EP4055321B1 - Beleuchtungsvorrichtung für fahrzeuge - Google Patents

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EP4055321B1
EP4055321B1 EP20807673.7A EP20807673A EP4055321B1 EP 4055321 B1 EP4055321 B1 EP 4055321B1 EP 20807673 A EP20807673 A EP 20807673A EP 4055321 B1 EP4055321 B1 EP 4055321B1
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EP
European Patent Office
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temperature
cover lens
light
illumination device
accordance
Prior art date
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EP20807673.7A
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English (en)
French (fr)
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EP4055321C0 (de
EP4055321A1 (de
Inventor
Stefan Gröne
Philipp Lott
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Hella GmbH and Co KGaA
Original Assignee
Hella GmbH and Co KGaA
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Publication date
Application filed by Hella GmbH and Co KGaA filed Critical Hella GmbH and Co KGaA
Publication of EP4055321A1 publication Critical patent/EP4055321A1/de
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Publication of EP4055321C0 publication Critical patent/EP4055321C0/de
Publication of EP4055321B1 publication Critical patent/EP4055321B1/de
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S45/00—Arrangements within vehicle lighting devices specially adapted for vehicle exteriors, for purposes other than emission or distribution of light
    • F21S45/60—Heating of lighting devices, e.g. for demisting
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S41/00—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps
    • F21S41/10—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by the light source
    • F21S41/14—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by the light source characterised by the type of light source
    • F21S41/141—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
    • F21S41/00—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps
    • F21S41/20—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by refractors, transparent cover plates, light guides or filters
    • F21S41/28—Cover glass
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S41/00—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps
    • F21S41/20—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by refractors, transparent cover plates, light guides or filters
    • F21S41/285—Refractors, transparent cover plates, light guides or filters not provided in groups F21S41/24 - F21S41/2805

Definitions

  • the invention relates to a lighting device for vehicles with a housing in which a light source and an optical unit for generating a predetermined light distribution are arranged, with a lens that closes an opening in the housing and through which light passes from an interior of the housing into an environment, with means for defrosting and/or de-icing the lens.
  • a lighting device for vehicles which has a housing in which a light source and an optical unit for generating a predetermined light distribution are arranged. An opening arranged at the front in the light emission of the lighting device is closed by a transparent cover plate. An infrared radiation source, which is arranged on a rear side of a reflector of the optics unit, is provided as a means for defrosting and/or deicing the cover lens.
  • the disadvantage of the known lighting device is that an additional consumer and control electronics are required for this purpose.
  • Other lighting devices for vehicles with means for defrosting and/or defrosting the cover pane are off DE 39 36 374 A1 and JP 2006 331650A known.
  • the object of the present invention is therefore to further develop a lighting device for vehicles in such a way that means for defrosting and/or defrosting are provided in a space-saving and cost-effective manner.
  • the invention in connection with the preamble of patent claim 1 is characterized in that the lens has a temperature-dependent light absorber, by means of which light is converted into heat depending on the temperature.
  • a temperature-dependent light absorber is integrated in a cover lens, so that at low temperatures the light energy introduced into the cover lens by the optical unit is converted into Thermal energy. At low temperatures, this thermal energy causes the cover lens to de-ice or defrost.
  • the installation space can advantageously be significantly reduced, since the light absorber is arranged directly on the cover lens and/or inside the cover lens.
  • no control of the light absorber is required.
  • the light absorber is transparent so that the appearance of the lighting device is not changed.
  • the basic idea of the invention is to act on the light radiation hitting the cover lens during operation of the lighting device in such a way that a small part of the light energy is converted into heat energy for defrosting or defrosting the cover lens and a large proportion of the light energy is let through for light emission.
  • the invention enables automatic conversion of part of the light energy provided by the light source into thermal energy for defrosting or defrosting the lens.
  • the light absorber is designed in such a way that when a limit temperature is exceeded, the degree of absorption of the light absorber is zero or close to zero. This ensures that the full luminous flux is available to generate the light distribution above a certain temperature. Below the limit temperature or a limit temperature range, a reduced luminous flux emerges from the cover lens in the direction of light emission, which, however, is selected to be large enough to ensure the minimum requirements in terms of illuminance. At a temperature below the limit temperature, a maximum luminous flux is not emitted, but a luminous flux reduced to the same.
  • the light absorber is designed such that when the temperature of the cover lens is below the limit temperature, the degree of absorption is in the range from 20% to 80%, preferably 30% to 70%, of the maximum luminous flux. This means that 20% to 80% or 30% to 70%, in particular 50%, of the maximum luminous flux is converted into thermal energy.
  • the degree of absorption automatically falls to zero when the limit temperature is exceeded, so that the maximum luminous flux can be emitted.
  • the limit temperature is in the range between 0° C. and 6° C.
  • the limit temperature is preferably 4° C. In this way, reliable de-icing of the lens is ensured.
  • a light source is selected with such a luminous intensity that a minimum luminous flux exits through the cover lens when the cover lens temperature is below the limit temperature or in an operating temperature range of the vehicle. This advantageously satisfies the legal requirements.
  • the lens has at least partially a thermochromic layer and/or a thermochromic admixture.
  • the thermochromic layer can be applied as a film that preferably rests on an inside of the lens.
  • the thermochromic layer or the thermochromic admixture can have leuco dyes, with the cover lens becoming darker at low temperatures being accepted.
  • the invention in connection with the preamble of patent claim 11 is characterized in that the lens has a temperature-dependent wavelength shifting means, by means of which spectral components of the light are partially or completely shifted into an infrared wavelength range depending on the temperature.
  • the lens can have a temperature-dependent wavelength shifting means, by means of which spectral components of the light passing through the lens into an infrared wavelength range is postponed. The resulting heat is used to defrost or de-ice the cover lens.
  • a lighting device for vehicles is preferably designed as a headlight, which is arranged in a front area of the vehicle.
  • the lighting device has a housing 1, inside which a light source 2 and an optical unit 3 are arranged.
  • the light source 2 consists of a plurality of LED light sources 4 that are arranged on a circuit board 5 .
  • the optics unit 3 has primary optics 6 and secondary optics 7 arranged in front of the primary optics 6 in the main emission direction H, by means of which the luminous flux 8 detected by the light source 2 is forwarded in the direction of a lens 9 covering a front opening of the housing 1.
  • the secondary optics 7 are in the form of a lens which images the light entering on the side facing the light source 2 in accordance with a predetermined light distribution, for example low-beam light distribution.
  • the cover plate 9 is provided with a temperature-dependent light absorber 10, so that the luminous flux 8 impinging on the cover plate 9 is partially converted into thermal energy depending on the temperature.
  • the thermal energy heats up the cover disk 9 so that the cover disk 9 can be defrosted or defrosted.
  • the light absorber 10 thus serves as a means for defrosting and/or deicing the cover pane 9.
  • the light absorber is in the form of a thermochromic layer 10 which is applied to an inner side (flat side) of the cover lens 9 .
  • the inside of the cover lens 9 is arranged on a flat side of the cover lens 9 facing the optical unit 3 .
  • thermochromic layer is preferably in the form of a film which is applied to a base material 11 of the cover lens 9 .
  • the base material 11 can consist of a transparent plastic material that is conventionally used for cover plates 9 .
  • thermochromic layer 10 has leuco dyes, which lead to a darkening of the cover lens 9 below a limit temperature T G .
  • the darkening of the cover plate 9 causes a partial conversion of the light energy provided by the light source 2 into heat energy, so that the cover plate 9 is heated up.
  • the base material 11 of the cover plate 9 can also only be partially provided with the light absorber 10 on the inside facing the optics unit 3 .
  • the light absorber 10 can be applied in segments to the inside of the cover lens 9 , with the light absorber segments preferably being arranged in an evenly distributed manner over the surface of the base material 11 . This ensures that the surface of the cover plate 9 is heated up evenly.
  • the light absorption segments can be strip-shaped or rectangular or oval-shaped.
  • the light absorber 10 can also be formed as a thermochromic admixture within the base material 11 .
  • the light absorber is introduced into the material of the cover plate 9 during the production of the cover plate 9, for example as color pigments.
  • the light absorber 10 is activated after the light source 2 is switched on, with an absorption characteristic curve K in figure 3 part of the luminous flux 8 entering the lens 9 is absorbed and converted into thermal energy.
  • T G the limit temperature
  • the degree of absorption is 50%, so that only a luminous flux 8′ is let through by the cover lens 9, which corresponds to 50% of the luminous flux 8 of the luminous flux 8 entering.
  • the degree of absorption A increases linearly with a reduction in the temperature T starting from the limit temperature T G .
  • the slope of the absorption characteristic K depends on the "doping" of the light absorber 10 on the cover plate 9. The greater the concentration of the light absorber 10 is on or in the lens 9, the steeper the absorption curve K rises.
  • the limit temperature T G is 4° C. According to an alternative embodiment, the limit temperature T G can also be varied.
  • the limit temperature T G is preferably in a range between 0° C. and 6° C.
  • An activation area 12 in which the light absorber 10 develops its effect is therefore in a range below the limit temperature T G , preferably in a temperature range between -2° C and 6° C. If the temperature T is further reduced, the light absorbent 10 runs into saturation.
  • the light intensity of the light source 2 is selected in such a way that even at a low temperature T below the limit temperature T G , i.e. in the activation temperature range 12 of the light absorber 10, the luminous flux 8' transmitted through the cover lens 9 is so large that the statutory Minimum requirements in terms of a minimum luminous flux are met.
  • the cover lens 9 can be provided with a temperature-dependent wavelength shifting means, with spectral components of the light being partially and/or completely shifted into an infrared wavelength range as a function of temperature. Instead of light absorption, the spectral color components of the light are shifted in the direction of the infrared wavelength range, so that part of the luminous flux can be used for heating the cover lens 9 .
  • a temperature-dependent wavelength shifting means with spectral components of the light being partially and/or completely shifted into an infrared wavelength range as a function of temperature.
  • the spectral color components of the light are shifted in the direction of the infrared wavelength range, so that part of the luminous flux can be used for heating the cover lens 9 .
  • the light absorber 10 can also be arranged on an outer side 13 (flat side) of the base material 11 or the cover lens 9 .

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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Description

  • Die Erfindung betrifft eine Beleuchtungsvorrichtung für Fahrzeuge mit einem Gehäuse, in dem eine Lichtquelle und eine Optikeinheit zur Erzeugung einer vorgegebenen Lichtverteilung angeordnet sind, mit einer Abschlussscheibe, die eine Öffnung des Gehäuses verschließt und durch die Licht von einem Innenraum des Gehäuses in eine Umgebung hindurchtritt, mit Mittel zur Enttauung und/oder Enteisung der Abschlussscheibe.
  • Aus der DE 10 2014 110 841 A1 ist eine Beleuchtungsvorrichtung für Fahrzeuge bekannt, die ein Gehäuse aufweist, in dem eine Lichtquelle und eine Optikeinheit zur Erzeugung einer vorgegebenen Lichtverteilung angeordnet sind. Eine in Lichtabstrahlung der Beleuchtungsvorrichtung vorne angeordnete Öffnung ist durch eine transparente Abschlussscheibe verschlossen. Als Mittel zur Enttauung und/oder Enteisung der Abschlussscheibe ist eine Infrarotstrahlungsquelle vorgesehen, die an einer Rückseite eines Reflektors der Optikeinheit angeordnet ist. Nachteilig an der bekannten Beleuchtungsvorrichtung ist, dass hierfür ein weiterer Verbraucher und eine Steuerelektronik erforderlich sind. Weitere Beleuchtungsvorrichtungen für Fahrzeuge mit Mitteln zur Enttauung und/oder Enteisung der Abschlussscheibe sind aus DE 39 36 374 A1 und JP 2006 331650 A bekannt.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Beleuchtungsvorrichtung für Fahrzeuge derart weiterzubilden, dass bauraumsparend und kostengünstig Mittel zur Enttauung und/oder Enteisung vorgesehen sind.
  • Zur Lösung dieser Aufgabe ist die Erfindung in Verbindung mit dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Abschlussscheibe ein temperaturabhängiges Lichtabsorptionsmittel aufweist, mittels dessen Licht temperaturabhängig in Wärme umgesetzt wird.
  • Nach der Erfindung ist ein temperarturabhängiges Lichtabsorptionsmittel in einer Abschlussscheibe integriert, so dass bei niedrigen Temperaturen auf die von der Optikeinheit in die Abschlussscheibe eingebrachte Lichtenergie umgewandelt wird in Wärmeenergie. Diese Wärmeenergie bewirkt bei niedrigen Temperaturen das Enteisen bzw. Enttauen der Abschlussscheibe. Vorteilhaft kann hierdurch der Bauraum wesentlich reduziert werden, da das Lichtabsorptionsmittel unmittelbar an der Abschlussscheibe und/oder innerhalb der Abschlussscheibe angeordnet ist. Vorteilhaft ist keine Ansteuerung des Lichtabsorptionsmittels erforderlich. Ferner ist das Lichtabsorptionsmittel transparent, so dass das Erscheinungsbild der Beleuchtungsvorrichtung nicht verändert wird. Grundgedanke der Erfindung ist es, die bei Betrieb der Beleuchtungsvorrichtung auf die Abschlussscheibe treffende Lichtstrahlung so einzuwirken, dass ein kleiner Teil der Lichtenergie in Wärmeenergie umgewandelt wird zum Enttauen bzw. Enteisen der Abschlussscheibe und ein großer Lichtenergieanteil durchgelassen wird zur Lichtabstrahlung. Vorteilhaft ermöglicht die Erfindung eine selbsttätige Umwandlung von einem Teil der von der Lichtquelle bereitgestellten Lichtenergie in Wärmeenergie zur Enttauung bzw. Enteisung der Abschlussscheibe.
  • Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist das Lichtabsorptionsmittel derart ausgebildet, dass bei Überschreiten einer Grenztemperatur ein Absorptionsgrad des Lichtabsorptionsmittels bei Null oder nahe Null liegt. Auf diese Weise ist sichergestellt, dass oberhalb einer bestimmten Temperatur der volle Lichtstrom zur Erzeugung der Lichtverteilung zur Verfügung steht. Unterhalb der Grenztemperatur bzw. eines Grenztemperaturbereiches trifft ein verminderter Lichtstrom aus der Abschlussscheibe in Lichtabstrahlrichtung aus, die bzw. der allerdings so groß gewählt ist, dass die Mindesterfordernisse hinsichtlich der Beleuchtungsstärke gewährleistet sind. Bei einer Temperatur unterhalb der Grenztemperatur wird nicht ein maximaler Lichtstrom, sondern ein zu demselben verringerter Lichtstrom abgestrahlt.
  • Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist das Lichtabsorptionsmittel derart ausgebildet, dass bei Vorliegen einer Temperatur der Abschlussscheibe unterhalb der Grenztemperatur der Absorptionsgrad im Bereich von 20 % bis 80 %, vorzugsweise 30 % bis 70 %, des maximalen Lichtstroms liegt. Dies bedeutet, dass 20 % bis 80 % bzw. 30 % bis 70 %, insbesondere 50 %, des maximalen Lichtstroms in Wärmeenergie umgewandelt wird. Nach Enteisung bzw. Enttauung der Abschlussscheibe und damit
  • Anstieg der Temperatur der Abschlussscheibe verringert sich der Absorptionsgrad selbsttätig gegen Null, und zwar bei Überschreiten der Grenztemperatur, so dass der maximale Lichtstrom abgegeben werden kann.
  • Nach einer Weiterbildung der Erfindung liegt die Grenztemperatur im Bereich zwischen 0° C bis 6° C. Vorzugsweise liegt die Grenztemperatur bei 4° C. Auf diese Wiese ist ein sicheres Enteisen der Abschlussscheibe gewährleistet.
  • Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist eine Lichtquelle mit einer solchen Lichtstärke gewählt, dass bei einer Temperatur der Abschlussscheibe unterhalb der Grenztemperatur bzw. in einem Betriebstemperaturbereich des Fahrzeugs ein Mindestlichtstrom durch die Abschlussscheibe austritt. Vorteilhaft werden hierdurch die gesetzlichen Anforderungen erfüllt.
  • Nach einer Weiterbildung der Erfindung weist die Abschlussscheibe zumindest teilweise eine thermochrome Schicht und/oder eine thermochrome Beimischung auf. Beispielsweise kann die thermochrome Schicht als eine Folie aufgebracht sein, die vorzugsweise auf einer Innenseite der Abschlussscheibe anliegt. Die thermochrome Schicht bzw. die thermochrome Beimischung kann Leukofarbstoffe aufweisen, wobei ein Dunklerwerden der Abschlussscheibe bei niedrigen Temperaturen in Kauf genommen wird.
  • Zur Lösung der Aufgabe ist die Erfindung in Verbindung mit dem Oberbegriff des Patentanspruchs 11 dadurch gekennzeichnet, dass die Abschlussscheibe ein temperaturabhängiges Wellenlängenverschiebemittel aufweist, mittels dessen spektrale Anteile des Lichtes temperaturabhängig teilweise oder vollständig in einen infraroten Wellenlängenbereich verschoben wird.
  • Nach einer alternativen Lösung der Erfindung kann die Abschlussscheibe ein temperaturabhängiges Wellenlängenverschiebemittel aufweisen, mittels derer spektrale Anteile des durch die Abschlussscheibe tretenden Lichtes in einen infraroten Wellenlängenbereich verschoben wird. Die hierdurch entstehende Wärme wird zum Enttauen bzw. Enteisen der Abschlussscheibe genutzt.
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert.
  • Es zeigen:
    • Fig. 1
    eine schematische Darstellung einer Beleuchtungsvorrichtung bei einer Temperatur einer Abschlussscheibe oberhalb einer Grenztemperatur,
    Fig. 2
    eine schematische Darstellung der Beleuchtungsvorrichtung bei einer Temperatur der Abschlussscheibe unterhalb der Grenztemperatur und
    Fig. 3
    ein Verlauf eines Absorptionsgrades eines Lichtabsorptionsmittels über die Temperatur.
  • Eine Beleuchtungsvorrichtung für Fahrzeuge ist vorzugsweise als Scheinwerfer ausgebildet, der in einem Bugbereich des Fahrzeugs angeordnet ist.
  • Die Beleuchtungsvorrichtung weist ein Gehäuse 1 auf, innerhalb dessen eine Lichtquelle 2 und eine Optikeinheit 3 angeordnet sind. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel besteht die Lichtquelle 2 aus einer Mehrzahl von LED-Lichtquellen 4, die auf einer Leiterplatte 5 angeordnet sind. Die Optikeinheit 3 weist eine Primäroptik 6 und eine in Hauptabstrahlrichtung H vor der Primäroptik 6 angeordnete Sekundäroptik 7 auf, mittels derer der von der Lichtquelle 2 erfasste Lichtstrom 8 in Richtung einer eine vordere Öffnung des Gehäuses 1 abdeckenden Abschlussscheibe 9 weitergeleitet wird. Die Sekundäroptik 7 ist als eine Linse ausgebildet, die das auf der der Lichtquelle 2 zugewandten Seite eintretende Licht entsprechend einer vorgegebenen Lichtverteilung, beispielsweise Abblendlichtverteilung, abbildet.
  • Die Abschlussscheibe 9 ist mit einem temperaturabhängigen Lichtabsorptionsmittel 10 versehen, so dass temperaturabhängig der auf die Abschlussscheibe 9 treffende Lichtstrom 8 teilweise umgewandelt wird in Wärmeenergie. Die Wärmeenergie heizt die Abschlussscheibe 9 auf, so dass die Abschlussscheibe 9 enttaut bzw. enteist werden kann. Das Lichtabsorptionsmittel 10 dient somit als Mittel zur Enttauung und/oder Enteisung der Abschlussscheibe 9.
  • Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist das Lichtabsorptionsmittel als eine thermochrome Schicht 10 ausgebildet, die auf einer Innenseite (Flachseite) der Abschlussscheibe 9 aufgebracht ist. Die Innenseite der Abschlussscheibe 9 ist auf einer der Optikeinheit 3 zugewandten Flachseite der Abschlussscheibe 9 angeordnet.
  • Vorzugsweise ist die thermochrome Schicht als eine Folie ausgebildet, die auf einem Basismaterial 11 der Abschlussscheibe 9 aufgebracht ist. Das Basismaterial 11 kann aus einem transparenten Kunststoffmaterial bestehen, der herkömmlicherweise für Abschlussscheiben 9 genutzt wird.
  • Im vorliegenden Ausführungsbeispiel weist die thermochrome Schicht 10 Leukofarbstoffe auf, die zu einer Verdunkelung der Abschlussscheibe 9 unterhalb einer Grenztemperatur TG führen. Die Verdunkelung der Abschlussscheibe 9 bewirkt eine teilweise Umwandlung der von der Lichtquelle 2 bereitgestellten Lichtenergie in Wärmeenergie, so dass die Abschlussscheibe 9 aufgewärmt wird.
  • Nach einer alternativen Ausführungsform der Erfindung kann das Basismaterial 11 der Abschlussscheibe 9 auch nur teilweise an der der Optikeinheit 3 zugewandten Innenseite mit dem Lichtabsorptionsmittel 10 versehen sein. Beispielsweise kann das Lichtabsorptionsmittel 10 segmentiert auf der Innenseite der Abschlussscheibe 9 aufgebracht sein, wobei die Lichtabsorptionssegmente vorzugsweise gleich verteilt über die Fläche des Basismaterials 11 angeordnet sind. Hierdurch ist gewährleistet, dass eine über die Fläche der Abschlussscheibe 9 gleichmäßige Aufwärmung derselben erfolgt.
  • Die Lichtabsorptionssegmente können streifenförmig oder rechteckförmig oder ovalförmig ausgebildet sein.
  • Nach einer weiteren nicht dargestellten alternativen Ausführungsform der Erfindung kann das Lichtabsorptionsmittel 10 auch als thermochrome Beimischung innerhalb des Basismaterials 11 ausgebildet sein. Bei dieser Ausführungsform erfolgt keine nachträgliche Aufbringung des Lichtabsorptionsmittels. Stattdessen wird das Lichtabsorptionsmittel während der Herstellung der Abschlussscheibe 9 in das Material der Abschlussscheibe 9 eingebracht, beispielsweise als Farbpigmente.
  • Aus Figur 3 ist die Temperaturabhängigkeit des Lichtabsorptionsmittels 10 ersichtlich. Oberhalb einer Grenztemperatur TG ist ein Absorptionsgrad A des Lichtabsorptionsmittels 10 Null oder in der Nähe von Null. Es wird somit oberhalb dieser Grenztemperatur TG kein in die Abschlussscheibe 9 eintretender Lichtstrom 8 absorbiert. Der Transmissionsgrad des Lichtes beträgt quasi 100 %, so dass im Wesentlichen der eintretende Lichtstrom 8 einem aus der Abschlussscheibe 9 austretenden Lichtstrom 8 entspricht. Der Lichtstrom 8 wird somit durch die Abschlussscheibe 9 nicht beeinflusst, s. Figur 1.
  • Befindet sich eine Temperatur T der Abschlussscheibe 9 unterhalb der Grenztemperatur TG, wird nach Einschalten der Lichtquelle 2 das Lichtabsorptionsmittel 10 aktiviert, wobei entsprechend einer Absorptionskennlinie K in Figur 3 ein Teil des in die Abschlussscheibe 9 eintretenden Lichtstroms 8 absorbiert und in Wärmeenergie umgewandelt wird. Bei einer angenommenen Temperatur T von 1 ° C ist der Absorptionsgrad 50 %, so dass lediglich ein Lichtstrom 8' von der Abschlussscheibe 9 hindurchgelassen wird, der 50 % des Lichtstroms 8 des eintretenden Lichtstroms 8 entspricht.
  • Wie aus Figur 3 zu entnehmen ist, steigt der Absorptionsgrad A mit einer Verringerung der Temperatur T ausgehend von der Grenztemperatur TG linear an. Die Steilheit der Absorptionskennlinie K ist abhängig von der "Dotierung" des Lichtabsorptionsmittels 10 an der Abschlussscheibe 9. Je größer die Konzentration des Lichtabsorptionsmittels 10 an oder in der Abschlussscheibe 9 ist, desto steiler steigt die Absorptionskennlinie K an.
  • Im vorliegenden Ausführungsbeispiel beträgt die Grenztemperatur TG 4° C. Nach einer alternativen Ausführungsform kann die Grenztemperatur TG auch variiert werden. Vorzugsweise liegt die Grenztemperatur TG in einem Bereich zwischen 0° C und 6° C. Ein Aktivierungsbereich 12, in dem das Lichtabsorptionsmittel 10 seine Wirkung entfaltet, liegt somit in einem Bereich unterhalb der Grenztemperatur TG, vorzugsweise in einem Temperaturbereich zwischen -2° C und 6° C. Bei weiterer Reduzierung der Temperatur T läuft das Lichtabsorptionsmittel 10 in eine Sättigung.
  • Es versteht sich, dass die Lichtstärke der Lichtquelle 2 derart gewählt ist, dass auch bei niedriger Temperatur T unterhalb der Grenztemperatur TG, also im Aktivierungstemperaturbereich 12 des Lichtabsorptionsmittels 10, der durch die Abschlussscheibe 9 transmittierende Lichtstrom 8' so groß ist, dass die gesetzlichen Mindestanforderungen hinsichtlich eines Mindestlichtstroms erfüllt sind.
  • Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann die Abschlussscheibe 9 mit einem temperaturabhängigen Wellenlängenverschiebemittel versehen sein, wobei spektrale Anteile des Lichtes temperaturabhängig teilweise und/oder vollständig in einen infraroten Wellenlängenbereich verschoben werden. Statt einer Lichtabsorption erfolgt hierbei eine Verschiebung der spektralen Farbanteile des Lichtes in Richtung des infraroten Wellenlängenbereiches, so dass ein Teil des Lichtstromes für die Erwärmung der Abschlussscheibe 9 genutzt werden kann. Hier gilt hinsichtlich der gesetzlichen Anforderungen eine an einen Mindestlichtstrom dasselbe wie bei dem vorhergenannten Ausführungsbeispiel.
  • Alternativ oder zusätzlich kann das Lichtabsorptionsmittel 10 auch auf einer Außenseite 13 (Flachseite) des Basismaterials 11 bzw. der Abschlussscheibe 9 angeordnet sein.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    Gehäuse
    2
    Lichtquelle
    3
    Optikeinheit
    4
    LED-Lichtquelle
    5
    Leiterplatte
    6
    Primäroptik
    7
    Sekundäroptik
    8,8'
    Lichtstrom
    9
    Abschlussscheibe
    10
    Lichtabsorptionsmittel
    11
    Basismaterial
    12
    Aktivierungsbereich
    13
    Außenseite
    H
    Hauptabstrahlrichtung
    TG
    Grenztemperatur
    TB
    Grenztemperaturbereich
    T,T1
    Temperatur
    A
    Absorptionsgrad
    K
    Absorptionskennlinie

Claims (11)

  1. Beleuchtungsvorrichtung für Fahrzeuge
    - mit einem Gehäuse (1), in dem eine Lichtquelle (2) und eine Optikeinheit (3) zur Erzeugung einer vorgegebenen Lichtverteilung angeordnet sind,
    - mit einer Abschlussscheibe (9), die eine Öffnung des Gehäuses (1) verschließt und durch die Licht (8, 8') von einem Innenraum des Gehäuses (1) in eine Umgebung hindurchtritt,
    - mit Mittel (10) zur Enttauung und/oder Enteisung der Abschlussscheibe (9),
    dadurch gekennzeichnet, dass die Abschlussscheibe (9) ein temperaturabhängiges Lichtabsorptionsmittel (10) aufweist, mittels dessen Licht (8, 8') temperaturabhängig in Wärme umgesetzt wird, und als Mittel zur Enttauung und/oder Enteisung der Abschlussscheibe (9) dient.
  2. Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Lichtabsorptionsmittel (10) derart ausgebildet ist, dass bei Überschreiten einer Grenztemperatur (TG) ein Lichtabsorptionsgrad (A) bei Null oder nahe Null liegt.
  3. Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Lichtabsorptionsmittel (10) derart ausgebildet ist, dass bei Vorliegen einer Temperatur (T) der Abschlussscheibe (9) unterhalb der Grenztemperatur (TG) der Lichtabsorptionsgrad (A) sich mit verringerter Temperatur (T) betragsmäßig vergrößert.
  4. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Lichtabsorptionsmittel (10) derart ausgebildet ist, dass ein Verlauf (K) des Absorptionsgrades (A) von einer Temperatur (T) unterhalb von 0° C in Richtung der Grenztemperatur (TG) eine negative Steigung aufweist.
  5. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Verlauf (K) des Absorptionsgrades (A) mit ansteigender Temperatur (T) in Richtung der Grenztemperatur (TG) linear abnimmt.
  6. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Grenztemperatur (TG) in einem Bereich zwischen -2° C und 6° C liegt.
  7. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Grenztemperatur (TG) 4° C beträgt.
  8. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine Lichtstärke der Lichtquelle (2) derart gewählt ist, dass bei einer Temperatur (T) der Abschlussscheibe (9) unterhalb der Grenztemperatur (TG) ein Mindestlichtstrom durch die Abschlussscheibe (9) in die Umgebung austritt.
  9. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Lichtabsorptionsmittel (10) als eine thermochrome Schicht (10) ausgebildet ist, die auf einer Flachseite der Abschlussscheibe (9) aufgebracht ist, und/oder dass die das Lichtabsorptionsmittel (10) als eine thermochrome Beimischung ausgebildet ist, die dem Material der Abschlussscheibe (9) zugefügt ist.
  10. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die thermochrome Schicht (10) innenseitig der Abschlussscheibe (9) angeordnet ist.
  11. Beleuchtungsvorrichtung für Fahrzeuge
    - mit einem Gehäuse (1), in dem eine Lichtquelle (2) und eine Optikeinheit (3) zur Erzeugung einer vorgegebenen Lichtverteilung angeordnet sind,
    - mit einer Abschlussscheibe (9), die eine Öffnung des Gehäuses (1) verschließt und durch die Licht von einem Innenraum des Gehäuses (1) in eine Umgebung hindurchtritt,
    - mit Mittel (10) zur Enttauung und/oder Enteisung der Abschlussscheibe (9),
    dadurch gekennzeichnet, dass die Abschlussscheibe (9) ein temperaturabhängiges Wellenlängenverschiebemittel aufweist, mittels dessen spektrale Anteile des Lichtes temperaturabhängig teilweise oder vollständig in einen infraroten Wellenlängenbereich verschoben wird, und als Mittel zur Enttauung und/oder Enteisung der Abschlussscheibe (9) dient.
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