DE10311317A1 - Leuchteinrichtung für Fahrzeuge - Google Patents

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Leuchteinrichtung für Fahrzeuge mit einer Lichtquelle (1), einem Lichtleiter (2), der so angeordnet ist, dass von der Lichtquelle (1) emittiertes Licht in den Lichtleiter (2) eingekoppelt wird, und mehreren auf der Oberfläche des Lichtleiters (2) angeordneten Auskoppelstrukturen (4). Die erfindungsgemäße Leuchteinrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Auskoppelstrukturen (4) jeweils im Wesentlichen im Brennpunkt von Reflektorflächen (3) liegen.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Leuchteinrichtung für Fahrzeuge mit einer Lichtquelle und einem Lichtleiter. Der Lichtleiter ist so angeordnet, dass von der Lichtquelle emittiertes Licht in den Lichtleiter eingekoppelt wird. Ferner sind mehrere auf der Oberfläche des Lichtleiters angeordnete Auskoppelstrukturen angeordnet. Bei diesen Auskoppelstrukturen tritt Licht aus dem Lichtleiter aus.
  • Bei Leuchteinrichtungen für Fahrzeuge, wie z.B. bei einer in einem Außenspiegel untergebrachten Blinkleuchte, soll eine möglichst gleichmäßige, flächige Abstrahlcharakteristik bereitgestellt werden. Hierfür werden bei bekannten Blinkleuchten eine Vielzahl von Lichtquellen verwendet, deren Lichtemission so reflektiert wird, dass die gewünschte Abstrahlcharakteristik erzielt wird. Das Vorsehen einer Vielzahl von Lichtquellen erhöht jedoch die Kosten der Leuchteinrichtung sowie den Bauraumbedarf.
  • Es wurde daher vorgeschlagen, die Lichtemission einer Lichtquelle in einen Lichtleiter einzukoppeln, um eine flächige Abstrahlcharakteristik durch die Lichtauskopplung bei dem Lichtleiter zu erzielen. In der DE 198 31 002 A1 ist beispielsweise eine Blinkleuchte beschrieben, bei der die Lichtemission einer Lichtquelle in einen Lichtleiter eingekoppelt wird. In dem Lichtleiter sind Streuzentren eingebettet, an denen das Licht in alle Richtungen gestreut wird, so dass der Lichtleiter als leuchtende Fläche erscheint. Auf einer Seite des Lichtleiters ist außerdem ein zylindrischer Reflektor vorgesehen, der zufällig in diese Richtung gestreutes Licht reflektiert. Außerdem wird in der DE 198 31 002 A1 vorgeschlagen, den Lichtleiter in regelmäßigen Abständen abzustufen oder einzukerben, um an der Stirnseite des Lichtleiters eine abgestufte Struktur zu erhalten. Nachteilhaft an der in der DE 198 31 002 A1 vorgeschlagenen Blinkleuchte ist, dass keine definierte Abstrahlcharakteristik verwirklicht werden kann.
    •
  • Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Leuchteinrichtung für Fahrzeuge der Eingangs genannten Art mit einer definierten, flächigen Abstrahlcharakteristik und geringem Bauraumbedarf bereitzustellen. Insbesondere soll eine gerichtete homogene Lichtemission ermöglicht werden.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Leuchteinrichtung mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Aus- und Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
  • Die erfindungsgemäße Leuchteinrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Auskoppelstrukturen jeweils im Wesentlichen im Brennpunkt von Reflektorflächen liegen. Es wird demnach ein Zusammenhang zwischen dem geometrischen Ort der Auskoppelstrukturen und der Optik der Reflektorflächen hergestellt. Sind die Reflektorflächen parabolisch, ergibt sich ein bestimmter Brennpunkt. In der Umgebung dieses Brennpunktes ist eine Auskoppelstruktur angeordnet. In diesem Fall kann eine im Wesentlichen parallele Abstrahlcharakteristik verwirklicht werden.
  • Für jede Auskoppelstruktur kann eine eigene Reflektorfläche vorgesehen sein. Diese Reflektorflächen erzeugen somit jeweils parallele Lichtbündel in genau definierte Richtungen. Durch die Vielzahl der Auskoppelstrukturen und der diesen zugeordneten Reflektorflächen kann somit eine gewünschte genau definierte Abstrahlcharakteristik erzeugt werden. Beispielsweise kann eine homogene Ausleuchtung eines Reflektors bereitgestellt werden. Dabei wird vorteilhafterweise nur eine Lichtquelle für die Lichteinkopplung in den Lichtleiter benötigt.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Leuchteinrichtung sind die Auskoppelstrukturen auf einer Seite des Lichtleiters angeordnet und die Reflektorflächen auf der anderen Seite des Lichtleiters angeordnet. Die Auskoppelstrukturen sind dabei vorzugsweise so ausgebildet, dass Licht im Wesentlichen nur in Richtung der Reflektorflächen ausgekoppelt wird. Auf diese Weise wird die Abstrahlcharakteristik der Leuchteinrichtung nur von der Form der Reflektorflächen bestimmt. Eine direkte Lichtabstrahlung aus dem Lichtleiter in undefinierte Richtungen wird bei dieser Anordnung vorzugsweise vermieden. Die Krümmung des Lichtleiters ist daher so groß, dass eine Lichtauskopplung nur bei den Auskoppelstrukturen erfolgt. An den außerhalb dieser Lichtauskoppelstrukturen liegenden Oberflächen des Lichtleiters tritt Totalreflektion auf.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Leuchteinrichtung sind die Auskoppelstrukturen Einkerbungen. Diese Einkerbungen können beispielsweise den Querschnitt eines gleichzeitigen Dreiecks haben. Dabei können pro Auskoppelstruktur mehrere Einkerbungen vorgesehen sein, die um den Brennpunkt der zugeordneten Reflektorfläche herum angeordnet sind.
  • Die Lichtquelle ist vorzugsweise eine Licht emittierende Diode, deren Licht in eine Stirnfläche des Lichtleiters eingekoppelt wird. Die Leuchteinrichtung ist beispielsweise ein Fahrtrichtungsanzeiger, d.h. üblicherweise eine Blinkleuchte.
  • Die Erfindung wird nun anhand eines Ausführungsbeispiels mit Bezug zu der Figur erläutert.
  • Die Figur zeigt einen Querschnitt durch ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Leuchteinrichtung.
  • Das Licht einer Licht emittierenden Diode (LED) 1 wird in die Stirnfläche des Lichtleiters 2 eingekoppelt. In dem Lichtleiter 2 breitet sich das Licht durch Totalreflektion aus. Der Lichtleiter 2 ist stabförmig. Er besteht z.B. aus PMMA. Er kann an eine gewünschte Außenkontur angeformt werden.
  • Das vorliegende Ausführungsbeispiel beschreibt eine Blinkleuchte, die in einem Außenspiegel untergebracht ist. In diesem Fall besitzt der Lichtleiter 2 die äußere Form des Außenspiegels. In Abstrahlrichtung der Blinkleuchte befinden sich Strukturen 4 zum Auskoppeln von Licht aus dem Lichtleiter 2. Jede Auskoppelstruktur weist mehrere Einkerbungen auf. Bei diesen Einkerbungen wird Licht im Wesentlichen entgegen der Abstrahlrichtung der Blinkleuchte gestreut, so dass dieses Licht auf der anderen Seite des Lichtleiters 2 aus dem Lichtleiter 2 austritt. Bei den Auskoppelstrukturen 4 erfolgt keine Lichtauskopplung in Richtung der Leuchtrichtung L der Blinkleuchte. Die Einkerbungen bei den Auskoppelstrukturen können so ausgebildet sein, dass eine genau definierte Menge Licht bei diesen Einkerbungen austritt. Auf diese Weise kann sichergestellt werden, dass allen Auskoppelstrukturen Licht zugeführt wird.
  • Jeder Auskoppelstruktur 4 ist eine Reflektorfläche 3 zugeordnet, die einen parabolischen oder sphärischen Querschnitt aufweist. Im Brennpunkt der Reflektorfläche 3 liegt die dieser Reflektorfläche 3 zugeordnete Auskoppelstruktur 4. Da bei einer parabolischen Reflektorfläche der Brennpunkt punktförmig ist, erstreckt die Auskoppelstruktur 4 um diesen Brennpunkt herum. Dies hat zur Folge, dass das bei der Auskoppelstruktur 4 in Richtung der zugeordneten Reflektorfläche 3 ausgekoppelte Licht bei der Reflektorfläche 3 so reflektiert wird, dass ein im Wesentlichen paralleles Lichtbündel erzeugt wird. Die Abstrahlrichtung L dieser Reflektorfläche 3 wird dabei von der Ausrichtung der Reflektorfläche 3 definiert. Da jeder Auskoppelstruktur eine eigene Reflektorfläche zugeordnet ist, kann eine Vielzahl von parallelen Lichtbündeln erzeugt werden.
  • Falls die Reflektorfläche nicht parabolisch ist, kann das Licht auch auf andere definierte Art und Weise in den Raum abgestrahlt werden. Auf diese Weise können mit nur einer Lichtquelle 1 viele verschiedene Abstrahlcharakteristiken verwirklicht werden. Somit können z.B. langgezogene Leuchtenbänder homogen ausgeleuchtet werden, wobei eine nur sehr geringe Bautiefe erforderlich ist. Auf Grund der Verwendung des Lichtleiters kann dabei die Lichtquelle an einem beliebigen Ort, z.B. versteckt in einem Gehäuse untergebracht sein. Die Länge der Fläche, die ausgeleuchtet werden kann, ist dabei von der zur Verfügung stehenden Lichtleistung der Lichtquelle abhängig bzw. von der gewünschten Beleuchtungsstärke des reflektierten Lichts. Um ein homogenes Erscheinungsbild zu erreichen, ist es auch möglich, die Reflektoren bzw. die Spiegel zusätzlich mit Strukturen zu versehen.
  • In dem in der Figur gezeigten Ausführungsbeispiel sind die Reflektorflächen miteinander verbunden. Sie sind einteilig ausgebildet. Der Lichtleiter 2 ist an einem Gehäuse 5 befestigt. Zwischen dem Gehäuse 5 und dem Lichtleiter 2 sind die Reflektorflächen 3 untergebracht.
    •

Claims (6)

  1. Leuchteinrichtung für Fahrzeuge mit einer Lichtquelle (1), einem Lichtleiter (2), der so angeordnet ist, dass von der Lichtquelle (1) emittiertes Licht in den Lichtleiter (2) eingekoppelt wird, und mehreren auf der Oberfläche des Lichtleiters (2) angeordneten Auskoppelstrukturen (4) dadurch gekennzeichnet, dass die Auskoppelstrukturen (4) jeweils im Wesentlichen im Brennpunkt von Reflektorflächen (3) liegen.
  2. Leuchteinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Auskoppelstrukturen (4) auf einer Seite des Lichtleiters (2) angeordnet sind und die Reflektorflächen (3) auf der anderen Seite des Lichtleiters angeordnet sind..
  3. Leuchteinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Auskoppelstrukturen (4) so ausgebildet sind, dass Licht im Wesentlichen nur in Richtung der Reflektorflächen (3) ausgekoppelt wird.
  4. Leuchteinrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Auskoppelstrukturen (4) Einkerbungen umfassen.
  5. Leuchteinrichtung gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquelle (1) eine Licht emittierende Diode ist.
  6. Leuchteinrichtung gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Leuchteinrichtung ein Fahrtrichtungsanzeiger ist.
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