DE3315785A1 - Kraftfahrzeugleuchte - Google Patents

Description

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19-¹^. 1983 Rs/Hm

ROBERT BOSCH GiMBH, TOOO STUTTGART 1

Kraftfahrzeugleuchte
Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einer Kraftfahrzeugleuchte nach der Gattung des Hauptanspruchs. Eine derartige Anordnung ist in der DE-OS 27 32 78O anhand einer Kraftfahrzeug-Sicherheit sbeleuchtung beschrieben, wobei eine mit Lumineszenzdioden bestückte, reflektierende Leiterplatte verwendet ist, die mit einer gedruckten oder einer konventionellen elektrischen Schaltung versehen ist zum Anschluß der Lumineszenzdioden. Die Leiterplatte beinhaltet gleichzeitig die Beleuchtung und die elektrische Schaltung. Durch eine bestimmte Anordnung der Lumineszensdioden auf der Leiterplatte können Zahlen, Buchstaben und dgl. dargestellt werden.

Weiterhin sind aus der DE-OS 28 37 596 oder der DE-OS 28 37 635 Leuchtdiodenzeilen bekannt. Bei diesen Anordnungen dienen die Leuchtdioden zu Anzeigezwecken. Sie bestehen aus auf einer Platine angeordneten Leuchtdiodenchips, denen Licht Streuelemente zugeordnet sind zur Erzielung bestimmter optischer Effekte.

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Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße Kraftfahrzeugleuchte mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruches hat demgegenüber den Vorteil, daß vorgegebene, verschiedenfarbige Lichteffekte mit einfachen Mitteln erzielbar sind, wobei die gleichen Leuchtenflächen das gewünschte Licht aussenden. Hierdurch können besonders lichtstarke Leuchteffekte erzielt werden, weil nicht für unterschiedliche Leuchtfarben verschiedene Leuchtenteile aneinandergereiht werden müssen, so daß jeweils die Gesamtleuchtfläche zur Lichtemission zur Verfügung steht.

Die erfindungsgemäße Anordnung hat besondere Vorteile für Kraftfahrzeug-Signalleuchten, weil dort beispielsweise für Rücklicht und Bremslicht einerseits und - für Blinklicht andererseits unterschiedliche Signalfarben benötigt werden, welche in der vorgeschlagenen Weise auf der gleichen Gesamt-Lichtaustrittsflache angeordnet werden können. Die erfindungsgemäße Gestaltung bietet weiterhin den Vorteil, daß der optische Eindruck eines Fahrzeuges nicht durch eine Vielzahl unterschiedlicher bunter Streuscheiben gestört wird, weil die verwendeten Dreiphasen-Leuchtdioden im unerregten Zustand weißes oder transparentes Aussehen haben ähnlich wie etwa benachbarte Frontscheinwerfer oder Rückfahrscheinwerfer. Aufwendige Anordnungen zur Erzeugung einer weißen, bzw. transparenten Farbgebung der Signalleuchten im Kraftfahrzeug können daher entfallen.

Die erfindungsgemäße Verwendung von Dreiphasen-Leuchtdioden läßt darüber hinaus' ohne zusätzlichen Aufwand die Anzeige bestimmter Fahrzustände zu. So sind beispielsweise im Handel erhältlich Dreiphasen-Leuchtdioden, welche entweder rot und grün, bzw. rot und gelb

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aufleuchten, je nachdem, welche Anodenzuleitung mit Spannung beaufschlagt wird. Außerdem können Mischfarben erzeugt werden, wenn beide Anoden gleichzeitig mit Spannung versorgt werden, so daß beispielsweise aus rot und grün die Mischfarbe gelb entsteht. Hierbei kann neben den klassischen Anzeigen mit rotem Licht für Rücklicht oder 3remslicht und gelbem Licht als Blinklicht beispielsweise eine grüne Fahrzustandsanzeige geschaffen werden, welche einem nachfolgenden Fahrzeug anzeigt, daß das vorausfahrende Fahrzeug sich nicht im gebremsten oder bremsbereiten Zustand befindet.

Eine vorteilhafte Gestaltung der erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugleuchte ergibt sich dadurch, daß eine Mehrzahl von Leuchtdiodenchips anstelle diskreter Leuchtdioden matrixartig auf eine gemeinsame Grundplatte aufgebracht sind. Hierbei ist es zweckmäßig, wenn die Leichtdiodenchips auf eine spiegelnde Oberflächenbeschichtung auf der Grundplatte aufgebracht sind, weil in diesem Fall der Lichtaustritt besonders intensiv in der gewünschten Richtung erfolgt. Die Anordnung von Leuchtdiodenchips auf einer gemeinsamen Grundplatte ist fertigungstechnisch günstiger als die Verwendung einzelner diskreter Leuchtdioden und erleichtert und verbilligt daher wesentlich den Gesamtaufbau der erfindungsgemäßen Leuchte. Die spiegelnde Oberflächenbeschichtung besteht zweckmäßigerweise aus einem aufgedampften oder aufgesputterten Metallüberzug, vorzugsweise einem Aluminiumüberzug, wie er von anderen Vorspiegelungen für Kraftfahrzeugleuchten bekannt ist. Als Grundplatte wird zweckmäßigerweise eine elektrisch leitfähige Metallplatte verwendet, vorzugsweise eine Kupferplatte, welche gleichzeitig eine elektrische Zuleitung zu den Leuchtdiodenchips bildet. Als Schutzüberzug für die vorzugsweise in muldenförmigen Vertiefungen der Grundplatte angeordneten Leuchtdiodenchips

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dient zweckmäßigerweise eine gemeinsame, transparente Kunststoffschicht, vorzugsweise aus Polyester oder Silikonharz. Zur .Erzielung besonderer optischer Streueffekte kann die Oberfläche der vorgenannten transparenten Kunststoffschicht noppenartig oder ähnlich ausgebildet werden, zweckmäßigerweise wird eine vorgeschriebene Lichtstreuung für den Einzelfall jedoch durch eine separate Streuscheibe über der Kunststoffschicht erzeugt.

Zeichnung

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen schematisch dargestellt und in der folgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Figur 1 den äußeren Aufbau einer Dreiphasen-Leuchtendiode, Figur 2.den Schaltungsaufbau einer Dreiphasen-Leuchtdiode, Figur 3 ein erstes Ausführungsbeispiel einer Kraftfahrzeugleuchte mit Dreiphasen-Leuchtdioden zur Erzielung verschiedener Signalfarben auf der gleichen Leuchtfläche, Figur k eine vergrößerte Schnittdarstellung durch eine erfindungsgemäße Kraftfahrzeugleuchte und Figur 5 eine schematische Darstellung eines anderen Ausführungsbeispieles für die erfindungsgemäße Gestaltung einer Kraftfahrzeug-Signalleuchte .

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

In Figur 1 ist mit 10 die Gesamtheit einer Dreiphasen-Leuchtdiode bezeichnet. Diese besitzt eine Grundplatte 11 und eine in Lichtaustrittsrichtung hierauf angeordneten Licht streukappe 12 sowie Anschlüsse 13 für eine erste Anode, 1h für eine zweite Anode und 15 für die Kathode.

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Figur 2 zeigt den schaltungsmäßigen Aufbau einer Dreiphasen-Leuchtdiode 10. Die beiden Anoden sind wiederum mit 13 und Ik, die Kathode mit 15 bezeichnet. Bei 16 und 17 sind die eigentlichen Leuchtioden symbolmäßig eingezeichnet .

Dreiphasen-Leuchtdioden dieser Art sind beispielsweise von der Firma Telefunken unter den Bezeichnungen CQX 31 oder-CQX32 erhältlich, wobei die erstgenannte wahlweise rotes oder grünes Licht je nach Spannungsbeaufschlagung der Anode 13 oder Ik ausstrahlt, während die zweitgenannte Dreihpasen-Leuchtdiode wahlweise rotes oder gelbes Licht aussendet. Werden beide Anoden 13 und Ik gleichzeitig mit Spannung beaufschlagt, so wird eine Mischfarbe'ausgesendet, bei der Kombination von grün und rot ist dies die im Kraftfahrzeug für Signalzwecke zum Blinken verwendete gelbe Leuchtfarbe. Die Spannungsbeaufschlagung je Anode beträgt abhängig vom Typ der verwendeten Dreiphasen-Leuchtdiode 1,5 bis 2,5 Volt Gleichspannung, die räumliche Abmessung einer einzelnen Dreiphasen-Leuchtdiode oder eines entsprechenden Dreiphasen-Leuchtdioden-

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chips beträgt ca 5x5 mm ·

In Figur 3 ist mit 20 eine Grundplatte bezeichnet, auf der je nach Größe der Platte eine entsprechende Anzahl diskreter Dreiphasen-Leuchtdioden oder Leuchtdiodenchips 21 angeordnet sind. Diese Gesamtanordnung von Leuchtdioden kann auf verschiedene Weise zur Erzielung der gewünschten Leucht- und/oder Signalfunktionen unterteilt werden. Bei der Anordnung gemäß Figur 3 sind zwei verschiedene Aufteilungen zeichnerisch angedeutet, nämlich entweder die vertikal unterteilten Bereiche 22, 23 und 2k entsprechend den Funktionen Rücklicht/rot, Blinklicht/gelb und Bremslicht/rot. Entsprechend der Gesamtfläche des jeweils spannungsbeaufschlagten Teiles

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22, 23 oder 2U ergibt sich analog eine entsprechende
Lichtstärke. Eine andere Aufteilung ist so getroffen,
daß ein etwa kreisförmiger Bereich 25 separat schaltbar ist, beispielsweise zur Erzeugung eines gelben
Blinklichtes innerhalb eines roten Brems- oder Rückfahrlichtes. Zur Erzeugung der Gelbfärbung werden
beide Anoden einer sonst wahlweise grün oder rot leuchtenden Dreiphasen-Leuchtdiode mit Spannung beaufschlagt. Die beiden positiven Anschlüsse der Anordnung sind mit 26 und 27, der negative Anschluß mit 28 bezeichnet. Bei der in Figur 3 dargestellten" "Anordnung sind' zwischen 'dem'^*'"' positiven und dem negativen Anschluß jeweils zehn Leuchtdioden oder Leuchtdiodenchips in Reihe geschaltet, entsprechend einer angelegten Spannung von 2Π Volt. Die in einer Zeile nebeneinanderliegenden Dreiphasen-Leuchtdioden liegen sämtlich parallel zur ersten Reihenschaltung.

Die anhand von Figur 3 erläuterten Signalfarbenbereiche stellen nur ein Ausführungsbeispiel dar, wobei den üblichen, bzw. gesetzlich vorgeschriebenen Leuchtstärken für die verschiedenen Signalfunktionen Rechnung getragen ist, indem für das normale Rücklicht ein entsprechend verringerter Anteil der Leuchtdioden gegenüber dem Bremszustand mit Spannung beaufschlagt wird. Der Rücklichtbereich 22 entspricht etwa der Hälfte des Blinklicht-Bereiches 23 und etwa dem vierten Teil des Bremslicht-Bereiches Zh.

Zusätzlich zu heute verwendeten Signalfarben bei Kraftfahr^eugleuchtenkann mit der vorgeschlagenen Anordnung beispielsweise auch insgesamt eine grüne Signalfarbe
ausgestrahlt-werden als Zeichen für den gefahrlosen,
rollenden Betrieb des vorausfahrenden Kraftfahrzeuges.
Andererseits könnte die gesamte Leuchtenfläche weiter
unterteilt werden zur Anzeige leichterer oder stärkerer

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3remsvorgänge durch entsprechend schwächeres oder stärkeres rotes Bremslicht. Andere Variationen sind ebenfalls möglich.

In Figur h ist mit 30 eine Grundplatte bezeichnet welche eine Mehrzahl von Dreiphasen-Leuchtdiodenchips 31 in Mulden 32 aufnimmt. Die gesamte Oberfläche der Grundplatte 30 einschließlich der Mulden 32 ist mit einer Aluminium-Verspiegelung 33 "versehen zur Reflexion des von den Leuchtdioden ausgestrahlten Lichtes in der vorgegebenen Richtung nach Art eines Parabol-Reflektors. Bei 3^· sind Verbindungsleitungen zwischen den einzelnen Leuchtdiodenchips 31 angedeutet. Die Grundplatte 30 besteht zweckmäßigerweise aus leitfähigem Werkstoff, beispielsweise aus Kupfer und kann daher direkt, vorzugsweise als geerdete Kathode, in die Schaltungsanordnung einbezogen werden. Die Gesamtanordnung der Leuchtdioden-Chips 31 ist durch' eine "Kunststoff schicht 35 abgedeckt .·:.. sum Schutz der Dioden, der Licht streueffekt wird im wesentlichen durch eine getrennte Streuscheibe 37 bewirkt, welche unter Freilassung einer Luftschicht 36 in Abstand über den Chips 31 angeordnet ist. Diese Gestaltung 'erlaubt auch die Ausrichtung von Licht streukappen 38 zum Inneren der Leuchtenanordnung hin, wodurch die äußerliche Reinigung der gesamten Leuchte erleichtert wird, '

Aus Figur k wird deutlich, daß fertigungsmäßig und kostenmäßig eine matrixartige Anordnung aus Leuchtdiodenchips mit gemeinsamem Verguß und gemeinsamer Streuscheibe günstiger ist als die Verwendung von einzelnen Leuchtdioden. Andererseits kann für kleine Serien spezieller Leuchten die Bestückung mit -diskreten Bauelementen zweckmäßiger sein. Dies gilt insbesondere dort, wo nur eine geringe Verschmutzung auftritt, Dis-

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krete Bauelemente können nicht ohne Verlust der vorgegebenen Streueffekte beschichtet sondern allenfalls mit einer gemeinsamen Abdeckung versehen werden.

Figur 5 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel für die Gestaltung einer Kraftfahrzeugleuchte, wobei auf einer Grundplatte Uo vier verschiedene Leuchtenfelder Ui, U2, U3 und UU vorgesehen sind. Die Leuchtenfelder U1, U2 und U3 können wiederum beispielsweise als Rücklicht, Blinklicht und Bremslicht ausgebildet sein, während das Leuchtenfeld UU beispielsweise einen Rückfahrscheinwerfer bildet. Da ein weißer Rückfahrscheinwerfer einerseits das ästhetische Bild einer farblosen oder weißen Leuchte nicht stört und andererseits bezüglich der Funktionstüchtigkeit an den Rückfahrscheinwerfer nur geringe Anforderungen zu stellen sind, könnte hier auch eine kombinierte Anordnung aus Leuchtdiodenfeldern Ui bis U3 und einem herkömmlichen Lichtaustrittsfeld UU mit einer dahinterliegenden Glühbirne vorgesehen werden. Die genannte Funktionssicherheit der Leuchtdiodenanordnung stellt neben der ästhetischen Wirkung der durch die farblosen Bauelemente einheitlichen Leuchte einen wesentlichen technischen Fortschritt dar. Beim Ausfall einzelner Leuchtdioden verliert nämlich nicht mehr die Gesamtanordnung ihre Funktionstüchtigkeit, wie dies beim Ausfall einer einzelnen Glühbirne der Fall ist. So wird außer der vielfach variierbaren Signalfunktion durch die erfindungsgemäße Leuchte auch ein wesentlicher Sicherheitsbeitrag geleistet.

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Claims (1)

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ROBEHT BOSCH GMBH, TOOO STUTTGART 1

Ansprüche

1/ Kraftfahrzeugleuchte, insbesondere Kraftfahrzeugsignalleuchte, mit Leuchtdioden oder Leuchtdiodenchips als Lichtquellen, welche auf oder in einer Grundplatte angeordnet sind, gekennzeichnet durch die Verwendung von im unerregten Zustand weißen oder transparenten Dreiphasen-Leuchtdioden (10, 21, 31) mit wenigstens zwei verschiedenen Leuchtfarben für verschiedene Leucht- und/oder Signalfunktionen, welche entsprechend der gewünschten Signalfarbe durch unterschiedliche Spannungsbeaufschlagung (13, 1U, 15; 26, 27, 28) ansteuerbar sind.

2. Kraftfahrzeugleuchte nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Verwendung als Signalleuchte wie Bremsoder Blinklicht oder als Fahrzustandsanzeige mit unterschiedlicher Lichtfarbe für verschiedene Fahrzustände wie Beschleunigung, Rollen oder Bremsen.

3. Kraftfahrzeugleuchte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß verschiedene Teile (22 bis 25; U1 bis hh) eines Gesamt-Leuchtenfeldes getrennt ansteuerbar sind zur Erzeugung spezieller Leuchtfarben und/oder Signalfar benleucht star ken.

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U. Kraftfahrzeugleuchte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Mehrzahl von Leuchtdiodenchips (31) matrixartig auf eine gemeinsame Grundplatte (30) aufgebracht sind.

5. Kraftfahrzeugleuchte nach Anspruch h, dadurch gekennzeichnet, daß die Leuchtdiodenchips (31) auf eine spiegelnde Oberflachenbeschichtung (33) auf der Grundplatte (30) aufgebracht sind.

6. Kraftfahrzeugleuchte nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die spiegelnde Oberflachenbeschichtung (33) aus einem aufgedampften oder aufgesputterten Metallüberzug, vorzugsweise einem Aluminiumüberzug, auf der Grundplatte (30) besteht.

T. Kraftfahrzeugleuchte nach einem der Ansprüche h bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Leuchtdiodenchips (31) in muldenartigen Vertiefungen (32) der Grundplatte (30) sitzen und gemeinsam durch eine transparente Kunststoffschicht (30) abgedeckt sind.

8. Kraftfahrzeugleuchte nach Anspruch T, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststoffschicht (35) eine im wesentlichen ebene Oberfläche besitzt und daß eine vorgegebene Lichtstreuung durch eine separate Streuscheibe (37) über der Kunststoffschicht (35) erzeugt wird.

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