DE69930693T2 - Signalleuchte für Fahrzeuge - Google Patents
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- F21Y2115/00—Light-generating elements of semiconductor light sources
- F21Y2115/10—Light-emitting diodes [LED]
Description
- HINTERGRUND DER ERFINDUNG
- 1. Gebiet der Erfindung
- Die vorliegende Erfindung betrifft eine Signalleuchte für ein Fahrzeug, wie eine Heckleuchte, eine Bremsleuchte, eine Blinkerleuchte oder dergleichen. Spezieller betrifft die vorliegende Erfindung eine Signalleuchte für ein Fahrzeug, die als Lichtquelle eine Mehrzahl von lichtemittierenden Dioden (nachfolgend als LED bezeichnet)-Leuchten verwendet.
- 2. Stand der Technik
- Die
1 und2 zeigen eine konventionelle Signalleuchte90 für ein Fahrzeug, die als Lichtquelle eine Mehrzahl von LED-Leuchten91 verwendet. Als Beispiel sind die Mehrzahl von LED-Leuchten91 in Zeilen und Spalten angeordnet, so dass sie einer lichtemittierenden Oberfläche90a der Signalleuchte90 für ein Fahrzeug entsprechen. Die Mehrzahl von LED-Leuchten91 sind auf z.B. einer Leiterplatte92 montiert und in einem Gehäuse93 angeordnet. Es ist auch eine äußere Streuscheibe94 vorgesehen, um die LED-Leuchten91 in gegenüberliegender Beziehung zu der lichtemittierenden Oberfläche90a abzudecken. - Die LED-Leuchten
91 weisen eine strahlartige Lichtverteilungseigenschaft mit einem verhältnismäßig engen Beleuchtungswinkel auf. Um der Signalleuchte90 für ein Fahrzeug eine gewünschte Lichtverteilungseigenschaft zu verleihen, wird der äußeren Streuscheibe94 ein Streuscheibenschliff94a verliehen, der den einzelnen LED-Leuchten91 entspricht. Der Streuscheibenschliff94a gestattet es, dass Lichtstrahlen aus den LED-Leuchten91 ordnungsgemäß gestreut werden. - Da die LED-Leuchten
91 in der so konstruierten konventionellen Signalleuchte90 für ein Fahrzeug enge Beleuchtungswinkel aufweisen, werden Lichtstrahlen aus den benachbarten LED-Leuchten91 nicht ausreichend verteilt. Wenn die Lichtstrahlen aus den benachbarten LED-Leuchten91 die äußere Streuscheibe94 erreichen, können somit überlappende Teilbereiche dazwischen sehr klein sein (siehe2 ). Mit anderen Worten besitzt die äußere Streuscheibe94 Teilbereiche, auf welche die Lichtstrahlen nicht einfallen. Dies erfüllt zwar die Spezifikationen der Signalleuchte90 hinsichtlich der Lichtverteilungseigenschaft, jedoch werden helle Teilbereiche mit dem einfallenden Licht und dunkle Teilbereiche ohne das einfallende Licht beobachtet, wenn die lichtemittierende Oberfläche90a der äußeren Streuscheibe94 von einem Betrachter direkt betrachtet wird, was zu einem gefleckten Muster führt (siehe1 ). Was daraus folgt, ist das Problem eines merklich beeinträchtigten Erscheinungsbildes der Leuchte für ein Fahrzeug. - Das oben erwähnte Problem kann gelöst werden, indem man den Abstand der darin angeordneten LED-Leuchten
91 verringert. In diesem Fall vervierfacht jedoch der auf 1/2 verringerte Abstand die Anzahl der im Gehäuse93 zu montierenden LED-Leuchten91 . Dies führt zu einigen neuen Problemen eines Temperaturanstiegs oder höherer Kosten aufgrund einer größeren Anzahl von zu montierenden LED-Leuchten91 sowie einer größeren Anzahl von Montageschritten während der Herstellung. - Eine Signalleuchte gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 ist aus der EP-A2-0 830 984 bekannt. Dieses vorveröffentlichte Patentdokument offenbart eine Signalleuchte für ein Fahrzeug, umfassend eine Mehrzahl von lichtemittierenden Diodenleuchten als Lichtquelle, eine reflektierende Oberfläche, die einer lichtemittierenden Oberfläche dieser Signalleuchte entspricht, ein Gehäuse zur Unterbringung der LED-Leuchten und der reflektierenden Oberfläche, wobei die LED-Leuchten entlang eines Umfangs der lichtemittierenden Oberfläche angeordnet sind, so dass ihre Beleuchtungsrichtung zu einer Mitte der reflektierenden Oberfläche hin weist, wobei die reflektierende Oberfläche in Abschnitte unterteilt ist, deren Anzahl derjenigen der LED-Leuchten entspricht.
- Weiter offenbart das gleichfalls vorveröffentlichte Patentdokument US-A-4,929,866 eine Signalleuchte für ein Fahrzeug, umfassend eine Mehrzahl von lichtemittierenden Diodenleuchten als Lichtquelle, eine reflektierende Oberfläche, die einer lichtemittierenden Oberfläche dieser Signalleuchte entspricht, ein Gehäuse zur Unterbringung der LED-Leuchten und der reflektierenden Oberfläche, eine in gegenüberliegender Beziehung zur reflektierenden Oberfläche angeordnete äußere Streuscheibe, wobei die LED-Leuchten entlang eines Umfangs der lichtemittierenden Oberfläche angeordnet sind, so dass ihre Beleuchtungsrichtung zu einer Mitte der reflektierenden Oberfläche hin weist, wobei die reflektierende Oberfläche in Abschnitte unterteilt ist, deren Anzahl derjenigen der LED-Leuchten entspricht.
- Zusammenfassung der Erfindung
- Es ist daher ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Signalleuchte für ein Fahrzeug bereit zu stellen, bei der die gesamte lichtemittierende Oberfläche Licht mit gleichförmiger Beleuchtungsstärke emittiert, und dadurch die zuvor genannten Probleme zu lösen.
- Ein anderes Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine Signalleuchte für ein Fahrzeug bereit zu stellen, welche die Lichtemission frei von einer ungleichförmigen Beleuchtung mit gleichförmige Beleuchtungsstärke vornimmt, indem eine kleinere Anzahl von LED-Leuchten verwendet wird, als diejenige, die in einer konventionellen Signalleuchte für ein Fahrzeug verwendet wird.
- Um die oben erwähnten Ziele zu erreichen, stellt die vorliegende Erfindung eine Signalleuchte für ein Fahrzeug bereit, umfassend: eine Mehrzahl von LED-Leuchten als Lichtquelle; eine reflektierende Oberfläche, die einer lichtemittierenden Oberfläche der Signalleuchte entspricht; ein Gehäuse zur Unterbringung der LED-Leuchten und der reflektierenden Oberfläche; und eine in gegenüberliegender Beziehung zur reflektierenden Oberfläche angeordnete äußere Streuscheibe, wobei die LED-Leuchten entlang eines Umfangs der lichtemittierenden Oberfläche angeordnet sind, so dass ihre Beleuchtungsrichtung zu einer Mitte der reflektierenden Oberfläche hin weist, wobei die reflektierende Oberfläche in Abschnitte unterteilt ist, deren Anzahl derjenigen der LED-Leuchten entspricht, wobei die reflektierende Oberfläche eine kreisförmige Ausbildung aufweist, und die Abschnitte, in welche die reflektierende Oberfläche unterteilt ist, radial um die Mitte der reflektierenden Oberfläche herum angeordnet sind.
- Auf der anderen Seite sind die LED-Leuchten in einer ringförmigen Ausbildung entlang des Umfangs der reflektierenden Oberfläche angeordnet.
- In einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung sind die LED-Leuchten mehrere Paare von LED-Leuchten, wobei jedes Paar von LED-Leuchten in gegenüberliegender Beziehung zueinander angeordnet ist, wobei eine Mittelachse der reflektierenden Oberfläche dazwischen liegt.
- In noch einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die reflektierende Oberfläche aus zwei Arten von reflektierenden Teilbereichen zusammengesetzt, die abwechselnd angeordnet sind, einer um einen Lichtstrahl aus einer von jedem Paar von gegenüberliegenden LED-Leuchten zu reflektieren, und der andere um einen Lichtstrahl aus der anderen von jedem Paar von gegenüberliegenden LED-Leuchten zu reflektieren.
- Vorzugsweise ist benachbart zu den LED-Leuchten eine Abschirmung zum Blockieren von direkten Lichtstrahlen aus den LED-Leuchten vorgesehen.
- Mit der Signalleuchte für ein Fahrzeug gemäß der vorliegenden Erfindung wird es möglich, die gesamte reflektierende Oberfläche gleichmäßig mit Lichtstrahlen aus den LED-Leuchten zu beleuchten, die verhältnismäßig enge Beleuchtungswinkel aufweisen. Dies vergrößert die beleuchtete Fläche, gestattet es, dass die gesamte lichtemittierende Oberfläche mit einer gleichförmigen Beleuchtungsstärke leuchtet, und verhindert eine ungleichmäßige Beleuchtung.
- Mit der so konstruierten reflektierenden Oberfläche wird die mit Lichtstrahlen aus den LED-Leuchten beleuchtete Fläche vergrößert, so dass es unter Verwendung einer kleineren Anzahl von LED-Leuchten als in einer konventionellen Signalleuchte für ein Fahrzeug ermöglicht wird, dass die lichtemittierende Oberfläche ohne ungleichmäßige Beleuchtung leuchtet, wobei die lichtemittierende Oberfläche dieselbe Fläche besitzt. Somit ist die reflektierende Oberfläche äußerst wirkungsvoll bei der Reduzierung der Anzahl von Montageschritten für die Signalleuchte für ein Fahrzeug.
- Kurze Beschreibung der Zeichnungen
- Diese und andere Ziele und Vorteile der Erfindung werden aus der nachfolgenden Beschreibung mit Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen deutlich, in denen:
-
1 eine Vorderseitenansicht ist, die eine konventionelle Ausführungsform veranschaulicht; -
2 eine Querschnittsansicht entlang der Linie I-I aus1 ist; -
3 eine Vorderseitenansicht einer Signalleuchte für ein Fahrzeug gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist, die teilweise in einem auseinandergezogenen Zustand dargestellt ist; und -
4 eine Querschnittsansicht entlang der Linie II-II aus3 ist. - AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
- Die vorliegende Erfindung wird nun mit Bezugnahme auf die Zeichnungen, welche ihre Ausführungsformen veranschaulichen, ausführlich beschrieben. In den
3 und4 bezeichnet ein Bezugszeichen1 eine Signalleuchte für ein Fahrzeug gemäß der vorliegenden Erfindung. Die Signalleuchte1 für ein Fahrzeug besteht aus: einer Mehrzahl von LED-Leuchten2 als Lichtquelle; einer reflektierenden Oberfläche3 ; einer Abschirmung4 ; und einer äußeren Streuscheibe5 . - Gemäß der vorliegenden Erfindung ist die reflektierende Oberfläche
3 vorgesehen, um ungefähr der lichtemittierenden Oberfläche1a zu entsprechen, auf der die LED-Leuchten angeordnet sind, so dass sie der konventionellen Leuchte entsprechen. Die LED-Leuchten2 sind positioniert, um Licht zur reflektierenden Oberfläche3 zu lenken. Das heißt, dass Lichtstrahlen, die aus der Mehrzahl von LED-Leuchten2 emittiert werden, von der reflektierenden Oberfläche3 reflektiert werden, um sich gemäß der vorliegenden Erfindung in der Beleuchtungsrichtung der Leuchte1 fortzupflanzen. Die Lichtverteilungseigenschaft, die von der Leuchte1 für ein Fahrzeug gefordert wird, wird im Zeitpunkt der Reflexion durch die reflektierende Oberfläche3 erzeugt. Um die vorangehende Anforderung zu erfüllen, sind die Mehrzahl von LED-Leuchten2 entlang des Umfangs der reflektierenden Oberfläche3 angeordnet und weisen jeweilige lichtemittierende Mittelachsen R auf, die zur reflektierenden Oberfläche3 hin gerichtet sind. Bei der vorliegenden Ausführungsform weist die reflektierende Oberfläche3 eine kreisförmige Ausbildung auf, während die Mehrzahl von LED-Leuchten2 in einer ringförmigen Ausbildung entlang des Umfangs der reflektierenden Oberfläche3 angeordnet sind. - In der Signalleuchte
1 für ein Fahrzeug gemäß der vorliegenden Erfindung werden direkte Lichtstrahlen aus der Mehrzahl von LED-Leuchten2 nicht als Beleuchtungslicht aus der Leuchte1 genutzt. Dementsprechend ist die Abschirmung4 benachbart zu den LED-Leuchten2 derart vorgesehen, dass man die LED-Leuchten2 nicht direkt sieht, wenn ein Betrachter von der Seite der äußeren Streuscheibe her in die Signalleuchte1 für ein Fahrzeug blickt. - Als LED-Leuchten
2 hat die vorliegende Erfindung LED-Leuchten verwendet, die typischerweise kommerziell erhältlich sind und von denen jede einen Beleuchtungswinkel α von etwa 30° bis 40° aufweist. Die LED-Leuchten2 sind entlang des Umfangs der reflektierenden Oberfläche3 angeordnet, so dass jeweils zwei diametral gegenüberliegende der LED-Leuchten2 gepaart sind, wobei die Mittelachse P der reflektierenden Oberfläche3 dazwischen liegt. In den Zeichnungen bezeichnet ein Bezugszeichen6 ein Gehäuse. Obwohl das Gehäuse6 bei der vorliegenden Ausführungsform als Einheit mit der reflektierenden Oberfläche ausgebildet ist, ist es nicht darauf beschränkt. - Die reflektierende Oberfläche
3 ist so ausgebildet, dass sie innerhalb der Grenzen des Beleuchtungswinkels α von jeder der LED-Leuchten2 vorhanden ist. Wie in4 dargestellt, sind eine Mehrzahl von reflektierenden Teilbereichen3a und3b abwechselnd angeordnet, um die reflektierende Oberfläche3 zusammenzusetzen. Jeder der reflektierenden Teilbereiche3a dient zum Reflektieren eines Lichtstrahls aus der entsprechenden LED-Leuchte2(a) , die eine von jedem Paar von LED-Leuchten2 ist, die in gegenüberliegender Beziehung zueinander angeordnet sind, wobei sich die Mittelachse P dazwischen befindet. Auf der anderen Seite dient jeder der reflektierenden Teilbereiche3b zum Reflektieren eines Lichtstrahls aus der entsprechenden LED-Leuchte2(b) , welche die andere von jedem Paar von LED-Leuchten2 ist. - Die reflektierenden Teilbereiche
3a sind angepasst, um im Wesentlichen gleiche Lichtmengen in reflektierenden Lichtstrahlen aus den LED-Leuchten2(a) zu reflektieren. Speziell weisen die näher bei den LED-Leuchten2(a) angeordneten reflektierenden Teilbereiche3a verhältnismäßig kleine Flächen auf, während die weiter weg von den LED-Leuchten 2(a) angeordneten reflektierenden Teilbereiche3a verhältnismäßig große Flächen besitzen. In gleicher Weise sind auch die reflektierenden Teilbereiche3b zum Reflektieren von Lichtstrahlen aus den LED-Leuchten2(b) angepasst, um im Wesentlichen gleiche Lichtmengen zu reflektieren. Zudem sind die zum Reflektieren von einfallendem Licht aus den LED-Leuchten2(a) angepassten reflektierenden Teilbereiche3a und die zum Reflektieren von einfallendem Licht aus den LED-Leuchten2(b) angepassten reflektierenden Teilbereiche3b miteinander gepaart, um Abschnitte3c zu bilden, die jeweils einem Paar von LED-Leuchten2 entsprechen. - Da die LED-Leuchten
2(a) und die LED-Leuchten2(b) in jeweiligen Paaren in gegenüberliegender Beziehung zueinander angeordnet sind, wobei die Mittelachse P der reflektierenden Oberfläche3 dazwischen liegt, entspricht die Anzahl der Abschnitte3c der Anzahl der LED-Leuchten2 , die in der Signalleuchte1 für ein Fahrzeug verwendet werden. Im Fall einer Verwendung einer kreisförmigen reflektierenden Oberfläche3 , wie sie bei der vorliegenden Ausführungsform benutzt wird, sind die Abschnitte3c in einer radialen Ausbildung um die Mittelachse P herum angeordnet. - Als nächstes erfolgt eine Beschreibung der Funktionsweise und der Wirkung der Signalleuchte
1 für ein Fahrzeug gemäß der so konstruierten vorliegenden Ausführungsform. - Gemäß der vorliegenden Erfindung fallen die aus den LED-Leuchten
2 emittierten Lichtstrahlen vorübergehend auf die reflektierende Oberfläche3 ein und werden dann von dieser reflektiert, um sich in Beleuchtungsrichtung fortzupflanzen. Da der Abschnitt3c , der einem Paar von LED-Leuchten2 entspricht, innerhalb der Grenzen des Beleuchtungswinkels α von jeder der LED-Leuchten2 liegt, erreichen die von den LED-Leuchten2 emittierten Lichtstrahlen die gesamte Oberfläche des Abschnitts3c . - Da die gesamte reflektierende Oberfläche
3 von der Gruppe von Abschnitten3c gebildet wird, erreichen die aus den LED-Leuchten2 emittierten Lichtstrahlen die gesamte Oberfläche der reflektierenden Oberfläche3 . Somit wird ein ungleichmäßiges Beleuchtungslicht an der lichtemittierenden Oberfläche1a verhindert. Mit der zuvor genannten Konstruktion wird eine lichtemittierende Fläche für jede LED-Leuchte2 gemäß der vorliegenden Erfindung verglichen mit der lichtemittierenden Fläche bei der konventionellen Ausführungsform vergrößert. Daher ist eine kleinere Anzahl von LED-Leuchten2 für die lichtemittierende Oberfläche mit derselben Fläche wie bei der konventionellen Leuchte ausreichend. - Obwohl die augenblicklich bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt und beschrieben worden ist, versteht sich, dass die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt ist, und dass von Fachmann verschiedene Veränderungen und Abwandlungen vorgenommen werden können, ohne den Umfang der Erfindung zu verlassen, wie in den beigefügten Ansprüchen angegeben.
Claims (4)
- Signalleuchte für ein Fahrzeug, umfassend: eine Mehrzahl von lichtemittierenden Dioden(LED)-Leuchten (
2 ) als Lichtquelle; eine reflektierende Oberfläche (3 ), die einer lichtemittierenden Oberfläche der Signalleuchte (1 ) entspricht; ein Gehäuse zur Unterbringung der LED-Leuchten (2 ) und der reflektierenden Oberfläche (3 ); und eine in gegenüberliegender Beziehung zur reflektierenden Oberfläche (3 ) angeordnete äußere Streuscheibe (5 ), wobei die LED-Leuchten (2 ) entlang eines Umfangs der lichtemittierenden Oberfläche angeordnet sind, so dass ihre Beleuchtungsrichtung zu einer Mitte der reflektierenden Oberfläche (3 ) hin weist, wobei die reflektierende Oberfläche (3 ) in Abschnitte (3c ) unterteilt ist, deren Anzahl derjenigen der LED-Leuchten entspricht, dadurch gekennzeichnet, dass die reflektierende Oberfläche (3 ) eine kreisförmige Ausbildung aufweist, die Abschnitte (3c ), in welche die reflektierende Oberfläche (3 ) unterteilt ist, radial um die Mitte der reflektierenden Oberfläche (3 ) herum angeordnet sind, und die LED-Leuchten (2 ) in einer ringförmigen Ausbildung entlang des Umfangs der reflektierenden Oberfläche angeordnet sind. - Signalleuchte für ein Fahrzeug nach Anspruch 1, bei der die LED-Leuchten (
2 ) mehrere Paare von LED-Leuchten sind, wobei jedes Paar von LED-Leuchten (2 ) in gegenüberliegender Beziehung zueinander angeordnet ist, wobei eine Mittelachse der reflektierenden Oberfläche (3 ) dazwischen liegt. - Signalleuchte für ein Fahrzeug nach Anspruch 2, bei der die reflektierende Oberfläche (
3 ) aus zwei Arten von reflektierenden Teilbereichen (3a ,3b ) zusammengesetzt ist, die abwechselnd angeordnet sind, einer, um einen Lichtstrahl aus einer von jedem Paar von gegenüberliegenden LED-Leuchten zu reflektieren, und der andere, um einen Lichtstrahl aus der anderen von jedem Paar von gegenüberliegenden LED-Leuchten zu reflektieren. - Signalleuchte für ein Fahrzeug nach Anspruch 1, bei der eine Abschirmung (
5 ) zum Blockieren von direkten Lichtstrahlen aus den LED-Leuchten (2 ) benachbart zu den LED-Leuchten (2 ) vorgesehen ist.
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