DE19831002A1 - Blinkleuchte für ein Kraftfahrzeug - Google Patents

Blinkleuchte für ein Kraftfahrzeug

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Blinkleuchte für ein Kraftfahrzeug mit mindestens einer Lichtquelle (1). DOLLAR A Damit die gattungsgemäße Blinkleuchte über einen größeren Winkel sichtbar ist bei gleichzeitiger Beibehaltung einer hohen Leuchtkraft im eingeschalteten Zustand und kostengünstig herzustellen ist, wird vorgeschlagen, mindestens einen Lichtleiter (3) vor der mindestens einen Lichtquelle (1) anzuordnen, der ein vorgegebenes Streuvermögen aufweist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Blinkleuchte für ein Kraftfahrzeug mit mindestens einer Lichtquelle in einem Gehäuse, das eine Rückwand umfaßt.
Herkömmliche Blinkleuchten umfassen ein Gehäuse, in dem mindestens eine Lichtquelle hinter einer lichtdurchlässigen Lichtscheibe angeordnet ist, die das Gehäuse zu einer Seite abdeckt. Die der Lichtscheibe gegenüberliegende Wand des Gehäuses ist i. a. als Reflektor ausgebildet, um von der Lichtquelle nach hinten abgestrahltes Licht nach vorne durch die Lichtscheibe zu werfen und so die Lichtintensität der Lichtquelle besser auszunützen. Als Lichtquelle kann dabei insbesondere aus Gründen der Lebensdauer und der Energieeinsparung eine Licht emittierende Diode (LED) verwendet werden.
Die heutigen Blinkleuchten weisen jedoch hauptsächlich eine nur eine einzige Lichtquelle auf. Will man die Blinkleuchte über einen größeren Raumwinkel sichtbar erscheinen lassen, so müssen mehrere Lichtquellen verwendet werden, die auf einer Grundfläche der Blinkleuchte verteilt angeordnet werden. Dies bedeutet jedoch bei der Fertigung der Blinkleuchte einen wesentlich höheren Aufwand.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, die gattungsgemäße Blinkleuchte so weiterzubilden, daß sie über einen größeren Winkel sichtbar ist bei gleichzeitiger Beibehaltung einer hohen Leuchtkraft im eingeschalteten Zustand und daß sie kostengünstig herzustellen ist.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Leuchte mit den Merkmalen nach Anspruch 1. Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Unteransprüche.
Die Lösung der Aufgabe beruht im wesentlichen darauf, daß das Licht aus einer Lichtquelle in einen länglichen Lichtleiter eingestrahlt wird, der über seine Länge eine vorgegebene Verteilung von Streuzentren aufweist. An diesen Streuzentren wird das Licht, das sich in Längsrichtung des Lichtleiters ausbreitet, gestreut, so daß seine Ausbreitungsrichtung eine Komponente quer zu der Längenausdehnung des Lichtleiters erhält. Damit wird erreicht, daß es entweder direkt in die gewünschte Richtung den Lichtleiter verläßt oder auf einen Reflektor trifft und von diesem in die gewünschte Richtung gelenkt wird.
Die erfindungsgemäße Blinkleuchte für ein Kraftfahrzeug mit einer Lichtquelle und einem Reflektor, ist gekennzeichnet durch einen Lichtleiter, der ein vorgegebenes Streuvermögen hat. Dabei wird unter dem Streuvermögen des Lichtleiters die Anzahl der Streuzentren in dem Lichtleiter in bezug auf das Volumen des Lichtleiters verstanden.
Vorzugsweise nimmt bei der erfindungsgemäßen Blinkleuchte das Streuvermögen des Lichtleiters mit der Entfernung von der Lichtquelle ab, insbesondere logarithmisch. Dadurch wird erreicht, daß die gestreute Strahlung über die Länge des Lichtleiters und damit über die Blinkleuchte linear und/oder gleichförmig verteilt ist.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist die Blinkleuchte zwei Lichtquellen auf, die am jeweils gegenüber liegenden Ende des Lichtleiters angeordnet sind. Dadurch wird die zur Verfügung stehende Lichtintensität erhöht.
Die Streuzentren in dem Lichtleiter können Gaseinschlüsse sein, oder die Streuung wird dadurch erreicht, daß die Oberfläche des Lichtleiters strukturiert ist.
Als weitere Ausführungsform kann der Lichtleiter mehrere im wesentlichen parallel verlaufende Lichtleiterfasern umfassen, die eine jeweils unterschiedliche Länge haben, so daß pro Längenabschnitt des Lichtleiters über den gesamten Lichtleiter in etwa gleich viele Lichtleiterfasern enden. Vorzugsweise haben in dieser Ausführungsform die Lichtleiterfasern jeweils an ihrem von der Lichtquelle abgewandten Ende eine Abstrahlfläche, die abgeschrägt ist, wobei die Abstrahlflächen aller Lichtleiterfasern in denselben Neigungswinkel gegenüber einer Achse des Lichtleiters haben. Diese Ausführungsform hat den Vorteil, daß sich die Herstellung der erfindungsgemäßen Blinkleuchte vereinfacht, und der Lichtleiter kann leichter einer gegebenen Oberflächenform angepaßt werden, insbesondere können Krümmungen des Lichtleiters einfacher verwirklicht werden, was bei einem Lichtleiter, der aus einem Block geformt ist, schwierig ist.
Die erfindungsgemäße Blinkleuchte hat den Vorteil, daß sie einfach und kostengünstig herzustellen ist und keinen zusätzlichen Aufwand bei der Montage erfordert, da nur eine Lichtquelle montiert werden muß. Ferner können leicht verschiedene Formen an Blinkleuchten hergestellt werden, da sich der Lichtleiter leicht an jede Oberfläche anpassen läßt.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung, wobei bezug genommen wird auf die beigefügten Zeichnungen.
Fig. 1 zeigt einen Querschnitt senkrecht zur Längsausdehnung des Lichtleiters einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Blinkleuchte mit Lichtquelle.
Fig. 2 zeigt einen Querschnitt entlang der Längsausdehnung des Lichtleiters einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Blinkleuchte mit Lichtquelle.
Fig. 3 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung im Querschnitt entlang der Längsausdehnung des Lichtleiters.
Die in Fig. 1 dargestellte Blinkleuchte umfaßt eine Lichtquelle 1, die in dem dargestellten Ausführungsbeispiel eine LED ist. Die Lichtquelle 1 ist über zwei Versorgungsleitungen 2 mit dem elektrischen Bordnetz des Fahrzeugs verbunden. Über die beiden Versorgungsleitungen 2 wird die LED 1 mit Strom versorgt, wenn die Blinkleuchte Licht abstrahlen soll.
Erfindungsgemäß umfaßt die Blinkleuchte einen Lichtleiter 3. Der Lichtleiter 3 hat in der dargestellten Ausführungsform eine längliche Form und ist in bezug auf die Lichtquelle 1 so angeordnet, daß das Licht von der Lichtquelle 1 ohne große Verluste in den Lichtleiter eingekoppelt wird und sich entlang der Längsrichtung des Lichtleiters 3 ausbreiten kann. Für eine möglichst verlustfreie Einkopplung des Lichtes aus der Lichtquelle 1 in den Lichtleiter 3 kann der Übergang zwischen der Lichtquelle 1 und dem Lichtleiter 3 über ein (nicht dargestelltes) Zwischenmedium wie Silikon, einem durchsichtigen Klebstoff oder dergleichen erfolgen. Außerdem kann die Lichtquelle 1 mit einer Sammellinse oder ähnlichem versehen sein, die mit dem Lichtleiter 3 in einem Stück vergossen wird.
Der Lichtleiter 3 erstreckt sich entlang einer Linie auf der Oberfläche des Fahrzeugs. Normalerweise dient ein Lichtleiter dazu, eine optische Verbindung zwischen einem ersten Ort, an dem sich eine Lichtquelle befindet, und einem zweiten Ort, an dem das Licht benötigt wird, ohne große Verluste herzustellen. Der Zweck des Lichtleiters 3 gemäß der Erfindung ist dagegen, daß die Lichtquelle 1 über einen vorgegebenen Bereich "ausgedehnt" wird: Das Licht, das in den Lichtleiter 3 eingekoppelt wird, wird beim Durchtritt durch den Lichtleiter 3 vielfach gestreut, so daß die Abstrahlung des Lichtes über eine größere Fläche, nämlich die Längsausdehnung und den Durchmesser des Lichtleiters 3 erfolgt. Die Streuung im Lichtleiter 3 ist bei den üblichen Verwendungen von Lichtleitern unerwünscht. Um die Streuung aber zur besseren Umsetzung der Erfindung zu vergrößern, wird als Lichtleiter 3 ein durchsichtiges Medium verwendet, in das viele Streuzentren 5 eingebettet sind. Die Streuzentren 5 können eingelagerte Partikel sein, z. B. Pigmente, oder es können Gaseinschlüsse, insbesondere Lufteinschlüsse sein. Vorzugsweise sind die Pigmente nicht farbselektiv sondern weiß. Es kann aber auch ein farbiges Pigment verwendet werden, um den Lichtleiter 3 auch in dem ausgeschalteten Zustand der Lichtquelle 1 farbig erscheinen zu lassen. Unter dem Streuvermögen des Lichtleiters 3 wird im folgenden die Anzahl der Einschlüsse im Material des Lichtleiters 3 pro Volumen verstanden.
Der Strahlengang des gestreuten Lichtes aus der Lichtquelle 1 durch den Lichtleiter 3 und die Streuung in dem Lichtleiter 3 ist exemplarisch an einigen Lichtstrahlen 6 in Fig. 1 dargestellt. Das Licht breitet sich in dem Lichtleiter 3 geradlinig aus, bis es auf ein Streuzentrum 5 trifft. Dort wird es abgelenkt, so daß es aus dem Lichtleiter 3 austritt. Somit ergibt sich z. B. bei einem 10 cm langen Lichtleiter mit einer mittleren Dichte der Streuzentren von 1 × 103 cm-3, deren Durchmesser in der Größenordnung von 1/10 mm liegt, und einer Lichtquelle auf nur einer Seite nach 10 cm Lichtleiter eine Abnahme der Lichtintensität auf etwa die Hälfte der ursprünglichen Lichtintensität, der restliche Anteil ist entlang dem Lichtleiter in Querrichtung abgestrahlt worden.
Die Abstrahlung in Querrichtung zur Längsachse des Lichtleiters 3 erfolgt zufällig, d. h. in alle Richtungen gleichmäßig. Damit aber nicht Licht verlorengeht, ist auf einer Seite, in Fig. 1 durch eine fett gezeichnete Linie über dem Lichtleiter 3 dargestellt, ein Reflektor 4 vorgesehen, der insbesondere in die Rückwand eines (nicht dargestellten) Gehäuses der erfindungsgemäßen Blinkleuchte integriert sein kann. Licht, das nach unten aus dem Lichtleiter 3 gestreut wird, verläßt somit den Lichtleiter 3 und die Blinkleuchte ungehindert. Licht, das in Fig. 1 nach oben aus dem Lichtleiter 3 gestreut wird, trifft auf den Reflektor 4, wird dort reflektiert, durchläuft ein zweites Mal den Lichtleiter 3 und verläßt dann die Blinkleuchte nach unten in Fig. 1. Dabei kann es bei dem zweiten Durchtritt durch den Lichtleiter 3 erneut gestreut werden. Dies ist aber für das Verständnis der Erfindung nicht von Bedeutung.
Der Aufbau nach Fig. 1 ist zur Verdeutlichung in Fig. 2 im Querschnitt senkrecht zur Achse des Lichtleiters 3 gezeigt. Dabei befindet sich der Reflektor 4 in ursprünglicher Ausbreitungsrichtung des Lichtes gesehen links von dem Lichtleiter 3. Das Licht wird bei dem Aufbau nach Fig. 2 demnach nach rechts abgestrahlt und verläßt die Blinkleuchte, oder es wird nach rechts abgestrahlt, wird von dem Reflektor 4 zurückgeworfen, tritt ein zweites Mal durch den Lichtleiter 3 und verläßt erst danach die Blinkleuchte. Zur optimalen Ausnutzung des nach links abgestrahlten Lichtes und zur Bündelung des Lichtes befindet sich der Lichtleiter 3 bei dieser Anordnung vorzugsweise in dem Fokus des Reflektors 4.
Der Anteil des Lichtes, der sich ausgehend von der Lichtquelle 1 bis zum Ende des Lichtleiters 3 ungestreut fortpflanzt, kann am Ende des Lichtleiters 3 in seiner Ausbreitungsrichtung umgekehrt werden, indem ein (nicht dargestellter) Spiegel an dem der Lichtquelle 2 gegenüberliegenden Ende des Lichtleiters 3 vorgesehen wird. Das durch den Spiegel zurückgeworfene Licht wird ebenfalls bei der Ausbreitung in dem Lichtleiter 3 gestreut, und es wird wiederum der gleiche Anteil des Lichtes (die Hälfte bei dem obigen Beispiel) aus dem Lichtleiter 3 abgestrahlt, so daß nach dem zweiten Durchlaufen des Lichtleiters nunmehr über 3/4 des Lichtes von der Lichtquelle 2 quer zur Längsachse des Lichtleiters 3 abgestrahlt sind.
Um den Ausnutzungsgrad an Licht noch weiter zu erhöhen, kann vor der Lichtquelle 2 ein weiterer halbdurchlässiger Spiegel vorgesehen sein. Dadurch wird nach dem nächsten Durchlaufen des Lichtes der Grad an gestreutem Licht auf 7/8 erhöht, etc. .
Die gesamte im Lichtleiter 3 zur Verfügung stehende Lichtintensität kann dadurch variiert werden, daß entweder nur eine Lichtquelle auf einer Seite des Lichtleiters verwendet wird, daß zwei Lichtquellen auf beiden Seiten des Lichtleiters angeordnet werden oder daß eine Lichtquelle auf einer Seite des Lichtleiters und eine Spiegelvorrichtung auf der gegenüber liegenden Seite des Lichtleiters vorgesehen wird.
Die Intensität des gestreuten Lichtes nimmt über die Länge des Lichtleiters 3 ab. Soll die Intensitätsverteilung des Streulichtes über die Länge des Lichtleiters 3 jedoch gleichmäßig sein, so wird das Streuvermögen des Lichtleiters 3 derart gewählt, daß die Dichte der Streuzentren 5 mit der Entfernung von der Lichtquelle 1 abnimmt. Die Abnahme der Streulichtes über die Länge des Lichtleiters 3 ist außerdem nicht linear, sondern erfolgt exponentiell. Für eine möglichst homogene Verteilung des Streulichts über die Länge des Lichtleiters 3 nimmt das Streuvermögen des Lichtleiters 3 bzw. die Dichte der Streuzentren 5 daher vorzugsweise logarithmisch ab.
In Fig. 1 ist der Lichtleiter 3 aus einem Stück geformt. Dies ist nicht unbedingt erforderlich, er kann auch aus mehreren Bestandteilen bestehen, insbesondere aus mehreren im wesentlichen parallel verlaufenden Lichtleitfasern 7. Eine solche Ausführungsform ist in Fig. 3 dargestellt. Die Lichtleiterfasern 7 sind zu einem Bündel zusammengefaßt, das den Lichtleiter 3 bildet. Sie sind unterschiedlich lang, so daß über die Längsausdehnung des Lichtleiters 3 immer in etwa gleich viele Lichtleiterfasern 7 pro Längenabschnitt enden. Jeder Endpunkt einer Lichtleiterfaser wirkt dann als eine eigen Lichtquelle, die Licht ausstrahlt. Mit anderen Worten, die Lichtquelle 1, die sich an einem Ende des Bündels aus Lichtleiterfasern 7 befindet, wird aufgeteilt auf eine Vielzahl von Lichtquellen, die sich regelmäßig über die Länge des Lichtleiters 3 verteilen.
Damit das Licht aus den Lichtleiterfasern 7 vorzugsweise in eine gewünschte Richtung abgestrahlt wird und nicht wie bei der Ausführungsform nach Fig. 1 und 2 in alle Richtungen gleichmäßig, sind die End- oder Abstrahlflächen 8 der Lichtleiterfasern 7 vorzugsweise abgeschrägt, so daß die Flächennormale aller Abstrahlflächen 8 parallel liegen und eine Komponente in die gewünschte Richtung des Lichtes aufweisen. Mit anderen Worten, die Lichtleiterfasern 7 weisen jeweils an ihrem von der Lichtquelle 1 abgewandten Ende eine Abstrahlfläche 8 auf, die derart abgeschrägt ist, daß die Abstrahlflächen aller Lichtleiterfasern 7 denselben Neigungswinkel gegenüber der Längsrichtung des Lichtleiters 3 haben.
Im übrigen ist es auch möglich, den Lichtleiter 3 in einem Stück herzustellen und ihn analog zu dem Bündel aus unterschiedlich langen Lichtleiterfasern 7 in regelmäßigen Abständen abzustufen oder einzukerben. So läßt sich eine im wesentlichen gleiche Struktur wie in Fig. 3 erreichen, wobei nur die Übergänge zwischen den einzelnen Lichtleiterfasern 7 quer zur Längsrichtung des Lichtleiters 3 entfallen. Entsprechend kann bei (nicht dargestellten) Einkerbungen der Oberfläche des Lichtleiters 3 die Abstrahlung des Lichtes quer zur Längsachse des Lichtleiters 3 bewirkt werden.
Die Darstellung in den Figuren ist nicht maßstabsgetreu: Der Durchmesser des Lichtleiters muß nicht wie in Fig. 1 dargestellt mit dem Durchmesser der Lichtquelle übereinstimmen. Es kann ebenso von Vorteil sein, statt nur einer Lichtquelle 1 mehrere nebeneinander angeordnete Lichtquellen zu verwenden, die alle parallel in den Lichtleiter 3 einstrahlen. 1 Lichtquelle, LED
2 elektrische Versorgungsleitungen
3 Lichtleiter
4 Rückwand, Reflektor
5 Streuzentrum
6 Lichtstrahl
7 Lichtleiterfaser
8 Abstrahlfläche der Lichtleiterfaser

Claims (9)

1. Blinkleuchte für ein Kraftfahrzeug mit mindestens einer Lichtquelle (1), gekennzeichnet durch mindestens einen Lichtleiter (3) vor der mindestens einen Lichtquelle (1), der ein vorgegebenes Streuvermögen aufweist.
2. Blinkleuchte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Streuvermögen des Lichtleiters (3) mit der Entfernung von der Lichtquelle (1) abnimmt.
3. Blinkleuchte nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Streuvermögen des Lichtleiters (1) logarithmisch abnimmt.
4. Blinkleuchte nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie zwei Lichtquellen (1) umfaßt, die an den beiden gegenüberliegenden Enden des mindestens einen Lichtleiters (3) angeordnet sind.
5. Blinkleuchte nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Streuzentren in dem Lichtleiter (3) Gaseinschlüsse und/oder Partikel sind.
6. Blinkleuchte nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Lichtleiter (3) in einem Reflektor (4) angeordnet ist, der sich auf einer Seite des Lichtleiters (3) erstreckt.
7. Blinkleuchte nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche des Lichtleiters (3) strukturiert ist.
8. Blinkleuchte nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Lichtleiter (3) mehrere im wesentlichen parallel verlaufende Lichtleiterfasern (7) umfaßt, die eine jeweils unterschiedliche Länge haben, so daß pro Längenabschnitt des Lichtleiters (3) über den gesamten Lichtleiter (3) in etwa gleich viele Lichtleiterfasern (7) enden.
9. Blinkleuchte nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtleiterfasern (7) jeweils an ihrem von der Lichtquelle (1) abgewandten Ende eine Abstrahlfläche (8) aufweisen, die abgeschrägt ist, wobei die Abstrahlflächen aller Lichtleiterfasern (7) denselben Neigungswinkel gegenüber der Längsrichtung des Lichtleiters (3) haben.
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