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Die
vorliegende Erfindung betrifft Signalleuchten für Kraftfahrzeuge. Eine solche
Leuchte nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ist aus dem Dokument
EP 0 648 969 A bekannt.
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Sie
eignet sich insbesondere für
Signalleuchten vom Typ Bremslicht, das heißt für Bremsleuchten, die im Innenraum
des Fahrzeugs an der Fahrzeugheckscheibe angebracht oder in schmalen Teilen
integriert sind, die sich an der Fahrzeugrückseite befinden, wie etwa
aerodynamische Heckspoiler.
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Die
ersten Leuchten dieses Typs hatten den Nachteil, eine ungleichmäßige Beleuchtung
zu liefern, obgleich Vorrichtungen zum Auffächern des Lichts verwendet
wurden, die allgemein aus Kugeln oder Ringflächen bestanden, die in der
Abschlussscheibe oder einer optischen Platte der Leuchte integriert
waren. Auch wenn dieser Nachteil aus Sicht der Vorschriften allgemein
tolerabel ist, so ist er doch dem Erscheinungsbild abträglich, da
die gleichmäßige Beleuchtung
von Leuchten heutzutage zunehmend wichtiger wird
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Aus
dem Dokument 2 614 969 ist eine Leuchte mit einer einzigen Lichtquelle
bekannt, deren Beleuchtung gleichmäßig ist. Diese Leuchte umfasst
in einem Gehäuse
eine durchsichtige oder durchscheinende optische Blende, die als "Vorsatzlinse" bezeichnet wird
und zwischen einer einzigen Lichtquelle und einer im Wesentlichen
ebenen optischen Platte eingefügt
ist und sich senkrecht zur optischen Achse der Leuchte erstreckt.
Die besondere geometrische Form der Vorsatzlinse gewährleistet, dass
die Oberflächendichte
des auf die Platte treffenden Lichtstroms auf der gesamten Oberfläche der Platte
im Wesentlichen konstant ist. Die Oberfläche der Platte ist ferner mit
Rippen versehen, welche die von der Vorsatzlinse ausgehenden Lichtstrahlen
ausrichten, um ein Lichtbündel
in dem durch die Vorschriften vorgesehenen Raumwinkel nach außen zu übertragen.
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Herstellerseits
werden jedoch gegenwärtig manchmal
sehr große
Bremsleuchten konzipiert, die eine Vielzahl von Lichtquellen verwenden.
Zwar könnte
die Verwendung einer Vorrichtung in Betracht gezogen werden, die
durch die Aneinanderreihung von optischen Modulen gemäß dem Dokument
2 614 969 gebildet ist und innerhalb eines jeden Moduls eine gleichmäßige Beleuchtung
aufweist, jedoch würde eine
derartige Vorrichtung am Übergang
benachbarter Module Beleuchtungsunregelmäßigkeiten aufweisen.
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Eine
Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, diesen Nachteil
zu beheben und eine Signalleuchte auszuführen, die große Abmessungen haben
kann und mehrere Lichtquellen verwendet, für den Betrachter jedoch eine
gleichmäßige Beleuchtung
aufweist, was hinsichtlich des äußeren Erscheinungsbildes
besonders vorteilhaft ist.
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Eine
weitere Aufgabe der Erfindung ist es, für eine gegebene Größe die Anzahl
der Lichtquellen einer derartigen Leuchte begrenzen zu können, ohne dass
sich dies auf die Homogenität
der Leuchtfläche der
eingeschalteten Leuchte auswirkt.
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Zur
Lösung
dieser Aufgaben schlägt
die vorliegende Erfindung gemäß einem
ersten Merkmal eine Signalleuchte für Kraftfahrzeuge vor, mit einer Vielzahl
von Lichtquellen und optischen Verarbeitungsmitteln, die das von
den Lichtquellen abgegebene Licht so auszurichten vermögen, dass
es sich in einer Richtung im Wesentlichen parallel zu einer allgemeinen
Lichtabgaberichtung ausbreitet, dadurch gekennzeichnet, dass die
optischen Verarbeitungsmittel jeder Lichtquelle zugeordnet ein erstes
Element umfassen, welches das Licht in einer Ebene im Wesentlichen
senkrecht zur allgemeinen Lichtabgaberichtung im Wesentlichen gleichmäßig auf
ein zweites Element zu verteilen vermag, das allgernein plattenförmig ist
und das einfallende Licht zu der allgemeinen Lichtabgaberichtung
hin auszurichten vermag, und dass am Übergang zwischen zwei benachbarten
zweiten Elementen wenigstens eine Rippe vorgesehen ist, die innen
in die Leuchte vorsteht und das von den zwei homologen Lichtquellen
der zweiten Elemente abgegebene Licht zu der allgemeinen Lichtabgaberichtung
auszurichten vermag.
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Bevorzugte,
aber nicht einschränkende Merkmale
der erfindungsgemäßen Leuchte
sind die folgenden:
- – bei der vorstehenden Rippe
handelt es sich um eine einzelne Rippe mit zwei Seiten,
- – die
Ausrichtungsmittel weisen Ausrichtungsrippen auf, die von der Oberfläche des
zweiten Elements nach innen in die Leuchte vorstehen, und die vorstehende(n)
Rippe(n) stehen weiter nach innen in die Leuchte vor als die anderen
Rippen der zweiten Elemente,
- – jeder Übergang
zwischen zwei benachbarten zweiten Elementen weist N vorstehende
Rippen mit zwei schrägen
Seiten auf,
- – die
Lichtquellen sind im Wesentlichen in einer Reihe angeordnet,
- – die
vorstehende(n) Rippe(n) weisen jeweils zwei schräge und bezüglich einer die allgemeine Lichtabgaberichtung
enthaltenden Ebene entgegengesetzte Seiten auf.
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Gemäß einem
zweiten Merkmal schlägt
die Erfindung auch eine optische Platte mit optischen Verarbeitungsmitteln
vor, die das von einer Lichtquelle abgegebene und auf die Platte
mit einem im Wesentlichen konstanten ersten gegebenen Einfallswinkel
treffende Licht in einer allgemeinen Lichtabgaberichtung auszurichten
vermögen,
dadurch gekennzeichnet, dass ein Teil der Verarbeitungsmittel auch dem
Licht einer zweiten Lichtquelle ausgesetzt ist, das mit einem im
Wesentlichen konstanten zweiten Einfallswinkel ankommt, und das
Licht der beiden Lichtquellen in die allgemeine Lichtabgaberichtung auszurichten
vermag.
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Bevorzugte,
aber nicht einschränkende Merkmale
der erfindungsgemäßen optischen
Platte sind die folgenden:
- – die Verarbeitungsmittel weisen
wenigstens eine vorstehende Rippe mit zwei Seiten auf,
- – bei
der vorstehenden Rippe handelt es sich um eine einzelne Rippe mit
zwei Seiten,
- – es
sind Ausrichtungsrippen vorgesehen, die von der Oberfläche der
Platte vorstehen, und die vorstehende(n) Rippe(n) stehen aus der
Platte weiter vor als die Ausrichtungsrippen,
- – die
Rippen sind mehrfach vorhanden.
- – der
Wert des zweiten Einfallswinkels ist dem Wert des ersten Einfallswinkels
entgegengesetzt,
- – die
vorstehende(n) Rippe(n) umfassen jeweils zwei schräge Seiten,
die bezüglich
einer Ebene entgegengesetzt sind, die zu der die beiden Lichtquellen
verbindenden Linie lotrecht ist.
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Weitere
Merkmale, Ziele und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden durch
die nachfolgende detaillierte Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform
verdeutlicht, die beispielhaft unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen
angeführt
ist, in denen:
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1 schematisch
eine optische Zelle im Schnitt zeigt, welche die Elemente einer
Signalleuchte des bekannten Typs aufweist, mit einer einzigen Lichtquelle
und einer Vorrichtung auf der Basis von Rippen, durch die sichergestellt
wird, dass die Erhellung der Leuchte gleichmäßig erfolgt;
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2 schematisch
eine erfindungsgemäße Leuchte
im Schnitt zeigt, die aus der Kombination von Zellen entsprechend
der in 1 dargestellten und spezifischen optischen Verarbeitungsvorrichtungen
an der Verbindung der beiden benachbarten Zellen gebildet ist;
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3 ein
Ausschnitt aus 2 ist, der eine Vorrichtung
zur Verarbeitung der Beleuchtung an der Verbindung zweier benachbarter
Zellen näher
zeigt;
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4 eine
Ausführungsvariante
einer optischen Verarbeitungsvorrichtung an der Verbindung zweier
benachbarter Zellen zeigt.
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Eingangs
der nun folgenden Beschreibung werden drei orthogonale Richtungen
X, Y und Z festgelegt, die in den Figuren und der Beschreibung verwendet
werden, wobei Y die Richtung der optischen Achsen der Leuchtenteile
ist, die in den Figuren dargestellt sind und die der nachfolgenden
Beschreibung als Grundlage dienen, und wobei X und Z die horizontale
bzw. vertikale Richtung wiedergeben.
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1 zeigt
eine optische Zelle, gebildet von einem Gehäuse oder Sockel
10,
auf dessen Boden eine Lichtquelle, etwa eine so genannte Brewster-Diode
20 angebracht
ist, einer lichtundurchlässigen Wand
30 mit
einer runden Öffnung
31 in
ihrer Mitte, einer die Öffnung
31 bedeckenden
halbkugelförmigen
Vorsatzlinse
40 zur Verteilung der von der Diode
20 abgegebenen
Lichtstrahlen, die vorzugsweise einstückig mit der lichtundurchlässigen Wand
30 ausgeführt und
auf einer Innenseite mit Rippen
41 und auf ihrer Außenseite
mit Rippen
42 versehen ist, und einer lichtdurchlässigen zweiten
Platte
50, die auf ihrer Innenseite mit Rippen
60 versehen
ist. Eine derartige optische Zelle als solche, mittels der eine Leuchte
gebildet werden kann, indem dieser eine Abschlussscheibe hinzugefügt wird
(oder der Abschluss der Leuchte durch die Platte
50 gewährleistet
wird, der dann auch die Funktion der Scheibe zukommt und die in
einem solchen Fall mit Lichtstreuungsmitteln versehen ist), ist
bekannt. Es wird daher nicht weiter auf ihre Funktionsweise eingegangen,
durch die sichergestellt ist, dass die von der Platte
50 ausgehende
Beleuchtung in X- und Z-Richtung durch die Rippen auf der Innenseite
bzw. Außenseite
der Vorsatzlinse, oder umgekehrt, gleichmäßig ist, und es wird auf das
vorstehend erwähnte
Dokument
FR-A-2 614
969 Bezug genommen.
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2 zeigt
eine Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen Signalleuchte
(F), in der sechs optische Zellen 100 bis 600 entsprechend
der in 1 dargestellten in einem einzigen Gehäuse 10 zusammengefasst
sind. Bei dieser Ausführungsform
verlaufen die lichtundurchlässigen
Wände 110 bis 510 in Y-Richtung
zwischen dem Boden des Gehäuses 10 und
einer ersten Platte 30, die sechs Vorsatzlinsen 140 bis 640 umfasst.
Die zweite Platte 50 der Leuchte ist von den Bereichen 150 bis 650 gebildet,
die in der beschriebenen Ausführungsform
einstückig
ausgeführt
sind, jedoch auch voneinander getrennt und aneinandergefügt sein
können.
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Um
einen gleichmäßigen Übergang
der Erhellung zwischen zwei benachbarten Bereichen 150 bis 650 zu
gewährleisten,
ist ein Übergangsbereich
R vorgesehen, der Lichtstrahlen empfängt, die von jeder der beiden
Vorsatzlinsen der benachbarten Zellen ausgehen, und sind in diesem Übergangsbereich optische
Verarbeitungseinrichtungen vorgesehen, die auf die von den beiden
Vorsatzlinsen ausgehenden Lichtstahlen einzuwirken vermögen. Es
folgt nun eine nähere
Beschreibung der Funktionsweise dieser Einrichtungen.
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Unter
Bezugnahme auf 3 ist eine Detailansicht des Übergangs
der benachbarten Bereiche 350 und 450 der in 2 dargestellten
Signalleuchte gezeigt. Diese Figur und die ihr zugeordnete Beschreibung
sind auch für
die anderen Übergänge von zwei
beliebigen benachbarten Bereichen 150 bis 650 der
Leuchte aus 2 gültig. In 3 ist
wieder der bereits in 2 dargestellte Übergangsbereich
R zu erkennen, der sowohl den von der Vorsatzlinse 340 ausgehenden
Lichtstrahlen, die mit jeweils eigenen, dicht um einen ersten mittleren
Einfallswinkel α herum
gelegenen Einfallswinkeln ankommen (wobei der Einfallswinkel in
Bezug auf die Y-Richtung festgelegt und im trigonometrischen Sinne
positiv gemessen ist), als auch den von der Vorsatzlinse 440 ausgehenden
Lichtstrahlen, die mit jeweils eigenen, im Wesentlichen gleichen
und um einen zweiten mittleren Einfallswinkel β herum gelegenen Einfallswinkeln
ankommen, ausgesetzt ist.
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In
der vorliegenden Ausführungsform
haben die Winkel α und β entgegengesetzte
Werte, da die Zellen der Vorrichtung gemäß dieser Ausführungsform
identisch sind. Die Winkel α und β können jedoch
erfindungsgemäß jeweils
beliebige Werte zwischen 0 und 90° haben.
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Der
Bereich 350 ist auf seiner Innenseite in der Nähe des Übergangs
zwischen den Zellen 300 und 400 mit vertikalen
Rippen 360 versehen, die dazu bestimmt sind, die von der
Vorsatzlinse 340 ausgehenden Lichtstrahlen durch interne
Reflexion auszurichten, um diesen Lichtstrahlen eine zu Y im Wesentlichen
parallele Richtung zu geben. Der Bereich 450 ist ebenfalls
auf seiner Innenseite mit vertikalen Rippen 460 versehen,
die dazu bestimmt sind, die von der Vorsatzlinse 440 ausgehenden
Lichtstrahlen durch interne Reflexion auszurichten, um diesen Lichtstrahlen
eine zu Y im Wesentlichen parallele Richtung zu geben. Am Übergang
der Innenseiten der Bereiche 350 und 450 befindet
sich eine zahnförmige
in die Leuchte vorstehende Rippe S, die zwei Seiten S03 und S04
aufweist, welche in der vorliegenden Ausführungsform bezüglich der
Y-Richtung symmetrisch sind, da die Werte von α und β entgegengesetzt sind. Da die
Oberflächendichte
des von den Bereichen 350 und 450 empfangenen
Lichtstroms im Wesentlichen konstant ist, weil die optischen Zellen
identisch sind, ist die von den Bereichen 350 und 450 ausgehende
Beleuchtung außerhalb des Übergangsbereichs
R konstant.
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Die
Aufgabe der Rippe S besteht darin sicherzustellen, dass die am Übergangsbereich
R ankommenden Lichtstrahlen ebenfalls in Y-Richtung abgelenkt werden.
Hierzu erstreckt sich die Rippe S in der Y-Richtung weit genug nach
innen in die Leuchte, damit ihre Seite S03 den Hauptteil der Strahlen
kreuzt, die von der Vorsatzlinse 340 ausgehen und zum Bereich 450 gerichtet
sind. Diese Strahlen, die alle an der Seite S03 mit einem im Wesentlichen α entsprechenden
Einfallswinkel ankommen, durchqueren den Bereich 50 durch
Brechung durch die Seite S03 hindurch und danach durch interne Reflexion
an der Seite S04. Die Neigung der Seiten S03 und S04 ist derart,
dass die Lichtstrahlen anschließend
die Platte 50 in einer zu Y im Wesentlichen parallelen
Richtung verlassen. Die Seite S04 kreuzt ebenso den Hauptteil der
Lichtstrahlen, die von der Vorsatzlinse 440 ausgehen und
zum Bereich 350 gerichtet sind; diese Lichtstrahlen, die
an der Seite S04 mit einem im Wesentlichen β entsprechenden Einfallswinkel
ankommen, werden in Y-Richtung durch Brechung durch die Seite S04
hindurch und danach durch interne Reflexion an der Seite S03 abgelenkt.
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Die
in 2 und 3 dargestellte Signalleuchte
liefert somit eine allgemein konstante Beleuchtung in X-Richtung,
die Verteilung der Beleuchtung in der Z-Richtung ist durch die identischen
inneren Rippen 41 der Vorsatzlinsen gewährleistet.
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4 zeigt
eine Ausführungsvariante
der Rippe S in Form einer ersten Rippe S3 mit zwei Seiten S31 und
S32 und einer zweiten Rippe S4 mit zwei Seiten S41 und S42. Bei
dieser Ausführungsvariante empfangen
die Seiten S31 und S41 Lichtstrahlen, die von der Vorsatzlinse 340 ausgehen,
und die Seiten S32 und S42 empfangen Lichtstrahlen, die von der Vorsatzlinse 440 ausgehen.
Diese Variante erlaubt es, die gleiche Funktion wie die der Rippe
S aus 3 zu gewährleisten,
wobei die Rippen S3 und S4 den Hauptteil der Lichtstrahlen, die
von einer Zelle ausgehen und zur Scheibe der benachbarten Zelle gerichtet
sind, kreuzen und in Y-Richtung ausrichten, ohne hierbei die maximale
Dicke der Platte 50 zu vergrößern.
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Soll
die Breite des Übergangsbereichs
groß sein
oder soll die Dicke der Platte 50 verringert werden, kann
eine die gleiche Funktion wie die Rippe S erfüllende Vorrichtung mit mehreren
Rippen mit zwei im Wesentlichen symmetrischen schrägen Seiten ausgeführt werden,
die auf der Innenseite der Platte 50 aufgereiht sind.
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Zur
vorstehenden Beschreibung ist anzumerken, dass eine erfindungsgemäß ausgeführte Leuchte
in der Praxis auch eine Abschlussscheibe umfassen muss, die Kugeln
oder Ringflächen
aufweist, um das von der zweiten Platte 50 abgegebene Licht
in dem vorschriftsmäßigen Raumwinkel
aufzufächern.
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Die
Verwendung der Vorsatzlinsen 40 und der Platten 50 erlaubt
ferner, die Winkel α und β zu vergrößern, welche
die Erstreckung der Bereiche 50 festlegen, die jeder Lichtquelle
zugeordnet sind. Es ist demnach bei der erfindungsgemäßen Leuchte möglich, unter
Beibehaltung der gleichen Anzahl Lichtquellen die Ausdehnung der
Leuchte gegenüber einer
herkömmlichen
Leuchte zu vergrößern oder
die Anzahl der Lichtquellen für
eine gegebene Ausdehnung der Leuchte zu verringern, was sich auf
die gesamten Herstellungskosten günstig auswirkt.
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Eine
erfindungsgemäß ausgeführte Signalleuchte
kann somit unter Verwendung mehrerer in einer Reihe angeordneter
Lichtquellen eine große
Ausdehnung aufweisen, was der allgemeinen Entwicklung der Form der
hochgesetzten Bremsleuchten entspricht, wobei allerdings das Erscheinungsbild
der Erhellung dieser Leuchte verbessert wird, indem eine vollkommen
gleichmäßige Beleuchtung
erfolgt, welche die Innenkonstruktion der Leuchte nicht erkennen
lässt.
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Die
Erfindung ist natürlich
nicht auf die in diesem Text beschriebene Ausführungsform beschränkt. Insbesondere
kann der Fachmann Leuchten mit beliebiger Form und Ausdehnung ausführen und
hierbei Zellen verwenden, die zum Beispiel eine quadratische, dreieckige
oder sechseckige Form haben können.