EP3239596A1 - Beleuchtungsvorrichtung mit milchig trüber leuchtfläche - Google Patents

Beleuchtungsvorrichtung mit milchig trüber leuchtfläche Download PDF

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EP3239596A1
EP3239596A1 EP17167177.9A EP17167177A EP3239596A1 EP 3239596 A1 EP3239596 A1 EP 3239596A1 EP 17167177 A EP17167177 A EP 17167177A EP 3239596 A1 EP3239596 A1 EP 3239596A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
light
lighting device
channel
light source
motor vehicle
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP17167177.9A
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English (en)
French (fr)
Inventor
Philipp Wunsch
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Audi AG
Original Assignee
Audi AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Audi AG filed Critical Audi AG
Publication of EP3239596A1 publication Critical patent/EP3239596A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • F21—LIGHTING
    • F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S43/00—Signalling devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. brake lamps, direction indicator lights or reversing lights
    • F21S43/30—Signalling devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. brake lamps, direction indicator lights or reversing lights characterised by reflectors
    • F21S43/33—Signalling devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. brake lamps, direction indicator lights or reversing lights characterised by reflectors characterised by their material, surface treatment or coatings
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S43/00—Signalling devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. brake lamps, direction indicator lights or reversing lights
    • F21S43/10—Signalling devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. brake lamps, direction indicator lights or reversing lights characterised by the light source
    • F21S43/13—Signalling devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. brake lamps, direction indicator lights or reversing lights characterised by the light source characterised by the type of light source
    • F21S43/14—Light emitting diodes [LED]
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
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    • F21S43/20—Signalling devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. brake lamps, direction indicator lights or reversing lights characterised by refractors, transparent cover plates, light guides or filters
    • F21S43/235—Light guides
    • F21S43/236—Light guides characterised by the shape of the light guide
    • F21S43/237—Light guides characterised by the shape of the light guide rod-shaped
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S43/00—Signalling devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. brake lamps, direction indicator lights or reversing lights
    • F21S43/20—Signalling devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. brake lamps, direction indicator lights or reversing lights characterised by refractors, transparent cover plates, light guides or filters
    • F21S43/235—Light guides
    • F21S43/242—Light guides characterised by the emission area
    • F21S43/245—Light guides characterised by the emission area emitting light from one or more of its major surfaces
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S43/00—Signalling devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. brake lamps, direction indicator lights or reversing lights
    • F21S43/20—Signalling devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. brake lamps, direction indicator lights or reversing lights characterised by refractors, transparent cover plates, light guides or filters
    • F21S43/26—Refractors, transparent cover plates, light guides or filters not provided in groups F21S43/235 - F21S43/255

Definitions

  • the present invention relates to a lighting device for a vehicle having a light source and a light channel into which the light source emits light during operation. Moreover, the present invention relates to a motor vehicle headlight with such a lighting device. Furthermore, the present invention relates to a motor vehicle, in which such a motor vehicle headlamp is installed.
  • One of these signal light functions is, for example, the daytime running light.
  • One of these requirements is a milky, cloudy 2D effect of the signal light function.
  • common viewing directions are those directions in which a person usually views the vehicle headlight. For example, such a line of sight is pivoted upwards at an angle of 35 to 40 degrees with respect to the main emission direction of the headlight. The angle can also be smaller or even negative.
  • intermediate lenses could be used, for example, milky turbid material including a grained surface in principle.
  • milky cloudy materials the photometric losses are so high that a meaningful and efficient use is not possible.
  • Previous studies with appropriate materials are not effective, either because the desired effect is not achieved or the lighting losses are simply too high. Consequently, the special optical requirements could a milky cloudy surface without visible lighting elements in series so far not be implemented.
  • the lighting device has a light source and an optical element having a first region through which light emitted from the light source passes to provide a first light function.
  • the optical element has a light exit surface with a U-shaped or L-shaped cross section, wherein a leg of the U-shape or L-shape forms a second region, in which light emitted by a light emitting diode as light emitting means is coupled in and which for the light outcoupling is formed so that the injected light is emitted diffusely.
  • the optical element in the second area is cloudy, so that the appearance of the second area is milky.
  • the document discloses DE 10 2010 055 332 A1 a lighting device for a vehicle with a light guide, which is cloudy to produce a diffuse light emission at a light output surface.
  • the appearance of the element is therefore milky.
  • the diffused light emission is generated by a volume property of the material of the element.
  • a plurality of scattering centers is arranged, which provide for the diffuse light radiation.
  • the scattering centers also ensure that a viewer can not see through the element.
  • the light function for the vehicle generated by the lighting device is in particular a headlight function, for example a dipped beam, a high beam or a daytime running light.
  • this light function may be a tail lamp light function, for example a taillight, a brake light or a direction indicator or a reversing light.
  • the lighting device has a housing in which parts of a projection headlamp are arranged. In the light exit direction, the housing has an opening, which is closed by a light finishing disc. The light cover is in clear glass optics.
  • the object of the present invention is to produce a milky-opaque appearance of a luminaire with a lighting device for a motor vehicle with efficient lighting function.
  • a lighting device for a vehicle having a light source may have as a light source a conventional incandescent lamp, one or more light-emitting diodes or a laser-based headlight.
  • the lighting device has a light channel into which the light source emits light during operation.
  • the light channel is, for example, a solid angle or an arbitrarily shaped space into which the light of the light source radiates.
  • the light channel is therefore not necessarily bounded on all sides by a material wall. Rather, the light channel is limited logically by planes, at least after one or more pages. However, the light channel can also be materially limited by walls in whole or in part.
  • the illumination device also has a clear disc with a grained surface in the light channel. This means that the light that radiates through the light channel, passes through this clear disc with, for example, grained surface. Since it is a clear disc, the losses within the disc can be estimated or technically unproblematic.
  • the grained surface ensures that scattering takes place when the light enters or exits, and that the light is distributed diffusely in many spatial directions. This results in a dull appearance.
  • the illumination device has a white surface which at least partially surrounds the light channel.
  • the white surface which emits white light irradiated by the light source, is only dimly visible through the disc with a grained surface.
  • the white surface together with the grained disc for a milky cloudy appearance.
  • this milky cloudy appearance is thus formed by two physically separate components, namely on the one hand the clear disc with a grained surface and on the other hand the white surface which surrounds or delimits the light channel.
  • the required milky Appearance is then formed by a white surface, which can be viewed through the clear window.
  • the light source of the disc has a predetermined distance, which is in particular greater than a cross-sectional dimension of the light channel.
  • This distance has the advantage that the channel can be surrounded by a suitable aperture, so that in a certain angular range no direct view of the light source is possible. If the distance is greater than the cross-sectional dimension of the light channel and the aperture extends to the opening of the light channel, visual contact with the light source is only possible if the viewing direction relative to the light exit direction occupies an angle of, for example, an angle of less than 30 degrees.
  • the light source may comprise a light guide and / or a light diode.
  • the light in the lighting device, can be coupled out of a light guide.
  • a light guide can also be fed, for example, with a light-emitting diode outside the lighting device with light.
  • one or more light-emitting diodes can also be part of the lighting device and also emit the light directly or indirectly via an optical waveguide into the light channel.
  • the white surface is part of an optical waveguide, which completely or partially surrounds the light channel and the light source.
  • a lightguide guide may be a U-shaped section structure, with the light guide being guided inside in the bent section.
  • the two legs of the U-shape surround or limit the light channel.
  • Such a U-shaped optical waveguide surrounds the light channel and the light source "completely" within the meaning of the present document.
  • the light channel remains open on one side, so that the light can escape.
  • the "partial" surrounding of the light channel refers to the fact that at least one further area except the light exit opening to the light channel is open, so that, for example, light from another light source can be coupled into the light channel.
  • the light guide can limit the light channel with respect to an operational installation position, at least below and above.
  • the light channel has a corresponding underside and a top side. Both the bottom and the top are limited in this embodiment by the light guide as an aperture. This means that at certain angles through the light exit opening no eye contact with the light source is possible.
  • the optical waveguide guide can have, in addition to the white surface already mentioned above, another white surface, wherein the two white surfaces are planar and are at an angle to one another within a range of 0 degrees to 20 degrees.
  • 0 degree means that the two white surfaces are parallel to each other. But you can also take, for example, an angle of 10 degrees. The smaller the angle, the easier it is to meet the requirement that the light source or the constructive light elements are not visible from the light exit side of the light guide.
  • the light guide can be formed for example of a white plastic.
  • a white plastic Such a plastic structure can be easily produced by injection molding and thus form almost any shape.
  • the plastic is usually light in relation to, for example, a metal.
  • the Lichtleit Insert can also be made of a different material, for example, to withstand high temperatures.
  • appropriately coated metals can be used.
  • a daytime running light function of a motor vehicle headlight can be realized by the lighting device described above.
  • the daytime running light receives a milky cloudy appearance of the desired type and possibly the design is also such that the lighting components are hardly visible from the front or only in a very small angular range.
  • a limiting light function or position light function or driving direction display function can also be formed by the lighting device according to the invention.
  • other lighting functions which require a milky cloudy appearance, can be realized with said lighting device.
  • the motor vehicle headlight is the disc through which the light of the light source passes and a grained surface has, part of a cover or intermediate lens of the motor vehicle headlight.
  • the cover is the outermost disc of the motor vehicle headlight, which can cover several individual headlights.
  • An intermediate lens is, for example, a disc which closes an individual headlight of the motor vehicle headlight in front, ie in the light exit direction.
  • the cover or the intermediate lens receives an additional function, namely the effect of causing a dim appearance of the underlying headlight components.
  • the disc can also be realized by a separate component, which is arranged in the light channel and otherwise fulfills no further function.
  • a motor vehicle is equipped with such a motor vehicle headlight.
  • the lighting device of the vehicle headlamp has a milky dull appearance and, for example, meets the daytime running light function.
  • lighting devices for a vehicle.
  • such lighting devices can also be used, for example, for illuminating rooms, buildings and installations.
  • they are used in automobile or motor vehicle headlights and installed in corresponding motor vehicles.
  • the requirement is to produce a special visual appearance of a lighting device or of a motor vehicle headlight.
  • a milky cloudy surface of the lighting device are generated, wherein preferably the lighting elements are not visible.
  • the inventive idea is based on the idea of geometrically decoupling the individual requirement features.
  • This desired effect in the direction of a person in conventional view, for example, a motor vehicle from the front can thus be obtained without the photometric losses in the legally required measurement points are too large.
  • a technical implementation of an exemplary lighting device according to the invention is shown schematically.
  • a lens 1 is used, which is provided on one side with a grain. But it can also be provided on two sides with a grain. Inside, the lens 1 is clear so that as little light as possible is absorbed.
  • the lens 1 may be an intermediate lens of a single headlight of a motor vehicle headlight or alternatively the cover of the motor vehicle headlight. Alternatively, the lens 1 may also be different both from the intermediate lens and from the cover and form a separate component.
  • an optical fiber guide 2 This has here a U-shaped cross-section and it is physically (but not optically) completed by the lens 1.
  • a light guide 3 At the bent end of the optical waveguide guide 2, a light guide 3 is arranged, which emits its light in the direction of the lens 1. This results in the light guide 2, a light channel 4, which continues through the lens 1 according to a light exit direction.
  • a person will look at the lighting device. Contrary to this viewing direction 5, light scattered by the white surface of the optical fiber guide 2 will pass through the lens 1 to the viewer.
  • the light guide 3, into which white light is fed, for example, by light-emitting diodes, can be fed in Disconnect light directly into the light channel 4 so that the photons only have to pass through the clear but grained lens 4 with acceptable losses. Since the viewing direction of the person is usually above the horizontal light extraction (light channel 4), the person always looks at a certain angle to the possibly designed with a specific design lighting device. By utilizing this circumstance, the impression of a "milky cloudy surface" can be generated, since the person first looks through a cloudy or blurred, so grained lens 1 and subsequently to a white surface 6 of the light guide 2.
  • the light guide 3 is located relatively deep in the light guide 2, whereby the technique or the light guide 3 at normal viewing angles that are not too close to the light channel 4, is not visible. Thus, the impression of a milky cloudy surface is further supported.
  • the optical fiber guide 2 can be used.
  • the main purpose of the light guide 2 is in addition to any guidance of the light channel 4 and / or the light guide 3, the provision of a white surface 6, so that the viewer sees through the lens 1 a dull white luminous surface. It would therefore be sufficient in principle if somewhere on the light channel 4, a white surface would be present, which can be seen according to a line of sight 5.
  • the viewing direction 5 can assume an arbitrary angle relative to the light channel 4, and may also be negative. Realistically, the angle ⁇ between the light channel 4 and the viewing direction 5 will be between +/- 60 degrees.
  • the white areas 6 and 7 surround the light channel 4, for example, on two sides.
  • the light channel 4 can also be surrounded or bounded on the sides parallel to the plane of the drawing by white surfaces. The white areas can thus form a boundary for the light channel 4 in one to four spatial directions.
  • the light guide 3 can be arranged or guided in the curved base region 8 of the structure.
  • the structure can thus exert a guiding function for the light guide and thus be referred to as light guide 2.
  • the structure or the light guide 2 may be open to the rear in the region of the light guide 3, so that other light can be coupled.
  • the legs of the structure or the light guide 2 with the white surfaces 6 and 7 are not parallel as in the embodiment of the figure.
  • the two legs with the white surfaces 6 and 7 can, for example, occupy an angle in the range of 0 degrees to 20 degrees to each other. In an advantageous embodiment, the angle between the two legs is for example 10 degrees.
  • a possible variation of the embodiment of the figure is also to provide a different light source instead of the light guide 3.
  • the light source is understood to be a component from which light emerges, which is why, for example, not only a light-emitting diode but also a light guide can be regarded as a "light source".
  • another light source such as an incandescent lamp, a light emitting diode, a strip with a plurality of light emitting diodes, a laser light source or the like may be arranged.
  • the actual lighting technology in particular the light guide 3 or the like, should be hidden for the viewer.
  • the distance between the lens 1 and the light source, for example, the light guide 3, is important.
  • An important role in this also plays the light-guiding structure, such as the light guide 2, with the or the white surfaces 6, 7.
  • the distance between the lens 1 and the light guide is 15 mm.
  • the distance of the legs with the white surfaces 6 and 7 is therefore about 5 mm.
  • the light-guiding elements for the viewer from normal viewing angles are thus not recognizable, so that ultimately creates a kind of "light chamber".
  • the "technology” in the background remains in the invisible area for the viewer.
  • Another advantage is that the photometric losses are at an acceptable and known level, so that an efficient implementation is possible.

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Abstract

Es soll eine Beleuchtungsvorrichtung mit milchig trüber Erscheinungsform vorgeschlagen werden. Dazu wird eine Beleuchtungsvorrichtung für ein Fahrzeug mit einer Lichtquelle (3) und einem Lichtkanal (4), in den die Lichtquelle (3) bei Betrieb Licht abstrahlt, bereitgestellt. Eine klare Scheibe (1) mit genarbter Oberfläche ist in dem Lichtkanal (4) angeordnet. Außerdem umgibt eine weiße Fläche (6, 7) den Lichtkanal (4) zumindest teilweise.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Beleuchtungsvorrichtung für ein Fahrzeug mit einer Lichtquelle und einem Lichtkanal, in den die Lichtquelle bei Betrieb Licht abstrahlt. Darüber hinaus betrifft die vorliegende Erfindung einen Kraftfahrzeugscheinwerfer mit einer solchen Beleuchtungsvorrichtung. Ferner bezieht sich die vorliegende Erfindung auf ein Kraftfahrzeug, in das ein derartiger Kraftfahrzeugscheinwerfer eingebaut ist.
  • Heutige Automobilscheinwerfer verfügen unter anderem aufgrund der Gesetzeslage über verschiedene Signallichtfunktionen. Eine dieser Signallichtfunktionen ist beispielsweise das Tagfahrlicht. Hierbei gibt es neben den lichttechnischen und gesetzlichen Rahmenbedingungen auch diverse gestalterische Anforderungen. Eine dieser Anforderungen ist ein milchig trüber 2D-Effekt der Signallichtfunktion. Dies bedeutet, dass eine milchig trübe "leuchtende Fläche" (im Folgenden auch Leuchtfläche genannt) realisiert sein soll, in der die lichttechnischen Komponenten nicht aus üblichen Blickrichtungen zu erkennen sind. Bei Kraftfahrzeugen sind übliche Blickrichtungen solche Richtungen, in denen üblicherweise eine Person den Kraftfahrzeugscheinwerfer betrachtet. Beispielsweise liegt eine solche Blickrichtung in einem Winkel von 35 bis 40 Grad gegenüber der Hauptabstrahlrichtung des Scheinwerfers nach oben geschwenkt. Der Winkel kann aber auch kleiner oder sogar negativ sein.
  • Um diesen Effekt einer milchig trüben Leuchtfläche zu erhalten, könnten prinzipiell Zwischenlichtscheiben beispielsweise aus milchig trübem Material inklusive einer genarbten Oberfläche eingesetzt werden. Für solche milchig trüben Materialien sind allerdings die lichttechnischen Verluste derart hoch, dass ein sinnvoller und effizienter Einsatz nicht möglich ist. Bisherige Untersuchungen mit entsprechenden Materialien sind nicht zielführend, da entweder der gewollte Effekt nicht erreicht wird oder die lichttechnischen Verluste schlicht zu hoch sind. Folglich konnten die besonderen optischen Anforderungen einer milchig trüben Fläche ohne sichtbare lichttechnische Elemente in Serie bislang nicht umgesetzt werden.
  • Bekannt aus der Druckschrift DE 10 2010 054 923 B4 ist eine Leuchteinrichtung für ein Fahrzeug für zwei Lichtfunktionen. Die Leuchteinrichtung besitzt eine Lichtquelle und ein optisches Element, welches einen ersten Bereich aufweist, durch welchen von der Lichtquelle emittiertes Licht durchtritt, um eine erste Lichtfunktion bereitzustellen. Das optische Element besitzt eine Lichtaustrittsfläche mit einem U-förmigen oder L-förmigen Querschnitt, wobei ein Schenkel der U-Form oder L-Form einen zweiten Bereich bildet, in welchen von einer lichtemittierenden Diode als Leuchteinrichtung emittiertes Licht eingekoppelt wird und welcher für die Lichtauskopplung so ausgebildet ist, dass das eingekoppelte Licht diffus abgestrahlt wird. Hierzu ist das optische Element im zweiten Bereich trüb, sodass das Erscheinungsbild des zweiten Bereichs milchig ist.
  • Darüber hinaus offenbart die Druckschrift DE 10 2010 055 332 A1 eine Leuchteinrichtung für ein Fahrzeug mit einem Lichtleiter, der trüb ist, um bei einer Lichtauskoppelfläche eine diffuse Lichtabstrahlung zu erzeugen. Das Erscheinungsbild des Elements ist somit milchig. Die diffuse Lichtemission wird durch eine Volumeneigenschaft des Materials des Elements erzeugt. Im Volumen des Elements ist eine Vielzahl von Streuzentren angeordnet, welche für die diffuse Lichtstrahlung sorgen. Die Streuzentren sorgen außerdem dafür, dass ein Betrachter durch das Element nicht durchsehen kann. Die von der Leuchteinrichtung erzeugte Lichtfunktion für das Fahrzeug ist insbesondere eine Scheinwerferfunktion, beispielsweise ein Abblendlicht, ein Fernlicht oder ein Tagfahrlicht. Ferner kann es sich bei dieser Lichtfunktion um eine Heckleuchtenlichtfunktion handeln, zum Beispiel um ein Schlusslicht, ein Bremslicht oder einen Fahrtrichtungsanzeiger oder einen Rückfahrscheinwerfer. Bei einer konkreten Ausgestaltung weist die Leuchteinrichtung ein Gehäuse auf, in dem Teile eines Projektionsscheinwerfers angeordnet sind. In Lichtaustrittsrichtung weist das Gehäuse eine Öffnung auf, die von einer Lichtabschlussscheibe abgeschlossen wird. Die Lichtabschlussscheibe ist in Klarglasoptik ausgeführt.
  • Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, mit einer Beleuchtungsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug bei effizienter Leuchtfunktion ein milchig trübes Erscheinungsbild einer Leuchte zu erzeugen.
  • Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch eine Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 1. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
  • Entsprechend der vorliegenden Erfindung wird demnach eine Beleuchtungsvorrichtung für ein Fahrzeug mit einer Lichtquelle bereitgestellt. Eine solche Beleuchtungsvorrichtung kann als Lichtquelle eine konventionelle Glühlampe, eine oder mehrere Leuchtdioden oder einen laserbasierten Scheinwerfer aufweisen. Darüber hinaus besitzt die Beleuchtungsvorrichtung einen Lichtkanal, in den die Lichtquelle bei Betrieb Licht abstrahlt. Bei dem Lichtkanal handelt es sich beispielsweise um einen Raumwinkel oder einen beliebig geformten Raum, in den das Licht der Lichtquelle strahlt. Der Lichtkanal ist also nicht zwangsläufig nach allen Seiten durch eine materielle Wand begrenzt. Vielmehr ist der Lichtkanal zumindest nach einer oder mehreren Seiten rein logisch durch Ebenen begrenzt. Allerdings kann der Lichtkanal auch materiell durch Wände ganz oder teilweise begrenzt sein.
  • Die Beleuchtungsvorrichtung weist ferner eine klare Scheibe mit einer genarbten Oberfläche in dem Lichtkanal auf. Dies bedeutet, dass das Licht, das durch den Lichtkanal hindurchstrahlt, durch diese klare Scheibe mit beispielsweise genarbter Oberfläche hindurchtritt. Da es sich um eine klare Scheibe handelt, sind die Verluste innerhalb der Scheibe abschätzbar bzw. technisch unproblematisch. Die genarbte Oberfläche sorgt dafür, dass beim Lichteintritt beziehungsweise -austritt eine Streuung erfolgt und das Licht diffus in viele Raumrichtungen verteilt wird. Dadurch ergibt sich ein trübes Erscheinungsbild.
  • Weiterhin besitzt die Beleuchtungsvorrichtung eine weiße Fläche, die den Lichtkanal zumindest teilweise umgibt. Die weiße Fläche, die also bestrahlt durch die Lichtquelle weißes Licht abgibt, ist durch die Scheibe mit genarbter Oberfläche nur trübe zu erkennen. Insbesondere sorgt die weiße Fläche zusammen mit der genarbten Scheibe für ein milchig trübes Erscheinungsbild. Erfindungsgemäß wird dieses milchig trübe Erscheinungsbild also durch zwei körperlich getrennte Komponenten gebildet, nämlich zum einen die klare Scheibe mit genarbter Oberfläche und zum anderen die weiße Fläche, die den Lichtkanal umgibt beziehungsweise begrenzt. Dies bedeutet, dass der Hauptlichtstrom, der von der Lichtquelle durch die klare Scheibe hindurchtritt, nur zu einem äußerst geringen Teil in der Scheibe selbst absorbiert wird, wodurch die Effizienz verhältnismäßig hoch bleibt. Das geforderte milchige Erscheinungsbild wird dann erst durch eine weiße Fläche gebildet, welche durch die klare Scheibe betrachtet werden kann.
  • Vorzugsweise besitzt die Lichtquelle von der Scheibe einen vorgegebenen Abstand, der insbesondere größer als eine Querschnittsabmessung des Lichtkanals ist. Dieser Abstand hat den Vorteil, dass der Kanal durch eine geeignete Blende umgeben werden kann, sodass in einem gewissen Winkelbereich keine direkte Sicht auf die Lichtquelle möglich ist. Ist der Abstand größer als die Querschnittsabmessung des Lichtkanals und die Blende reicht bis zur Öffnung des Lichtkanals, so ist nur dann ein Sichtkontakt mit der Lichtquelle möglich, wenn die Blickrichtung gegenüber der Lichtausfallsrichtung abstandsabhängig beispielsweise einen Winkel unter 30 Grad einnimmt.
  • In einem Ausführungsbeispiel kann die Lichtquelle einen Lichtleiter und/oder eine Lichtdiode aufweisen. Beispielsweise kann in der Beleuchtungsvorrichtung das Licht aus einem Lichtleiter ausgekoppelt werden. Ein solcher Lichtleiter kann beispielsweise auch mit einer Leuchtdiode außerhalb der Beleuchtungsvorrichtung mit Licht gespeist werden. Alternativ kann eine oder mehrere Leuchtdioden auch Teil der Beleuchtungsvorrichtung sein und das Licht direkt oder indirekt ebenfalls über einen Lichtleiter in den Lichtkanal abgeben.
  • In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die weiße Fläche Teil einer Lichtleiterführung, die den Lichtkanal und die Lichtquelle ganz oder teilweise umgibt. Eine solche Lichtleiterführung kann ein Gebilde mit U-förmigem Querschnitt sein, wobei der Lichtleiter innen in dem gebogenen Abschnitt geführt wird. Die beiden Schenkel der U-Form umgeben beziehungsweise begrenzen dann den Lichtkanal. Eine solche U-förmige Lichtleiterführung umgibt den Lichtkanal und die Lichtquelle "ganz" im Sinne des vorliegenden Dokuments. Natürlich bleibt der Lichtkanal an einer Seite offen, damit das Licht austreten kann. Das "teilweise" Umgeben des Lichtkanals bezieht sich darauf, dass mindestens ein weiterer Bereich außer der Lichtaustrittsöffnung zu dem Lichtkanal offen ist, sodass beispielsweise Licht von einer weiteren Lichtquelle in den Lichtkanal eingekoppelt werden kann.
  • Die Lichtleiterführung kann den Lichtkanal bezogen auf eine betriebsgemäße Einbaulage zumindest unten und oben begrenzen. Ist die Beleuchtungsvorrichtung also in Betrieb genommen und entsprechend an- oder eingebaut, so besitzt der Lichtkanal eine entsprechende Unterseite und eine Oberseite. Sowohl die Unterseite als auch die Oberseite sind in diesem Ausführungsbeispiel durch die Lichtleiterführung als Blende begrenzt. Dies bedeutet, dass in gewissen Winkeln durch die Lichtaustrittsöffnung kein Blickkontakt zu der Lichtquelle möglich ist.
  • In einer speziellen Ausgestaltung kann die Lichtleiterführung neben der oben bereits erwähnten weißen Fläche eine weitere weiße Fläche aufweisen, wobei die beiden weißen Flächen eben sind und zueinander in einem Winkel stehen, der in einem Bereich von 0 Grad bis 20 Grad liegt. Dabei bedeuten 0 Grad, dass die beiden weißen Flächen zueinander parallel verlaufen. Sie können aber auch beispielsweise einen Winkel von 10 Grad einnehmen. Je kleiner der Winkel ist, desto einfacher ist die Anforderung zu erfüllen, dass die Lichtquelle beziehungsweise die konstruktiven Lichtelemente von der Lichtaustrittsseite der Lichtleiterführung nicht sichtbar sind.
  • Die Lichtleiterführung kann beispielsweise aus einem weißen Kunststoff gebildet sein. Ein derartiges Kunststoffgebilde lässt sich einfach durch Spritzguss herstellen und somit nahezu beliebig formen. Außerdem ist der Kunststoff in der Regel leicht im Verhältnis zu beispielsweise einem Metall. Trotzdem kann die Lichtleitführung aber auch aus einem anderen Material hergestellt sein, um beispielsweise hohen Temperaturen widerstehen zu können. Hierfür können beispielsweise entsprechend beschichtete Metalle eingesetzt werden.
  • Wie oben bereits angedeutet wurde, kann beispielsweise eine Tagfahrlichtfunktion eines Kraftfahrzeugscheinwerfers durch die oben beschriebene Beleuchtungsvorrichtung realisiert werden. Auf diese Weise erhält der Tagfahrlichtscheinwerfer ein milchig trübes Erscheinungsbild der gewünschten Art und gegebenenfalls ist die Ausgestaltung auch derart, dass die lichttechnischen Komponenten von vorne kaum beziehungsweise nur in einem sehr kleinen Winkelbereich sichtbar sind. Neben der Tagfahrlichtfunktion kann aber auch eine Begrenzungslichtfunktion beziehungsweise Positionslichtfunktion oder Fahrtrichtungsanzeigefunktion durch die erfindungsgemäße Beleuchtungsvorrichtung ausgebildet werden. Darüber hinaus können auch andere Lichtfunktionen, die ein milchig trübes Erscheinungsbild erfordern, mit der genannten Beleuchtungsvorrichtung realisiert werden.
  • In einer speziellen Ausgestaltung des Kraftfahrzeugscheinwerfers ist die Scheibe, durch die das Licht der Lichtquelle tritt und die eine genarbte Oberfläche aufweist, Teil einer Abdeckscheibe oder Zwischenlichtscheibe des Kraftfahrzeugscheinwerfers. Die Abdeckscheibe ist die äußerste Scheibe des Kraftfahrzeugscheinwerfers, die mehrere Einzelscheinwerfer abdecken kann. Eine Zwischenlichtscheibe ist beispielsweise eine Scheibe, die einen Einzelscheinwerfer des Kraftfahrzeugscheinwerfers nach vorne, d.h. in Lichtaustrittsrichtung, abschließt. Bei einer solchen Ausgestaltung erhält die Abdeckscheibe oder die Zwischenlichtscheibe eine zusätzliche Funktion, nämlich die des Bewirkens eines trüben Erscheinungsbilds der dahinterliegenden Scheinwerferkomponenten. Die Scheibe kann jedoch auch durch eine separate Komponente realisiert werden, die in dem Lichtkanal angeordnet ist und ansonsten keine weitere Funktion erfüllt.
  • In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist, wie oben bereits mehrfach angedeutet ist, ein Kraftfahrzeug mit einem solchen Kraftfahrzeugscheinwerfer ausgestattet. Insgesamt ergibt sich für das Kraftfahrzeug ein hochwertiges Erscheinungsbild, wenn die Beleuchtungsvorrichtung des Kraftfahrzeugscheinwerfers ein milchig trübes Erscheinungsbild besitzt und beispielsweise die Tagfahrlichtfunktion erfüllt.
  • Die vorliegende Erfindung wird nun anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert, die einen Querschnitt durch eine erfindungsgemäße beispielhafte Ausgestaltungsform einer Beleuchtungsvorrichtung wiedergibt.
  • Die nachfolgend näher geschilderten Ausführungsbeispiele stellen bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung dar. Dabei ist zu beachten, dass die einzelnen Merkmale nicht nur in den geschilderten Merkmalskombinationen, sondern auch in Alleinstellung oder in anderen technisch sinnvollen Kombinationen realisiert werden können.
  • Die folgenden Beispiele beziehen sich auf eine Beleuchtungsvorrichtung für ein Fahrzeug. Solche Beleuchtungsvorrichtungen können aber auch beispielsweise zum Beleuchten von Räumen, Gebäuden und Anlagen verwendet werden. Vorzugsweise werden sie jedoch in Automobil- beziehungsweise Kraftfahrzeugscheinwerfern eingesetzt und in entsprechenden Kraftfahrzeugen verbaut.
  • Wie eingangs erwähnt wurde, besteht die Anforderung darin, ein besonderes optisches Erscheinungsbild einer Beleuchtungsvorrichtung beziehungsweise eines Kraftfahrzeugscheinwerfers hervorzurufen. So soll beispielsweise eine milchig trübe Fläche der Beleuchtungsvorrichtung erzeugt werden, wobei vorzugsweise die lichttechnischen Elemente nicht sichtbar sind.
  • Die erfinderische Idee basiert auf dem Gedanken, die einzelnen Anforderungsmerkmale geometrisch zu entkoppeln. So wird also das Anforderungsmerkmal "milchig", also "weiß", von dem Anforderungsmerkmal "trüb", also "unscharf beziehungsweise mattiert" geometrisch beziehungsweise körperlich getrennt umgesetzt. Dieser gewünschte Effekt in Blickrichtung einer Person bei üblicher Betrachtung beispielsweise eines Kraftfahrzeugs von vorne kann somit erhalten werden, ohne dass die lichttechnischen Verluste in den gesetzlich geforderten Messpunkten zu groß werden.
  • In der Figur ist eine technische Umsetzung einer erfindungsgemäßen exemplarischen Beleuchtungsvorrichtung schematisch wiedergegeben. Für die Konstruktion der Beleuchtungsvorrichtung wird eine Lichtscheibe 1 verwendet, die einseitig mit einer Narbung versehen ist. Sie kann aber auch zweiseitig mit einer Narbung versehen sein. Im Inneren ist die Lichtscheibe 1 klar, damit möglichst wenig Licht absorbiert wird. Bei der Lichtscheibe 1 kann es sich um eine Zwischenlichtscheibe eines Einzelscheinwerfers eines Kraftfahrzeugscheinwerfers oder alternativ um die Abdeckscheibe des Kraftfahrzeugscheinwerfers handeln. Alternativ kann die Lichtscheibe 1 auch sowohl von der Zwischenlichtscheibe als auch von der Abdeckscheibe verschieden sein und eine eigene Komponente bilden.
  • Hinter der Lichtscheibe 1 verläuft im vorliegenden Beispiel eine Lichtleiterführung 2. Diese besitzt hier einen U-förmigen Querschnitt und sie wird körperlich (aber nicht optisch) von der Lichtscheibe 1 abgeschlossen. Am gebogenen Ende der Lichtleiterführung 2 ist ein Lichtleiter 3 angeordnet, der sein Licht in Richtung der Lichtscheibe 1 aussendet. Dadurch ergibt sich in der Lichtleiterführung 2 ein Lichtkanal 4, der durch die Lichtscheibe 1 weiter entsprechend einer Lichtaustrittsrichtung verläuft.
  • Entsprechend einer Blickrichtung 5 wird eine Person die Beleuchtungsvorrichtung betrachten. Entgegen dieser Blickrichtung 5 wird Licht, das von der weißen Oberfläche der Lichtleiterführung 2 gestreut wird, durch die Lichtscheibe 1 zu der betrachtenden Person gelangen.
  • Durch diese spezielle geometrische Anordnung kann der Lichtleiter 3, in den weißes Licht beispielsweise von Leuchtdioden eingespeist wird, das eingespeiste Licht direkt so in den Lichtkanal 4 auskoppeln, dass die Photonen nur durch die klare, aber genarbte Lichtscheibe 4 mit akzeptablen Verlusten hindurchdringen müssen. Da sich die Blickrichtung der Person in der Regel oberhalb der horizontalen Lichtauskopplung (Lichtkanal 4) befindet, schaut die Person immer unter einem gewissen Winkel auf die gegebenenfalls mit spezifischem Design gestaltete Beleuchtungsvorrichtung. Durch Ausnutzung dieses Umstands kann der Eindruck einer "milchig trüben Fläche" erzeugt werden, da die Person zunächst durch eine trübe beziehungsweise unscharfe, also genarbte Lichtscheibe 1 schaut und im Anschluss auf eine weiße Fläche 6 der Lichtleiterführung 2.
  • Der Lichtleiter 3 befindet sich verhältnismäßig tief in der Lichtleiterführung 2, wodurch die Technik beziehungsweise der Lichtleiter 3 bei üblichen Betrachtungswinkeln, die nicht zu nahe an dem Lichtkanal 4 liegen, nicht sichtbar ist. Damit wird der Eindruck einer milchig trüben Fläche weiter unterstützt.
  • Nachfolgend werden einige Variationsmöglichkeiten beschrieben. Mögliche Varianten der Lichtscheibe 1 wurden bereits oben dargelegt. Unabhängig davon können Alternativen zu der Lichtleiterführung 2 eingesetzt werden. Hauptzweck der Lichtleiterführung 2 ist neben einer etwaigen Führung des Lichtkanals 4 und/oder des Lichtleiters 3 das Bereitstellen einer weißen Fläche 6, damit der Betrachter durch die Lichtscheibe 1 eine trüb weiß leuchtende Fläche sieht. Es würde also prinzipiell genügen, wenn irgendwo an dem Lichtkanal 4 eine weiße Fläche vorhanden wäre, die entsprechend einer Blickrichtung 5 zu sehen ist. Dabei kann die Blickrichtung 5 relativ zu dem Lichtkanal 4 einen beliebigen Winkel einnehmen, gegebenenfalls auch negativ sein. Realistischerweise wird der Winkel α zwischen Lichtkanal 4 und Blickrichtung 5 zwischen +/- 60 Grad liegen.
  • Auch an der der weißen Fläche 6 gegenüberliegenden Seite 7 (bezogen auf den Lichtkanal 4) kann eine weiße Fläche vorgesehen sein. Damit kann der Effekt der milchig trüben Fläche auch für negative Winkel α erreicht werden. Die weißen Flächen 6 und 7 umgeben den Lichtkanal 4 also beispielsweise auf zwei Seiten. Der Lichtkanal 4 kann aber auch auf den Seiten parallel zu der Zeichnungsebene durch weiße Flächen umgeben beziehungsweise begrenzt sein. Die weißen Flächen können damit in ein bis vier Raumrichtungen eine Begrenzung für den Lichtkanal 4 bilden.
  • Ist das Begrenzungsgebilde mit den weißen Flächen 6 und 7 im Querschnitt U-förmig wie in dem Beispiel der Figur ausgebildet, so kann in dem gebogenen Basisbereich 8 des Gebildes der Lichtleiter 3 angeordnet beziehungsweise geführt sein. Das Gebilde kann somit eine Führungsfunktion für den Lichtleiter ausüben und damit als Lichtleiterführung 2 bezeichnet werden.
  • Das Gebilde beziehungsweise die Lichtleiterführung 2 kann nach hinten im Bereich des Lichtleiters 3 auch offen sein, damit anderes Licht eingekoppelt werden kann. In einer anderen Variante sind die Schenkel des Gebildes beziehungsweise der Lichtleiterführung 2 mit den weißen Flächen 6 und 7 nicht parallel wie in dem Ausführungsbeispiel der Figur. Die beiden Schenkel mit den weißen Flächen 6 und 7 können beispielsweise einen Winkel im Bereich von 0 Grad bis 20 Grad zueinander einnehmen. In einer vorteilhaften Ausgestaltung beträgt der Winkel zwischen beiden Schenkeln beispielsweise 10 Grad.
  • Eine Variationsmöglichkeit des Ausführungsbeispiels der Figur besteht auch darin, anstelle des Lichtleiters 3 eine andere Lichtquelle vorzusehen. Dabei wird als Lichtquelle eine Komponente verstanden, aus der Licht austritt, weshalb beispielsweise nicht nur eine Leuchtdiode, sondern auch ein Lichtleiter als "Lichtquelle" betrachtet werden kann. Beispielsweise kann anstelle des Lichtleiters 3 in der Lichtleiterführung 2 beziehungsweise an dessen Ort auch eine andere Lichtquelle wie etwa eine Glühlampe, eine Leuchtdiode, eine Leiste mit mehreren Leuchtdioden, eine Laserlichtquelle oder dergleichen angeordnet sein.
  • Zur Verbesserung des einheitlichen milchig trüben Effekts sollte für den Betrachter die eigentliche Lichttechnik, insbesondere der Lichtleiter 3 oder dergleichen, verborgen sein. Dazu ist der Abstand zwischen der Lichtscheibe 1 und der Lichtquelle, z.B. dem Lichtleiter 3, von Bedeutung. Eine wichtige Rolle dabei spielt auch das lichtführende Gebilde, z.B. die Lichtleiterführung 2, mit der beziehungsweise den weißen Flächen 6, 7. So bestimmt beispielsweise die Öffnung zwischen den beiden Schenkeln beziehungsweise deren Abstand die Blickeindringtiefe entsprechend der Blickrichtung 5. Bei großer Öffnung muss der Lichtleiter 3 entsprechend tief platziert werden, damit er nicht sichtbar ist, während er bei kleiner Öffnung weiter vorne platziert werden kann. In einer beispielhaften Ausgestaltung beträgt der Abstand zwischen Lichtscheibe 1 und Lichtleiter 15 mm. Der Abstand der Schenkel mit den weißen Flächen 6 und 7 beträgt demnach etwa 5 mm.
  • In vorteilhafter Weise sind die lichtführenden Elemente für den Betrachter aus normalen Blickwinkeln somit nicht erkennbar, sodass letztlich eine Art "Lichtkammer" entsteht. Die "Technik" im Hintergrund bleibt für den Betrachter im nicht sichtbaren Bereich. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass die lichttechnischen Verluste in einem akzeptablen und bekannten Maß liegen, sodass eine effiziente Umsetzung möglich ist.

Claims (10)

  1. Beleuchtungsvorrichtung für ein Fahrzeug mit
    - einer Lichtquelle (3) und
    - einem Lichtkanal (4), in den die Lichtquelle (3) bei Betrieb Licht abstrahlt, gekennzeichnet durch
    - eine klare Scheibe (1) mit genarbter Oberfläche in dem Lichtkanal (4) und
    - eine weiße Fläche (6, 7), die den Lichtkanal (4) zumindest teilweise umgibt.
  2. Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Lichtquelle (3) von der Scheibe (1) einen vorgegebenen Abstand, der insbesondere größer als eine Querschnittsabmessung des Lichtkanals (4) ist, besitzt.
  3. Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Lichtquelle (3) einen Lichtleiter und/oder eine Leuchtdiode aufweist.
  4. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die weiße Fläche (6, 7) Teil einer Lichtleiterführung (2) ist, die den Lichtkanal (4) und die Lichtquelle (3) ganz oder teilweise umgibt.
  5. Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 4, wobei die Lichtleiterführung (2) den Lichtkanal (4) bezogen auf eine betriebsgemäße Einbaulage zumindest unten und oben begrenzt.
  6. Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, wobei die Lichtleiterführung (2) neben der weißen Fläche (6, 7) eine weitere weiße Fläche (6, 7) aufweist, die beide eben sind und die zueinander in einem Winkel stehen, der in einem Bereich von 0 Grad bis 20 Grad liegt.
  7. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, wobei die Lichtleitführung (2) aus einem weißen Kunststoff gebildet ist.
  8. Kraftfahrzeugscheinwerfer, bei dem insbesondere eine Signallichtfunktion, wie Tagfahrlichtfunktion, Positionslichtfunktion oder Fahrtrichtungsanzeige, durch eine Beleuchtungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche realisiert ist.
  9. Kraftfahrzeugscheinwerfer nach Anspruch 8, wobei die Scheibe (1) Teil einer Abdeckscheibe oder Zwischenlichtscheibe des Kraftfahrzeugscheinwerfers ist.
  10. Kraftfahrzeug mit einem Kraftfahrzeugscheinwerfer nach Anspruch 9.
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