EP3677831A1

EP3677831A1 - Fahrzeugleuchte und verfahren zur erzeugung einer mindestleuchtfläche bei einer lichtfunktion einer fahrzeugleuchte

Info

Publication number: EP3677831A1
Application number: EP19204813.0A
Authority: EP
Inventors: Andreas Heller
Original assignee: Odelo GmbH
Current assignee: Odelo GmbH
Priority date: 2019-01-04
Filing date: 2019-10-23
Publication date: 2020-07-08
Also published as: EP3677830A1

Abstract

Es werden eine Fahrzeugleuchte (10) und ein Verfahren zur Erzeugung einer Mindestleuchtfläche bei einer Lichtfunktion einer Fahrzeugleuchte (10) beschrieben. Die Fahrzeugleuchte (10) ist mit einem gegenüber einer geometrischen Hauptachse (X) geneigt angeordneten, eine Fläche aufspannenden Spiegel (01) und mindestens einem wenigstens eine Leuchtfläche (55) umfassenden Optikelement (05) ausgestattet. Die Leuchtfläche (55) ist beim Blick entlang der Hauptachse (X) gesehen vor dem Spiegel (01) angeordnet. Die Leuchtfläche (55) ergänzt sich mit ihrer abbildungsgetreuen Spiegelung im schräg zur Hauptachse (X) stehenden Spiegel (01) zu einer Gesamtleuchtfläche (550). In dem Spiegel (01) sind eine der Anzahl der Optikelemente (05) entsprechende Zahl von Durchgangsöffnungen (12) angeordnet. Eine Nebenachse (Y) verläuft orthogonal zur Hauptachse (X). Die Nebenachse (Y) verläuft in einer konstruktiv vorgesehenen Einbaulage der Fahrzeugleuchte (10) in horizontaler Richtung. Das Verfahren sieht vor, eine Leuchtfläche (55) vor einer gegenüber einer geometrischen Hauptachse (X) geneigt angeordneten Spiegelfläche (01) anzuordnen. Die Leuchtfläche (55) ergänzt sich beim Blick entlang der Hauptachse (X) gesehen mit ihrer abbildungsgetreuen Spiegelung in der Spiegelfläche (01) zu einer Gesamtleuchtfläche (550).

Description

Die Erfindung betrifft eine Fahrzeugleuchte gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie ein Verfahren zur Erzeugung einer Mindestleuchtfläche bei einer Lichtfunktion einer Fahrzeugleuchte gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 10.
Eine Fahrzeugleuchte umfasst beispielsweise einen im Wesentlichen von einem Leuchtengehäuse und einer Lichtscheibe ganz oder teilweise umschlossenen Leuchteninnenraum und mindestens ein darin beherbergtes, mindestens eine Lichtquelle umfassendes Leuchtmittel für wenigstens eine Lichtfunktion der Fahrzeugleuchte.
Beispiele für Fahrzeugleuchten sind am Fahrzeugbug, an den Fahrzeugflanken und/oder an den Seitenspiegeln sowie am Fahrzeugheck angeordnete Wiederholblinkleuchten, Ausstiegsleuchten, beispielsweise zur Umfeldbeleuchtung, Begrenzungsleuchten, Bremsleuchten, Nebelleuchten, Rückfahrleuchten, sowie typischerweise hoch gesetzte dritte Bremsleuchten, so genannte Central, High-Mounted Braking Lights, Tagfahrleuchten, Scheinwerfer und auch als Abbiege- oder Kurvenlicht verwendete Nebelscheinwerfer, sowie Kombinationen hiervon.
Eine solche Kombination ist beispielsweise regelmäßig in den bekannten Heckleuchten verwirklicht. In diesen kommen beispielsweise Wiederholblinkleuchten, Begrenzungsleuchten, Bremsleuchten, Nebelleuchten sowie Rückfahrleuchten zum Einsatz, um nur eine von vielen in Heckleuchten verwirklichten Kombinationen zu nennen. Weder erhebt diese Aufzählung Anspruch auf Vollständigkeit, noch bedeutet dies, dass in einer Heckleuchte alle genannten Leuchten kombiniert werden müssen. So können beispielsweise auch nur zwei oder drei der genannten oder auch anderer Leuchten in einem gemeinsamen Leuchtengehäuse einer Heckleuchte miteinander kombiniert sein.
Jede Fahrzeugleuchte erfüllt je nach Ausgestaltung eine oder mehrere Aufgaben bzw. Funktionen. Zur Erfüllung jeder Aufgabe bzw. Funktion ist eine Lichtfunktion der Fahrzeugleuchte vorgesehen. Lichtfunktionen sind beispielsweise bei einer Ausgestaltung als Scheinwerfer eine die Fahrbahn ausleuchtende Funktion, oder bei einer Ausgestaltung als Signalleuchte eine Signalfunktion, wie beispielsweise eine Wiederholblinklichtfunktion zur Fahrtrichtungsanzeige oder eine Bremslichtfunktion zur Anzeige einer Bremstätigkeit, oder z.B. einer Begrenzungslichtfunktion, wie etwa einer Rücklichtfunktion, zur Sicherstellung einer Sichtbarkeit des Fahrzeugs bei Tag und/oder Nacht, wie etwa bei einer Ausgestaltung als Heckleuchte oder Tagfahrleuchte.
Jede Lichtfunktion muss dabei eine beispielsweise gesetzlich vorgegebene Lichtverteilung erfüllen. Die Lichtverteilung legt dabei mindestens einzuhaltende, umgangssprachlich als Helligkeit bezeichnete Lichtströme in zumindest einzuhaltenden Raumwinkelbereichen fest.
Für die einzelnen Lichtfunktionen sind zum Teil unterschiedliche Helligkeiten bzw. Sichtweiten sowie zum Teil unterschiedliche Lichtfarben zugeordnet.
Reflektoren werden eingesetzt, um das von Punktlichtquellen ausgestrahlte Licht entsprechend einer gewünschten Lichtverteilung umzulenken.
Eine Alternative bieten Optikkörper, wie etwa Lichtleiter, welche das in sie eingekoppelte Licht entsprechend einer gewünschten Lichtverteilung wieder auskoppeln.
Nachteilig an Optikkörpern ist deren großer Bauraumbedarf sowie deren hoher konstruktiver und herstellungstechnischer Aufwand.
Aufgrund ihres hohen Wirkungsgrads bei der Umwandlung von elektrischem Strom in für das menschliche Auge sichtbares Licht kommen als Lichtquellen von zur Erfüllung einer oder mehrerer Lichtfunktionen vorgesehenen und/oder der Erfüllung einer oder mehrerer Lichtfunktionen beitragenden Leuchtmitteln für Fahrzeugleuchten vermehrt Halbleiterlichtquellen zum Einsatz. Zu diesen zählen beispielsweise anorganische Leuchtdioden, organische Leuchtdioden und Laserlichtquellen.
Anorganische Leuchtdioden bestehen aus mindestens einem Lichtemittierende-Diode-Halbleiter-Chip, kurz LED-Chip. Darüber hinaus können sie wenigstens eine beispielsweise durch Spritzgießen angeformte, den mindestens einen LED-Chip ganz oder teilweise umhüllende Primäroptik aufweisen. Es sind jedoch auch Fahrzeugleuchten bekannt, in denen reine LED-Chips ohne angeformte Primäroptiken zum Einsatz kommen.
Im Folgenden wird deshalb der Einfachheit halber nicht zwischen anorganischer Leuchtdiode und LED-Chip unterschieden und statt dessen einheitlich der Begriff LED stellvertretend für beides verwendet, es sei denn, es ist explizit etwas anderes erwähnt.
Herausragende Eigenschaften von LEDs im Vergleich zu anderen, konventionellen Lichtquellen von Leuchtmitteln sind eine wesentlich längere Lebensdauer und eine wesentlich höhere Lichtausbeute bei gleicher Leistungsaufnahme. Mit anderen Worten weisen LEDs bei gleicher Lichtstärke einen im Vergleich zu anderen Lichtquellen geringeren Stromverbrauch auf. Hierdurch kann bei einer Verwendung einer oder mehrerer LEDS als Lichtquelle eines Leuchtmittels beispielsweise in einer Fahrzeugleuchte die Belastung eines zur Stromversorgung vorgesehenen Bordnetzes eines Fahrzeugs verringert werden, einhergehend mit Einsparungen beim Energieverbrauch des Fahrzeugs. Ferner weisen LEDs eine weit höhere Lebensdauer auf, als andere, zur Anwendung in einer Fahrzeugleuchte in Frage kommende Lichtquellen. Durch die längere Lebensdauer wird unter Anderem durch die geringere Ausfallquote die Betriebssicherheit und damit einhergehend die Qualität der Fahrzeugleuchte erhöht.
Eine kurz als OLED (Organic Light Emitting Diode; OLED) bezeichnete organische Leuchtdiode ist ein leuchtendes Dünnschichtbauelement aus organischen halbleitenden Materialien mit mindestens einer zwischen elektrisch leitenden, beispielsweise metallischen Schichten für Anode und Kathode eingeschlossen Emitterschicht. Die Stärke oder anders ausgedrückt Dicke der Schichten liegt in einer Größenordnung von etwa 100 nm. Typischerweise beträgt sie je nach Aufbau 100 nm bis 500 nm. Zum Schutz gegen Wasser, Sauerstoff sowie zum Schutz gegen andere Umwelteinflüsse, wie etwa Kratzbeschädigung und/oder Druckbelastung sind OLEDs typischerweise mit einem anorganischen Material insbesondere mit Glas verkapselt. Zwar gibt es Anstrengungen, das Glas durch Kunststoff zu ersetzen, die jedoch insbesondere um beispielsweise die Lebensdaueranforderung von Fahrzeugleuchten und deren Lichtquellen mit mehreren 1000 Stunden hinreichend gut zu erfüllen noch nicht vom gewünschten Erfolg gekrönt sind, weil die Dichtigkeit der alternativen Materialien für die Verkapselung nicht ausreichend gut genug ist.
Im Unterschied zu anorganischen Leuchtdioden benötigen OLEDs keine einkristallinen Materialien. Im Vergleich zu LEDs lassen sich OLEDs daher in kostengünstiger Dünnschichttechnik herstellen. OLEDs ermöglichen dadurch die Herstellung flächiger Lichtquellen, die einerseits sehr dünn und andererseits als durch die Lichtscheibe einer Fahrzeugleuchte hindurch sichtbare leuchtende Fläche eingesetzt einen besonders homogenes Erscheinungsbild aufweisen.
Zum Betrieb sowohl von LEDs, als auch von OLEDs als Lichtquellen für ein Leuchtmittel beispielsweise einer Fahrzeugleuchte können eine oder mehrere mehr oder minder komplexe elektronische Steuerschaltungen vorgesehen sein, die beispielsweise auf einem oder mehreren Leuchtmittelträgern des Leuchtmittels angeordnet und in dem Leuchteninnenraum beherbergt sein können.
Ein einfaches Beispiel für eine elektronische Steuerschaltung betrifft die Angleichung unterschiedlicher Helligkeiten einzelner LEDs oder von LED-Strängen innerhalb einer Gruppe gemeinsam betriebener, auf einem oder mehreren Leuchtmittelträgern angeordneter LEDs. Eine solche elektronische Steuerschaltung besteht aus mindestens einem oder mehreren Vorwiderständen zur Anpassung der Vorwärtsspannung der LEDs an das Bordnetz. Beispielsweise ist bekannt, die LEDs im so genannten Binning nach Vorwärtsspannung und Intensität zu sortieren. Um Unterschiede zwischen mehreren LED-Strängen auszugleichen, die jeweils aus in Reihe geschalteten LEDs gleicher Vorwärtsspannung und Intensität bestehen, und um eine homogene Helligkeitsverteilung der benachbarten LED-Stränge aus LEDs mit unterschiedlicher Vorwärtsspannung und Intensität zu erhalten, wird zumindest jeder LED-Strang mit einem anderen Vorwiderstand versehen.
LEDs sowie OLDEs bedürfen darüber hinaus beim Einsatz als Lichtquelle insbesondere in Fahrzeugleuchten oft einer separaten Ausfallerkennung. Dies ist bedingt durch die geringe Leistungsaufnahme von LEDs und OLEDs im Allgemeinen. Beispielsweise ist ein in einem Fahrzeug untergebrachtes Steuergerät nicht in der Lage, eine dem Ausfall einer oder weniger LEDs oder OLEDs entsprechende Änderung der Leistungsentnahme aus dem Bordnetz zu erkennen, da eine hieraus resultierende Bordnetzspannungsänderung unterhalb der im normalen Betrieb eines Fahrzeugs auftretenden Bordnetzspannungsschwankungen liegt. Eine beispielsweise in der Fahrzeugleuchte untergebrachte elektronische Schaltungsanordnung zur Ausfallerkennung erfasst den Ausfall einer oder mehrerer Leuchtdioden in der Fahrzeugleuchte z.B. mittels eines oder mehrerer Komparatoren und teilt dies dem Steuergerät mit. Diese elektronische Schaltungsanordnung zur Ausfallerkennung kann durch eine beispielsweise auf dem Leuchtmittelträger aufgebrachte elektronische Steuerschaltung verwirklicht sein.
Darüber hinaus können sowohl LEDs, als auch OLEDs weiterer elektronischer Steuerschaltungen bedürfen. Beispiele hierfür sind elektronische Steuerschaltungen:

zur Regelung und/oder Steuerung der Helligkeit bzw. Leuchtkraft der LEDs und/oder OLEDs, beispielsweise durch eine pulsweitenmodulierte Taktung der Stromversorgung für einen außerhalb des für das menschliche Auge wahrnehmbaren Bereichs gepulsten Betrieb,
zur Kompensation oder Vermeidung elektromagnetischer Störungen, beispielsweise aufgebaut aus Kondensatoren und/oder Ferriten,
zum Schutz der LEDs und/oder OLEDs z.B. vor einer Überspannung des Bordnetzes oder vor fehlerhafter Polung, beispielsweise umfassend eine oder mehrere Zenerdioden.

Zusammengefasst muss für fast alle LED- und/oder OLED-Anwendungen eine mehr oder minder umfangreiche, für die speziellen LEDs und/oder OLEDs ausgelegte elektronische Steuerschaltung z.B. auf den mindestens einen Leuchtmittelträger aufgebracht werden. Die elektronische Steuerschaltung umfasst im einfachsten Fall einen Vorwiderstand und eine Schutzdiode, kann aber je nach Anwendung auch wesentlich mehr Elektronikbauteile enthalten, wie z.B. Mikrokontroller bzw. Kontroller, Komparatoren, Transistoren, Schutzdioden, elektrische Widerstände z.B. als Vorwiderstand, Kondensatoren, Ferrite, etc.
Somit umfasst ein Leuchtmittel mit einer oder mehreren LED und/oder OLED als Lichtquelle meist zusätzlich zu einer oder mehreren aufgrund ihres Diodenaufbaus Elektronikbauteile darstellenden LEDs und/oder OLEDs zumindest ein weiteres zuvor genanntes Elektronikbauteil. Demnach kann ein Leuchtmittel mit einer oder mehreren LEDs und/oder OLEDs als Lichtquellen neben der mindestens einen LED und/oder OLED zumindest noch über ein weiteres Elektronikbauteil verfügen.
Die mindestens eine Lichtquelle eines Leuchtmittels und wenigstens ein weiteres Elektronikbauteil können auf einem gemeinsamen, einen Leiterbahnträger darstellenden Leuchtmittelträger, oder auf räumlich getrennten, untereinander beispielsweise durch einen Kabelbaum oder einen oder mehrere Teile eines Kabelbaums elektrisch verbundenen Leiterbahnträgern, von denen wenigstens einer den Leuchtmittelträger bildet, angeordnet sein.
Bei den in Verbindung mit einem Leuchtmittelträger zum Einsatz kommenden Leiterbahnträgern handelt es sich um Leiterbahnträger, wie sie auch zur elektrischen Verschaltung von Elektronikbauteilen beispielsweise zur Ansteuerung von anderen Leuchtmitteln, als LEDs und OLEDs, verwendet werden.
Leiterbahnträger können beispielsweise als so genannte Leiterplatten starr, oder als so genannte, auch als Leiterbahnflexfolien bezeichnete Flexplatinen biegsam, beispielsweise elastisch oder biegeschlaff verformbar ausgeführt sein. Daneben sind in MID-Technik (MID-Technik: Molded-Interconnect-Device-Technik) hergestellte spritzgegossene Schaltungsträger bekannt, welche in Gestalt eines Bauteils beispielsweise einer Fahrzeugleuchte mit integrierten Leiterbahnen in Spritzgusstechnik hergestellt werden und neben ihrer Funktion zur elektrischen Kontaktierung beispielsweise von Elektronikbauteilen und/oder Lichtquellen gleichzeitig eine mechanische Funktion der Fahrzeugleuchte übernehmen, beispielsweise eine Anordnung von Lichtquellen entlang einer vorgegebenen Geometrie unter gleichzeitiger Ausbildung eines Reflektors.
Um die Wahrnehmbarkeit beziehungsweise Wahrnehmungskraft von Lichtfunktionen einer Fahrzeugleuchte für andere Verkehrsteilnehmer zu erhöhen ist ferner bekannt, diese innerhalb der gesetzlich zugelassenen Grenzen aufleben zu lassen.
Ein bekanntes Beispiel sind so genannte dynamische Lichtfunktionen, bei denen die vom Gesetzgeber eingeräumte Zeit, die eine Glühlampe als eine gesetzlich erlaubte Lichtquelle eines zur Erfüllung einer Lichtfunktion vorgesehenen Leuchtmittels benötigt, um ihre volle Leuchtstärke zu erreichen, genutzt wird, um unter Einsatz von Halbleiterlichtquellen einen visuellen Effekt zu erzielen.
Der Grund für den Einsatz von Halbleiterlichtquellen, wie etwa LEDs und/oder OLEDs und/oder Laserlichtquellen in Verbindung mit dynamischen Lichtfunktionen liegt im Wesentlichen in deren kurzer, typischerweise wenige Millisekunden dauernder Aktivierungszeit vom Beginn einer Strombeaufschlagung bis zur Abstrahlung von Licht. Dabei erfolgt die Lichtabstrahlung quasi vom ersten Augenblick der Strombeaufschlagung an mit voller, der Stromstärke proportionaler Leuchtstärke.
Durch die Verwendung von Halbleiterlichtquellen ist die Einschaltzeit bis zum Erreichen der vollen Lichtintensität im Vergleich zu herkömmlichen thermischen Strahlern, wie beispielsweise Glühbirnen, deutlich verkürzt.
Ein Beispiel eines zuvor erwähnten visuellen Effekts einer dynamischen Lichtfunktion ist das Wischen in Richtung einer beabsichtigten Fahrtrichtungsanzeige bei einer Wiederholblinklichtfunktion eines Fahrtrichtungsanzeigers.
Eine solche durch Wischen verwirklichte dynamische Lichtfunktion wird durch ein Leuchtmittel mit mehreren, nacheinander der Reihe nach angehenden Halbleiterlichtquellen verwirklicht.
Dabei werden innerhalb der ersten 200 ms des Aufleuchtens durch individuell ansteuerbare Halbleiterlichtquellen gebildete einzelne Segmente der der Lichtfunktion zugeordneten Leuchtfläche von der Fahrzeugmitte Richtung außen nacheinander aktiviert, so dass optisch eine Wischbewegung beim Einschalten entsteht.
Diese und Verläufe anderer dynamischer Lichtfunktionen können mittels elektronischer Steuerschaltungen mit Mikrocontrolleransteuerung oder diskretem Schaltungsaufbau erreicht werden.
Zusammengefasst sind eine Vielzahl elektronischer Steuerschaltungen in Zusammenhang mit dem Betrieb von zur Verwirklichung von Lichtfunktionen in modernen Fahrzeugleuchten insbesondere vorgesehenen Halbleiterlichtquellen bekannt.
Allein der Wirtschaftlichkeit halber beim Umgang mit Fahrzeugleuchten bei deren Anordnung und/oder Austausch an einem Fahrzeug sind diese elektronischen Steuerschaltungen in die Fahrzeugleuchte integriert beziehungsweise an oder in dieser untergebracht.
Die Beherbergung der elektronischen Steuerschaltungen an oder in einer Fahrzeugleuchte bedarf jedoch eines Bauraums.
Darüber hinaus haben Studien gezeigt, dass die Lichtintensität die Reaktionszeit des Menschen bei der Erkennung einer Lichtfunktion verringert (z.B. "Evaluation of rear lights in driving situations" von C. Ries, D. Polin, C. Schiller, T. Q. Khanh, ISAL 2017). Auf der anderen Seite führt eine zu hohe Lichtintensität zur Blendung, wodurch ein Kompromiss zwischen Reaktionszeit und Blendung gefunden werden muss, um die Sicherheit im Straßenverkehr zu verbessern und zu optimieren.
Zur Vermeidung einer Blendung einhergehend mit einer hohen Lichtintensität ist es daher wünschenswert, die vom menschlichen Auge wahrnehmbare leuchtende Fläche so groß wie möglich zu gestalten. Hierdurch wird bei gleichbleibender Lichtintensität ein geringerer Lichtstrom ermöglicht.
Dies ist dem Umstand geschuldet, wonach bei gleichbleibendem Lichtstrom je Flächeneinheit eine zunehmende Leuchtfläche zu einer Steigerung der Lichtintensität oder Lichtstärke führt.
Neben der Forderung der Einhaltung bestimmter Lichtverteilungen für die einzelnen Lichtfunktionen einer Fahrzeugleuchte gibt es in einigen Ländern daher auch Mindestleuchtflächenanforderungen, entsprechend der Vorgabe einer mindest einzuhaltenden Leuchtfläche für einzelne Lichtfunktionen, entsprechend der mindestens sichtbaren Mindestflächen von Signallichtfunktionen, beispielsweise aus der FMVSS- und SAE-Anforderung heraus.
Um solche Mindestleuchtflächenanforderungen einzuhalten, muss das von einer sehr hellen Lichtquelle ausgestrahlte Licht auf eine durch die Lichtscheibe hindurch von außerhalb der Fahrzeugleuchte sichtbare Leuchtfläche verteilt werden, die wesentlich größer ist, als die Ansichtsfläche der Leuchtquelle. Insbesondere Punktlichtquellen darstellende LEDs werden dabei bevorzugt von außerhalb des Leuchteninnenraums durch die Lichtscheibe hindurch nicht direkt sichtbar angeordnet, da sie ansonsten sehr hell in der sie umgebenden Leuchtfläche hervortreten. Eine typische Anordnung einer Halbleiterlichtquelle sieht deshalb vor, das von ihr abgestrahlte Licht in ein auch als Lichtleiter bezeichnetes, totalreflektierendes (TIR; Total Internal Reflection), lichtleitendes Element mit einem Lichteinkoppelbereich und einem Lichtauskoppelbereich einzukoppeln. Der Lichtleiter leitet das in ihn von einer beispielsweise verborgen angeordneten Lichtquelle am Lichteinkoppelbereich eingekoppelte Licht in Richtung Auskoppelbereich und koppelt es dort wieder aus. Das ausgekoppelte Licht kann dabei direkt, ohne einen Reflektor entsprechend einer gewünschten Lichtverteilung oder einer solchen beitragend abgestrahlt werden, oder indirekt, indem es in einen Reflektor eingestrahlt wird, der es dann entsprechend der gewünschten Lichtverteilung oder dieser beitragend reflektiert.
Damit einher geht der Nachteil eines hohen Bauraumbedarfs für entsprechend ausgelegte Optikkörper von Lichtleitern.
Zusammen ergibt sich mit der Unterbringung zum Betrieb moderner Halbleiterlichtquellen notwendiger elektronischer Steuerschaltungen ein nicht unerheblicher Bauraumbedarf, der durch Mindestleuchtflächenanforderungen noch zusätzlich erhöht wird.
Eine Aufgabe der Erfindung ist es, eine Fahrzeugleuchte bereitzustellen, welche vorzugsweise durch entsprechende Helligkeit von Halbleiterlichtquellen, insbesondere LEDs, einer hohen Verkehrssicherheit beiträgt, zugleich aber ohne einen zusätzlichen Bauraumbedarf eine Unterbringungsmöglichkeit für zum Betrieb von Halbleiterlichtquellen erforderlichen elektronischen Steuerschaltungen aufweist.
Ebenfalls eine Aufgabe der Erfindung ist die Angabe eines Verfahrens zur Erzeugung und/oder Einhaltung einer Mindestleuchtfläche bei einer Lichtfunktion einer Fahrzeugleuchte bei gleichzeitig minimalem Bauraumbedarf.
Die Aufgabe wird jeweils durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den Ansprüchen, den Zeichnungen sowie in der nachfolgenden Beschreibung, einschließlich der zu den Zeichnungen zugehörigen, wiedergegeben.
Ein erster Gegenstand der Erfindung betrifft demnach eine Fahrzeugleuchte. Diese kann mit einem von einer Lichtscheibe und einem Leuchtengehäuse ganz oder teilweise umschlossenen Leuchteninnenraum ausgestattet sein.
Die Fahrzeugleuchte weist eine konstruktiv vorgesehene Einbaulage mit einer Hauptabstrahlrichtung entlang einer durch die Lichtscheibe hindurchtretenden Hauptachse auf.
Bevorzugt verläuft eine Nebenachse in Einbaulage in horizontaler Richtung orthogonal zur Hauptachse.
Wichtig ist an dieser Stelle hervorzuheben, dass im vorliegenden Dokument der Begriff Achse im Gegensatz zu dem Begriff Welle eine geometrische Achse und nicht ein Maschinenelement bezeichnet.
Der Leuchteninnenraum beherbergt mindestens ein zur Erfüllung wenigstens einer Lichtfunktion der Fahrzeugleuchte vorgesehenes Leuchtmittel mit zumindest einer Halbleiterlichtquelle.
Der Leuchteninnenraum beherbergt mindestens einen von wenigstens einer Halbleiterlichtquelle zumindest eines zur Erfüllung wenigstens einer Lichtfunktion der Fahrzeugleuchte vorgesehenen Leuchtmittels beleuchteten oder beleuchtbaren oder eine Halbleiterlichtquelle umfassenden Optikkörper.
In dem Leuchteninnenraum ist ein Spiegel angeordnet, der in dem Leuchteninnenraum eine Fläche aufspannt.
Der Spiegel weist je eine Durchgangsöffnung je im Leuchteninnenraum beherbergtem Optikkörper auf.
Die vom Spiegel aufgespannte Fläche schließt mit der Hauptachse einen Winkel ein, der von 0° und von 180° und deren ganzzahligen Vielfachen verschieden ist.
Der Spiegel unterteilt den Leuchteninnenraum in einen der Lichtscheibe zugewandten Ansichtsraum und in einen der Lichtscheibe abgewandten Einbauraum.
Der Optikkörper ragt durch die Durchgangsöffnung hindurch in den Ansichtsraum hinein.
Beim Blick entlang der Hauptachse von außerhalb des Leuchteninnenraums durch die Lichtscheibe hindurch gesehen umfasst der Optikkörper einen ersten Teil einer Gesamtleuchtfläche für eine Lichtfunktion der Fahrzeugleuchte, der sich mit einem zweiten Teil der Gesamtleuchtfläche, welcher durch die Reflektion, bei der es sich um eine abbildungsgetreue Spiegelung des ersten Teils im schräg zur Hauptachse stehenden Spiegel entsteht und/oder gebildet ist, entgegen der Hauptachse gesehen zu der Gesamtleuchtfläche ergänzt.
Die kurz als Spiegelfläche bezeichnete, vom Spiegel aufgespannte Fläche kann aus Sicht eines von außerhalb des Leuchteninnenraums durch die Lichtscheibe hindurch in die Fahrzeugleuchte blickenden Betrachters zur Lichtscheibe hin um eine oder um zwei Achsen konvex gewölbt ausgeführt sein.
Dabei ist die Fläche vor dem Spiegel gesehen beim Blick entlang der Hauptachse konvex gewölbt.
Die Spiegelfläche kann als eine 2,5D Fläche ausgeführt sein, also in einer Ebene gekrümmt. Dadurch kann eine gezielte Verzerrung des Optikkörpers in der Spiegelfläche erhalten und somit die Größe der Gesamtleuchtfläche angepasst werden.
Die konvexe Krümmung kann an einen Leuchtenstrak angepasst sein.
Die konvexe Krümmung steht im Gegensatz zu einer fokussierenden, in ihrer optischen Abbildung verkleinernden konkaven Krümmung bei einem Reflektor.
Die Fläche kann eine Ebene aufspannen.
Demnach kann in dem Leuchteninnenraum ein planparalleler Spiegel angeordnet sein, der in dem Leuchteninnenraum eine Ebene aufspannt.
Auch der planparallele Spiegel weist je eine Durchgangsöffnung je im Leuchteninnenraum beherbergtem Optikkörper auf.
Die vom planparallelen Spiegel aufgespannte Ebene schließt mit der Hauptachse einen Winkel ein, der von 0° und von 180° und deren ganzzahligen Vielfachen verschieden ist.
Auch der planparallele Spiegel unterteilt den Leuchteninnenraum in einen der Lichtscheibe zugewandten Ansichtsraum und in einen der Lichtscheibe abgewandten Einbauraum, wobei der Optikkörper durch die Durchgangsöffnung hindurch in den Ansichtsraum hinein ragt.
Die Fahrzeugleuchte kann eine oder mehrere zum Betrieb der einen oder mehreren Halbleiterlichtquellen notwendige elektronische Steuerschaltungen umfassen.
Die zum Betrieb der Halbleiterlichtquellen notwendigen elektronischen Steuerschaltungen befinden sich bevorzugt im Einbauraum.
Bevorzugt schließt die vom Spiegel aufgespannte Ebene die Nebenachse ein.
Vorzugsweise beträgt der Winkel 45°.
Ist nur eine Seite des beispielsweise planparallelen Spiegels verspiegelt, so ist diese dem Ansichtsraum zugekehrt.
Ist der Optikkörper von einer oder mehreren Halbleiterlichtquellen beleuchtet oder beleuchtbar und umfasst der Optikkörper selbst keine Halbleiterlichtquelle oder wird der Optikkörper nicht von einer Halbleiterlichtquelle umfasst, so kann der im Leuchteninnenraum beherbergte Optikkörper durch einen Lichtleiter oder einen Lichtleitkörper gebildet sein mit wenigstens einem Lichteinkoppelbereich, in den zumindest eine Halbleiterlichtquelle eines zur Erfüllung wenigstens einer Lichtfunktion der Fahrzeugleuchte vorgesehenes Leuchtmittels das von ihr ausgestrahlte Licht einkoppelt, und mit einem Lichtauskoppelbereich, in Richtung dessen der Optikkörper das in ihn von der Halbleiterlichtquelle am Lichteinkoppelbereich eingekoppelte Licht leitet und es dort wieder auskoppelt.
Auch diese Fahrzeugleuchte zeichnet sich durch einen in dem Leuchteninnenraum eine Fläche, beispielsweise eine Ebene aufspannenden, beispielsweise planparallelen Spiegel mit je einer Durchgangsöffnung je im Leuchteninnenraum beherbergtem Optikkörper aus.
Der Spiegel unterteilt auch hier den Leuchteninnenraum in einen der Lichtscheibe zugewandten Ansichtsraum und in einen der Lichtscheibe abgewandten Einbauraum.
Ebenfalls schließt die vom Spiegel aufgespannte, beispielsweise eine Ebene bildende Fläche mit der Hauptachse einen Winkel ein, der von 0° und von 180° und deren ganzzahligen Vielfachen verschieden ist.
Der Lichteinkoppelbereich eines jeden Optikkörpers befindet sich im Einbauraum.
Die ihr Licht in Optikkörper einstrahlenden Halbleiterlichtquellen befinden sich im Einbauraum.
Der Lichtauskoppelbereich eines jeden Optikkörpers befindet sich im Ansichtsrau m.
Ein durch die Durchgangsöffnung im Spiegel hindurchführender Teil des Optikkörpers verbindet einen den Lichteinkoppelbereich eines Optikkörpers umfassenden Teil mit einem den Lichtauskoppelbereich des jeweiligen Optikkörpers umfassenden Teil.
Der Lichtauskoppelbereich umfasst eine Leuchtfläche, die den ersten Teil der Gesamtleuchtfläche einer Lichtfunktion der Fahrzeugleuchte bildet. Der erste Teil der Gesamtleuchtfläche ergänzt sich auch bei dieser Ausgestaltung der Fahrzeugleuchte beim Blick entlang der Hauptachse von außerhalb des Leuchteninnenraums durch die Lichtscheibe hindurch gesehen mit einem zweiten Teil zu der Gesamtleuchtfläche. Hierbei ist der zweite Teil der Gesamtleuchtfläche durch die Reflektion des der Leuchtfläche des Lichtauskoppelbereichs entsprechenden ersten Teils der Gesamtleuchtfläche im Spiegel gebildet, oder er entsteht hierdurch.
Es ist ersichtlich, dass der erste Gegenstand der Erfindung durch eine Fahrzeugleuchte mit einem gegenüber einer geometrischen Hauptachse geneigt angeordneten und hierdurch schräg stehenden, eine beispielsweise eine Ebene bildende Fläche aufspannenden, beispielsweise planparallelen Spiegel und einem eine Leuchtfläche umfassenden Optikelement verwirklicht sein kann, welche Leuchtfläche beim Blick entlang der Hauptachse gesehen vor dem Spiegel angeordnet ist, so dass sie sich beim Blick entlang der Hauptachse gesehen mit ihrer abbildungsgetreuen Spiegelung im schräg zur Hauptachse stehenden Spiegel zu einer Gesamtleuchtfläche ergänzt.
Bevorzugt wird das vom Optikkörper ausgestrahlte, beispielsweise im Lichtauskoppelbereich des Optikkörpers ausgekoppelte Licht sowie das via den Spiegel reflektierte Licht ohne weitere Umlenkung durch einen Reflektor entsprechend einer gewünschten Lichtverteilung oder einer solchen beitragend abgestrahlt.
Jede Durchgangsöffnung entspricht in ihrer Geometrie bevorzugt dem Querschnitt eines durch die Durchgangsöffnung im Spiegel hindurchführenden Teils eines Optikkörpers.
Als Optikkörper kommt auch eine OLED in Frage. Dadurch kann eine sehr teure OLED größer wirken, als sie tatsächlich ist. Umgekehrt wird für zur Erfüllung einer Mindestleuchtflächenanforderung durch die Verdoppelung ihrer Leuchtfläche im Spiegel eine OLED mit nur halb so großer Leuchtfläche benötigt.
Die Erfindung sieht zur Behebung der Nachteile des Standes der Technik demnach vor, einen um vorzugsweise 45° geneigten (Plan-) Spiegel in einem Leuchteninnenraum anzuordnen, welcher diesen in einen zwischen Lichtscheibe und Spiegel liegenden vorderen Bereich - den Ansichtsraum - und in einen dahinter liegenden versteckten Bereich - den Einbauraum - unterteilt. Durch den Spiegel hindurch ragt ein Optikkörper in den vorderen Bereich. Der Optikkörper weist dabei nur die halbe Größe auf, wie diejenige Größe, die vom menschlichen Betrachter beim Blick durch die Lichtscheibe hindurch in den vorderen Bereich wahrgenommen wird. Der Spiegel verdoppelt dabei die Ansicht des Optikkörpers, der hierdurch seine Lichtintensität auf eine scheinbare, doppelte Leuchtfläche verteilt abgibt.
Der versteckte Bereich kann zur Unterbringung jeglicher Elektronik sowie Lichtquellen für einen oder mehrere durch den Spiegel hindurchragende Optikkörper dienen.
Der Leuchteninnenraum erscheint für den Betrachter durch den um vorzugsweise 45° geneigten Spiegel doppelt so groß, als dessen tatsächlicher Bauraumbedarf.
Ein überraschender Nebeneffekt ist, dass der durch den Spiegel hindurchragende Teil des Optikkörpers als in dem scheinbaren Leuchteninnenraum frei schwebende Verdopplung des tatsächlichen Teils des Optikkörpers wahrgenommen wird.
Ein zweiter Gegenstand der Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erzeugung und/oder Einhaltung einer Mindestleuchtfläche bei einer Lichtfunktion einer Fahrzeugleuchte.
Das Verfahren sieht vor, eine Leuchtfläche beispielsweise durch einen Lichtauskoppelbereich eines Optikkörpers bereitzustellen. Diese Leuchtfläche ist mindestens halb so groß, wie eine Mindestleuchtflächenanforderung an eine durch sie verwirklichte oder zu verwirklichende Lichtfunktion.
Gleichzeitig weist sie eine Leuchtstärke auf, die in beleuchtetem Zustand mindestens doppelt so hell ist, wie eine Mindestleuchtstärkenanforderung an eine durch sie verwirklichte oder zu verwirklichende Lichtfunktion.
Das Verfahren zeichnet sich dadurch aus, die Leuchtfläche aus Sicht eines Betrachters mittels eines Spiegels scheinbar zumindest bis auf die Größe der Mindestleuchtflächenanforderung zu verdoppeln, einhergehend mit einer Verringerung ihrer scheinbaren Helligkeit aus Sicht des Betrachters auf zumindest die Mindestleuchtstärkenanforderung.
Das Verfahren kann dabei vorsehen, dass die Leuchtfläche rückwärtig durch den Spiegel ragt, so dass es zu keinerlei Abschattungen sowohl der direkt sichtbaren Leuchtfläche, als auch der im Spiegel reflektierten, sichtbaren Leuchtfläche kommt, wie etwa durch Befestigungen, Elektronikbauteile, Leuchtmittelträger, Leiterbahnträger, etc..
Die Befestigung des Optikkörpers erfolgt vorzugsweise rückseitig des Spiegels. Beispielsweise kann die Befestigung auf der Rückseite des Spiegels vorgesehen sein.
Die Fahrzeugleuchte kann einzelne oder eine Kombination der zuvor und/oder nachfolgend in Verbindung mit dem Verfahren beschriebene Merkmale aufweisen, ebenso wie das Verfahren einzelne oder eine Kombination mehrerer zuvor und/oder nachfolgend in Verbindung mit der Fahrzeugleuchte beschriebene Merkmale aufweisen und/oder verwirklichen kann.
Die Fahrzeugleuchte und/oder das Verfahren können alternativ oder zusätzlich einzelne oder eine Kombination mehrerer einleitend in Verbindung mit dem Stand der Technik und/oder in einem oder mehreren der zum Stand der Technik erwähnten Dokumente und/oder in der nachfolgenden Beschreibung zu den in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen beschriebene Merkmale aufweisen.
Zusätzliche, über die vollständige Lösung der gestellten Aufgabe und/oder über die voran zu den einzelnen Merkmalen genannten Vorteile hinausgehende Vorteile gegenüber dem Stand der Technik sind nachfolgend aufgeführt.
Hierzu zählen eine der Verbesserung der Sicht- und Wahrnehmbarkeit von Lichtfunktionen einer Heckleuchte für ein Kraftfahrzeug bei gleichzeitiger Verringerung des Bauraumbedarfs.
Die Verbesserung der Wahrnehmbarkeit ergibt sich durch das erfindungsgemäße Erzeugen eines räumlichen Eindrucks einer Signalfunktion, wodurch die Wahrnehmungskraft erhöht wird. Die wahrnehmbare Leuchtfläche wirkt durch die Spiegelung größer als sie tatsächlich ist.
Die Verringerung des Bauraumbedarfs ergibt sich dadurch, dass der für den Betrachter wahrnehmbare Raum, namentlich der vom Betrachter durch die Lichtscheibe hindurch einsehbare Ansichtsraum, durch die Spiegelungen größer wirkt als er tatsächlich ist, beispielsweise mindestens doppelt so groß. Dadurch bleibt hinter dem Spiegel Platz für Elektronik und/oder Befestigungen.
Ein zusätzlicher, überraschender Vorteil ist der Anschein eines schwebenden Optikelements, welcher wegen seiner außergewöhnlichen Erscheinung eines leuchtenden Optikkörpers, der im Raum zu schweben scheint, den Blick eines Betrachters förmlich anzieht und dadurch die Wahrnehmungskraft zusätzlich steigert.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Die Größenverhältnisse der einzelnen Elemente zueinander in den Figuren entsprechen nicht immer den realen Größenverhältnissen, da einige Formen vereinfacht und andere Formen zur besseren Veranschaulichung vergrößert im Verhältnis zu anderen Elementen dargestellt sind. Für gleiche oder gleich wirkende Elemente der Erfindung werden identische Bezugszeichen verwendet. Ferner werden der Übersicht halber nur Bezugszeichen in den einzelnen Figuren dargestellt, die für die Beschreibung der jeweiligen Figur erforderlich sind. Die dargestellten Ausführungsformen stellen lediglich Beispiele dar, wie die Erfindung ausgestaltet sein kann und stellen keine abschließende Begrenzung dar. Es zeigen in schematischer Darstellung:

Fig. 1: ein erstes Ausführungsbeispiel einer Fahrzeugleuchte mit einem gegenüber einer geometrischen Hauptachse geneigt angeordneten und hierdurch schräg stehenden, eine Ebene aufspannenden, planparallelen Spiegel und mindestens einem wenigstens eine Leuchtfläche umfassenden Optikelement, welche Leuchtfläche beim Blick entlang der Hauptachse gesehen vor dem Spiegel angeordnet ist und sich beim Blick entlang der Hauptachse gesehen mit ihrer abbildungsgetreuen Spiegelung im schräg zur Hauptachse stehenden Spiegel zu einer Gesamtleuchtfläche ergänzt, in einem die Hauptachse einschließenden Querschnitt.
Fig. 2: die Fahrzeugleuchte aus Fig. 1 in einem die Hauptachse einschließenden Querschnitt in einer den Eindruck eines Betrachters bei dessen Blick entlang der Hauptachse widerspiegelnden Ansicht, entsprechend dem Eindruck eines Betrachters beim Blick entlang der Hauptachse von Außerhalb der Fahrzeugleuchte in einem der Ansicht in Fig. 1 entsprechenden Querschnitt gesehen.
Fig. 3: die Fahrzeugleuchte aus Fig. 1 in einer ihre realen Geometrien darstellenden perspektivischen Ansicht.
Fig. 4: die Fahrzeugleuchte aus Fig. 1 in einer ihre realen und gespiegelten Geometrien darstellenden, den Eindruck eines Betrachters beim der Ansicht in Fig. 3 entsprechenden Blick auf die Fahrzeugleuchte widerspiegelnden perspektivischen Ansicht.
Fig. 5: ein zweites Ausführungsbeispiel einer Fahrzeugleuchte mit einem gegenüber einer geometrischen Hauptachse geneigt angeordneten und hierdurch schräg stehenden, eine Ebene aufspannenden, planparallelen Spiegel und mindestens einem wenigstens eine Leuchtfläche umfassenden Optikelement, welche Leuchtfläche beim Blick entlang der Hauptachse gesehen vor dem Spiegel angeordnet ist und sich beim Blick entlang der Hauptachse gesehen mit ihrer abbildungsgetreuen Spiegelung im schräg zur Hauptachse stehenden Spiegel zu einer Gesamtleuchtfläche ergänzt, in einem die Hauptachse einschließenden Querschnitt.
Fig. 6: die Fahrzeugleuchte aus Fig. 5 in einem die Hauptachse einschließenden Querschnitt in einer den Eindruck eines Betrachters bei dessen Blick entlang der Hauptachse widerspiegelnden Ansicht, entsprechend dem Eindruck eines Betrachters beim Blick entlang der Hauptachse von Außerhalb der Fahrzeugleuchte in einem der Ansicht in Fig. 5 entsprechenden Querschnitt gesehen.
Fig. 7: die Fahrzeugleuchte aus Fig. 5 in einer ihre realen Geometrien darstellenden perspektivischen Ansicht.
Fig. 8: die Fahrzeugleuchte aus Fig. 5 in einer ihre realen und gespiegelten Geometrien darstellenden, den Eindruck eines Betrachters beim der Ansicht in Fig. 7 entsprechenden Blick auf die Fahrzeugleuchte widerspiegelnden perspektivischen Ansicht.
Fig. 9: ein drittes Ausführungsbeispiel einer Fahrzeugleuchte mit einem gegenüber einer geometrischen Hauptachse geneigt angeordneten und hierdurch schräg stehenden, eine Fläche aufspannenden Spiegel und mehreren jeweils eine Leuchtfläche umfassenden Optikelementen, welche Leuchtflächen beim Blick entlang der Hauptachse gesehen vor dem Spiegel angeordnet sind und sich beim Blick entlang der Hauptachse gesehen mit ihren abbildungsgetreuen Spiegelungen im schräg zur Hauptachse stehenden Spiegel zu einer Gesamtleuchtfläche ergänzen, in einer ihre realen Geometrien darstellenden perspektivischen Ansicht bei volltransparenter Darstellung ihrer Optikelemente.
Fig. 10: die Fahrzeugleuchte aus Fig. 9 in einer ihre realen Geometrien darstellenden perspektivischen Ansicht bei nichttransparenter Darstellung ihrer Optikelemente.
Fig. 11: die Fahrzeugleuchte aus Fig. 9 in einem normal auf der vom Spiegel aufgespannten Fläche aufstehenden Querschnitt.
Fig. 12: die Fahrzeugleuchte aus Fig. 9 in einem die Hauptachse einschließenden Querschnitt
Fig. 13: ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zur Erzeugung einer Mindestleuchtfläche einer Lichtfunktion einer Fahrzeugleuchte unter minimalem Bauraumbedarf.

Die Erfindung betrifft eine in Fig. 1, Fig. 2, Fig. 3, Fig. 4, Fig. 5, Fig. 6, Fig. 7, Fig. 8, Fig. 9, Fig. 10, Fig. 11, Fig. 12 ganz oder in Teilen dargestellte Fahrzeugleuchte 10 und ein in Fig. 13 in seinem Ablauf dargestelltes Verfahren zur Erzeugung einer Mindestleuchtfläche einer Lichtfunktion einer Fahrzeugleuchte 10 bei minimalem Bauraumbedarf.
In ihrer allgemeinsten Ausgestaltung ist die Fahrzeugleuchte 10 mit einer beispielsweise von einem gegenüber einer geometrischen Hauptachse X geneigt angeordneten, eine Fläche aufspannenden Spiegel umfassten Spiegelfläche 01 und mindestens einem wenigstens eine Leuchtfläche 55 umfassenden Optikelement 05 ausgestattet. Die Leuchtfläche 55 ist beim Blick entlang der Hauptachse X gesehen vor der beispielsweise von einem Spiegel umfassten Spiegelfläche 01 angeordnet. Die Leuchtfläche 55 ergänzt sich mit ihrer abbildungsgetreuen Spiegelung in der schräg zur Hauptachse X stehenden, beispielsweise von dem schräg zur Hauptachse X stehenden Spiegel umfassten Spiegelfläche 01 zu einer Gesamtleuchtfläche 550.
Vorzugsweise sind in dem Spiegel 01 eine der Anzahl der Optikelemente 05 entsprechende Zahl von Durchgangsöffnungen 12 angeordnet. Eine Nebenachse Y verläuft bevorzugt orthogonal zur Hauptachse X. Die Nebenachse Y verläuft besonders bevorzugt in einer konstruktiv vorgesehenen Einbaulage der Fahrzeugleuchte 10 in horizontaler Richtung.
Bei den in Fig. 1, Fig. 2, Fig. 3, Fig. 4, Fig. 5, Fig. 6, Fig. 7, Fig. 8 dargestellten Ausführungsbeispielen einer Fahrzeugleuchte 10 bildet die aufgespannte Fläche eine Ebene.
In den in Fig. 1, Fig. 2, Fig. 3, Fig. 4, Fig. 5, Fig. 6, Fig. 7, Fig. 8 dargestellten Ausgestaltungen ist die Fahrzeugleuchte 10 mit einer beispielsweise von einem gegenüber einer geometrischen Hauptachse X geneigt angeordneten, eine Ebene aufspannenden Spiegel umfassten Spiegelfläche 01 und mindestens einem wenigstens eine Leuchtfläche 55 umfassenden Optikelement 05 ausgestattet. Die Leuchtfläche 55 ist beim Blick entlang der Hauptachse X gesehen vor der beispielsweise von einem Spiegel umfassten Spiegelfläche 01 angeordnet. Die Leuchtfläche 55 ergänzt sich mit ihrer abbildungsgetreuen Spiegelung in der schräg zur Hauptachse X stehenden, beispielsweise von dem schräg zur Hauptachse X stehenden Spiegel umfassten Spiegelfläche 01 zu einer Gesamtleuchtfläche 550.
Die in Fig. 1, Fig. 2, Fig. 3, Fig. 4, Fig. 5, Fig. 6, Fig. 7, Fig. 8 ganz oder in Teilen dargestellte Fahrzeugleuchte 10 umfasst demnach zumindest eine kurz als Spiegel, Planspiegel oder planparalleler Spiegel bezeichnete Spiegelfläche 01 und mindestens ein Optikelement 05.
Demgegenüber weist die von der beispielsweise von einem gegenüber einer geometrischen Hauptachse X geneigt angeordneten Spiegel umfasste Spiegelfläche 01 aufgespannte Fläche bei den in Fig. 9, Fig. 10, Fig. 11, Fig. 12 dargestellten Ausführungsbeispielen einer Fahrzeugleuchte 10 eine Wölbung um zumindest eine Achse auf.
Die Wölbung ist dabei aus Sicht eines von außerhalb des Leuchteninnenraums 11 durch die Lichtscheibe 08 der Fahrzeugleuchte 10 blickenden Betrachters konvex ausgeführt.
Die Fläche ist demnach beim Blick entlang der Hauptachse X vor dem Spiegel gesehen konvex gewölbt.
Eine solche Krümmung oder Wölbung um nur eine Achse wird auch als 2,5 dimensional gekrümmt verlaufend bezeichnet, also in einer Ebene gekrümmt verlaufend.
Dadurch kann eine gezielte Verzerrung des Optikkörpers 50 in der Spiegelfläche 01 erhalten und somit die Größe der Gesamtleuchtfläche 550 angepasst werden.
Die konvexe Krümmung kann an einen Leuchtenstrak angepasst werden.
Die ebene Spiegelfläche 01 der in Fig. 1, Fig. 2, Fig. 3, Fig. 4, Fig. 5, Fig. 6, Fig. 7, Fig. 8 ganz oder in Teilen dargestellten Fahrzeugleuchte 10 ist somit ein Spezialfall
Die konvexe Krümmung steht einer konkaven Krümmung, wie sie bei einem Reflektor verwirklicht wird, sowohl in ihrer Ansicht, als auch in ihrer Wirkung diametral gegenüber.
In der allgemeinstan Ausgestaltung der Fahrzeugleuchte 10 ist demnach in dem Leuchteninnenraum 11 ein Spiegel angeordnet, der in dem Leuchteninnenraum 11 eine Fläche aufspannt.
Der Spiegel weist je eine Durchgangsöffnung 12 je im Leuchteninnenraum 11 beherbergtem Optikkörper 50 auf.
Die vom Spiegel aufgespannte Fläche schließt mit der Hauptachse X einen Winkel ein, der von 0° und von 180° und deren ganzzahligen Vielfachen verschieden ist.
Der Spiegel unterteilt den Leuchteninnenraum 11 in einen der Lichtscheibe zugewandten Ansichtsraum 111 und in einen der Lichtscheibe abgewandten Einbauraum 112.
Der Optikkörper 50 ragt durch die Durchgangsöffnung 12 hindurch in den Ansichtsraum 111 hinein.
Beim Blick entlang der Hauptachse X von außerhalb des Leuchteninnenraums 11 durch die Lichtscheibe 08 hindurch gesehen umfasst der Optikkörper 50 einen ersten Teil einer Gesamtleuchtfläche 550 für eine Lichtfunktion der Fahrzeugleuchte 10, der sich mit einem zweiten Teil der Gesamtleuchtfläche 550, welcher durch die Reflektion, bei der es sich um eine abbildungsgetreue Spiegelung des ersten Teils im schräg zur Hauptachse X stehenden Spiegel entsteht und/oder gebildet ist, entgegen der Hauptachse X gesehen zu der Gesamtleuchtfläche 550 ergänzt.
Die kurz als Spiegelfläche 01 bezeichnete, vom Spiegel aufgespannte Fläche kann aus Sicht eines von außerhalb des Leuchteninnenraums 11 durch die Lichtscheibe 08 hindurch in die Fahrzeugleuchte 10 blickenden Betrachters zur Lichtscheibe 08 hin um eine oder um zwei Achsen konvex gewölbt ausgeführt sein.
Die Spiegelfläche 01 kann als eine 2,5D Fläche ausgeführt sein, also in einer Ebene gekrümmt. Dadurch kann eine gezielte Verzerrung des Optikkörpers 50 in der Spiegelfläche 01 erhalten und somit die Größe der Gesamtleuchtfläche 550 angepasst werden.
Die konvexe Krümmung kann an einen Leuchtenstrak angepasst sein.
Die konvexe Krümmung steht im Gegensatz zu einer fokussierenden, in ihrer optischen Abbildung verkleinernden konkaven Krümmung bei einem Reflektor.
Die Fläche kann eine Ebene aufspannen.
Die Spiegelfläche 01 ist gegenüber einer geometrischen Hauptachse X der Fahrzeugleuchte 10 geneigt angeordnet. Hierdurch steht die Spiegelfläche 01 schräg zur Hauptachse X.
Die geometrische Hauptachse X verläuft in einer konstruktiv vorgesehenen Einbaulage der Fahrzeugleuchte 10 bevorzugt in einer Hauptabstrahlrichtung deren Lichtfunktionen.
Das Optikelement 05 weist mindestens eine Leuchtfläche 55 auf. Ist das Optikelement 05 erleuchtet, beispielsweise durch wenigstens eine ihr Licht beispielsweise via zumindest einer Lichteinkoppelfläche 51 in das Optikelement 05, beispielsweise in einen Optikkörper 50 des Optikelements 05 einstrahlende Halbleiterlichtquelle 04, beispielsweise eine LED 40, oder durch Bestromung einer das Optikelement 05 umfassenden Halbleiterlichtquelle 04, beispielsweise einer OLED, oder von dem Optikelement 05 umfassten Halbleiterlichtquelle 04, beispielsweise einer LED 40 oder einer OLED, strahlt das Optikelement 05 über die Leuchtfläche 55 Licht ab.
Vorzugsweise findet die Lichtabstrahlung des Optikelements 05 überwiegend, besonders bevorzugt ausschließlich über die Leuchtfläche 55 statt. Dabei sei dahingestellt, dass ein im Verhältnis zur Gesamtlichtabstrahlung vernachlässigbarer, kleiner Teil des Lichts auch über andere Flächen des Optikelements 05 abgestrahlt werden kann und/oder wird.
Die Leuchtfläche 55 ist beim Blick von außerhalb der Fahrzeugleuchte 10 entlang der Hauptachse gesehen vor der Spiegelfläche 01 angeordnet. Aus Sicht eines Betrachters bei dessen Blick entlang der Hauptachse X gesehen ergänzt sich die Leuchtfläche 55 mit ihrer abbildungsgetreuen Spiegelung in der schräg zur Hauptachse X stehenden Spiegelfläche 01 zu einer Gesamtleuchtfläche.
Die von der Spiegelfläche 01 aufgespannte Ebene schließt mit der Hauptachse X bevorzugt einen in Fig. 1 und Fig. 5 durch ein Symbol α angedeuteten Winkel 07 ein, der von 0° und von 180° und deren ganzzahligen Vielfachen verschieden ist.
Besonders bevorzugt beträgt der zwischen der Hauptachse X und der von der Spiegelfläche 01 aufgespannten Ebene eingeschlossene Winkel 07 45°.
Eine vorzugsweise vorgesehene geometrische Nebenachse Y der Fahrzeugleuchte 10 verläuft bevorzugt orthogonal zur Hauptachse X.
In einer konstruktiv vorgesehenen Einbaulage der Fahrzeugleuchte 10 verläuft die Nebenachse Y vorzugsweise in horizontaler Richtung.
Besonders bevorzugt schließt die von der Spiegelfläche 01 aufgespannte Ebene die Nebenachse Y ein.
An dieser Stelle wird nochmals hervorgehoben, dass im vorliegenden Dokument der Begriff Achse insbesondere in Erwähnung in Zusammenhang mit den Merkmalen Hauptachse X und/oder Nebenachse Y im Gegensatz zu dem Begriff Welle eine geometrische Achse und nicht ein Maschinenelement bezeichnet.
Bei den in Fig. 1, Fig. 2, Fig. 3, Fig. 4, Fig. 5, Fig. 6, Fig. 7, Fig. 8, Fig. 9, Fig. 10, Fig. 11, Fig. 12 ganz oder in Teilen dargestellten Ausführungsbeispielen handelt es sich um eine Fahrzeugleuchte 10 mit einem von einer Lichtscheibe 08 und einem Leuchtengehäuse 02 zumindest teilweise umschlossenen Leuchteninnenraum 11.
Die geometrische Hauptachse X einer solchen Fahrzeugleuchte 10 tritt durch die Lichtscheibe 08 hindurch.
Der Leuchteninnenraum 11 einer solchen Fahrzeugleuchte 10 beherbergt mindestens ein von wenigstens einer Halbleiterlichtquelle 04 zumindest eines zur Erfüllung wenigstens einer Lichtfunktion der Fahrzeugleuchte 10 vorgesehenen Leuchtmittels beleuchtetes oder beleuchtbares oder eine Halbleiterlichtquelle 04 umfassendes Optikelement 05.
Die Fahrzeugleuchte 10 zeichnet sich aus durch einen die Spiegelfläche 01 umfassenden, planparallelen Spiegel mit je einer Durchgangsöffnung 12 je im Leuchteninnenraum 11 beherbergtem Optikelement 05.
Die Spiegelfläche 01 des Spiegels spannt in dem Leuchteninnenraum 11 eine Fläche, beispielsweise eine Ebene auf.
Die Spiegelfläche 01 unterteilt den Leuchteninnenraum 11 in einen der Lichtscheibe 08 zugewandten Ansichtsraum 111 und in einen der Lichtscheibe 08 abgewandten Einbauraum 112.
Das Optikelement 05 ragt durch die Durchgangsöffnung 12 hindurch in den Ansichtsraum 111 hinein.
Beim Blick von außerhalb des Leuchteninnenraums 11 durch die Lichtscheibe 08 hindurch entlang der Hauptachse X gesehen umfasst das Optikelement 05 einen durch die Projektions- beziehungsweise Ansichtsfläche dessen Leuchtfläche 55 gebildeten ersten Teil einer Gesamtleuchtfläche für eine Lichtfunktion der Fahrzeugleuchte 10.
Dieser erste Teil der Gesamtleuchtfläche ergänzt sich, mit einem zweiten Teil der Gesamtleuchtfläche zu der Gesamtleuchtfläche.
Der zweite Teil der Gesamtleuchtfläche entsteht und/oder er wird gebildet durch Reflektion des ersten Teils der Gesamtleuchtfläche entgegen der Hauptachse gesehen, bei welcher Reflektion es sich um eine abbildungsgetreue Spiegelung des ersten Teils der Gesamtleuchtfläche in der schräg zur Hauptachse X stehenden, ebenen Spiegelfläche 01 handelt.
Die Gesamtleuchtfläche ist hierbei vorzugsweise zumindest gleich, bevorzugt gleich dem der Anzahl der durch den Spiegel und damit auch durch die Spiegelfläche 01 ragenden und hiernach in dem Leuchteninnenraum 11 beherbergten, zur Erfüllung der und/oder zum Beitrag zur selben Lichtfunktion der Fahrzeugleuchte 10 dienenden und/oder vorgesehenen Optikelemente 05 entsprechenden Teil einer für die Lichtfunktion vorgegebenen Mindestleuchtfläche.
Demnach erfüllen alle zur Erfüllung der und/oder zum Beitrag zur selben Lichtfunktion der Fahrzeugleuchte 10 dienenden und/oder vorgesehenen Optikelemente 05 mit ihren Leuchtflächen 55 gemeinsam die Anforderung an eine Mindestleuchtfläche zur Hälfte. Durch die Spiegelung und damit einhergehende Verdopplung der Leuchtflächen 55 der Optikelemente 05 wird die Mindestleuchtflächenanforderung erfüllt.
Das Optikelement 05 kann einen transparenten Optikkörper 50 umfassen.
Demnach kann bei einer Fahrzeugleuchte 10 in der ebenen Spiegelfläche 01, beispielsweise in einem die ebene Spiegelfläche 01 umfassenden, eine Fläche, beispielsweise eine Ebene aufspannenden Spiegel eine der Anzahl der Optikelemente 05 der Fahrzeugleuchte 10 entsprechende Zahl von Durchgangsöffnungen 12 angeordnet sein. Dabei ist je eine Durchgangsöffnung 12 je in der Fahrzeugleuchte 10, beispielsweise in deren Leuchteninnenraum 11 beherbergtem Optikelement 05 vorgesehen. Jede Durchgangsöffnung 12 entspricht in ihrer Geometrie dem Querschnitt eines durch die Durchgangsöffnung 12 im Spiegel hindurchführenden Teils eines Optikelementes 05. Bei dem durch die Durchgangsöffnung 12 im Spiegel hindurchführenden Teils eines Optikelementes 05 kann es sich beispielsweise um einen in seiner Querschnittsgeometrie der Geometrie einer Durchgangsöffnung 12 entsprechenden Optikkörper 50 handeln.
Beispielsweise kann es sich bei dem Optikkörper 50 um einen Lichtleiter oder einen Lichtleitkörper handeln mit wenigstens einem sich durch mindestens eine Lichteinkoppelfläche 51 auszeichnenden, weil mindestens eine Lichteinkoppelfläche 51 umfassenden Lichteinkoppelbereich.
In den Lichteinkoppelbereich koppelt zumindest eine Halbleiterlichtquelle 04 eines zur Erfüllung wenigstens einer Lichtfunktion der Fahrzeugleuchte 10 vorgesehenen Leuchtmittels das von ihr ausgestrahlte Licht via der mindestens einen Lichteinkoppelfläche 51 ein.
Der beispielsweise als Lichtleiter oder Lichtleitkörper ausgebildete Optikkörper 50 ist darüber hinaus mit wenigstens einem sich durch mindestens eine Lichtauskoppelfläche 54 auszeichnenden, weil mindestens eine Lichtauskoppelfläche 54 umfassenden Lichtauskoppelbereich ausgestattet, in Richtung dessen der Optikkörper 50 das im Lichteinkoppelbereich eingekoppelte Licht leitet.
Der Optikkörper 50 koppelt das am Lichteinkoppelbereich in ihn von der Halbleiterlichtquelle 04 eingekoppelte und in Richtung Lichtauskoppelbereich geleitete Licht im Lichtauskoppelbereich wieder aus.
Demnach kann es sich bei dem Optikkörper 50 um einen Lichtleiter oder einen Lichtleitkörper handeln mit wenigstens einem sich durch mindestens eine Lichteinkoppelfläche 51 auszeichnenden, weil mindestens eine Lichteinkoppelfläche 51 umfassenden Lichteinkoppelbereich, in den zumindest eine Halbleiterlichtquelle 04 eines zur Erfüllung wenigstens einer Lichtfunktion der Fahrzeugleuchte 10 vorgesehenen Leuchtmittels das von ihr ausgestrahlte Licht einkoppelt, und mit wenigstens einem sich durch mindestens eine Lichtauskoppelfläche 54 auszeichnenden, weil mindestens eine Lichtauskoppelfläche 54 umfassenden Lichtauskoppelbereich, in Richtung dessen der Optikkörper 50 das in ihn von der Halbleiterlichtquelle 04 am Lichteinkoppelbereich eingekoppelte Licht leitet und es dort wieder auskoppelt.
Die Fahrzeugleuchte 10 gestaltet sich hiernach mit einem von einer Lichtscheibe 08 und einem Leuchtengehäuse 02 zumindest teilweise umschlossenen Leuchteninnenraum 11 und einer durch die Lichtscheibe 08 hindurchtretenden, geometrischen Hauptachse X, wobei der Leuchteninnenraum 11:

mindestens ein zur Erfüllung wenigstens einer Lichtfunktion der Fahrzeugleuchte 10 vorgesehenes Leuchtmittel mit zumindest einer Halbleiterlichtquelle 04, und
darüber hinaus mindestens einen einen Lichtleiter oder einen Lichtleitkörper bildenden Optikkörper 50 mit wenigstens einem Lichteinkoppelbereich, in den zumindest eine Halbleiterlichtquelle 04, insbesondere eine LED 40, eines zur Erfüllung wenigstens einer Lichtfunktion der Fahrzeugleuchte 10 vorgesehenes Leuchtmittels das von ihr ausgestrahlte Licht einkoppelt, und mit wenigstens einem Lichtauskoppelbereich, in Richtung dessen der Optikkörper 50 das in ihn von der Halbleiterlichtquelle 04 am Lichteinkoppelbereich eingekoppelte Licht leitet und es dort wieder auskoppelt,

Diese Fahrzeugleuchte 10 zeichnet sich aus durch eine eine Fläche aufspannende, beispielsweise ebene Spiegelfläche 01, die beispielsweise durch einen planparallelen Spiegel gebildet oder von einem solchen umfasst sein kann, der in dem Leuchteninnenraum 11 eine Ebene aufspannt, mit je einer Durchgangsöffnung 12 je im Leuchteninnenraum 11 beherbergtem Optikkörper 50, wobei

die von der Spiegelfläche 01 beziehungsweise vom Spiegel aufgespannte, beispielsweise eine Ebene bildende Fläche mit der Hauptachse X einen Winkel 07 einschließt, der von 0° und von 180° und deren ganzzahligen Vielfachen verschieden ist,
die Spiegelfläche 01 beziehungsweise der Spiegel den Leuchteninnenraum 11 in einen der Lichtscheibe 08 zugewandten Ansichtsraum 111 und in einen der Lichtscheibe 08 abgewandten Einbauraum 112 unterteilt,
sich der vorzugsweise zumindest wenigstens eine Lichteinkoppelfläche 51 umfassende Lichteinkoppelbereich vorzugswesie eines jeden im Leuchteninnenraum 11 beherbergten Optikkörpers 50 im Einbauraum 112 befindet,
sich die ihr Licht in den mindestens einen Optikkörper 50 bevorzugt via dessen mindestens eine Lichteinkoppelfläche 51 einstrahlenden Halbleiterlichtquellen 04 ebenfalls im Einbauraum 112 befinden,
sich der vorzugsweise zumindest wenigstens eine Lichtauskoppelfläche 54 umfassende Lichtauskoppelbereich vorzugswesie eines jeden im Leuchteninnenraum 11 beherbergten Optikkörpers 50 im Ansichtsraum 111 befindet, und
ein durch die Durchgangsöffnung 12 in der Spiegelfläche 01 beziehungsweise im Spiegel hindurchführender Teil des Optikkörpers 50 einen den Lichteinkoppelbereich mit der mindestens einen Lichteinkoppelfläche 51 eines Optikkörpers 50 umfassenden Teil mit einem den Lichtauskoppelbereich mit der mindestens einen Lichtauskoppelfläche 54 des jeweiligen Optikkörpers 50 umfassenden Teil verbindet, und

Der Lichtauskoppelbereich umfasst hiernach eine Leuchtfläche 55, die einen ersten Teil einer Gesamtleuchtfläche 550 einer Lichtfunktion der Fahrzeugleuchte 10 bildet. Dieser erste Teil der Gesamtleuchtfläche 550 ergänzt sich beim Blick entlang der Hauptachse X von außerhalb des Leuchteninnenraums 11 durch die Lichtscheibe 08 hindurch gesehen mit einem zweiten Teil zu der Gesamtleuchtfläche 550, welcher zweite Teil der Gesamtleuchtfläche 550 durch die Reflektion des der Leuchtfläche des Lichtauskoppelbereichs entsprechenden ersten Teils der Gesamtleuchtfläche 550 in der Spiegelfläche 01 beziehungsweise im Spiegel entsteht und/oder gebildet ist.
Die Leuchtfläche 55 kann beispielsweise die Lichtaustrittsfläche 54 umfassen oder von dieser umfasst oder gebildet sein.
Die Leuchtfläche 55 kann darüber hinaus gleich einer oder mehrerer Lichtaustrittsflächen 54 sein.
Umfasst die Fahrzeugleuchte 10 eine oder mehrere zum Betrieb der einen oder mehreren Halbleiterlichtquellen 04 notwendige elektronische Steuerschaltungen, so sind die elektronischen Steuerschaltungen ganz oder teilweise im Einbauraum beherbergt und/oder angeordnet.
Die elektronischen Steuerschaltungen können beispielsweise gemeinsam mit der oder den Halbleiterlichtquellen 04 auf einem kurz auch als Platine bezeichneten Leiterbahnträger 03 angeordnet sein.
Weit verbreitetste Leiterbahnträger sind kurz als Leiterkarte, Platine oder gedruckte Schaltung (printed circuit board, PCB) bezeichnete, starre Leiterplatten.
Eine Leiterplatte ist ein Träger für elektronische Bauteile. Sie dient der mechanischen Befestigung und elektrischen Verbindung. Nahezu jedes elektronische Gerät enthält eine oder mehrere Leiterplatten.
Eine weitere Möglichkeit zur mechanischen Befestigung und elektrischen Verbindung elektronischer Bauteile stellen in MID-Technik (MID-Technik: Molded-Interconnect-Device-Technik) hergestellte spritzgegossene Schaltungsträger dar. Hierbei werden mit den elektrischen Anschlüssen eines elektronischen Bauteils beispielsweise durch Oberflächenmontagetechnik, Durchsteckmontagetechnik oder durch Draht- oder ACF-Bonding zu kontaktierende Leiterbahnen in ein Spritzgussteil, welches gleichzeitig als Träger des einen oder der mehreren elektronischen Bauteile dient, im Spritzgussprozess integriert.
Der Leiterbahnträger 03 nebst den auf ihm angeordneten Halbleiterlichtquellen 04 und gegebenenfalls zusätzlichen Elektronikbauteilen ist bevorzugt im Einbauraum 112 angeordnet.
Das aus dem Optikelement 05 via dessen Leuchtfläche 55 austretende Licht, beispielsweise das beispielsweise im Lichtauskoppelbereich ausgekoppelte, aus der Lichtauskoppelfläche 54 des Optikkörpers 50 austretende Licht, wird bevorzugt entsprechend einer gewünschten Lichtverteilung oder einer solchen beitragend frei von einer weiteren Umlenkung durch einen Reflektor abgestrahlt.
Vorzugsweise wird auch das aus dem Optikelement 05 via dessen Leuchtfläche 55 austretende sowie via der Spiegelfläche 01 beziehungsweise des Spiegels reflektierte Licht, beispielsweise das beispielsweise im Lichtauskoppelbereich ausgekoppelte, aus der Lichtauskoppelfläche 54 des Optikkörpers 50 austretende und via der Spiegelfläche 01 beziehungsweise des Spiegels reflektierte Licht ebenfalls ohne weitere Umlenkung durch einen Reflektor entsprechend einer gewünschten Lichtverteilung oder einer solchen beitragend abgestrahlt.
Wenn die Spiegelfläche 01 durch einen nur einseitig verspiegelten, beispielsweise planparallelen Spiegel gebildet ist, so ist diese verspiegelte Seite vorzugsweise dem Betrachter von außerhalb der Fahrzeugleuchte 10, insbesondere dem Ansichtsraum 111 zugekehrt.
Wichtig ist hervorzuheben, dass bei der Fahrzeugleuchte 10 eine OLED als Optikelement 05 verwendet sein kann. Dabei kann ein Substrat oder eine Versiegelung der OLED einen Optikkörper 50 des Optikelements 05 bilden oder diesen umfassen oder von diesem umfasst sein.
Als Optikelement 05 und/oder Optikkörper 50 kommt demnach auch eine OLED in Frage. Dadurch kann eine sehr teure OLED größer wirken, als sie tatsächlich ist. Umgekehrt wird für zur Erfüllung einer Mindestleuchtflächenanforderung durch die Verdoppelung ihrer Leuchtfläche 55 im Spiegel eine OLED mit nur halb so großer Leuchtfläche benötigt.
Wichtig ist hervorzuheben, dass ein Kernelement des voranstehend beschriebenen Teils der Erfindung eine beispielsweise von einem eine Fläche, beispielsweise eine Ebene aufspannenden, beispielsweise planparallelen Spiegel gebildete, beispielsweise ebene Spiegelfläche 01 ist, welche vorzugsweise um 45° gegenüber einer in Einbaulage der Fahrzeugleuchte 10 bevorzugt in horizontaler Richtung verlaufenden Hauptachse X angeordnet ist.
Zusätzlich kann die Spiegelfläche 01 vorzugsweise um 45° gegenüber einer in Einbaulage der Fahrzeugleuchte 10 bevorzugt in vertikaler Richtung verlaufenden Vertikalachse Z angeordnet sein.
Eine von der Spiegelfläche 01 eingenommene Ebene schließt vorzugsweise eine Nebenachse Y mit ein.
Die Vertikalachse Z, Die Hauptachse X und eine Nebenachse Y stehen bevorzugt senkrecht aufeinander.
Beispielsweise kann die von der Spiegelfläche 01 aufgespannte Fläche um die Vertikalachse Z konvex gewölbt ausgeführt sein. Alternativ kann die konvexe Wölbung um eine senkrecht auf der Nebenachse Y aufstehende, geneigt zur Hauptachse X angeordnete Achse ausgeführt sein.
Die Spiegelfläche 01 ist beispielsweise begrenzt durch einen Boden und Seitenwände eines Leuchtengehäuses 02, welches gemeinsam mit einer Lichtscheibe 08 einen Leuchteninnenraum 11 zumindest teilweise umgibt. Die Hauptachse X verläuft dabei durch die Lichtscheibe 08 hindurch. Eine Deckenfläche des Leuchtengehäuses 02 liegt vorzugsweise hinter der gekippten Spiegelfläche 01. Durch die Spiegelfläche 01 ragt ein beliebiges Optikelement 05. Das Optikelement 05 kann einen Optikkörper 50 umfassen, welcher von der Rückseite, also von entlang der Hauptachse X von außerhalb des Leuchteninnenraums 11 durch die Lichtscheibe 08 hindurch gesehen hinter der Spiegelfläche 01 vorzugsweise mit LEDs 40 beleuchtet werden kann. Die Befestigung des Optikelements 05 erfolgt ebenfalls hinter der Spiegelfläche 01 und bleibt somit unsichtbar für den von außerhalb des Leuchteninnenraums 11 durch die Lichtscheibe 08 hindurch blickenden Betrachter.
Befestigungselemente 52 können hierbei beispielsweise auf der im Einbauraum 112 verbleibenden Seite des Optikelements 05 vorgesehen sein (Fig. 2, Fig. 5).
Für den von außerhalb des Leuchteninnenraums 11 durch die Lichtscheibe 08 hindurch blickenden Betrachter, dessen Sicht der tatsächlichen Geometrien in Fig. 3 und Fig. 7 sowie Fig. 9 und Fig. 10 versucht ist dargestellt zu sein, ist nur der Teil des Optikelements 05 sichtbar, welches durch die Spiegelfläche 01 ragt. Dieser Teil spiegelt sich in der Spiegelfläche 01 und der Betrachter dessen Sicht der in seinen Augen scheinbaren Geometrien in Fig. 4 und Fig. 8 versucht ist dargestellt zu sein, sieht beim Blick von außerhalb des Leuchteninnenraums 11 durch die Lichtscheibe 08 hindurch aufgrund des zwischen Hauptachse X und der Spiegelfläche 01 eingeschlossenen Winkels 07 diesen Teil des Optikelements 05 doppelt. Dadurch entsteht der Eindruck eines im Raum schwebenden, symmetrischen Körpers. Durch die 45° Anordnung der Spiegelfläche 01 sieht der Betrachter, entlang der in Einbaulage der Fahrzeugleuchte 10 bevorzugt mit einer Fahrzeuglängsachse übereinstimmenden Hauptachse X blickend, auch kein Bild von sich selbst.
Der räumliche Eindruck kann noch verstärkt werden, indem an dem Boden und den Seitenwänden des begrenzenden Leuchtengehäuses 02 begrenzende Geometrien 06 zur Erhöhung der räumlichen Wirkung angeordnet sind, wie etwa Pyramidenstrukturen 60, welche sich möglichst nahtlos symmetrisch spiegeln lassen. Dadurch wirkt der Boden für den von außerhalb des Leuchteninnenraums 11 durch die Lichtscheibe 08 hindurch blickenden Betrachter in dessen Augen als eine in der Tiefe liegende Rückwand (Fig. 4, Fig. 8).
Diese begrenzenden Geometrien 06 können auch zumindest teilweise selbstleuchtend sein und/oder sich gegenseitig beleuchten, um die räumliche Wirkung weiter zu verstärken.
Durch ein geschickte Anordnung von Narbungen beispielsweise an der Lichtauskoppelfläche 54 und/oder Lichtumlenkgeometrien 53, wie beispielsweise Auskoppelelementen, an dem Optikelement 05, beispielsweise an den Kanten eines Optikkörpers 50 des Optikelements 05, kann Licht in Richtung der Spiegelfläche 01 gelenkt werden und diese leuchtenden Flächen spiegeln sich ebenfalls. Dadurch wird die wahrnehmbare Wirkfläche größer als sie tatsächlich ist.
So wirkt ein Optikkörper 50 in Form einer halbkreisförmigen Scheibe wie im in Fig. 5, Fig. 6, Fig. 7, Fig. 8 gezeigten Ausführungsbeispiel 2 in der Ansicht für einen von außerhalb des Leuchteninnenraums 11 durch die Lichtscheibe 02 hindurchblickenden Betrachter wie eine Vollkreisscheibe.
Insbesondere als ein eine Halbleiterlichtquelle 04 umfassendes Optikelement 05 kommt auch eine OLED in Frage.
Durch die erfindungsgemäße Anordnung vor der ebenen Spiegelfläche 01 wirkt die Leuchtfläche 55 einer OLED größer als sie tatsächlich ist. Dadurch wirkt eine kleinere und damit im Vergleich mit einer OLED mit einer der Größe der Gesamtleuchtfläche entsprechenden Leuchtfläche kostengünstigeren OLED größer als sie tatsächlich ist.
Ein transparentes Substrat und/oder eine transparente Verkapselung der OLED kann beispielsweise mit Lichtauskoppelstrukturen versehen als ein Optikkörper 50 ausgebildet sein.
Alternativ oder zusätzlich zu den voranstehenden Ausführungen kann die Erfindung verwirklicht sein durch ein Verfahren zur Erzeugung einer Mindestleuchtfläche einer Lichtfunktion einer Fahrzeugleuchte 10.
Das in Fig. 13 in seinem Ablauf dargestellte Verfahren sieht in seiner allgemeinsten Ausgestaltung vor, in einem ersten Verfahrensschritt I eine Leuchtfläche 55 vor einer gegenüber einer geometrischen Hauptachse X geneigt angeordneten, beispielsweise ebenen Spiegelfläche 01 anzuordnen.
In einem auf den ersten Verfahrensschritt I folgenden zweiten Verfahrensschritt II ergänzt sich die Leuchtfläche 55 beim Blick entlang der Hauptachse X gesehen mit ihrer abbildungsgetreuen Spiegelung in der Spiegelfläche 01 zu einer Gesamtleuchtfläche 550.
Bei der Leuchtfläche 55 handelt es sich bevorzugt um eine Leuchtfläche 55 eines Optikelements 05, welches von einer einem Betrachter abgewandten Seite aus durch die Spiegelfläche 01 hindurch ragt.
Die gegebenenfalls ebene Spiegelfläche 01 ist beispielsweise durch einen eine Ebene aufspannenden Spiegel gebildet oder von einem solchen umfasst.
Grundsätzlich kann die Spiegelfläche auch durch eine reflektierende Beschichtung einer Fläche, beispielsweise einer in sich ebenen Fläche hergestellt sein.
Durch die geneigte Anordnung der Spiegelfläche 01 gegenüber der geometrischen Hauptachse X steht die Spiegelfläche 01 schräg zur Blickrichtung eines Betrachters und schräg zur Hauptachse X.
Die Leuchtfläche 55 oder ein diese umfassendes Optikelement 05 können durch die Spiegelfläche 01 hindurch ragen.
Das die Leuchtfläche 55 umfassende Optikelement 05 kann auf einer dem Betrachter abgewandten Seite der Spiegelfläche 01 und/oder an der Spiegelfläche 01, bevorzugt an einer in der Spiegelfläche 01 vorgesehenen Durchgangsöffnung 12 für das Optikelement 05 befestigt sein.
Durch die Spiegelung erzeugt das Verfahren für einen Betrachter eine in ihrer Ausdehnung einer Mindestleuchtfläche einer Lichtfunktion einer Fahrzeugleuchte 10 entsprechende Gesamtleuchtfläche 550 aus einer Leuchtfläche 55, die kleiner ist, als die Mindestleuchtfläche.
Das Verfahren sieht beispielsweise vor, eine Leuchtfläche 55 durch einen mindestens eine Lichtauskoppelfläche 54 umfassenden Lichtauskoppelbereich beispielsweise eines Optikkörpers 50 eines Optikelements 05 bereitzustellen. Diese Leuchtfläche 55 ist mindestens halb so groß, wie eine Mindestleuchtflächenanforderung an eine durch sie verwirklichte oder zu verwirklichende Lichtfunktion einer Fahrzeugleuchte 10.
Gleichzeitig weist sie eine Leuchtstärke auf, die in beleuchtetem Zustand mindestens doppelt so hell ist, wie eine Mindestleuchtstärkenanforderung an eine durch sie verwirklichte oder zu verwirklichende Lichtfunktion.
Das Verfahren zeichnet sich dadurch aus, die Leuchtfläche aus Sicht eines Betrachters mittels einer Spiegelfläche 01 scheinbar zumindest bis auf die Größe der Mindestleuchtflächenanforderung zu verdoppeln, einhergehend mit einer Verringerung ihrer scheinbaren Helligkeit aus Sicht des Betrachters auf zumindest die Mindestleuchtstärkenanforderung.
Das Verfahren kann dabei vorsehen, dass die Leuchtfläche rückwärtig durch den Spiegel ragt, so dass es zu keinerlei Abschattungen sowohl der direkt sichtbaren Leuchtfläche, als auch der im Spiegel reflektierten, sichtbaren Leuchtfläche kommt, wie etwa durch Befestigungselemente 52, Elektronikbauteile, Leuchtmittelträger, Leiterbahnträger 03, etc..
Die Befestigung des beispielsweise einen Optikkörper 50 umfassenden Optikelements 05 erfolgt vorzugsweise rückseitig der Spiegelfläche. Beispielsweise können die Befestigungselemente 52 auf der Rückseite der Spiegelfläche 01, insbesondere auf der Rückseite eines Spiegels vorgesehen sein.
Es ist ersichtlich, dass die Erfindung verwirklicht sein kann durch ein Optikelement 05 mit einer Leuchtfläche 55, die sich mit ihrer abbildungsgetreuen Spiegelung in einer Spiegelfläche 01 beispielsweise eines schräg gestellten Planspiegels zu einer Gesamtleuchtfläche 550 ergänzt.
Die Fahrzeugleuchte 10 und/oder das Verfahren können alternativ oder zusätzlich einzelne oder eine Kombination mehrerer einleitend in Verbindung mit dem Stand der Technik und/oder in einem oder mehreren der zum Stand der Technik erwähnten Dokumente und/oder in der voranstehenden Beschreibung und/oder in den nachfolgenden Ansprüchen erwähnte Merkmale aufweisen.
Es ist ersichtlich, dass die Erfindung beispielsweise verwirklicht sein kann, indem ein um vorzugsweise 45° geneigter Spiegel, beispielsweise ein Planspiegel, in einem Leuchteninnenraum 11 angeordnet wird, welcher diesen in einen zwischen Lichtscheibe 02 und Spiegel liegenden vorderen Bereich - den Ansichtsraum 111 - und in einen dahinter liegenden versteckten Bereich - den Einbauraum 112 - unterteilt. Durch den Spiegel hindurch ragt ein Optikelement 05 in den vorderen Bereich. Das Optikelement 05 ist zur Erfüllung einer Lichtfunktion der Fahrzeugleuchte 10 beleuchtbar. Beispielsweise kann von dem versteckten Bereich aus Licht in einen Optikkörper 50 des Optikelements 05 eingekoppelt werden, welches dann aus dem in den vorderen Bereich ragenden Teil des Optikelements 05 austritt. Alternativ kann das Optikelement 05 eine OLED umfassen oder von einer solchen umfasst sein, die vom versteckten Bereich aus elektrisch kontaktiert und vom versteckten Bereich aus durch den Spiegel hindurch gehalten ist. Die Befestigung der OLED befindet sich dabei im versteckten Bereich. Alternativ oder zusätzlich kann die OLED von der Durchgangsöffnung 12 im Spiegel umgriffen und dadurch gehalten werden.
Das Optikelement 05 weist dabei nur die halbe Größe auf, wie diejenige Größe, die vom menschlichen Betrachter beim Blick durch die Lichtscheibe 02 hindurch in den vorderen Bereich wahrgenommen wird. Der Spiegel verdoppelt dabei die Ansicht des in den Ansichtsraum 111 ragenden Teils des Optikelements 05, der hierdurch seine Lichtintensität auf eine scheinbare, doppelte Leuchtfläche 55 verteilt abgibt.
Der versteckte Bereich kann zur Unterbringung jeglicher Elektronik sowie Lichtquellen für einen oder mehrere durch den Spiegel hindurchragende Optikkörper 50 dienen.
Der Leuchteninnenraum 11 erscheint für den Betrachter durch den um vorzugsweise 45° geneigten Spiegel doppelt so groß, als dessen tatsächlicher Bauraumbedarf.
Ein überraschender Nebeneffekt ist, dass der durch den Spiegel hindurchragende Teil des Optikelements 05 als in dem scheinbaren Leuchteninnenraum 11 frei schwebende Verdopplung des tatsächlichen Teils des Optikelements 05 wahrgenommen wird.
Zusätzliche, über die vollständige Lösung der gestellten Aufgabe und/oder über die voran zu den einzelnen Merkmalen genannten Vorteile hinausgehende Vorteile gegenüber dem Stand der Technik sind nachfolgend aufgeführt.
Hierzu zählen eine der Verbesserung der Sicht- und Wahrnehmbarkeit von Lichtfunktionen einer Heckleuchte für ein Kraftfahrzeug bei gleichzeitiger Verringerung des Bauraumbedarfs.
Die Verbesserung der Wahrnehmbarkeit ergibt sich durch das erfindungsgemäße Erzeugen eines räumlichen Eindrucks einer Signalfunktion, wodurch die Wahrnehmungskraft erhöht wird. Die wahrnehmbare Leuchtfläche wirkt durch die Spiegelung größer als sie tatsächlich ist.
Die Verringerung des Bauraumbedarfs ergibt sich dadurch, dass der für den Betrachter wahrnehmbare Raum, namentlich der vom Betrachter durch die Lichtscheibe hindurch einsehbare Ansichtsraum, durch die Spiegelungen größer wirkt als er tatsächlich ist, beispielsweise mindestens doppelt so groß. Dadurch bleibt hinter dem Spiegel Platz für Elektronik und/oder Befestigungen.
Ein zusätzlicher, überraschender Vorteil ist der Anschein eines schwebenden Optikelements, welcher wegen seiner außergewöhnlichen Erscheinung eines leuchtenden Optikkörpers, der im Raum zu schweben scheint, den Blick eines Betrachters förmlich anzieht und dadurch die Wahrnehmungskraft zusätzlich steigert.
Die Erfindung ist nicht durch die Beschreibung anhand der Ausführungsbeispiele beschränkt. Vielmehr umfasst die Erfindung jedes neue Merkmal sowie jede Kombination von Merkmalen, was insbesondere jede Kombination von Merkmalen in den Ansprüchen beinhaltet, auch wenn dieses Merkmal oder diese Kombination selbst nicht explizit in den Ansprüchen oder Ausführungsbeispielen angegeben ist.
Die Erfindung ist insbesondere im Bereich der Herstellung von Fahrzeugleuchten, insbesondere Kraftfahrzeugleuchten gewerblich anwendbar.
Die Erfindung wurde unter Bezugnahme auf bevorzugte Ausführungsformen beschrieben. Es ist jedoch für einen Fachmann vorstellbar, dass Abwandlungen oder Änderungen der Erfindung gemacht werden können, ohne dabei den Schutzbereich der nachstehenden Ansprüche zu verlassen.

Bezugszeichenliste

01: Spiegelfläche
02: Leuchtengehäuse
03: Leiterbahnträger
04: Halbleiterlichtquelle
05: Optikelement
06: begrenzente Geometrien zur Erhöhung der räumlichen Wirkung
07: Winkel α zwischen Spiegelfläche 01 und geometrischer Hauptachse X
08: Lichtscheibe
10: Fahrzeugleuchte
11: Leuchteninnenraum
12: Durchgangsöffnung
40: LED
50: Optikkörper, transparent
51: Lichteinkoppelfläche
52: Befestigungselement
53: Lichtumlenkgeometrien
54: Lichtauskoppelfläche, ggf. genarbt
55: Leuchtfläche
60: Pyramidenstruktur

111: Ansichtsraum
112: Einbauraum
550: Gesamtleuchtfläche

I: Verfahrensschritt
II: Verfahrensschritt

X: geometrische Hauptachse
Y: geometrische Nebenachse
Z: Vertikalachse und/oder Flächennormale der von X und Y aufgespannten Ebene

Claims

Fahrzeugleuchte (10) mit einem gegenüber einer geometrischen Hauptachse (X) geneigt angeordneten, eine Fläche aufspannenden Spiegel (01) und mindestens einem wenigstens eine Leuchtfläche (55) umfassenden Optikelement (05), welche Leuchtfläche (55) beim Blick entlang der Hauptachse (X) gesehen vor dem Spiegel (01) angeordnet ist und sich mit ihrer abbildungsgetreuen Spiegelung im schräg zur Hauptachse (X) stehenden Spiegel (01) zu einer Gesamtleuchtfläche (550) ergänzt, wobei in dem Spiegel (01) eine der Anzahl der Optikelemente (05) entsprechende Zahl von Durchgangsöffnungen (12) angeordnet sind und eine Nebenachse (Y) orthogonal zur Hauptachse (X) verläuft, und wobei die Nebenachse (Y) in einer konstruktiv vorgesehenen Einbaulage der Fahrzeugleuchte (10) in horizontaler Richtung verläuft.
Fahrzeugleuchte nach Anspruch 1, wobei die Fläche beim Blick entlang der Hauptachse (X) vor dem Spiegel gesehen konvex gewölbt ist.
Fahrzeugleuchte nach Anspruch 2, wobei die Fläche eine Ebene bildet.
Fahrzeugleuchte nach Anspruch 3, wobei die vom Spiegel (01) aufgespannte Ebene die Nebenachse (Y) einschließt.
Fahrzeugleuchte nach einem der voranstehenden Ansprüche, wobei das aus der Leuchtfläche (55) austretende Licht und/oder das via des Spiegels (01) reflektierte Licht frei von einer weiteren Umlenkung entsprechend einer gewünschten Lichtverteilung oder einer solchen beitragend abgestrahlt wird.
Fahrzeugleuchte nach einem der voranstehenden Ansprüche, wobei ein zwischen der Hauptachse (X) und der vom Spiegel (01) aufgespannten Fläche eingeschlossener Winkel 45° beträgt.
Fahrzeugleuchte nach einem der voranstehenden Ansprüche, wobei wenn nur eine Seite des Spiegels (01) verspiegelt ist, diese dem Betrachter von außerhalb der Fahrzeugleuchte (10) zugekehrt ist.
Fahrzeugleuchte nach einem der voranstehenden Ansprüche, wobei jede Durchgangsöffnung (12) in ihrer Geometrie dem Querschnitt eines durch sie hindurch durch den Spiegel (01) hindurchführenden Teils eines Optikelements (05) entspricht.
Fahrzeugleuchte nach einem der voranstehenden Ansprüche, wobei eine OLED als Optikelement (05) verwendet ist.
Verfahren zur Erzeugung einer Mindestleuchtfläche bei einer Lichtfunktion einer Fahrzeugleuchte (10), welches vorsieht, eine Leuchtfläche (55) vor einer gegenüber einer geometrischen Hauptachse (X) geneigt angeordneten Spiegelfläche (01) anzuordnen, welche sich beim Blick entlang der Hauptachse (X) gesehen mit ihrer abbildungsgetreuen Spiegelung in der Spiegelfläche (01) zu einer Gesamtleuchtfläche (550) ergänzt.
Verfahren nach Anspruch 10, wobei die Leuchtfläche (55) oder ein diese umfassendes Optikelement (05) durch die Spiegelfläche (55) hindurch ragt und auf einer dem Betrachter abgewandten Seite der Spiegelfläche (55) und/oder an der Spiegelfläche (55) befestigt ist.