EP4343200A1 - Signalleuchtvorrichtung oder beleuchtungsvorrichtung für einen kraftfahrzeugscheinwerfer - Google Patents

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EP4343200A1
EP4343200A1 EP22196548.6A EP22196548A EP4343200A1 EP 4343200 A1 EP4343200 A1 EP 4343200A1 EP 22196548 A EP22196548 A EP 22196548A EP 4343200 A1 EP4343200 A1 EP 4343200A1
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EP
European Patent Office
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light
sub
total reflection
light exit
area
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Application number
EP22196548.6A
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English (en)
French (fr)
Inventor
Petr Mahel
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ZKW Group GmbH
Original Assignee
ZKW Group GmbH
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Publication date
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    • F21Y2115/10—Light-emitting diodes [LED]

Definitions

  • the invention further relates to a motor vehicle headlight comprising one or more such devices.
  • the invention also relates to a motor vehicle comprising one or more such devices and/or one or more motor vehicle headlights according to the invention.
  • two lighting functions such as a daytime running light (TFL) and a direction indicator (FRA) can be implemented with a single light guide.
  • the light guide body has two light exit surfaces, which form a common overall light exit surface.
  • the two light exit surfaces lie one above the other, with one of the light exit surfaces, for example the upper one, being at the same height, i.e. opposite one or more light sources which can couple light into the light body.
  • a beam dividing device is provided in the light guide body, which divides the coupled-in light into the two light exit surfaces.
  • the opening surfaces lie in the plane of the total reflection surface.
  • the total reflection surface can be faceted, i.e. divided into several, preferably flat, facets.
  • the opening surfaces lie in the plane of the respective facet, from which the depression extends into the light-guiding body.
  • the light emitted by the light source or sources is divided according to the ratio of the size of the two light exit surfaces, so that it can be achieved that both light exit surfaces are irradiated with the same light intensity and thus have the same luminance or surface brightness.
  • one of the light exit surfaces for example the lower light exit surface, has a larger surface area than the other, for example the upper light exit surface.
  • the further lateral surfaces are aligned essentially parallel to or in the direction of the light rays striking the individual structure, i.e. preferably parallel to the main radiation direction.
  • the depressions are pyramid-shaped, with a triangular opening, base surface and two lateral surfaces extending into the light-guiding body.
  • Triangular does not necessarily mean that the connecting lines between two corner points of the “triangle” have to be straight (in this respect it is a “modified” triangle).
  • pyramid-shaped means that the shape of the recess is similar but not necessarily identical to a pyramid, for example in that the lateral surfaces are not flat but curved.
  • the depressions are at least partially cylindrical.
  • the depression is a “cutout” in the light-guiding body or in the total reflection surface, with a lateral surface of the depression being designed in the form of a part of a cylinder jacket. This lateral surface or the height of the cylinder jacket runs essentially vertically.
  • the incident light rays are directed to the first light exit surface via this surface.
  • the depression is delimited by three further, preferably flat lateral surfaces, which "open" into the opening of the depression.
  • the base surface is preferably curved, in particular into the light-guiding body.
  • a surface normal to the base surface thus runs essentially parallel to the light guide main propagation direction, it being provided, for example, that the surface normal runs through the geometric center of the lateral surface and in particular runs normal to a tangential surface to the base surface at this center.
  • This curvature can achieve a splitting/expanding effect on an incident light bundle of parallel light rays S1, so that the light rays are evenly distributed over the light exit surface and this shines evenly brightly.
  • the other lateral surfaces are flat.
  • two lateral lateral surfaces and a bottom lateral surface are provided, which are preferably flat.
  • the flat lateral surfaces preferably extend parallel to the main direction of propagation of the light guide.
  • the individual structures are arranged uniformly and/or in rows and/or in columns distributed over the total reflection surface.
  • the first light exit surface, but also the second light exit surface are "supplied” with light from the light sources as completely as possible.
  • two or more light sources are provided, with the coupling section for one or more of the light sources being designed in such a way, for example in the form of a collimator, that the light rays emitted by each light source are essentially in the light guide's main propagation direction aligned are preferably arranged in a row, in particular laterally next to each other and transversely to the light guide main propagation direction.
  • the coupling section is designed in the form of a collimator.
  • two light sources are provided per collimator, for example one of a first color LED (e.g. like) and a second color LED (e.g. orange or yellow), whereby the device has two light functions, on the one hand the function of one Daytime running lights/position lights and on the other hand the function of a direction indicator can be realized.
  • the homogeneity and beam characteristics are similar for both light functions - the entire light exit surface either lights up in the first color or flashes in the second color.
  • the light exit surfaces directly adjoin one another, in particular converge in a straight edge, and/or a light exit surface is arranged above the other light exit surface.
  • the two light exit surfaces can be inclined to one another at an angle greater than 90°, so that a V-shaped arrangement of the two light exit surfaces relative to one another results.
  • a total reflection surface arranged obliquely to the marked straight line enables the illumination of obliquely shaped light guide bodies or light exit surfaces - viewed in the main radiation direction - due to the light rays that are totally reflected in the corresponding direction.
  • the upper light exit surface is approximately at the same height as the one or more light sources, and / or preferably the total reflection surface is approximately at the same height as the at least one light source.
  • the total reflection surface runs transversely to the main direction of propagation of the light guide, and is preferably inclined in such a way that an upper edge region is closer to the at least one light source than a lower edge region.
  • the total reflection surface is divided into several facets, with facets lying laterally next to one another, and with the facets preferably each being rotated at an angle greater than 0° and less than 90° relative to the main direction of propagation of the light guide.
  • each facet represents a substantially rectangular, flat surface.
  • the normal vector on this surface can be divided into a horizontal component, which is in a substantially horizontal plane which contains the light guide main propagation direction X, and into a vertical component, which is in a vertical plane, which is normal to the plane parallel to the essentially horizontal plane.
  • all facets are rotated by the same angle with respect to the main light guide propagation direction.
  • tilt angle is the angle that the horizontal component of the normal vector makes to the main direction of propagation of the light guide.
  • the facets lie next to each other in one or more rows one above the other.
  • the facets have the advantage over a non-faceted total reflection surface (i.e. with a continuous, flat total reflection surface) that with a second light exit surface running obliquely to the main direction of light guide propagation, the entire total reflection surface would have to be rotated by the said angle, which means that this surface is very large would require installation space.
  • the at least one light source is designed as an LED or comprises at least one LED.
  • the Figures 1 - 4 show a signal light or lighting device 10 for a motor vehicle or for a motor vehicle headlight.
  • the device 10 comprises a light-guiding body 100 and light sources 50 assigned to it.
  • the light-guiding body 100 has a coupling section 110 and a light exit region 160. Via the coupling section 110, light rays emitted by the light sources 50 can be coupled into the light-guiding body 100, where they propagate in the light-guiding body 100 and emerge from the light-guiding body 100 via the light exit region 160.
  • the coupling section 110 is designed in such a way, for example in the form of a collimator 111 or several collimators, that the light beams emitted by the at least one light source 50 are essentially aligned in a main fiber optic propagation direction X and are in the direction S1 parallel to the fiber optic main propagation direction X im Light guide body 100 propagate.
  • the light sources 50 are preferably arranged in a row, in particular laterally next to one another and transversely to the light guide main propagation direction X.
  • the light sources are, for example, each designed as an LED or include at least one LED.
  • the light exit area 160 comprises two light exit surfaces 161, 162.
  • the light exit surfaces 161, 162 directly adjoin one another and converge in a straight edge.
  • a (first) light exit surface 161 lies above the other, second light exit surface 162.
  • the two light exit surfaces 161, 162 are inclined to one another at an angle that is preferably greater than 90°, so that a V-shaped arrangement of the two light exit surfaces relative to one another results.
  • the upper light exit surface 161 is approximately at the same height as the one or more light sources 50, and preferably the total reflection surface 201 is also approximately at the same height as the at least one light source 50.
  • one of the light exit surfaces for example the lower light exit surface 162
  • the light-guiding body 100 preferably consists of a transparent solid body, which is formed from a transparent material in which the coupled-in light can propagate.
  • the light guide body 100 has a beam splitter device 200, the beam splitter device 200 comprising a total reflection surface 201, which totally reflects at least part of the light rays S1 striking it, so that these totally reflected light rays S3 are reflected in the light guide body 100 in a direction Z deviating from the light guide body.
  • Main direction of propagation X especially downwards.
  • the total reflection surface 201 has individual optical structures 202, which are designed such that at least a portion of the light rays S1 striking an individual structure 202 emerge from the light guide body 100 via the individual structure 202 and re-enter via a re-entry surface 203 enters the light guide body 100, the re-entered light rays S2 being directed to the first light exit surface 161, which lies opposite the re-entry surface 203, so that these light rays emerge from the first light exit surface 161 in a main radiation direction Y (light rays S4).
  • the light exit surface 161 and/or the re-entry surface 203 can have optical structures or elements in order to direct the emerging light S4 in a desired direction (the main emission direction Y).
  • the light rays S3 that are totally reflected from the total reflection surface 201 are totally reflected again on a back side 101 of the light guide body 100 and are thereby deflected to the second light exit surface 162 light rays S3 ', where the light rays S5 also emerge from the light guide body 100 in the direction of the main radiation direction Y.
  • the second light exit surface 162 can in turn have optical structures in order to emit the light beams S5 in the desired direction and/or to ensure further homogenization of the emitted light.
  • a so-called “distinct” straight line g50 can be seen, which lies in a horizontal plane and runs perpendicular to the main light propagation direction X.
  • the row of light sources 50 runs parallel to the marked straight line g50.
  • the two straight lines g161, g162 now run obliquely to the marked straight line g50 or obliquely to the main light propagation direction X.
  • the straight line g201 which results from a horizontal section through the total reflection surface 201, assuming that the total reflection surface 201 is flat, also runs obliquely to the marked straight line g50.
  • the straight lines g161, g162, g203 can be arranged parallel to one another, but can also run obliquely to one another.
  • the individual structures 202 are arranged uniformly and/or in rows and/or in columns over the total reflection surface 201, as shown in the figures, for example Figure 1 or Figure 5 is easy to see.
  • the total reflection surface 201 is divided into several facets 201A, with facets 201A lying laterally next to one another, and with the facets preferably each at an angle greater than 0 ° and less than 90 ° against the light guide main propagation direction X are twisted. Preferably, all facets are rotated by the same angle with respect to the light guide main propagation direction X.
  • each facet represents a substantially rectangular, flat surface.
  • the normal vector on this surface can be converted into a horizontal component, which is in an im Substantially horizontal plane, which contains the light guide main propagation direction
  • the angle mentioned above is the angle that the horizontal component of the normal vector makes to the main light guide propagation direction X.
  • the facets lie next to each other in one or more rows one above the other.
  • the facets have the advantage over a non-faceted total reflection surface (i.e. with a continuous, flat total reflection surface) that with a second light exit surface running obliquely to the main direction of light guide propagation, the entire total reflection surface would have to be rotated by the said angle, which means that this surface is very large would require installation space. Due to the faceting, it is not necessary to twist a large, continuous surface, but "only" a number/variety of surfaces are twisted, which take up little space due to their significantly smaller extent in the lateral direction compared to a continuous surface take.
  • each individual structure 202 is designed as a depression in the total reflection surface 201 or, precisely speaking, as a depression in the light-guiding body 100, starting from the total reflection surface 201.
  • Such a depression is, starting from an opening 2021 in the light-guiding body 100 (i.e. in the total reflection surface), delimited by lateral surfaces 2022, 2023, 2024 extending into the light-guiding body 100, one of the lateral surfaces, the so-called base surface 2022, being so is oriented so that light rays S1 striking it pass through the base surface 2022 in the direction of the first light exit surface 161.
  • the depressions 202 are "pyramid-shaped", with a triangular opening 2021 and base surface 2022 and the two further lateral surfaces 2023, 2024 which extend into the light-guiding body 100.
  • Triangular does not necessarily mean that the connecting lines between two corner points of the “triangle” have to be straight (in this respect it is a “modified” triangle).
  • pyramid-shaped means that the shape of the recess is similar but not necessarily identical to a pyramid, for example in that the lateral surfaces are not flat but curved.
  • the two further lateral surfaces 2023, 2024 are preferably flat and are aligned essentially parallel to or in the direction of the light beams striking the individual structure 202, i.e. preferably parallel to the main light guide propagation direction X.
  • the base surface 2022 in particular into the light guide body 100, is curved.
  • a surface normal to the base surface 2022 thus runs essentially parallel to the light guide main propagation direction
  • This curvature can (see Figure 7 ) a splitting/expanding effect on an incident light bundle of parallel light rays S1 can be achieved, so that the light rays are evenly distributed on the light exit surface 161 and this shines evenly brightly.
  • the depressions 202 are at least partially cylindrical.
  • This design of the depressions 202 is advantageous here, since in this variant the excellent straight line g50 and the straight line g161 (see the explanations for these terms in the variant according to Figure 1 ) run parallel to each other ( Figure 9 ) and transverse and normal to the main fiber optic propagation direction X run.
  • the lines g161, g162, g201 also run parallel to the marked line g50.
  • the depressions are each a "cutout" in the light-guiding body or in the total reflection surface, starting from the total reflection surface 201, with a lateral surface 2022 of the depression being designed in the form of part of a cylinder jacket. This lateral surface or the height of the cylinder jacket runs essentially vertically.
  • the incident light rays S1 are directed to the first light exit surface 161 via this lateral surface 2022.
  • the lateral surface is preferably curved, in particular curved into the light guide body 100, so that as in the embodiment according to Figure 1 the light rays S1 are "scattered” accordingly (splitting/expanding effect on an incident light bundle of parallel light rays S1), so that the light exit surface 161 is subsequently illuminated more evenly.
  • the depression 202 is delimited by three further, preferably flat lateral surfaces 2023, 2024a, 2024b, which "open" into the opening of the depression.
  • these surfaces are two lateral lateral surfaces 2024a, 2024b and a bottom lateral surface 2023, which are preferably flat.
  • These flat lateral surfaces 2023, 2024a, 2024b preferably extend parallel to the main radiation direction X.
  • the opening surfaces lie in the plane of the total reflection surface.
  • the total reflection surface can be faceted, i.e. divided into several, preferably flat, facets.
  • the opening surfaces lie in the plane of the respective facet, from which the depression extends into the light-guiding body.
  • the area A total can be calculated by the sum of the areas of the facets 201A, starting from which areas the depressions 202 extend into the light-guiding body 100.
  • the light emitted by the light source or sources is divided according to the ratio of the size of the two light exit surfaces, so that it can be achieved that both light exit surfaces are irradiated with the same light intensity and thus have the same luminance or surface brightness.

Landscapes

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Signalleucht- oder Beleuchtungsvorrichtung (10) für ein Kraftfahrzeug oder für einen Kraftfahrzeugscheinwerfer, umfassend Lichtquellen (50) zur Emission von Lichtstrahlen und einen Lichtleitkörper (100) mit zwei Lichtaustrittsflächen (161, 162). Der Lichtleitkörper (100) umfasst eine Strahlteilvorrichtung (200) mit einer Totalreflexions-Fläche (201) welche einen Teil der auf sie auftreffenden Lichtstrahlen (S1) totalreflektiert und in eine Richtung (Z) abweichend von der Lichtleiter-Hauptausbreitungsrichtung (X) umlenkt zu einer der beiden Lichtaustrittsflächen (162). Die Totalreflexions-Fläche (201) weist optische Einzel-Strukturen (202) aufweist, welche auftreffende Lichtstrahlen (S1) zu der der anderen Lichtaustrittsfläche (161) durchtreten lassen. Jede optische Einzel-Struktur (202) ist als Vertiefung in der Totalreflexions-Fläche (201) ausgebildet, wobei eine Vertiefung, ausgehend von einer Öffnung (2021) in dem Lichtleitkörper (100), von sich in den Lichtleitkörper (100) hinein erstreckenden Mantelflächen (2022, 2023, 2024; 2022, 2023, 2024a, 2024b) begrenzt ist, wobei eine der Mantelflächen, die sogenannten Basisfläche (2022), derart orientiert ist, dass auf sie auftreffende Lichtstrahlen (S1) durch die Basisfläche (2022) in Richtung der ersten Lichtaustrittsfläche (161) durchtreten, und wobei jede Öffnung (2021) eine Fläche, die sogenannte Öffnungs-Fläche, in der Totalreflexions-Fläche (201) ausnimmt, wobei eine Öffnungs-Fläche einen Öffnungs-Flächeninhalt A<sub>B,i</sub> aufweist, die Totalreflexions-Fläche (201) einen Gesamtflächeninhalt A<sub>ges</sub> aufweist, wobei A<sub>ges</sub> die Summe aller Öffnungs-Flächeninhalte beinhaltet, und die erste Lichtaustrittsfläche (161) einen erste Flächeninhalt A<sub>1</sub> und die zweite Lichtaustrittsfläche (162) einen zweiten Flächeninhalt A<sub>2</sub> aufweist, und wobei gilt Σ<sub>i</sub>A<sub>B,i</sub> /(A<sub>ges</sub> - Σ<sub>i</sub>A<sub>B,i</sub>)/ = A<sub>1</sub>/A<sub>2</sub>.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Signalleucht- oder Beleuchtungsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug oder für einen Kraftfahrzeugscheinwerfer, umfassend:
    • zumindest eine Lichtquelle zur Emission von Lichtstrahlen,
    • einen der zumindest einen Lichtquelle zugeordneten Lichtleitkörper, wobei
    der Lichtleitkörper einen Einkoppelabschnitt sowie einen Lichtaustrittsbereich umfasst, wobei über den Einkoppelabschnitt Lichtstrahlen, welche von der zumindest einen Lichtquelle emittiert werden, in den Lichtleitkörper eingekoppelt werden, sich in dem Lichtleitkörper fortpflanzen, und über den Lichtaustrittsbereich aus dem Lichtleitkörper austreten, wobei der Lichtaustrittsbereich zwei Lichtaustrittsflächen umfasst, wobei der Einkoppelabschnitt derart, z.B. in Form eines Kollimators, ausgebildet ist, dass die von der zumindest einen Lichtquelle emittierten Lichtstrahlen im Wesentlichen in eine Lichtleiter-Hauptausbreitungsrichtung ausgerichtet werden, und wobei der Lichtleitkörper eine Strahlteilvorrichtung umfasst, wobei die Strahlteilvorrichtung eine Totalreflexions-Fläche umfasst, welche zumindest einen Teil der auf sie auftreffenden Lichtstrahlen totalreflektiert, sodass diese Lichtstrahlen sich im Lichtleitkörper in einer Richtung abweichend von der Lichtleiter-Hauptausbreitungsrichtung fortpflanzen, und wobei die Totalreflexions-Fläche optische Einzel-Strukturen aufweist, die derart ausgebildet sind, dass zumindest ein Teil der auf eine Einzel-Struktur auftreffenden Lichtstrahlen über die Einzel-Struktur aus dem Lichtleitkörper austritt, über eine Wiedereintrittsfläche wieder in den Lichtleitkörper eintritt, wobei die wiedereingetretenen Lichtstrahlen zu einer der Lichtaustrittsflächen, der "ersten" Lichtaustrittsfläche, welche erste Lichtaustrittsfläche der Wiedereintrittsfläche gegenüber liegt, gelenkt werden, sodass diese Lichtstrahlen aus der ersten Lichtaustrittsfläche in einer Hauptabstrahlrichtung austreten können, und wobei die von der Totalreflexions-Fläche totalreflektierten Lichtstrahlen an einer Rückseite des Lichtleitkörpers totalreflektiert und dadurch zu der zweiten Lichtaustrittsfläche umgelenkt werden, wo die Lichtstrahlen in Richtung der Hauptabstrahlrichtung aus dem Lichtleitkörper austreten, wobei jede optische Einzel-Struktur als Vertiefung in der Totalreflexions-Fläche ausgebildet ist, wobei eine Vertiefung, ausgehend von einer Öffnung in dem Lichtleitkörper, von sich in den Lichtleitkörper hinein erstreckenden Mantelflächen begrenzt ist, wobei eine der Mantelflächen, die sogenannten Basisfläche, derart orientiert ist, dass auf sie auftreffende Lichtstrahlen durch die Basisfläche in Richtung der ersten Lichtaustrittsfläche durchtreten.
  • Weiters betrifft die Erfindung einen Kraftfahrzeugscheinwerfer umfassend eine oder mehrere solcher Vorrichtungen.
  • Außerdem betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug umfassend eine oder mehrere solcher Vorrichtungen und/oder einen oder mehrere Kraftfahrzeugscheinwerfer gemäß der Erfindung.
  • Mit einer solchen Vorrichtung können beispielsweise zwei Lichtfunktionen, etwa ein Tagfahrlicht (TFL) und ein Fahrtrichtungsanzeiger (FRA) mit einem einzigen Lichtleitkörper realisiert werden. Der Lichtleitkörper verfügt dazu über zwei Lichtaustrittsflächen, welche eine gemeinsame Gesamtlichtaustrittsfläche bilden.
  • Aus designtechnischen Gründen sind häufig speziell geformte Lichtaustrittsflächen gewünscht. Bei der gegenständlichen Vorrichtung sind beispielsweise zwei Lichtaustrittsflächen vorgesehen, welche typischer Weise unterschiedlich groß und /oder hinsichtlich ihrer Gestalt unterschiedlich geformt sind.
  • Beispielsweise liegen die beiden Lichtaustrittsflächen übereinander, wobei eine der Lichtaustrittsflächen, z.B. die obere, auf gleicher Höhe, d.h. gegenüber einer oder mehreren Lichtquellen, welche Licht in den Lichtkörper einkoppeln können, liegt.
  • In dem Lichtleitkörper ist eine Strahlteilvorrichtung vorgesehen, welche das eingekoppelte Licht zu den beiden Lichtaustrittsflächen aufteilt.
  • Es hat sich als problematisch herausgestellt, bei einer solchen Vorrichtung ein homogenes Erscheinungsbild für den Fall, über beide Lichtaustrittsflächen Licht gleichzeitig austritt, zu erreichen. Dadurch ist es häufig notwendig, eine zweiteilige Ausführung mit zwei Lichtleitkörpern zu wählen, was allerdings dem häufigen Wunsch nach einer einteiligen Ausgestaltung entgegenläuft.
  • Es ist dementsprechend eine Aufgabe der Erfindung, eine Lösung dafür anzugeben, wie für eine eingangs beschriebene Vorrichtung ein homogenes Erscheinungsbild erreicht werden kann.
  • Diese Aufgabe wird mit einer eingangs beschriebenen Vorrichtung dadurch gelöst, dass erfindungsgemäß jede Öffnung eine Fläche, die sogenannte Öffnungs-Fläche, in der Totalreflexions-Fläche ausnimmt, wobei eine Öffnungs-Fläche einen Öffnungs-Flächeninhalt AB,i aufweist, die Totalreflexions-Fläche einen Gesamtflächeninhalt Ages aufweist, wobei Ages die Summe aller Öffnungs-Flächeninhalte beinhaltet, und die erste Lichtaustrittsfläche einen erste Flächeninhalt A1 und die zweite Lichtaustrittsfläche einen zweiten Flächeninhalt A2 aufweist, und wobei gilt ∑ i A B , i / A ges − ∑ i A B , i / = A 1 / A 2
    Figure imgb0001
  • Diese allgemeine Formel gilt unter der Annahme, dass die Vertiefungen, d.h. insbesondere die Öffnungen der Vertiefungen, unterschiedlich groß sein können. Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die Vertiefungen, insbesondere deren Öffnungen, gleich groß sind, also denselben Öffnungs-Flächeninhalt aufweisen. Wenn n Vertiefungen vorgesehen sind, vereinfacht sich obige Formel (AB ist der Flächeninhalt der Öffnungs-Flächeninhalt einer Vertiefung) zu n A B / A ges − n A B = A 1 / A 2
    Figure imgb0002
  • Die Öffnungs-Flächen liegen, bei angenommener ebener Total-Reflexionsfläche, in der Ebene der Total-Reflexionsfläche. Wie weiter unten beschrieben, kann die Total-Reflexionsfläche facettiert sein, d.h. in mehrere, vorzugsweise ebene Facetten unterteilt sind. Die Öffnungs-Flächen liegen in diesem Fall in der Ebene der jeweiligen Facette, von welche ausgehend sich die Vertiefung in den Lichtleitkörper hinein erstreckt.
  • Mit der erfindungsgemäßen Ausgestaltung wird erreicht, dass das von der oder den Lichtquellen emittierte Licht entsprechend dem Verhältnis der Größe der beiden Lichtaustrittsflächen aufgeteilt wird, sodass erreicht werden kann, dass beide Lichtaustrittsflächen mit gleicher Lichtstärke bestrahlt werden und somit die gleiche Leuchtdichte bzw. Flächenhelligkeit aufweisen.
  • Es kann dabei vorgesehen sein, dass eine der Lichtaustrittsflächen, z.B. die untere Lichtaustrittsfläche, einen größeren Flächeninhalt als die andere, z.B. die obere Lichtaustrittsfläche, aufweist.
  • Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.
  • Es kann vorgesehen sein, dass die weiteren Mantelflächen im Wesentlichen parallel zu bzw. in Richtung der auf die Einzel-Struktur auftreffenden Lichtstrahlen, d.h. vorzugsweise parallel zu der Hauptabstrahlrichtung, ausgerichtet sind.
  • Damit wird erreicht, dass diese Mantelflächen die auf die Vertiefung treffenden Lichtstrahlen nicht oder so wenig wie möglich beeinflussen.
  • Beispielsweise ist vorgesehen, dass die Vertiefungen pyramidenförmig ausgebildet sind, mit einer dreieckförmigen Öffnung, Basisfläche und zwei sich in den Lichtleitkörper hinein erstreckenden Mantelflächen.
  • "Dreieckförmig" heißt dabei nicht zwingend, dass die Verbindungslinien zwischen zwei Eckpunkten des "Dreiecks" gerade sein müssen (insofern handelt es sich um ein "modifiziertes" Dreieck). Genauso bedeutet "pyramidenförmig", dass die Gestalt der Vertiefung ähnlich aber nicht zwingend ident zu einer Pyramide ist, beispielsweise indem Mantelflächen nicht eben, sondern gekrümmt ausgestaltet sind.
  • Es kann vorgesehen sein, dass die Vertiefungen zumindest abschnittsweise zylinderförmig ausgebildet sind.
  • Es handelt sich in diesem Fall bei der Vertiefung um einen "Ausschnitt" in dem Lichtleitkörper bzw. in der Totalreflexions-Fläche, wobei eine Mantelfläche der Vertiefung in Form eines Teiles eines Zylindermantels ausgebildet ist. Diese Mantelfläche bzw. die Höhe des Zylindermantels verläuft im Wesentlichen vertikal.
  • Über diese Fläche werden die auftreffenden Lichtstrahlen zu der ersten Lichtaustrittsfläche gelenkt.
  • Begrenzt wird die Vertiefung von drei weiteren, vorzugsweise ebenen Mantelflächen, welche in die Öffnung der Vertiefung "münden".
  • Vorzugsweise ist die Basisfläche, insbesondere in den Lichtleitkörper hinein, gekrümmt ausgebildet.
  • Eine Flächennormale auf die Basisfläche verläuft somit im Wesentlichen parallel zu der Lichtleiter-Hauptausbreitungsrichtung, wobei beispielsweise vorgesehen ist, dass die Flächennormale durch den geometrischen Mittelpunkt der Mantelfläche verläuft und insbesondere normal auf eine Tangentialfläche an die Basisfläche in diesem Mittelpunkt verläuft.
  • Durch diese Krümmung kann eine aufspaltende/aufweitende Wirkung auf ein einfallendes Lichtbündel aus parallelen Lichtstrahlen S1 erreicht werden, sodass die Lichtstrahlen gleichmäßig auf die Lichtaustrittsfläche verteilt werden und diese gleichmäßig hell leuchtet.
  • Es kann vorgesehen sein, dass die anderen Mantelflächen eben ausgebildet sind.
  • Beispielsweise sind bei einer zylinderförmig ausgebildeten Vertiefung zwei seitliche Mantelflächen und eine Boden-Mantelfläche vorgesehen, die vorzugsweise eben ausgebildet sind.
  • Vorzugsweise erstrecken sich die ebenen Mantelflächen parallel zu der Lichtleiter-Hauptausbreitungsrichtung.
  • Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die Einzel-Strukturen gleichmäßig und/oder in Zeilen und/oder in Spalten über die Totalreflexions-Fläche verteilt angeordnet sind.
  • Damit kann erreicht werden, dass die erste Lichtaustrittsfläche, aber auch die zweite Lichtaustrittsfläche möglichst vollflächig mit Licht der Lichtquellen "versorgt" werden.
  • Es kann vorgesehen sein, dass zwei oder mehr Lichtquellen vorgesehen sind, wobei für jeweils für eine oder für mehrere der Lichtquellen der Einkoppelabschnitt derart, z.B. in Form eines Kollimators, ausgebildet ist, dass die von jeder Lichtquelle emittierten Lichtstrahlen im Wesentlichen in die Lichtleiter-Hauptausbreitungsrichtung ausgerichtet werden, wobei vorzugsweise die Lichtquellen in einer Reihe, insbesondere seitlich nebeneinander und quer zu der Lichtleiter-Hauptausbreitungsrichtung, angeordnet sind.
  • Auch im Fall von lediglich einer Lichtquelle ist vorzugsweise vorgesehen, dass der Einkoppelabschnitt in Form eines Kollimators ausgebildet ist.
  • Bei mehreren Lichtquellen kann auch vorgesehen sein, dass pro Kollimator jeweils zwei Lichtquellen, beispielsweise eine einer ersten Farbe LED (z.B. wie) und einer zweiten Farbe LED (z.B. orange oder gelb) vorgesehen sind, wodurch mit der Vorrichtung zwei Lichtfunktionen, einerseits die Funktion eines Tagfahrlichtes/ Positionslichtes und andererseits die Funktion eines Fahrtrichtungsanzeigers realisiert werden können. Homogenität bzw. Abstrahlcharakteristik sind bei beiden Lichtfunktionen ähnlich - die gesamte Lichtaustrittsfläche leuchtet entweder in der ersten oder blinkt in der zweiten Farbe.
  • Weiters kann vorgesehen sein, dass die Lichtaustrittsflächen unmittelbar aneinander angrenzen, insbesondere in einer geraden Kante zusammenlaufen, und/oder eine Lichtaustrittsfläche oberhalb der anderen Lichtaustrittsfläche angeordnet ist.
  • Insbesondere können die beiden Lichtaustrittsflächen unter einem Winkel größer 90° zueinander geneigt sein können, sodass sich eine V-förmige Anordnung der beiden Lichtaustrittsflächen zueinander ergibt.
  • Es kann vorgesehen sein, dass bei einem Schneiden der Lichtaustrittsflächen mit einer Horizontalfläche sich unter der Annahme, dass die Lichtaustrittsflächen eben ausgebildet sind, Schnittgeraden ergeben, welche
    • entweder parallel zu einer ausgezeichneten Geraden verlaufen, oder
    • schräg zu einer ausgezeichneten Geraden verlaufen,
    wobei die ausgezeichnete Gerade eine Gerade ist, welche in einer Horizontalebene liegt und senkrecht zu der Licht-Hauptausbreitungsrichtung verläuft.
  • Weiters kann vorgesehen sein, dass eine Schnittgerade, die sich bei einem Horizontalschnitt durch die Total-Reflexionsfläche ergibt, unter der Annahme, dass die Total-Reflexionsfläche eben ausgebildet ist, entweder
    • parallel zu der ausgezeichneten Gerade oder
    • schräg zu der ausgezeichneten Geraden ist.
  • Eine zur ausgezeichneten Geraden schräg angeordnete Total-Reflexionsfläche ermöglicht, aufgrund der in die entsprechende Richtung totalreflektierten Lichtstrahlen, die Ausleuchtung von - in Hauptabstrahlrichtung gesehen - schräg geformten Lichtleitkörpern bzw. Lichtaustrittsflächen.
  • Es kann vorgesehen sein, dass die obere Lichtaustrittsfläche in etwa auf gleicher Höhe wie die eine oder die mehreren Lichtquellen liegt, und/oder wobei vorzugsweise die Totalreflexions-Fläche in etwa auf gleicher Höhe wie die zumindest eine Lichtquelle liegt.
  • Weiters kann vorgesehen sein, dass die Totalreflexions-Fläche quer zur Lichtleiter-Hauptausbreitungsrichtung verläuft, und vorzugsweise derart geneigt ist, dass ein oberer Randbereich näher bei der zumindest einen Lichtquelle liegt als ein unterer Randbereich.
  • Von Vorteil kann sein, wenn die Totalreflexions-Fläche in mehrere Facetten unterteilt ist, wobei Facetten seitlich nebeneinander liegen, und wobei vorzugsweise die Facetten jeweils unter einem Winkel größer 0° und kleiner 90° gegen die Lichtleiter-Hauptausbreitungsrichtung verdreht sind.
  • Beispielsweise stellt jede Facette eine im Wesentlichen rechteckförmige, ebene Fläche dar. Der Normalvektor auf diese Fläche kann in eine Horizontalkomponente, welche in einer im Wesentlichen horizontal liegenden Ebene, welche die Lichtleiter-Hauptausbreitungsrichtung X enthält, sowie in eine Vertikalkomponente, welche in einer Vertikalebene, welche normal zu der parallel zu der im Wesentlichen horizontalen Ebene verläuft, zerlegt werden.
  • Vorzugsweise sind alle Facetten um denselben Winkel in Bezug auf die Lichtleiter-Hauptausbreitungsrichtung verdreht.
  • Der oben angesprochene Winkel (Verdrehwinkel) ist jener Winkel, den die Horizontalkomponente des Normalvektors zu der Lichtleiter-Hauptausbreitungsrichtung einnimmt.
  • Die Facetten liegen beispielsweise nebeneinander in einer oder mehreren übereinander liegenden Reihen.
  • Die Facetten haben den Vorteil gegenüber einer nicht-facettierten Total-Reflexionsfläche (d.h. bei einer durchgehenden, ebenen Totalreflexionsfläche), dass bei einer schräg zur Lichtleiter-Hauptausbreitungsrichtung verlaufenden zweiten Lichtaustrittsfläche die gesamte TotalReflexionsfläche um den besagten Winkel verdreht sein müsste, wodurch diese Fläche sehr viel Bauraum benötigen würde.
  • Es kann vorgesehen sein, dass die zumindest eine Lichtquelle als LED ausgebildet ist oder zumindest eine LED umfasst.
  • Im Folgenden ist die Erfindung an Hand beispielhafter Figuren näher erörtert. Es zeigt
    • Fig. 1
    eine perspektivische Ansicht einer ersten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung,
    Fig. 2
    die Vorrichtung aus Figur 1 in einer Ansicht von oben,
    Fig. 3
    die Vorrichtung aus Figur 1 in einer schematischen Seitenansicht,
    Fig. 4
    einen schematischen Vertikalschnitt durch eine Vorrichtung aus Figur 1 parallel zu der Lichtleiter-Hauptausbreitungsrichtung,
    Fig. 5
    einen Detailausschnitt der Total-Reflexionsfläche der Vorrichtung aus Figur 1,
    Fig. 6
    eine Detailansicht einer Vertiefung in der der Total-Reflexionsfläche aus Figur 5,
    Fig. 7
    einen Horizontalschnitt durch die Vertiefung aus Figur 6,
    Fig. 8
    einen Vertikalschnitt parallel zu der Lichtleiter-Hauptausbreitungsrichtung durch die Vertiefung aus Figur 6,
    Fig. 9
    eine zweite Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung in einer Ansicht von oben,
    Fig. 10
    einen schematischen Vertikalschnitt durch eine Vorrichtung aus Figur 9 parallel zu der Lichtleiter-Hauptausbreitungsrichtung,
    Fig. 11
    eine Detailansicht einer Vertiefung in der der Total-Reflexionsfläche der Vorrichtung aus Figur 11,
    Fig.12
    einen Horizontalschnitt durch die Vertiefung aus Figur 11, und
    Fig. 13
    einen Vertikalschnitt parallel zu der Lichtleiter-Hauptausbreitungsrichtung durch die Vertiefung aus Figur 11.
  • Die Figuren 1 - 4 zeigen eine Signalleucht- oder Beleuchtungsvorrichtung 10 für ein Kraftfahrzeug oder für einen Kraftfahrzeugscheinwerfer. Die Vorrichtung 10 umfasst einen Lichtleitkörper 100 sowie diesem zugeordnete Lichtquellen 50. Der Lichtleitkörper 100 weist einen Einkoppelabschnitt 110 sowie einen Lichtaustrittsbereich 160 auf. Über den Einkoppelabschnitt 110 können Lichtstrahlen, welche von den Lichtquellen 50 emittiert werden, in den Lichtleitkörper 100 eingekoppelt werden, wo sie sich in dem Lichtleitkörper 100 fortpflanzen und über den Lichtaustrittsbereich 160 aus dem Lichtleitkörper 100 austreten.
  • Der Einkoppelabschnitt 110 ist derart, z.B. in Form eines Kollimators 111 oder mehrerer Kollimatoren ausgebildet, dass die von der zumindest einen Lichtquelle 50 emittierten Lichtstrahlen im Wesentlichen in eine Lichtleiter-Hauptausbreitungsrichtung X ausgerichtet werden und sich in die Richtung S1 parallel zu Lichtleiter-Hauptausbreitungsrichtung X im Lichtleitkörper 100 fortpflanzen.
  • Die Lichtquellen 50 sind vorzugsweise in einer Reihe, insbesondere seitlich nebeneinander und quer zu der Lichtleiter-Hauptausbreitungsrichtung X angeordnet. Die Lichtquellen sind beispielsweise jeweils als LED ausgebildet ist oder umfassen zumindest eine LED.
  • Der Lichtaustrittsbereich 160 umfasst zwei Lichtaustrittsflächen 161, 162. Die Lichtaustrittsflächen 161, 162 grenzen unmittelbar aneinander an und laufen in einer geraden Kante zusammenlaufen. Eine (erste) Lichtaustrittsfläche 161 liegt oberhalb der anderen, zweiten Lichtaustrittsfläche 162. Die beiden Lichtaustrittsflächen 161, 162 sind unter einem Winkel, der vorzugsweise größer 90° ist, zueinander geneigt, sodass sich eine V-förmige Anordnung der beiden Lichtaustrittsflächen zueinander ergibt.
  • Vorzugsweise, wie gezeigt, liegt die obere Lichtaustrittsfläche 161 in etwa auf gleicher Höhe wie die eine oder die mehreren Lichtquellen 50, und vorzugsweise liegt auch die Totalreflexions-Fläche 201 in etwa auf gleicher Höhe der zumindest eine Lichtquelle 50.
  • Es kann dabei vorgesehen sein, dass eine der Lichtaustrittsflächen, z.B. die untere Lichtaustrittsfläche 162, einen größeren Flächeninhalt als die andere, z.B. die obere Lichtaustrittsfläche 161, aufweist.
  • Der Lichtleitkörper 100 besteht vorzugsweise aus einem transparenten Vollkörper, der als der aus einem transparenten Material gebildet ist, in welchem sich das eingekoppelte Licht fortpflanzen kann.
  • Der Lichtleitkörper 100 weist eine Strahlteilvorrichtung 200 auf, wobei die Strahlteilvorrichtung 200 eine Totalreflexions-Fläche 201 umfasst, welche zumindest einen Teil der auf sie auftreffenden Lichtstrahlen S1 totalreflektiert, sodass diese totalreflektierten Lichtstrahlen S3 sich im Lichtleitkörper 100 in einer Richtung Z abweichend von der Lichtleiter-Hauptausbreitungsrichtung X, insbesondere nach unten, fortpflanzen.
  • Die Totalreflexions-Fläche 201 weist optische Einzel-Strukturen 202 aufweist, die derart ausgebildet sind, dass zumindest ein Teil der auf eine Einzel-Struktur 202 auftreffenden Lichtstrahlen S1 über die Einzel-Struktur 202 aus dem Lichtleitkörper 100 austritt und über eine Wiedereintrittsfläche 203 wieder in den Lichtleitkörper 100 eintritt, wobei die wiedereingetretenen Lichtstrahlen S2 zu der ersten Lichtaustrittsfläche 161, welche der Wiedereintrittsfläche 203 gegenüber liegt, gelenkt werden, sodass diese Lichtstrahlen aus der ersten Lichtaustrittsfläche 161 in einer Hauptabstrahlrichtung Y (Lichtstrahlen S4) austreten.
  • Die Lichtaustrittsfläche 161 und/oder die Wiedereintrittsfläche 203 kann/können dabei optische Strukturen bzw. Elemente aufweisen, um das austretende Licht S4 in eine gewünschte Richtung (die Hauptabstrahlrichtung Y) zu lenken.
  • Die von der Totalreflexions-Fläche 201 totalreflektierten Lichtstrahlen S3 werden an einer Rückseite 101 des Lichtleitkörpers 100 nochmals totalreflektiert und dadurch zu der zweiten Lichtaustrittsfläche 162 Lichtstrahlen S3' umgelenkt, wo die Lichtstrahlen S5 ebenfalls in Richtung der Hauptabstrahlrichtung Y aus dem Lichtleitkörper 100 austreten.
  • Die zweite Lichtaustrittsfläche 162 kann wiederum optische Strukturen aufweisen, um die Lichtstrahlen S5 in die gewünschte Richtung abzustrahlen und/oder um für eine weitere Homogenisierung des abgestrahlten Lichtes zu sorgen.
  • In den Figuren 1 - 4 , insbesondere in Figur 2 erkennt man, dass in diesem Ausführungsbeispiel die Total-Reflexionsfläche 201, aber auch die Lichtaustrittsflächen 161, 162 schräg zu der Lichtleiter-Hauptausbreitungsrichtung X verlaufen.
  • Man erkennt dies auch an den fiktiven Geraden g50, g161, g162, g201. Schneidet man die Lichtaustrittsflächen 161, 162 mit einer Horizontalfläche, so ergeben sich unter der Annahme, dass die Lichtaustrittsflächen 161, 162 eben ausgebildet sind, die Schnittgeraden g161, g162.
  • Weiters ist eine sogenannte "ausgezeichnete" Gerade g50 zu erkennen, welche in einer Horizontalebene liegt und senkrecht zu der Licht-Hauptausbreitungsrichtung X verläuft. In dem gezeigten Beispiel verläuft die Reihe der Lichtquellen 50 parallel zu der ausgezeichneten Geraden g50.
  • Bei dem vorliegenden Beispiel verlaufen nun die beiden Gerade g161, g162 schräg zu der ausgezeichneten Gerade g50 bzw. schräg zu der Licht-Hauptausbreitungsrichtung X.
  • Auch die Gerade g201 die sich bei einem Horizontalschnitt durch die Total-Reflexionsfläche 201 ergibt, unter der Annahme, dass die Total-Reflexionsfläche 201 eben ausgebildet ist, verläuft schräg zu der ausgezeichneten Geraden g50.
  • Die Geraden g161, g162, g203 können zueinander parallel angeordnet sein, können aber auch zueinander schräg verlaufen.
  • Insbesondere kann vorgesehen sein, die Einzel-Strukturen 202 gleichmäßig und/oder in Zeilen und/oder in Spalten über die Totalreflexions-Fläche 201 verteilt angeordnet sind, wie dies in den Figuren, z.B. Figur 1 oder Figur 5 gut zu erkennen ist.
  • Damit kann erreicht werden, dass die erste Lichtaustrittsfläche 161, aber auch die zweite Lichtaustrittsfläche 162 möglichst vollflächig mit Licht der Lichtquellen "versorgt" werden.
  • Bei der an Hand der Figuren 1 - 8 beschriebenen Ausführungsform ist weiters mit Vorteil noch vorgesehen, dass die Totalreflexions-Fläche 201 in mehrere Facetten 201A unterteilt ist, wobei Facetten 201A seitlich nebeneinander liegen, und wobei vorzugsweise die Facetten jeweils unter einem Winkel größer 0° und kleiner 90° gegen die Lichtleiter-Hauptausbreitungsrichtung X verdreht sind. Vorzugsweise sind alle Facetten um denselben Winkel in Bezug auf die Lichtleiter-Hauptausbreitungsrichtung X verdreht.
  • Beispielsweise stellt jede Facette eine im Wesentlichen rechteckförmige, ebene Fläche dar. Der Normalvektor auf diese Fläche kann in eine Horizontalkomponente, welche in einer im Wesentlichen horizontal liegenden Ebene, welche die Lichtleiter-Hauptausbreitungsrichtung X enthält, sowie in eine Vertikalkomponente, welche in einer Vertikalebene, welche normal zu der parallel zu der im Wesentlichen horizontalen Ebene verläuft, zerlegt werden. Der oben angesprochene Winkel (Verdrehwinkel) ist jener Winkel, den die Horizontalkomponente des Normalvektors zu der Lichtleiter-Hauptausbreitungsrichtung X einnimmt.
  • Die Facetten liegen beispielsweise nebeneinander in einer oder mehreren übereinander liegenden Reihen. Die Facetten haben den Vorteil gegenüber einer nicht-facettierten TotalReflexionsfläche (d.h. bei einer durchgehenden, ebenen Totalreflexionsfläche), dass bei einer schräg zur Lichtleiter-Hauptausbreitungsrichtung verlaufenden zweiten Lichtaustrittsfläche die gesamte Total-Reflexionsfläche um den besagten Winkel verdreht sein müsste, wodurch diese Fläche sehr viel Bauraum benötigen würde. Durch die Facettierung ist es nicht notwendig, eine große, durchgehende Fläche zu verdrehen, sondern es werden "lediglich" eine Anzahl/Vielzahl keiner Flächen verdreht, die durch ihre im Vergleich zu einer durchgehenden Fläche in seitlicher Richtung deutlich geringerer Ausdehnung nur wenig Bauraum in Anspruch nehmen.
  • Zurückkommend auf die optischen Einzel-Strukturen 202 und bei Betrachtung der Figuren 5 - 8 erkennt man, dass jede Einzel-Struktur 202 als Vertiefung in der Totalreflexions-Fläche 201 bzw. exakt gesprochen als Vertiefung in dem Lichtleitkörper 100, ausgehend von der Total-Reflexionsfläche 201 ausgebildet ist.
  • Eine solche Vertiefung ist, ausgehend von einer Öffnung 2021 in dem Lichtleitkörper 100 (d.h. in der Total-Reflexionsfläche), von sich in den Lichtleitkörper 100 hinein erstreckenden Mantelflächen 2022, 2023, 2024 begrenzt, wobei eine der Mantelflächen, die sogenannten Basisfläche 2022, derart orientiert ist, dass auf sie auftreffende Lichtstrahlen S1 durch die Basisfläche 2022 in Richtung der ersten Lichtaustrittsfläche 161 durchtreten.
  • Die Vertiefungen 202 sind in diesem Beispiel "pyramidenförmig" ausgebildet, mit einer dreieckförmigen Öffnung 2021 sowie Basisfläche 2022 und den zwei weiteren, sich in den Lichtleitkörper 100 hinein erstreckenden Mantelflächen 2023, 2024.
  • "Dreieckförmig" heißt dabei nicht zwingend, dass die Verbindungslinien zwischen zwei Eckpunkten des "Dreiecks" gerade sein müssen (insofern handelt es sich um ein "modifiziertes" Dreieck). Genauso bedeutet "pyramidenförmig", dass die Gestalt der Vertiefung ähnlich aber nicht zwingend ident zu einer Pyramide ist, beispielsweise indem Mantelflächen nicht eben, sondern gekrümmt ausgestaltet sind.
  • Die beiden weiteren Mantelflächen 2023, 2024 sind vorzugsweise eben ausgebildet und sind im Wesentlichen parallel zu bzw. in Richtung der auf die Einzel-Struktur 202 auftreffenden Lichtstrahlen, d.h. vorzugsweise parallel zu der Lichtleiter-Hauptausbreitungsrichtung X, ausgerichtet.
  • Damit wird erreicht, dass diese Mantelflächen die auf die Vertiefung treffenden Lichtstrahlen nicht oder so wenig wie möglich beeinflussen.
  • Vorzugsweise ist weiters vorgesehen, dass die Basisfläche 2022, insbesondere in den Lichtleitkörper 100 hinein, gekrümmt ausgebildet. Eine Flächennormale auf die Basisfläche 2022 verläuft somit im Wesentlichen parallel zu der Lichtleiter-Hauptausbreitungsrichtung X, wobei beispielsweise vorgesehen ist, dass die Flächennormale durch den geometrischen Mittelpunkt der Mantelfläche verläuft und insbesondere normal auf eine Tangentialfläche an die Basisfläche in diesem Mittelpunkt verläuft.
  • Durch diese Krümmung kann (siehe Figur 7) eine aufspaltende/ aufweitende Wirkung auf ein einfallendes Lichtbündel aus parallelen Lichtstrahlen S1 erreicht werden, sodass die Lichtstrahlen gleichmäßig auf die Lichtaustrittsfläche 161 verteilt werden und diese gleichmäßig hell leuchtet.
  • Bei einer weiteren Ausführungsform gemäß den Figuren 9 - 13 , bei der die grundsätzlichen Zusammenhänge wie bei der an Hand der Figur 1 erörterten Variante gegeben sind und hier nicht wiederholt werden, kann vorgesehen sein, dass die Vertiefungen 202 zumindest abschnittsweise zylinderförmig ausgebildet sind. Diese Ausgestaltung der Vertiefungen 202 ist hier vorteilhaft, da bei dieser Variante die ausgezeichnete Geraden g50 und die Gerade g161 (siehe zu diesen Begriffen die Erläuterungen zu der Variante gemäß Figur 1) parallel zueinander verlaufen ( Figur 9 ) und quer und normal zu der Lichtleiter-Hauptausbreitungsrichtung X verlaufen. In diesem Beispiel verlaufen auch die Geraden g161, g162, g201 parallel zu der ausgezeichneten Geraden g50.
  • Es handelt sich in diesem Fall bei den Vertiefungen jeweils um einen "Ausschnitt" in dem Lichtleitkörper bzw. in der Totalreflexions-Fläche, ausgehend von der Totalreflexionsfläche 201, wobei eine Mantelfläche 2022 der Vertiefung in Form eines Teiles eines Zylindermantels ausgebildet ist. Diese Mantelfläche bzw. die Höhe des Zylindermantels verläuft im Wesentlichen vertikal.
  • Über diese Mantelfläche 2022 werden die auftreffenden Lichtstrahlen S1 zu der ersten Lichtaustrittsfläche 161 gelenkt. Vorzugsweise ist die Mantelfläche gekrümmt, insbesondere in den Lichtleitkörper 100 hinein gekrümmt, sodass wie schon bei der Ausführungsform gemäß Figur 1 die Lichtstrahlen S1 entsprechend "gestreut" (aufspaltende/aufweitende Wirkung auf ein auftreffendes Lichtbündel aus parallelen Lichtstrahlen S1) werden, sodass in weiterer Folge die Lichtaustrittsfläche 161 gleichmäßiger ausgeleuchtet wird.
  • Begrenzt wird die Vertiefung 202 von drei weiteren, vorzugsweise ebenen Mantelflächen 2023, 2024a, 2024b, welche in die Öffnung der Vertiefung "münden". Beispielsweise handelt es sich bei diesen Flächen um zwei seitliche Mantelflächen 2024a, 2024b und eine Boden-Mantelfläche 2023, die vorzugsweise eben ausgebildet sind. Vorzugsweise erstrecken sich diese ebenen Mantelflächen 2023, 2024a, 2024b parallel zu der Hauptabstrahlrichtung X.
  • Bei beiden Ausführungsformen ist vorgesehen, dass jede Öffnung 2021 eine Fläche, die sogenannte Öffnungs-Fläche, in der Totalreflexions-Fläche 201 ausnimmt, wobei eine Öffnungs-Fläche eine Öffnungs-Flächeninhalt AB,i aufweist, die Totalreflexions-Fläche 201 einen Gesamtflächeninhalt Ages aufweist, wobei Ages die Summe aller Öffnungs-Flächeninhalte beinhaltet, und die erste Lichtaustrittsfläche 161 einen erste Flächeninhalt A1 und die zweite Lichtaustrittsfläche (162) einen zweiten Flächeninhalt A2 aufweist, und wobei gilt ∑ i A B , i / A ges − ∑ i A B , i / = A 1 / A 2
    Figure imgb0003
  • Diese allgemeine Formel gilt unter der Annahme, dass die Vertiefungen, d.h. insbesondere die Öffnungen der Vertiefungen, unterschiedlich groß sein können. Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die Vertiefungen, insbesondere deren Öffnungen, gleich groß sind, also denselben Öffnungs-Flächeninhalt aufweisen. Wenn n Vertiefungen vorgesehen sind, vereinfacht sich obige Formel (AB ist der Flächeninhalt der Öffnungs-Flächeninhalt einer Vertiefung) zu n A B / A ges − n A B = A 1 / A 2
    Figure imgb0004
  • Die Öffnungs-Flächen liegen, bei angenommener ebener Total-Reflexionsfläche, in der Ebene der Total-Reflexionsfläche. Wie weiter unten beschrieben, kann die Total-Reflexionsfläche facettiert sein, d.h. in mehrere, vorzugsweise ebene Facetten unterteilt sind. Die Öffnungs-Flächen liegen in diesem Fall in der Ebene der jeweiligen Facette, von welche ausgehend sich die Vertiefung in den Lichtleitkörper hinein erstreckt.
  • Im Falle einer facettierten Total-Reflexionsfläche kann die Fläche Ages durch die Summe der Flächen der Facetten 201A, ausgehend von welchen Flächen sich die Vertiefungen 202 in den Lichtleitkörper 100 hinein erstrecken, berechnet werden.
  • Mit der erfindungsgemäßen Ausgestaltung wird erreicht, dass das von der oder den Lichtquellen emittierte Licht entsprechend dem Verhältnis der Größe der beiden Lichtaustrittsflächen aufgeteilt wird, sodass erreicht werden kann, dass beide Lichtaustrittsflächen mit gleicher Lichtstärke bestrahlt werden und somit die gleiche Leuchtdichte bzw. Flächenhelligkeit aufweisen.

Claims (15)

  1. Signalleucht- oder Beleuchtungsvorrichtung (10) für ein Kraftfahrzeug oder für einen Kraftfahrzeugscheinwerfer, umfassend:
    - zumindest eine Lichtquelle (50) zur Emission von Lichtstrahlen,
    - einen der zumindest einen Lichtquelle (50) zugeordneten Lichtleitkörper (100), wobei
    der Lichtleitkörper (100) einen Einkoppelabschnitt (110) sowie einen Lichtaustrittsbereich (160) umfasst,
    wobei über den Einkoppelabschnitt (110) Lichtstrahlen, welche von der zumindest einen Lichtquelle (50) emittiert werden, in den Lichtleitkörper (100) eingekoppelt werden, sich in dem Lichtleitkörper (100) fortpflanzen, und über den Lichtaustrittsbereich (160) aus dem Lichtleitkörper (100) austreten, wobei
    der Lichtaustrittsbereich (160) zwei Lichtaustrittsflächen (161, 162) umfasst,
    wobei der Einkoppelabschnitt (110) derart, z.B. in Form eines Kollimators (111), ausgebildet ist, dass die von der zumindest einen Lichtquelle (50) emittierten Lichtstrahlen im Wesentlichen in eine Lichtleiter-Hauptausbreitungsrichtung (X) ausgerichtet werden,
    und wobei der Lichtleitkörper (100) eine Strahlteilvorrichtung (200) umfasst, wobei
    die Strahlteilvorrichtung (200) eine Totalreflexions-Fläche (201) umfasst, welche zumindest einen Teil der auf sie auftreffenden Lichtstrahlen (S1) totalreflektiert, sodass diese Lichtstrahlen (S3) sich im Lichtleitkörper (100) in einer Richtung (Z) abweichend von der Lichtleiter-Hauptausbreitungsrichtung (X) fortpflanzen,
    und wobei die Totalreflexions-Fläche (201) optische Einzel-Strukturen (202) aufweist, die derart ausgebildet sind, dass zumindest ein Teil der auf eine Einzel-Struktur (202) auftreffenden Lichtstrahlen (S1) über die Einzel-Struktur (202) aus dem Lichtleitkörper (100) austritt, über eine Wiedereintrittsfläche (203) wieder in den Lichtleitkörper (100) eintritt, wobei die wiedereingetretenen Lichtstrahlen (S2) zu einer der Lichtaustrittsflächen, der "ersten" Lichtaustrittsfläche (161), welche erste Lichteintrittsfläche (161) der Wiedereintrittsfläche (203) gegenüber liegt, gelenkt werden, sodass diese Lichtstrahlen aus der ersten Lichtaustrittsfläche (161) in einer Hauptabstrahlrichtung (Y) austreten können,
    und wobei die von der Totalreflexions-Fläche (201) totalreflektierten Lichtstrahlen (S3) an einer Rückseite (101) des Lichtleitkörpers (100) totalreflektiert und dadurch zu der zweiten Lichtaustrittsfläche (162) umgelenkt werden, wo die Lichtstrahlen (S5) in Richtung der Hauptabstrahlrichtung (Y) aus dem Lichtleitkörper (100) austreten,
    wobei jede optische Einzel-Struktur (202) als Vertiefung in der Totalreflexions-Fläche (201) ausgebildet ist,
    wobei eine Vertiefung, ausgehend von einer Öffnung (2021) in dem Lichtleitkörper (100), von sich in den Lichtleitkörper (100) hinein erstreckenden Mantelflächen (2022, 2023, 2024; 2022, 2023, 2024a, 2024b) begrenzt ist,
    wobei eine der Mantelflächen, die sogenannten Basisfläche (2022), derart orientiert ist, dass auf sie auftreffende Lichtstrahlen (S1) durch die Basisfläche (2022) in Richtung der ersten Lichtaustrittsfläche (161) durchtreten, und wobei
    jede Öffnung (2021) eine Fläche, die sogenannte Öffnungs-Fläche, in der TotalreflexionsFläche (201) ausnimmt, wobei eine Öffnungs-Fläche einen Öffnungs-Flächeninhalt AB,i aufweist, die Totalreflexions-Fläche (201) einen Gesamtflächeninhalt Ages aufweist, wobei Ages die Summe aller Öffnungs-Flächeninhalte beinhaltet, und die erste Lichtaustrittsfläche (161) einen erste Flächeninhalt A1 und die zweite Lichtaustrittsfläche (162) einen zweiten Flächeninhalt A2 aufweist, und wobei gilt ∑ i A B , i / A ges − ∑ i A B , i / = A 1 / A 2
    Figure imgb0005
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die weiteren Mantelflächen (2023, 2024; 2023, 2024a, 2024b) im Wesentlichen parallel zu bzw. in Richtung der auf die Einzel-Struktur (202) auftreffenden Lichtstrahlen ausgerichtet sind.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Vertiefungen (202) pyramidenförmig ausgebildet sind, mit einer dreieckförmigen Öffnung (2021), Basisfläche (2022) und zwei sich in den Lichtleitkörper (100) hinein erstreckenden Mantelflächen (2023, 2024).
  4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Vertiefungen (202) zumindest abschnittsweise zylinderförmig ausgebildet sind.
  5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei Basisfläche (2022), insbesondere in den Lichtleitkörper (100) hinein, gekrümmt ausgebildet ist, wobei vorzugsweise die anderen Mantelflächen (2023, 2024; 2023, 2024a, 2024b) eben ausgebildet sind, wobei sich beispielsweise die ebenen Mantelflächen (2023, 2024) sich parallel zu der Lichtleiter-Hauptausbreitungsrichtung (X) erstrecken.
  6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Einzel-Strukturen (202) gleichmäßig und/oder in Zeilen und/oder in Spalten über die Totalreflexions-Fläche (201) verteilt angeordnet sind.
  7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei zwei oder mehr Lichtquellen (50) vorgesehen sind, wobei für jeweils für eine oder für mehrere der Lichtquellen (50) der Einkoppelabschnitt (110) derart, z.B. in Form eines Kollimators (111), ausgebildet ist, dass die von jeder Lichtquelle (50) emittierten Lichtstrahlen im Wesentlichen in die Lichtleiter-Hauptausbreitungsrichtung (X) ausgerichtet werden, wobei vorzugsweise die Lichtquellen (50) in einer Reihe, insbesondere seitlich nebeneinander und quer zu der Lichtleiter-Hauptausbreitungsrichtung (X), angeordnet sind.
  8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Lichtaustrittsflächen (161, 162) unmittelbar aneinander angrenzen, insbesondere in einer geraden Kante zusammenlaufen, und/oder eine Lichtaustrittsfläche (161) oberhalb der anderen Lichtaustrittsfläche (162) angeordnet ist.
  9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei bei einem Schneiden der Lichtaustrittsflächen (161, 162) mit einer Horizontalfläche die sich unter der Annahme, dass die Lichtaustrittsflächen (161, 162) eben ausgebildet sind, ergebenden Schnittgeraden (g161, g162),
    • entweder parallel zu einer ausgezeichneten Geraden (g50) verlaufen, oder
    • schräg zu der ausgezeichneten Geraden (g50) verlaufen,
    wobei die ausgezeichnete Gerade (g50) eine Gerade ist, welche in einer Horizontalebene liegt und senkrecht zu der Licht-Hauptausbreitungsrichtung (X) verläuft.
  10. Vorrichtung nach Anspruch 9, wobei eine Schnittgerade (g201), die sich bei einem Horizontalschnitt durch die Fläche (201) ergibt, entweder
    • parallel zu der ausgezeichneten Gerade (g50) oder
    • schräg zu der ausgezeichneten Geraden (g50) ist.
  11. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die obere Lichtaustrittsfläche (161) in etwa auf gleicher Höhe wie die eine oder die mehreren Lichtquellen (50) liegt, und/oder wobei vorzugsweise die Totalreflexions-Fläche (201) in etwa auf gleicher Höhe wie die zumindest eine Lichtquelle (50) liegt.
  12. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die TotalreflexionsFläche (201) in mehrere Facetten (201A) unterteilt ist, wobei Facetten (201A) seitlich nebeneinander liegen, und wobei vorzugsweise die Facetten jeweils unter einem Winkel größer 0° und kleiner 90° gegen die Lichtleiter-Hauptausbreitungsrichtung (X) verdreht sind.
  13. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die zumindest eine Lichtquelle (50) als LED ausgebildet ist oder zumindest eine LED umfasst.
  14. Kraftfahrzeugscheinwerfer umfassend eine oder mehrere Vorrichtungen nach einem der Ansprüche 1 bis 13.
  15. Kraftfahrzeug umfassend eine oder mehrere Vorrichtungen nach einem der Ansprüche 1 bis 13 und/oder einen oder mehrere Kraftfahrzeugscheinwerfer nach Anspruch 14.
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