DE10349806A1

DE10349806A1 - Leuchteinheit für Kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE10349806A1
Application number: DE10349806A
Authority: DE
Inventors: Klaus Henneböhle
Original assignee: Hella KGaA Huek and Co
Current assignee: Hella GmbH and Co KGaA
Priority date: 2003-10-24
Filing date: 2003-10-24
Publication date: 2005-05-25

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Leuchteinheit für Kraftfahrzeuge mit mindestens einer Lichtquelle, mit einem der Lichtquelle zugeordneten Reflektor, mit einer dem Reflektor in Abstrahlrichtung vorgelagerten Abdeckscheibe und mit einer Mehrzahl zwischen der Lichtquelle und der Abdeckscheibe angeordneten und eine zu der Lichtquelle unterschiedlich bewirkende Lichtfunktion erzeugende optische Einrichtungen, zwischen denen ein Zwischenraum gebildet wird, wobei der Reflektor eine Mehrzahl von Optikelementen solcher Formgebung aufweist, dass die von der Lichtquelle emittierten und an der Reflektorfläche reflektierten Lichtstrahlen ausschließlich durch die Zwischenräume in Richtung der Abdeckscheibe durchtreten.

Description

Die Erfindung betrifft eine Leuchteinheit für Kraftfahrzeuge mit mindestens einer Lichtquelle, mit einem der Lichtquelle zugeordneten Reflektor, mit einer dem Reflektor in Abstrahlrichtung vorgelagerten Abdeckscheibe und mit einer Mehrzahl zwischen der Lichtquelle und der Abdeckscheibe angeordneten und eine zu der Lichtquelle unterschiedliche bewirkende Lichtfunktion erzeugende optische Einrichtungen, zwischen denen ein Zwischenraum gebildet wird.
Aus der DE 101 15 806 A1 ist eine Leuchteinheit für Kraftfahrzeuge mit einer Lichtquelle, mit einem der Lichtquelle zugeordneten Reflektor, mit einer dem Reflektor in Abstrahlrichtung vorgelagerten Abdeckscheibe sowie einer Mehrzahl von optischen Einrichtungen bekannt. Die optische Einrichtung ist als ein Lichtleiter ausgebildet, aus der Licht mit einer zur Lichtfunktion der Lichtquelle unterschiedlichen Lichtfunktion ausgekoppelt wird. Zwischen den optischen Einrichtungen ist ein Zwischenraum gebildet, so dass ein Teil des von der Lichtquelle emittierten Lichtes ungehindert in Richtung der Abdeckscheibe auf dieselbe auftreffen und nach außen austreten kann. Zur Vermeidung einer Schattenbildung durch die optischen Einrichtungen sieht die bekannte Leuchteinheit vor, dass die optischen Einrichtungen senkrecht zu Ihrer Erstreckung transparent ausgebildet sind. Auf diese Weise können auch die auf die optischen Einrichtungen treffenden Lichtstrahlen für die Lichtfunktion der Lichtquelle genutzt werden. Nachteilig an der bekannten Leuchteinheit ist jedoch, dass eine vollständige Nutzung aller von dem Reflektor in Richtung der Abdeckscheibe reflektierten Lichtstrahlen nur möglich ist, wenn die optischen Einrichtungen durchleuchtbar ausgebildet sind.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Leuchteinheit für Kraftfahrzeuge mit in dem Strahlengang der von einem Reflektor reflektierten Lichtstrahlen angeordneten optischen Einrichtungen derart weiterzubilden, dass alle von der Reflektorfläche reflektierten Lichtstrahlen für die Lichtfunktion der Lichtquelle genutzt werden können, ohne dass eine störende Wirkung auf die Lichtstrahlen von den optischen Einrichtungen ausgeht.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist die Erfindung in Verbindung mit dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 dadurch gekennzeichnet, dass der Reflektor eine Mehrzahl von Optikelementen solcher Formgebung aufweist, dass die von der Lichtquelle emittierten und an der Reflektorfläche reflektierten Lichtstrahlen ausschließlich durch die Zwischenräume in Richtung der Abdeckscheibe durchtreten.
Vorteilhaft ermöglicht die Erfindung, dass die an dem Reflektor reflektierten Lichtstrahlen gezielt in einem Zwischenraum zwischen den optischen Einrichtungen gelenkt wird, so dass keine störende Wirkung von den optischen Einrichtungen auf den Strahlenverlauf ausgehen kann. Dabei erfolgt die Einstellung der vorgegebenen Lichtverteilung maßgeblich durch die an dem Reflektor verteilt angeordneten Optikelemente, so dass die Formgebung der optischen Einrichtungen für den Fall, dass die optischen Einrichtungen transparent ausgebildet sein sollten, nicht berücksichtigt werden brauchen.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind Optikelemente zu Reflektorflächen zusammengefasst, von denen jeweils Lichtbündel zu unterschiedlichen Zwischenräumen abgestrahlt werden. Auf diese Weise kann eine gleichmäßige Lichtbündelverteilung auf die entsprechenden Zwischenräume gewährleistet werden. Die Leuchteinheit erhält somit ein homogenes Erscheinungsbild.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden Lichtstrahlen von einer der optischen Achse nahen ersten Reflektorfläche zu einem der optischen Achse nahen ersten Zwischenraum umgelenkt. Je weiter die Zwischenräume von der optischen Achse entfernt sind, desto weiter sind auch die Reflektorflächen von der optischen Achse entfernt, von denen aus die Lichtstrahlen in Richtung des betreffenden Zwischenraums reflektiert werden. Die vorgegebene Lichtverteilung kann somit effektiv generiert werden.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung korrespondiert zumindest ein Teil eines Randes der jeweiligen Reflektorfläche zu einem entsprechenden Teil eines Randes des Zwischenraumes, der in einer Projektion senkrecht zur optischen Achse verläuft. Auf diese Weise können Lichtbündel gebildet werden, die unter einem relativ geringen Streuwinkel aus der Abdeckscheibe in die Umgebung austreten.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung sind die Optikelemente des Reflektors derart ausgebildet, dass die an dem Reflektor reflektierten Lichtstrahlen zumindest in einer Erstreckungsrichtung der optischen Einrichtungen im Bereich der Zwischenräume fokussiert werden. Auf diese Weise kann das gesamte vom Reflektor reflektierte Licht genutzt werden, auch wenn die Zwischenräume zwischen den optischen Einrichtungen relativ klein ausgebildet sind.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung können die optischen Einrichtungen streifenförmig senkrecht zur optischen Achse verlaufen, wobei die Optikelemente des Reflektors derart ausgebildet sind, dass die von einer Reflektorfläche ausgehenden Lichtstrahlen in Erstreckungsrichtung der optischen Einrichtungen und/oder der Zwischenräume gestreut und senkrecht zur Erstreckungsrichtung der optischen Einrichtungen und/oder der Zwischenräume gebündelt werden. Auf diese Weise kann eine vollständige Nutzung des Zwischenraums für den Durchtritt der reflektierten Lichtstrahlen genutzt werden.
Nach einer alternativen Weiterbildung der Erfindung können die optischen Einrichtungen gitterförmig verlaufen, wobei die Optikelemente einer jeweils einem geschlossenen zugeordneten Reflektorfläche derart ausgebildet sind, dass die von der Reflektorfläche reflektierten Lichtstrahlen quasi punktförmig in den Zwischenraum fokussiert werden. Auf diese Weise wird gewährleistet, dass kein störender Einfluss von den optischen Einrichtungen auf den Strahlengang der Lichtstrahlen ausgeht.
Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Unteransprüchen.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert.
Es zeigen:
1 einen schematischen Vertikalschnitt durch eine Leuchteinheit nach einer ersten Ausführungsform,
2a eine teilweise Vorderansicht der Lichteinheit gemäß 1,
2b einen teilweisen Vertikalschnitt durch die Leuchteinheit entlang der Schnittlinie 2b-2b in 2a,
2c einen teilweisen Horizontalschnitt durch die Leuchteinheit entlang der Schnittlinie 2c-2c in 2a,
3 einen teilweisen Vertikalschnitt durch eine Leuchteinheit nach einer zweiten Ausführungsform,
4a eine teilweise Vorderansicht einer Leuchteinheit nach einer dritten Ausführungsform,
4b einen Vertikalschnitt durch die Leuchteinheit entlang der Linie 4b-4b in 4a und
4c einen Horizontalschnitt durch die Leuchteinheit entlang der Linie 4c-4c in 4a.
Nach einer ersten Ausführungsform einer Leuchteinheit 1 gemäß den 1, 2a, 2b und 2c ist einem topfförmigen Reflektor 2 eine Lichtquelle 3 (Glühlampe) sowie eine vorgelagerte Abdeckscheibe 4 zugeordnet.
Die Abdeckscheibe 4 ist glasklar oder farbig ausgestaltet und weist auf einer dem Reflektor 2 zugewandten Innenseite horizontal verlaufende Rückstrahlerelemente 5 als optische Einrichtungen auf. Die horizontalen Rückstrahlelemente 5 bilden in vertikaler Richtung Zwischenräume 6, die keine lichtbeeinflussende Wirkung auf von dem Reflektor 2 reflektierte Lichtstrahlen 7 haben. Die Zwischenräume 6 erstrecken sich im wesentlichen flächig senkrecht zu einer optischen Achse 8 der Leuchteinheit 1.
Wie aus 1 zu ersehen ist, weist ein zentraler Zwischenraum 9 eine größere Breite auf als sich in vertikaler Richtung anschließende Zwischenräume 9' und 9''. Die relativ große Breite des zentralen Zwischenraums 9 ergibt sich im wesentlichen daraus, dass ein in 1 nicht dargestelltes Lichtbündel direkt von der Lichtquelle 3 auf die Abdeckscheibe 4 trifft.
Der Reflektor 2 weist eine Mehrzahl von Optikelementen 10 auf, die zu Reflektorflächen 11 zusammengefasst sind. Die Reflexion der von der Lichtquelle 3 emittierten Lichtstrahlen an einer ersten zentralen Reflektorfläche 11, die in einem zur optischen Achse 8 nahen Bereich angeordnet ist, bewirkt die Abstrahlung eines ersten zentralen Lichtbündels 12, das in Richtung der zentralen Zwischenfläche 9 gelenkt und durch diese in Abstrahlrichtung austritt. Die Reflexion an einer zu der Reflektorfläche 11 in vertikaler Richtung benachbarten zweiten Reflektorfläche 11' bewirkt ein zweites Lichtbündel 12', das durch die zweite Zwischenfläche 9' aus der Leuchteinheit 1 austritt. Eine dritte Reflektorfläche 11', die relativ weit von der optischen Achse 8 entfernt ist, erzeugt ein Licht bündel 12'', das durch die äußere Zwischenfläche 9'' aus der Leuchteinheit 1 austritt.
Es ist aus 1 ersichtlich, dass in Abhängigkeit von dem Abstand zu der optischen Achse 8 die Reflektorflächen 11, 11', 11'' zu den Zwischenflächen 9, 9', 9'' korrespondieren. Es ergeben sich hierdurch im wesentlichen Lichtbündel 12, 12', 12'', die einen gleichmäßig begrenzten Öffnungswinkel α aufweisen.
Vorzugsweise weisen die Lichtbündel 12, 12', 12'' eine gleiche Lichtintensität auf. Vorzugsweise sind die die Lichtbündel 12, 12', 12'' erzeugenden Reflektorflächen 11, 11', 11'' gleich groß ausgebildet. Hierdurch kann ein homogener Lichtaustritt aus der Abdeckscheibe 4 gefördert werden.
In den 2a, 2b und 2c sind die Konturen von Optikelementen 10', 10'' der Reflektorflächen 11', 11'' näher dargestellt. Die Reflektorflächen 11', 11'' werden jeweils durch eine Mehrzahl von Optikelementen 10', 10'' gebildet. Wie aus 2b ersichtlich ist, sind die Optikelemente 10', 10'' in vertikaler Richtung konkavförmig ausgebildet, so dass das Lichtbündel 12'' in vertikaler Richtung zu der Zwischenfläche 9'' gebündelt wird. Dabei verläuft ein Rand 13'' der Reflektorfläche 11'' genauso wie ein Rand 14'' der Zwischenfläche 9'' in horizontaler Richtung.
Wie aus 2c ersichtlich ist, sind die Optikelemente 10' in horizontaler Richtung konvexförmig ausgebildet, so dass das Lichtbündel 12' gestreut durch die Abdeckscheibe 4 hindurchtritt. Es ist ersichtlich, dass die den jeweiligen Zwischenflächen 9, 9', 9'' zugeordneten Lichtbündel 12, 12', 12'' ausschließlich in Erstreckungsrichtung der Rückstrahlelemente 5 bzw. der Zwischenflächen 9, 9', 9'' gebündelt werden.
Nach einer zweiten Ausführungsform einer Leuchteinheit 20 gemäß 3 können – im Unterschied zu der ersten Ausführungsform – optische Einrichtungen als Lichtleiter 21 ausgebildet sein, die in einem Abstand zu einer Abdeckscheibe 22 zwischen derselben und den Reflektorflächen 11, 11', 11'' angeordnet sind. Die mit der Leuchteinheit 1 übereinstimmenden Bau- oder Funktionsteile der Leuchteinheit 20 sind mit den gleichen Bezugsziffern versehen. In die Lichtleiter 21 wird stirnseitig Licht von einer nicht dargestellten Lichtquelle eingespeist und an einer zu der Abdeckscheibe 22 zugewandten Seite in Abstrahlrichtung ausgekoppelt zur Erzeugung einer weiteren Lichtfunktion.
Wie aus 3 ersichtlich ist, sind die Reflektorflächen 11, 11', 11'' relativ gleich groß ausgebildet. Die Formgebung der Optikelemente 10', 10'' ist abhängig von dem Abstand X derselben zu den entsprechenden Lichtleitern 21.
Nach einer dritten Ausführungsform einer Leuchteinheit 25 gemäß den 4a, 4b und 4c sind im Unterschied zu den vorhergehenden Ausführungsbeispielen gitterförmig angeordnete optische Einrichtungen 26 vorgesehen. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die optische Einrichtung 26 als Rückstrahlelement ausgebildet, die rechteckförmige geschlossene Zwischenräume bzw. Zwischenflächen 27', 27'' bilden. Zur Erzeugung quasi punktförmigen Fokussierung sind untere und obere Optikelemente 28', 28'' in vertikaler und horizontaler Richtung konkavförmig ausgebildet. Die Zwischenflächen 27', 27'' bilden optikfreie Lichtdurchlässe. Die konkaven Optikelemente 28', 28'' sind jeweils in ihrer Formgebung auf ihren Abstand zu der Abdeckscheibe 4 ausgerichtet.

Claims

Leuchteinheit für Kraftfahrzeuge mit mindestens einer Lichtquelle, mit einem der Lichtquelle zugeordneten Reflektor, mit einer dem Reflektor in Abstrahlrichtung vorgelagerten Abdeckscheibe und mit einer Mehrzahl zwischen der Lichtquelle und der Abdeckscheibe angeordneten und eine zu der Lichtquelle unterschiedliche bewirkende Lichtfunktion erzeugende optische Einrichtungen, zwischen denen ein Zwischenraum gebildet wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Reflektor (2) eine Mehrzahl von Optikelementen (10, 10', 10'', 28', 28'') solcher Formgebung aufweist, dass die von der Lichtquelle (3) emittierten und an der Reflektorfläche (11, 11', 11'') reflektierten Lichtstrahlen (12, 12', 12'') ausschließlich durch die Zwischenräume (9, 9', 9'', 27, 27', 27'') in Richtung der Abdeckscheibe (4) durchtreten.
Leuchteinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Optikelemente (10, 10', 10'', 28', 28'') des Reflektors (2) derart ausgebildet sind, dass die jeweils durch die Zwischenräume (9, 9', 9'', 27', 27'') benachbarter optischer Einrichtungen (5, 21, 26) hindurchgeleiteten Lichtstrahlen ein Lichtbündel (12, 12', 12'') bilden, die im wesentlichen an gleich große Reflektorflächen (11, 11', 11'') umgelenkt werden.
Leuchteinheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Optikelemente (10, 10', 10'', 28', 28'') des Reflektors (2) derart ausgebildet sind, dass ein erstes Lichtbündel (12), das einer zur optischen Achse nahen ersten Reflektorfläche (11) umgelenkt wird, durch einen zur optischen Achse (8) nahen ersten Zwischenraum (9) durchtritt, und dass ein weiteres Lichtbündel (12', 12''), das an der zur optischen Achse (8) fernen weiteren Reflektorfläche (11', 11'') umgelenkt wird, durch ein zur optischen Achse (8) fernen weiteren Zwischenraum (9', 9'') durchtritt.
Leuchteinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Teil eines Randes (13'') der jeweiligen Reflektorflächen (11, 11', 11'') zu einem senkrecht zur optischen Achse (8) projizierten Rand (14'') des der Reflektorfläche (11, 11', 11'') zugeordneten Zwischenraums (9, 9', 9'') korrespondiert.
Leuchteinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Optikelemente (10, 10', 10'') des Reflektors (2) derart ausgebildet sind, dass die von den Reflektorflächen (11, 11', 11'') reflektierten Lichtbündel (12, 12', 12'') in dem jeweiligen Zwischenraum (9, 9', 9'') in mindestens einer zur optischen Achse (8) senkrechten Richtung fokussiert werden.
Leuchteinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass sich die optischen Einrichtungen (5, 21, 26) in einer zur optischen Achse (8) senkrechten Ebene erstrecken und dass die Optikelemente (10, 10', 10'') des Reflektors (2) derart ausgebildet sind, dass die reflektierenden Lichtbündel (12, 12', 12'') senkrecht zur Erstreckungsrichtung der optischen Einrichtungen (5, 21, 26) bzw. senkrecht zu den zwischen denselben erstreckenden Zwischenräumen (9, 9', 9'') fokussiert werden.
Leuchteinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass sich die optische Einrichtung (5, 21) und/oder die Zwischenräume (9, 9', 9'') streifenförmig erstrecken und dass die Optikelemente (10, 10', 10'') des Reflektors (2) derart ausgebildet sind, dass die den Zwischenräumen (9, 9', 9'') zugeordneten Lichtstrahlen in Erstreckungsrichtungen der optischen Einrichtungen (5, 21) und/oder der Zwischenräume (9, 9', 9'') gestreut und senkrecht zur Erstreckungsrichtung der optischen Einrichtungen (5, 21) und/oder der Zwischenräume (9, 9', 9'') gesammelt werden.
Leuchteinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Optikelemente (10, 10', 10'') in Erstreckungsrichtung der optischen Einrichtung (5, 21) und/oder der Zwischenräume (9, 9', 9'') konvexförmig und senkrecht zur Erstreckungsrichtung der optischen Einrichtung (5, 21) und/oder der Zwischenräume (9, 9', 9'') konkavförmig ausgebildet sind.
Leuchteinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die optischen Einrichtungen (26) gitterförmig verlaufen, dass die Zwischenräume (27', 27'') senkrecht zur optischen Achse (8) geschlossen sind, und dass die Optikelemente (28', 28'') des Reflektors (2) konkavförmig ausgebildet sind, so dass die Lichtstrahlen eines Lichtbündels in vertikaler und horizontaler Richtung gebündelt gesammelt werden, so dass die Lichtstrahlen eines Lichtbündels in vertikaler und horizontaler Richtung im Bereich des Zwischenraums (27', 27'') gesammelt werden.
Leuchteinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die optische Einrichtung als ein Lichtleiter (21, 26) oder als ein Rückstrahler (5) ausgebildet und dass die optische Einrichtung (5, 21, 26) in einem Abstand zu der Abdeckscheibe (4) oder in die Abdeckscheibe (4) integriert angeordnet ist.