WO2004042271A2 - Lichtleiter für leuchten von fahrzeugen, vorzugsweise von kraftfahrzeugen - Google Patents

Lichtleiter für leuchten von fahrzeugen, vorzugsweise von kraftfahrzeugen Download PDF

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Definitions

  • Light guides for lights of vehicles preferably motor vehicles
  • the invention relates to a light guide for lights of vehicles, preferably motor vehicles, according to the preamble of claim 1.
  • Light guides which are essentially rectangular in shape and have illuminants in the form of LEDs arranged next to one another in a row on a narrow side. With them, light is fed into the light guide, which is reflected on reflection surfaces towards the light exit side. Uniform lighting is not guaranteed.
  • the invention has for its object to design the generic light guide so that optimal illumination of the light guide is ensured with a simple design.
  • the reflection surfaces are offset from one another, as seen in the beam direction.
  • the reflecting surfaces are arranged in such a way that, viewed in the direction of the beam, they essentially adjoin one another without gaps. As a result, no shadow formation occurs between the individual reflection surfaces, so that the light emitted by the illuminant is optimally used.
  • the light exit side is properly illuminated due to the inventive design.
  • FIG. 1 is a view of a light guide according to the invention, the light guide parts are shown separately,
  • FIG. 2 is a perspective view of the light guide according to FIG. 1,
  • FIG. 3 shows the light guide in a view according to arrow III in FIG. 1.
  • the light guide 1 is provided for lights of motor vehicles and consists in a known manner of light-conducting material.
  • the light guide 1 has a rectangular outline in plan view with two mutually parallel flat side walls 2, 3. On their long sides, the side walls 2, 3 are connected to one another by a light exit surface 4, which has a rectangular plan in plan view.
  • the light guide 1 is formed in one piece, but consists of two light guide parts 5 and 6, each of which is rectangular in plan view.
  • the light guide parts 5, 6 are essentially of the same design, but are arranged rotated by 180 ° to one another.
  • the two light guide parts 5, 6 have the common light exit surface 4.
  • the light guide part 5 is provided on one end face with a flat end face 7, which extends over the entire width and height of the light guide part 5 and to which a lamp 8, preferably an LED, is connected is.
  • the height increases from this end face 7 of the light guide part 5 in the direction of the opposite end face 9, which extends over the entire width of the light guide part 5.
  • the other light guide part 6 likewise has an end face 10 which is rectangular in view and which, like the end face 7, is flat and to which a further illuminant 11, preferably an LED, is connected.
  • the height of the light guide part 6 decreases from this end face 10 to the opposite end face 12. It has only a small height, but extends over the entire width of the light guide part 6.
  • the end faces 7, 12 and 9, 10 each lie in a common plane.
  • the side of the two light guide parts 5, 6 opposite the light exit surface 4 is provided with reflection surfaces 13, 14, on which the light emitted by the respective illuminant 8, 11 is reflected to the light exit surface 4.
  • the reflection surfaces 13, 14 are arranged inclined with respect to the beam direction in such a way that the light beams emerge from the light exit surface 4 at an angle of 90 °.
  • the reflection surfaces 13, 14 are each flat and, as shown in FIG. 2, extend over the width of the respective light guide part 5, 6.
  • the reflection surfaces of the light guide part 5 are also inclined in opposite directions to the reflection surfaces 14 of the light guide part 6.
  • the reflection surfaces are located 13 of the light guide part 5 parallel to each other.
  • the reflection surfaces 14 of the light guide part 6 are parallel to each other.
  • the reflection surfaces 13 each adjoin inclined surfaces 15 which run at an angle to them and which in turn connect at an acute angle to side surfaces 16 which are perpendicular to the light exit surface 4. These side surfaces 16 adjoin the respective reflection surfaces 13 at an obtuse angle.
  • the inclined surfaces 15 and the side surfaces 16 form the side walls of projections 14 which are triangular in cross section.
  • the reflection surfaces 14 of the light guide part 6 adjoin at an obtuse angle to side surfaces 18 lying perpendicular to the light exit surface 4, which in turn merge into inclined surfaces 19 at an acute angle. They connect to the reflection surfaces 14.
  • the side surfaces 18 and the inclined surfaces 19 form side walls of projections 20 which are triangular in cross section.
  • the reflection surfaces 13 lie on a gap to the reflection surfaces 14. Accordingly, the width of the reflection surfaces 13 measured in the beam direction is the same as the width of the inclined surfaces 19 measured in the same direction Beam direction measured width of the reflection surfaces 14 equal to the width of the inclined surfaces 15 measured in the same direction.
  • the reflection surfaces 13 of the light guide part 5 arranged one behind the other have an increasingly smaller distance from the light exit surface 4 from the end surface 7.
  • the reflection surfaces 14 of the light guide part 6 also have an increasingly smaller distance from the light exit surface 4, starting from the end surface 10 of this light guide part 6
  • Half the length of the light guide 1 lying reflection surface 13 'of the light guide part 5 merges into the inclined surface 19' of the light guide part 6, with which it lies in a common plane. From this common surface 13 ', 19' towards the end face 7 projects beyond the light guide part 5, while conversely from the common surface 13 ′, 19 ′ in the direction of the end face 10, the light guide part 6 projects beyond the light guide part 5.
  • the light guide part 5, 6 has a flat side wall in its respective projecting area. 21, 22, which is parallel to the side walls 2, 3 of the light guide 1.
  • each light guide part 5, 6 produces light strips 23, 24 on the reflection surfaces 13, 14, of which three light strips are shown in FIG. 1.
  • the light strips 23, 24 of each light guide part 5, 6 are spaced apart.
  • the light strip 24, seen in a side view according to FIG. 1 radiates into the region between the light strips 23 of the light guide part 5. As a result, a continuous light field is generated when viewed in side view.
  • the reflecting surfaces 13, 14 are each arranged in such a way that, seen in the beam direction, they adjoin one another. This means that the front edge 25 in the beam direction of the reflecting surface 13 adjoining the end face 7, seen in the beam direction, is at the same height as the rear edge 26 in the beam direction of the next reflection surface 13. In this way, the reflection surfaces 13 of the light guide part 5 and the reflection surfaces 14 of the light guide part 6 are arranged one behind the other.
  • the two lamps 8, 1 1 are provided at the two ends of the light guide 1, there is an optimal light yield with a compact design of the light guide 1.
  • the light is fed into the light guide 1 so that the light rays in the light guide 1 almost Spread out in parallel.
  • the step-like reflection surfaces 13, 14 with the projections 17, 20 lying between them direct the light beams in the manner described to the light exit surface 4.
  • the division of the deflecting optics into opposing profiles enables the light exit surface 4 to be illuminated very evenly. or refractive elements to achieve a targeted and desired light distribution.
  • the light exit surface 4 is provided with pillow-shaped optical elements 27 which directly adjoin one another over the entire surface of the light exit surface 4.
  • the two light sources 8, 11 emit light of the same color. It is also possible for the two light sources 8, 11 to emit light of different colors. Then the light exit surface 4 is illuminated by the respective color as a checkerboard as a result of the arrangement of the reflection surfaces 13, 14 described.

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Abstract

Um eine optimale Ausleuchtung des Lichtleiters bei einfacher konstruktiver Ausgestaltung zu erreichen, liegen die Reflexionsflächen (13, 14) quer zur Strahlrichtung des Leuchtmittels (8, 11) versetzt zueinander und schliessen, in Strahlrichtung gesehen, im wesentlichen lückenlos aneinander an. Dadurch tritt zwischen den einzelnen Reflexionsflächen (13, 14) keine Schattenbildung auf, so dass das vom Leuchtmittel (8, 11) ausgesandte Licht optimal ausgenutzt wird. Der Lichtleiter ist für Leuchten von Kraftfahrzeugen vorgesehen.

Description

Lichtleiter für Leuchten von Fahrzeugen, vorzugsweise von Kraftfahrzeugen
Die Erfindung betrifft einen Lichtleiter für Leuchten von Fahrzeugen, vorzugsweise von Kraftfahrzeugen, nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.
Es sind Lichtleiter bekannt, die im wesentlichen Rechteckform haben und an einer Schmalseite in Reihe nebeneinander angeordnete Leuchtmittel in Form von LEDs aufweisen. Mit ihnen wird Licht in den Lichtleiter eingespeist, das an Reflexionsflächen zur Lichtaustrittsseite hin reflektiert wird. Eine gleichmäßige Ausleuchtung ist hierbei nicht gewährleistet.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den gattungsgemäßen Lichtleiter so auszubilden, daß eine optimale Ausleuchtung des Lichtleiters bei einfacher konstruktiver Ausgestaltung sichergestellt ist.
Diese Aufgabe wird beim gattungsgemäßen Lichtleiter erfindungsgemäß mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.
Beim erfindungsgemäßen Lichtleiter liegen die Reflexionsflächen, in Strahlrichtung gesehen, versetzt zueinander. Dabei sind die Reflexionsfiächen so angeordnet, daß sie, in Strahlrichtung gesehen, im wesentlichen lückenlos aneinander anschließen. Dadurch tritt zwischen den einzelnen Reflexionsflächen keine Schattenbildung auf, so daß das vom Leuchtmittel ausgesandte Licht optimal ausgenutzt wird. Die Lichtaustrittseite wird infolge der erfindungsgemäßen Ausbildung einwandfrei ausgeleuchtet.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Ansprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen.
Die Erfindung wird anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigen
Fig. 1 einen erfindungsgemäßen Lichtleiter in Ansicht, dessen Lichtleiterteile getrennt dargestellt sind,
Fig. 2 den Lichtleiter nach Fig. 1 in perspektivischer Darstellung,
Fig. 3 den Lichtleiter in einer Ansicht gemäß Pfeil III in Fig. 1.
Der Lichtleiter 1 ist für Leuchten von Kraftfahrzeugen vorgesehen und besteht in bekannter Weise aus lichtleitendem Material. Der Lichtleiter 1 hat in Draufsicht rechteckigen Umriß mit zwei zueinander parallelen ebenen Seitenwänden 2, 3. An ihren Längsseiten sind die Seitenwände 2, 3 durch eine Lichtaustrittsfläche 4 miteinander verbunden, die in Draufsicht rechteckigen Grundriß hat.
Der Lichtleiter 1 ist einstückig ausgebildet, besteht jedoch aus zwei Lichtleiterteilen 5 und 6, die in Draufsicht jeweils Rechteckform haben. Die Lichtleiterteile 5, 6 sind im wesentlichen gleich ausgebildet, jedoch um 180° verdreht zueinander liegend angeordnet. Die beiden Lichtleiterteile 5, 6 haben die gemeinsame Lichtaustrittsfläche 4. Der Lichtleiterteil 5 ist an einer Stirnseite mit einer ebenen Stirnfläche 7 versehen, die sich über die gesamte Breite und Höhe des Lichtleiterteiles 5 erstreckt und an die ein Leuchtmittel 8, vorzugsweise eine LED, angeschlossen ist. Von dieser Stirnseite 7 aus nimmt die Höhe des Lichtleiterteiles 5 in Richtung auf die gegenüberliegende Stirnseite 9 ab, die sich über die gesamte Breite des Lichtleiterteiles 5 erstreckt.
Der andere Lichtleiterteil 6 weist ebenfalls eine in Ansicht rechteckige Stirnfläche 10 auf, die ebenso wie die Stirnfläche 7 eben ausgebildet ist und an die ein weiteres Leuchtmittel 11 , vorzugsweise eine LED, angeschlossen ist. Die Höhe des Lichtleiterteiles 6 nimmt von dieser Stirnseite 10 aus bis zur gegenüberliegenden Stirnseite 12 ab. Sie hat nur eine geringe Höhe, erstreckt sich aber über die gesamte Breite des Lichtleiterteiles 6. Wie sich aus Fig. 2 ergibt, liegen die Stirnflächen 7, 12 und 9, 10 jeweils in einer gemeinsamen Ebene. Die Stirnflächen 7, 10 liegen ebenso wie die Stirnflächen 9, 12 diagonal einander gegenüber.
Die der Lichtaustrittsfläche 4 gegenüberliegende Seite der beiden Lichtleiterteile 5, 6 ist mit Reflexionsflächen 13, 14 versehen, an denen das vom jeweiligen Leuchtmittel 8, 11 ausgestrahlte Licht zur Lichtaustrittsfläche 4 reflektiert wird. Die Reflexionsflächen 13, 14 sind so in bezug auf die Strahlrichtung geneigt angeordnet, daß die Lichtstrahlen unter einem Winkel von 90° aus der Lichtaustrittsfiäche 4 austreten. Je nach Anwendungsfall ist es selbstverständlich möglich, die Reflexionsflächen 13, 14 auch unter anderen Winkeln geneigt anzuordnen, so daß die Lichtstrahlen aus der Lichtaustrittsfläche 4 unter anderen Winkeln als 90° austreten.
Die Reflexionsflächen 13, 14 sind jeweils eben und erstrecken sich, wie Fig. 2 zeigt, über die Breite des jeweiligen Lichtleiterteiles 5, 6. Die Reflexionsflächen des Lichtleiterteiles 5 sind außerdem entgegengesetzt geneigt zu den Reflexionsflächen 14 des Lichtleiterteiles 6. Im Ausführungsbeispiel liegen die Reflexionsflächen 13 des Lichtleiterteiles 5 parallel zueinander. Auch die Reflexionsflächen 14 des Lichtleiterteiles 6 liegen parallel zueinander. Die Reflexionsflächen 13 schließen jeweils an entgegengesetzt zu ihnen geneigt verlaufende Schrägflächen 15 an, die ihrerseits spitzwinklig an Seitenflächen 16 anschließen, die senkrecht zur Lichtaustrittsfläche 4 liegen. Diese Seitenflächen 16 schließen stumpfwinklig an die jeweiligen Reflexionsflächen 13 an. Die Schrägflächen 15 und die Seitenflächen 16 bilden die Seitenwände von im Querschnitt drei- eckförmigen Vorsprüngen 14.
In gleicher Weise schließen die Reflexionsflächen 14 des Lichtleiterteiles 6 stumpfwinklig an senkrecht zur Lichtaustrittsfläche 4 liegende Seitenflächen 18 an, die ihrerseits spitzwinklig in Schrägflächen 19 übergehen. Sie schließen an die Reflexionsflächen 14 an. Die Seitenflächen 18 und die Schrägflächen 19 bilden Seitenwände von im Querschnitt dreieckförmigen Vorsprüngen 20.
Die Reflexionsflächen 13 liegen, wie sich aus den Fig. 1 und 2 ergibt, auf Lücke zu den Reflexionsflächen 14. Dementsprechend ist die in Strahlrichtung gemessene Breite der Reflexionsflächen 13 gleich groß wie die in gleicher Richtung gemessene Breite der Schrägflächen 19. Umgekehrt ist die in Strahlrichtung gemessene Breite der Reflexionsflächen 14 gleich der in gleicher Richtung gemessenen Breite der Schrägflächen 15.
Die hintereinander angeordneten Reflexionsflächen 13 des Lichtleiterteiles 5 haben von der Stirnfläche 7 aus zunehmend kleineren Abstand von der Lichtaustrittsfläche 4. Auch die Reflexionsflächen 14 des Lichtleiterteiles 6 haben, ausgehend von der Stirnfläche 10 dieses Lichtleiterteiles 6, zunehmend kleineren Abstand von der Lichtaustrittsfläche 4. Die in halber Länge des Lichtleiters 1 liegende Reflexionsfläche 13' des Lichtleiterteiles 5 geht in die Schrägfläche 19' des Lichtleiterteiles 6 über, mit der sie in einer gemeinsamen Ebene liegt. Von dieser gemeinsamen Fläche 13', 19' aus in Richtung auf die Stirnfläche 7 überragt der Lichtleiterteil 5 den Lichtleiterteil 6, während umgekehrt von der gemeinsamen Fläche 13', 19' aus in Richtung auf die Stirnfläche 10 der Lichtleiterteil 6 den Lichtleiterteil 5 überragt. Der Lichtleiterteil 5, 6 hat in seinem jeweils überstehenden Bereich eine ebene Seitenwand. 21 , 22, die parallel zu den Seitenwänden 2, 3 des Lichtleiters 1 liegt.
Aufgrund der gestuften Anordnung der Reflexionsflächen 13, 14 und der versetzten Anordnung zueinander wird erreicht, daß die von der LED 8, 1 1 ausgesandten Strahlen an den Reflexionsflächen 13, 14 zur Lichtaustrittsfläche 4 reflektiert werden. Dabei erzeugt jeder Lichtleiterteil 5, 6 an den Reflexionsflächen 13, 14 Leuchtbänder 23, 24, von denen in Fig. 1 drei Leuchtbänder dargestellt sind. Die Leuchtbänder 23, 24 jedes Lichtleiterteiles 5, 6 liegen mit Abstand voneinander. Infolge der versetzten Anordnung der Reflexionsflächen 13, 14 zueinander strahlt das Leuchtband 24, in Seitenansicht gemäß Fig. 1 gesehen, in den Bereich zwischen den Leuchtbändern 23 des Lichtleiterteiles 5. Dadurch wird, in Seitenansicht gesehen, ein durchgehendes Leuchtfeld erzeugt.
Die Reflexionsflächen 13, 14 sind jeweils so angeordnet, daß sie, in Strahlrichtung gesehen, aneinander anschließen. Dies bedeutet, daß der in Strahlrichtung vordere Rand 25 der an die Stirnfläche 7 anschließenden Reflexionsfläche 13, in Strahlrichtung gesehen, auf gleicher Höhe liegt wie der in Strahlrichtung rückwärtige Rand 26 der nächsten Reflexionsfläche 13. Auf diese Weise sind die Reflexionsflächen 13 des Lichtleiterteiles 5 und die Reflexionsflächen 14 des Lichtleiterteiles 6 hintereinander angeordnet.
Da die beiden Leuchtmittel 8, 1 1 an den beiden Enden des Lichtleiters 1 vorgesehen sind, ergibt sich eine optimale Lichtausbeute bei kompakter Bauform des Lichtleiters 1. Das Licht wird so in den Lichtleiter 1 eingespeist, daß sich die Lichtstrahlen im Lichtleiter 1 nahezu parallel ausbreiten. Die treppenartig angelegten Reflexionsflächen 13, 14 mit den zwischen ihnen liegenden Vorsprüngen 17, 20 lenken die Lichtstrahlen in der beschriebenen Weise zur Lichtaustrittsfläche 4. Die Aufteilung der Umlenkoptiken in gegenläufigen Profilen ermöglichen eine sehr gleichmäßige Beleuchtung der Lichtaustrittsfläche 4. Sie kann zusätzlich mit streuenden und/oder brechenden Elementen versehen werden, um eine gezielte und gewünschte Lichtverteilung zu erreichen. Im Ausführungsbeispiel (Fig. 3) ist die Lichtaustrittsfläche 4 mit kissenförmigen Optikelementen 27 versehen, die über die gesamte Fläche der Lichtaustrittsfläche 4 unmittelbar aneinander anschließen.
Die beiden Lichtquellen 8, 11 strahlen gleichfarbiges Licht aus. Es ist auch möglich, daß die beiden Lichtquellen 8, 11 verschiedenfarbiges Licht ausstrahlen. Dann wird die Lichtaustrittsfläche 4 infolge der beschriebenen Anordnung der Reflexionsflächen 13, 14 von der jeweiligen Farbe schachbrettartig ausgeleuchtet.
Es ist auch möglich, anstelle der zwei Lichtleiterteile 5, 6 weitere Lichtleiterteile vorzusehen, die dann jeweils um 180° verdreht zum jeweils benachbarten Lichtleiterteil angeordnet sind.

Claims

Ansprüche
1. Lichtleiter für Leuchten von Fahrzeugen, vorzugsweise von Kraftfahrzeugen, mit mindestens einer Anschlußseite für wenigstens ein Leuchtmittel, mit quer zur Strahlrichtung der vom Leuchtmittel ausgesandten Lichtstrahlen liegenden Reflexionsflächen sowie mit einer Lichtaustrittsseite, dadurch gekennzeichnet, daß die Reflexionsflächen (13, 14) quer zur Strahlrichtung des Leuchtmittels (8, 11 ) versetzt zueinander liegen und, in Strahlrichtung gesehen, im wesentlichen lückenlos aneinander anschließen.
2. Lichtleiter nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die Reflexionsflächen (13, 14) gleich groß sind.
3. Lichtleiter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Reflexionsflächen (13, 14) parallel zueinander liegen.
4. Lichtleiter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Reflexionsflächen (13, 14) unter 45° zur Strahlrichtung des Leuchtmittels (8, 11 ) liegen.
5. Lichtleiter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß benachbarte Reflexionsflächen (13, 14) mit Abstand voneinander liegen.
6. Lichtleiter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß benachbarte Reflexionsflächen (13, 14) durch Vorsprünge (17, 20) des Lichtleiters (1 ) vonein- ander getrennt sind.
7. Lichtleiter, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Lichtleiter (1 ) aus wenigstens zwei Lichtleiterteilen (5, 6) besteht, die, in Strahlrichtung gesehen, nebeneinander liegen und an ihren einander gegenüberliegenden Stirnseiten (7, 10) jeweils mindestens ein Leuchtmittel (8, 11 ) aufweisen, dessen Lichtstrahlen an entgegengesetzt geneigt angeordneten Reflexionsflächen (13, 14) zur Lichtaustrittsseite (4) reflektierbar sind.
8. Lichtleiter nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Reflexionsflächen (13, 14) der Lichtleiterteile (5, 6) auf Lücke angeordnet sind.
9. Lichtleiter nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtleiterteile (5, 6) gleiche Form haben.
10. Lichtleiter nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußseite (7, 10) für das Leuchtmittel (8, 11 ) die Stirnseite des Lichtleiters (1 ) ist und senkrecht zur Strahlrichtung des Leuchtmittels (8, 11) liegt.
11. Lichtleiter nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Lichtleiterteile (5, 6), in Strahlrichtung gesehen, nebeneinander liegen.
12. Lichtleiter nach einem der Ansprüche 7 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, daß die in Strahlrichtung gemessene Breite der Reflexionsflächen (13, 14) des einen Lichtleiterteiles (5, 6) dem Abstand benachbarter Reflexionsflächen (14, 13) des anderen Lichtleiterteiles (6, 5) entspricht.
13. Lichtleiter nach einem der Ansprüche 7 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Lichtleiterteile (5, 6) gleich breit sind.
14. Lichtleiter nach einem der Ansprüche 7 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Reflexionsflächen (13, 14) der beiden Lichtleiterteile (5, 6) gleich groß sind.
15. Lichtleiter nach einem der Ansprüche 7 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Lichtleiterteile (5, 6) einstückig miteinander ausgebildet sind.
16. Lichtleiter nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Leuchtmittel (8, 11 ) wenigstens eine LED ist.
17. Lichtleiter nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtaustrittsseite (4) mit streuenden und/oder brechenden Optiken (27) versehen ist.
PCT/DE2003/003546 2002-11-07 2003-10-25 Lichtleiter für leuchten von fahrzeugen, vorzugsweise von kraftfahrzeugen WO2004042271A2 (de)

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