WO2019025393A1 - Beleuchtungsvorrichtung für fahrzeuge - Google Patents

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WO2019025393A1
WO2019025393A1 PCT/EP2018/070645 EP2018070645W WO2019025393A1 WO 2019025393 A1 WO2019025393 A1 WO 2019025393A1 EP 2018070645 W EP2018070645 W EP 2018070645W WO 2019025393 A1 WO2019025393 A1 WO 2019025393A1
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light source
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lens
lighting device
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PCT/EP2018/070645
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Martin Mügge
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HELLA GmbH & Co. KGaA
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Definitions

  • the invention relates to a lighting device for vehicles.
  • Lighting device for vehicles with a light source unit comprising a number of first light sources and second light sources, comprising an optical unit for generating at least two different light distributions, comprising a lens and a scattering structure, that the first light source and the second light source in one Distance to the lens and / or the scattering structure are arranged.
  • a lighting device for vehicles which serves to generate at least two different light functions or light distributions.
  • the lighting device comprises a light source unit with first light sources and second light sources and an optical unit for generating the two different light distributions.
  • the optical unit comprises a lens element, which is provided on a front in the main emission direction side with a scattering structure, so that a homogeneous illumination of a front in the main radiation direction arranged lens is ensured.
  • a disadvantage of the known lighting device that the cost of providing the light sources is relatively large. Because each lens element is associated with multiple light sources. Since the light sources are arranged essentially at the focal point of the respective lens elements, each lens element serves exclusively for guiding the light emitted by the respective directly associated light sources.
  • the object of the present invention is to refine a lighting device for vehicles in such a way that homogeneous radiation of at least two different light functions is provided in a simple manner.
  • the invention in conjunction with the preamble of claim 1, characterized in that the lens and / or the scattering structure is provided with an aperture with apertures for the passage of light emitted by the first light source and / or the second light source, wherein a contour of the apertures predetermine a light signature of the light distributions, in that the second light source is designed as an additional light source, which is associated with additional optics for focusing the light emitted by the additional light source onto a region of the diaphragm which is smaller than a region that is illuminated by one of the first light sources, in order to generate one to the first Light distribution different second light distribution with variable light intensity, in particular a higher light intensity than that of the first light source.
  • a diaphragm is associated with a lens and / or a scattering structure, whereby diaphragm apertures of the diaphragm predetermine a contour of the light signature. Since the aperture is arranged together with the lens and / or the scattering structure at a distance to a first light source and a second light source, the first light source for generating a first light distribution and a second light distribution can contribute together. A homogeneous illumination of all apertures is so easy to implement. By superimposing the first and second light sources, a basic brightness results in the aperture openings serving as light exits, which can be used to produce, for example, a taillight function.
  • a second light source (additional light source) is switched on, to which additional optics are assigned, so that the light emitted by the second light source is focused to a smaller area assigned to it.
  • the area that is illuminated by the second light source may be multiple, e.g. B. act two closely spaced apertures.
  • the light of the second light source is focused by means of the additional optics so that substantially exactly one of the apertures is illuminated. This aperture (s) thus has a multiple function.
  • first state of the lighting device in which only the first light sources are switched on, light of a first light intensity and optionally additional light of the dimmed second light source is emitted through this aperture (s) to produce the first light distribution.
  • second state of the lighting device in which the first light source and the second light source are turned on or only the second light source is turned on, light of higher light intensity is emitted through the same aperture (s) to produce the second light distribution.
  • the basic idea of the invention is to provide an additional light source and additional optics which use the same light exit opening (s) to generate a further light function as the first light sources which serve to produce the first light function.
  • the contour of the apertures allows a desired light signature, which may be formed, for example, linear or straight or arcuate or circular or with any contour.
  • the additional light source uses a different optical system to the first light sources, which is preferably arranged such that the light beam emitted by the first light sources is not hindered or cut in the direction of the aperture openings.
  • the additional optics is designed such that the focusing is greater than the focusing of a base optics, which is associated with the first light sources.
  • a brake light function is generated
  • a tail light function is generated, for example, by the first light sources in conjunction with the base optical system.
  • an optical axis of the additional optics and of the additional light source runs through the same associated aperture.
  • a normal of the aperture coincides with the optical axis, so that the additional light source, the additional optics and the aperture associated therewith are arranged at the same height. In this way, an optimum focusing of the light emitted by the additional light source can advantageously take place.
  • the base optics is designed in such a way that light emitted by the first light sources is deflected for illumination. orifices.
  • a homogeneous emission of the first light function can thereby take place via a plurality of apertures.
  • the base optics and / or the additional optics are designed as a lens or as a reflector.
  • the desired light function can thus be provided with conventional light guiding means.
  • an optical axis of the first light source is arranged perpendicular to a main emission direction of the illumination device.
  • the light emitted by the first light source is directed onto an arcuate reflector that covers the same with the exception of the additional light source associated with the aperture in projection on the aperture.
  • the reflector has a recess which is aligned with the aperture of the additional light source associated.
  • the first light sources may be arranged unintentionally from the outside in a horizontal plane for a viewer. If the additional light source is likewise not to be arranged laterally visible to the outside of the edge for a viewer, an optical waveguide could be arranged between the recess of the reflector and the additional light source. Then, if appropriate, the additional light source could be arranged on the same circuit board as the first light sources.
  • the reflector may have an additional section in the region of the recess, which protrudes from an extension direction of a main section of the reflector.
  • the additional optics for the additional light source can thereby be formed.
  • the additional optics may be formed by a lens element, which allows a stronger focus, but requires an additional component.
  • the scattering structure is applied to the lens, so that the component cost is reduced.
  • the aperture is firmly connected to the lens, so that the component cost is further reduced.
  • a cover plate is arranged in the main emission direction in front of the lens, which closes a housing accommodating the light source unit and the optical unit.
  • the lens is thus part of the optical unit and allows a homogeneous light emission.
  • FIG. 1 is a schematic front view of a lighting device with elongated and rectilinear light signatures
  • FIG. 2 shows a schematic vertical section through the lighting device according to a first embodiment
  • FIG. 3 shows a schematic vertical section through the lighting device according to a second embodiment
  • FIG. 4 shows a schematic vertical section through the lighting device according to a third embodiment
  • Fig. 5 is a schematic vertical section through the lighting device according to a fourth embodiment.
  • Fig. 6 is a schematic vertical section through the lighting device according to a fifth embodiment.
  • a lighting device is used to generate signal functions, such as a combined taillight and brake light function or a combined taillight and driving direction display function. she can thus be arranged in the rear of the vehicle. Alternatively, the lighting device can also be used in the bow area or as another lamp.
  • a light source unit 1 and an optical unit 2 arranged in the main emission direction H in front of the light source unit 1 are provided for producing two different light distributions.
  • the light source unit 1 and the optical unit 2 are arranged within a housing 10, not shown, whose opening is closed by a transparent cover 3.
  • the light source unit 1 is formed by a plurality of first light sources 4 and additional light sources 5 (second light sources) which are arranged on a common carrier plate 6.
  • the support plate 6 extends perpendicular to the main emission H.
  • the support plate 6 is flat.
  • the light sources 4, 5 are evenly distributed and preferably arranged in a matrix.
  • the support plate 6 is arranged rectangular, wherein an edge of the support plate 6 substantially corresponds to an edge contour 7 of the housing 10.
  • the optical unit 2 is formed by a lens 8 and a diaphragm 9, which are arranged at a distance a in front of the support plate 6.
  • the lens 8 is transparent and has on a front side 1 1 and / or back 12 a scattering structure, not shown.
  • the scattering structure is formed as a surface structure, for example in the form of an erosion or etching or laser structure. Alternatively, the scattering structure may also be formed by scattering particles integrated in the light disk 8.
  • the scattering structure causes a light 13 of the first light sources 4 incident thereon and a light 14 of the additional light source 5 incident thereon to be scattered laterally relative to the optical axis, so that a relatively broad light distribution can be generated.
  • the scattering structure can also be designed as a calculated diffractive diffusor optics or by a diffractive structure in the form of a holographic diffuser or a diffractive optical element (DOE).
  • the panel 9 is preferably applied to the front side 1 1 of the lens 8, for example by printing, spraying, coating.
  • the aperture 9 has a plurality of apertures 19, through which the light 13, 14 can enter the outside into the environment. 1, two long apertures 19 'and one short aperture 19 "are provided, which are arranged one above the other in the vertical direction, and the apertures 19', 19" are elongated and rectilinear, in particular bar-shaped.
  • a contour 20 ', 20 "of the apertures 19, 19', 19" predetermines the light signature of the light distributions.
  • the light 13 passes through the apertures 19 ', 19 "to produce the first light function, preferably the tail light function, for which purpose the first light sources 4 are formed in that they emit the light 13 of red color of light.
  • the additional light source 5 is associated with additional optics 15, by means of which the light 14 radiated by the additional light source 5 is focused in the direction of the upper aperture 19 ", thus overlapping the radiated light 13 of the first light sources 4 and 4 at the upper aperture 19" Light 14 of the additional light sources 5.
  • the additional light source 5 is designed such that it emits the light 14 of red light color
  • the additional light source 5 may be formed brighter than the first light source. 4
  • the additional light source 5 can also be designed such that it emits light yellow light color, so that the second light distribution or additional light distribution serves as direction indicator light function.
  • the additional optic 15 may be designed in such a way that it forms an area is illuminated, which comprises more than one aperture, but which is smaller than the area which is illuminated by the light of one of the first light sources 4.
  • the additional optics 15 is formed as a lens.
  • the additional optics 15 may also be formed as a Fresnel lens, aspherical lens or freeform lens.
  • additional optics 15 several lenses may be provided, each lens is associated with an additional light source 5.
  • the additional optical system 15 may also be formed linearly as a line lens, with the line lens running parallel to the aperture 19.
  • the additional optical system 15 is arcuate in a cross section to the aperture 19 "and in a longitudinal section to the aperture 19 "straight contoured.
  • the additional light sources 5 in a second state of the lighting device, only the additional light sources 5 can be switched on, while the first light sources 4 are switched off. In this case, the brightness difference between the first state and the second state of the lighting device is smaller. This embodiment comes into question when the additional light source 5 is designed to be particularly bright.
  • the additional optics instead of the lens can also be formed by a reflector 15 '. This is preferably integrally formed trough-shaped.
  • the first light sources 4 are assigned a base optical system 16, which consists of a plurality of the respective ones consists of the first light sources 4 associated lenses or a horizontal row of first light sources 4 associated elongate lens 16.
  • the base optics 16 are designed in such a way that the light emitted by the first light sources 4 is less concentrated compared to additional optics 15 "associated with the additional light source 5.
  • the lens of the additional optics 15" is shaped such that the light 14 emitted by the additional light source 5 is formed
  • the lens elements of the base optics 16 are designed in such a way that the light 13 emitted by the first light sources 4 is concentrated to a lesser degree, namely in the region of a height of at least two apertures 19 ', 19 ".
  • the intensity of the light 14 focused by the additional optical system 15 is greater than the intensity of the base optical system 16, through which the light 13 of the first light sources 4 passes.
  • the intensity of the light 14 focused by the additional optics 15 may be greater than the intensity of the light 13 radiated directly from the first light source 4 without providing optics to the lens 8.
  • the first light sources 4 are arranged on a narrow support plate 6 ', which runs in a horizontal direction in a lower region of the housing 10.
  • a reflector 16 'of the base optical system 16 extends above the first light sources 4.
  • the reflector 16' extends from the underside of the housing 10 to the upper side of the housing 10.
  • the reflector 16 is projected onto the lens 8 or the aperture 9
  • the reflector 16 'at the level of the aperture 19" has a recess 17 through which that of the additional light source 5 radiated light 14 can pass.
  • the additional light source 5 is arranged at the level of the aperture 19 "together with the additional optics 15. An optical axis of the additional optics 15 and the additional light source 5 extends through the aperture 19".
  • the reflector 16 'forms an indirect reflector arrangement, which deflects the light 13 emitted by the first light sources 4 essentially by 90 °.
  • the first light sources 4 can be arranged so as to be shielded from the outside for a viewer.
  • the number of first light sources 4 can also be reduced, since they are only arranged in a line shape and not in matrix form on the carrier plate 6, as in the preceding exemplary embodiments.
  • a reflector 16 " is provided, which-as in the embodiment according to FIG. 5-has a main section 21 for reflecting the light 13 emitted by the first light sources 4.
  • FIG the reflector 16 " has an additional section 22, which is located at the height of the aperture 19" and the additional light source 5.
  • the additional section 22 of the reflector 16 " is associated with the additional light source 5 and designed such that the light 14 emitted by the additional light source 5 is exclusively on
  • the additional portion 22 of the reflector 16 "thus forms an additional reflector, which is integrally formed on the main portion 21 of the reflector 16".
  • the reflectors 16 ', 16 may comprise light-diffusing optical elements on the surface, for example cushion optics, stripe optics or prism optics elements
  • the surfaces of the reflectors 16', 16" are designed as parabolic surfaces or free-form surfaces.
  • the panel 9 may be formed according to an alternative embodiment as a separate part, which rests on the front side of the lens 8. The diaphragm 9 thus does not have to be firmly connected to the lens 8.
  • the distance a between the light sources 4, 5 and the lens 8 is formed larger than a distance b between the lens 8 and the cover. 3
  • the distance a is selected to be so large that the light 13 emitted by the first light source 4 reaches all of the aperture openings 19, 19 "or illuminates it in a planar manner.
  • the first light source 4 and the second light source 5 can be operated independently of one another and with different intensity, in order to enable a completely homogeneous illumination of all orifices 19, 19 ', 19 "or a higher intensity illumination of the aperture opening 19" assigned to the second light source 5.
  • only the second light source 5 can be switched on for the exclusive or partial illumination of the aperture opening 19 'associated with the second light source 5.

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Beleuchtungsvorrichtung für Fahrzeuge mit einer Lichtquelleneinheit (1) enthaltend eine Anzahl von ersten Lichtquellen (4) und zweiten Lichtquellen (5), mit einer Optikeinheit (2) zur Erzeugung von mindestens zwei unterschiedlichen Lichtverteilungen enthaltend eine Lichtscheibe (8) und eine Streustruktur. Die erste Lichtquelle (4) und die zweite Lichtquelle (5) sind in einem Abstand (a) zu der Lichtscheibe (8) und/oder der Streustruktur angeordnet. Der Lichtscheibe (8) und/oder der Streustruktur ist eine Blende (9) mit Blendöffnungen (19, 19', 19'') für den Durchtritt von durch die erste Lichtquelle (4) und/oder der zweiten Lichtquelle (5) abgestrahltes Licht (13, 14) vorgesehen, wobei eine Kontur (20', 20'') der Blendöffnungen (19, 19', 19'') eine Lichtsignatur der Lichtverteilungen vorgeben. Erfindungsgemäß ist die zweite Lichtquelle als Zusatzlichtquelle (5) ausgebildet, der eine Zusatzoptik (15, 15') zugeordnet ist zur Fokussierung des von der Zusatzlichtquelle (5) abgestrahlten Lichtes (14) in Richtung eines begrenzten Bereichs der Blende (9), der kleiner ist als der Bereich, welcher mit einer der ersten Lichtquellen (4) ausgeleuchtet wird, zur Erzeugung einer zu der ersten Lichtverteilung unterschiedlichen zweiten Lichtverteilung.

Description

Beleuchtungsvorrichtung für Fahrzeuge
Die Erfindung betrifft eine Beleuchtungsvorrichtung für Fahrzeuge Beleuchtungsvorrichtung für Fahrzeuge mit einer Lichtquelleneinheit enthaltend eine Anzahl von ersten Lichtquellen und zweiten Lichtquellen, mit einer Optikeinheit zur Erzeugung von mindestens zwei unterschiedlichen Lichtverteilungen enthaltend eine Lichtscheibe und eine Streustruktur, dass die erste Lichtquelle und die zweite Lichtquelle in einem Abstand zu der Lichtscheibe und/oder der Streustruktur angeordnet sind.
Aus der DE 10 2013 107 355 A1 ist eine Beleuchtungsvorrichtung für Fahrzeuge bekannt, die zur Erzeugung von mindestens zwei unterschiedlichen Lichtfunktionen bzw. Lichtverteilungen dient. Die Beleuchtungsvorrichtung umfasst eine Lichtquelleneinheit mit ersten Lichtquellen und zweiten Lichtquellen sowie eine Optikeinheit zur Erzeugung der zwei unterschiedlichen Lichtverteilungen. Die Optikeinheit umfasst ein Linsenelement, das auf einer in Hauptabstrahlrichtung vorderen Seite mit einer Streustruktur versehen ist, so dass eine homogene Ausleuchtung einer in Hauptabstrahlrichtung vorderseits angeordneten Lichtscheibe gewährleistet ist. Nachteilig an der bekannten Beleuchtungsvorrichtung ist, dass der Aufwand zur Bereitstellung der Lichtquellen relativ groß ist. Denn jedem Linsenelement sind mehrere Lichtquellen zugeordnet. Da die Lichtquellen im Wesentlichen im Brennpunkt der jeweiligen Linsenelemente angeordnet sind, dient jedes Linsenelement ausschließlich zur Lichtführung des den jeweiligen direkt zugeordneten Lichtquellen abgesandten Lichtes.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Beleuchtungsvorrichtung für Fahrzeuge derart weiterzubilden, dass auf einfache Weise eine homogene Abstrahlung von mindestens zwei unterschiedlichen Lichtfunktionen bereitgestellt wird.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist die Erfindung in Verbindung mit dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 dadurch gekennzeichnet, dass der Lichtscheibe und/oder der Streustruktur eine Blende mit Blendöffnungen für den Durchtritt von durch die erste Lichtquelle und/oder der zweiten Lichtquelle abgestrahltes Licht vorgesehen ist, wobei eine Kontur der Blendöffnungen eine Lichtsignatur der Lichtverteilungen vorgeben, dass die zweite Lichtquelle als Zusatzlichtquelle ausgebildet ist, der eine Zusatzoptik zugeordnet ist zur Fokussierung des von der Zusatzlichtquelle abgestrahlten Lichtes auf einen Bereich der Blende, der kleiner ist als ein Bereich, der von einer der ersten Lichtquellen ausgeleuchtet wird, zur Erzeugung einer zu der ersten Lichtverteilung unterschiedlichen zweiten Lichtverteilung mit veränderlicher Lichtintensität, insbesondere einer höheren Lichtintensität als die der ersten Lichtquelle.
Der besondere Vorteil der Erfindung besteht darin, dass auf einfache Weise eine homogene Ausleuchtung von unterschiedlichen Lichtfunktionen entsprechend einer vorgegebenen Lichtsignatur abgestrahlt werden kann. Nach der Erfindung ist eine Blende einer Lichtscheibe und/oder einer Streustruktur zugeordnet, wobei Blendöffnungen der Blende eine Kontur der Lichtsignatur vorgeben. Da die Blende zusammen mit der Lichtscheibe und/oder der Streustruktur in einem Abstand zu einer ersten Lichtquelle und einer zweiten Lichtquelle angeordnet sind, kann die erste Lichtquelle zur Erzeugung einer ersten Lichtverteilung und einer zweiten Lichtverteilung gemeinsam beitragen. Eine homogene Ausleuchtung aller Blendöffnungen ist so einfach realisierbar. Durch Überlagerung der ersten und zweiten Lichtquelle ergibt sich eine Grundhelligkeit in den als Lichtaustritte dienenden Blendöffnungen, die zur Erzeugung beispielsweise einer Schlusslichtfunktion genutzt werden können.
Zur Erzeugung einer lichtstärkeren zweiten Lichtfunktion wird eine zweite Lichtquelle (Zusatzlichtquelle) eingeschaltet, der eine Zusatzoptik zugeordnet ist, so dass das von der zweiten Lichtquelle abgestrahlte Licht zu einem derselben zugeordneten kleineren Bereich fokussiert wird. Beispielsweise kann es sich bei dem Bereich, der von der zweiten Lichtquelle ausgeleuchtet wird, um mehrere, z. B. zwei dicht beieinander angeordnete Blendöffnungen handeln. Vorzugsweise wird das Licht der zweiten Lichtquelle mittels der Zusatzoptik jedoch so fokussiert, dass damit im Wesentlichen genau eine der Blendöffnungen ausgeleuchtet wird. Diese Blendöffnung(en) weist(weisen) somit eine Mehrfachfunktion auf. In einem ersten Zustand der Beleuchtungsvorrichtung, in dem ausschließlich die ersten Lichtquellen eingeschaltet sind, wird durch diese Blendöffnung(en) Licht einer ersten Lichtstärke und ggf. zusätzliches Licht der ge- dimmten zweiten Lichtquelle abgestrahlt zur Erzeugung der ersten Lichtverteilung. In einem zweiten Zustand der Beleuchtungsvorrichtung, in der die erste Lichtquelle und die zweite Lichtquelle eingeschaltet sind oder ausschließlich die zweite Lichtquelle eingeschaltet ist, wird durch dieselbe Blendöffnung(en) Licht höherer Lichtstärke abgestrahlt zur Erzeugung der zweiten Lichtverteilung. Grundgedanke der Erfindung ist es, eine Zusatzlichtquelle und eine Zusatzoptik vorzusehen, die zur Erzeugung einer weiteren Lichtfunktion die gleiche(n) Lichtaustrittsöffnung(en) nutzt wie die ersten Lichtquellen, die zur Erzeugung der ersten Lichtfunktion dienen. Die Kontur der Blendöffnungen ermöglicht eine gewünschte Lichtsignatur, die beispielsweise linien- förmig bzw. geradlinig oder bogenförmig oder kreisförmig oder mit beliebiger Kontur ausgebildet sein kann. Die Zusatzlichtquelle nutzt eine zu den ersten Lichtquellen unterschiedliche Zusatzoptik, die vorzugsweise so angeordnet ist, dass die von den ersten Lichtquellen abgestrahlte Lichtbündel in Richtung der Blendöffnungen nicht behindert bzw. beschnitten wird.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Zusatzoptik derart ausgebildet, dass die Fokussierung größer ist als die Fokussierung einer Basisoptik, die den ersten Lichtquellen zugeordnet ist. Durch die stärkere Fokussierung kann von dem der Zusatzoptik zugeordneten Bereich Licht größerer Lichtstärke und/oder Helligkeit abgestrahlt werden, so dass beispielsweise eine Bremslichtfunktion erzeugt wird, wohingegen beispielsweise durch die ersten Lichtquellen in Verbindung mit der Basisoptik eine Schlusslichtfunktion erzeugt wird.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung verläuft eine optische Achse der Zusatzoptik und der Zusatzlichtquelle durch die denselben zugeordnete Blendöffnung. Eine Normale der Blendöffnung stimmt mit der optischen Achse überein, so dass die Zusatzlichtquelle, die Zusatzoptik und die denselben zugeordnete Blendöffnung in der gleichen Höhe angeordnet sind. Vorteilhaft kann hierdurch eine optimale Fokussierung des von der Zusatzlichtquelle abgestrahlten Lichtes erfolgen.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist die Basisoptik derart ausgebildet, dass von den ersten Lichtquellen abgestrahltes Licht umgelenkt wird zur Ausleuchtung mehre- rer Blendöffnungen. Vorteilhaft kann hierdurch über mehrere Blendöffnungen eine homogene Abstrahlung der ersten Lichtfunktion erfolgen.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung sind die Basisoptik und/oder die Zusatzoptik als eine Linse oder als ein Reflektor ausgebildet. Die gewünschte Lichtfunktion kann somit mit herkömmlichen Lichtführungsmitteln bereitgestellt werden.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist eine optische Achse der ersten Lichtquelle senkrecht zu einer Hauptabstrahlrichtung der Beleuchtungsvorrichtung angeordnet. Das von der ersten Lichtquelle abgestrahlte Licht wird auf einem bogenförmigen Reflektor gerichtet, der in Projektion auf die Blende dieselbe mit Ausnahme der der Zusatzlichtquelle zugeordneten Blendöffnung überdeckt. Der Reflektor weist eine Ausnehmung auf, die zu der der Zusatzlichtquelle zugeordnete Blendöffnung fluchtet. Bei dieser Ausführungsform können die ersten Lichtquellen für einen Betrachter von außen uneinsichtig in einer horizontalen Ebene angeordnet sein. Wenn die Zusatzlichtquelle ebenfalls für einen Betrachter von außen nicht sichtbar seitlich am Rand angeordnet sein soll, könnte ein Lichtleiter zwischen der Ausnehmung des Reflektors und der Zusatzlichtquelle angeordnet sein. Dann könnte gegebenenfalls die Zusatzlichtquelle auf derselben Leiterplatte angeordnet sein wie die ersten Lichtquellen.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung kann der Reflektor im Bereich der Ausnehmung einen Zusatzabschnitt aufweisen, der aus einer Erstreckungsrichtung eines Hauptabschnitts des Reflektors abragt. Vorteilhaft kann hierdurch die Zusatzoptik für die Zusatzlichtquelle gebildet werden. Alternativ kann die Zusatzoptik durch ein Linsenelement gebildet sein, welches eine stärkere Fokussierung ermöglicht, allerdings ein zusätzliches Bauteil erfordert.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist die Streustruktur auf der Lichtscheibe aufgebracht, so dass der Bauteileaufwand reduziert ist.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist die Blende fest mit der Lichtscheibe verbunden, so dass der Bauteileaufwand weiter reduziert ist. Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist in Hauptabstrahlrichtung vor der Lichtscheibe eine Abdeckscheibe angeordnet, die ein die Lichtquelleneinheit und die Optikeinheit aufnehmendes Gehäuse verschließt. Die Lichtscheibe ist somit Bestandteil der Optikeinheit und ermöglicht eine homogene Lichtabstrahlung.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Vorderansicht einer Beleuchtungsvorrichtung mit langgestreckten und geradlinigen Lichtsignaturen,
Fig. 2 einen schematischen Vertikalschnitt durch die Beleuchtungsvorrichtung nach einer ersten Ausführungsform,
Fig. 3 einen schematischen Vertikalschnitt durch die Beleuchtungsvorrichtung nach einer zweiten Ausführungsform,
Fig. 4 einen schematischen Vertikalschnitt durch die Beleuchtungsvorrichtung nach einer dritten Ausführungsform,
Fig. 5 einen schematischen Vertikalschnitt durch die Beleuchtungsvorrichtung nach einer vierten Ausführungsform und
Fig. 6 einen schematischen Vertikalschnitt durch die Beleuchtungsvorrichtung nach einer fünften Ausführungsform.
Eine erfindungsgemäße Beleuchtungsvorrichtung dient zur Erzeugung von Signalfunktionen, wie beispielsweise einer kombinierten Schlusslicht- und Bremslichtfunktion oder einer kombinierten Schlusslicht- und Fahrtrichtungsanzeigefunktion. Sie kann somit im Heckbereich des Fahrzeugs angeordnet sein. Alternativ kann die Beleuchtungsvorrichtung auch im Bugbereich oder als sonstige Leuchte eingesetzt werden.
Nach einer ersten Ausführungsform der Erfindung gemäß den Figuren 1 und 2 ist eine Lichtquelleneinheit 1 sowie eine in Hauptabstrahlrichtung H vor der Lichtquelleneinheit 1 angeordneten Optikeinheit 2 zur Erzeugung von zwei unterschiedlichen Lichtverteilungen vorgesehen. Die Lichtquelleneinheit 1 und die Optikeinheit 2 sind innerhalb eines nicht dargestellten Gehäuses 10 angeordnet, dessen Öffnung durch eine lichtdurchlässige Abdeckscheibe 3 verschlossen ist.
Die Lichtquelleneinheit 1 wird durch eine Mehrzahl von ersten Lichtquellen 4 und Zusatzlichtquellen 5 (zweite Lichtquellen) gebildet, die auf einer gemeinsamen Trägerplatte 6 angeordnet sind. Die Trägerplatte 6 erstreckt sich senkrecht zur Hauptabstrahlrichtung H. Die Trägerplatte 6 ist eben ausgebildet. Auf der Trägerplatte 6 sind die Lichtquellen 4, 5 gleichmäßig verteilt und vorzugsweise matrixartig angeordnet. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Trägerplatte 6 rechteckförmig angeordnet, wobei ein Rand der Trägerplatte 6 im Wesentlichen einer Randkontur 7 des Gehäuses 10 entspricht.
Die Optikeinheit 2 wird durch eine Lichtscheibe 8 und eine Blende 9 gebildet, die in einem Abstand a vor der Trägerplatte 6 angeordnet sind. Die Lichtscheibe 8 ist transparent ausgebildet und weist auf einer Vorderseite 1 1 und/oder Rückseite 12 eine nicht dargestellte Streustruktur auf. Die Streustruktur ist als eine Oberflächenstruktur ausgebildet, beispielsweise in Form einer Erodier- oder Ätz- oder Laserstruktur. Alternativ kann die Streustruktur auch durch in der Lichtscheibe 8 integrierte Streupartikel gebildet sein. Die Streustruktur bewirkt, dass ein auf sie treffendes Licht 13 der ersten Lichtquellen 4 und ein auf sie treffendes Licht 14 der Zusatzlichtquelle 5 seitlich zur optischen Achse gestreut wird, so dass eine relativ breite Lichtverteilung erzeugt werden kann. Alternativ kann die Streustruktur auch als eine berechnete diffraktive Dif- fusoroptik oder durch eine beugende Struktur in Form eines holografischen Diffusors oder eines diffraktiven optischen Elementes (DOE) ausgebildet sein. Die Blende 9 ist vorzugsweise auf der Vorderseite 1 1 der Lichtscheibe 8 aufgebracht, beispielsweise durch Aufdrucken, Aufsprühen, Beschichten. Die Blende 9 weist mehrere Blendöffnungen 19 auf, durch die das Licht 13, 14 nach außen in die Umgebung treten kann. Wie insbesondere aus Figur 1 ersichtlich ist, sind zwei lange Blendöffnungen 19' und eine kurze Blendöffnung 19" vorgesehen, die in vertikaler Richtung übereinander angeordnet sind. Die Blendöffnungen 19', 19" sind langgestreckt und geradlinig, insbesondere balkenförmig, ausgebildet. Eine Kontur 20', 20" der Blendöffnungen 19, 19', 19" gibt die Lichtsignatur der Lichtverteilungen vor.
In einem ersten Zustand der Beleuchtungsvorrichtung, in der ausschließlich die ersten Lichtquellen 4 eingeschaltet sind, tritt das Licht 13 durch die Blendöffnungen 19', 19" hindurch zur Erzeugung der ersten Lichtfunktion, vorzugsweise der Schlusslichtfunktion. Zu diesem Zweck sind die ersten Lichtquellen 4 derart ausgebildet, dass sie das Licht 13 roter Lichtfarbe abstrahlen. Die Blendöffnungen 19', 19" werden gleichmäßig mit der gleichen Helligkeit (gleiche Lichtstärke) ausgeleuchtet.
In einem zweiten Zustand der Beleuchtungsvorrichtung sind nicht nur die ersten Lichtquellen 4, sondern zusätzlich auch die Zusatzlichtquellen 5 eingeschaltet. Der Zusatzlichtquelle 5 ist eine Zusatzoptik 15 zugeordnet, mittels derer das von der Zusatzlichtquelle 5 abgestrahlte Licht 14 fokussiert wird und zwar in Richtung der oberen Blendöffnung 19". Somit tritt an der oberen Blendöffnung 19" eine Überlagerung des abgestrahlten Lichtes 13 der ersten Lichtquellen 4 und Licht 14 der Zusatzlichtquellen 5 auf. Es kann somit Licht höherer Intensität bzw. Helligkeit an der Blendöffnung 19" abgestrahlt werden zur Erzeugung der Bremslichtfunktion. In diesem Fall ist die Zusatzlichtquelle 5 derart ausgebildet, dass sie das Licht 14 roter Lichtfarbe abstrahlt. Beispielsweise kann die Zusatzlichtquelle 5 gleich ausgebildet sein zu der ersten Lichtquelle 4. Alternativ kann die Zusatzlichtquelle 5 auch lichtstärker ausgebildet sein als die erste Lichtquelle 4.
Nach einer alternativen Ausführungsform der Erfindung kann die Zusatzlichtquelle 5 auch derart ausgebildet sein, dass sie Licht gelber Lichtfarbe abstrahlt, so dass die zweite Lichtverteilung bzw. Zusatzlichtverteilung als Fahrtrichtungsanzeigelichtfunkti- on dient.
Ferner kann alternativ zu der in Fig. 1 dargestellten Variante, bei der mit dem von der Zusatzlichtquelle 5 abgestrahlten Licht 14 in Richtung ausschließlich der einen Blendöffnung 19" fokussiert wird, die Zusatzoptik 15 gemäß einer nicht dargestellten Ausführungsform so ausgebildet sein, dass damit ein Bereich ausgeleuchtet wird, der mehr als eine Blendöffnung umfasst, der aber kleiner ist als der Bereich, der durch das Licht einer der ersten Lichtquellen 4 ausgeleuchtet wird.
Wie aus Figur 2 zu ersehen ist, ist die Zusatzoptik 15 als eine Linse ausgebildet. Gegebenenfalls kann die Zusatzoptik 15 auch als eine Fresnellinse, asphärische Linse oder Freiformlinse ausgebildet sein. Als Zusatzoptik 15 können mehrere Linsen vorgesehen sein, wobei jede Linse einer Zusatzlichtquelle 5 zugeordnet ist. Alternativ kann die Zusatzoptik 15 auch linienförmig als Linienlinse ausgebildet sein, wobei die Linienlinse parallel zu der Blendöffnung 19" verläuft. Auf einer der Lichtscheibe 8 zugewandten Seite ist die Zusatzoptik 15 in einem Querschnitt zu der Blendöffnung 19" bogenförmig und in einem Längsschnitt zu der Blendöffnung 19" geradlinig konturiert.
Nach einer nicht dargestellten alternativen Ausführungsform können in einem zweiten Zustand der Beleuchtungsvorrichtung auch ausschließlich die Zusatzlichtquellen 5 eingeschaltet sein, während die ersten Lichtquellen 4 ausgeschaltet sind. In diesem Fall ist der Helligkeitsunterschied zwischen dem ersten Zustand und dem zweiten Zustand der Beleuchtungsvorrichtung geringer. Diese Ausführungsform kommt in Frage, wenn die Zusatzlichtquelle 5 besonders lichtstark ausgebildet ist.
Nach einer alternativen Ausführungsform der Erfindung gemäß Figur 3 kann die Zusatzoptik statt der Linse auch durch einen Reflektor 15' gebildet sein. Dieser ist vorzugsweise wannenförmig einstückig ausgebildet.
Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung gemäß Figur 4 sind den ersten Lichtquellen 4 eine Basisoptik 16 zugeordnet, die aus einer Mehrzahl von jeweils den ersten Lichtquellen 4 zugeordneten Linsen oder einer horizontalen Reihe von ersten Lichtquellen 4 zugeordneten langgestreckten Linse 16 besteht. Die Basisoptik 16 ist derart ausgebildet, dass das von den ersten Lichtquellen 4 abgestrahlte Licht im Vergleich zu einer der Zusatzlichtquelle 5 zugeordneten Zusatzoptik 15" weniger gebündelt wird. Die Linse der Zusatzoptik 15" ist derart geformt, dass das von er Zusatzlichtquelle 5 abgestrahlte Licht 14 im Wesentlichen ausschließlich auf die Blendöffnung 19" trifft. Die Linsenelemente der Basisoptik 16 sind derart ausgebildet, dass das von den ersten Lichtquellen 4 abgestrahlte Licht 13 weniger stark gebündelt wird, und zwar im Bereich einer Höhe von mindestens zwei Blendöffnungen 19', 19".
Die Intensität des durch die Zusatzoptik 15 fokussierten Lichtes 14 ist größer ist als die Intensität der Basisoptik 16, durch die das Licht 13 der ersten Lichtquellen 4 hindurchtritt.
Alternativ kann die Intensität des durch die Zusatzoptik 15 fokussierten Lichtes 14 größer sein als die Intensität des Lichtes 13, das von der ersten Lichtquelle 4 direkt ohne Vorsehen einer Optik zu der Lichtscheibe 8 hin abgestrahlt wird.
Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung gemäß Figur 5 sind die ersten Lichtquellen 4 auf einer schmalen Trägerplatte 6' angeordnet, die in horizontaler Richtung in einem unteren Bereich des Gehäuses 10 verläuft. Oberhalb der ersten Lichtquellen 4 erstreckt sich ein Reflektor 16' der Basisoptik 16. Der Reflektor 16' erstreckt sich quasi von der Unterseite des Gehäuses 10 bis zur Oberseite des Gehäuses 10. In Projektion auf die Lichtscheibe 8 bzw. die Blende 9 überdeckt der Reflektor 16' die gesamte Lichtscheibe 8 bzw. ganze Blende 9 mit Ausnahme der oberen Blendöffnung 19", die zur Abstrahlung der Zusatzlichtfunktion dient. Zu diesem Zweck weist der Reflektor 16' in Höhe der Blendöffnung 19" eine Ausnehmung 17 auf, durch die das von der Zusatzlichtquelle 5 abgestrahlte Licht 14 hindurchtreten kann. Die Zusatzlichtquelle 5 ist zusammen mit der Zusatzoptik 15 in Höhe der Blendöffnung 19" angeordnet. Eine optische Achse der Zusatzoptik 15 und der Zusatzlichtquelle 5 verläuft durch die Blendöffnung 19". Der Reflektor 16' bildet eine indirekte Reflektoranordnung, die das von den ersten Lichtquellen 4 abgestrahlte Licht 13 im Wesentlichen um 90° umlenkt. Vorteilhaft können die ersten Lichtquellen 4 abgeschirmt für einen Betrachter von außen unsichtbar angeordnet sein. Darüber hinaus kann auch die Anzahl der ersten Lichtquellen 4 reduziert sein, da sie lediglich linienförmig und nicht wie bei den vorhergehenden Ausführungsbeispielen matrixförmig auf der Trägerplatte 6 angeordnet sind.
Gleiche Bauteile bzw. Bauteilfunktionen der Ausführungsbeispiele sind mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung gemäß Figur 6 ist im Unterschied zu dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel ein Reflektor 16" vorgesehen, der - wie bei der Ausführungsform gemäß Figur 5 - einen Hauptabschnitt 21 aufweist zur Reflexion des von den ersten Lichtquellen 4 abgestrahlten Lichtes 13. Zusätzlich weist der Reflektor 16" einen Zusatzabschnitt 22 auf, der sich in Höhe der Blendöffnung 19" und der Zusatzlichtquelle 5 befindet. Der Zusatzabschnitt 22 des Reflektors 16" ist der Zusatzlichtquelle 5 zugeordnet und derart ausgebildet, dass das von der Zusatzlichtquelle 5 abgestrahlte Licht 14 ausschließlich auf die Blendöffnung 19" gebündelt wird. Der Zusatzabschnitt 22 des Reflektors 16" bildet somit einen zusätzlichen Reflektor, der an dem Hauptabschnitt 21 des Reflektors 16" angeformt ist.
Gegebenenfalls können die Reflektoren 16', 16" lichtstreuende Optikelemente an der Oberfläche aufweisen, beispielsweise Kissenoptik-, Streifenoptik- oder auch Prismen- optikelemente. Die Flächen der Reflektoren 16', 16" sind als parabolische Flächen oder Freiformflächen ausgebildet.
Die Blende 9 kann nach einer alternativen Ausführungsform auch als gesondertes Teil ausgebildet sein, das vorderseitig an der Lichtscheibe 8 aufliegt. Die Blende 9 muss somit nicht fest mit der Lichtscheibe 8 verbunden sein.
Der Abstand a zwischen den Lichtquellen 4, 5 und der Lichtscheibe 8 ist größer ausgebildet als eine Abstand b zwischen der Lichtscheibe 8 und der Abdeckscheibe 3. Der Abstand a ist so groß gewählt, dass das von der ersten Lichtquelle 4 abgestrahlte Licht 13 alle Blendöffnungen 19, 19" erreicht bzw. flächig ausleuchtet.
Die erste Lichtquelle 4 und die zweite Lichtquelle 5 können unabhängig voneinander und mit unterschiedlicher Intensität betreibbar sind, um eine komplett homogene Ausleuchtung aller Blendöffnungen 19, 19', 19" oder eine Ausleuchtung höherer Intensität der der zweiten Lichtquelle 5 zugeordneten Blendöffnung 19" zu ermöglichen. Alternativ kann auch nur die zweite Lichtquelle 5 eingeschaltet sein zur ausschließlichen oder partiellen Ausleuchtung der der der zweiten Lichtquelle 5 zugeordneten Blendöffnung 19'.
Bezugszeichenliste
1 Lichtquelleneinheit
2 Optikeinheit
3 Abdeckscheibe
4 1 . Lichtquelle
5 Zusatzlichtquelle 6,6' Trägerplatte
7 Randkontur
8 Lichtscheibe
9 Blende
10 Gehäuse
1 1 Vorderseite
12 Hinterseite
13 Licht
14 Licht
15.15M 5" Zusatzoptik
16.16M 6" Basisoptik/Reflektor 17 Ausnehmung
18
19,19',19" Blendöffnungen
20',20" Kontur
21 Hauptabschnitt
22 Zusatzabschnitt
H Hauptabstrahlrichtung a, b Abstand

Claims

Matentansprucne
1 . Beleuchtungsvornchtung für Fahrzeuge
- mit einer Lichtquelleneinheit (1 ) enthaltend eine Anzahl von ersten Lichtquellen (4) und zweiten Lichtquellen (5),
- mit einer Optikeinheit (2) zur Erzeugung von mindestens zwei unterschiedlichen Lichtverteilungen enthaltend eine Lichtscheibe (8) und eine Streustruktur,
- dass die erste Lichtquelle (4) und die zweite Lichtquelle (5) in einem Abstand (a) zu der Lichtscheibe (8) und/oder der Streustruktur angeordnet sind,
dadurch gekennzeichnet,
- dass der Lichtscheibe (8) und/oder der Streustruktur eine Blende (9) mit Blendöffnungen (19, 19', 19") für den Durchtritt von durch die erste Lichtquelle (4) und/oder der zweiten Lichtquelle (5) abgestrahltes Licht (13, 14) vorgesehen ist, wobei eine Kontur (20', 20") der Blendöffnungen (19, 19', 19") eine Lichtsignatur der Lichtverteilungen vorgeben,
- dass die zweite Lichtquelle als Zusatzlichtquelle (5) ausgebildet ist, der eine Zusatzoptik (15, 15') zugeordnet ist zur Fokussierung des von der Zusatzlichtquelle (5) abgestrahlten Lichtes (14) in Richtung eines begrenzten Bereichs der Blende (9), der kleiner ist als der Bereich, welcher mit einer der ersten Lichtquellen (4) ausgeleuchtet wird, zur Erzeugung einer zu der ersten Lichtverteilung unterschiedlichen zweiten Lichtverteilung mit einer höheren Intensität als eine Grundintensität, welche durch die erste Lichtverteilung bereitgestellt ist.
2. Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Zusatzoptik (15, 15') derart ausgebildet ist, dass die Intensität des durch die Zusatzoptik (15, 15') fokussierten Lichtes (14) größer ist als die Intensität des durch eine Basisoptik (16, 16', 16") fokussierten Lichts (13), die der ersten Lichtquelle (4) zugeordnet ist, oder größer ist als die Intensität des Lichtes (13), das von der ersten Lichtquelle (4) direkt ohne Vorsehen einer Optik zu der Lichtscheibe (8) hin abgestrahlt wird.
3. Beleuchtungsvorrichtung für Fahrzeuge nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine optische Achse der Zusatzoptik (15, 15') und der Zusatzlichtquelle (5) durch die der Zusatzlichtquelle (5) zugeordnete Blendöffnung (19") verläuft.
4. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Basisoptik (16, 16', 16") derart ausgebildet ist, dass von den ersten Lichtquellen (4) abgestrahltes Licht (13) umgelenkt wird zur homogenen Ausleuchtung mehrerer Blendöffnungen (19, 19', 19").
5. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Basisoptik (16) und/oder die Zusatzoptik (15, 15') als eine Linse oder als ein Reflektor ausgebildet sind.
6. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Lichtquelle (4) senkrecht zur Hauptabstrahlrichtung (H) orientiert angeordnet ist und dass sich der der ersten Lichtquelle (4) zugeordnete Reflektor (16', 16") bogenförmig erstreckt, wobei der Reflektor (16', 16") in Projektion auf die Blende (9) alle Blendöffnungen (19, 19', 19") mit Ausnahme (17) der der Zusatzlichtquelle (5) zugeordneten Blendöffnung (19") überdeckt und wobei der Reflektor (16', 16") eine Ausnehmung aufweist, die in Projektion auf die Blende (9) die der Zusatzlichtquelle (5) zugeordnete Blendöffnung (19") überdeckt.
7. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch ge- kennzeichnet, dass der Reflektor (16") einen Hauptabschnitt (21 ) zur Umlen- kung des von der ersten Lichtquelle (4) abgestrahlten Lichtes (13) und einen Zusatzabschnitt (22) zur Umlenkung des von der Zusatzlichtquelle (5) abgestrahlten Lichtes (14) aufweist oder dass in Hauptabstrahlrichtung (H) versetzt zu der Ausnehmung (17) oder in der Ausnehmung (17) die Zusatzoptik (15, 22) angeordnet ist.
Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Streustruktur auf der Lichtscheibe (8) aufgebracht ist und als Erodier-, Ätz- oder Laserstruktur einerseits oder als berechnete dif- fraktive Diffusoroptik andererseits ausgeführt ist.
Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Blende (9) fest mit der Lichtscheibe (8) verbunden ist und dass in Hauptabstrahlrichtung (H) vor der Lichtscheibe (8) eine Abdeckscheibe (3) angeordnet ist, die ein die Lichtquelleneinheit (1 ) und die Optikeinheit (2) aufnehmendes Gehäuse (10) verschließt.
Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Lichtquelle (4) und die zweite Lichtquelle (5) unabhängig voneinander und mit unterschiedlicher Intensität betreibbar sind, um eine komplett homogene Ausleuchtung aller Blendöffnungen (19, 19', 19") oder eine Ausleuchtung höherer Intensität des der zweiten Lichtquelle (5) zugeordneten Bereichs zu ermöglichen oder dass nur die zweite Lichtquelle (5) betreibbar ist zur partiellen Ausleuchtung des der zweiten Lichtquelle (5) zugeordneten Bereichs.
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