DE10219246A1 - Beleuchtungseinrichtung für Kraftfahrzeuge - Google Patents

Beleuchtungseinrichtung für Kraftfahrzeuge

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Abstract

Eine Beleuchtungseinrichtung (10) für Kraftfahrzeuge umfasst eine Lichtquelle (12) und eine Abschlussscheibe (16) mit zumindest einem ersten Abschnitt (18) und einem zweiten Abschnitt (20). Die Beleuchtungseinrichtung (10) umfasst ferner einen ersten Reflektor (14), der von der Lichtquelle (12) abgestrahltes Licht auf die Abschlussscheibe (16) lenkt. Im Strahlengang zwischen der Lichtquelle (12) und dem ersten Reflektor (14) ist ein erstes optisch wirksames Element (26) angeordnet, das die von der Lichtquelle (12) abgestrahlten Lichtstrahlen so ablenkt, dass die abgelenkten Strahlen unter einem Einfallswinkel auf den ersten Reflektor (14) treffen, dessen zugehöriger Ausfallswinkel bewirkt, dass die Strahlen von dem ersten Reflektor (14) zumindest im Wesentlichen auf den zweiten Abschnitt (20) der Abschlussscheibe (16) gelenkt werden.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Beleuchtungseinrichtung für Kraftfahrzeuge und insbesondere eine als Kraftfahrzeugleuchte einsetzbare Beleuchtungseinrichtung.
  • Kraftfahrzeugleuchten dienen im wesentlichen dazu, die Konturen des Fahrzeugs auch im Dunkeln sichtbar zu machen und anderen Verkehrsteilnehmern die Bewegungsabsichten des Fahrzeugführers anzuzeigen. Derartige Leuchten können beispielsweise Begrenzungs- und Parkleuchten, Schlussleuchten, Blinkleuchten oder Bremsleuchten sein und umfassen üblicherweise eine Lichtquelle sowie eine aus einem geeigneten Material, wie z. B. Glas oder Kunststoff bestehende Abschlussscheibe. In modernen Kraftfahrzeugen werden jedoch zunehmend Leuchten eingesetzt, die eine aus mehreren Abschnitten bestehende Abschlussscheibe aufweisen. Die verschiedenen Abschnitte der Abschlussscheibe können dann unterschiedliche optische Eigenschaften, Farben oder Gestaltungsformen aufweisen.
  • Bei derartigen Leuchten mit einer aus mehreren Abschnitten bestehenden Abschlussscheibe kann es aus verschiedenen, z. B. ästhetischen aber auch funktionalen Gründen erwünscht sein, das Licht von der Lichtquelle nicht gleichmäßig auf die Abschlussscheibe zu strahlen, sondern auf bestimmte Abschnitte der Abschlussscheibe zu konzentrieren.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Beleuchtungseinrichtung für Kraftfahrzeuge mit einer aus mehreren Abschnitten aufgebauten Abschlussscheibe bereitzustellen, bei der eine derartige Konzentration der von der Lichtquelle abgegebenen Lichtstrahlen auf bestimmte Abschnitte der Abschlussscheibe möglich ist.
  • Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß durch eine Beleuchtungseinrichtung gelöst, die eine Lichtquelle und eine Abschlussscheibe mit zumindest einem ersten Abschnitt und einem zweiten Abschnitt umfasst. Die Lichtquelle kann beispielsweise eine R5 W- Glühlampe aber auch eine andere Glühlampe oder ein anderes Leuchtmittel, wie z. B. Leuchtdioden sein. Die Beleuchtungseinrichtung umfasst ferner einen ersten Reflektor, der von der Lichtquelle abgestrahltes Licht auf die Abschlussscheibe lenkt. Im Strahlengang zwischen der Lichtquelle und dem Reflektor ist ein erstes optisch wirksames Element angeordnet, das die von der Lichtquelle abgestrahlten Lichtstrahlen so ablenkt, dass die abgelenkten Strahlen unter einem Einfallswinkel auf den ersten Reflektor treffen, dessen zugehöriger Ausfallswinkel bewirkt, dass die Strahlen von dem ersten Reflektor zumindest im wesentlichen auf den zweiten Abschnitt der Abschlussscheibe gelenkt werden. Mit anderen Worten, das erste optisch wirksame Element lenkt die Lichtstrahlen so ab, dass die Strahlen nur auf solche Bereiche des ersten Reflektors auftreffen, die das Licht auf den den zweiten Abschnitt der Abschlussscheibe weiterleiten. Die erfindungsgemäße Anordnung ermöglicht somit, eine Konzentration des von der Lichtquelle abgestrahlten Lichts auf einen definierten Abschnitt der Abschlussscheibe.
  • Vorzugsweise hat der erste Abschnitt der Abschlussscheibe eine geringere Lichtdurchlässigkeit als der zweite Abschnitt der Abschlussscheibe. Dabei kann der erste Abschnitt entweder noch eine gewisse Lichtdurchlässigkeit aufweisen aber auch vollständig lichtundurchlässig sein. Durch die erfindungsgemäße Anordnung werden bei einer derartigen Beleuchtungseinrichtung Lichtverluste aufgrund der Abstrahlung von Licht auf den lichtundurchlässigeren ersten Abschnitt der Abschlussscheibe minimiert, so dass eine optimale Ausnutzung des von der Lichtquelle abgestrahlten Lichts ermöglicht wird.
  • Der erste Abschnitt der Abschlussscheibe kann in einem mittleren Bereich der Abschlussscheibe angeordnet und von dem zweiten Abschnitt der Abschlussscheibe umgeben sein. Vorzugsweise ist der erste Abschnitt kreisförmig und der zweite Abschnitt kreisringförmig ausgebildet. Das erste optisch wirksame Element lenkt die von der Lichtquelle abgestrahlten Lichtstrahlen dann unter einem Einfallswinkel auf den ersten Reflektor, dessen zugehöriger Ausfallswinkel bewirkt, dass die Strahlen von dem ersten Reflektor auf den den ersten Abschnitt umgebenden, kreisringförmigen zweiten Abschnitt der Abschlussscheibe gelenkt werden. Auf diese Weise kann eine kreisförmige Leuchte realisiert werden, die einen ästhetisch besonders ansprechenden Eindruck vermittelt.
  • Der erste Abschnitt der Abschlussscheibe ist vorzugsweise als Rückstrahler ausgebildet und reflektiert auf seine von der Lichtquelle abgewandte Außenfläche auftreffendes Licht. Für von der Lichtquelle auf seine der Lichtquelle zugewandte Innenfläche abgestrahltes Licht ist der Rückstrahler nur gering durchlässig oder undurchlässig. Eine derartig ausgebildete Beleuchtungseinrichtung ist insbesondere für den Einsatz als Fahrzeugheckleuchte, beispielsweise als Schlussleuchte oder Bremsleuchte geeignet. Durch die Konzentration der von der Lichtquelle abgegebenen Lichtstrahlen auf den zweiten Abschnitt der Abschlussscheibe kann trotz der geringen Lichtdurchlässigkeit des Rückstrahlers eine hohe Lichtausbeute erhalten werden.
  • Die Lichtquelle ist vorteilhafterweise hinter dem als Rückstrahler ausgebildeten; ersten Abschnitt der Abschlussscheibe positioniert. Dadurch ist die Lichtquelle, beispielsweise eine Glühlampe, von außen nicht zu erkennen, wodurch ein besonders ansprechender ästhetischer Eindruck entsteht.
  • Die Lichtquelle kann eine Glühlampe sein, deren Glühfaden im Brennpunkt des ersten Reflektors angeordnet ist.
  • Vorzugsweise ist das erste optisch wirksame Element halbkugelförmig. Dadurch wird sichergestellt, dass das gesamte von der Lichtquelle abgestrahlte Licht das erste optisch wirksame Element durchstrahlt. Der Mittelpunkt des halbkugelförmigen ersten optisch wirksamen Elements fällt vorzugsweise mit dem Brennpunkt des ersten Reflektors zusammen.
  • Das erste optisch wirksame Element kann mit einer ringförmig angeordneten Prismen- und Walzenoptik versehen sein. Die Prismenoptik bewirkt eine Ablenkung oder eine Totalreflexion der einfallenden Lichtstrahlen, während die Walzenoptik eine Streuung verursacht. Ferner enthält das erste optisch wirksame Element optikfreie Flächen. Mit dem Begriff "optikfreie Flächen" werden hier Flächen ohne optische Funktion bezeichnet, durch die das Licht unmittelbar auf den ersten Reflektor geleitet wird, ohne abgelenkt oder reflektiert zu werden.
  • Bei einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Beleuchtungseinrichtung ist benachbart zu dem ersten Reflektor ein zweiter Reflektor vorhanden, der von der Lichtquelle nicht unmittelbar auf das erste optisch wirksame Element abgestrahltes Licht auf das erste optisch wirksame Element reflektiert. Der zweite Reflektor kann halbkugelförmig sein und die Lichtquelle auf einer von der Abschlussscheibe abgewandten Seite umgeben. Die Lichtquelle kann durch eine Öffnung in den zweiten Reflektor hineinragen, wobei ein zylindrischer Fortsatz des zweiten Reflektors eine Fassung der Lichtquelle umschließt. Der zweite Reflektor ermöglicht es, dass auch nicht unmittelbar auf das erste optisch wirksame Element gestrahltes Licht genutzt und somit die Lichtausbeute der Beleuchtungseinrichtung weiter gesteigert werden kann.
  • Vorzugsweise ist der zweite Reflektor mit mindestens einer Belüftungsöffnung versehen, um einen Wärmestau im Inneren der Beleuchtungseinrichtung zu verhindern.
  • Bei einer ersten bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Beleuchtungseinrichtung ist der erste Reflektor ein parabolischer Reflektor, so dass die von dem ersten optischen Element auf den ersten Reflektor gelenkten Lichtstrahlen im wesentlichen parallel zueinander auf den zweiten Abschnitt der Abschlussscheibe gelenkt werden. Alternativ dazu kann der erste Reflektor jedoch auch als Freiformreflektor ausgebildet sein.
  • Der zweite Abschnitt der Abschlussscheibe kann lichtstreuend ausgebildet sein, wobei die Streuung des auf den zweiten Abschnitt der Abschlussscheibe gelenkten Lichts durch eine Mehrzahl von Linsen bewirkt wird. Auf diese Art und Weise wird eine gleichmäßige Verteilung des von der Beleuchtungseinrichtung abgegebenen Lichts gewährleistet.
  • Alternativ dazu kann bei einer zweiten bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Beleuchtungseinrichtung der erste Reflektor auch mit einer Mehrzahl von zweiten optisch wirksamen Elementen versehen sein, die auf den ersten Reflektor auftreffende Lichtstrahlen so streuen, dass sie als Streustrahlung auf den zweiten Abschnitt der Abschlussscheibe gelenkt werden. Bei dieser Ausführungsform der Beleuchtungseinrichtung wird das von dem ersten optisch wirksamen Element auf den ersten Reflektor gelenkte Licht bereits durch die zweiten optisch wirksamen Elemente so gestreut, dass eine gleichmäßige Lichtverteilung erhalten wird. Eine in dem zweiten Abschnitt der Abschlussscheibe ausgebildete Streuoptik ist bei dieser Ausführungsform daher nicht erforderlich.
  • Zwei Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Beleuchtungseinrichtung werden im folgenden anhand der beigefügten, schematischen Zeichnungen erläutert, von denen
  • Fig. 1 einen Längsschnitt eines ersten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Beleuchtungseinrichtung zeigt,
  • Fig. 2 eine perspektivische Ansicht des in Fig. 1 dargestellten, ersten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Beleuchtungseinrichtung zeigt,
  • Fig. 3 einen Längsschnitt eines zweiten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Beleuchtungseinrichtung zeigt, und
  • Fig. 4 eine perspektivische Ansicht des in Fig. 3 dargestellten, zweiten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Beleuchtungseinrichtung zeigt.
  • Eine in einem Kraftfahrzeug einsetzbare Leuchte ist in den beigefügten Figuren allgemein mit 10 bezeichnet. Die Leuchte 10 umfasst eine als Lichtquelle dienende Glühlampe 12, einen ersten Reflektor 14 und eine Abschlussscheibe 16. Die kreisförmig ausgebildete Abschlussscheibe 16 weist einen kreisförmigen, um einen Mittelpunkt M der Abschlussscheibe 16 angeordneten, ersten Abschnitt 18 sowie einen den ersten Abschnitt 18 umgebenden, kreisringförmigen zweiten Abschnitt 20 auf. Der erste Abschnitt 18 ist als Rückstrahler ausgebildet und reflektiert auf seine von der Glühlampe 12 abgewandte Außenfläche 22 auftreffendes Licht. Für von der Glühlampe 12 auf seine der Glühlampe 12 zugewandte Innenfläche 24 gestrahltes Licht ist er nur gering durchlässig. Im Gegensatz dazu weist der kreisringförmige zweite Abschnitt 20 der Abschlussscheibe 16 eine hohe Lichtdurchlässigkeit auf.
  • Die hinter dem kreisförmigen ersten Abschnitt 18 der Abschlussscheibe angeordnete Glühlampe 12 ragt teilweise in den ersten Reflektor 14 hinein und ist auf ihrer der Abschlussscheibe 16 zugewandten Vorderseite von einem ersten, halbkugelförmigen optisch wirksamen Element 26 umgeben. Ein Glühfaden 27 der Glühlampe 12 ist in einem mit einem Mittelpunkt des ersten, halbkugelförmigen optisch wirksamen Elements 26 zusammenfallenden Brennpunkt B des ersten Reflektors 14 angeordnet. Wie in den Fig. 1 und 3 gezeigt ist, durchstrahlt das von der Glühlampe 12 abgestrahlte Licht zunächst das erste optisch wirksame Element 26 und trifft dann auf den ersten Reflektor 14.
  • Das erste optisch wirksame Element 26 ist mit einer in den Figur nicht dargestellten, ringförmig angeordneten Prismen- und Walzenoptik und optikfreien Flächen versehen. Die Prismenoptik bewirkt eine Ablenkung oder eine Totalreflexion der einfallenden Lichtstrahlen, während die Walzenoptik eine Streuung verursacht. Durch die optikfreien Flächen wird das Licht unmittelbar auf den ersten Reflektor 14 geleitet, ohne abgelenkt oder reflektiert zu werden.
  • Das erste optisch wirksame Element 26 bewirkt eine Ablenkung der von der Glühlampe 12 abgestrahlten Lichtstrahlen, so dass sie unter einem Einfallswinkel auf den ersten Reflektor 14 auftreffen, dessen zugehöriger Ausfallswinkel bewirkt, dass die Strahlen von dem ersten Reflektor 14 auf den zweiten Abschnitt 20 der Abschlussscheibe 16 gelenkt werden.
  • Auf der von der Abschlussscheibe 16 abgewandten Rückseite der Glühlampe 12 ist ein halbkugelförmiger zweiter Reflektor 28 angeordnet. Der halbkugelförmige zweite Reflektor 28 ist über einer in dem ersten Reflektor 14 ausgebildeten Öffnung 29 angeordnet, durch die die Glühlampe 12 in den ersten Reflektor 14 hineinragt. Der zweite Reflektor 28 weist ebenfalls eine Öffnung 30 auf, durch den die Glühlampe 12 in den zweiten Reflektor 14 hineinragt. Ein zylindrischer Fortsatz 32 des zweiten Reflektors 28 umschließt eine Fassung 34 der Glühlampe 12. Durch den zweiten Reflektor 28 werden von der Glühlampe 12 nicht unmittelbar in Richtung des ersten optisch wirksamen Elements 26 abgestrahlte Lichtstrahlen reflektiert, so dass die reflektierten Strahlen ebenfalls das erste optisch wirksame Element 26 durchstrahlen. Der zweite Reflektor 28 weist eine Belüftungsöffnung 36 auf, die eine Überhitzung der Leuchte 10 verhindert.
  • Bei der in den Fig. 1 und 2 dargestellten Ausführungsform der Leuchte 10 ist der erste Reflektor 14 als parabolischer Reflektor ausgebildet, während der zweiten Abschnitt 20 der Abschlussscheibe 16 lichtstreuend ausgebildet ist. Die Lichtstreuung in dem zweiten Abschnitt 20 der Abschlussscheibe 16 wird durch eine Vielzahl von Linsen 38 bewirkt. Durch den parabolischen Reflektor werden die von dem ersten optisch wirksamen Element 26 abgelenkten Lichtstrahlen, wie in Fig. 1 gezeigt ist, im wesentlichen parallel zueinander auf den zweiten Abschnitt 20 der Abschlussscheibe 16 reflektiert. Dort werden sie durch die Linsen 38 gestreut, so dass eine gleichmäßige Verteilung des durch den zweiten Abschnitt 20 hindurchtretenden Lichts gewährleistet wird.
  • Bei der in den Fig. 3 und 4 dargestellten, alternativen Ausführungsform der Leuchte 10 ist der erste Reflektor 14 mit einer Mehrzahl von zweiten optisch wirksamen Elementen 40 versehen. Wie in Fig. 3 gezeigt ist, bewirken die zweiten optisch wirksamen Elemente 40 eine Streuung der auf den ersten Reflektor 14 auftreffenden Lichtstrahlen. Die gestreuten Lichtstrahlen werden dann auf den zweiten Abschnitt 20 der Abschlussscheibe 16 gelenkt. Eine in dem zweiten Abschnitt 20 ausgebildete Streuoptik, wie sie im Zusammenhang mit dem in den Fig. 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispiel beschrieben wurde, ist bei dieser Ausführungsform der Leuchte 10 nicht erforderlich, da die gleichmäßige Verteilung des von der Lichtquelle abgestrahlten Lichts bereits durch die Streuwirkung der zweiten optisch wirksamen Elemente 40 gewährleistet wird.

Claims (15)

1. Beleuchtungseinrichtung (10) für Kraftfahrzeuge, mit
einer Lichtquelle (12),
einer Abschlussscheibe (16) mit zumindest einem ersten Abschnitt (18) und einem zweiten Abschnitt (20),
einem ersten Reflektor (14), der von der Lichtquelle (12) abgestrahltes Licht auf die Abschlussscheibe (16) lenkt, und
einem ersten optisch wirksamen Element (26), das im Strahlengang zwischen der Lichtquelle (12) und dem ersten Reflektor (14) angeordnet ist, und das die von der Lichtquelle (12) abgestrahlten Lichtstrahlen so ablenkt, dass die abgelenkten Strahlen unter einem Einfallswinkel auf den ersten Reflektor (14) treffen, dessen zugehöriger Ausfallswinkel bewirkt, dass die Strahlen von dem ersten Reflektor (14) zumindest im wesentlichen auf den zweiten Abschnitt (20) der Abschlussscheibe (16) gelenkt werden.
2. Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Abschnitt (18) der Abschlussscheibe (16) eine geringere Lichtdurchlässigkeit aufweist als der zweiten Abschnitt (20) der Abschlussscheibe (16).
3. Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Abschnitt (18) der Abschlussscheibe (16) in einem mittleren Bereich der Abschlussscheibe (16) angeordnet und von dem zweiten Abschnitt (20) der Abschlussscheibe (16) umgeben ist.
4. Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Abschnitt (18) der Abschlussscheibe (16) kreisförmig und der zweite Abschnitt (20) der Abschlussscheibe (16) kreisringförmig ausgebildet ist.
5. Beleuchtungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Abschnitt (18) der Abschlussscheibe (16) als Rückstrahler für von außen auf die Abschlussscheibe (16) auftreffendes Licht ausgebildet und die Lichtquelle (12) hinter dem als Rückstrahler ausgebildeten ersten Abschnitt (18) der Abschlussscheibe (16) positioniert ist.
6. Beleuchtungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquelle (12) eine Glühlampe ist, deren Glühfaden (27) im Brennpunkt (B) des ersten Reflektors (14) angeordnet ist.
7. Beleuchtungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das erste optisch wirksame Element (26) halbkugelförmig ist.
8. Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das erste optisch wirksame Element (26) mit einer ringförmig angeordneten Prismen- und Walzenoptik sowie optikfreien Flächen versehen ist.
9. Beleuchtungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass benachbart zu dem ersten Reflektor (14) ein zweiter Reflektor (28) vorhanden ist, der von der Lichtquelle (12) nicht unmittelbar auf das erste optisch wirksame Element (26) abgestrahltes Licht auf das erste optisch wirksame Element (26) reflektiert.
10. Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Reflektor (28) halbkugelförmig ist und einen zylindrischen Fortsatz (32) aufweist.
11. Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Reflektor (28) mit mindestens einer Belüftungsöffnung (36) versehen ist.
12. Beleuchtungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Reflektor (14) ein parabolischer Reflektor ist.
13. Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Abschnitt (20) der Abschlussscheibe (16) lichtstreuend ausgebildet ist.
14. Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass in dem zweiten Abschnitt (20) der Abschlussscheibe (16) eine Mehrzahl von Linsen (38) vorhanden ist.
15. Beleuchtungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Reflektor (14) mit einer Mehrzahl von zweiten optisch wirksamen Elementen (40) versehen ist, die die auf den ersten Reflektor (14) auftreffenden Lichtstrahlen so streuen, dass sie als Streustrahlung auf den zweiten Abschnitt (20) der Abschlussscheibe (16) gelenkt werden.
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