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Das technische Gebiet der Erfindung ist das der Beleuchtung und/oder Signalgebung durch ein Kraftfahrzeug. Genauer betrifft die Erfindung die Gestaltung von Beleuchtungssystemen, die dazu in der Lage sind, eine Fahrtrichtungsanzeigerfunktion bereitzustellen.
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Ein Kraftfahrzeug ist hinten und vorne mit Fahrtrichtungsanzeigern ausgestattet, um anderen Verkehrsteilnehmern die Absicht des Fahrers abzubiegen anzuzeigen. Diese Fahrtrichtungsanzeiger unterliegen Vorschriften bezüglich der Farbe, die sie emittieren müssen, und der Lichtstärke, die zur richtigen Signalgebung emittiert werden muss. Über diese gesetzlichen photometrischen Auflagen hinaus unterliegen die Hersteller von Beleuchtungssystemen, die dazu in der Lage sind, eine Fahrtrichtungsanzeigerfunktion bereitzustellen, ästhetischen Auflagen im Hinblick auf die Form der Fahrtrichtungsanzeiger, ihre Ein- und Ausschaltsequenz und ihr Aussehen von außerhalb des Fahrzeugs betrachtet, wenn sie ein- und ausgeschaltet sind. Insbesondere kann es notwendig sein, dass der Fahrtrichtungsanzeiger ein intermittierendes Aussehen aufweist, wenn er eingeschaltet ist.
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Auf diese letztere Forderung konnten die Hersteller dadurch eingehen, dass sie das Hinzufügen einer teilweise undurchsichtigen Abschirmung auf dem Weg der Lichtstrahlen, die von den Lichtquellen emittiert werden, vorschlugen. Dieses praktische Merkmal ermöglicht es jedoch nicht, auf ergänzende Forderungen einzugehen, wobei es über das intermittierende Aussehen der Anzeiger, wenn sie eingeschaltet sind, hinaus notwendig ist, ein festes und durchgehendes Aussehen zu erzeugen, wenn die Anzeiger ausgeschaltet sind, auf Grund des dauerhaften Vorhandenseins dieser teilweise undurchsichtigen Abschirmung.
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Die Erfindung betrifft den zweifachen Zusammenhang des Erzielens einer spezifischen Bauform von Fahrtrichtungsanzeigern und einer optimalen photometrischen Qualität und zielt darauf ab, eine Alternative vorzuschlagen, die gute photometrische Eigenschaften zu geringen Kosten für Beleuchtungssystemstrukturen bietet, die anderweitig zur Erzeugung einer Fahrtrichtungsanzeigerfunktion bekannt sind.
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Das Beleuchtungssystem gemäß der Erfindung umfasst mindestens einen Lichtleiter aus lichtdurchlässigem Material, der in der Lage ist, Strahlen zu empfangen, die von mindestens einer Lichtquelle emittiert werden, und sie durch aufeinanderfolgende Totalreflexionen in Richtung auf eine Austrittsseite zu reflektieren, um ein Strahlenbündel am Austritt des Leiters entlang einer bestimmten optischen Achse zu emittieren. Ein Lichtleiter meint ein optisches Bauteil, das in der Lage ist, Licht zu einem Austrittsbereich durch Totalreflexion dieses Lichts beispielsweise in einem Eintrittsbereich zu leiten. Der Lichtleiter umfasst mindestens eine Aufnahme, in der ein Maskierungselement aufgenommen ist, das aus einem undurchsichtigen Material gebildet ist.
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Mit undurchsichtig ist die Eigenschaft des Materials gemeint, mittels der es sich dem Durchgang von Licht widersetzt. Das Vorliegen des Maskierungselements blockiert somit die direkte Ausbreitung von Lichtstrahlen parallel zur optischen Achse am Austritt des Lichtleiters, so dass ein externer Betrachter ein intermittierendes Strahlenbündel sieht, wenn die Lichtquellen eingeschaltet sind. Bei verschiedenen Varianten könnten die Maskierungselemente matt sein und Licht absorbieren, das darauf trifft, oder könnten aus einem reflektierenden Material bestehen, um die Lichtmenge zu optimieren, die zum Austritt des Beleuchtungssystems verteilt wird. In diesem letzteren Fall können die Maskierungselemente beispielsweise aus Kunststoff bestehen, insbesondere aus Polycarbonaten, mit einer Beschichtung aus einem reflektierenden Material, das beispielsweise durch Aluminiumbedampfung abgeschieden wird. Die Tatsache, dass diese Maskierungselemente in Aufnahmen des Lichtleiters montiert sind, ermöglicht eine modulare Bauform des Beleuchtungssystems, so dass die Maskierungselemente je nach dem herzustellenden Modell enthalten sein können oder nicht. Es könnte vorgesehen sein, dass die Maskierungselements aus verschiedenartigen Materialien hergestellt werden, während der Lichtleiter vorteilhaft aus einem Material hergestellt wird, das lichtdurchlässig ist, wie etwa Polycarbonat oder Polymethylmethacrylat (PMMA).
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Die Aufnahme weist eine Breite auf, die mindestens 2 mm größer als die Größe des Dunkelflecks ist, der die Unstetigkeit des Strahlenbündels für einen externen Betrachter schafft, wobei der Dunkelfleck eine Breite von ungefähr 5 mm aufweist.
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Gemäß verschiedener Merkmale des erfindungsgemäßen Beleuchtungssystems für sich allein oder kombiniert:
- – befindet sich die mindestens eine Aufnahme innerhalb der Dicke des Lichtleiters zurückversetzt von der Austrittsseite;
- – erstreckt sich die mindestens eine Aufnahme im Wesentlichen entlang der optischen Achse; insbesondere könnte sich die größte Länge der mindestens einen Aufnahme im Wesentlichen parallel zu der optischen Achse erstrecken;
- – ist die mindestens eine Aufnahme derart gestaltet, dass das Längsende der Aufnahme nahe der Austrittsseite zwischen 5 mm und 15 mm, genauer zwischen 0,9 mm und 1,1 mm von dieser Austrittsseite und noch genauer 1 cm davon entfernt liegt;
- – ist die mindestens eine Aufnahme durch ein Loch gebildet, das an zwei gegenüberliegenden Seiten des Lichtleiters ausmündet;
- – ist die mindestens eine Aufnahme durch ein Sackloch auf einer der Seiten des Lichtleiters gebildet.
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Der Lichtleiter kann die Form einer Platte annehmen. Mit einem Plattenleiter ist ein im Wesentlichen flacher Lichtleiter gemeint, dessen Dicke im Vergleich zur Länge und/oder Breite vernachlässigbar ist. Diese Platte kann gekrümmt sein und eine bestimmte Krümmung aufweisen. Die Platte hat demnach zwei erweiterte Seiten, die durch einen Umfang getrennt sind, wobei dieser Umfang eine Dicke der Platte definiert, die variieren kann, beispielsweise von einem Ende zum anderen abnehmen kann. Diese erweiterten Seiten bilden Leiterseiten, die einen Bereich zum Ausbreiten von Lichtstrahlen durch Totalreflexion an diesen Seiten begrenzen.
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Gemäß verschiedenen Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Beleuchtungssystems, insbesondere spezifisch für die Ausbildung der Maskierungselemente, wahlweise und unabhängig von den obigen Merkmalen oder nicht:
- – ist das Maskierungselement eine Rippe, die von einem Trägerelement des Lichtleiters vorsteht, insbesondere derart, dass das Maskierungselement und das Trägerelement einstückig sind. Oder das Maskierungselement ist von dem Lichtleiter und das Trägerelement von dem Lichtleiter getrennt. Insbesondere in diesem letzteren Fall können Anschlagsmittel zwischen diesem Bauteil und der Aufnahme des entsprechenden Leiters bereitgestellt sein, um das Maskierungselement in der Aufnahme an Ort und Stelle zu halten. Die Rippen können ungefähr 4 bis 7 mm dick, bevorzugt 2 bis 4 mm dick, und insbesondere 3 mm dick sein,
- – weist das Maskierungselement eine im Wesentlichen längliche Form auf, wobei Querwelligkeiten das Maskierungselement verbreitern, so dass die Breite des Maskierungselements im Wesentlichen gleich der Breite der entsprechenden Aufnahme ist. Diese Welligkeiten sollen es ermöglichen, über breitere dunkle Bereiche zu verfügen, um eine gestrichelte Gesamtform zu bilden, wie es der Hersteller verlangt. Des Weiteren ermöglicht es die wellige Form, das Bauteil wirksam zu versteifen und eine Verformung zu begrenzen.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfasst der Lichtleiter eine Vielzahl von Aufnahmen, in denen jeweils ein entsprechendes Maskierungselement aus undurchsichtigem Material aufgenommen ist, wobei die Aufnahmen in Reihe angeordnet sind, insbesondere in einer Querreihe parallel zur optischen Achse.
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Der Lichtleiter kann dann aus einer Vielzahl von Platten und Lichtquellen in einer Fächeranordnung gebildet sein, so dass der Leiter getrennte Lichteintrittsbereiche und eine gemeinsame Austrittsseite aufweist, wobei die Vielzahl von Aufnahmen und zugehörigen Maskierungselementen derart angeordnet ist, dass sich jedes Licht an der Verbindungsstelle von zwei benachbarten Lichtleiterplatten befindet.
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Die Erfindung betrifft auch eine Beleuchtungsvorrichtung, die das erste Beleuchtungssystem aufnimmt, wie soeben beschrieben.
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Bei einer bestimmten Ausführungsform der Erfindung wird vorgeschlagen, in eine derartige Beleuchtungsvorrichtung ein zweites Beleuchtungssystem zu integrieren, das dazu geeignet ist, eine Beleuchtungs- und/oder Signalgebungsverbindungsstelle bereitzustellen, die von der Fahrtrichtungsanzeigerfunktion verschieden ist.
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Neuerdings wurde von den Kraftfahrzeugherstellern verlangt, dass sie den vorderen Teil ihrer Fahrzeuge mit Tagfahrleuchten (DRL) ausstatten. Diese Tagfahrleuchten sind immer eingeschaltet, wenn das Fernlicht oder das Abblendlicht nicht eingeschaltet ist. Die Vorschriften verlangen, dass die Tagfahrleuchten ausgeschaltet werden, wenn die Fahrtrichtungsanzeiger eingeschaltet werden, damit letztere besser zu sehen sind. Es ist bekannt, die Beleuchtungssysteme, die den Tagfahrleuchten entsprechen, und diejenigen, die den Fahrtrichtungsanzeigern entsprechen, möglichst nahe beieinander anordnen.
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In diesem Zusammenhang schlägt die vorliegende Erfindung in einer Reihe von Merkmalen, die getrennt oder kombiniert zu sehen sind, eine bestimmte Anordnung einer Beleuchtungsvorrichtung vor, die zwei Beleuchtungssysteme umfasst, von denen ein erstes Beleuchtungssystem wie zuvor beschrieben ist, um eine Fahrtrichtungsanzeigerfunktion bereitzustellen.
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Bei einer bestimmten Ausführungsform kann die Beleuchtungsvorrichtung ferner ein zweites Beleuchtungssystem umfassen, das an dem Lichtleiter montiert ist.
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Das undurchsichtige Maskierungselement kann einen axialen Abschnitt aufweisen, dessen Höhe größer als die Dicke des Plattenleiters ist, wobei dieser obere Abschnitt des axialen Abschnitts eine Form aufweist, die geeignet ist, um Mittel zum Indexieren eines Elements des zweiten Beleuchtungssystems mit Bezug auf das erste Beleuchtungssystem zu bilden. Das Maskierungselement ist dann dahingehend erwähnenswert, dass es als Abschirmung dient, die eine Ausbreitung parallel zu der optischen Achse von Lichtstrahlen in dem Lichtleiter des ersten Beleuchtungssystems stoppt, und dass es des Weiteren als den beiden Beleuchtungssystemen gemeinsames Indexierungselement dient, so dass sie relativ zueinander optimal positioniert werden können. Das Maskierungselement kann beispielsweise einen proximalen Abschnitt und einen distalen Abschnitt aufweisen, der dadurch getrennt ist, dass einer der Abschnitte im Wesentlichen gerade und höher als der andere Abschnitt ist, der die Welligkeiten trägt, die das Maskierungselement verbreitern.
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Das zweite Beleuchtungssystem kann mindestens einen Lichtleiter, beispielsweise mindestens einen röhrenförmigen Lichtleiter, der in der Lage ist, Lichtstrahlen am Austritt des zweiten Beleuchtungssystems zu emittieren, und einen Lichtleiterträger, der sich unterhalb des Leiters mit Bezug auf die optische Achse der Emission der Strahlen erstreckt, umfassen, und der Lichtleiterträger kann senkrechte Ständer umfassen, die dem Leiter zugewandt sind und sich unterhalb desselben auf dem Weg der Lichtstrahlen befinden.
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Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Einschalten und Ausschalten von Lichtquellen, um eine Fahrtrichtungsanzeigerfunktion durch das Steuern von Lichtquellen eines Beleuchtungssystems wie soeben beschrieben zu erzeugen, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquellen des Beleuchtungssystems von der Quelle, die in dem Fahrzeug am weitesten innen angeordnet ist, in Richtung auf die Quelle, die in dem Fahrzeug am weitesten außen angeordnet ist, nacheinander eingeschaltet werden. Dies betont die Information, die Verkehrsteilnehmern vor oder hinter dem Fahrzeug gegeben werden, indem die Richtung des anstehenden Abbiegens hervorgehoben wird. Die bereitzustellende Beleuchtungssequenz ist für den Betrachter auf Grund des Vorliegens eines undurchsichtigen Elements zwischen den Lichtleiterplatten, das eine direkte Ausbreitung von Lichtstrahlen blockiert, besonders gut zu sehen.
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Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden beim Lesen der nachstehenden ausführlichen Beschreibung einer Ausführungsform ersichtlich, zu deren Verständnis Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen zu nehmen ist. Es zeigen:
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1 eine perspektivische Teilansicht eines Kraftfahrzeug-Frontscheinwerfers, in dem eine erfindungsgemäße Beleuchtungsvorrichtung installiert ist, wobei die Vorrichtung hier zwei zusammengebaute Systeme enthält, die ein erstes Beleuchtungssystem zur Erzeugung einer Fahrtrichtungsanzeigerfunktion und ein zweites Beleuchtungssystem zur Erzeugung einer Tagfahrlichtfunktion umfassen;
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2 eine Ansicht des Frontscheinwerfers aus 1 im Längsschnitt;
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3 und 4 perspektivische Ansichten von oben von diversen Bauteilen des ersten Beleuchtungssystems aus 1, wobei 3 einen Plattenlichtleiter alleine zeigt und 4 den gleichen Plattenlichtleiter und eine zugehörige Leiterkarte mit Dioden zeigt;
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5 eine perspektivische Ansicht ähnlich 4, die den Plattenlichtleiter und die zugehörige Leiterkarte mit Dioden zeigt (in der Figur nicht zu sehen), die von einem Träger für die Leiterkarte, der das erste Beleuchtungssystem vervollständigt, und einem Träger für einen Lichtleiter des zweiten Beleuchtungssystems abgedeckt sind;
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6 bis 8 perspektivische Ansichten von unten von diversen Bauteilen der Beleuchtungsvorrichtung aus 6, die den Plattenlichtleiter und die zugehörige Leiterkarte mit Dioden zeigen, wobei 7 diese beiden Bauteile und den Träger der Leiterkarte zeigt und 8 diese drei Bauteile und den Träger des Lichtleiters des zweiten Beleuchtungssystems zeigt;
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9 und 10 perspektivische Ansichten von unterhalb des Trägers der Leiterkarte des ersten Beleuchtungssystems (9) und desselben Trägers in seiner Zugehörigkeit zu dem Plattenlichtleiter (10);
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11 bis 13 Ansichten von unten, gemäß der gleichen Perspektive wie 9 und 10, welche das Zusammenwirken der Elemente, die von dem Träger für die Leiterkarte abstehen (11 bis 13), und der Aufnahmen auf dem Plattenlichtleiter (12) und auf dem Lichtleiterträger des zweiten Beleuchtungssystems (13) genauer darstellen.
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Der Kraftfahrzeug-Frontscheinwerfer 1 enthält eine Beleuchtungsvorrichtung 2, die gemäß der Erfindung mindestens ein erstes Beleuchtungssystem zum Erzeugen einer Fahrtrichtungsanzeigerfunktion 4 umfasst. Bei der gezeigten Ausführungsform umfasst die Beleuchtungsvorrichtung ferner ein zweites Beleuchtungssystem zum Erzeugen einer Tagfahrlichtfunktion 6.
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Wie insbesondere in 1 und 2 zu sehen, ist die Beleuchtungsvorrichtung derart gestaltet, dass sich das erste Beleuchtungssystem über dem zweiten Beleuchtungssystem befindet.
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Das erste Beleuchtungssystem umfasst einen Lichtleiter 8, der dazu geeignet ist, Licht zu leiten, das von einer Vielzahl von Lichtquellen 9 emittiert wird (in 2 zu sehen), die von einer Leiterkarte 10 getragen werden, wobei diese Karte an einem Träger 12 befestigt ist, der an der Struktur des Fahrzeugs angebracht ist.
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Wie insbesondere in 3, 6 und 10 zu sehen, umfasst der Lichtleiter 8 eine Vielzahl von Lichtleiterplatten 14, die jeweils zu einer Lichtquelle gehören.
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Mit Lichtleiterplatte ist ein im Wesentlichen flacher Lichtleiter gemeint, dessen Dicke im Vergleich zur Länge und/oder Breite vernachlässigbar ist. Jede Platte ist in Längsrichtung durch eine Reflexionsrückseite 16, die eine senkrechte Randoberfläche der Platte im Wesentlichen quer zum hinteren Ende der Platte ist, und eine Austrittsseite 18, die ebenfalls eine senkrechte Randoberfläche der Platte ist und diesmal quer zum vorderen Ende der Platte ist, begrenzt. Die Plattenaustrittsseiten sind zusammengeklebt, so dass man sich auf eine Austrittsseite beziehen kann, die jeder Platte gemeinsam ist, wobei diese gemeinsame Austrittsseite 18 insgesamt gekrümmt ist, um der Krümmung des Frontscheinwerfers zu folgen.
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Es ist deshalb erwähnenswert, dass die Lichtleiterplatten 14 im Wesentlichen fächerförmig angeordnet sind, d. h. die Platten sind auf der Ebene ihres vorderen Längsendes und ihrer Austrittsseite tangential und gehen allmählich auseinander, um an ihrem hinteren Längsende einen Abstand zwischen den Lichtquellen zu erzeugen.
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Jede Platte des Lichtleiters weist eine obere Reflexionsseite 20, die der Lichtquelle zugewandt ist, und eine gegenüberliegende untere Reflexionsseite 22 auf. Es ist ersichtlich, dass sich die oberen und unteren Reflexionsseiten und die Lichtaustrittsseite über die gesamte Breite der Platte erstrecken.
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Dabei erstreckt sich eine Stufe 24, die eine senkrechte Randoberfläche bildet, im Wesentlichen quer in der Mitte jeder Platte, so dass es möglich ist, einen proximalen Bereich 26 und einen distalen Bereich 28 der Platte zu unterscheiden, wobei der proximale Bereich näher an der Lichtquelle und höher als der distale Bereich in der Nähe der Austrittsseite des Leiters liegt.
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Die obere Seite des proximalen Bereichs umfasst einen Eintrittsbereich 30 für Lichtstrahlen, die von der entsprechenden Lichtquelle emittiert werden, mindestens zwei Indexierflügel 32, die im Wesentlichen senkrecht zueinander sind, und Positionierstifte 34.
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Die Lichtquellen sind auf der Ebene des Eintrittsbereichs 30 der zugehörigen Platte angeordnet. Der Eintrittsbereich wird durch einen im Wesentlichen konischen Vorsprung gebildet, der von der oberen Seite der Platte vorsteht, wobei der Vorsprung eine im Wesentlichen parabolische Wand aufweist, die sich in der Richtung, die sich von der oberen Seite der Platte entfernt, bis zu einer Eintrittsseite, die der entsprechenden Lichtquelle zugewandt ist, verengt.
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Es ist insbesondere zu bemerken, dass der erfindungsgemäße Lichtleiter mindestens eine Öffnung 36 mit einer im Wesentlichen elliptischen oder rechteckig länglichen Form umfasst, die sich durch die Dicke des Leiters erstreckt, um eine Aufnahme zu bilden. Wie gezeigt, wird die Aufnahme 36 vorteilhaft an der Verbindungsstelle von zwei benachbarten Platten 14 des Leiters bereitgestellt. Diese Aufnahmen sind gegenüber der Austrittsseite 18 zurückversetzt und im Wesentlichen parallel zueinander und parallel zu der optischen Achse 38 (in 6 und 9 gezeigt), wenn der Lichtleiter in dem Fahrzeug eingebaut ist. Beispielsweise sind die Aufnahmen derart angeordnet, dass das Ende der Aufnahme nahe deren Austrittsseite ungefähr 1 cm davon entfernt ist.
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Der Lichtleiter 8 wird aus einem Material hergestellt, das für Licht durchlässig ist, so dass Strahlen, die über den Eintrittsbereich 30 in den Leiter eintreten, durch aufeinanderfolgende interne Reflexionen an der oberen Reflexionsseite 20 und der unteren Reflexionsfläche 22 in Richtung auf die Austrittsseite 18 geleitet werden. Das gewählte Material kann insbesondere ein durchsichtiges Polymer sein, wie etwa Polycarbonat oder Polymethylmethacrylat, das gewöhnlich mit der Abkürzung PMMA bezeichnet wird. Der Plattenlichtleiter besteht aus einer Randoberfläche aus diesem Material, das ungefähr 6 mm dick sein kann.
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Vorliegend sind die Lichtquellen, die dazu geeignet sind, Strahlen in den Plattenlichtleiter 8 zu emittieren, Leuchtdioden, die in den Figuren nicht zu sehen sind und von der Leiterkarte 10 getragen werden. Diese Karte wird relativ zum Lichtleiter 8 solchermaßen an Ort und Stelle gehalten, dass jede Diode einem zugehörigen Eintrittsbereich jeder Platte des Lichtleiters zugewandt ist. Die Farbe der Lichtstrahlen, die von den Dioden emittiert werden, weist bevorzugt eine gelbliche Tönung auf. Die Anzahl von ersten Dioden und ihre Emissionsleistung werden als Funktion der Nähe des Beleuchtungssystems zu den anderen Beleuchtungssystemen und Modulen des Frontscheinwerfers berechnet, um den geltenden Vorschriften zu entsprechen, die darauf abzielen, eine minimale Leuchtstärke der Tagfahrleuchten und eine ausreichende Leuchtstärke der Fahrtrichtungsanzeiger bereitzustellen, damit sie zu sehen sind, selbst wenn zur gleichen Zeit das Fernlicht oder Abblendlicht eingeschaltet ist.
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Die Leiterkarte 10 besteht aus einer Karte, auf der eine Reihe von elektrischen Schaltungen insbesondere durch Ätzen ausgebildet ist, wobei die Karte eine Vielzahl von Dioden umfasst, welche die Lichtquellen bilden, und ein mit den Schaltungen verbundenes Verbindungsstück 39, das mit einem zugehörigen Steuermodul verbunden werden kann, um Steueranweisungen an die Dioden zu übertragen, um sie ein- oder auszuschalten.
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In dem Beleuchtungssystem lagert die Karte 10 auf den Positionierstiften 34 des Lichtleiters, wobei die Stifte eine solche Höhe aufweisen, dass sich die Lichtquellen, die von der Karte getragen werden, in dem benötigten Abstand relativ zum Eintrittsbereich 30 jeder Platte des Leiters befinden.
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Die Karte umfasst Öffnungen 40, die dazu ausgeführt sind, die Indexierflügel 32 des Lichtleiters durch diese hindurch passieren zu lassen, und eine mittlere Bohrung 42, um sie in dem ersten Beleuchtungssystem zu befestigen.
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Das Beleuchtungssystem, das von der Leiterkarte und dem Lichtleiter gebildet wird, wird von einem Träger 12 abgedeckt, der an seinen Enden an der Struktur des Fahrzeugs angebracht ist. Das Montieren der Leiterkarte an dem Träger ermöglicht es insbesondere, nämlich anhand von geeigneten Flügeln, den hohen thermischen Strahlungspegel, der mit dem Betrieb der Leuchtdioden verbunden ist, abzuleiten.
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Der Träger 12 umfasst eine obere Wand 44, die im Wesentlichen waagerecht ist, wenn sie in dem Frontscheinwerfer eingebaut ist, und eine vordere Wand 46, welche die obere Wand im Wesentlichen rechtwinklig und nach unten verlängert. Der Träger ist dazu bemessen, Austrittsseite des Lichtleiters mit Oberflächenübergang zwischen der vorderen Wand der Austrittsseite abzudecken.
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Der Träger umfasst eine zentrale Bohrung 48, die auf der oberen Wand angeordnet ist, so dass diese zentrale Bohrung der mittleren Bohrung 42 in der Leiterkarte zugewandt ist, damit Befestigungsmittel, insbesondere Schraubbefestigungsmittel, durch diese hindurch gehen können. Die obere Wand umfasst ferner diverse Öffnungen 50 zum Abkühlen der Leiterkarte und eine Kabelführung 52, die rechtwinklig vorsteht und die obere Wand in Richtung auf die Außenseite des Trägers verlängert, um den Durchgang von Steuerleitungen zu ermöglichen, die mit dem elektrischen Verbinder der Leiterkarte zu verbinden sind.
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Die obere Wand 44 des Trägers weist eine Außenseite 54 und eine Innenseite 56 auf, die der Leiterkarte zugewandt ist, und dabei ist die Innenseite dadurch dediziert, dass sie Maskierungselemente 58 und Anschlagstifte 60 umfasst. Jedes der Maskierungselemente 58 besteht aus Rippen, die von der Innenseite vorstehen, die im Wesentlichen auf der optischen Achse liegt, wenn die Vorrichtung in einem Frontscheinwerfer eingebaut ist. Erfindungsgemäß sind diese Maskierungselemente 58 undurchsichtig, d. h. sie bestehen aus einem Material, das kein Licht hindurch lässt, entweder durch Totalreflexion oder durch Absorption, und sie sind in den Aufnahmen 36 in dem Lichtleiter 8 aufgenommen. Ihr Vorhandensein in dem Plattenleiter schafft Maskierungsflächen, die für einen externen Betrachter wie eine intermittierende Beleuchtung aussehend reflektiert werden. Die Rippen haben eine Höhe, d. h. die Abmessung ihres Vorsprungs von der Innenseite, die mindestens gleich der Tiefe der Aufnahmen ist, so dass jede Rippe das Loch vollständig ausfüllen kann, das die entsprechende Aufnahme in dem Leiter bildet. Die Anzahl von Rippen ist vorteilhaft gleich der Anzahl dieser Aufnahmen, die bei dem gezeigten Beispiel gleich fünf ist. Selbstverständlich sind diese Maskierungselemente steif genug, um sich bei ihrer Entnahme aus der Form während ihrer Herstellung nicht zu verdrehen, was eine fehlerhafte Umsetzung der lichtblockierenden optischen Funktion bedeuten und ihr Einsetzen in die Aufnahme des Leiters verhindern könnte.
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Wie insbesondere in 9 und 11 zu sehen, umfasst jede Rippe einen proximalen Abschnitt 62, der zur Lichtquelle orientiert ist, und einen distalen Abschnitt 64 in der Nähe der Lichtaustrittsseite des Beleuchtungssystems.
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Der proximale Abschnitt 62 ist höher als der Rest der Rippe und parallel zur optischen Achse. Der distale Abschnitt 64 weist mindestens eine Querverformung in Gestalt einer Welligkeit 66 relativ zur Hauptachse der Rippe auf, und liegt, wie zuvor beschrieben, tiefer als der proximale Abschnitt.
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Wie nachstehend beschrieben, ist die Breite der Rippe 58 geringer als die Breite der entsprechenden Aufnahme 36 in dem Lichtleiter, und die Welligkeiten 66 der Rippe sind derart dimensioniert, dass die sich ergebende Verbreiterung im Wesentlichen der Breite der Aufnahme entspricht. Ersichtlich ist es besonders vorteilhaft, gewellte statt feste Rippen zu wählen, weil es dadurch möglich ist, eine bestimmte Breite einer Aufnahme mit der Rippe auszufüllen, um das Spritzgießen einer normalen Stange mit übermäßigen Spritzdicken über die ganze Rippe zu vermeiden, was zu Defekten im äußeren Erscheinungsbild und zu Verformungen führen könnte.
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Das erste Beleuchtungssystem 4 gemäß der Erfindung, insbesondere wie es bei einer bevorzugten Anwendung verwendet wird, um eine Fahrtrichtungsanzeigerfunktion zu erzeugen, wird folgendermaßen zusammengebaut.
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Das Verbindungsstück 39 der Leiterkarte wird mit Steuerleitungen verbunden, die durch die Hülle 52 des Trägers gehen, und die Karte 10 wird dann an der Innenseite 56 der oberen Wand 44 des Trägers montiert, indem sie durch die mittleren Bohrungen 42 und 48 an Ort und Stelle verschraubt wird.
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Der Lichtleiter 8 wird an den Anschlagstiften 60 und 34 des Trägers und der Leiterkarte montiert, wobei die Indexierflügel 32 des Leiters mit den entsprechenden Öffnungen 40 der Leiterkarte und den Maskierungselementen 58 des Trägers in den entsprechenden Aufnahmen 36 des Lichtleiters zusammenwirken.
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Ersichtlich immobilisieren die Verbreiterung der Maskierungselemente in ihrem distalen Abschnitt 63 und ihre Welligkeiten 66 die Querenden dieser Welligkeiten durch Reibung an den Rändern, welche die Aufnahme quer begrenzen.
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Die Leiterkarte 10 ist auch an dem Träger 12 befestigt, insbesondere geschraubt oder geklebt, und es sei bemerkt, dass in dieser Arbeitsposition, wie in 7 zu sehen, der proximale Abschnitt 62 der Rippe 56 über die Leiterkarte hinaussteht, wenn diese an dem Träger montiert ist.
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Die Funktion des ersten Beleuchtungssystems 4 gemäß der Erfindung wird als Nächstes beschrieben. Wenn das zugehörige Steuermodul Informationen über das Starten der Fahrtrichtungsanzeigerfunktion empfängt, sei es auf Befehl des Fahrers oder infolge einer automatischen Detektion einer Richtungsänderung des Fahrzeugs, versendet das Steuermodul eine Steueranweisung zum Ausschalten der Dioden.
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Bei einer ersten Variante werden alle Dioden gleichzeitig gesteuert, um sie periodisch einzuschalten, um ein gleichmäßiges Blinken der Leuchten zu erzeugen. Die Strahlen, die von jeder der Quellen gleichzeitig emittiert werden, werden über den entsprechenden Eintrittsbereich jeder Platte in den Lichtleiter gestreut, und die Strahlen werden in Richtung auf die Austrittsseite des Leiters innerhalb der Platte durch aufeinanderfolgende Totalreflexionen durch die Wände der Platte abgelenkt. Die Strahlen werden über die gesamte Breite der Platte gerichtet, und es ist klar, dass der Abschnitt dieser Plattenbreite, in der sich die Rippe erstreckt, die Strahlen nicht durchlässt und keine direkte Projektion von Lichtstrahlen am Austritt des Frontscheinwerfers zulässt. Einige Strahlen werden daher durch die Rippen blockiert, und ein Bereich mit dunklerem Licht wird daher unterhalb dieser Rippen erzeugt, an der Verbindungsstelle von zwei benachbarten Platten. Für den Betrachter, der sich vor dem Fahrzeug befindet, wird das Strahlenbündel, das von dem Beleuchtungsmodul für die Fahrtrichtungsanzeigerfunktion projiziert wird, durch ein senkrechtes schwarzes Band in Intervallen, die entweder regelmäßig sind oder nicht, je nach der Beabstandung zwischen den Aufnahmen und den benachbarten Rippen, unterbrochen. Dieses Band, das sich aus dem Bereich des dunkleren Lichts ergibt, ist mindestens dunkel, wenn auch nicht ganz schwarz, auf Grund des Durchgangs einiger Strahlen, die innerhalb der Platte zwischen dem stromabwärtigen Ende der Rippe und der Leiterseite abgelenkt werden. Wie zuvor beschrieben, wird die Dicke des durchsichtigen Materials stromabwärts der Rippen derart berechnet, dass das Vorliegen von dunklen, undurchsichtigen Rippen von außerhalb des Fahrzeugs nicht zu sehen ist, wenn das Modul keine Beleuchtung und/oder Signalgebung liefert, und so, dass den reflektierten Strahlen in der Platte nur ein kleiner Winkel geboten wird und die reflektierten Strahlen stromabwärts von der Rippe relativ zu der optischen Achse entsprechend geneigt sind, um den Eindruck eines Bereichs mit dunklerem Licht zu bewahren.
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Bei einer zweiten Variante der Erfindung werden die aufeinanderfolgenden Lichtquellen des Beleuchtungssystems von der Quelle, die im Fahrzeug am weitesten innen angeordnet ist, bis zu der Quelle, die im Fahrzeug am weitesten außen angeordnet befindet, derart eingeschaltet, dass sie die Richtung der Richtungsänderung begleiten.
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Ersichtlich ermöglicht die Anordnung des Beleuchtungssystems, und insbesondere die Position der Rippen, die in der Dicke des Lichtleiters versenkt sind, bei beiden Anwendungen, aufeinanderfolgende Bereiche mit dunklerer Erleuchtung entlang des Beleuchtungssystems zu erzielen, die nur zu sehen sind, wenn die Dioden eingeschaltet sind, und es ist klar, dass die Tatsache, dass die Rippen in der Masse versenkt sind, sie außerhalb des Fahrzeugs unsichtbar macht, wenn keine Leuchten eingeschaltet sind.
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Sowohl bei den diversen Anwendungen als auch bei den diversen Ausführungsformen der Struktur der Beleuchtungssysteme könnten Varianten, die nicht dargestellt sind, erzeugt werden, und einige davon werden nachstehend beschrieben, ohne dass diese Liste erschöpfend wäre:
- – Die Rippen müssen nicht vom Kartenträger getragen werden, wie in den Figuren gezeigt. Als nicht einschränkendes Beispiel könnten Sie von der Motorhaube des Fahrzeugs, die das Beleuchtungsmodul abdeckt, oder von einem beliebigen anderen Strukturbauteil getragen werden. Bei einer bestimmten Variante könnten die Maskierungselemente nicht aus Rippen bestehen, die von einem Strukturbauteil des Fahrzeugs vorstehen, sondern aus unabhängigen Bauteilen, die Stück für Stück von einem Arbeiter während der Montage in die Aufnahmen des Lichtleiters gesetzt werden können, wobei die Aufnahmen und/oder die Maskierungselemente dann derart ausgelegt sind, dass die Maskierungselemente vertikal immobilisiert sind: die Maskierungselemente könnten einen oberen Flansch umfassen, der auf der oberen Seite des Lichtleiters lagert und daran anliegt, oder die Aufnahmen könnten an beiden Enden nicht offen sein, sondern stattdessen geschlossene Aufnahmen sein, angesichts der Tatsache, dass die Dicke des durchsichtigen Materials minimal ist, um nicht viele Strahlen unter dem Maskierungselement hindurch zu lassen.
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Das Vorliegen einer Rippe, die von dem Lichtleiter und dem Lichtleiter-Trägerelement getrennt ist, ermöglicht es, diese Rippe aus einem anderen Material zu erzeugen als das des Trägers, wodurch eine deutliche Verbesserung im Hinblick auf die Absorptions- und/oder Reflexionseigenschaften dieser Rippen möglich ist, und wodurch sowohl die Beleuchtungsfunktion als auch das Design des Beleuchtungssystems bearbeitet werden können.
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Wie zuvor erwähnt, kann die Beleuchtungsvorrichtung 2 gemäß der Erfindung zusätzlich zu dem soeben beschriebenen ersten Beleuchtungssystem 4 ein zweites Beleuchtungssystem 6 umfassen, das an dem ersten Beleuchtungssystem montiert ist, um es zu ermöglichen, eine Tagfahrlichtfunktion bereitzustellen.
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Dieses zweite Beleuchtungssystem 6 umfasst insbesondere einen röhrenförmigen Lichtleiter 68 in einem Lichtleiterträger 70, der insbesondere dazu ausgeführt ist, den Leiter an seinen Enden zu befestigen.
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Auf bekannte Art und Weise umfasst der röhrenförmige Leiter eine Strahleneintrittsseite an einem Ende der Röhre und eine Austrittsseite 72, die durch einen Abschnitt der zylindrischen Seitenwand der Röhre gebildet wird. Er umfasst auch eine Seite gegenüber der Austrittsseite, die eine Seite bildet, die Strahlen reflektiert, die sich in dem Leiter fortbewegen, und beispielsweise Prismen umfasst, welche die Strahlen in Richtung auf die Austrittsseite mit einem Einfallswinkel umleiten, der es ihnen ermöglicht, aus dem Leiter und dem Modul heraus gebrochen zu werden, um die notwendige Beleuchtungs- und/oder Signalgebungsfunktion bereitzustellen.
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Der Lichtleiterträger 70 umfasst eine bezüglich der optischen Achse des zweiten Beleuchtungssystems stromaufwärtige Seite des Leiters, eine reflektierende Oberfläche, an der die Reflexionsseite anliegt, und ist axial verlängert, um nun auf der bezüglich der optischen Achse stromabwärtigen Seite des Leiters angebrachte senkrechte Ständer 74 aufzuweisen, die sich in das projizierte Strahlenbündel am Austritt des Leiters erstrecken. Dies erzeugt einen optischen Effekt von dunklen Bändern in dem projizierten Licht, wobei es sich versteht, dass die senkrechten Ständer auch sichtbar sind, wenn die Tagfahrleuchten ausgeschaltet sind.
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Der erfindungsgemäße Lichtleiterträger umfasst eine obere Seite 76, die zweite Aufnahmen 78 zum Indexieren des Lichtleiterträgers und des zugehörigen Leiters an dem ersten Beleuchtungssystem trägt.
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Die zweiten Aufnahmen sind parallel zueinander und im Wesentlichen parallel zu der optischen Achse, und ihre Anzahl ist gleich der Anzahl der Rippen 36 in dem ersten Beleuchtungssystem. Die zweiten Aufnahmen haben eine axiale Dimension, die im Wesentlichen gleich der Länge des proximalen Abschnitts 62 der Rippen ist, der von dem Träger 12 des ersten Beleuchtungssystems 4 getragen wird.
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Wie zuvor angegeben hat dieser proximale Abschnitt 62 der Rippen eine Höhe, die größer als die Dicke des Plattenlichtleiters 8 ist, so dass er über die Höhe des Lichtleiters des ersten Beleuchtungssystems hinausgeht, nachdem dieser Leiter an dem Träger montiert wurde. Der obere Abschnitt dieses proximalen Abschnitts weist eine Form auf, die dazu geeignet ist, Mittel zum Indexieren eines Elements des zweiten Beleuchtungssystems mit Bezug auf das erste Beleuchtungssystem bereitzustellen. Wenn das Beleuchtungsmodul in einem Kraftfahrzeug mit den beiden Beleuchtungssystemen verwendet wird, ist es besonders vorteilhaft, dass die Rippen, zusätzlich zu ihrer Aufgabe bei der Unstetigkeit des signalgebenden Strahlenbündels, das von dem ersten Beleuchtungssystem emittiert wird, die beiden Beleuchtungssysteme bezüglich einer gemeinsamen Referenz indexieren.
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Die vorstehende Beschreibung erklärt deutlich, wie es die Erfindung ermöglicht, die diesbezüglich gesetzten Ziele zu erreichen, und insbesondere ein Beleuchtungsmodul vorzuschlagen, das die Erzeugung eines Fahrtrichtungsanzeiger-Strahlenbündels ermöglicht, das intermittierend ist, das senkrecht von dunklen Bändern getrennt ist, und ein derartiges Modul vorzuschlagen, bei dem der Betrachter den Eindruck hat, dass die Rippen zum Erzeugen dieser dunklen Bänder keine dauerhaften Merkmale des Moduls sind, und ein derartiges Modul mit Mitteln zum Erzeugen dieses Eindrucks von einziehbaren Rippen vorzuschlagen, die einfacher als mechanische Mittel zum Bewegen der Rippen sind.
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Es sei erwähnt, dass das Verfahren des Einschaltens der Quellen des entsprechenden Beleuchtungssystems dadurch besonders vorteilhaft ist, dass die Lichtquellen Stück für Stück von innen nach außen im Fahrzeug eingeschaltet werden können, was die Angabe der Bewegung des Fahrzeugs in der Abbiegerichtung betont.
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Selbstverständlich können vom Fachmann diverse Änderungen an den Strukturen des Beleuchtungsmoduls vorgenommen werden, die soeben als nicht einschränkendes Beispiel beschrieben wurden, vorausgesetzt, sie ermöglichen die Erzeugung von dunklen Bändern in dem beleuchtenden und/oder signalgebenden Strahlenbündel eines Kraftfahrzeugs durch Maskierungselemente, die in einem Lichtleiter bereitgestellt werden, der aus einem Material hergestellt wird, das für Licht durchlässig ist. Die ausführlich beschriebene Ausführungsform ist für die Erfindung nicht einschränkend. Auf jeden Fall ist die Erfindung nicht als auf die in der vorliegenden Druckschrift speziell beschriebene Ausführungsform eingeschränkt anzusehen und umfasst insbesondere alle äquivalenten Mittel und jede technisch funktionsfähige Kombination dieser Mittel.
