DE19850443A1 - Light, especially for motor vehicle, has light conducting rod with light source(s), especially light emitting diode(s), section between light inlet, outlet surfaces forming light deflection region - Google Patents
Light, especially for motor vehicle, has light conducting rod with light source(s), especially light emitting diode(s), section between light inlet, outlet surfaces forming light deflection regionInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Leuchte, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit wenigstens einem Lichtleitstab, der ein oder mehrere stirnseitige Lichteintrittsflächen und ein oder mehrere Lichtaustrittsflächen entlang des Lichtleitstabes aufweist, und mit einer oder mehreren, insbesondere als Leuchtdioden ausgebildeten Lichtquellen. The invention relates to a lamp, in particular for Motor vehicles, with at least one light guide rod, the one or several light entry surfaces on the face side and one or several light exit surfaces along the light guide rod has, and with one or more, in particular as LEDs trained light sources.
Leuchten mit Lichtleitstäben sind hinreichend bekannt. So ist z. B. aus der DE 41 29 094 A1 eine Signalleuchte für Kraftfahrzeuge bekannt, in welcher mehrere Lichtleitstäbe in paralleler Anordnung zueinander vorgesehen sind. In diese Lichtleitstäbe wird mittels einer Leuchtdiode am einen stirnseitigen Ende Licht eingestrahlt, welches sich über die Länge des Lichtleitstabes verteilt. Auf der der Lichtaustrittsfläche gegenüberliegenden Seite ist der Lichtleitstab mit einer Vielzahl von Prismen versehen, an denen die Lichtstrahlen in Richtung der Lichtaustrittsfläche umgelenkt werden. Luminaires with light guide rods are well known. So is z. B. from DE 41 29 094 A1 a signal light for Motor vehicles known in which several light guide rods in parallel arrangement to each other are provided. In these Light guide rods are attached to one by means of a light-emitting diode frontal light shone in, which is reflected in the Length of the light guide rod distributed. On the the The light exit surface on the opposite side is the Light guide rod provided with a large number of prisms which the light rays in the direction of the light exit surface be redirected.
Es hat sich gezeigt, dass insbesondere bei längeren Lichtleitstäben die Lichtverteilung entlang des Lichtleitstabes nicht gleichmäßig ist und der Lichtleitstab insbesondere im Bereich des Lichteintritts hell ist, also eine. hohe Leuchtdichte aufweist, die allmählich zu der der Lichteintrittsfläche gegenüberliegenden Seite hin abnimmt. It has been shown that especially with longer ones Lichtleitstäben the light distribution along the Lichtleitstabes is not uniform and the Lichtleitstab is bright, in particular in the area of the light entry, that is to say one. has high luminance that gradually becomes that of Light entry surface opposite side decreases.
Ausgehend von der DE 41 29 094 A1 liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Leuchte bereitzustellen, die eine gleichmäßigere Leuchtdichte besitzt. Starting from DE 41 29 094 A1, the invention is the Task to provide a lamp that a has more uniform luminance.
Diese Aufgabe wird bei einer Leuchte der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass im Wesentlichen zwischen der Lichteintrittsfläche und der Lichtaustrittsfläche ein Abschnitt der Außenseite des Lichtleitstabes als Lichtumlenkbereich ausgebildet ist. This task is for a lamp of the type mentioned Art solved according to the invention in that essentially between the light entry surface and the light exit surface a section of the outside of the light guide rod as Light deflection area is formed.
Die erfindungsgemäß ausgestaltete Leuchte weist also in einem Bereich im Wesentlichen vor der Lichtaustrittsfläche einen Lichtumlenkbereich auf, in welchem die auf diesen auftreffenden Lichtstrahlen in einen bezüglich der normalen Umlenkung ohne Lichtumlenkbereich von der Lichteintrittsfläche weiter weg liegenden Abschnitt des Lichtleitstabes abgelenkt werden. Dieser Lichtumlenkbereich dient also dazu, die Lichtstrahlen, die vor der Lichtaustrittsfläche auf die Außenseite des Lichtleitstabes auftreffen derart abzulenken, dass diese in einen weiter hinten liegenden Abschnitt des Lichtleitstabes gelangen. Auf diese Weise wird der Abschnitt des Lichtleitstabes, der der Lichteintrittsfläche näher liegt, mit einer geringeren Strahlendichte angestrahlt, wobei der Abschnitt des Lichtleitstabes, der der Lichteintrittsfläche entfernt liegt, mit einer höheren Strahlendichte angestrahlt wird. Auf diese Weise wird das austretende Licht wesentlich gleichmäßiger über die Länge des Lichtleitstabes verteilt. The lamp designed according to the invention thus has in one Area essentially in front of the light exit surface Light deflection area in which the on this incident light rays in a with respect to the normal Deflection without a light deflection area from the light entry surface deflected further away section of the light guide rod become. This light deflection area therefore serves the purpose Rays of light shining on the front of the light exit surface To deflect the outside of the light guide rod in such a way that this is in a section of the Light guide rod. This way the section the light guide rod, which is closer to the light entry surface, illuminated with a lower radiation density, the Section of the light guide rod, that of the light entry surface is distant, illuminated with a higher radiation density becomes. In this way, the emerging light becomes essential distributed more evenly over the length of the light guide rod.
Erfindungsgemäß ist der Lichtumlenkbereich derart ausgebildet, dass das auf den Lichtumlenkbereich auftreffende Licht reflektiert wird. Das Licht kann also in einem anderen Bereich des Lichtleitstabes genutzt werden. According to the invention, the light deflection area is designed such that the light striking the light deflection area is reflected. So the light can be in another area of the light guide rod can be used.
Eine Weiterbildung sieht vor, dass der Lichtumlenkbereich in mehrere Unterbereiche unterteilt ist. Diese Unterbereiche können so gewählt werden, dass das dort auftreffende Licht gezielt in die Bereiche des Lichtleitstabes reflektiert werden, die eine geringe Strahlendichte aufweisen oder wo die Leuchtdichte des Lichtleitstabes erhöht werden soll. A further development provides that the light deflection area in is divided into several sub-areas. These sub areas can be selected so that the light that strikes there specifically reflected in the areas of the light guide rod that have a low radiation density or where the Luminance of the light guide rod is to be increased.
Erfindungsgemäß wird der Lichtumlenkbereich von einer oder mehreren ebenen Flächen gebildet. Ebene Flächen haben den wesentlichen Vorteil, dass sie relativ einfach herstellbar sind und die Reflektion des dort auftretenden Lichts relativ einfach berechnet werden kann. According to the invention, the light deflection area is one or formed several flat surfaces. Flat surfaces have the significant advantage that they are relatively easy to manufacture are and the reflection of the light occurring there relative can be easily calculated.
Erfindungsgemäß steht die Fläche unter einem Winkel zur Achse des Lichtleitstabes. Auf diese Weise wird das auf den Umlenkbereich auftreffende Licht stärker in Richtung der Achse reflektiert, d. h. das reflektierte Licht kann gezielt in bestimmte Bereiche des Lichtleitstabes gelenkt werden. According to the invention, the surface is at an angle to the axis of the light guide rod. In this way it is on the Deflection area light incident more strongly in the direction of the axis reflected, d. H. the reflected light can be targeted in certain areas of the light guide rod are directed.
Eine andere Ausführungsform sieht vor, dass die Fläche unter einem Winkel zur Außenoberfläche des Lichtleitstabes steht. Auch bei diesem Ausführungsbeispiel kann durch die Winkellage der Fläche bzw. des Lichtumlenkbereichs das von diesem reflektierte Licht gezielt in dunklere Bereiche oder aufzuhellende Bereiche des Lichtleitstabes reflektiert werden. Another embodiment provides that the area under stands at an angle to the outer surface of the light guide rod. Also in this embodiment, the angular position the area or the light deflection area that of this reflected light specifically in darker areas or areas of the light guide rod to be lightened are reflected.
Mit Vorzug ist die Fläche derart geneigt, dass sich der Querschnitt des Lichtleitstabes ausgehend von der Lichteintrittsfläche verjüngt. Auf diese Weise wird ein Abschnitt des eintretenden Lichtkegels ausgeblendet und in einen oder mehrere andere Bereiche des Lichtleitstabes reflektiert. The surface is preferably inclined such that the Cross section of the light guide rod starting from the Light entry surface tapers. In this way, a Section of the incoming light cone is hidden and in one or more other areas of the light guide rod reflected.
Eine Weiterbildung sieht vor, dass der Lichtumlenkbereich von einer oder mehreren gekrümmten Flächen gebildet wird. Diese Flächen können stetig gekrümmt sein, der Umlenkbereich kann jedoch auch eine Freiformfläche sein. Hierdurch wird die Möglichkeit geschaffen, dass Lichtstrahlen exakt in diejenigen Bereiche reflektiert werden, in denen die Strahlendichte zu niedrig ist. Die Fläche kann konvex und/oder konkav gekrümmt sein. Die konvex und konkav gekrümmten Bereiche können beliebig hintereinander liegen. Außerdem können sich gekrümmte und ebene Bereiche abwechseln. Die Krümmung kann in Längsrichtung und/oder in Umfangsrichtung des Lichtleitstabes liegen. Außerdem kann die gekrümmte Fläche zusätzlich geneigt sein. A further development provides that the light deflection area from one or more curved surfaces is formed. This Surfaces can be continuously curved, the deflection area can however, it can also be a free-form surface. This will make the Possibility created that light rays exactly in those Areas are reflected where the radiation density increases is low. The surface can be convex and / or concave his. The convex and concave curved areas can lie in any order. They can also be curved and alternate flat areas. The curvature can be in Longitudinal direction and / or in the circumferential direction of the light guide rod lie. In addition, the curved surface can also be inclined his.
Eine Weiterbildung sieht vor, dass die Außenseite des Lichtleitstabes nach dem Lichtumlenkbereich mit einer den Querschnitt des Lichtleitstabes vergrößernden Stufe versehen ist. Diese Ausgestaltung der Außenseite des Lichtleitstabes bewirkt eine Teilabschattung eines sich an den Lichtumlenkbereich anschließenden Abschnitts der Lichtaustrittsfläche. Mit dieser Stufe kann gezielt auf zu helle Abschnitte, in welcher die Strahlendichte zu hoch ist, eingewirkt werden, indem ein Teil dieser Strahlen über die Stufe abgeschattet und über den Lichtumlenkbereich in einen oder mehrere andere Abschnitte der Lichtaustrittsfläche reflektiert werden. Mit dem Lichtumlenkbereich werden also Strahlen gezielt in zu dunkle Abschnitte der Lichtaustrittsfläche reflektiert und mit der Stufe werden gezielt zu helle Abschnitte der Lichtaustrittsfläche teilabgeschattet. A further training provides that the outside of the Light guide rod after the light deflection area with a Provide cross section of the light guide enlarging step is. This configuration of the outside of the light guide rod causes a partial shading of itself Light deflection area adjoining section of the Light-emitting surface. With this level you can move on bright sections, in which the radiation density is too high, be acted upon by part of these rays over the Shaded step and over the light deflection area into one or several other sections of the light exit surface be reflected. So with the light deflection area Beams into too dark sections of the Light exit surface are reflected and with the step targeted too bright sections of the light exit surface teilabgeschattet.
Bevorzugt entspricht die Höhe der Stufe der Querschnittsreduzierung des Lichtleitstabes im Lichtumlenkbereich. Somit weist der Lichtleitstab im Anschluss an die Stufe wieder seinen Ausgangsquerschnitt auf. The height of the step preferably corresponds to Cross-section reduction of the light guide rod in Lichtumlenkbereich. Thus, the light guide rod has in the connection to the stage again its initial cross-section.
Vorteilhaft ist bzw. sind die Flächen des Lichtumlenkbereichs und/oder die Außenfläche der Stufe verspiegelt. Hierdurch wird eine optimale Reflektion des auf diese Bereiche auftreffenden Lichts erzielt. The surfaces of the light deflection area are or are advantageous and / or the outer surface of the step is mirrored. This will an optimal reflection of what strikes these areas Light achieved.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist der Lichtleitstab gebogen und sind der Lichtumlenkbereich und/oder die Stufe an der Bogeninnenseite vorgesehen. Insbesondere bei gebogenen Lichtleitstäben, bei denen eine gleichmäßige Lichtverteilung relativ schwierig ist, kann sowohl über den Lichtumlenkbereich als auch über die Stufe ein Teil des eingestrahlten Lichtes exakt von zu hellen Bereichen in dunklere Bereiche umgelenkt werden. According to one embodiment, the light guide rod is bent and are the light deflection area and / or the step at the Inside of the bow provided. Especially with curved ones Light guide rods, with an even light distribution is relatively difficult, both over the light deflection area as well as part of the incident light via the step redirected exactly from areas that are too bright to darker areas become.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnung bevorzugte Ausführungsbeispiele im Einzelnen beschrieben sind. Further advantages, features and details of the invention result from the subclaims and the following Description in the with reference to the drawing preferred embodiments are described in detail.
Dabei können die in der Zeichnung dargestellten und in den Ansprüchen sowie in der Beschreibung erwähnten Merkmale jeweils einzeln für sich oder in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein. In der Zeichnung zeigen: It can be shown in the drawing and in the Claims and features mentioned in the description each individually or in any combination be essential to the invention. The drawing shows:
Fig. 1 eine Draufsicht auf ein erstes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Lichtleitstabes; Figure 1 is a plan view of a first embodiment of the light guide rod according to the invention.
Fig. 2 eine Draufsicht auf ein zweites Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Lichtleitstabes; Fig. 2 is a plan view of a second embodiment of the light guide rod according to the invention;
Fig. 3 eine Draufsicht auf einen Lichtleitstab gemäß dem Stand der Technik; und Fig. 3 is a plan view of a light guide rod according to the prior art; and
Fig. 4 einen Querschnitt durch eine Leuchte mit einem eingesetzten gebogenen Lichtleitstab gemäß der Erfindung. Fig. 4 shows a cross section through a lamp with an inserted curved light guide rod according to the invention.
In der Fig. 1 ist mit dem Bezugszeichen 10 ein Lichtleitstab bezeichnet, der eine Lichteintrittsfläche 12 und eine Lichtaustrittsfläche 14 aufweist. Die der Lichteintrittsfläche 12 gegenüberliegende Fläche 16 könnte ebenfalls als Lichteintrittsfläche ausgebildet sein, sie ist jedoch beim dargestellten Ausführungsbeispiel verspiegelt. Das Licht wird von einer als Leuchtdiode 18 ausgeführter Lichtquelle 20erzeugt, wobei die Lichtstrahlen kegelförmig von der Leuchtdiode 18 ausgehen und in den Lichtleitstab 10 eintreten. In FIG. 1, a light guide rod is denoted by the reference numeral 10, having a light entrance surface 12 and a light exit face 14. The surface 16 opposite the light entry surface 12 could also be designed as a light entry surface, but is mirrored in the exemplary embodiment shown. The light is generated by a light source 20 designed as a light-emitting diode 18 , the light rays emerging conically from the light-emitting diode 18 and entering the light guide rod 10 .
Der Lichtaustrittsfläche 14 liegt ein Bereich 22 mit einer Vielzahl von Prismen 24 gegenüber. An diesen Prismen 24 werden die Lichtstrahlen 26 reflektiert und in Richtung der Lichtaustrittsfläche 14 umgelenkt. Dem Bereich 22 und somit der Lichtaustrittsfläche 14 vorgeschaltet befindet sich ein Lichtumlenkbereich 28, welcher dazu dient, einen Teil der Lichtstrahlen 30 derart umzulenken, dass sie in einen anderen Abschnitt des Bereiches 22 treffen. Dieser Lichtumlenkbereich 28, der Bereich 22 sowie die Fläche 16 sind an ihrer Außenseite verspiegelt, so dass die Lichtverluste auf ein Minimum begrenzt sind. A region 22 with a multiplicity of prisms 24 is located opposite the light exit surface 14 . The light beams 26 are reflected on these prisms 24 and deflected in the direction of the light exit surface 14 . Upstream of the area 22 and thus of the light exit surface 14 is a light deflection area 28 which serves to deflect part of the light beams 30 in such a way that they strike another section of the area 22 . This light deflection area 28 , the area 22 and the surface 16 are mirrored on their outside, so that the light losses are limited to a minimum.
Der Lichtumlenkbereich 28 ist beim in der Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel als ebene Fläche ausgebildet und derart geneigt angeordnet, dass sich der Querschnitt des Lichtleitstabes 10 ausgehend von der Lichteintrittsfläche 12 in der Richtung der Fläche 16 verringert. Die Fläche 32 ist dabei sowohl gegenüber der Lichtaustrittsfläche 14, also in Bezug auf den Bereich 22 als auch zur Achse 34 des Lichtleitstabes 10 geneigt angeordnet. In the exemplary embodiment shown in FIG. 1, the light deflection area 28 is designed as a flat surface and is arranged at an incline such that the cross section of the light guide rod 10 decreases in the direction of the surface 16 starting from the light entry surface 12 . The surface 32 is arranged inclined both with respect to the light exit surface 14 , that is to say in relation to the region 22, and also to the axis 34 of the light guide rod 10 .
Beim Ausführungsbeispiel der Fig. 2 besteht der Lichtumlenkbereich 28 aus zwei Unterbereichen 36 und 38, wobei der Unterbereich 36 als ebene Fläche und der Unterbereich 38als gekrümmte Fläche ausgebildet sind. Auf diese Weise können die auf den Lichtumlenkbereich 28 auftreffende Lichtstrahlen 30 gezielt in jene Bereiche des Lichtleitstabes 10 reflektiert werden, in denen die Strahlendichte zu gering ist. Der Übergang vom einen Unterbereich in den anderen Unterbereich kann dabei auch stetig erfolgen. Der Lichtumlenkbereich 28 kann jedoch auch als Freiformfläche ausgebildet sein. In the exemplary embodiment in FIG. 2, the light deflection region 28 consists of two sub-regions 36 and 38 , the sub-region 36 being designed as a flat surface and the sub-region 38 as a curved surface. In this way, the light rays 30 striking the light deflection region 28 can be reflected in a targeted manner in those regions of the light guide rod 10 in which the radiation density is too low. The transition from one sub-area to the other sub-area can also take place continuously. However, the light deflection area 28 can also be designed as a free-form surface.
In der Fig. 3 ist ein Lichtleitstab 1 gemäß dem Stand der Technik dargestellt, der ebenfalls eine Lichteintrittsfläche 2 und eine Lichtaustrittsfläche 3 aufweist. Der Lichtaustrittsfläche 3 gegenüberliegend sind ebenfalls Prismen 4 zugeordnet, die von den von einer Leuchtdiode S ausgehenden Lichtstrahlen 6 angestrahlt werden. Eine Korrektur der Strahlendichte erfolgt bei diesem Lichtleitstab 1 jedoch nicht. In FIG. 3, a light guide rod 1 is shown according to the prior art, which also has a light entrance surface 2 and a light exit surface 3. Opposite the light exit surface 3 are likewise assigned prisms 4 which are illuminated by the light rays 6 emitted by a light emitting diode S. However, the radiation density is not corrected in this light guide rod 1 .
In der Fig. 4 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, wobei hier in einer insgesamt mit 40 bezeichneten Leuchte ein gebogener Lichtleitstab 10 angeordnet ist. Die Prismen 24 befinden sich bei diesem Lichtleitstab 10 auf der Bogeninnenseite und die Lichtaustrittsfläche 14 auf der Bogenaußenseite. Es ist deutlich erkennbar, dass der der Lichteintrittsfläche 12 zugewandte Abschnitt 42 mit wesentlich mehr Licht beaufschlagt wird, d. h. eine höhere Strahlendichte aufweist, und dieser Abschnitt 42 von einem Abschnitt 44 gefolgt wird, der eine geringere Strahlendichte besitzt. Dies ist dadurch bedingt, dass der Lichtleitstab 10 gebogen ist und deshalb ein Großteil der von der Leuchtdiode 18 ausgesandten Lichtstrahlen 26 auf einen Abschnitt 46, der der Lichtaustrittsfläche 14 vorgelagert ist, auftreffen. Bevorzugt ist dieser Abschnitt 46 an seiner Außenfläche verspiegelt. Von diesem Abschnitt 46 werden die Lichtstrahlen in Richtung des Abschnitts 42 reflektiert und gelangen daher kaum in den Abschnitt 44. Der Abschnitt 42 erscheint daher heller als der Abschnitt 44. FIG. 4 shows a further exemplary embodiment of the invention, a curved light guide rod 10 being arranged here in a luminaire designated overall by 40. The prisms 24 are in this light guide rod 10 on the inside of the arch and the light exit surface 14 on the outside of the arch. It can be clearly seen that the section 42 facing the light entry surface 12 is exposed to significantly more light, ie has a higher radiation density, and this section 42 is followed by a section 44 which has a lower radiation density. This is due to the fact that the light guide rod 10 is bent and therefore a large part of the light beams 26 emitted by the light-emitting diode 18 impinge on a section 46 which is in front of the light exit surface 14 . This section 46 is preferably mirrored on its outer surface. From this section 46 , the light rays are reflected in the direction of section 42 and therefore hardly reach section 44 . Section 42 therefore appears lighter than section 44 .
Auch bei diesem Ausführungsbeispiel ist dem Bereich 22 und somit dem Abschnitt 42 und der Lichtaustrittsfläche 14 der Lichtumlenkbereich 28 als ebene Fläche vorgelagert, an welchem die Lichtstrahlen 30 derart abgelenkt werden, dass sie, wiederum reflektiert an der Lichtaustrittsfläche 14, in den Abschnitt 44 gelenkt werden. Auf diese Weise wird der Abschnitt 44 wesentlich besser ausgeleuchtet. In this exemplary embodiment, too, the area 22 and thus the section 42 and the light exit surface 14 are preceded by the light deflection area 28 as a flat surface, on which the light beams 30 are deflected in such a way that, again reflected on the light exit surface 14 , they are directed into the section 44 , In this way, the section 44 is illuminated much better.
In der Fig. 4 schließt sich an den Lichtumlenkbereich 28 außerdem eine Stufe 48 an, die eine Teilabschattung des Abschnitts 42 bewirkt. Aufgrund dieser Stufe 48 wird ein Teil der in Richtung des Abschnitts 42 gerichteten Lichtstrahlen ausgeblendet. Dies bewirkt, dass sich die Strahlendichte des Abschnitts 42 verringert und dadurch dieser Abschnitt 42 geringfügig abgedunkelt wird. In FIG. 4, a step 48 also adjoins the light deflection area 28 , which effects partial shading of the section 42 . Because of this step 48 , part of the light beams directed in the direction of the section 42 are masked out. This has the effect that the radiation density of the section 42 is reduced and this section 42 is thereby darkened slightly.
In den Ausführungsbeispielen der Fig. 1 und 2 ist die Stufe 48 ebenfalls vorgesehen. In the exemplary embodiments in FIGS. 1 and 2, stage 48 is also provided.
Zusammenfassend kann festgestellt werden, dass über den Lichtumlenkbereich 28 der Abschnitt 44 aufgehellt und über die Stufe 48 der Abschnitt 42 abgedunkelt wird. Auf diese Weise wird eine gleichmäßigere Ausleuchtung des gebogenen Lichtleitstabes 10 gemäß Fig. 4 sowie der Lichtleitstäbe 10 der Fig. 1 und 2 erzielt. In summary, it can be stated that section 44 is brightened via light deflection area 28 and section 42 is darkened via step 48 . In this way, a more uniform illumination of the curved light guide rod 10 according to FIG. 4 and the light guide rods 10 of FIGS. 1 and 2 is achieved.
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