DE3315785C2 - - Google Patents

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einer Kraftfahrzeugleuchte nach der Gat­ tung des Hauptanspruchs. Eine derartige Anordnung ist in der DE-OS 27 32 780 anhand einer Kraftfahrzeug-Sicherheitsbeleuchtung beschrieben, wobei eine mit Lumineszenzdioden bestückte, reflek­ tierende Leiterplatte verwendet ist, die mit einer gedruckten oder einer konventionellen elektrischen Schaltung versehen ist zum An­ schluß der Lumineszenzdioden. Die Leiterplatte beinhaltet gleichzei­ tig die Beleuchtung und die elektrische Schaltung. Durch eine be­ stimmte Anordnung der Lumineszenzdioden auf der Leiterplatte können Zahlen, Buchstaben und dgl. dargestellt werden.

Aus "Funkschau", 2/1981, Seiten 55 und 56 sind LED-Displays bekannt. Die dort beschriebenen Lumineszenzdioden bieten die Möglichkeit zur Farbwahl zwischen rot, gelb und grün. Aus "Funkschau", 2/1981, Sei­ ten 7 und 58 sind weiterhin mathematische Schaltungskniffe zum An­ schluß von LED-Displays bekannt zur Herstellung antiparalleler Dio­ denschaltungen in Form einer Matrix. Mit den in dieser Veröffent­ lichung beschriebenen Schaltungen ist es möglich, mit einer reduzier­ ten Zahl von Anschlüssen antiparallele, verschiedenfarbige Leucht­ dioden in besonders zweckmäßiger Weise zu verschalten.

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 Lichtstreuelemente zugeordnet sind zur Erzielung bestimmter optischer Effekte.

Vorteile und Aufgabe der Erfindung

Die erfindungsgemäße Kraftfahrzeugleuchte mit den kenn­ zeichnenden Merkmalen des Hauptanspruches hat die Aufgabe, vorgegebene, verschiedenfarbige Lichteffekte mit einfachen Mitteln zu erzielen, wobei die gleichen Leuchtenflächen gewünschte Licht aus­ senden sollen. Hierdurch können besonders lichtstarke Leucht­ effekte erzielt werden, weil nicht für unterschiedliche Leuchtfarben verschiedene Leuchtenteile aneinanderge­ reiht werden müssen, so daß jeweils die Gesamtleucht­ fläche zur Lichtemission zur Verfügung steht.

Die erfindungsgemäße Anordnung hat besondere Vorteile für Kraftfahrzeug-Signalleuchten, weil dort beispielsweise für Rücklicht und Bremslicht einerseits und für Blink­ licht andererseits unterschiedliche Signalfarben benötigt werden, welche in der vorgeschlagenen Weise auf der glei­ chen Gesamt-Lichtaustrittsfläche angeordnet werden können. Die erfindungsgemäße Gestaltung bietet weiterhin den Vor­ teil, daß der optische Eindruck eines Fahrzeuges nicht durch eine Vielzahl unterschiedlicher bunter Streuscheiben gestört wird, weil die verwendeten Dreiphasen-Leucht­ dioden im unerregten Zustand weißes oder transparentes Aussehen haben ähnlich wie etwa benachbarte Frontschein­ werfer oder Rückfahrscheinwerfer. Aufwendige Anordnungen zur Erzeugung einer weißen, bzw. transparenten Farb­ gebung der Signalleuchten im Kraftfahrzeug können daher entfallen.

Die erfindungsgemäße Verwendung von Dreiphasen-Leucht­ dioden läßt darüber hinaus ohne zusätzlichen Aufwand die Anzeige bestimmter Farbzustände zu. So sind bei­ spielsweise im Handel erhältlich Dreiphasen-Leucht­ dioden, welche entweder rot und grün, bzw. rot und gelb aufleuchten, je nachdem, welche Anodenzuleitung mit Spannung beaufschlagt wird. Außerdem können Mischfarben erzeugt werden, wenn beide Anoden gleichzeitig mit Span­ nung 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 Bremslicht und gelbem Licht als Blinklicht beispiels­ weise 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 Kraft­ fahrzeugleuchte ergibt sich dadurch, daß eine Mehrzahl von Leuchtdiodenchips anstelle diskreter Leuchtdioden matrixartig auf eine gemeinsame Grundplatte aufgebracht sind. Hierbei ist es zweckmäßig, wenn die Leichtdioden­ chips 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 Leucht­ dioden und erleichtert und verbilligt daher wesentlich den Gesamtaufbau der erfindungsgemäßen Leuchte. Die spiegelnde Oberflächenbeschichtung besteht zweckmäßiger­ weise aus einem aufgedampften oder aufgesputterten Metall­ überzug, vorzugsweise einem Aluminiumüberzug, wie er von anderen Verspiegelungen für Kraftfahrzeugleuchten bekannt ist. Als Grundplatte wird zweckmäßigerweise eine elek­ trisch leitfähige Metallplatte verwendet, vorzugsweise eine Kupferplatte, welche gleichzeitig eine elektrische Zuleitung zu den Leuchtdiodenchips bildet. Als Schutz­ überzug für die vorzugsweise in muldenförmigen Vertie­ fungen der Grundplatte angeordneten Leuchtdiodenchips dient zweckmäßigerweise eine gemeinsame, transparente Kunststoffschicht, vorzugsweise aus Polyester oder Sili­ konharz. Zur Erzielung besonderer optischer Streueffekte kann die Oberfläche der vorgenannten transparenten Kunst­ stoffschicht 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 zeigt

Fig. 1 den äußeren Aufbau einer Dreiphasen-Leuchtendiode,

Fig. 2 den Schaltungsaufbau einer Dreiphasen-Leuchtdiode,

Fig. 3 ein erstes Ausfüh­ rungsbeispiel einer Kraftfahrzeugleuchte mit Dreiphasen- Leuchtdioden zur Erzielung verschiedener Signalfarben auf der gleichen Leuchtfläche,

Fig. 4 eine vergrößerte Schnittdarstellung durch die erfindungsgemäße Kraft­ fahrzeugleuchte und

Fig. 5 eine schematische Darstel­ lung eines anderen Ausführungsbeispieles für die er­ findungsgemäße Gestaltung einer Kraftfahrzeug-Signal­ leuchte.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

In Fig. 1 ist mit 10 die Gesamtheit einer Dreiphasen- Leuchtdiode bezeichnet. Diese besitzt eine Grundplatte 11 und eine in Lichtaustrittsrichtung hierauf angeordneten Lichtstreukappe 12 sowie Anschlüsse 13 für eine erste Anode, 14 für eine zweite Anode und 15 für die Kathode.

Fig. 2 zeigt den schaltungsmäßigen Aufbau einer Drei­ phasen-Leuchtdiode 10. Die beiden Anoden sind wiederum mit 13 und 14, die Kathode mit 15 bezeichnet. Bei 16 und 17 sind die eigentlichen Leuchtdioden symbolmäßig einge­ zeichnet.

Dreiphasen-Leuchtdioden dieser Art sind beispielsweise von der Firma Telefunken unter den Bezeichnungen CQX 31 oder CQX 32 erhältlich, wobei die erstgenannte wahlweise rotes oder grünes Licht je nach Spannungsbeaufschlagung der Anode 13 oder 14 ausstrahlt, während die zweitgenannte Dreiphasen-Leuchtdiode wahlweise rotes oder gelbes Licht aussendet. Werden die beiden Anoden 13 und 14 gleichzeitig mit Spannung beaufschlagt, so wird eine Mischfarbe aus­ gesendet, bei der Kombination von grün und rot ist dies die im Kraftfahrzeug für Signalzwecke zum Blinken ver­ wendete gelbe Leuchtfarbe. Die Spannungsbeaufschlagung je Anode beträgt abhängig vom Typ der verwendeten Drei­ phasen-Leuchtdiode 1,5 bis 2,5 Volt Gleichspannung, die räumliche Abmessung einer einzelnen Dreiphasen-Leucht­ diode oder eines entsprechenden Dreiphasen-Leuchtdioden­ chips beträgt ca 5 × 5 mm².

In Fig. 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 Leucht­ dioden kann auf verschiedene Weise zur Erzielung der gewünschten Leucht- und/oder Signalfunktionen unter­ teilt werden. Bei der Anordnung gemäß Fig. 3 sind zwei verschiedene Aufteilungen zeichnerisch angedeutet, näm­ lich entweder die vertikal unterteilten Bereiche 22, 23 und 24 entsprechend den Funktionen Rücklicht/rot, Blinklicht/gelb und Bremslicht/rot. Entsprechend der Gesamtfläche des jeweils spannungsbeaufschlagten Teiles 22, 23 oder 24 ergibt sich analog eine entsprechende Lichtstärke. Eine andere Aufteilung ist so getroffen, daß ein etwa kreisförmiger Bereich 25 separat schalt­ bar ist, beispielsweise zur Erzeugung eines gelben Blinklichtes innerhalb eines roten Brems- oder Rück­ fahrlichtes. Zur Erzeugung der Gelbfärbung werden beide Anoden einer sonst wahlweise grün oder rot leuch­ tenden 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 Fig. 3 dargestellten Anordnung sind zwischen dem positiven und dem negativen Anschluß jeweils zehn Leucht­ dioden oder Leuchtdiodenchips in Reihe geschaltet, ent­ sprechend einer angelegten Spannung von 24 Volt. Die in einer Zeile nebeneinanderliegenden Dreiphasen-Leuchtdioden liegen sämtlich parrallel zu ersten Reihenschaltung.

Die anhand von Fig. 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 ent­ spricht etwa der Hälfte des Blinklicht-Bereiches 23 und etwa dem vierten Teil des Bremslicht-Bereiches 24.

Zusätzlich zu heute verwendeten Signalfarben bei Kraft­ fahrzeugleuchten kann 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 Bremsvorgänge durch entsprechend schwächeres oder stär­ keres rotes Bremslicht. Andere Variationen sind eben­ falls möglich.

In Fig. 4 ist mit 30 eine Grundplatte bezeichnet welche eine Mehrzahl von Dreiphasen-Leuchtdiodenchips 31 in Mulden 32 aufnimmt. Die gesamte Oberfläche der Grund­ platte 30 einschließlich der Mulden 32 ist mit einer Aluminium-Verspiegelung 33 versehen zur Reflexion des von den Leuchtdioden ausgestrahlten Lichtes in der vor­ gegebenen Richtung nach Art eines Parabol-Reflektors. Bei 34 sind Verbindungsleitungen zwischen den einzelnen Leuchtdiodenchips 31 angedeutet. Die Grundplatte 30 be­ steht zweckmäßigerweise aus leitfähigem Werkstoff, bei­ spielsweise aus Kupfer und kann daher direkt, vorzugs­ weise als geerdete Kathode, in die Schaltungsanordnung einbezogen werden. Die Gesamtanordnung der Leuchtdioden- Chips 31 ist durch eine Kunststoffschicht 35 abgedeckt zum Schutz der Dioden, der Lichstreueffekt 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 er­ laubt auch die Ausrichtung von Lichtstreukappen 38 zum Inneren der Leuchtenanordnung hin, wodurch die äußer­ liche Reinigung der gesamten Leuchte erleichtert wird.

Aus Fig. 4 wird deutlich, daß fertigungsmäßig und kostenmäßig eine matrixartige Anordnung aus Leucht­ diodenchips 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 krete Bauelemente können nicht ohne Verlust der vorge­ gebenen Streueffekte beschichtet sondern allenfalls mit einer gemeinsamen Abdeckung versehen werden.

Fig. 5 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel für die Gestaltung einer Kraftfahrzeugleuchte, wobei auf einer Grundplatte 40 vier verschiedene Leuchtenfelder 41, 42, 43 und 44 vorgesehen sind. Die Leuchtenfelder 41, 42 und 43 können wiederum beispielsweise als Rücklicht, Blinklicht und Bremslicht ausgebildet sein, während das Leuchtenfeld 44 beispielsweise einen Rückfahrschein­ werfer bildet. Da ein weißer Rückfahrscheinwerfer einer­ seits das ästhetische Bild einer farblosen oder weißen Leucht nicht stört und andererseits bezüglich der Funk­ tionstücktigkeit an den Rückfahrscheinwerfer nur geringe Anforderungen zu stellen sind, könnte hier auch eine kombinierte Anordnung aus Leuchtdiodenfeldern 41 bis 43 und einem herkömmlichen Lichtaustrittsfeld 44 mit einer dahinterliegenden Glühbirne vorgesehen werden. Die ge­ nannte Funktionssicherheit der Leuchtdiodenanordnung stellt neben der ästhetischen Wirkung der durch die farblosen Bauelemente einheitlichen Leuchte einen wesentlichen technischen Fortschritt dar. Beim Aus­ fall 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 Signal­ funktion durch die erfindungsgemäße Leuchte auch ein wesentlicher Sicherheitsbeitrag geleistet.

Claims (6)

1. Kraftfahrzeugleuchte, insbesondere Kraftfahrzeugsignalleuchte, mit Leuchtdioden oder Leuchtdiodenchips als Lichtquellen, welche auf oder in einer Grundplatte angeordnet sind, gekennzeichnet durch die Verwendung von im ungeregelten Zustand weißen oder transparenten Drei­ phasen-Leuchtdiodenchips (10, 21, 31) mit wenigstens zwei ver­ schiedenen Leuchtfarben für verschiedene Leucht- und/oder Signal­ funktionen, wobei die Leuchtdiodenchips (10, 21, 31) matrixartig auf due Grundplatte (30) aufgebracht sind und verschiedene Teile (22 bis 25; 41 bis 44) eines Gesamt-Leuchtenfeldes entsprechend der oder den gewünschten Signalfarben durch unterschiedliche Spannungsbeauf­ schlagung (13, 14, 15; 26, 27, 28) wahlweise gemeinsam oder getrennt ansteuerbar sind zur Erzeugung spezieller Konturen mit unter­ schiedlichen Leuchtfarben und/oder Leuchtstärken.

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

3. Kraftfahrzeugleuchte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Leuchtdiodenchips (31) auf eine spiegelnde Oberflächenbeschich­ tung (33) auf der Grundplatte (30) aufgebracht sind.

4. Kraftzeugleuchte nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die spiegelnde Oberflächenbeschichtung (33) aus einem aufgedampften oder aufgesputterten Metallüberzug, vorzugsweise einem Aluminium­ überzug, auf der Grundplatte (30) besteht.

5. Kraftfahrzeugleuchte nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeich­ net, daß die Leuchtdiodenchips (31) in muldenartigen Vertiefungen (32) der Grundplatte (30) sitzen und gemeinsam durch eine transpa­ rente Kunststoffschicht (30) abgedeckt sind.

6. Kraftfahrzeugleuchte nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststoffschicht (35) eine im wesentlichen ebene Oberfläche be­ sitzt und daß eine vorgegebene Lichtstreuung durch eine separate Streuscheibe (37) über der Kunststoffschicht (35) erzeugt wird.