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Die Erfindung betrifft eine Leuchte für Kraftfahrzeuge, mit einem ersten Leuchtmittel für eine erste Lichtfunktion, einem Reflektor zum Bündeln des von einer Abstrahlstelle des ersten Leuchtmittels abgestrahlten Lichts, mindestens einem dem ersten Leuchtmittel vorgelagerten zweiten Leuchtmittel für eine zweite Lichtfunktion, einem zwischen dem ersten Leuchtmittel und dem mindestens einen zweiten Leuchtmittel angeordneten Rückreflektor zum Umlenken des von dem ersten Leuchtmittel in Richtung auf das zweite Leuchtmittel abgestrahlten Lichts auf den Reflektor, und mit einer Lichtscheibe.
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Eine derartige Leuchte ist aus
DE 199 16 845 A1 bekannt. Sie weist ein Trägermodul zur Aufnahme von zwei als Glühlampen ausgebildeten Leuchtmitteln auf, die zwischen einem ersten Reflektor und einer Lichtscheibe hintereinander angeordnet sind. Der erste Reflektor ist zum Bündeln des Lichts eines hinteren, ersten Leuchtmittels ausgebildet, Zusätzlich ist ein zweiter, in der Innenhöhlung des ersten Reflektors angeordneter Reflektor vorgesehen, der das Licht eines vorderen, zweiten Leuchtmittels bündelt. Damit das Licht, das von dem ersten Leuchtmittel In Richtung auf den zweiten Reflektor abgegeben wird, nicht vollständig verloren geht, weist das Trägermodul zwischen dem ersten Leuchtmittel und dem zweiten Reflektor einen etwa kugelkappenförmigen, konvexen Rückreflektor auf, der dem ersten Leuchtmittel zugewandt ist. Das Licht, das von dem ersten Leuchtmittel in Richtung auf den zweiten Reflektor abgestrahlt wird, wird von dem Rückreflektor zurückgeworfen. Von dem Rückreflektor trifft ein Teil des zurückgeworfenen Lichts auf den ersten Reflektor auf, von dem es dann an der zweiten Lichtquelle vorbei die Signalleuchte verlässt Der Rückreflektor hat jedoch den Nachteil, dass er einen weiteren Teil des auf ihn aus Richtung der Abstrahlstelle des ersten Leuchtmittels auftreffenden Lichts in Richtung auf eine in dem ersten Reflektor vorgesehene Öffnung umlenkt in welche das Trägermodul eingesetzt ist. Dadurch kann dieses Licht nicht für die dem ersten Leuchtmittel zugeordnete Lichtfunktion genutzt werden. Ein weiterer Teil des von dem Rückreflektor zurückgeworfen Lichts wird zunächst an dem ersten Reflektor reflektiert und trifft dann auf die dem ersten Reflektor zugewandte Rückseite des zweiten Reflektors auf. Auch dieses Licht kann für die Lichtfunktion nicht genutzt werden. Ungünstig ist außerdem, dass auch die von dem ersten Leuchtmittel in Richtung auf den zweiten Reflektor abgestrahlte Wärmestrahlung nur teilweise durch die Lichtscheibe hindurch nach außen abgeführt wird. Die Leuchte erwärmt sich deshalb insbesondere im Bereich des zweiten Leuchtmittels relativ stark.
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Aus
DE 100 60 489 A1 ist ferner eine Leuchte für Kraftfahrzeuge, mit einem ersten Leuchtmittel für eine erste Lichtfunktion, einem Reflektor zum Bündeln des von einer Abstrahlstelle des ersten Leuchtmittels abgestrahlten Lichts, und mehreren dem ersten Leuchtmittel vorgelagerten zweiten Leuchtmitteln für eine zweite Lichtfunktion bekannt. Die zweiten Leuchtmittel sind als Leuchtdioden ausgestaltet, die auf eher Trägerplatte angeordnet sind. Damit die Leuchtdioden vor der durch das erste Leuchtmittel erzeugten Wärme geschützt sind, ist zwischen dem erste Leuchtmittel und der Trägerplatte ein Wärmeschutzelement aus einem Wärme absorbierenden bzw. Wärme ableitenden Material angeordnet, das für das Licht transparent ist. Das Wärmeschutzelement kann auch eingefärbt sein. Bei dieser Leuchte trifft ein Teil des von dem ersten Leuchtmittel abgestrahlten Lichts auf die dem ersten Reflektor zugewandte Rückseite des zweiten Reflektors auf, weshalb es für die Lichtfunktion des ersten Leuchtmittels nicht oder nur teilweise genutzt werden kann.
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Aus
DE 100 53 549 A1 ist eine Fahrzeugleuchte mit eher Kappe bekannt, welche prismenartige Reflexionselemente aufweist, an denen das Licht der Lichtquelle, das auf diesen Bereich fällt, zurückreflektiert wird, um danach mittels eines hinter der Lichtquelle befindlichen Reflektors in Hauptabstrahlrichtung der Fahrzeugleuchte gebündelt zu werden.
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Es besteht deshalb die Aufgabe, eine Leuchte der eingangs genannten Art zu schaffen, die eine gute Nutzung des von den Leuchtmitteln abgestrahlten Lichts für die den Leuchtmitteln jeweils zugeordneten Lichtfunktionen ermöglicht und bei der außerdem die an den Leuchtmitteln auftretende Verlustwärme nur zu einer vergleichsweise geringen Erwärmung der Leuchte führt.
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Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass der Reflektor eine erste Prismenflächen und zweite Prismenflächen aufweisende erste Prismenstruktur hat, dass die ersten Prismenflächen zum Umlenken des von der Abstrahlstelle direkt auf sie auftreffenden Lichts zu der Lichtscheibe angeordnet sind, und dass der Rückreflektor ehe zweite Prismenstruktur mit dritten Prismenflächen aufweist, die derart relativ zu der Abstrahlstelle, den zweiten Prismenflächen und der Lichtscheibe angeordnet sind, dass das von der Abstrahlstelle direkt auf die dritten Prismenflächen auftreffende Licht in Richtung auf die zweiten Prismenflächen und an diesen zu der Lichtscheibe umgelenkt wird.
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In vorteilhafter Weise ist es dadurch möglich, nahezu das gesamte von dem ersten Leuchtmittel in Richtung auf das zweite Leuchtmittel abgestrahlte Licht und die von diesem Leuchtmittel abgestrahlte Wärmestrahlung durch die Lichtscheibe hindurch aus der Leuchte auszukoppeln. Dadurch wird einerseits beim Betrieb der Leuchte eine geringe Wärmebelastung der Leuchtenteile, insbesondere des wenigstens einen in Abstrahlrichtung des ersten Reflektors dem ersten Leuchtmittel vorgelagerten zweiten Leuchtmittels erreicht. Andererseits kann das von dem ersten Leuchtmittel abgestrahlte Licht aber auch sehr verlustarm für die dem ersten Leuchtmittel zugeordnete Lichtfunktion genutzt werden. Dabei können die Prismenflächen derart relativ zueinander und zur Abstrahlstelle des ersten Leuchtmittels angeordnet sein, dass eine vorgegebene Lichtverteilung erreicht wird. Dies ist insbesondere bei einer Signalleuchte von Vorteil, bei der die Lichtverteilung gesetzlichen Vorgaben entsprechen muss.
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Bei einer bevorzugten Ausrührungsform der Erfindung sind die ersten Prismenflächen etwa orthogonal zu den direkt auf sie auftreffenden, von der Abstrahlstelle ausgesandten Lichtstrahlen angeordnet. Die an einer Reflexionsstelle der ersten Prismenfläche umgelenkten Lichtstrahlen werden dann entweder genau zu der Abstrahlstelle des ersten Leuchtmittels zurückreflektiert oder sie laufen dicht an dieser vorbei, um dann an einer der Reflexionsstelle diametral gegenüberliegenden weiteren Reflexionsstelle des ersten Reflektors in Richtung auf die Lichtscheibe abgelenkt zu werden.
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Vorteilhaft ist, wenn die dritten Prismenflächen des Rückreflektors am Boden eines das erste Leuchtmittel übergreifenden Kappenteils angeordnet sind, das an seiner Mantelfläche lichtdurchlässig und vorzugsweise transparent ausgebildet ist. Dabei kann die zweite Prismenstruktur einstückig an das Kappenteil angeformt sein. Der Rückreflektor kann durch eine licht- und wärmereflektierende Beschichtung gebildet sein, die auf das Kappenteil vorzugsweise durch Bedampfen aufgebracht ist. Das Kappenteil ist bevorzugt als Kuppelfilter ausgebildet.
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Besonders vorteilhaft ist, wenn das mindestens eine zweite Leuchtmittel als Halbleiterlichtquelle ausgebildet ist, die auf einer Leiterplatte angeordnet ist, und wenn diese Letterplatte von dem Kappenteil beanstandet und vorzugsweise mit der Lichtscheibe verbunden ist. Durch den zwischen dem Kappenteil und der Leiterplatte vorgesehenen Abstand wird eine noch bessere thermische Entkopplung des zweiten Leuchtmittels von dem ersten Leuchtmittel erreicht. Dadurch kann als zweites Leuchtmittel eine Halbleiterlichtquelle, insbesondere eine Leuchtdiode vorgesehen sein. Diese ermöglicht im Vergleich zu einer Glühlampe eine größere Lebensdauer und weist außerdem kompaktere Abmessungen auf.
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Die ersten Prismenflächen, die zweiten Prismenflächen und/oder die dritten Prismenflächen sind bevorzugt ringförmig ausgebildet und vorzugsweise etwa konzentrisch zu einer durch die Abstrahlstelle verlaufenden Rotationsachse angeordnet Der Reflektor ist dann kostengünstig herstellbar. Außerdem ermöglicht der Reflektor bei dem von der Leuchte abgestrahlten Lichtbündel eine in Umfangsrichtung gleichmäßige Lichtverteilung.
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Bei einer zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung ist die erste Prismenstruktur nur in einem Inneren Ringbereich des Reflektors angeordnet, wobei in einem äußeren Ringbereich des Reflektors die Schnittlinien des Reflektors mit radial zu der Rotationsachse angeordneten Ebenen einen stetigen, vorzugsweise parabelförmigen Verlauf aufweisen. Der Reflektor ist dabei nur in einem Bereich mit der ersten Prismenstruktur versehen, in dem das an den dritten Prismenflächen umgelenkte Licht auf den ersten Reflektor auftritt. Die übrigen Bereiche des ersten Reflektors können parabelförmig ausgestaltet oder an einen parabelförmigen Verlauf angenähert sein.
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Die ersten und zweiten Prismenflächen umgrenzen bevorzugt eine Reflektoröffnung für das erste Leuchtmittel. Das vorzugsweise als Glühlampe ausgebildete erste Leuchtmittel ist dann von der Rückseite des Reflektors im Servicefall gut zugänglich.
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Vorteilhaft ist, wenn die Lichtscheibe zumindest in einem von dem Licht des ersten Leuchtmittels durchstrahlten Bereich als Streuscheibe ausgebildet ist. Bei der Konstruktion der Leuchte kann dadurch die Lichtverteilung der Leuchte noch besser an Vorgaben angepasst werden.
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Zur Vergrößerung des Nutzungsgrades des mindestens einen zweiten Leuchtmittels kann die Leuchte für das mindestens eine zweite Leuchtmittel wenigstens einen zweiten Reflektor aufweisen, wobei dieser Reflektor bevorzugt zwischen der Lichtscheibe und dem ersten Reflektor angeordnet ist. Dadurch wird eine kompakte, kurze Bauform der Leuchte ermöglicht.
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Das Kappenteil und/oder die Lichtscheibe können als Farbfilter ausgebildet sein. Dadurch ist es insbesondere möglich, bei einer Signalleuchte die Spektralverteilung des von der ersten und/oder zweiten Lichtquelle abgestrahlten Lichts an gesetzliche Vorgaben anzupassen.
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Nachfolgend ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
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1 einen Längsschnitt durch eine Fahrzeugleuchte, wobei die Schnittebene durch die Abstrahlstelle der Leuchte verläuft, und
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2 eine Ansicht auf die Abstrahlseite der in 1 gezeigten Fahrzeugleuchte.
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Eine als Signalleuchte für Kraftfahrzeuge ausgebildete, im Ganzen mit 1 bezeichnete Leuchte weist ein erstes Leuchtmittel 2 für eine erste Lichtfunktion und eine Lichtquellenanordnung mit mehreren zweiten Leuchtmitteln 3 für eine zweite Lichtfunktion auf. Die erste Lichtfunktion kann beispielsweise ein Rückfahrlicht und die zweite Lichtfunktion ein Schlusslicht und/oder Bremslicht sein.
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Dem ersten Leuchtmittel 2 ist ein erster Reflektor 4 zum Bündeln des von dem ersten Leuchtmittels 2 abgestrahlten Lichts zugeordnet. Der Brennpunkt des ersten Reflektors 4 ist an einer Abstrahlstelle 5 des ersten Leuchtmittels 2 angeordnet.
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In 1 ist erkennbar, dass das erste Leuchtmittel 2 eine Glühlampe ist und dass als zweite Leuchtmittel 3 Leuchtdioden vorgesehen sind, die auf einer Leiterplatte 6 montiert und über in der Zeichnung nicht näher dargestellte Leiterbahnen mit einer Ansteuereinrichtung verbunden sind. Die Ansteuereinrichtung ist bevorzugt ebenfalls auf der Leiterplatte 6 angeordnet, beispielsweise in Form einer integrierten Halbleiterschaltung.
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In 1 ist weiter erkennbar, dass den zweiten Leuchtmitteln 3 zum Erzielen einer für die zweite Lichtfunktion gewünschten Lichtverteilung jeweils ein zweiter Reflektor 7 zugeordnet ist. Die zweiten Reflektoren 7 sind einstückig miteinander verbunden und auf der Leiterplatte 6 angeordnet. Die Leiterplatte 6 ist über eine Halterung 8 an einer Lichtscheibe 9 befestigt, welche die Reflektoren 4, 7, das erste Leuchtmittel 2 und die zweiten Leuchtmittel 3 überdeckt. Die Leiterplatte 4 und die darauf befindlichen zweiten Leuchtmittel 3, der zweite Reflektor 7 und die Halterung 8 sind zwischen dem ersten Leuchtmittel 2 und der Lichtscheibe 9 angeordnet.
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Die Reflektoren 4, 7, das erste Leuchtmittel 2, die Leiterplatte 4 mit den zweiten Leuchtmitteln 3 und die Halterung 8 sind in der Innenhöhlung eines in 1 nur teilweise dargestellten Leuchtengehäuses 10 angeordnet, das abstrahlseitig eine Öffnung aufweist, die mit einer Abschlussscheibe 11 abgedeckt ist, die sich über die Lichtscheibe 9 erstreckt.
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Das erste Leuchtmittel 2 ist an einer Reflektoröffnung des ersten Reflektors 4 hinter einem das erste Leuchtmittel 2 übergreifenden Kappenteil 12 angeordnet. In 1 ist erkennbar, dass die Abstrahlstelle 5 des ersten Leuchtmittels 2 in der Innenhöhlung des im Längsschnitt etwa U-förmigen Kappenteils 12 angeordnet ist. Das Kappenteil 12 besteht aus einem glasklaren, transparenten Werkstoff. Es ist aber auch denkbar, dass das Kappenteil aus einem Farbfilterwerkstoff besteht, beispielsweise aus rotem oder gelbem Kunststoff.
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Wie in 1 erkennbar ist, weist ein innerer Ringbereich des ersten Reflektors 4 eine erste Prismenstruktur 13 auf, die kreisringförmig um die Abstrahlstelle 5 umlaufende erste Prismenflächen 14 und gegenüber diesen geneigte zweite Prismenflächen 15 hat, die konzentrisch zu den ersten Prismenflächen 14 und einer Symmetrie- oder Rotationsachse 16 angeordnet sind. Die erste Prismenstruktur 13 weist im Längsschnitt durch den ersten Reflektor 4 einen etwa treppen- oder stufenförmigen Verlauf auf, bei dem die ersten Prismenflächen 14 und die zweiten Prismenflächen 15 direkt aneinander angrenzen. Dabei wechseln – ausgehend von der Reflektoröffnung zum äußeren Rand des ersten Reflektors 4 – die ersten Prismenflächen 14 und die zweiten Prismenflächen 15 einander ab.
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Die ersten Prismenflächen 14 sind etwa orthogonal zu den aus Richtung der Abstrahlstelle 5 auf sie auftreffenden Lichtstrahlen 17 des ersten Leuchtmittels 2 angeordnet, derart, dass diese Lichtstrahlen auf einen Ihrer Auftreffstelle auf der ersten Prismenflächen 14 etwa diametral gegenüberliegenden parabelförmigen Reflektorbereich 18 des ersten Reflektors 4 reflektiert werden. Der Brennpunkt des parabelförmigen Reflektorbereichs 18 ist in der Abstrahlstelle 5 des ersten Leuchtmittels 2 angeordnet. Der parabelförmige Reflektorbereich 18 läuft ringförmig um die Symmetrieachse 16 des ersten Reflektors 4 um. An dem parabelförmigen Reflektorbereich werden die an den ersten Prismenflächen 14 umgelenkten Lichtstrahlen in Richtung auf die Lichtscheibe 9 abgelenkt. Ebenso werden die direkt von der Abstrahlstelle 5 auf den parabelförmigen Reflektorbereich 18 auftreffenden Lichtstrahlen an dem parabelförmigen Reflektorbereich 18 In Richtung auf die Lichtscheibe 9 abgelenkt.
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Zwischen dem ersten Leuchtmittel 2 und der die zweiten Leuchtmittel 3 aufweisenden Lichtquellenanordnung hat die Leuchte 1 einen Rückreflektor 19, der durch eine am Boden des Kappenteils 12 angeordnete lichtreflektierende Schicht gebildet ist. Die Schicht ist auf die Innenseite des Kappenteils 12 aufgedampft. Der Rückreflektor 19 hat eine zweite Prismenstruktur, die dritte Prismenflächen aufweist, die rotationssymmetrisch zu der Symmetrieachse 16 ausgebildet sind und kreisringförmig um diese umlaufen. Dabei sind zwischen in radialer Richtung zueinander benachbarten dritten Prismenflächen Stufen oder Absätze gebildet. Die dritten Prismenflächen sind derart relativ zu der Abstrahlstelle 5 und den zweiten Prismenflächen 15 angeordnet, dass die aus Richtung der Abstrahlstelle 5 auf die dritten Prismenflächen auftreffenden Lichtstrahlen 20 in Richtung auf die zweiten Prismenflächen 16 des ersten Reflektors 4 abgelenkt werden. An diesen werden die Lichtstrahlen direkt in Richtung auf die Lichtscheibe 9 abgelenkt. Die Richtungen, unter der die an den ersten Prismenflächen 14 und den zweiten Prismenflächen 15 sowie dem parabelförmigen Reflektorbereich 18 umgelenkten Lichtstrahlen auf die Lichtscheibe 9 auftreffen, sind derart gewählt, dass im Fernfeld des von der Leuchte 1 abgestrahlten Lichts eine für die erste Lichtfunktion vorgesehen Lichtverteilung erreicht wird. Somit kann praktisch das gesamte, von dem ersten Leuchtmittel 2 nach vorne abgestrahlte Licht für die erste Lichtfunktion genutzt werden.
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In 1 ist noch erkennbar, dass die Lichtscheibe 9 in dem von dem Licht des ersten Leuchtmittels 2 durchstrahlten Bereich als Streuscheibe ausgebildet ist. An der dem ersten Reflektor 4 zugewandten Innenseite der Lichtscheibe 9 weist diese linsenartige Streuelemente auf. Zwischen dem von dem Licht des ersten Leuchtmittels 2 durchstrahlten, etwa ringförmigen äußeren Lichtscheibenbereich und einem Innerhalb dieses Lichtscheibenbereichs angeordneten, von dem Licht der zweiten Leuchtmittel 2 durchstrahlten inneren Lichtscheibenbereich hat die Lichtscheibe 9 einen Absatz 21. In 1 ist deutlich erkennbar, dass der Innere Lichtscheibenbereich dem äußeren Lichtscheibenbereich vorgelagert ist.
