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Bereich der Technik
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Die Erfindung betriff eine Signalbeleuchtungseinrichtung eines Kraftfahrzeuges, die für die Erfüllung einer oder mehrerer Funktionen von Signalleuchten, wie Bremslicht, Rücklicht, Tageslicht, Blinkerleuchte usw. vorgesehen ist, die mindestens eine Signalbeleuchtungseinheit aufweist.
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Stand der Technik
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Die neuen Beleuchtungssysteme der Fahrzeuge sind nicht nur auf die optische Leistung gerichtet, die eine Erhöhung des Fahrkomforts und der Straßenverkehrssicherheit gewährleistet, sondern auch für die modernen Beleuchtungseinrichtungen von Kraftfahrzeugen wie Schweinwerfer oder Signalleuchten ist auch das Aussehen von großer Bedeutung. Die modernen Punkt- und Flachlichtquellen, insbesondere LED oder OLED, haben ein neues Kapitel für neue stilistische Möglichkeiten von Autodesigner eröffnet.
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Die Anwendung einer Flachlichtquelle, insbesondere OLED - Organic light-emitting diode, bringt nicht nur eine Erweiterung von stilistischen Möglichketen der auszustrahlenden Lichtfunktion mit sich, sondern ist auch durch gewisse technische Beiträge gekennzeichnet, zu denen beispielsweise enge Einbaumaße, niedrigere Wärmeproduktion, niedriger Energieverbrauch usw. zählen. Es gibt leider mittlerweile die Grenzwerte der OLED-Technologie, die an einem breiten Einsatz dieser Technologie in eine Serienproduktion der Beleuchtung für die Kraftfahrzeuge hindern. Dies sind beispielsweise Lebensdauer, Degradation, Feuchtedurchdringen, niedriger Helligkeitsgrad für die Leistungsfunktionen, Einschränkung nur auf plane Flächen und nicht zuletzt auch der hohe Preis. Ein weiterer Nachteil der OLED Technologie besteht darin, dass die Leuchte eines Kraftfahrzeuges der Detektion eines Fehlerstandes der jeweiligen Lichtquelle angepasst werden muss. Bei den klassischen LED-Dioden kann man diesen Stand relativ gut erkennen, denn in den meisten Fällen kommt es zum Kurzschluss oder zum sog. Trennen der Diode, was eine Änderung der elektrischen Größe zur Folge hat, die man relativ einfach elektronisch erkennen kann. Bei den Flachquellen herrscht eine mehr komplizierte Situation, weil OLED organische Schichten aufweist, die nach dem Anschluss der elektrischen Spannung/des elektrischen Stromes das Licht emittieren.
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In den Schriften
WO2010058625A1 ,
US9684111B2 ,
US9625641B2 ,
US9039244B2 ,
US8801208B2 ,
US8430519B2 ,
US7663804B2 ,
US7651241B2 ,
US7188988B2 ,
US20100315817A1 ,
US20100110330A1 ,
US20100079980A1 ,
US20070147073A1 ,
US20060262564A1 ,
US20060114690A1 ,
JP05951391B2 ,
JP05816908B2 kann man eine Vielzahl von Lösungen finden, die eine flachgeformte Beleuchtungseinheit nutzen, die mit einer Ausgangsfläche zum Austritt von Lichtstrahlen ausgestattet ist, wobei das Erreichen eines homogenen Aussehens oder eines erforderlichen Lichteffektes auf der jeweiligen Ausgangsfläche angestrebt wird, wann dieses Ziel mittels einer Punkt- oder Linienquelle und einer Gruppe von optischen Komponenten erreicht wird, die an einen lichtleitenden Körper angeschlossen sind. Der Nachteil der oben genannten Lösungen besteht darin, dass die Beleuchtungseinheiten dem Einsatz für die Außenbeleuchtungseinrichtungen der Kraftfahrzeuge nicht angepasst sind, wann einerseits eine ganze Reihe von technischen Spezifikationen und gesetzlichen Anforderungen einzuhalten ist und andererseits die Anforderungen an die Größe des Einbauraumes, niedrige Finanzkosten bei der Herstellung und Fertigstellung der jeweiligen Beleuchtungseinrichtung gestellt werden.
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Um bei den Beleuchtungseinrichtungen den möglichst hohen Wirksamkeitsgrad erreichen zu können, ist eine effektive Anbindung von Lichtstrahlen in die lichtleitenden Komponenten sicherzustellen. Einzelne optische Elemente als ein System von brechenden Flächen und Reflexionsflächen und Schnittstellen der optischen Umgebung, müssen derart angeordnet werden, damit man die Lichtverluste möglichst viel vermeidet und zugleich eine Ausgangslichtspur mit einer Soll-Lichtcharakteristik, also mit einer Soll-Lichtintensität und einem homogenen Aussehen mit konstanter Helligkeit in der ganzen Ausgangsfläche gebildet wird.
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Die Beleuchtungseinrichtung für Kraftfahrzeuge weist gewisse Besonderheiten darin auf, dass es sich nicht nur um Aussehen und Gesamthelligkeit der Lichtfunktion handelt. Die einzelnen Lichtfunktionen müssen örtlich zuständige gesetzliche Vorschriften erfüllen (z.B. ECE, SAE, CCC, usw.). Jede Funktion weist andere Anforderungen hinsichtlich der Mindest- und Maximalwerte der Lichtstärke in gewisse Winkel auf. Das bedeutet, dass es sich nicht nur darum handelt, gewisse Lichtmenge aus den leuchtenden Elementen auszustrahlen. Es ist zugleich das Licht mit einer gewissen Lichtstärke in einzelne Winkel auszustrahlen, die durch eine Vorschrift spezifiziert sind. Diese Lichtstärke ist durch den Mindest- und Maximalwert in einzelnen Vorschriften für einzelne Winkel festgesetzt. Es ist vorteilhaft, die jeweilige Lichtfunktion derart vorzuschlagen, damit diese die Anforderungen von möglichst vielen Vorschriften erfüllt. Es gibt also eine gewisse Überlagerung von Intervallen der Soll-Mindest- und Maximalwerte für einzelne Winkel. In diesem Falle kann dann die Leuchte oder der Scheinwerfer für mehrere Märkte auf einmal ohne jeweilige Änderungen eingesetzt werden. Es kommen jedoch auch solche Fälle vor, wann man die Anforderungen von allen Vorschriften unter Anwendung einer Konstruktionslösung der Lichtfunktion nicht erfüllen kann. In solchem Falle ist es notwendig, die jeweilige Lichtfunktion den Anforderungen einzelner Märkte anzupassen und damit entsteht ein einzigartiges Produkt für den jeweiligen Markt.
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In den Schriften
CZ20190176 ,
CZ20180107 sind solche Lösungen beschrieben, die eine flachgeformte Beleuchtungseinheit nutzen, die mit einer Ausgangsfläche zum Austritt von Lichtstrahlen ausgestattet ist, wobei diese Beleuchtungseinheiten dem Einsatz in den Beleuchtungseinrichtungen von Kraftfahrzeugen angepasst sind. Die jeweiligen Beleuchtungseinheiten werden durch einen Flachlichtleiter gebildet, wobei von der Seite her eine Lichtquelle angeschlossen ist. Das Anbinden des Lichtes in den Lichtleiter von der Seite her bringt Komplikationen mit dem Einbau mit sich, wann am Rande der Beleuchtungseinheit die Lichtquelle mit einer Abdeckungsmaske abzudecken ist. Bei diesen Lösungen ist ebenfalls eine homogene Belichtung der Ausgangsfläche bei einem niedrigeren Einbau der Beleuchtungseinrichtung problematisch, wobei man mit dieser Anordnung von optischen Komponenten ein Segmentlichtmodul mit mehreren unabhängigen Segmenten/Sektoren nicht erreichen kann.
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Darlegung des Wesens der Erfindung
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Die oben genannten Mängel werden durch eine Signalbeleuchtungseinrichtung eines Kraftfahrzeuges reduziert oder beseitigt, die zur Erfüllung einer oder mehrerer erfindungsgemäßen Lichtsignalfunktionen vorgeschlagen ist, die ein Gehäuse, das mit einer transparenten oder durchsichtigen Abdeckung abgedeckt ist, die die Signalbeleuchtungseinrichtung von der Außenumgebung des Kraftfahrzeuges trennt und schützt, innere durch Gehäuse und Abdeckung abgegrenzte Kammer aufweist, und die mindestens eine Signalbeleuchtungseinheit aufweist, wobei die Signalbeleuchtungseinheit aufweist:
- (i) Träger mit einer tragenden Oberfläche zur Aufnahme von mindestens einer Lichtquelle zum Emittieren von Lichtstrahlen,
- (ii) Frontplatte, deren eine der Oberflächen gegen die Abdeckung zugewandt ist und weitere Oberfläche der tragenden Oberfläche zugewandt ist,
- (iii) dünnwandige Trennplatte, die zwischen der tragenden Oberfläche und der Frontplatte und von ihnen beabstandet angebracht ist.
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Die dünnwandige Trennplatte schließt eine Eingangsoberfläche, die der tragenden Oberfläche zugewandt ist, und eine Ausgangsoberfläche ein, die der Eingangsoberfläche gegenüberliegend ist. Die tragende Oberfläche weist eine Hauptreflexionsfläche zur Reflexion von Lichtstrahlen auf. Der Raum zwischen der Frontplatte und der Ausgangsoberfläche und zwischen der tragenden Oberfläche mit mindestens einer genannten Lichtquelle und der Eingangsoberfläche ist nur mit Luft ausgefüllt und für jede Lichtquelle weist die dünnwandige Trennplatte im gegen die Lichtquelle befindlichen Bereich auf ihrer Eingangsoberfläche die erste Anordnung der ersten Reflexionsflächen und der ersten Spalte zwischen den ersten Reflexionsflächen und auf ihrer Ausgangsoberfläche die zweite Anordnung der zweiten Reflexionsflächen und der zweiten Spalte zwischen den zweiten Reflexionsflächen auf. Die ersten und die zweiten Reflexionsflächen sind zur Reflexion von Lichtstrahlen und die ersten und die zweiten Spalte zum Durchgang von Lichtstrahlen konfiguriert. Die angeführte erste Anordnung und die zweite Anordnung sind zur Erzielung einer im voraus bestimmten Verteilung der Ausgangsintensität von Lichtstrahlen aus einzelnen Stellen der Ausgangsfläche der dünnwandigen Trennplatte konfiguriert.
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Nach einer vorteilhaften Ausführung ist die Stärke der dünnwandigen Trennplatte kleiner als oder 2,5mm gleich.
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Die Abdeckung kann plattenförmig und plan oder gekrümmt ausgeführt sein und die Frontplatte kann plan oder gekrümmt sein.
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Die Frontplatte kann mit dem gegenüberliegenden Teil der Abdeckung ungefähr parallel laufend sein.
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Die dünnwandige Trennplatte ist vorteilhaft eine optische Folie.
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Nach einer der vorteilhaften Ausführungen sind dünnwandige Trennplatte, Hauptreflexionsfläche und Frontplatte ungefähr parallel laufend.
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Der Abstand zwischen der Hauptreflexionsfläche und der dünnwandigen Trennplatte ist vorzugsweise 0,5mm bis 5,0mm und der Abstand zwischen der dünnwandigen Trennplatte und der Frontplatte liegt zwischen 0,5mm bis 5mm.
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Der Träger weist vorzugsweise eine Plattenform auf, sodass die Signalbeleuchtungseinheit in solchem Falle ebenfalls eine Plattenform aufweist, wobei die Stärke der Signalbeleuchtungseinheit vorzugsweise 2mm bis 12mm beträgt.
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Nach einer der vorteilhaften Ausführungen weist die Signalbeleuchtungseinheit ferner eine seitliche Abdeckung auf, die von der Seite her die Signalbeleuchtungseinheit verschließt.
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Die Innenwände der seitlichen Abdeckung können seitliche Reflexionsflächen zur Reflexion von Lichtstrahlen aufweisen.
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Die Hauptreflexionsfläche kann zum Beispiel durch eine Schicht gebildet werden, die auf die tragende Oberfläche des Trägers aufgetragen wird, wie es bei der weißen Beschichtung der Fall ist.
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Nach einer der vorteilhaften Ausführungen ist die optische Achse des Bündels der von der Lichtquelle ausgehenden Lichtstrahlen zur dünnwandigen Trennplatte und der Reflexionsfläche senkrecht.
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Nach einer weiteren vorteilhaften Ausführung weist die Signalbeleuchtungseinheit mindestens zwei Lichtquellen auf, die durch einen gemeinsamen Träger getragen werden. Die Lichtquellen können auf dem Träger mit Spalten nebeneinander in der Richtung der Längsachse der Signalbeleuchtungseinheit angebracht werden.
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Die erfindungsgemäße Signalbeleuchtungseinheit nutzt vorzugsweise eine Lichtquelle oder Quellen des LED Typs aus.
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Nach einer der vorteilhaften Ausführungen ist der Fokus der Lichtquelle des LED Typs im Abstand von 0,5mm bis 5mm von der dünnwandigen Trennplatte angebracht.
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Der Träger in der Signalbeleuchtungseinheit ist vorzugsweise eine PCB-Platte.
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Nach einer der vorteilhaften Ausführungen weist die dünnwandige Trennplatte einige Teile auf, die nebeneinander in der Richtung der Längsachse der Signalbeleuchtungseinheit angebracht sind, und die seitliche Abdeckung ist zum Einbau einzelner Teile der dünnwandigen Trennplatte in die seitliche Abdeckung zur Erhöhung der Steifheit der Gesamtkonstruktion der Signalbeleuchtungseinheit strukturiert.
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Erklärung der Zeichnungen
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Die vorgelegte Erfindung wird anhand ihrer Ausführungsbeispiele mit Verweis auf die hinzugefügten Zeichnungen näher erläutert, die zeigen:
- - 1 Beispiel einer erfindungsgemäßen Signalbeleuchtungseinrichtung,
- - 2 stellt das Ausführungsbeispiel der Signalbeleuchtungseinheit zum Einbau in eine erfindungsgemäße Signalbeleuchtungseinrichtung im Schnitt dar, der durch die zur Längsachse der Signalbeleuchtungseinheit senkrechte Ebene geführt wird und die dargestellte Lichtquelle durchgeht,
- - 3 stellt Detail A aus 2 dar,
- - 4 stellt das Beispiel der ersten Anordnung oder des Musters der ersten Reflexionsflächen und der ersten Spalte dar, die auf der Eingangsoberfläche der dünnwandigen Trennplatte gebildet sind,
- - 5 stellt das weitere Beispiel der ersten Anordnung oder des Musters der ersten Reflexionsflächen und der ersten Spalte dar, die auf der Eingangsoberfläche der dünnwandigen Trennplatte gebildet sind,
- - 6 stellt das weitere Beispiel der ersten Anordnung oder des Musters der ersten Reflexionsflächen und der ersten Spalte, die auf der Eingangsoberfläche gebildet sind, und der zweiten Anordnung oder des Musters der zweiten Reflexionsflächen und der zweiten Spalte, die auf der Ausgangsoberfläche der dünnwandigen Trennplatte gebildet sind, und der gegenseitigen Lage der dünnwandigen Trennplatte und der gegenseitigen Lage der ersten und zweiten Anordnung - Muster dar,
- - 7 stellt das Beispiel der Signalbeleuchtungseinheit, die in die erfindungsgemäße Signalbeleuchtungseinrichtung aus 1 eingegliedert werden kann, in einem zerlegten Stand dar, der einzelne Bestandteile der Signalbeleuchtungseinheit darstellt,
- - 8 stellt die Signalbeleuchtungseinheit aus 7 in einem Querschnitt, der durch die zur Längsachse der Signalbeleuchtungseinheit senkrechte Ebene geführt wird und eine der auf 7 dargestellten Lichtquellen durchgeht.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung
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1 stellt das Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Signalbeleuchtungseinrichtung 1 dar und 2 stellt das Ausführungsbeispiel der Signalbeleuchtungseinheit 3, die in die erfindungsgemäße Signalbeleuchtungseinrichtung 1 eingebaut werden kann, in einem Querschnitt dar, der entlang der Ebene durchgeführt wird, die zur Längsachse p (8) der Signalbeleuchtungseinheit 3 senkrecht ist, und der die dargestellte Lichtquelle 6 durchgeht. Die Signalbeleuchtungseinrichtung 1 ist zur Erfüllung einer oder mehrerer Funktionen einer Signalleuchte, z.B. eines Bremslichtes, Rücklichtes, Tageslichtes, einer Blinkerleuchte usw. gebildet.
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Die Signalbeleuchtungseinrichtung 1 weist ein Gehäuse 1a, das durch eine transparente oder durchsichtige Abdeckung 2 abgedeckt wird, die die Signalbeleuchtungseinrichtung 1 von der Außenumgebung des Kraftfahrzeuges trennt und schützt, eine Innenkammer 4 auf, die durch Gehäuse 1a und Abdeckung 2 abgegrenzt ist und die mindestens eine Signalbeleuchtungseinheit 3 aufweist. Die Signalbeleuchtungseinrichtung 1 ist fürs Einbauen in die Fahrzeugkarosserie vorgesehen und darum ist die Abdeckung 2 in den meisten Fällen gekrümmt, um der Form der umgebenden Karosserie konstruktionsbezogen oder ästhetisch zu entsprechen. Da die Abdeckung 2 den Innenraum der Signalbeleuchtungseinrichtung 1 vor Staub, Partikeln, Wasserschlamm usw. auch während der Fahrt mit dem Fahrzeug schützt, muss sie entsprechende Vorschriften, wenn es sich um ihre physikalischen Eigenschaften und Materialeigenschaften wie Bruchfestigkeit handelt, sowie die Anforderungen an die Weise erfüllen, wie diese im Falle der Autounfälle dauerhaft umgeformt wird, um die Gefahr der Bruchteile für die Personen herabzusetzen.
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Die Signalbeleuchtungseinrichtung 1 weist in der Innenkammer 4 eine Signalbeleuchtungseinheit 3 auf, die zur Abdeckung 1a befestigt ist.
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Die Signalbeleuchtungseinheit 3 weist auf:
- (i) Träger 5 mit einer tragenden Oberfläche 22 zur Aufnahme von mindestens einer Lichtquelle 6, die die Lichtstrahlen 10 ausstrahlt,
- (ii) Frontplatte 7, deren eine Fläche zur Abdeckung 2 hin gerichtet ist und die andere Fläche der tragenden Oberfläche 22 gegenüberliegend ist, und
- (iii) dünnwandige Trennplatte 12, die zwischen der tragenden Oberfläche 22 und der Frontplatte 7 und von ihnen beabstandet platziert ist.
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Die dünnwandige Trennplatte 12 weist eine Eingangsoberfläche 20, die zur tragenden Oberfläche 22 hin gerichtet ist, und eine Ausgangsoberfläche 21 auf, die der Eingangsoberfläche 20 gegenüberliegend ist. Die tragende Oberfläche 22 weist eine Hauptreflexionsfläche 11 zur Reflexion von Lichtstrahlen 10 auf. Der Raum zwischen der Frontplatte 7 und der Ausgangsoberfläche 21 und zwischen der tragenden Oberfläche 22 mit der genannten mindestens einen Lichtquelle 6 und der Eingangsoberfläche 20 ist lediglich mit Luft ausgefüllt.
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Für jede Lichtquelle 6 weist die dünnwandige Trennplatte 12 im Bereich gegen die Lichtquelle 6 auf ihrer Eingangsoberfläche 20 die erste Anordnung 24 der ersten Reflexionsflächen 12a und die ersten Spalte 12c zwischen den ersten Reflexionsflächen 12a und auf ihrer Ausgangsoberfläche 21 die zweite Anordnung 25 der zweiten Reflexionsflächen 2b und die zweiten Spalte 12d zwischen den zweiten Reflexionsflächen 12b auf. Die ersten und die zweiten Reflexionsflächen 12a, 12b sind so konfiguriert, um die Lichtstrahlen 10 zu reflektieren, und die ersten und die zweiten Spalte 12c, 12d sind so konfiguriert, um die Lichtstrahlen 10 durchzulassen. Die genannte erste Anordnung 24 und die zweite Anordnung 25 sind derart konfiguriert, um die im voraus festgelegte Verteilung der Ausgangsintensität von Lichtstrahlen 10 aus einzelnen Stellen der Ausgangsoberfläche 21 der dünnwandigen Trennplatte 12 zu erreichen. Die Signalbeleuchtungseinheit 3 ist vorne mit einem Frontrahmen 16 abgeschlossen. Der Zweck des Rahmens 16 ist im Allgemeinen ästhetisch, der Rahmen 16 kann jedoch auch der Verfestigung der Konstruktion, Abdeckung von einigen Teilen dienen, die man von außen des Wagens her nicht sehen sollte usw.
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2 stellt das Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Signalbeleuchtungseinheit 3 in einem Querschnitt dar, der durch die zur Längsachse p der Signalbeleuchtungseinheit 3 senkrechte Ebene geführt wird und die dargestellte Lichtquelle 6 durchgeht. Die Signalbeleuchtungseinheit 3 weist einen Träger 5 der Lichtquelle 6 auf, der zusammen mit der seitlichen Abdeckung 8 und der Frontplatte 7, die für die Lichtstrahlen 10 durchlässig ist, die Innenkammer 9 abgrenzt. Die Innenkammer 9 ist mit einer dünnwandigen Trennplatte 12 getrennt, die mit ihrer Eingangsoberfläche 20 gegen die tragende Oberfläche 22 des Trägers 5 platziert ist. An die tragende Oberfläche 22 ist die Lichtquelle 6 befestigt, beziehungsweise diese ist darin teilweise eingesenkt. Die Stärke der dünnwandigen Trennplatte 12 beträgt vorzugsweise bis 2,5mm. Als die dünnwandige Trennplatte 12 ist vorzugsweise optische Folie verwendet. Die Innenkammer 9 ist mit Luft ausgefüllt.
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Die Frontplatte 7 besteht vorzugsweise aus einigen aufeinander platzierten optischen Folien, wie es bei weiteren Ausführungen der Erfindung detailliert beschrieben wird. Die tragende Oberfläche 22 des Trägers 5 weist eine Reflexionsfläche 11 auf, die zusammenhängend sein kann und die ganze tragende Oberfläche 22 ausgenommen von Stelle abdecken kann, wo die Lichtquelle 6 angebracht ist. Der Fokus der Lichtquelle 6, der vorzugsweise die Quelle des LED Typs ist, ist in einer unmittelbaren Nähe der dünnwandigen Trennplatte 12, vorzugsweise im Abstand von 0,5mm bis 5mm von der dünnwandigen Trennplatte 12 platziert.
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Wie auf der vorteilhaften Ausführung aus 2 dargestellt, kann der Träger 5 plattenförmig ausgeführt sein, wobei die Frontplatte 7 und der Träger 5 gegenseitig sowie gegenüber der dünnwandigen Trennplatte 12 ungefähr parallel laufend ausgeführt sein können. In anderen Ausführungen können jedoch der Träger 5 und die Frontplatte 7 mäßig auseinander laufend ausgeführt sein, wobei der Träger 5 plattenförmig nicht unbedingt notwendig sein muss. Die Signalbeleuchtungseinheit 3 laut der vorteilhaften Ausführung aus 2 bildet so als Gesamtheit einen Plattenkörper vorzugsweise mit einer Stärke von 2mm bis 12mm, wobei der Abstand zwischen der Reflexionsfläche 11 und der dünnwandigen Trennplatte 12 vorzugsweise von 0,5mm bis 5mm beträgt und der Abstand zwischen der dünnwandigen Trennplatte 12 und der Frontplatte 7 vorzugsweise zwischen 0,5mm und 5mm liegt. Die erfindungsgemäße Lösung ermöglicht also, bei der Signalbeleuchtungseinheit 3 sehr kleine Gesamtstärke zu erzielen, sodass Mindestraumanforderungen an Einbau der Signalbeleuchtungseinheit 3 in die Beleuchtungseinrichtung eines Fahrzeuges entstehen.
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Diese Erfindung setzt voraus, dass der Begriff „Platte“ (Frontplatte 7, dünnwandige Trennplatte 12) sowohl „plane“ Platten (d.h. Platten mit zwei planen gegenüberliegenden größten Oberflächen) als auch gekrümmte Platten - gebogen oder gewellt einbezieht (d.h. Platten mit zwei gekrümmten gegenüberliegenden größten Oberflächen).
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Die Reflexionsfläche 11 kann derart gebildet werden, dass es sich um eine eigene tragende Oberfläche 22 des Trägers 5 handelt, die derart angepasst ist, dass sie ausgezeichnete Reflexionseigenschaften besitzt. Die Reflexionsfläche 11 kann alternativ beispielsweise durch die Auftragung einer hoch reflexiven Schicht auf die tragende Oberfläche 22 des Trägers 5, durch Beschichten mit der weißen Farbe usw. entstehen. Es ist vorteilhaft, wenn die innere Oberfläche der seitlichen Abdeckung 8, d.h. die in die Innenkammer 9 gerichtete Oberfläche, ebenfalls eine seitliche Reflexionsfläche 23 aufweist, die ähnlich wie die Reflexionsfläche 11 des Trägers 5 gebildet werden kann. Die Reflexionsfläche 11 des Trägers 5 dient der Reflexion von Lichtstrahlen 10, die durch die Lichtquelle 6 generiert wurden und auf die Reflexionsfläche 11 gefallen sind. Die Reflexionsfläche 11 und eventuell auch die seitliche Reflexionsfläche 23 können alternativ zur diffusen Reflexion von Lichtstrahlen 10 angepasst sein.
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3 stellt das Detail A aus 2. Wie es sich aus dieser Figur ergibt, weist die dünnwandige Trennplatte 12 auf ihrer der Lichtquelle 6 zugewandten Eingangsoberfläche 20 die ersten Reflexionsflächen 12a und auf der von der Lichtquelle 6 abgewandten Ausgangsoberfläche 21 die zweiten Reflexionsflächen 12b auf. Die ersten und die zweiten Reflexionsflächen 12a, 12b decken die Eingangs- und Ausgangsoberflächen 20, 21 nicht vollständig ab, sondern sie sind entsprechend mit den ersten und zweiten Spalten 12c, 12d zwischen sich platziert. Die Eingangs- und Ausgangsoberflächen 20, 21 sind in den Stellen von diesen Spalten 12c, 12d für die Lichtstrahlen 10 durchgängig. Aus Sicht des Gangs der Lichtstrahlen 10 unmittelbar nach ihrem Austritt aus der Lichtquelle 6 können wir die Lichtstrahlen 10 in drei Gruppen unterscheiden: die ersten Lichtstrahlen 17, die die dünnwandige Trennplatte 12 durchgehen, ohne bevor auf eine der Reflexionsflächen 12a und 12b gefallen zu sein; die zweiten Lichtstrahlen 18, die von den ersten Reflexionsflächen 12a reflektiert werden und anschließend auf die Reflexionsfläche 11 des Trägers 5 fallen; und die dritten Lichtstrahlen 19, die in den Körper der dünnwandigen Trennplatte 12 durchgehen, anschließend jedoch von der zweiten Reflexionsfläche 12b entweder nach außen aus der dünnwandigen Trennplatte 12 auf die Reflexionsplatte 11 des Trägers 5, oder von der zweiten Reflexionsfläche 12b unmittelbar auf die erste Reflexionsfläche 12a reflektiert werden, von der sie entweder in einen der zweiten Spalte 12d auf der Ausgangsfläche 21 und nach außen aus der dünnwandigen Trennplatte 12 oder zurück auf eine der zweiten Reflexionsflächen 12b reflektiert werden. Vorzugsweise sind die ersten und die zweiten Reflexionsflächen 12a, 12b derart konfiguriert, dass sie ausgezeichnete Reflexionseigenschaften besitzen, wobei die ersten Reflexionsflächen 12a und/oder die zweiten Reflexionsflächen 12b alternativ jedoch zur diffusen Reflexion von Lichtstrahlen 10 angepasst werden können.
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Auf der ganzen Breite der Signalbeleuchtungseinheit 3 kommt es also zur permanenten Reflexion von durch die Lichtquelle 6 emittierten Lichtstrahlen 10, die vorteilhaft eine Quelle des LED Typs ist, und zum teilweisen Durchlässen von Lichtstrahlen 10 durch die dünnwandige Trennplatte 12. Durch eine gegenseitige Anordnung der ersten Reflexionsflächen 12a und der zweiten Reflexionsflächen 12b, ihrer Größen, Verteilung auf der Eingangsoberfläche 20 und der Ausgangsoberfläche 21 der dünnwandigen Trennplatte 12 und Anbringen der ersten Reflexionsflächen 12a den zweiten Reflexionsflächen 12b und der Lichtquelle 6 gegenüber kann man die Verteilung der Ausgangsintensität von Lichtstrahlen 10 von einzelnen Stellen der Ausgangsoberfläche 21 und gewissermaßen auch die Richtung ihres Austrittes beeinflussen. Das bedeutet, dass man durch die geeignete Anordnung der ersten und der zweiten Reflexionsflächen 12a, 12b sich und der Lichtquelle 6 gegenüber und durch die Wahl ihrer geeigneten Größe eine im voraus festgelegte Verteilung der Intensität des genannten Ausgangs von Lichtstrahlen 10 erzielen kann.
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Auf weiteren Figuren sind die Beispiele der ersten Anordnung 24 der ersten Reflexionsflächen 12a und der ersten Spalte 12c und ebenso auch das Beispiel der zweiten Anordnung 25 der zweiten Reflexionsflächen 12b und der zweiten Spalte 12d in konkrete Muster dargestellt, die mit dem Ziel der Erreichung eines gleichmäßigen - homogenen Austrittes von Lichtstrahlen 10 aus der Ausgangsoberfläche 21 der dünnwandigen Trennplatte 12 konfiguriert sind.
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4 stellt die Ansicht der Eingangsoberfläche 20 der dünnwandigen Trennplatte 12 der Signalbeleuchtungseinheit 3 dar. Die Eingangsoberfläche 20 weist die ersten Reflexionsflächen 12a auf, die in diesem Ausführungsbeispiel eine runde Form besitzen. Die ersten Reflexionsflächen 12a können beispielswiese in Form einer weißen Bedruckung gebildet werden. Zwischen den einzelnen ersten Reflexionsflächen 12a befinden sich die ersten Spalte 12c, in denen die Eingangsoberfläche 20 für die Lichtstrahlen 10 durchlässig ist, die so hierdurch durch die Eingangsoberfläche 20 in den Körper der dünnwandigen Trennplatte 12 durchdringen oder umgekehrt aus dem Körper der Trennplatte 12, wie oben mit dem Verweis auf 3 erklärt, nach der Reflexion von den zweiten Reflexionsflächen 12b austreten können. Der Anteil der Gesamtfläche der ersten Reflexionsflächen 12a zur Gesamtfläche der ersten auf der Einheitsfläche anwesenden Spalte 12c sinkt in der Richtung von der Lichtquelle 6 hin (auf 4 nicht dargestellt), die gegen die Mitte der Eingangsoberfläche 20 angebracht ist, zu Rändern der Eingangsoberfläche 20 hin. In der Übereinstimmung damit sind auf 4 vom gewissen Abstand von der Mitte der Eingangsoberfläche 20 die ersten Reflexionsflächen 12a nicht einmal dargestellt, denn es handelt sich um immer voneinander mehr beabstandete immer kleinere Punkte. Die beschriebene Anordnung stellt sicher, dass im Mittenbereich der Eingangsoberfläche 20, die sich gegen die Lichtquelle 6 befindet, die dominante Anwesenheit der ersten Reflexionsflächen 12a ein Gegengewicht gegen die Konzentration von Lichtstrahlen 10 und ihren Einfallwinkel in diesem Bereich darstellt, dank deren es ohne dieses Gegengewicht dazu kommen würde, dass in diesem Bereich die bei weitem größte Konzentration des Durchgangs von Lichtstrahlen 10 nach außen aus der Ausgangsoberfläche 21 der dünnwandigen Trennplatte 12 vorliegen würde. Das genannte Gegengewicht in der Kooperation mit der Anordnung der zweiten Reflexionsflächen 12b auf der Ausgangsoberfläche 21 der dünnwandigen Trennplatte 12 stellt jedoch sicher, dass der Durchgang von Lichtstrahlen 10 durch die Ausgangsoberfläche 21 auf der ganzen Ausgangsoberfläche 21 gleichmäßig - homogen ist.
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5 stellt weitere Ausführung der Anordnung der ersten Reflexionsflächen 12a auf der Eingangsoberfläche 20 der dünnwandigen Trennplatte 12 der Signalbeleuchtungseinheit 3 dar. Das Ziel dieser Anordnung der ersten Reflexionsflächen 12a besteht ebenfalls, wie es bei der vorangehenden Ausführung der Fall war, in der Kooperation mit der Anordnung der zweiten Reflexionsflächen 12b auf der Ausgangsoberfläche 21 darin, einen homogenen Austritt von Lichtstrahlen 10 aus der Ausgangsoberfläche 21 zu erreichen. In dieser Anordnung besitzen die ersten Spalte 12c, die zum Durchgang von Lichtstrahlen 10 durch die Eingangsoberfläche 20 bestimmt sind, eine Sechseckform, während die ersten Reflexionsflächen 12a die restliche Fläche der Eingangsoberfläche 20 zwischen den ersten Spalten 12c ausfüllen. Die ersten Reflexionsflächen 12a können beispielsweise in Form einer weißen Bedruckung gebildet werden.
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Es handelt sich also um gewisse inverse Anordnung in Bezug auf die vorangehende Ausführung. Mit dem Abstand von der Mitte der Eingangsoberfläche 20, gegen die die Lichtquelle 6 positioniert ist (auf 5 nicht dargestellt), steigt die Größe der ersten Spalte 12c - Sechsecke und sinkt der Abstand zwischen den benachbarten Sechsecken. Der Einfachheit halber sind ab gewisser Größe der Sechsecke die ersten Spalte 12c auf 5 nicht mehr dargestellt, denn sie stellen bereits eine im Grunde genommen zusammenhängende Oberfläche der Eingangsoberfläche 20 dar. Durch die ersten Spalte 12c - Sechsecke können die Lichtstrahlen 10 durch die Eingangsoberfläche 20 in den Körper der dünnwandigen Trennplatte 12 durchdringen oder umgekehrt aus dem Körper der Trennplatte 12, wie oben mit dem Verweis auf 3 erläutert, nach der Reflexion von den zweiten Reflexionsflächen 12b austreten.
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Wenn es sich um die zweiten Reflexionsflächen 12b und die zweiten Spalte 12d zwischen ihnen handelt, die die Ausgangsoberfläche 21 der dünnwandigen Trennplatte 12 aufweist, sind diese in die zweite Anordnung angeordnet, die mit der ersten Anordnung, also mit solcher Anordnung übereinstimmen kann, in der die ersten Reflexionsflächen 12a und die ersten Spalte 12c auf der gegenüberliegenden Eingangsoberfläche 20 der dünnwandigen Trennplatte 12 angeordnet sind. Die erste Anordnung - das Muster der ersten Reflexionsflächen 12a kann dabei mit der identischen zweiten Anordnung - dem Muster der zweiten Reflexionsfläche 12b genau fluchtend platziert werden oder die erste Anordnung und die zweite Anordnung können mit einer gegenseitigen Beabstandung/Verschiebung platziert werden, wie solches Ausführungsbeispiel auf 6 dargestellt. Alternativ kann man auf der Eingangsoberfläche 20 und der Ausgangsoberfläche 21 die erste Anordnung und die zweite Anordnung verwenden, die voneinander abweichen. Die erste Anordnung und die zweite Anordnung und ihre gegenseitige Positionierung sind jedoch immer derart gewählt, dass die im voraus festgesetzten Ausgangsintensitäten von Lichtstrahlen 10 aus einzelnen Stellen der Ausgangsoberfläche 21 nach außen aus der dünnwandigen Trennplatte 12 erzielt werden. Im Falle der dargestellten Ausführungsbeispiele aus 4, 5 und 6 hat das Ziel in einem homogenen Austritt bestanden, also dass die Ausgangsintensität von Lichtstrahlen 10 aus der Ausgangsoberfläche 21 in allen Stellen der Ausgangsoberfläche 21 ungefähr dieselbe ist.
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Die erfindungsgemäße Lösung ermöglicht also, durch die Wahl der ersten Anordnung, also Anordnung der Raster der ersten Reflexionsflächen 12a und der ersten Spalte 12c auf der Eingangsoberfläche 20, und der zweiten Anordnung, also Anordnung der zweiten Reflexionsflächen 12b und der zweiten Spalte 12d auf der Ausgangsoberfläche 21, und durch die gegenseitige Lage der ersten und der zweiten Anordnung 24, 25 den Lichtdurchgang durch die dünnwandige Trennplatte 12 - vorzugsweise durch die Folie zu steuern und damit die Homogenität des optischen Systems zu beeinflussen.
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7 stellt in einem zerlegten Zustand ein weiteres Beispiel der Signalbeleuchtungseinheit 3 und ihrer Bestandteile dar. In diesem Ausführungsbeispiel weist die Signalbeleuchtungseinheit 3 einen Träger 5 auf, der eine PCB-Platte ist, auf der fünf Lichtquellen 6 des LED Typs befestigt sind. Die LED Quellen sind nebeneinander in der Richtung der Längsachse p der Signalbeleuchtungseinheit 3 positioniert. Die Hauptreflexionsfläche 11 wird mit Hilfe der Schicht mit Reflexionseigenschaften gebildet, die auf dem Träger 5 angebracht ist. Vor jeder der LED Quellen ist auf der Eingangsoberfläche 20 der dünnwandigen Trennplatte 12 die erste Anordnung 24 der ersten Reflexionsflächen 12a und der ersten Spalte 12c und auf der Ausgangsoberfläche 21 die zweite Anordnung 25 der zweiten Reflexionsflächen 12b und der zweiten Spalte 12d gebildet. Vor der dünnwandigen Trennplatte 12 befindet sich eine Frontplatte 7, die in dieser Ausführung durch eine aufeinander in der Reihenfolge von der dünnwandigen Trennplatte 12 her angebrachte diffuse Schicht 13, erste Funktionsschicht 14 und zweite Funktionsschicht 15 gebildet wird. Die diffuse Schicht 13 ist der Streuung von Lichtstrahlen 10 angepasst und die erste und die zweite Funktionsschicht 14, 15 sind vorzugsweise aus dem Stand der Technik bekannte Schichten - Folie des BEF Typs („Brightness Enhancement Film“), die der Erhöhung des Helligkeitsgrades in gewisser Blickrichtung oder gewissen Blickrichtungen auf die Folie dienen und die Folien werden vorzugsweise bei der Verwendung von zwei solchen Folien aufeinander gegenseitig um 90° gedreht gelegt. Die Signalbeleuchtungseinheit 3 weist ferner einen Frontrahmen 16 zur Sicherstellung der Lage der Frontplatte 7 und eine seitliche Abdeckung 8 zur Sicherstellung der Lage der dünnwandigen Trennplatte 12 - der optischen Folie auf. Die dünnwandige Trennplatte 12 kann durch einen integralen Körper gebildet werden oder sie kann aus mehreren Teilen bestehen, die nebeneinander in der Richtung der Längsachse p der Signalbeleuchtungseinheit 3 positioniert sind, und zwar insbesondere dann, wenn aufgrund der Erhöhung der Steifheit der Gesamtkonstruktion der Signalbeleuchtungseinheit 3 eine strukturierte seitliche Abdeckung 8 zu Lagerung der Teile der dünnwandigen Trennplatte 12 verwendet wird, wie im Ausführungsbeispiel aus 7 dargestellt.
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8 stellt die Ausführung der Signalbeleuchtungseinheit 3 aus 7 in einem zusammengebauten Zustand und im durch die zur Längsachse p der Signalbeleuchtungseinheit 3 senkrechte Ebene geführten und eine der auf 7 dargestellten Lichtquellen 6 durchgehenden Querschnitt dar.
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Liste der Bezugszeichen
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- 1
- Signalbeleuchtungseinrichtung
- 1a
- Gehäuse
- 2
- Abdeckung
- 3
- Signalbeleuchtungseinheit
- 4
- Innenkammer
- 5
- Träger
- 6
- Lichtquelle
- 7
- Frontplatte
- 8
- seitliche Abdeckung
- 9
- Kammer
- 10
- Lichtstrahl
- 11
- Hauptreflexionsfläche
- 12
- dünnwandige Trennplatte
- 12a
- erste Reflexionsfläche
- 12b
- zweite Reflexionsfläche
- 12c
- erster Spalt
- 12d
- zweiter Spalt
- 13
- diffuse Schicht
- 14
- erste Funktionsschicht
- 15
- zweite Funktionsschicht
- 16
- Frontrahmen
- 17
- erster Strahl
- 18
- zweiter Strahl
- 19
- dritter Strahl
- 20
- Eingangsoberfläche
- 21
- Ausgangsoberfläche
- 22
- tragende Oberfläche
- 23
- seitliche Reflexionsfläche
- 24
- erste Anordnung
- 25
- zweite Anordnung
- p
- Längsachse der Signalbeleuchtungseinheit
- x
- optische Achse des Lichtstrahlbündels
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- WO 2010058625 A1 [0004]
- US 9684111 B2 [0004]
- US 9625641 B2 [0004]
- US 9039244 B2 [0004]
- US 8801208 B2 [0004]
- US 8430519 B2 [0004]
- US 7663804 B2 [0004]
- US 7651241 B2 [0004]
- US 7188988 B2 [0004]
- US 20100315817 A1 [0004]
- US 20100110330 A1 [0004]
- US 20100079980 A1 [0004]
- US 20070147073 A1 [0004]
- US 20060262564 A1 [0004]
- US 20060114690 A1 [0004]
- JP 05951391 B2 [0004]
- JP 05816908 B2 [0004]
- CZ 20190176 [0007]
- CZ 20180107 [0007]
