EP3190332B1 - Beleuchtungseinheit für ein kraftfahrzeug - Google Patents
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- EP3190332B1 EP3190332B1 EP16202322.0A EP16202322A EP3190332B1 EP 3190332 B1 EP3190332 B1 EP 3190332B1 EP 16202322 A EP16202322 A EP 16202322A EP 3190332 B1 EP3190332 B1 EP 3190332B1
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- F21V2200/00—Use of light guides, e.g. fibre optic devices, in lighting devices or systems
- F21V2200/10—Use of light guides, e.g. fibre optic devices, in lighting devices or systems of light guides of the optical fibres type
Definitions
- the invention relates to an above-mentioned lighting unit, which is designed as a motor vehicle headlight.
- the invention also relates to a motor vehicle headlight, which has one or more lighting units mentioned above.
- Elongated guide as from the EP 2 669 721 A1 are known, are often used in motor vehicle headlamp design, for example for the production of parking light distributions or daytime running light distribution, or for the generation of signaling functions, such as a flashing light function.
- the term “elongated” or “elongated” is to be understood that the longitudinal extension of the light guide (ie the extent in the light propagation direction in the light guide) is significantly greater, for example at least 5 times or at least 10 times greater than the transverse extent (in the transverse extension it is, for example, the or a diameter of the light guide).
- the optical fiber used has two open ends, at one end the light is coupled from one light source, while at the other open end there is no light injection.
- Such elongate light guides typically terminate in typical illumination units for motor vehicle headlights in a region facing away from the coupling-in region a few millimeters after their visible portion, i. they only extend a few millimeters beyond the light output surface.
- At the end surface, which terminates the light guide in this area facing away from the light source there is light reflections of the light coupled into the light guide and propagating as a result of total reflection by the light guide and thus to a significant increase in the light intensity in the end region of the light guide, resulting in typically one, sometimes several hotspots. This adversely affects the appearance of the light guide with the light source on for a viewer outside the motor vehicle, since the homogeneity of the appearance is disturbed by such a hotspot (or by several).
- the light guide has a lower effective light exit surface and thus emits less light than the identical light guide, which is not covered by a diaphragm with the same power of the light source.
- the at least one light guide in a second end region has a translucent end surface delimiting the at least one light guide, and wherein the second end region of the light guide protrudes into the adhesive bed such that the translucent end surface contacted, at least in some areas, the adhesive present in the adhesive bed.
- a light guide within the scope of the invention thus preferably consists of an elongated body, which consists of a lateral surface which comprises the light outcoupling surface and the Lichtumlenk Structure, and a base surface which corresponds to the Lichteinkoppel requirements, and a top surface which corresponds to the end surface.
- the lateral surface may be a cylinder jacket, base and top surface can just be trained.
- both lateral surface and base and top surface can also be designed as desired, in particular, the cross-section of the lateral surface can be configured arbitrarily and be variable over the length of the light guide, deck and base must not be flat, and it does not have to each act around a single, continuous surface.
- the adhesive is designed to absorb light, so that as much light as possible is absorbed in the adhesive and accordingly can not be reflected back into the optical fiber.
- the adhesive is dark, especially colored black.
- the end surface contacts the adhesive over the entire surface.
- light can escape from the second end region of the light guide over the entire end surface and be absorbed in the adhesive.
- At least one, preferably exactly one, holder for holding the at least one light guide is arranged in the housing.
- the at least one holder forms the at least one holder together with the housing the adhesive bed for the cover plate, for example by the holder forms an inwardly bounding wall for the adhesive bed.
- the entire adhesive bed is formed by the housing.
- an inner, the adhesive bed delimiting wall which is part of the housing or is formed by the at least one holder, at least one recess or opening through which the second end portion of the at least one light guide protrudes into the adhesive bed.
- the adhesive bed is, for example, a kind of U-shaped or V-shaped profile, with an outer leg, i. the outer wall of the adhesive bed and e.g. also the bottom of the adhesive bed is formed by the housing, i. Part of the housing is.
- the inner wall, that is the inner leg of the U-shaped profile, may also be part of the housing, but we are often formed by the holder for the light guide (s), i. the inner wall is part of the holder.
- the end surface in particular the geometry of the end surface, is chosen such that it has the highest possible transmittance, so that a good, in particular As large as possible light transmission through the end surface results.
- the end surface may consist of a continuous surface.
- the end surface consists of two or more individual surfaces.
- the termination surface may impinge thereon at an angle below which total reflection does not return to the light conduit so that the light from the light conduit may exit into the adhesive bed where it is absorbed in the adhesive.
- the angles at which the light impinges on the termination surface are at 90 ° or 90 °.
- the hot spots disadvantageously formed in optical fibers are produced at the end of the optical fiber by light propagating substantially longitudinally through the optical fiber reflected from the end surface. This can be prevented or at least greatly reduced with a preferably described embodiment of the end surface.
- the "central axis" of a light guide is an axis in the longitudinal extent of the light guide, which connects in each case the geometric centers of the cross-sectional areas along the longitudinal extension of the light guide, which are normal to this axis.
- the above object is further achieved with a lighting unit described above, which is designed as a motor vehicle headlight.
- the directions used in the following relate in each case to the installed state of the lighting unit in a motor vehicle or in a motor vehicle headlight, which in turn is installed in a motor vehicle.
- FIG. 1 , the exploded view FIG. 2 and the section AA off FIG. 3 show a lighting unit 100 for a motor vehicle for generating at least one lighting function and / or signaling function, wherein the lighting unit 100 has a housing 10 with a housing opening 11 and a cover 11 closing the housing opening 11.
- an adhesive bed 13 is provided, which in detail in the FIGS. 5 and 6 is shown in the region of a light guide.
- the cover 12 is inserted with a circumferential to the cover 12 cover plate portion 12 a and glued to the housing 10 with an adhesive 14.
- each light guide 1, 2 is assigned a light source 3, 4, and wherein light of the respective light source 3, 4 via a coupling region 1a, 2a, in a first end region of the light guide 1, 2, in the light guide 1, 2 can be coupled by the respective light source 1, 2 is turned on.
- both light sources are operated simultaneously, but it can also be provided to control them independently.
- the light sources 1, 2 are usually LED light sources, such an LED light source having one or more light-emitting diodes (LEDs). In principle, other light sources can be used.
- LEDs light-emitting diodes
- the illumination unit 100 has two elongate light guides 1, 2. However, it could just as an optical fiber or three or more light guides may be provided.
- the two light guides 1, 2 are held in the housing 10 by a holder 15.
- the holder 15 may be clipped to the housing 10 or otherwise secured thereto.
- the above-mentioned adhesive bed 13 is for example a kind of U- or V-shaped profile, wherein an outer leg, ie the outer wall 13b of the adhesive bed 13 and, for example, the bottom 13c of the adhesive bed 13 is formed by the housing 10, ie part of Housing 10 is.
- the inner wall 13a ie the inner leg of the approximately U-shaped profile, is formed in the example shown by the holder 15 for the light guides 1, 2, that is, the inner wall 13a is part of the holder 15th
- two optical bodies 16, e.g. so-called thick wall optics provided, in which the optical fibers 1, 2 feed the light emitted by them.
- this light propagates, preferably by means of total reflection, and exits at a front side of the respective optic body 16 and is radiated through the lens 12 into a region in front of the illumination unit 100, where there is a desired light distribution or a part of such a light distribution generated.
- the optic bodies can also be realized in a single component.
- the light distribution generated by a light guide 1, 2 is rather wider scattered, the thick-walled optics collects the light by total reflection and thus forms on its front side, at which the light emerges, a sharply defined luminous surface.
- optical body is present and the optical fibers emit light directly through the lens in an area in front of the lighting unit.
- the lens can be completely clear, but can also have an optical structure for influencing the light passing through it.
- the illumination unit shown in the present example is provided for the realization of a daytime running light, which is typically intended to have a homogeneous as possible, characterized by its shape luminous impression.
- other lighting functions such as a direction indicator, brake light, tail light, position light, rear fog light, etc., can also be realized with a lighting unit according to the invention.
- FIG. 4 shows one of the two light guides 1 of the lighting unit 100, wherein further still a heat sink 17 is shown, on which the light source 3 is arranged.
- the optical waveguide 1 consists of an optically transparent material in which light coupled in via the coupling-in region 1a, in particular on the outer jacket of the optical waveguide element 1, is totally reflected and thus propagates along the longitudinal extent of the optical waveguide 1.
- the outer jacket of the light guide has on its front a light output surface 1 b and on its front side opposite the rear a Lichtumlenk schemes 1 c, so coupled from the light source 3 in the light guide 1 and in this propagating light at the Lichtumlenk occasions 1 c and the light outcoupling surface 1b is emitted from the light guide 1.
- the light redirecting surface 1c comprises - generally, i. is not limited to the embodiment shown - in a known manner, a plurality of prismatic, preferably juxtaposed elements, which incident on the Lichtumlenk Scheme 1c light, which propagates along the optical fiber 1 in this, deflect to the front, where it over the light output surface / Light exit surface 1b can escape as already described above.
- FIG. 5 and FIG. 6 show on the basis of the upper optical waveguide 1 that this - and preferably analogously thereto - the second optical waveguide 2 -in its second end region 21 has a translucent terminating surface 21a delimiting the optical waveguide 1, the second end region 21 of the optical waveguide 1 projecting into the adhesive bed 13, such that the end face 21a of the light guide 1 contacts the adhesive 14 located in the adhesive bed 13 at least in regions, preferably over the whole area.
- the adhesive 14 is designed to absorb light, so that as much light as possible is absorbed in the adhesive and accordingly can not be reflected back into the light guide.
- the adhesive is dark, especially colored black.
- the inner, the adhesive bed 13 inwardly bounding wall 13 a which is formed by the holder 15, recesses 15 a ( FIG. 2 ), through which the second end regions 21, 22 of the two light guides 1, 2 protrude into the adhesive bed 3.
- FIG. 7 shows the second end portion 21 of the first light guide 1 in an enlarged view.
- the end surface 21a in particular the geometry of the end surface 21a, is chosen such that it has the highest possible transmittance a good, in particular the highest possible light transmission through the end surface 21a results.
- the end face 21a consists, for example, of a continuous surface or, as shown, consists of two or more individual faces 21a1, 21a2, 21a3, 21a4, 21a5.
- the adhesive bed which is preferably closed by the end region of the light guide, becomes too small or too large, and optimum, in particular complete, coverage of the end surface with adhesive can not be ensured can. In particular, this may be the case if, as shown in the figures, the housing in the region of the adhesive bed does not run parallel to the end surface but obliquely thereto.
- a type of pin 18 is formed in the region of the light output surface 21a, which protrudes beyond the jacket of the light guide 1, preferably on its rear side. With this pin 18, the light guide 1 can be positioned and / or fixed in the holder 15.
- the pin 18 is formed in this embodiment such that it forms an extension of the single surface 21a3, which divides the two individual surfaces 21a4, 21a5 respectively into two further surfaces.
- the position of the light guide in the holder 15 can be determined with the pin 18, since the light guide a certain play in the opening 15 a of the holder 15. There could be the risk that the second end of the light guide by the application of the adhesive or pressing into the adhesive bed of the web 12 a of the cover is pressed against a wall of the opening 15 a and the adhesive exits on one side through the thus forming, non-uniform gap.
- a pin as described this can be prevented.
- the individual surfaces 21a1, 21a2, 21a3, 21a4, 21a5 are planar.
- the "central axis Y" of a light guide 1 is an axis in the longitudinal extension of the light guide, each of which connects the geometric centers of the cross-sectional areas along the longitudinal extent of the light guide, which are normal to this axis
Description
- Die Erfindung betrifft eine Beleuchtungseinheit für ein Kraftfahrzeug zur Erzeugung von zumindest einer Beleuchtungsfunktion und/oder Signalisierungsfunktion, wobei die Beleuchtungseinheit ein Gehäuse mit einer Gehäuseöffnung sowie eine die Gehäuseöffnung verschließende Abdeckscheibe aufweist, wobei an einem um die Gehäuseöffnung umlaufenden Rand ein Klebebett vorgesehen ist, in welchem Klebebett die Abdeckscheibe mit einem Abdeckscheiben-Abschnitt oder mit Abdeckscheiben-Abschnitten eingesetzt und mit einem Kleber mit dem Gehäuse verklebt ist, und wobei in dem Gehäuse
- zumindest ein langgestreckter Lichtleiter und zumindest eine dem zumindest einen Lichtleiter zugeordnete Lichtquelle angeordnet sind, wobei Licht der zumindest einen Lichtquelle über einen Einkoppelbereich an einem ersten Endbereich des zumindest einen Lichtleiters in den Lichtleiter ein gekoppelt werden kann,
- wobei der zumindest eine Lichtleiter an seiner Vorderseite eine Lichtauskoppelfläche und an einer der Vorderseite gegenüberliegenden Rückseite eine Lichtumlenkfläche aufweist, sodass von der zumindest einen Lichtquelle in den zumindest einen Lichtleiter eingekoppeltes Licht an der Lichtumlenkfläche umgelenkt und über die Lichtauskoppelfläche aus dem Lichtleitelement abgestrahlt wird.
- Weiters betrifft die Erfindung eine oben genannte Beleuchtungseinheit, welche als Kraftfahrzeugscheinwerfer ausgebildet ist.
- Schließlich betrifft die Erfindung noch einen Kraftfahrzeugscheinwerfer, welcher einer oder mehrere oben genannten Beleuchtungseinheiten aufweist.
- Langgestreckte Leitleiter, wie aus der
EP 2 669 721 A1 bekannt, finden im Kraftfahrzeugscheinwerferbau häufig Verwendung, beispielsweise zur Erzeugung von Standlichtverteilungen oder Tagfahrlichtverteilung, oder zur Erzeugung von Signalisierungsfunktionen, z.B. einer Blinklichtfunktion. Unter dem Begriff "langgestreckt" oder "länglich" ist dabei zu verstehen, dass die Längserstreckung des Lichtleiter (also die Erstreckung in Lichtausbreitungsrichtung in dem Lichtleiter) deutlich größer ist, z.B. mindestens 5 mal oder mindestens 10 mal größer als die Quererstreckung (bei der Quererstreckung handelt es sich z.B. um den oder einen Durchmesser des Lichtleiters). Bei der vorliegenden Erfindung weist der verwendete Lichtleiter zwei offene Enden auf, an einem Ende wird das Licht einer Lichtquelle eingekoppelt, während an dem anderen offenen Ende keine Lichteinkopplung stattfindet. - Solche länglichen Lichtleiter enden in typischen Beleuchtungseinheiten für Kraftfahrzeugscheinwerfer in einem dem Einkoppelbereich abgewandten Bereich üblicherweise wenige Millimeter nach ihrem sichtbaren Abschnitt, d.h. sie erstrecken sich lediglich noch wenige Millimeter über die Lichtauskoppelfläche hinaus. An der Abschlussfläche, welche der Lichtleiter in diesem der Lichtquelle abgewandten Bereich abschließt, kommt es zu Lichtreflexionen des in den Lichtleiter eingekoppelten und sich in Folge von Totalreflexion durch den Lichtleiters fortpflanzenden Lichtes und somit zu einem signifikanten Anstieg der Lichtintensität in dem Endbereich des Lichtleiters, resultierend in typischerweise einem, gelegentlich auch mehreren Hotspots. Dies beeinflusst in nachteiliger Weise das Erscheinungsbild des Lichtleiters bei eingeschalter Lichtquelle für einen Betrachter außerhalb des Kraftfahrzeuges, da die Homogenität des Erscheinungsbildes durch einen solchen Hotspot (oder durch mehrere) gestört wird.
- Zur Lösung des oben beschriebenen Problems sind im Stand der Technik Blenden vorgesehen, mittels welcher der problematische Endbereich eines Lichtleiters abgedeckt werden kann, sodass der oder die Hotspots nicht erkennbar sind. Dadurch wird allerdings die effektive Länge des Lichtleiters verringert, der Lichtleiter wird optisch verkürzt, und entsprechend kann der in einem Kraftfahrzeug in der Regel ohnehin knapp bemessene Bauraum nicht optimal ausgenutzt werden.
- Weiters resultiert daraus, dass der Lichtleiter eine geringere effektive Lichtaustrittsfläche aufweist und damit bei gleicher Leistung der Lichtquelle weniger Licht emittiert als ein identischer Lichtleiter, der nicht von einer Blende abgedeckt wird.
- Außerdem ist noch nachteilig, dass eine solche Blende Bauraum benötigt, der in modernen Kraftfahrzeugen ohnehin stark eingeschränkt ist.
- Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine Lösung für die oben genannten Probleme anzugeben. Diese Aufgabe wird mit einer Beleuchtungseinheit für ein Kraftfahrzeug dadurch gelöst, dass erfindungsgemäß der zumindest eine Lichtleiter in einem zweiten Endbereich eine den zumindest einen Lichtleiter begrenzende, lichtdurchlässige Abschlussfläche aufweist, und wobei der zweite Endbereich des Lichtleiters in das Klebebett ragt, derart dass die lichtdurchlässige Abschlussfläche zumindest bereichsweise den in dem Klebebett befindlichen Kleber kontaktiert.
- Mit der Erfindung wird erreicht, dass Licht über die lichtdurchlässige Abschlussfläche aus dem Lichtleiter austreten kann und in dem Kleber, der von der lichtdurchlässigen Abschlussfläche kontaktiert wird, absorbiert werden kann.
- Ein Lichtleiter im Rahmen der Erfindung besteht vorzugsweise somit aus einem langgestreckten Körper, der aus einer Mantelfläche besteht, welche die Lichtauskoppelfläche und die Lichtumlenkfläche umfasst, sowie einer Grundfläche, welche der Lichteinkoppelfläche entspricht, und einer Deckfläche, welche der Abschlussfläche entspricht. Die Mantelfläche kann ein Zylindermantel sein, Grund- und Deckfläche können eben ausgebildet sein. Sowohl Mantelfläche als auch Grund- und Deckfläche können aber auch beliebig ausgebildet sein, insbesondere kann der Querschnitt der Mantelfläche beliebig ausgestaltet sein und auch über die Länge des Lichtleiters variabel sein, Deck- und Grundfläche müssen nicht eben sein, und es muss sich dabei auch nicht jeweils um eine einzige, durchgehende Fläche handeln.
- Günstig ist es, wenn der der Kleber lichtabsorbierend ausgebildet ist, damit möglichst viel Licht in dem Kleber absorbiert und dementsprechend nicht in den Lichtleiter zurück reflektiert werden kann. Beispielsweise ist der Kleber dunkel, insbesondere schwarz gefärbt.
- Es kann von Vorteil sein, wenn die Abschlussfläche den Kleber vollflächig kontaktiert. Damit kann über die gesamte Abschlussfläche Licht aus dem zweiten Endbereich des Lichtleiters austreten und im Kleber absorbiert werden.
- Es kann vorgesehen sein, dass in dem Gehäuse zumindest ein, vorzugsweise genau ein, Halter zur Halterung des zumindest einen Lichtleiters angeordnet ist.
- Dabei kann vorgesehen sein, dass der zumindest eine Halter gemeinsam mit dem Gehäuse das Klebebett für die Abschlussscheibe bildet, beispielsweise indem der Halter eine nach innen hin begrenzende Wandung für das Klebebett bildet.
- Bei einer anderen Variante wird das gesamte Klebebett von dem Gehäuse gebildet.
- Vorzugsweise ist vorgesehen, dass eine innere, das Klebebett begrenzende Wandung, welche Teil des Gehäuses ist oder von dem zumindest einen Halter gebildet wird, zumindest eine Ausnehmung oder Öffnung aufweist, durch welche der zweite Endbereich des zumindest einen Lichtleiters in das Klebebett ragt.
- Das Klebebett ist beispielsweise eine Art U-förmiges oder V-förmiges Profil, wobei ein äußerer Schenkel, d.h. die äußere Wandung des Klebebettes und z.B. auch der Boden des Klebebettes von dem Gehäuse gebildet wird, d.h. Teil des Gehäuses ist. Die innere Wandung, also der innere Schenkel des U-förmigen Profils, kann ebenfalls Teil des Gehäuses sein, wir aber häufig von dem Halter für den oder die Lichtleiter gebildet, d.h. die innere Wandung ist Teil des Halters.
- Damit möglichst viel Licht aus dem zweiten Endbereich des Lichtleiters austreten und im Kleber absorbiert werden kann, ist es günstig, wenn die Abschlussfläche, insbesondere die Geometrie der Abschlussfläche, dergestalt gewählt ist, dass sie einen möglichst hohen Transmissionsgrad aufweist, sodass sich eine gute, insbesondere möglichst große Lichttransmission durch die Abschlussfläche ergibt.
- Beispielsweise kann die Abschlussfläche aus einer durchgehenden Fläche bestehen.
- Es kann von Vorteil sein, wenn die Abschlussfläche aus zwei oder mehreren Einzelflächen besteht.
- In diesem Zusammenhang kann es günstig sein, wenn benachbarte Einzelflächen stufenförmig aneinander angrenzen, wobei vorzugsweise die Stufen in Richtung von der hinteren Rückseite des zumindest einen Lichtleiters zu seiner Vorderseite verlaufen.
- Beispielsweise hat es sich als günstig herausgestellt, wenn die durchgehende Fläche oder die Einzelflächen eben ausgebildet sind.
- Insbesondere kann es zweckmäßig sein, wenn die Einzelflächen parallel zueinander angeordnet sind.
- Dabei hat es sich gezeigt, dass eine gute Transmission durch die Abschlussfläche erreicht werden kann, wenn die durchgehende Fläche oder die Einzelflächen normal auf eine zentrale Längsachse des Lichtleiters stehen.
- Somit kann ein Großteil jenes Licht, welches auf die Abschlussfläche auftrifft, unter einem Winkel auf diese auftreffen, unter welchem keine Totalreflexion in den Lichtleiter zurück erfolgt, sodass das Licht aus dem Lichtleiter in das Klebebett austreten kann, wo es in dem Kleber absorbiert wird. Beispielsweise liegen die Winkel, unter welchen das Licht auf die Abschlussfläche auftrifft, bei 90° oder um 90° herum. Häufig oder in der Regel werden bei Beleuchtungseinrichtungen nach dem Stand der Technik die in nachteiliger Weise in Lichtleitern sich bildenden Hot Spots am Ende des Lichtleiters durch Licht erzeugt, welches sich im Wesentlichen in Längsrichtung durch den Lichtleiter fortpflanzt, das von der Endfläche zurückgeworfen wird. Dies kann mit einer vorzugsweise, beschriebenen Ausgestaltung der Abschlussfläche verhindert oder zumindest stark reduziert werden.
- Die "zentrale Achse " eines Lichtleiters ist dabei eine Achse in Längserstreckung des Lichtleiters, die jeweils die geometrischen Mittelpunkte der Querschnittsflächen entlang der Längserstreckung des Lichtleiters, welche normal auf diese Achse stehen, verbindet.
- Die oben genannte Aufgabe werden weiters mit einer oben beschriebenen Beleuchtungseinheit gelöst, welche als Kraftfahrzeugscheinwerfer ausgebildet ist.
- Weiters wird die oben genannte Aufgabe mit einem Kraftfahrzeugscheinwerfer gelöst, welcher eine oder mehrere vorstehend beschriebene Beleuchtungseinheiten aufweist.
- Im Folgenden ist die Erfindung an Hand der Zeichnung näher erörtert. In dieser zeigt
-
Fig. 1 eine Vorderansicht einer erfindungsgemäßen Beleuchtungseinheit, -
Fig. 2 eine Explosionsdarstellung der Beleuchtungseinheit ausFigur 1 , -
Fig. 3 einen Schnitt A-A gemäßFigur 1 , -
Fig. 4 eine perspektivische Ansicht eines der beiden Lichtleiter der erfindungsgemäßen Beleuchtungseinheit, mit zugehörigem Kühlkörper für die in den Lichtleiter Licht einspeisende Lichtquelle, -
Fig. 5 den in ein Klebebett (ohne Kleber) der Beleuchtungseinheit hineinragenden zweiten Endbereich des Lichtleiters, -
Fig. 6 den in ein Klebebett (mit Kleber) der Beleuchtungseinheit hineinragenden zweiten Endbereich des Lichtleiters, und -
Fig. 7 den zweiten Endbereich des Lichtleiters ausFigur 3 in einer vergrößerten Darstellung. - Im Folgenden verwendete Richtungsangaben beziehen sich dabei jeweils auf den eingebauten Zustand der Beleuchtungseinheit in ein Kraftfahrzeug bzw. in einen Kraftfahrzeugscheinwerfer, welcher wiederum in ein Kraftfahrzeug eingebaut ist.
-
Figur 1 , die Explosionsdarstellung ausFigur 2 und der Schnitt A-A ausFigur 3 zeigen eine Beleuchtungseinheit 100 für ein Kraftfahrzeug zur Erzeugung von zumindest einer Beleuchtungsfunktion und/oder Signalisierungsfunktion, wobei die Beleuchtungseinheit 100 ein Gehäuse 10 mit einer Gehäuseöffnung 11 sowie eine die Gehäuseöffnung 11 verschließende Abdeckscheibe 12 aufweist. - An einem um die Gehäuseöffnung 11 umlaufenden Rand ist ein Klebebett 13 vorgesehen, welches im Detail in den
Figuren 5 und 6 im Bereich eines Lichtleiters dargestellt ist. In diesem Klebebett 13 ist die Abdeckscheibe 12 mit einem an der Abdeckscheibe 12 umlaufenden Abdeckscheiben-Abschnitt 12a eingesetzt und mit einem Kleber 14 mit dem Gehäuse 10 verklebt. - In dem Gehäuse 10 sind zwei langgestreckte Lichtleiter 1, 2 angeordnet, wobei jedem Lichtleiter 1, 2 eine Lichtquelle 3, 4 zugeordnet ist, und wobei Licht der jeweiligen Lichtquelle 3, 4 über einen Einkoppelbereich 1a, 2a, der in einem ersten Endbereich des Lichtleiters 1, 2 angeordnet ist, in den Lichtleiter 1, 2 ein gekoppelt werden kann, indem die jeweilige Lichtquelle 1, 2 eingeschaltet wird. In der Regel werden beide Lichtquellen gleichzeitig betrieben, es kann aber auch vorgesehen sein, diese unabhängig voneinander anzusteuern.
- Bei den Lichtquellen 1, 2 handelt es sich üblicherweise um LED-Lichtquellen, wobei eine solche LED-Lichtquelle eine oder mehrere Leuchtdioden (LED's) aufweist. Prinzipiell können auch andere Lichtquellen verwendet werden.
- Die Beleuchtungseinheit 100 weist in der gezeigten Ausführungsform zwei längliche Lichtleiter 1, 2 auf. Es könnten aber genauso nur ein Lichtleiter oder auch drei oder mehrere Lichtleiter vorgesehen sein.
- Die beiden Lichtleiter 1, 2 werden in dem Gehäuse 10 von einem Halter 15 gehalten. Der Halter 15 kann mit dem Gehäuse 10 verklipst oder anderweitig an diesem befestigt werden.
- Das oben schon erwähnte Klebebett 13 ist beispielsweise eine Art U- oder V-förmiges Profil, wobei ein äußerer Schenkel, d.h. die äußere Wandung 13b des Klebebettes 13 und z.B. auch der Boden 13c des Klebebettes 13 von dem Gehäuse 10 gebildet wird, d.h. Teil des Gehäuses 10 ist. Die innere Wandung 13a, also der innere Schenkel des in etwa U-förmigen Profils, wird in dem gezeigten Beispiel von dem Halter 15 für die Lichtleiter 1, 2 gebildet, d.h. die innere Wandung 13a ist Teil des Halters 15.
- In Lichtaustrittsrichtung X nach den Lichtleitern 1, 2 sind in dem gezeigten Beispiel zwei Optikkörper 16, z.B. sogenannte Dickwandoptiken, vorgesehen, in welche die Lichtleiter 1, 2 das von ihnen emittierte Licht einspeisen. In den Optikkörpern 16 pflanzt sich dieses Licht, vorzugsweise mittels Totalreflexion, fort und tritt an einer Vorderseite des jeweiligen Optikkörpers 16 aus und wird durch die Abschlussscheibe 12 in einen Bereich vor der Beleuchtungseinheit 100 abgestrahlt, wo es eine gewünschte Lichtverteilung oder einen Teil einer solchen Lichtverteilung erzeugt.
- Die Optikkörper können auch in einem einzigen Bauteil realisiert sein.
- Die durch einen Lichtleiter 1, 2 erzeugte Lichtverteilung ist eher breiter gestreut, die Dickwandoptik sammelt das Licht durch Totalreflexion und bildet dadurch an ihrer Vorderseite, an welcher das Licht austritt, eine scharf begrenzte leuchtende Fläche.
- Es kann aber genauso vorgesehen sein, dass kein solcher Optikkörper vorhanden ist und die Lichtleiter Licht direkt durch die Abschlussscheibe in einen Bereich vor der Beleuchtungseinheit abstrahlen.
- Die Abschlussscheibe kann völlig klar sein, kann aber auch eine optische Struktur zur Beeinflussung des durch sie durchtretenden Lichtes aufweisen.
- Die in dem vorliegenden Beispiel gezeigte Beleuchtungseinheit ist zur Realisierung eines Tagfahrlichtes vorgesehen, welches typischer Weise einen möglichst homogenen, durch seine Form charakteristischen Leuchteindruck aufweisen soll. Es können mit einer erfindungsgemäßen Beleuchtungseinheit aber auch andere Lichtfunktionen, z.B. ein Fahrtrichtungsanzeiger, Bremslicht, Schlusslicht, Positionslicht, Nebelschlusslicht usw. realisiert werden.
-
Figur 4 zeigt einen der beiden Lichtleiter 1 der Beleuchtungseinheit 100, wobei weiters noch ein Kühlkörper 17 dargestellt ist, auf welchem die Lichtquelle 3 angeordnet ist. Der Lichtleiter 1 besteht aus einem optisch transparenten Material, in welchem über den Einkoppelbereich 1a eingekoppeltes Licht, insbesondere an dem Außenmantel des Lichtleitelementes 1, total reflektiert wird und sich so entlang der Längserstreckung des Lichtleiters 1 fortpflanzt. - Der Lichtleiter 1, d.h. beispielsweise der Außenmantel des Lichtleiter, weist an seiner Vorderseite eine Lichtauskoppelfläche 1b und an seiner der Vorderseite gegenüberliegenden Rückseite eine Lichtumlenkfläche 1c auf, sodass von der Lichtquelle 3 in den Lichtleiter 1 eingekoppeltes und sich in diesem fortpflanzendes Licht an der Lichtumlenkfläche 1c umgelenkt und über die Lichtauskoppelfläche 1b aus dem Lichtleiter 1 abgestrahlt wird.
- Beispielsweise umfasst die Lichtumlenkfläche 1c - allgemein, d.h. nicht auf die gezeigte Ausführungsform eingeschränkt - in bekannter Art und Weise eine Vielzahl an prismatischen, vorzugsweise nebeneinander angeordneten Elementen, welche auf der Lichtumlenkfläche 1c auftreffendes Licht, das sich entlang des Lichtleiters 1 in diesem fortpflanzt, zu der Vorderseite umlenken, wo es über die Lichtauskoppelfläche/Lichtaustrittsfläche 1b wie oben schon beschrieben austreten kann.
-
Figur 5 und Figur 6 zeigen an Hand des oberen Lichtleiters 1, dass dieser - und vorzugsweise analog dazu der zweite Lichtleiter 2 -in seinem zweiten Endbereich 21 eine den Lichtleiter 1 begrenzende, lichtdurchlässige Abschlussfläche 21a aufweist, wobei der zweite Endbereich 21 des Lichtleiters 1 in das Klebebett 13 ragt, derart dass die Abschlussfläche 21a des Lichtleiters 1 zumindest bereichsweise, vorzugsweise vollflächig den in dem Klebebett 13 befindlichen Kleber 14 kontaktiert. - Vorzugsweise gilt Analoges für den zweiten Lichtleiter 2, dessen zweiter Endbereich 22 in das Klebebett 13 ragt, derart dass seine lichtdurchlässige Abschlussfläche 22a den Kleber 14, vorzugsweise vollflächig, kontaktiert.
- Damit kann erreicht werden, dass Licht über die lichtdurchlässige Abschlussfläche aus dem Lichtleiter 1, 2 austreten kann und in dem Kleber 14, der von der Abschlussfläche 21, 22a kontaktiert wird, absorbiert wird.
- Günstig ist es, wenn der Kleber 14 lichtabsorbierend ausgebildet ist, damit möglichst viel Licht in dem Kleber absorbiert und dementsprechend nicht in den Lichtleiter zurück reflektiert werden kann. Beispielsweise ist der Kleber dunkel, insbesondere schwarz gefärbt.
- Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die innere, das Klebebett 13 nach Innen begrenzende Wandung 13a, welche von dem Halter 15 gebildet wird, Ausnehmungen 15a aufweist (
Figur 2 ), durch welche die zweiten Endbereiche 21, 22 der beiden Lichtleiter 1, 2 in das Klebebett 3 ragen. -
Figur 7 zeigt noch den zweiten Endbereich 21 des ersten Lichtleiters 1 in einer vergrößerten Darstellung. Damit möglichst viel Licht aus dem zweiten Endbereich 21 des Lichtleiters 1 austreten und im Kleber 14 absorbiert werden kann, ist es günstig, wenn die Abschlussfläche 21a, insbesondere die Geometrie der Abschlussfläche 21a, dergestalt gewählt ist, dass sie einen möglichst hohen Transmissionsgrad aufweist, sodass sich eine gute, insbesondere möglichst hohe Lichttransmission durch die Abschlussfläche 21a ergibt. - Die Abschlussfläche 21a besteht beispielsweise aus einer durchgehenden Fläche, oder sie besteht wie gezeigt aus zwei oder mehreren Einzelflächen 21a1, 21a2, 21a3, 21a4, 21a5.
- In letzterem Zusammenhang kann es günstig sein, wenn benachbarte Einzelflächen 21a1, 21a2, 21a3, 21a4, 21a5 wie gezeigt stufenförmig aneinander angrenzen, wobei vorzugsweise die Stufen in Richtung von der Rückseite 1c des Lichtleiters 1 zu seiner Vorderseite 1b verlaufen. Beispielsweise ist in dem gezeigten Beispiel im Bereich der Lichtauskoppelfläche 1b die an diesen angrenzende Einzelfläche 21a1 weiter von der Lichteinkoppelstelle, gemessen entlang der Längserstreckung des Lichtleiters 1, entfernt, als die nächste ihr benachbarte Einzelfläche 21a2, die an die Lichtumlenkfläche 1c angrenzende Einzelfläche 21a5 hat die geringste Entfernung.
- Wird die Abschlussfläche als ebene, durchgehende Fläche ausgestaltet, so kann es vorkommen, dass das Klebebett, welches vorzugsweise durch den Endbereich des Lichtleiters geschlossen wird, zu klein oder zu groß wird, und eine optimale, insbesondere vollständige Bedeckung der Abschlussfläche mit Kleber nicht sichergestellt werden kann. Insbesondere kann diese der Fall sein, wenn wie in den Figuren gezeigt das Gehäuse im Bereich des Klebebettes nicht parallel zu der Abschlussfläche sondern schräg dazu verläuft.
- Durch eine Ausgestaltung in Form mehrerer Einzelflächen, die stufenförmig angeordnet sind, kann sichergestellt werden, dass eine optimale Bedeckung, insbesondere eine vollständige Bedeckung der Abschlussfläche mit dem Kleber gegeben ist.
- Weiters ist im Bereich der Lichtauskoppelfläche 21a eine Art Zapfen 18 ausgebildet, der über den Mantel des Lichtleiters 1, vorzugsweise an seiner Rückseite, übersteht. Mit diesem Zapfen 18 kann der Lichtleiter 1 in dem Halter 15 positioniert und/oder befestigt werden. Der Zapfen 18 ist bei dieser Ausgestaltung derart geformt, dass er eine Verlängerung der Einzelfläche 21a3 bildet, welche die beiden Einzelflächen 21a4, 21a5 jeweils in zwei weitere Flächen unterteilt.
- Insbesondere kann mit dem Zapfen 18 die Position des Lichtleiters im Halter 15 festgelegt, da der Lichtleiter ein gewisses Spiel in der Öffnung 15a des Halters 15. Dadurch könnte die Gefahr bestehen, dass das zweite Ende des Lichtleiters durch das Aufbringen des Klebers bzw. das ins Klebebett drücken des Stegs 12a der Abdeckscheibe gegen eine Wand der Öffnung 15a gedrückt wird und der Kleber einseitig durch den sich so bildenden, ungleichmäßigen Spalt austritt. Durch das Vorsehen eines Zapfens wie beschrieben kann dies verhindert werden.
- Vorzugsweise sind die Einzelflächen 21a1, 21a2, 21a3, 21a4, 21a5 eben ausgebildet.
- Es kann zweckmäßig sein, wenn die Einzelflächen 21a1, 21a2, 21a3, 21a4, 21a5 parallel zueinander angeordnet sind.
- Es hat sich gezeigt, dass eine gute Transmission durch die Abschlussfläche erreicht werden kann, wenn die durchgehende Fläche oder die Einzelflächen 21a1, 21a2, 21a3, 21a4, 21a5 normal auf eine zentrale Längsachse Y des Lichtleiters 1 stehen.
- Die "zentrale Achse Y" eines Lichtleiters 1 ist dabei eine Achse in Längserstreckung des Lichtleiters, die jeweils die geometrischen Mittelpunkte der Querschnittsflächen entlang der Längserstreckung des Lichtleiters, welche normal auf diese Achse stehen, verbindet
Claims (14)
- Beleuchtungseinheit (100) für ein Kraftfahrzeug zur Erzeugung von zumindest einer Beleuchtungsfunktion und/oder Signalisierungsfunktion, wobei die Beleuchtungseinheit (100) ein Gehäuse (10) mit einer Gehäuseöffnung (11) sowie eine die Gehäuseöffnung (11) verschließende Abdeckscheibe (12) aufweist, wobei an einem um die Gehäuseöffnung (11) umlaufenden Rand ein Klebebett (13) vorgesehen ist, in welchem Klebebett (13) die Abdeckscheibe (12) mit einem Abdeckscheiben-Abschnitt (12a) oder mit Abdeckscheiben-Abschnitten eingesetzt und mit einem Kleber (14) mit dem Gehäuse (10) verklebt ist, und wobei in dem Gehäuse (10)- zumindest ein langgestreckter Lichtleiter (1, 2) und zumindest eine dem zumindest einen Lichtleiter (1, 2) zugeordnete Lichtquelle (3, 4) angeordnet sind, wobei Licht der zumindest einen Lichtquelle (3, 4) über einen Einkoppelbereich (1a, 2a) an einem ersten Endbereich des zumindest einen Lichtleiters (1, 2) in den Lichtleiter (1, 2) eingekoppelt werden kann,- wobei der zumindest eine Lichtleiter (1, 2) an seiner Vorderseite eine Lichtauskoppelfläche (1b, 2b) und an einer der Vorderseite gegenüberliegenden Rückseite eine Lichtumlenkfläche (1c, 2c) aufweist, sodass von der zumindest einen Lichtquelle (3, 4) in den zumindest einen Lichtleiter (1, 2) eingekoppeltes Licht an der Lichtumlenkfläche (1c, 2c) umgelenkt und über die Lichtauskoppelfläche (1b, 2b) aus dem Lichtleitelement (1, 2) abgestrahlt wird,dadurch gekennzeichnet, dass
der zumindest eine Lichtleiter (1, 2) in einem zweiten Endbereich (21, 22) eine den zumindest einen Lichtleiter (1, 2) begrenzende, lichtdurchlässige Abschlussfläche (21a, 22a) aufweist, und wobei der zweite Endbereich (21, 22) des Lichtleiters (1, 2) in das Klebebett (13) ragt, derart dass die lichtdurchlässige Abschlussfläche (21a, 22a) zumindest bereichsweise den in dem Klebebett (13) befindlichen Kleber (14) kontaktiert. - Beleuchtungseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kleber (14) lichtabsorbierend ausgebildet ist.
- Beleuchtungseinheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die lichtdurchlässige Abschlussfläche (21a, 22a) den Kleber (14) vollflächig kontaktiert.
- Beleuchtungseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Gehäuse (10) zumindest ein, vorzugsweise genau ein, Halter (15) zur Halterung des zumindest einen Lichtleiters (1, 2) angeordnet ist.
- Beleuchtungseinheit nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine Halter (15) gemeinsam mit dem Gehäuse (10) das Klebebett (13) für die Abschlussscheibe (12) bildet.
- Beleuchtungseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine innere, das Klebebett (13) begrenzende Wandung (13a), welche Teil des Gehäuses ist oder von dem zumindest einen Halter (15) gebildet wird, zumindest eine Ausnehmung (15a) oder Öffnung aufweist, durch welche der zweite Endbereich (21, 22) des zumindest einen Lichtleiters (1, 2) in das Klebebett (13) ragt.
- Beleuchtungseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die lichtdurchlässige Abschlussfläche (21a,22a) aus einer durchgehenden Fläche besteht.
- Beleuchtungseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die lichtdurchlässige Abschlussfläche (21a, 22a) aus zwei oder mehreren Einzelflächen besteht.
- Beleuchtungseinheit nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass benachbarte Einzelflächen (21a1, 21a2, 21a3, 21a4, 21a5) stufenförmig aneinander angrenzen, wobei vorzugsweise die Stufen in Richtung von der hinteren Rückseite des zumindest einen Lichtleiters (1, 2) zu seiner Vorderseite verlaufen.
- Beleuchtungseinheit nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die durchgehende Fläche oder die Einzelflächen (21a1, 21a2, 21a3, 21a4, 21a5) eben ausgebildet sind.
- Beleuchtungseinheit nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Einzelflächen (21a1, 21a2, 21a3, 21a4, 21a5) parallel zueinander angeordnet sind.
- Beleuchtungseinheit nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die durchgehende Fläche oder die Einzelflächen (21a1, 21a2, 21a3, 21a4, 21a5) normal auf eine zentrale Längsachse (Y) des Lichtleiters (1, 2) stehen.
- Beleuchtungseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 12, welche als Kraftfahrzeugscheinwerfer ausgebildet ist.
- Kraftfahrzeugscheinwerfer mit einer oder mehreren Beleuchtungseinheiten nach einem der Ansprüche 1 bis 12.
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