DE19930461A1 - Fahrzeugleuchte - Google Patents
FahrzeugleuchteInfo
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- F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
- F21S43/00—Signalling devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. brake lamps, direction indicator lights or reversing lights
- F21S43/20—Signalling devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. brake lamps, direction indicator lights or reversing lights characterised by refractors, transparent cover plates, light guides or filters
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- F21S43/10—Signalling devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. brake lamps, direction indicator lights or reversing lights characterised by the light source
- F21S43/13—Signalling devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. brake lamps, direction indicator lights or reversing lights characterised by the light source characterised by the type of light source
- F21S43/14—Light emitting diodes [LED]
Abstract
Eine Fahrzeugleuchte hat als Lichtquelle wenigstens eine Leuchtdiode (2) mit einer etwa kegelförmigen Lichtabstrahlung. Der Leuchtdiode (2) ist eine erste Linse (3a) zugeordnet, die zur Formung des von der Leuchdiode (2) abgestrahlten kegelförmigen Lichtbündels in ein Lichtbündel mit elliptischem oder bandförmigem Querschnitt ausgebildet und mit ihrer Lichteintrittsfläche (4a) in dem kegelförmigen Lichtabstrahlbereich der Leuchtdiode (2) angeordnet ist. Der Leuchtdiode (2) ist ferner eine zweite Linse (3b) zugeordnet, die eine längliche Form aufweist und mit ihrer Lichteintrittsfläche (4b) derart relativ zu der ersten Linse (3a) in dem von der ersten Linse (3a) ausgesendeten, im Querschnitt elliptischen oder bandförmigen Lichtbündel angeordnet ist, daß das von diesem Lichtbündel auf die Lichteintrittsfläche der zweiten Linse projizierte Lichtband etwa in Längserstreckungsrichtung der zweiten Linse (3b) orientiert ist. Die zweite Linse (3b) ist zur Formung des auf ihre Lichteintrittsfläche (4a) projizierten, im Querschnitt elliptischen oder bandförmigen Lichtbündels in ein etwa paralleles Lichtbündel ausgebildet (Fig. 1).
Description
Die Erfindung betrifft eine Fahrzeugleuchte, insbesondere eine
hochgesetzte Bremsleuchte, mit wenigstens einer, eine etwa
kegelförmige Lichtabstrahlung aufweisenden Leuchtdiode als
Lichtquelle, und mit einer der Leuchtdiode zugeordneten Linse, die
mit ihrer Lichteintrittsfläche in den kegelförmigen Lichtabstrahl
bereich der Leuchtdiode angeordnet ist.
Eine derartige Fahrzeugleuchte ist aus DE 41 28 995 A1 bekannt.
Sie weist mehrere in einer Reihe nebeneinander angeordnete
Leuchtdioden auf, denen jeweils eine Linse zugeordnet ist, die eine
etwa quadratische Umrißform aufweist. An der der ihnen zugeordneten
Leuchtdiode zugewandten Seite weisen die Linsen jeweils eine konvexe
Lichteintrittsfläche auf, die durch vier parabelförmige Grenzlinien
umgrenzt ist. Die Grenzlinien sind durch den Schnitt des von der
Leuchtdiode abgestrahlten Lichtkegels mit der konvex ausge
bildeten, der Leuchtdiode zugewandten Seite der Linse gebildet.
Dadurch wird jeweils das gesamte, von der Leuchtdiode abgestrahlte
Licht in die Lichteintrittsfläche der Linse eingekoppelt und auf
eine als Lichtaustrittsfläche dienende, etwa quadratische Basisfläche
der Linse abgebildet. Die in der Reihe benachbart zueinander
angeordneten Leuchtdioden zugeordneten Linsen grenzen jeweils
aneinander an, so daß sich insgesamt eine etwa rechteckige
Lichtaustrittsfläche ergibt. Derartige Fahrzeugleuchten mit
rechteckigen oder bandförmigen Lichtaustrittsflächen werden vor
allem als hochgesetzte Bremsleuchten an Kraftfahrzeugen verwendet.
Die vorbekannte Fahrzeugleuchte hat sich in der Praxis vor allem
wegen der guten Ausnutzung des von den Leuchtdioden ausgesendeten
Lichts als vorteilhaft erwiesen. Ein Nachteil der Fahrzeugleuchte
besteht jedoch noch darin, daß sie bezogen auf ihre Länge eine
relativ große Anzahl von Leuchtdioden aufweist. Die Fahrzeugleuchte
ist deshalb noch vergleichsweise teuer.
Es besteht deshalb die Aufgabe, eine Fahrzeugleuchte der eingangs
genannten Art zu schaffen, die einen langgestreckten Lichtabstrahl
bereich aufweist, die aber dennoch kostengünstig herstellbar ist.
Die Lösung dieser Aufgabe besteht darin, daß die Linse zur Formung
des von der Leuchtdiode abgestrahlten kegelförmigen Lichtbündels
in ein Lichtbündel mit elliptischem oder bandförmigem Querschnitt
ausgebildet ist, daß die Leuchte zusätzlich zu der ersten Linse
eine zweite Linse aufweist, die als eine eine längliche Form
aufweisende Stablinse ausgebildet ist, daß die zweite Linse mit
ihrer Lichteintrittsfläche derart relativ zu der ersten Linse in
dem von der ersten Linse ausgesendeten, im Querschnitt elliptischen
oder bandförmigen Lichtbündel angeordnet ist, daß das von diesem
Lichtbündel auf die Lichteintrittsfläche der zweiten Linse
projizierte Lichtband etwa in Längserstreckungsrichtung der
stabförmigen zweiten Linse orientiert ist, und daß die zweite Linse
zur Formung des den im Querschnitt elliptischen oder bandförmigen
Lichtbündels in ein etwa paralleles Lichtbündel ausgebildet ist.
Die beiden Linsen bündeln also den von der Leuchtdiode abgestrahlten
Lichtkegel in unterschiedliche Richtungen, wobei die erste Linse
vorzugsweise dicht benachbart zu der Leuchtdiode angeordnet ist
und das von der Leuchtdiode abgestrahlte kegelförmige Lichtbündel
in ein Lichtbündel mit eliptischem oder bandförmigem Querschnitt
formt. Dies kann beispielsweise dadurch erreicht werden, daß die
erste Linse so geformt ist, daß sie das von der Leuchtdiode
abgestrahlte Licht im wesentlichen in nur einer Richtung oder in
einer Richtung stärker als in einer rechtwinklig dazu angeordneten
Richtung bündelt. Die zweite Linse ist mit ihrer Lichteintrittsfläche
vorzugsweise so im Strahlengang des von der ersten Linse geformten
schmalen Lichtbündels angeordnet, daß das von der Leuchtdiode
ausgesandte Licht auf die Lichteintrittsfläche der zweiten Linse
proj i ziert wird. Mittels der zweiten Linse wird das im Querschnitt
eliptische oder bandförmige, in seiner in Richtung der Längser
streckung seines Querschnitts verlaufenden Längserstreckungsebene
divergente Lichtbündel in ein im Querschnitt elliptisches oder
bandförmiges Lichtbündel mit etwa parallel zueinander angeordneten
Lichtstrahlen geformt. Dadurch ist es möglich, das gesamte von der
Leuchtdiode abgestrahlte kegelförmige Lichtbündel in das längliche
Lichtbündel zu projizieren, d. h. zur Erreichung eines bestimmten
Lichtstroms der Fahrzeugleuchte wird nur ein vergleichsweise kleine
Anzahl Leuchtdioden benötigt, was eine entsprechend kostengünstige
Leuchte ermöglicht. Dabei kann die Anzahl der Leuchtdioden
gegebenenfalls bis auf eins reduziert sein. In Längsrichtung des
Querschnitts des von der Fahrzeugleuchte abgestrahlten länglichen
Lichtbündels wird eine weitgehend gleichmäßige Lichtabgabe erreicht.
Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht
vor, daß mehrere der Einzelanordnungen, jeweils bestehend aus einer
Leuchtdiode sowie einer dieser zugeordneten ersten Linse und einer
zweiten Linse, vorgesehen sind und daß diese Einzelanordnungen
insbesondere zur Bildung einer langgestreckten Fahrzeugleuchte in
einer in Längserstreckungsrichtung der zweiten Linse verlaufenden
Reihe nebeneinander angeordnet sind. Die Fahrzeugleuchte strahlt
dann ein schmales langes Lichtband ab, das gegebenenfalls
Unterbrechungen zwischen den von den Leuchtdioden abgestrahlten
Einzellichtbändern aufweisen kann. Die Anzahl der Einzelanordnungen
kann bei der Konstruktion der Fahrzeugleuchte entsprechend der
gewünschten Länge der Leuchte und/oder dem von der Fahrzeugleuchte
abzugebenden Lichtstrom gewählt werden.
Die in der Reihe zueinander benachbart angeordneten zweiten Linsen
können zur Bildung eines durchgängigen Lichtbandes mit ihren
aktiven Lichtaustrittsflächen aneinander angrenzen, wozu der Abstand
der diesen zweiten Linsen jeweils zugeordneten Leuchtdioden so
gewählt ist, daß die von diesen Leuchtdioden abgestrahlten
Lichtbündel in den Lichtaustrittsflächen der zweiten Linsen
aneinander angrenzen oder sich dort bereichsweise überschneiden.
Die Fahrzeugleuchte strahlt dann ein schmales, langes Lichtband
ab, das ohne Unterbrechungen über seine gesamte Länge ausgeleuchtet
ist.
Vorteilhaft ist, wenn die erste Linse zur Formung des von der
Leuchtdiode abgestrahlten kegelförmigen Lichtbündels in ein
Lichtbündel mit etwa in Parallelebenen angeordneten und innerhalb
der Parallelebenen divergenten Lichtstrahlen ausgebildet ist. Die
erste Linse kann dazu beispielsweise so ausgebildet sein, daß in
einer durch die Längserstreckungsrichtung der stabförmigen zweiten
Linse und den Brennpunkt der Leuchtdiode aufgespannten Ebene in
unterschiedlichen Abständen zu einer durch den Brennpunkt der
Leuchtdiode verlaufenden, rechtwinklig zur Erstreckungsrichtung
der stabförmigen zweiten Linse angeordneten Mittelebene befindliche,
parallel zu dieser Mittelebene verlaufende streifenförmige
Linsenabschnitte der ersten Linse unterschiedliche Brennweiten
aufweisen. Dabei kann ein erster, zu dieser Mittelebene benachbarter
streifenförmiger Linsenabschnitt eine kleinere Brennweite aufweisen,
als ein zweiter, weiter von der Mittelebene beabstandeter
streifenförmiger Linsenabschnitt, so daß ein Teil des in der
Mittelebene oder benachbart dazu auf die erste Linse auftreffenden
Lichts der Leuchtdiode nach dem Durchtritt durch die erste Linse
zum Rand der zweiten Linse hin abgelenkt wird. Dadurch kann trotz
einer Leuchtdioden-Abstrahlcharakteristik, bei der die Intensität
des von der Leuchtdiode abgestrahlten Lichts ausgehend von einem
Mittelstrahl zum Rand des Abstrahlbereichs hin abnimmt, über die
gesamte Länge des aus der zweiten Linse austretenden Lichtbandes
eine weitestgehene gleichmäßige Intensität erreicht werden.
Eine besonders kompakt aufgebaute Fahrzeugleuchte mit geringer
Bautiefe kann dadurch erreicht werden, daß die Form der Lichtein
trittsfläche und/oder die Lichtaustrittsfläche der ersten Linse
zum Aufweiten des von der Leuchtdiode abgestrahlten kegelförmigen
Lichtbündels in einer durch die Erstreckungsrichtung der zweiten
Linse und den Brennpunkt oder den Brennbereich der Leuchtdiode
aufgespannten Ebene ausgebildet ist. Die erste Linse ist also so
ausgebildet, daß sie das von der Leuchtdiode abgestrahlte
kegelförmige Lichtbündel in Erstreckungsrichtung der zweiten Linse
und den Brennpunkt oder den Brennbereich der Leuchtdiode aufgespann
ten Ebene aufweitet und in einer rechtwinklig dazu angeordneten,
durch den Brennpunkt oder den Brennbereich der Leuchtdiode
verlaufenden Ebene bündelt. Die erste Linse kann dadurch das von
der Leuchtdiode abgestrahlte kegelförmige Lichtbündel in ein
Lichtbündel mit besonders schmalem und langem Querschnitt formen
und dieses Lichtbündel auf die zweite Linse projizieren.
Vorteilhaft ist, wenn die zweite Linse eine Prismenlinsenoptik,
insbesondere eine Fresnellinse ist. Dadurch ergibt sich eine
besonderes flache zweite Linse, die eine kompakt aufgebaute
Fahrzeugleuchte mit geringer Bautiefe ermöglicht.
Eine Ausführungsform der Erfindung sieht vor, daß die Fresnellinse
ein auf einem Durchmesser liegender, sich in Richtung des
Durchmessers erstreckender Linsenausschnitt einer kreisscheibenför
migen Fresnellinse mit zum Mittelpunkt der Kreisscheibe in
konzentrisch angeordneten, sphärische Oberflächenbereiche
aufweisenden Ringzonen ist. Dadurch kann eine besonders gute,
parallele Bündelung des aus der zweiten Linse austretenden
Lichtstrahls erreicht werden.
Eine andere vorteilhafte Ausführungsform sieht vor, daß die
Fresnellinse parallel zueinander angeordnete, streifenförmige
Linsenzonen mit zylindrischen Oberflächenbereichen aufweist. Das
Formwerkzeug zum Kunststoffspritzen der Fresnellinse ist dann durch
Fräsen einfach herstellbar. Außerdem läßt sich das Formwerkzeug
leicht polieren.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist die zweite
Linse eine etwa rechteckige Umrißform auf. Die erste Linse ist dann
vorzugsweise so angeordnet beziehungsweise geformt, daß die das
von dieser Linse aus gesendete, im Querschnitt elliptische oder
bandförmige Lichtbündel umgrenzende Hüllfläche die zweite Linse
innerhalb deren Lichtaustrittsfläche durchsetzt, wobei die Hüllfläche
vorzugsweise an diametral einander gegenüberliegende Randbereiche
der Lichteintritts- und/oder Lichtaustrittsfläche der zweiten
Linse angrenzt.
Die Form des auf die Lichteintrittsfläche der zweiten Linse
projizierten Lichtbandes kann an die Umrißform der zweiten Linse
angepaßtsein. Dadurch kann eine besonders gleichmäßige Ausleuchtung
der Lichtaustrittsfläche der zweiten Linse erreicht werden.
Vorteilhaft ist, wennn die der Leuchtdiode abgewandte Lichtaustritts
fläche der ersten Linse eine gekrümmte, insbesondere zylindrische
Oberfläche zur Formung des den elliptischen oder bandförmigen
Querschnitts aufweisenden Lichtbündels hat. Die der Leuchtdiode
zugewandte Seite der ersten Linse kann dann beispielsweise plan
ausgebildet sein, wodurch eine besonders gute Einkopplung des von
der Leuchtdiode abgestrahlten Lichtkegels insbesondere im Randbereich
dieses Lichtkegels in die erste Linse erreicht werden kann.
Vorteilhaft ist, wenn die Fahrzeugleuchte ein mit einer Fahr
zeugkarosserie verbindbares Gehäuse hat, in dem die Leuchtdiode(n)
und die Linsen angeordnet sind und wenn das Gehäuse für den
Lichtaustritt eine transparente Abschlußscheibe hat. Die zweite
Linse kann dann gegebenenfalls in die Abschlußscheibe integriert
sein. Durch das Gehäuse sind die optischen Komponenten der
Fahrzeugleuchte vor Verschmutzung geschützt. In die Abschlußscheibe
können Kugel-, Torus- oder dergleichen Streulinsen eingebracht sein,
welche die endgültige Lichtverteilung festlegen.
Nachfolgend sind Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der
Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine dreidimensionale Ansicht der erfindungsgemäßen
Leuchtdioden-Linsenoptik, wobei die zu der Leuchtdiode
benachbarte erste Linse eine Plan-Zylinderlinse ist, die
eine der Leuchtdiode zugewandte konvexe Lichteintritts
fläche aufweist,
Fig. 2 eine Leuchtdioden-Linsenoptik ähnlich Fig. 1, wobei jedoch
die der Leuchtdiode zugewandte Lichteintrittsfläche der
ersten Linse plan ausgebildet ist,
Fig. 3 eine Leuchtdioden-Linsenoptik ähnlich Fig. 1, wobei jedoch
die zweite Linse durch einen Ausschnitt einer zylin
drischen Fresnellinse gebildet ist,
Fig. 4 einen Querschnitt durch die Längsmittelebene der in Fig.
1 gezeigten Leuchtdioden-Linsenoptik, wobei für vier
Lichtstrahlen jeweils der Strahlengang eingezeichnet ist,
Fig. 5 eine Ansicht auf die rechtwinklig zur Zeichenebene gemäß
Fig. 4 orientierte Quermittelebene der in Fig. 1 gezeigten
Leuchtdioden-Linsenoptik, wobei für drei Lichtstrahlen
der Strahlengang eingezeichnet ist,
Fig. 6 eine graphische Darstellung der Intensität der von der
Leuchtdiode abgegebenen Strahlung in Abhängigkeit vom
Raumwinkel, wobei der Raumwinkel auf der Abszisse und
die normierte Intensität auf der Ordinate aufgetragen
ist,
Fig. 7 eine Darstellung ähnlich Fig. 4, wobei in der unteren
Bildhälfte eine Anordnung gezeigt ist, bei der die zu
der Leuchtdiode benachbarte Linse lichtaustrittsseitig
einen konkaven Oberflächenbereich aufweist, wobei zum
Vergleich in der oberen Bildhälfte eine Anordnung gezeigt
ist, bei der der entsprechende Oberflächenbereich plan
ausgebildet ist und
Fig. 8 eine lichtabstrahlseitige Ansicht einer Fahrzeugleuchte
mit mehreren Leuchtenelementen, von denen nur einige
dargestellt sind.
Eine im ganzen mit 1 bezeichnete Fahrzeugleuchte weist als
Lichtquellen mehrere Leuchtdioden 2 auf, die jeweils eine etwa
kegelförmige Lichtabstrahlcharakteristik haben. Den einzelnen
Leuchtdioden 2 sind jeweils zwei Linsen 3a, 3b zugeordnet, die mit
ihrer Lichteintrittsfläche 4a, 4b in den Lichtabstrahlbereich der
Leuchtdiode 2 angeordnet sind. Die erste, zu der Leuchtdiode 2
benachbarte und im Strahlengang zwischen dieser und der zweiten
Linse 3b angeordnete erste Linse 3a ist zur Formung des von der
Leuchtdiode 2 abgestrahlten kegelförmigen Lichtbündels 5a in ein
Lichtbündel 5b mit eliptischem oder bandförmigen Querschnitt
ausgebildet. In Fig. 1 ist erkennbar, daß die Linsen 3a, 3b jeweils
etwa stabförmig mit einer länglichen, etwa rechteckförmigen
Grundfläche ausgebildet sind. Die zweite Linse 3b ist mit ihrer
Lichteintrittsfläche 4b derart relativ zu der ersten Linse 3a in
dem aus der Lichtaustrittsfläche 6a der ersten Linse 3a austretenden,
im Querschnitt eliptischen oder bandförmigen Lichtbündel 5b
angeordnet ist, daß das von diesem Lichtbündel 5b auf die
Lichteintrittsfläche 4b der zweiten Linse 3b projizierte Lichtband
etwa in Längserstreckungsrichtung der zweiten Linse 3b orientiert
ist. Die zweite Linse 3b ist zur Formung des im Querschnitt
eliptischen oder bandförmigen Lichtbündels 5b in ein etwa paralleles
Lichtbündel 5c ausgebildet, das aus der Lichtaustrittsfläche 3b
austritt. Die jeweils durch die Leuchtdiode 2 und die Linsen 3a,
3b gebildeten Einzelanordnungen der Fahrzeugleuchte 1 ermöglichen
jeweils die Abstrahlung eines schmalen Lichtbandes 5c mit nahezu
parallelen Lichtstrahlen.
Der Abstand der ersten Linse 3a vom Brennpunkt F oder dem
Brennbereich der Leuchtdiode 2, der Öffnungswinkel Θ des kegelförmi
gen Lichtabstrahlbereichs der Leuchtdiode 2 und die Abmessungen
der Lichteintrittsfläche 4a der ersten Linse 3a sind sind so
aufeinander abgestimmt, daß der wesentliche Anteil des von der
Leuchtdiode 2 abgestrahlten Licht, der beispielsweise etwa 90 Prozent
betragen kann, auf die Lichteintrittsfläche 4a der ersten Linse
3a projiziert wird.
Wie aus Fig. 6 und 7 erkennbar ist, ist dieser wesentliche Anteil
des von der Leuchtdiode 2 abgestrahlten Lichts innerhalb eines
kegelförmigen, durch eine Kegelmantelfläche mit dem Öffnungswinkel
Θ seitlich begrenzten Lichtbündels 5a angeordnet. Die auf der
Kegelmantelfläche befindlichen Randstrahlen des Lichtbündels 5a
werden auf eine in der Lichteintrittsfläche 4a der ersten Linse
3a verlaufende Randlinie projiziert. Diese Randlinie berührt oder
tangiert die die Lichteintrittsfläche 4a der ersten Linse 3a
umgrezende, durch die Umrißform dieser Linse 3a vorgegebene
Umgrenzungslinie der Lichteintrittsfläche 4a. Dabei ist der von
der Randlinie umgrenzte, ausgeleuchtete Bereich der Lichteintritts
fläche 4a symmetrisch zu der Lichteintrittsfläche 4a der Linse 3a
angeordnet.
Der Abstand der zweiten Linse 3b von der ersten Linse 3a und die
Abmessungen der Lichteintrittsfläche 4b der zweiten Linse 3b sind
so aufeinander abgestimmt, daß die durch die auf der Kegelmantel
fläche befindlichen Randstrahlen des Lichtbündels 5a nach dem
Durchtritt durch die erste Linse 3a auf eine weitere, in der
Lichteintrittsfläche 4b der zweiten Linse 3b verlaufende Randlinie
projiziert werden. Diese Randlinie berührt oder tangiert die die
Lichteintrittsfläche 4b der zweiten Linse 3b umgrenzende, durch
die Umrißform dieser Linse 3b vorgegebene Umgrenzungslinie der
Lichteintrittsfläche 4b. Dabei ist die Randlinie symmetrisch zur
Lichteintrittsfläche 4b angeordnet. Somit wird nahezu das gesamte
von der Leuchtdiode 2 ausgesandte Licht, nämlich das innerhalb des
Kegels mit dem Öffnungswinkel Θ (Fig. 6) von der Leuchtdiode 2
abgestrahlte Licht auf die zweite Linse 3b gebündelt. Die
Fahrzeugleuchte 1 ermöglicht deshalb eine gute Ausnutzung des von
den Leuchtdioden 2 abgestrahlten Lichts.
In Fig. 8 ist erkennbar, daß die Fahrzeugleuchte 1 mehrere der
Einzelanordnungen, jeweils bestehend aus einer Leuchtdiode 2 sowie
diesen zugeordneten ersten und zweiten Linsen 3a, 3b aufweist.
Diese Einzelanordnungen sind in einer in Erstreckungsrichtung der
Fahrzeugleuchte 1 verlaufenden Reihe nebeneinander angeordnet. Dabei
sind die zweiten Linsen 3b in Erstreckungsrichtung versetzt
zugeordnet, wobei zueinander benachbarte Linsen 3b mit ihren einander
zugewandten Axialenden 7 aneinander angrenzen oder zueinander
benachbart sind. Die Leuchtdioden 2 sind in einer parallel zu der
Reihe der zweiten Linsen 3b verlaufenden Reihe nebeneinander
angeordnet. Zwischen jeder der Leuchtdioden 2 und der dieser
zugeordneten zweiten Linse 3b ist jeweils zur Formung des von der
Leuchtdiode 2 abgestrahlten kegelförmigen Lichtbündels 5a in ein
Lichtbündel 5b mit elliptischem oder bandförmigen Querschnitt eine
erste Linse 3a angeordnet. Die Erstreckungsrichtungen der ersten
Linsen 3a verlaufen parallel zur Erstreckungsrichtung der zweiten
Linsen 3b. Insgesamt ergibt sich somit eine langgestreckte
Fahrzeugleuchte 1, die ein im Querschnitt langes und schmales
Lichtband abstrahlt, das durch eine Aneinanderreihung der Licht
bänder der jeweils eine Leuchtdiode 2 und die Linsen 3a, 3b
aufweisenden Einzelanordnungen gebildet ist.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung grenzen die
in der Reihe jeweils zueinander benachbart angeordneten zweiten
Linsen 3b zur Bildung eines durchgängigen, unterbrechungsfreien
Lichtbandes mit ihren aktiven Lichtaustrittsflächen 6b aneinander
an. In Fig. 4 ist erkennbar, daß der Abstand der zweiten Linsen
3b zu den Brennpunkten F der ihnen jeweils zugeordneten Leuchtdioden 2
so gewählt ist, daß die von zueinander benachbarten Leuchtdioden
1 jeweils abgestrahlten Lichtbündel 5c in den Lichtaustrittsflächen
6b der ihnen zugeordneten zweiten Linsen 3b in Erstreckungsrichtung
dieser Linsen 3b aneinander angrenzen oder sich etwas überlappen.
In den Fig. 5 und 7 ist erkennbar, daß die erste Linse 3a zur Formung
des von der Leuchtdiode 2 abgestrahlten kegelförmigen Lichtbündels
5a in ein Lichtbündel 5b mit in Parallelebenen angeordneten und
innerhalb der Parallelebenen divergenten Lichtstrahlen ausgebildet
ist. Dadurch ergibt sich eine besonders schmale Fahrzeugleuchte
1, bei der die Linsen 3a, 3b quer zu den Parallelebenen etwa die
gleiche Breite aufweisen. In Fig. 5 ist ferner erkennbar, daß die
erste Linse 3a mit ihrer Lichteintrittsfläche 4a die Lichtaustritts
fläche der Leuchtdiode 2 berührt oder dicht benachbart zu dieser
angeordnet ist. Dadurch wird ein besonders schmales Lichtband 5c
erreicht.
Bei dem in der unteren Hälfte von Fig. 7 gezeigten, nur zur Hälfte
dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Form der die Lichtaus
trittsfläche 6a der ersten Linse 3a zum Aufweiten des von der
Leuchtdiode 2 abgestrahlten kegelförmigen Lichtbündels 5a in einer
durch die Erstreckungsrichtung der stabförmigen zweiten Linse 3b
und dem Brennpunkt F der Leuchtdiode 2 aufgespannten Ebene
ausgebildet. In einer rechtwinklig dazu angeordneten, durch den
Brennpunkt F der Leuchtdiode verlaufenden Ebene bündelt die erste
Linse 3a das von der Leuchtdiode 2 abgestrahlte kegelförmige
Lichtbündel 5a (Fig. 5). Die Lichtaustrittsfläche 6a der ersten
Linse 3a weist dazu eine der Leuchtdiode 2 zugewandte, zylindrische
Lichteintrittsfläche 4a auf, deren Zylinderachse sich parallel zur
Erstreckungsrichtung des Querschnitts des von der ersten Linse 3a
geformten Lichtbündels 5b erstreckt. Die der Leuchtdiode 2 abgewand
te Lichtaustrittsfläche 6a der ersten Linse 3a weist einen konkav
zylindrischen Oberflächenbereich 8 auf, dessen Zylinderachse
rechtwinklig zur Zylinderachse der Lichteintrittsfläche 4a angeord
net ist. Durch einen Vergleich der oberen mit der unteren, eine
Linsenoptik mit planer Lichtaustrittsfläche 6a der ersten Linse
3a zeigenden Hälfte von Fig. 7 ist deutlich erkennbar, daß der
konkav-zylindrische Oberflächenbereich 8 der ersten Linse 3a in
der Erstreckungsebene des Lichtbündels 5b eine Ablenkung der
Lichtstrahlen von der Mittelachse der ersten Linse 3a zum Rand der
zweiten Linse 3b bewirkt. Dadurch wird die zweite Linse 3b trotz
des vergleichsweise geringen Abstandes zu der ersten Linse 3a über
ihre gesamte Länge ausgeleuchtet, so daß sich ein besonders schmales
und langes Lichtband 5c ergibt.
Bei den in der Zeichnung gezeigten Ausführungsbeispielen sind die
zweiten Linsen 3b der Fahrzeugleuchte 1 jeweils als Fresnellinsen
ausgebildet. Dabei ist die Fresnelstruktur jeweils durch die
Lichtaustrittsfläche 6b dieser Linse 3b gebildet. Die Linsen 3b
können einstückig miteinander verbunden sein.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 und 2 ist die zweite Linse
3b ein auf einem Durchmesser liegender, sich in Richtung des
Durchmessers erstreckender, etwa rechteckförmiger Linsenausschnitt
einer eine sphärische Linse nachbildenen kreisscheibenförmigen
Fresnellinse. Diese weist bezüglich der Mittelachse der Kreisscheibe
konzentrisch angeordnete Ringzone 9 mit sphärischen Oberflächen
bereichen auf. Zwischen zueinander benachbarten Ringzonen 9 ist
jeweils ein Absatz, eine Stufe oder eine Schräge vorgesehen.
Bei den Ausführungsbeispielen nach Fig. 3 bis 5 und Fig. 7 bildet
die Fresnellinse eine zylindrische Linse nach und weist dazu parallel
zueinander angeordnete streifenförmige Linsenzonen 10 mit
zylindrischen Oberflächenbereichen auf. Zwischen zueinander
benachbarten Linsenzonen 10 ist jeweils ein Absatz, eine Stufe
oder eine Schräge vorgesehen.
Bei den Ausführungsbeispielen nach Fig. 1, 3 und 5 weist die der
Leuchtdiode 1 zugewandte Lichteintrittsfläche 6a der ersten Linse
3a zur Formung des den elliptischen oder bandförmigen Querschnitt
aurueisenden Lichtbündels 5b eine konvex-zylindrische Oberfläche
auf. Die Lichtaustrittsfläche 6a der ersten Linse 3a ist bei diesen
usführungsbeispielen plan ausgebildet. Bei dem Ausführungsbeispiel
nach Fig. 2 ist die konvex-zylindrische Oberfläche an der
Lichtaustrittsfläche 6a und die plane Oberfläche an der Lichtein-
~rittsfläche 4a der ersten Linse 3a vorgesehen. Dadurch wird im
Eereich der etwa parallel der Zylinderachse der Lichtaustrittsfläche
6a verlaufenden Längsrändern der ersten Linse 3a eine bessere
Einkopplung des von der Leuchtdiode 1 abgestrahlten kegelförmigen
Lichtbündels 5a erreicht.
In Fig. 1 bis 3 ist erkennbar, daß die Linsen 3a, 3b in ihrer etwa
rechtwinklig zur Mittelachse des von der Leuchtdiode 2 abgestrahlten
kegelförmigen Lichtbündels angeordneten Erstreckungsebene eine etwa
rechteckige Umrißform haben.
Erwähnt werden soll noch, daß die Fahrzeugleuchte 1 ein mit einer
Fahrzeugkarosserie verbindbares, in Fig. 8 nur schematisch
dargestelltes Gehäuse 11 aufweist, in welchem die Leuchtdioden 2
und die Linsen 3a, 3b angeordnet sind. Das Gehäuse 11 hat im
Lichtaustrittsbereich eine transparente Abschlußscheibe.
Insgesamt ergibt sich somit eine Fahrzeugleuchte 1, die als
Lichtquelle wenigstens eine Leuchtdiode 2 mit einer etwa kegelförmi
gen Lichtabstrahlung aufweist. Der Leuchtdiode 2 ist eine erste
Linse zugeordnet, die zur Formung des von der Leuchtdiode 2
abgestrahlten kegelförmigen Lichtbündels in ein Lichtbündel mit
elliptischem oder bandförmigem Querschnitt ausgebildet und mit ihrer
Lichteintrittsfläche 4a in dem kegelförmigen Lichtabstrahlbereich
der Leuchtdiode 2 angeordnet ist. Der Leuchtdiode 2 ist ferner eine
zweite Linse 3b zugeordnet, die eine längliche Form aufweist und
mit ihrer Lichteintrittsfläche 4b derart relativ zu der ersten Linse
3a in dem von der ersten Linse 3a ausgesendeten, im Querschnitt
elliptischen oder bandförmigen Lichtbündel angeordnet ist, daß das
von diesem Lichtbündel auf die Lichteintrittsfläche der zweiten
Linse projizierte Lichtband etwa in Längserstreckungsrichtung der
zweiten Linse 3b orientiert ist. Die zweite Linse 3b ist zur Formung
des auf ihre Lichteintrittsfläche 4a projizierten, im Querschnitt
elliptischen oder bandförmigen Lichtbündels in ein etwa paralleles
Lichtbündel ausgebildet.
Claims (14)
1. Fahrzeugleuchte, insbesondere hochgesetzte Bremsleuchte, mit
wenigstens einer, eine etwa kegelförmige Lichtabstrahlung
aufweisenden Leuchtdiode als Lichtquelle, und mit einer der
Leuchtdiode zugeordneten Linse, die mit ihrer Lichteintritts
fläche in dem kegelförmigen Lichtabstrahlbereich der Leucht
diode angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Linse
zur Formung des von der Leuchtdiode abgestrahlten kegelförmigen
Lichtbündels in ein Lichtbündel mit elliptischem oder
bandförmigem Querschnitt ausgebildet ist, daß die Leuchte
zusätzlich zu der ersten Linse eine zweite Linse aufweist,
die als eine eine längliche Form aufweisende Stablinse
ausgebildet ist, daß die zweite Linse mit ihrer Lichteintritts
fläche derart relativ zu der ersten Linse in dem von der ersten
Linse ausgesendeten, im Querschnitt elliptischen oder
bandförmigen Lichtbündel angeordnet ist, daß das von diesem
Lichtbündel auf die Lichteintrittsfläche der zweiten Linse
projizierte Lichtband etwa in Längserstreckungsrichtung der
stabförmigen zweiten Linse orientiert ist, und daß die zweite
Linse zur Formung des den im Querschnitt elliptischen oder
bandförmigen Lichtbündels in ein etwa paralleles Lichtbündel
ausgebildet ist.
2. Fahrzeugleuchte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
mehrere der Einzelanordnungen, jeweils bestehend aus einer
Leuchtdiode sowie einer dieser zugeordneten ersten Linse und
einer zweiten Linse, vorgesehen sind und daß diese Einzel
anordnungen insbesondere zur Bildung einer langgestreckten
Fahrzeugleuchte in einer in Längserstreckungsrichtung der
zweiten Linsen verlaufenden Reihe nebeneinander angeordnet
sind.
3. Fahrzeugleuchte nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die in der Reihe zueinander benachbart angeordneten
zweiten Linsen zur Bildung eines durchgängigen Lichtbandes
mit ihren aktiven Lichtaustrittsflächen aneinander angrenzen
und daß dazu der Abstand der diesen zweiten Linsen jeweils
zu geordneten Leuchtdioden so gewählt ist, daß die von diesen
Leuchtdioden abgestrahlten Lichtbündelin den Lichtaustritts
flächen der zweiten Linsen aneinander angrenzen oder sich dort
bereichsweise überschneiden.
4. Fahrzeugleuchte nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß die erste Linse zur Formung des von der
Leuchtdiode abgestrahlten kegelförmigen Lichtbündels in ein
Lichtbündel mit etwa in Parallelebenen angeordneten und
innerhalb der Parallelebenen divergenten Lichtstrahlen
ausgebildet ist.
5. Fahrzeugleuchte nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, daß die Form der Lichteintrittsfläche (4a)
und/oder die Lichtaustrittsfläche (6a) der ersten Linse (3a)
zum Aufweiten des von der Leuchtdiode (2) abgestrahlten
kegelförmigen Lichtbündels (5a) in einer durch die Er
streckungsrichtung der zweiten Linse (3b) und den Brennpunkt
(F) oder den Brennbereich der Leuchtdiode (2) aufgespannten
Ebene ausgebildet ist.
6. Fahrzeugleuchte nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß die Form der Lichteintritts- und/oder
Lichtaustrittsfläche der ersten Linse zum zumindest teilweisen
Ausgleichen von durch die Abstrahlcharakteristik der Leucht
diode bedingten örtlichen Intensitätsunterschieden des auf
die zweite Linse projizierten Lichtbandes ausgebildet ist.
7. Fahrzeugleuchte nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch
gekennzeichnet, daß die zweite Linse eine Prismenlinsenoptik,
insbesondere eine Fresnellinse ist.
8. Fahrzeugleuchte nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch
gekennzeichnet, daß die Fresnellinse ein auf einem Durchmesser
liegender, sich in Richtung des Durchmessers erstreckender
Linsenausschnitt einer kreischeibenförmigen Fresnellinse mit
zum Mittelpunkt der Kreisscheibe konzentrisch angeordneten,
sphärische Oberflächenbereiche aufweisenden Ringzonen ist.
9. Fahrzeugleuchte nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch
gekennzeichnet, daß die Fresnellinse parallel zueinander
angeordnete, streifenförmige Linsenzonen mit zylindrischen
Oberflächenbereichen aufweist.
10. Fahrzeugleuchte nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch
gekennzeichnet, daß die zweite Linse eine etwa rechteckige
Umrißform aufweist.
11. Fahrzeugleuchte nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch
gekennzeichnet, daß die Form des auf die Lichteintrittsfläche
der zweiten Linse projizierten Lichtbandes an die Umrißform
der zweiten Linse angepaßt ist.
12. Fahrzeugleuchte nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch
gekennzeichnet, daß die der Leuchtdiode zugewandte Lichtein
trittsfäche der ersten Linse eine gekrümmte, insbesondere
zylindrische Oberfläche zur Formung des den elliptischen oder
bandförmigen Querschnitt aufweisenden Lichtbündels hat.
13. Fahrzeugleuchte nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch
gekennzeichnet, daß die der Leuchtdiode abgewandte Lichtaus
trittsfäche der ersten Linse eine gekrümmte, insbesondere
zylindrische Oberfläche zur Formung des den elliptischen oder
bandförmigen Querschnitt aufweisenden Lichtbündels hat.
14. Fahrzeugleuchte nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch
gekennzeichnet, daß die Fahrzeugleuchte ein mit einer
Fahrzeugkarosserie verbindbares Gehäuse hat, in dem die
Leuchtdiode(n) und die Linsen angeordnet sind und daß das
Gehäuse für den Lichtaustritt eine transparente Abschlußscheibe
hat.
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