahl konvexer Elementarzellen 32' aufgeteilt. Jede Elementarzelle 32' ist auch ein Kissen 32. Jedes Kissen 32 kann umgekehrt eine Elementarzelle einer periodischen Anordnung sein. Die Elementarzellen 32' bündeln das in diesen Ebenen propagierende Licht in diesen Ebenen. Lichtstromabwärts von einer Taille 34 des gebündelten Lichtes 18 schließen die von der Taille 34 ausgehenden Strahlen einen Öffnungswinkel ein, der größer als Null ist. Sie sind divergent.
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Wie weiter unten erläutert wird, besitzt die als punktförmig angenommene Lichtquelle in diesem Beispiel dann insgesamt ein strichförmiges Erscheinungsbild, wobei der Strich 38 parallel zur y-Richtung verläuft.
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Dieses spezielle Erscheinungsbild ergibt sich durch die konvexe Form der Elementarzellen 32' in den zur y-z-Ebene parallelen Ebenen bei gleichzeitig über alle Elementarzellen 32' hinweg ohne Kurven und Stufen geradlinig verlaufender Form der Elementarzellen 32'. Durch diese Merkmale ist aus dem Erscheinungsbild einer punktförmigen Lichtquelle 16 ein strichförmiges Erscheinungsbild erzeugt worden. Die Erfindung ist nicht auf die Erzeugung strichförmiger Erscheinungsbilder beschränkt.
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Dreht man die Kissenscheibe 16 um eine zur z-Richtung parallele und durch einen zentralen Auftreffpunkt des auf die Kissenscheibe 22 einfallenden Lichtes 18 verlaufende Achse herum um 90°, wird sich ein Erscheinungsbild ergeben, das ebenfalls um 90° gedreht ist: Die als punktförmig angenommene Lichtquelle 16 besitzt in diesem Beispiel dann ebenfalls ein strichförmiges Erscheinungsbild, wobei der Strich dann in eine andere Richtung, im angegebenen Beispiel insbesondere parallel zur x-Richtung verläuft.
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Entsprechend gilt für eine Drehung der Kissenscheibe um die genannte Achse herum um einen Winkel Alpha mit 0°<Alpha<90°, dass sich ein Erscheinungsbild ergibt, das ebenfalls um den Winkel Alpha gedreht ist: Die als punktförmig angenommene Lichtquelle 16 besitzt in diesem Beispiel dann ebenfalls ein strichförmiges Erscheinungsbild, wobei der Strich parallel zu einer Richtung liegt. Die andere Richtung lieht im angegebenen Beispiel in der x-y-Ebene und schließt mit der x- und der y- Richtung einen Winkel ein.
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Durch Kombinieren dieser Ausgestaltungen lassen sich Erscheinungsbilder erzeugen, die sich kreuzende Linien aufweisen. Gekrümmt verlaufende Linien sind ebenfalls möglich. Sie lassen sich zum Beispiel durch Kombinationen der oben genannten Ausgestaltungen und stetiges Ineinanderüberführen von Abschnitten der o.a. Ausgestaltungen erzielen.
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Das stärker gebündelte Licht läuft nach dem Passieren eines engsten Bündelungsquerschnitts (Taille 34) wieder auseinander (es divergiert, bzw. es weist einen Öffnungswinkel auf).
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Reiht man nun viele dieser Elementarzellen 32' aneinander und beleuchtet sie mit Licht einer näherungsweise als punktförmig betrachtbaren Lichtquelle 22, deren Strahlen auseinanderlaufen, so gibt es entlang einer Linie, längs der die vielen Elementarzellen 32' aneinander gereiht sind, durch die bündelnd brechende Wirkung der Elementarzellen 32' immer Lichtstrahlen, die eine annähernd so gemeinsame Richtung haben, dass sie in das Auge eines im Fernfeld lokalisierten Betrachters fallen können. Das Auge des Betrachters, der lichtstromaufwärts in die Signalleuchte 10 blickt, fasst diese Lichtstrahlen in einen auf der Netzhaut liegenden Bereich zusammen. Wenn die einfallenden Strahlen parallel zueinander wären, dann würden sie im Auge des Betrachters zu einem Punkt, bzw. Fleck, zusammengefasst werden. Aufgrund ihrer Divergenz werden sie jedoch nicht zu dem Punkt/Fleck, sondern zu einem Strich zusammengefasst. Auf der Netzhaut erscheint daher ein beleuchteter Strich als Erscheinungsbild der Kissenfläche.
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Gelangt von einer bestimmten Position ab kein Licht mehr in das Auge des Betrachters, dann hört der Strich im Erscheinungsbild auf. Das bedeutet, dass die sichtbare Länge des Striches von der Position des Betrachters abhängt.
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Für die Verwirklichung der Signalleuchte 10 mit Lichtquelle 16, optischem Element 20 und Kissenscheibe 22 existieren mehrere Möglichkeiten. Die Lichtquelle 16 kann zum Beispiel von einem oder mehreren kleinen Reflektoren 24 umgeben sein, die das Licht 18 etwas bündeln, zur Kissenscheibe 22 umlenken und mit auf der reflektierenden Fläche der Reflektoren 24 angeordneten Facetten auch eine Streuung erzeugen.
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4 zeigt eine Ausgestaltung, bei der die Lichteintrittsfläche der Kissenscheibe 22 eben ist.
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5 zeigt eine Ausgestaltung, bei der die Lichteintrittsfläche 26 der Kissenscheibe 22 gebogen ist.
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6 zeigt eine Ausgestaltung, bei der das optische Element 20 nicht als Reflektor, sondern als katadioptrische Vorsatzoptik 36 verwirklicht ist. In diesem Fall können auf der Lichtaustrittsfläche der katadioptrischen Optik Kissen angeordnet sein, die eine Divergenz des zuvor in der katadioptrischen Optik gebündelten Lichtes (also den Öffnungswinkel des aus der Lichtaustrittsfläche der katadioptrischen Optik austretenden Lichtes) vergrößern, damit im Endeffekt auch das Erscheinungsbild in einem möglichst großen Bereich erscheint.
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Bei der Ausgestaltung nach 6 ist die Kissenscheibe 22 geneigt angeordnet, so dass ihre Lichteintrittsfläche 26 mit dem zentralen Strahl 18' des auf sie einfallenden Lichtes einen vom rechten Winkel abweichenden Winkel einschließt. Diese Ausgestaltung kann geboten sein, um die Form der Signalleuchte einer Form des Kraftfahrzeuges anzugleichen.
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7 zeigt ein einzelnes Kissen 320, das insgesamt vier Unterkissen 322, 324, 326, 328 aufweist. Ein Kissen 320 ist ein Beispiel einer Elementarzelle 32'. Eine Kissenscheibe 22 entsteht daraus zum Beispiel durch periodisch matrixartige Anordnung einer Vielzahl solcher Kissen 320.
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Jeweils zwei einander diagonal gegenüberliegende Unterkissen 322, 326, bzw. 324, 328 bilden in Bezug auf ihre Brechungseigenschaften ein Paar, weil sie unter gleichen Winkeln auftreffendes Licht jeweils (paarweise) in gleiche Richtungen brechen. Die Kissen 320 sind in einer Ausgestaltung auf einer Lichtaustrittsfläche 28 einer Kissenscheibe 22 so angeordnet, wie es weiter vorn unter Bezug auf die 3 erläutert worden ist.
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Die Unterkissen 322, 326 eines Kissens 320 wirken mit Unterkissen 322, 326 anderer Kissen der Kissenscheibe 22 so zusammen, wie es weiter vorn unter Bezug auf die 3 für ganze Kissen erläutert worden ist. Dabei erzeugen die Unterkissen 322, 326 im Zusammenwirken mit den Unterkissen 322, 326 anderer Kissen 320 der Kissenscheibe 22 ein strichförmiges Erscheinungsbild, wobei der Strich zum Beispiel in Vertikalrichtung verläuft.
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Analog wirken die Unterkissen 324, 328 eines Kissens 320 mit Unterkissen 324, 328 anderer Kissen der Kissenscheibe 320 so zusammen, wie es weiter vorn unter Bezug auf die 3 für ganze Kissen erläutert worden ist. Dabei erzeugen die Unterkissen 324, 328 im Zusammenwirken mit den Unterkissen 324, 328 anderer Kissen der Kissenscheibe 22 ein strichförmiges Erscheinungsbild, wobei der Strich zum Beispiel in einer anderen Richtung, bspw. schräg zur Vertikalrichtung verläuft und den vertikalen Strich kreuzt.
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Die Unterkissen sind jeweils ganz oder teilweise durch Stufen 330 voneinander getrennt. Jedes Unterkissen erzeugt einen Beitrag zu dem strichförmigen Erscheinungsbild über die gesamte Strichlänge des Erscheinungsbildes. 8 zeigt ein resultierendes Gesamterscheinungsbild 332, das aus zwei sich kreuzenden Strichen besteht.
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9 zeigt ein Kissen 334 eines anderen Typs. Das Kissen 334 ist ebenfalls ein Beispiel von Elementarzellen 32'. Eine Kissenscheibe 22 entsteht daraus zum Beispiel durch periodisch matrixartige Anordnung einer Vielzahl solcher Kissen 334.
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Das Kissen 334 weist vier Unterkissen 340, 342, 344, 346 auf. Ein Kissen 334 ist ein Beispiel einer Elementarzelle 32'. Eine Kissenscheibe 22 entsteht daraus zum Beispiel durch periodisch matrixartige Anordnung einer Vielzahl solcher Kissen 334.
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Jeweils zwei einander gegenüberliegende Unterkissen 340, 344, bzw. 342, 346 bilden in Bezug auf ihre Brechungseigenschaften ein Paar, weil sie unter gleichen Winkeln auftreffendes Licht jeweils (paarweise) in gleiche Richtungen brechen. Die Kissen 334 sind in einer Ausgestaltung auf einer Lichtaustrittsfläche 28 einer Kissenscheibe 22 so angeordnet, wie es weiter vorn unter Bezug auf die 3 und erläutert worden ist.
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Die Unterkissen 340, 344 eines Kissens 334 wirken mit Unterkissen 342, 346 anderer Kissen 334 der Kissenscheibe 22 so zusammen, wie es weiter vorn unter Bezug auf die 3 für ganze Kissen 32 erläutert worden ist. Dabei erzeugen die Unterkissen 340, 344 im Zusammenwirken mit den Unterkissen 340, 344 anderer Kissen 334 der Kissenscheibe 22 ein strichförmiges Erscheinungsbild, wobei der Strich zum Beispiel in Vertikalrichtung verläuft.
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Analog wirken die Unterkissen 342, 346 eines Kissens 334 mit Unterkissen 342, 346 anderer Kissen 334 der Kissenscheibe 22 so zusammen, wie es weiter vorn unter Bezug auf die 3 für ganze Kissen 32 erläutert worden ist. Dabei erzeugen die Unterkissen 342, 346 im Zusammenwirken mit den Unterkissen 342, 346 anderer Kissen 334 der Kissenscheibe 22 ein strichförmiges Erscheinungsbild, wobei der Strich zum Beispiel in einer anderen Richtung, bspw. schräg zur Vertikalrichtung verläuft und den vertikalen Strich kreuzt.
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Bei einer matrixartigen Anordnung von Kissen 334 dieses Typs sind die aneinander angrenzenden Kissen 334 und Unterkissen miteinander verschnitten. Deshalb weisen aneinander angrenzende Unterkissen und Kissen jeweils eine gemeinsame Kante ohne trennende Stufe auf. Durch das Verschneiden fallen bei jeder Unterfacette Bereiche weg, die Beiträge zu den äußeren Enden der im Erscheinungsbild auftretenden Striche liefern würden. Dadurch kann es sein, dass die mit den miteinander verschnittenen Facetten 334 erzeugten Striche im Erscheinungsbild an ihren Enden weniger hell sind, bzw. im Ergebnis etwas kürzer ausfallen als bei den mit den Kissen 320 nach 7 erzeugten Erscheinungsbildern.
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10 zeigt eine regelmäßige matrix-artige Anordnung solcher Kissen 334. 11 zeigt mit den beiden Facettentypen 320, 334 erzeugte Erscheinungsbilder, wobei sich die 11a auf mit Kissen 320 des ersten Typs erzeugte Erscheinungsbilder bezieht und sich die 11b auf mit Kissen 334 des zweiten Typs erzeugte Erscheinungsbilder bezieht. Wie man sieht, sind die strichförmigen Erscheinungsbilder bei der 11a etwas länger als bei der 11 (11 > 12).
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12 zeigt ein Kissen vom zweiten Typ 334 zusammen mit zwei Fräsern 40, 42, mit denen sich eine Form zum Herstellen der Kissen 334 erzeugen lässt. Die Form ist zum Beispiel ein Teil einer Spritzgussform, mit der die Kissenscheibe 22 durch Spritzgießen herstellbar ist. Die einzelnen Grundkörper, die miteinander verschnitten werden, bestehen hier aus Kreiszylinderabschnitten mit einem festen Radius. Die Scheitelpunkte der miteinander verschnittenen Zylinderflächen liegen auf der gleichen Höhe.
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Ein Kissen, bzw. dessen Form wird dadurch erzeugt, dass ein Fräser 42, der den passenden Radius aufweist, für jede im Erscheinungsbild geplante Strichrichtung eine Bahn fräst. 12 zeigt die Form eines einzelnen Kissens 334 mit zwei Fräsbahnen 44, 48 und schematisch dargestellten Fräsern 42, 44.
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Um viele Kissen 334 zu erhalten, kann eine Fräsbahn nach der anderen zunächst in eine erste Richtung (für einen ersten Strich im Erscheinungsbild) und dann in eine zweite Richtung (für einen zweiten Strich im Erscheinungsbild) gefräst werden. Wenn die für eine Richtung gefrästen Bahnen alle parallel und mit gleichen Abständen voneinander verlaufen, wie es in der 13 dargestellt ist, ergibt sich eine regelmäßige Anordnung von Bahnen. Als Folge kann es zu Moire-Effekten kommen.
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Eine bevorzugte Ausgestaltung sieht daher vor, dass die Abstände der längs einer Richtung angeordneten Kissen nicht alle gleich sind, Dies ist in der 14 dargestellt. Die Abstände können zum Beispiel nach einem Zufallsprinzip ausgewählt werden. Es versteht sich, dass die Facetten auch längs gekrümmter Bahnen angeordnet sein können. Dabei ist bevorzugt, dass einander benachbarte Bahnen jeweils äquidistant zueinander verlaufen.
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Die Kissen 320 des ersten Typs (Vergleiche 7) sind in ihrer Form komplexer, so dass ihre Formen nicht einfach durch Fräsen von Bahnen herstellbar sind. Solche Kissen 320 können zum Beispiel nach einer Berechnung ihrer Form durch ein lithographisches Verfahren auf eine Siliziumoxidplatte übertragen werden und dann durch galvanische Abformung für einen Werkzeugeinsatz abgeformt werden. Dazu wird auf eine Siliziumoxidplatte ein Photolack aufgetragen. Dieser wird dann mit einem Laser entsprechend der wunschgemäß berechneten Kissenstruktur in Zeilen und Spalten über die ganze Fläche belichtet. Danach wird der Lack entwickelt, so dass bei langer Belichtung viel Lack abgetragen wird und bei kurzer Belichtung wenig Lack abgetragen wird. Danach werden der Lack und Teile der Siliziumoxidplatte mit einem Ionenstrahl abgetragen, so dass die ganze Kissenstruktur nur noch in der Siliziumoxidplatte enthalten ist. Diese Kissenstruktur wird danach galvanisch abgeformt. Die resultierende Negativform wird dann nun noch einmal galvanisch abgeformt, um wieder ein Positiv zu erhalten. Danach wird entweder das Positiv oder das Negativ in ein Stahlwerkzeug eingebaut, mit dem die Kissenscheibe im Spritzgussverfahren herstellbar ist.
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Eine weitere Möglichkeit zur Herstellung solcher Facetten besteht darin, eine Spritzgussform direkt mit Präzisionsfräsern, die einen kleinen Fräsradius aufweisen, und geringer Vorschubgeschwindigkeit zu erzeugen. Danach wird nichts mehr poliert. Sind die dadurch erzeugten Prismen noch zu rau, kann man schließlich zu Ultrapräzisionsfräsen mit Diamantwerkzeug übergehen und die Prismen damit aus dem Stahl fräsen wie bei den Kissenoptiken in 12.
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Die Kissen 320 vom ersten Typ können regelmäßig oder auch unregelmäßig angeordnet sein. Sie können auch unterschiedlich groß sein.
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15 zeigt ein Beispiel eines sechsstrahligsternförmigen Erscheinungsbildes 50 zusammen mit einem Typ von sechseckigen Kissen 52, mit denen das sternförmige Erscheinungsbild 50 erzeugbar ist.
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16 zeigt ein Beispiel eines z-förmigen Erscheinungsbildes 54 zusammen mit einem Typ von Kissen 56, mit denen das z-förmige Erscheinungsbild 54 erzeugbar ist.
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Die Kissen können in eine Folie reproduziert werden oder als ein Bestandteil der Kissenscheibe 22 als ein Spritzgussteil hergestellt werden. Sie können sowohl in der Lichteintrittsfläche 26 der Kissenscheibe 22 als auch in der Lichtaustrittsfläche 28 der Kissenscheibe 22 angeordnet sein.
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Die mit der Signalleuchte 10 erzeugte Lichtverteilung ist von der Form des mit derselben Signalleuchte 10 erzeugten Erscheinungsbildes insofern unabhängig, als sie nicht die Form des Erscheinungsbildes besitzt.
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17 zeigt ein Beispiel einer Lichtverteilung, wie sie mit einer erfindungsgemäßen Lichtverteilung erzeugbar ist.
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Längs jeder der gekrümmten Linien ist die Helligkeit konstant, wobei die Helligkeit von Linie zu Linie von innen nach außen abnimmt.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102007025122 B4 [0003]
