DE19746025A1 - Beleuchtungsanordnung für Fahrzeuge - Google Patents

Beleuchtungsanordnung für Fahrzeuge

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Description

Die Erfindung betrifft eine Beleuchtungsanlage für Fahrzeuge, und insbeson­ dere eine einheitliche Laser-Fahrzeugbeleuchtungsanlage mit Dünn­ schichtoptik.
Konventionelle Lichtanlagen für Fahrzeugscheinwerfer oder Heckleuchten ver­ wenden üblicherweise Glühbirnen/Reflektorsysteme. In einem Glühbirnen-Re­ flektorsystem ist der Glühfaden der Glühbirne am oder in der Nähe des Brenn­ punktes eines parabolischen Reflektors angeordnet. Das vom Glühfaden der Glühbirne emittierte Licht wird vom Reflektor gesammelt und nach außen als Lichtstrahl reflektiert. Zum Formen des Lichtstrahls zu einer bestimmten Form wird eine Linse verwendet, um die Vorschriften für Fahrzeugbeleuchtung zu erfüllen. Bei der Verwendung in Kraftfahrzeugen sammelt und reflektiert ein konventionelles Glühbirnen/Reflektorsystem nur 30% des emittierten Lichts vom Glühfaden der Glühbirne in den nutzbaren Beleuchtungsbereich.
Glühbirnen/Reflektorsysteme haben einige Nachteile, wie die Aerodynamik und die ästhetische Gestaltung; beispielsweise sind durch die Tiefe des Reflektors entlang seiner Brennachse und die Höhe des Reflektors in Richtung senkrecht zur Brennachse die Möglichkeiten, stromlinienförmige Fahrzeugformen zu schaffen beschränkt. Zusätzlich muß die durch die Glühbirne beim Betrieb ab­ gegebene thermische Energie und die Größe des Reflektors berücksichtigt werden, so hängt auch das zu seiner Herstellung verwendete Material stark von der Menge der thermischen Energie, die durch den Glühfaden abgegeben wird, ab. Eine Verkleinerung des Reflektors erfordert Materialien hohen thermi­ schen Widerstands für den Reflektor.
Eine Fahrzeugbeleuchtungsanlage zur Verwendung in neueren stromlinien­ förmig gestalteten Karosserien wird im US-Patent Nr. 5,434,754, das auf den Inhaber dieser Erfindung übertragen wurde, vorgeschlagen, die die Kombina­ tion eines faseroptischen Lichtwellenleiters - der Licht von einer fernen Licht­ quelle überträgt einer Lichtverteilers und eines Reflektors offenbart. Es gibt viele Probleme, die mit einer solchen Verbesserung verbunden sind. Zunächst ist die Beleuchtung aus der Entfernung heutzutage üblicherweise eine Hochintensitätsemissionsquelle, die mit einem Reflektor verbunden ist. Das Licht wird in einen Lichtwellenleiter großen Durchmessers fokussiert, der das Licht zur erwünschten Stelle überträgt. Die Hochintensitätsemissionsquelle erzeugt eine große Wärme, die zu einer Zerstörung des Lichtwellenleiters füh­ ren kann.
Umwelteinflüsse haben einen weiteren Abbaueffekt auf konventionell einge­ setzte Lichtleiter. Der Lichtleiter muß üblicherweise 8-12 mm dick sein, um die notwendige Menge Licht von der Quelle einzufangen. Diese Leiter sind sehr teuer und es ist schwierig, mit ihnen zu arbeiten. Ferner benötigt diese Struktur den Zusammenbau einer Linse, eines mehrfach facettierten Reflektors und ei­ nes Verteilerabschnitts, um die Fahrzeugheckleuchte zu bilden. Ebenso muß der Verteiler relativ zum Reflektorabschnitt geneigt sein.
Es ist daher erwünscht, eine Laser-beleuchtete, einheitliche Dünnschichtoptik- Heckleuchtenanordnung für ein Fahrzeug zu schaffen, die die Probleme der Herstellung und der Thermik wie auch Raumbegrenzungen durch die Fahrzeu­ gaerodynamik und das Fahrzeugstyling in Übereinstimmung bringt.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Beleuchtungsanordnun­ gen mit den Merkmalen des Patentanspruches 1.
Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Als Antwort auf die Nachteile des Standes der Technik, schafft die erfindungs­ gemäße Heckleuchtenanordnung eine Anordnung, die eine ferne Laserlicht­ quelle, eine mit der fernen Laserlichtquelle zur Lichtübertragung verbundene Laserleitung und ein einheitliches optisches Element, das Licht von der Lichtlei­ ter empfängt, enthält. Das einheitliche optische Element hat einen Empfangs­ abschnitt mit einem Lichtkollimator, einen Verteiler mit einer eine parabolische Fläche senkrecht zur Stirnfläche des optischen Elements begrenzende Apertur, wobei der Verteiler ferner viele Vertiefungen benachbart zur parabolischen Fläche besitzt und eine nächste Vertiefung und eine entfernteste Vertiefung, wobei diese Vertiefungen Reflexionsflächen senkrecht zur Stirnfläche begren­ zen und die Tiefe von der nächsten Vertiefung zur entferntesten Vertiefung fortlaufend steigt und ein Rückstrahlteil, das viele Reflexionsfacetten, die sich über die Länge des Rückstrahlteils zum Reflektieren des Lichts aus dem ein­ heitlichen optischen Element erstrecken, enthält.
Ein weiterer Vorteil der Erfindung neben der Reduzierung der Baugröße der Heckleuchte ist die einfache Assemblierung und Ausrichtung. Die erfindungs­ gemäßen faseroptischen Lichtleiter haben einen Durchmesser von ca. 1 mm und erleichtern dadurch das Einsetzen der Rücklichtanordnung in das Fahr­ zeug sehr. Die erfindungsgemäßen faseroptischen Lichtleiter sind auch preis­ werter als in der Vergangenheit verwendete Lichtleiter. Die erfindungsgemäße Beleuchtungsanlage mit einem integrierten Leitungs- und Rückstrahlabschnitt benötigt keine zusätzlichen Schritte für den Zusammenbau der Heckleuch­ tenkomponenten oder die Einteilung der Verteiler- und Rückstrahlabschnitte.
Ein besonderer Vorteil der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Er­ findung ist die Einfachheit der Herstellung. Der Verteiler und der Rückstrahler der Dünnschichtoptik werden einteilig in einem einzigen Spritzgußverfahren hergestellt. Es kann auch eine Beleuchtungsanlage geringen Querschnitts und hoher Effizienz entwickelt werden, die einem Designer eine größere Freiheit für die aerodynamische und ästhetische Gestaltung gibt.
Ferner ist der Laser und jegliche damit verbundene thermische Energie in einer fernen Lichtquelle enthalten. Nur das Laserlicht wird zur Dünnschichtoptik ge­ leitet. Jegliche Gestaltungsanforderungen aufgrund thermischer Überlegungen oder Belange können nun vergessen werden.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden dem Fachmann der Kraftfahrzeugbeleuchtungstechnik beim Lesen der nachfolgenden Beschrei­ bung unter Bezug auf die anhängende Zeichnung offensichtlich, wobei:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines Kraftfahrzeugs mit einer fernen Fahr­ zeugbeleuchtungsanordnung;
Fig. 2 eine Ansicht eines erfindungsgemäßen Dünnschichtoptik-Elements von oben;
Fig. 3 eine Seitenansicht einer Vergrößerung des Empfangsabschnitts des Dünnschichtoptik-/Elements von Fig. 2;
Fig. 4 eine geschnittene Ansicht des Verteilerabschnitts des dünnschichtopti­ schen Elements von Fig. 2 entlang der Linie 4-4; und
Fig. 5 eine geschnittene Ansicht des Rückstrahlabschnitts des Dünnschichtop­ tik-Elements von Fig. 2 entlang der Linie 5-5 ist.
In der Zeichnung und insbesondere in Fig. 1 und 2 ist ein Kraftfahrzeug 26 mit einer fernen Beleuchtungsanordnung 10 gezeigt, die in Kombination eine ferne Laserlichtquelle 42, einen faseroptischen Lichtleiter 14, der auf konventionelle Weise mit der fernen Laserlichtquelle 12 verbunden ist und ein Dünnschich­ toptik-Element 16 am zweiten Ende des Lichtleiters verwendet. Das erfin­ dungsgemäße Dünnschichtoptik-Element 16 wird dabei als Fahrzeugheck­ leuchte gestaltet, wobei der Fachmann der Kraftfahrzeugbeleuchtungstechnik versteht, daß das Dünnschichtoptik-Element 16 auch als Scheinwerfer gestaltet oder für andere Fahrzeugbeleuchtungsanwendungen verwendet werden kann. Somit sind die vorliegenden Ausführungen nur beispielhaft und nicht ein­ schränkend gedacht.
Wie in Fig. 2 dargestellt, weist ein laserbeleuchtetes Dünnschicht-(10 µm 6 mm) optik-Element 16 einen Empfangsabschnitt 18 auf, der Licht vom Lichtleiter 14 aufnimmt, einen Verteiler 20, der das einfallende Laserlicht aufweitet und einen Rückstrahlabschnitt 22, der das Licht senkrecht zur Stirnfläche 28, wie in Fig. 5 gezeigt, auf eine für die jeweilige Anwendung geeignete Weise, ausrichtet.
Wie in Fig. 1 gezeigt, wird eine ferne Laserlichtquelle 12 in einem Kraftfahr­ zeug 10 unter Einbeziehung der Fahrzeuggestaltungsanforderungen und Her­ stellungsvereinfachung für die jeweilige Beleuchtungsaufgabe angeordnet. Eine mögliche Anordnung der fernen Laserlichtquelle 12 ist der Motorraum (nicht gezeigt). Bevorzugt wird eine einzelne Diodenlaserquelle verwendet, um Licht für das Dünnschichtoptik-Element 16 des Fahrzeugs 26 zu schaffen. Di­ odenlaser besitzen viele Vorteile gegenüber konventionellen fernen Beleuch­ tungsquellen, wie Halogenbirnen, lichtemittierenden Dioden und Lichtbogen­ lampen. Wichtig ist, daß der Diodenlaser eine Strahlung besitzt, die viele Grö­ ßenordnungen höher ist, als die konventioneller Quellen. Zum Beispiel besit­ zen Quellen wie Halogenlampen und lichtemittierende Dioden eine Lichtstärke von 15-200 cd/mm2 im Vergleich zu einem Laser, der üblicherweise eine Licht­ stärke von 200 000 cd/mm2 erreicht. Ferner sind Laser bei der Umwandlung von Leistung in Licht erwünschter Wellenlänge effizienter. Z. B. wird bei einer Glühbirne nur ca. 1,5% der Eingangsleistung in rotes Licht umgewandelt. Übli­ che Laserdioden im 635-670 nm Bereich besitzen Wirkungsgrade von ungefähr ca. 15%. Da die Laserdiode zum Erzeugen von Licht auch keine hohen Tem­ peraturen benötigt, wird sie eine bedeutend längere Lebensdauer als Licht­ quellen mit Glühkörpern.
Der faseroptische Lichtleiter 14 wird zum Übertragen des Lichts von der fernen Laserlichtquelle 12 verwendet. Aufgrund der hohen Lichtstärke (Candela pro Einheitsfläche) des Lasers werden bevorzugt Glasfasern geringer Durchmes­ ser (0,1-1,0 mm) zum Übertragen des Lichts verwendet. Die Verwendung von Glasfasern geringen Durchmessers schafft einige Vorteile gegenüber eindrah­ tigen Kunststoffröhren und Glasfaserbündeln, die in fernen Beleuchtungsanla­ gen, die nicht auf Laser basieren, verwendet werden. Glasfasern geringer Durchmesser sind weniger voluminös als Kunststoffrohre oder Glasfaserbün­ del, die üblicherweise einen Durchmesser von 10-12 mm besitzen. Ebenso sind Glasfasern geringer Durchmesser bedeutend billiger als eindrahtige Kunststoff­ rohre oder Glasfaserbündel. Kunststofflichtrohre neigen zur Alterung und ver­ gilben, wenn sie der Umgebungswärme und der Wärme von Licht hoher Inte­ nsität konventioneller ferner Lichtquellen ausgesetzt sind. Auch sind kleine Glasfasern einfacher zu verpacken, zu handhaben und einzubauen als Kunst­ stoffrohre oder Glasfaserbündel und sind leichter. Die Richtungseigenschaft des Lasers und die geringe Fläche der Strahlungsapertur (ca. 1 × 250 µm2) führt zu einer Ankoppelungseffizienz von über 85% an eine Faser von 1 mm Durchmesser. Eine solche Ausbeute ist mit konventionellen Lichtquellen unter Verwendung von Kunststoffröhren oder Glasfaserbündeln schwer zu erreichen.
In Fig. 2 bis 5 enthält das einheitliche Dünnschichtoptik-Element 16 in einer bevorzugten erfindungsgemäßen Ausführungsform einen Empfangsabschnitt 18, einen Verteiler 20 und ein Rückstrahlabschnitt 22. Das einheitliche Dünn­ schichtoptik-Element 16 ist bevorzugt eine Polymerschicht, die zwischen 2 und 6 mm dick ist. Das einheitliche Dünnschichtoptik-Element 16 ist im allgemeinen rechtwinklig und planar, mit einer Stirnfläche 28, einer gegenüberliegenden rückwärtigen Fläche 22, die im allgemeinen parallel zu der Stirnfläche 28 ist und einer Randkante 56, die im allgemeinen senkrecht zur die Stirn- und den rückwärtigen Flächen 28 und 32 ist. Die Stirnfläche ist angeordnet, um Licht vom Rückstrahlabschnitt 22 zu erhalten. Das Dünnschichtoptik-Element 16 ist bevorzugt aus einem transparenten, massiven Kunststoffstück, wie Polycarbo­ nat und verwendet das Prinzip der inneren Totalreflexion (TIR), um Licht zu reflektieren. TIR wird weiter unten genauer erklärt. Ebenso können andere transparente Materialien wie Acryle verwendet werden.
Die ferne Laser-Lichtquelle 12 wird mit einem ersten Ende 34 des faseropti­ schen Lichtleiters 14 über einen Lichtkoppler (nicht gezeigt), wie er aus dem Stand der Technik bekannt ist, verbunden. Das zweite Ende 36 des faseropti­ schen Lichtleiters 14 wird benachbart zum Empfangsabschnitt 18 des Dünn­ schichtoptik-Elements angeordnet. Beim Betrieb wird Licht von der fernen La­ serlichtquelle 12 emittiert und durch den faseroptischen Lichtleiter 14 über ei­ nen Lichtkoppler aufgenommen, durch den faseroptischen Lichtleiter 14 über TIR übermittelt und am zweiten Ende 36 direkt auf dem Empfangsabschnitt 18 des Dünnschichtoptik-Elements 16 emittiert.
In Fig. 3 ist eine vergrößerte Ansicht des Empfangsabschnitts 18 gezeigt. Das Licht wird vom zweiten Abschnitt 36 des faseroptischen Lichtleiters 14 mit ei­ nem Streuwinkel von ca. 50° aufgenommen. Das Licht tritt durch eine im allge­ meinen halbzylindrische Linse 30, die an der Kante 56 des dünnschichtopti­ schen Elements 16 angeordnet ist, in die Schicht ein. Die Linse 30 richtet das Licht im allgemeinen senkrecht auf die Kante 56 und im allgemeinen parallel zur Stirnfläche 28 und rückwärtigen Fläche 32 im Dünnschichtoptik-Element 16 aus. Das Licht ist auf den Verteiler 20 gerichtet.
Wie in Fig. 2 und 4 gezeigt, enthält der Verteiler 20 der Vorrichtung bevorzugt vier Vertiefungen 38, 48, 50 und 52, die vier Reflexionsflächen 40, 42, 44 und 46 bilden, die dazu dienen, das Licht in Richtung des Rückstrahlabschnitts auf­ zuweiten. Die Vertiefungen 38, 48, 50 und 52 werden bevorzugt in der rück­ wärtigen Fläche 32 gebildet und sind im allgemeinen dreieckig und senkrecht zur rückwärtigen bzw. Stirnfläche 32 und 28. Die Reflexionsflächen 40, 42, 44 und 46 sind Wände, die durch die Vertiefungen 38, 48, 50 und 52 gebildet werden und im allgemeinen senkrecht zur rückwärtigen und emittierenden Oberfläche 32 und 28.
Die erste Vertiefung 38 ist eine Apertur, die im einheitlichen Dünnschichtoptik- Element 16 gebildet ist und eine reflektierende parabolische Fläche 40 senk­ recht zur Stirnfläche und rückwärtigen Fläche 28 und 32 bildet. Die reflektie­ rende parabolische Fläche 40 ist eine Kunststoff-Luft-Grenzfläche. Die reflek­ tierende parabolische Fläche 40 erhält vom Empfangsabschnitt 18 parallel ausgerichtetes Licht. Licht direkt über der Kunststoff-Luft-Grenzfläche reflek­ tiert intern vollständig im dünnschichtoptischen Element 16 in Richtung der verbleibenden drei reflektierenden Flächen 42, 44 und 46. Das Kollimations­ vermögen dieser reflektierenden parabolischen Fläche 40 ist aus dem Strah­ lenverlauf von Fig. 2 ersichtlich. Innere Totalreflexion von Lichtstrahlen ent­ steht, wenn der Einfallswinkel θ einen Grenzwinkel θc, gegeben durch die Gleichung θc = sin⁻1 (n1/n2), wobei n1 ein Maß für die Luftbrechung und n2 ein Maß der Brechung im Kunststoff ist, übersteigt. Die Kunststoff-Luft-Grenzfläche kann metallisiert werden, wenn die Lichtstrahlen auf die Grenzfläche mit einem kleineren als dem Grenzwinkel auftreffen.
Die anderen Reflexionsflächen 42, 44 und 46 werden durch die Vertiefungen 48, 50 und 52, die teilweise oder vollständig die Schicht durchziehen, gebildet. Diese Vertiefungen 48, 50 und 52 unterscheiden sich in der Tiefe normal zur Stirn- bzw. rückwärtigen Fläche 28 und 32. Diese Reflexionsflächen 42, 44 und 46 arbeiten, um das Licht von der reflektierenden parabolischen Fläche 40 auf­ zunehmen und zu verteilen und einen erforderlichen Teil des Lichts zum Rückstrahlabschnitt 22 zu führen. Eine Querschnittsansicht der Reflexionsflä­ chen 42, 44 und 46 ist in Fig. 4 gezeigt. Wie aus dieser Figur ersichtlich, steigt die Tiefe schrittweise von einer minimalen Tiefe des Spiegels 42 bis zum voll­ ständigen Durchtritt durch den Spiegel 46. Im Betrieb trifft das zugeführte Licht von der reflektierten parabolischen Fläche 40 zuerst auf die reflektierende Flä­ che 42 auf, die ein Teil des Lichts zum Rückstrahlabschnitt 22 leitet. Das ver­ bleibende Licht propagiert zur zweiten reflektierenden Fläche 44, die einen zweiten Teil des Lichts zum Rückstrahlabschnitt 22 führt. Der Spiegel 46 durchdringt das dünnschichtoptische Element 16 vollständig und leitet das verbleibende Licht in Richtung des Rückstrahlabschnitts 22. Die Tiefe der Ver­ tiefungen 48, 50 und 52, die die reflektierenden Flächen 42, 44 und 46 bilden, kann eingestellt werden, um die Intensität des reflektierten Lichts zu kontrollie­ ren. Die Variabilität der Tiefe ermöglicht einen bequemen Weg zur Kontrolle der räumlichen Verteilung des Lichts, das in den Rückstrahlabschnitt 22 eintritt. Die Empfangs- und Verteilerabschnitte 18 bzw. 20 modifizieren die Winkel- und Raumverteilung des Lichts so, daß das Licht durch den Rückstrahlabschnitt 22 aus der Vorrichtung geleitet wird.
Wie in Fig. 5 gezeigt, ist der Rückstrahlabschnitt 22 eine Folge von Stufen 54, die so ausgerichtet sind, daß sie von den reflektierenden Flächen 42, 44 und 46 reflektiertes Licht aufnehmen können. Jede einzelne Stufe 54 besitzt eine gewinkelte Fläche 58 und eine rückwärtige Fläche 32. Die rückwärtige Fläche 32 ist zur emittierenden Fläche 28 parallel. Die gewinkelte Fläche 58 der Stu­ fen 54 ist relativ zum ausgerichteten Licht von den reflektierten Flächen 42, 44 und 46 erhalten wird, geneigt, um das Licht mittels TIR durch die Stirnfläche 28 zu reflektieren. Die gewinkelte Fläche 58 kann metallisiert sein, wenn die Licht­ strahlen auf die Grenzfläche unter einem Winkel kleiner als der Grenzwinkel auftreffen.
Es wurde nur eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Heckleuchtenan­ ordnung beschrieben. Dem Fachmann auf dem Gebiet der Kraftfahrzeugbe­ leuchtungstechnik sind viele Abwandlungen geläufig, die unter den Schutzbe­ reich der Ansprüche fallen.
Bezugszeichenliste
26
Kraftfahrzeug
10
Beleuchtungsanordnung
12
Laserlichtquelle
14
faseroptischer Lichtleiter
16
Dünnschichtoptik-Element
18
Empfangsabschnitt von
16
20
Verteiler
22
Rückstrahlabschnitt
22
28
Stirnfläche
30
halbzylindrische Linse
32
rückwärtige Fläche
32
von
28
34
erstes Ende des faseroptischen Lichtleiters
14
36
zweites Ende des faseroptischen Lichtleiters
14
38
erste Vertiefung von
20
40
parabolische Reflexionsfläche von
38
42
Reflexionsfläche
44
Reflexionsfläche
46
Reflexionsfläche
48
Vertiefung von
20
50
Vertiefung von
20
52
Vertiefung von
20
54
Stufe
56
Kante
58
Fläche von
54

Claims (17)

1. Beleuchtungsanordnung für Kraftfahrzeuge, gekennzeichnet durch:
  • (a) eine Laserlichtquelle (12) zur Lichtemission;
  • (b) ein einziges gemeinsames optisches Element (16) benachbart zur Laserlichtquelle (12) zur Aufnahme deren Lichtes, das aufweist:
    • (i) eine Stirnfläche (28);
    • (ii) einen Eingabeabschnitt (20) mit einem ersten Lichtkollimator,
    • (iii) einen Verteilerabschnitt (20) mit einer Apertur, die einen zweiten Lichtkollimator entlang seiner Kante senkrecht zur Stirnfläche (28) bildet, der so angeordnet ist, daß er parallel ausgerichtetes Licht in eine vorbestimmte Richtung leitet, wobei der Verteiler (20) ferner viele Vertiefungen (48, 50, 52) besitzt, die reflektierende Flächen (40, 42, 44, 46) senkrecht zur Stirnfläche (28) ausgerichtet in einer vorbestimmten Richtung bilden, wobei die Tiefe der vielen Vertiefungen (48, 50, 52) um vorherbestimmte Schrittweiten entlang der vorherbestimmten Richtung zunimmt, und
    • (iv) einen Rückstrahlabschnitt (22) mit vielen Reflexionsfacetten entlang der Länge des optischen Elements (16), wobei jede Reflexionsfacette gegenüber der Stirnfläche (28) geneigt ist.
2. Beleuchtungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Laserlichtquelle (12) ein Diodenlaser ist.
3. Beleuchtungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das einheitliche optische Element (16) eine Dicke zwischen 10 µm und 6 mm besitzt.
4. Beleuchtungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Lichtkollimator eine zylindrische Linse (30) ist.
5. Beleuchtungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Lichtkollimator (30) das Licht parallel zur Stirnfläche (28) und innerhalb des optischen Elements ausrichtet.
6. Beleuchtungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Lichtkollimator ein parabolischer Reflektor (40) ist.
7. Beleuchtungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Lichtkollimator (40) das Licht im wesentlichen parallel zu den re­ flektierenden Facetten ausrichtet.
8. Beleuchtungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das einheitliche optische Element (16) aus einem Polymermaterial besteht.
9. Beleuchtungsanordnung für Kraftfahrzeuge, gekennzeichnet durch:
  • (a) eine entfernte Laserlichtquelle (12) zum Aussenden von Licht;
  • (b) einen Lichtwellenleiter (14) zum Leiten des Lichts der Laserlichtquelle (12), der ein erstes Ende (34) und ein zweites Ende (36) besitzt wobei das erste Ende des Lichtwellenleiter (14) mit der fernen Laserlichtquelle (12) verbunden ist;
  • (c) ein einheitliches optisches Element (16) neben dem zweiten Ende des Lichtwellenleiter (14) zum Empfang von Licht, das optische aufweist:
    • (i) eine Stirnfläche (28);
    • (ii) einen Eingabeabschnitt mit einem ersten Lichtkollimator (30);
    • (iii) einen Verteiler (20) mit einer Apertur, die einen zweiten Lichtkollimator entlang einer Kante desselben senkrecht zur Stirnfläche (28) begrenzt, wobei der zweite Lichtkollimator so angeordnet ist, daß er das ausgerichtete Licht in eine vorbestimmte Richtung leitet; wobei der Verteiler (20) ferner viele Vertiefungen (48, 50, 52) aufweist, deren Reflexionsflächen senkrecht zur Stirnfläche (28) entlang der vorbestimmten Richtung ausgerichtet sind, wobei die vielen Vertiefungen (48, 50, 52) eine entlang der vorbestimmten Richtung stufenweise ansteigende vorbestimmte Tiefe besitzen; und
    • (iv) einen Rückstrahlabschnitt mit vielen Reflexionsfacetten, die sich entlang der Länge des optischen Elements erstrecken, wobei jede Reflexionsfacette gegenüber der Stirnfläche (28) geneigt ist.
10. Beleuchtungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Lichtwellenleiter (14) eine optische Faser ist.
11. Beleuchtungsanordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Lichtwellenleiter (14) einen Durchmesser zwischen 0,1 und 1,0 mm besitzt.
12. Beleuchtungsanordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das einheitliche optische Element (16) eine Dicke zwischen 10 µm und 6 mm besitzt.
13. Beleuchtungsanordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Lichtkollimator eine zylindrische Linse (30) ist.
14. Beleuchtungsanordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Lichtkollimator im optischen Element das Licht parallel zur Stirnfläche (28) ausrichtet.
15. Beleuchtungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Lichtkollimator ein parabolischer Reflektor ist.
16. Beleuchtungsanordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Lichtkollimator das Licht im wesentlichen parallel zu den Reflexionsfacetten ausrichtet.
17. Beleuchtungsanordnung für Kraftfahrzeuge, gekennzeichnet durch:
  • (a) eine ferne Laserlichtquelle (12) zum Aussenden von Licht;
  • (b) einen Lichtwellenleiter (14) zum Übermitteln von Licht von der fernen Laserlichtquelle (12), wobei der Lichtwellenleiter (14) ein erstes Ende (34) und ein zweites Ende (36) aufweist, wobei das erste Ende des Lichtwellenleiters mit der fernen Laserlichtquelle (12) verbunden ist;
  • (c) ein einheitliches optisches Element (16) neben dem zweiten Ende des Lichtwellenleiters (14) zum Aufnehmen dessen Lichts, das aufweist:
    • (i) eine Stirnfläche (28);
    • (ii) einen Eingabeabschnitt mit einem ersten Lichtkollimator, der entlang einer Kante des optischen Elements angeordnet ist, der das Licht parallel zur Stirnfläche (28) im optischen Elements ausrichtet;
    • (iii) einen Verteiler (20) mit einer Apertur normal zur Stirnfläche (28), die einen parabolischen Reflektor senkrecht zur Stirnfläche (28) begrenzt, der das Licht im wesentlichen parallel zur Kante ausrichtet, wobei der Verteiler (20) ferner viele Vertiefungen (48, 50, 52) neben dem parabolischen Reflektor besitzt, einschließlich einer nächsten Vertiefung und einer entferntesten Vertiefung, wobei die vielen Vertiefungen (48, 50, 52) Reflexionsflächen senkrecht zur Stirnfläche (28) bilden, wobei die vielen Vertiefungen (48, 50, 52) sich senkrecht zur Stirnfläche (28) in die Tiefe erstrecken, die schrittweise von der benachbartesten Vertiefung zur entferntesten Vertiefung ansteigt; und
    • (iv) einen Rückstrahlabschnitt mit vielen Reflexionsfacetten, die sich entlang des optischen Elements erstrecken, wobei jede Reflexionsfacette zur Stirnfläche (28) geneigt ist.
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