WO2020182377A1 - Leuchte für den aussenbereich eines fahrzeugs - Google Patents

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WO2020182377A1
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    • F21W2103/45—Reversing lights

Definitions

  • the invention relates to a lamp for the outside area of a vehicle according to the type defined in more detail in the preamble of claim 1.
  • the invention also includes the use of such a lamp.
  • a lamp in particular for the outside area of a vehicle, consisting of a light source, preferably a light-emitting diode, a reflector and a light disc, the light source being able to be activated and deactivated.
  • a light source preferably a light-emitting diode, a reflector and a light disc
  • the light source being able to be activated and deactivated.
  • the illuminant emits light in the activated state that strikes the reflector, which absorbs light in a certain wavelength range and reflects light in a different wavelength range.
  • the light reflected by the reflector then hits the lens, which is only suitable for light in a particular one
  • Wavelength range is transparent. This shifts the color point of the light from the illuminant during transmission through the lens. If this is deactivated, the reflection of a light incident on the lens of the lamp from the surroundings leads to a color impression that differs from the transillumination.
  • the invention is based on the object of specifying a lamp for a vehicle that is further improved compared to the prior art.
  • the lamp according to the invention for the exterior of a vehicle comprises, comparable to the lamp in the generic prior art, a light source and a light disc, the light source emitting light in an activated state and not in a deactivated state.
  • the light is then guided directly or indirectly via a reflector onto the lens and is emitted through it into the environment.
  • the lens itself is, comparable to the lens in the generic prior art, only given for a first one
  • Permeable wavelength range So it only allows light in the desired light color to pass or shifts the wavelength range of the light hitting it so that it emits light in the desired light color. This corresponds so far to the structure from the prior art, in which, as an example, cyan-colored light on the
  • Light disc hits and is emitted from it in the form of white light.
  • the lens When the lamp is deactivated, the lens reflects light in a second, different wavelength range from the outside environment. This can, for example, as in
  • Embodiment of the prior art executed be red.
  • white light would be passed through the lens; when the lamp is switched off, the lens appears red and is suitable
  • the lighting means is now designed in the form of at least one light-emitting diode.
  • the special feature compared to the generic prior art is that this light-emitting diode emits light in a third wavelength range, which is specified so that the emitted light, after transmission through the lens, is in a specified fourth wavelength range, which is at least from differs from the second wavelength range. So can
  • red light in the second wavelength range is reflected by the light pane.
  • the LED emits cyan light and the light transmitted through the lens is in the white color range of the CIE color diagram when it is emitted from the lens.
  • the lamp according to the invention thus achieves a behavior comparable to that of the lamp in the generic prior art. However, this is achieved via a very much simpler structure, which has to have fewer components, so that less space is required for the optical system. At the same time, a very homogeneous color distribution or light distribution over the entire Achieve radiation angle of the light-emitting diode, since the adsorption of certain wavelengths in the area of the reflector, if any, can be dispensed with, which improves the homogeneity of both the color distribution and the light distribution.
  • the optical system also has significantly lower tolerances in order to meet the legal white requirements within the CIE color space, since the reflective color filter can be dispensed with.
  • the diode for generating the light in the third wavelength range has an integrated filter element. Unlike the filter element in the prior art, however, this is not part of the actual optical system of the luminaire, but part of the diode itself, so that this can be implemented in a correspondingly simple and efficient manner, in particular directly during the manufacture of the light-emitting diode. Such a filter can be sprayed on or im
  • Volume encapsulation can be realized so that the light-emitting diode as an overall component itself already emits the light in the desired wavelength.
  • the diode can emit light in the wavelength range of cyan-colored light according to the CIE color diagram.
  • the lens can reflect light in the red light wavelength range in accordance with the CIE color diagram.
  • the lens can transmit the cyan-colored light of the illuminant in this embodiment of the invention as white light according to the CIE color diagram.
  • the luminaire in which the light disk, according to an advantageous further development of the idea, forms the outer cover disk in order to implement the structure even more simply and more compactly, can preferably be used as part of a rear light in a vehicle.
  • This part of the rear light in a vehicle can according to a very advantageous development of this use fulfill the function of a reversing light, similar to the structure in the generic prior art.
  • FIG. 1 shows a schematic cross section through a lamp in an embodiment according to the invention in a first operating state
  • FIG. 2 shows the lamp according to FIG. 1 in a second operating state.
  • FIG. 1 shows a light 1 which is particularly suitable for use as a rear light or as part of a rear light for the outside area of a vehicle.
  • the lamp 1, which is shown here without its housing, comprises at least one
  • Illuminant 2 in the form of a light-emitting diode.
  • This light-emitting diode 2 as a lighting means 2 can be designed in any design, for example as a conventional LED, as an OLED or QLED.
  • the light-emitting diode 2 can be implemented in the form of a single light-emitting diode or in the form of a field with a plurality of light-emitting diodes.
  • the light from the illuminant 2 arrives at a reflector 3 and is emitted by the latter through a lens 4 in the direction of an observer B, whose viewing direction is indicated by an arrow.
  • the light disk 4 can in particular be the cover disk of the lamp 1, so that the overall structure can be implemented with very few components and is very compact.
  • the activated state of the lighting means 2 that is to say the switched-on LED 2 is shown.
  • the lamp 1 With the LED 2 switched off, the lamp 1 is shown in the otherwise comparable FIG.
  • the structure shown in FIG. 2 appears optically as it is shown by the light reflected from the lens 4, here indicated by dashed lines.
  • this reflected light is intended to be reflected, for example, with a wavelength which is in the red color range of the CIE color diagram.
  • the lens 4 of the lamp 1 appears red when the LED 2 is deactivated.
  • the LED 2 is activated and emits light.
  • This light is emitted in a first wavelength range which, according to the exemplary embodiment shown here, should be in the cyan-colored range of the CIE color diagram. This is achieved either by designing the LED 2 as a lamp 2 in such a way that it directly generates and emits light in the cyan-colored wavelength range, or that the light of the LED is adapted accordingly via integrated filter elements so that the emitted light, shown here as a dashed line, is cyan-colored .
  • This light is now, in the embodiment of the figures, on the reflector 3 in the direction of
  • Lens 4 steered. It would just as well be conceivable to arrange the LED 2 in such a way that it emits light directly in the direction of the lens 4 and thus at the viewer B, so that the optional reflector 3 could be dispensed with.
  • This light shown in dotted lines and in the white area of the CIE color diagram, is permitted according to the ECE standard for the function of a reversing light, so that with the structure described, in particular, the reversing light can be implemented as part of a rear light of a vehicle. It is thus possible, in spite of a continuously colored light disc 4, for example red, into the
  • Steps of light emission with the luminaire 1 described here are also conceivable and encompassed by the disclosure content and the scope of protection of the claims.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Leuchte (1) für den Außenbereich eines Fahrzeugs, umfassend wenigstens ein Leuchtmittel (2) und eine Lichtscheibe (4), wobei das Leuchtmittel (2) in einem aktivierten Zustand Licht emittiert, welches direkt, oder mittelbar über einen Reflektor (3) auf die Lichtscheibe (4) trifft, welche für Licht in einem ersten vorgegebenen Wellenlängenbereich durchlässig ist, und welche bei deaktiviertem Leuchtmittel (2) Licht in einem zweiten anderen Wellenlängenbereich reflektiert, wobei das Leuchtmittel (2) in Form wenigstens einer Licht emittierenden Diode (LED) ausgebildet ist. Die erfindungsgemäße Leuchte ist dadurch gekennzeichnet, dass die Diode Licht in einem dritten Wellenlängenbereich emittiert, welcher so vorgegeben ist, dass das abgestrahlte Licht nach der Transmission durch die Lichtscheibe (4) in einem vorgegebenen vierten Wellenlängenbereich vorliegt, welcher sich zumindest von dem zweiten Wellenlängenbereich unterscheidet. Die Leuchte lässt sich insbesondere als Teil einer Heckleuchte in einem Fahrzeug verwenden.

Description

Leuchte für den Außenbereich eines Fahrzeugs
Die Erfindung betrifft eine Leuchte für den Außenbereich eines Fahrzeugs nach der im Oberbegriff von Anspruch 1 näher definierten Art. Ferner umfasst die Erfindung die Verwendung einer derartigen Leuchte.
Den gattungsgemäßen Stand der Technik bildet die DE 10 2014 009 612 A1 der
Anmelderin. Diese betrifft eine Leuchte, insbesondere für den Außenbereich eines Fahrzeugs, bestehend aus einem Leuchtmittel, vorzugsweise einer Licht emittierenden Diode, einem Reflektor und einer Lichtscheibe, wobei das Leuchtmittel aktivierbar und deaktivierbar ist. Die Leuchte weist mittels der Lichtscheibe im deaktivierten Zustand des Leuchtmittels für einen Betrachter eine andere Farbgebung auf, als im aktivierten
Zustand. Dazu emittiert das Leuchtmittel im aktivierten Zustand Licht, das auf den Reflektor trifft, welcher Licht in einem bestimmten Wellenlängenbereich absorbiert und Licht in einem anderen Wellenlängenbereich reflektiert. Das vom Reflektor reflektierte Licht trifft dann auf die Lichtscheibe, welche nur für Licht in einem bestimmten
Wellenlängenbereich durchlässig ist. Damit verschiebt sich bei der Transmission durch die Lichtscheibe der Farbort des Lichts des Leuchtmittels. Ist dieses deaktiviert, kommt es durch Reflektion eines aus der Umgebung auf die Lichtscheibe der Leuchte einfallendes Licht zu einem vom Durchleuchten verschiedenen Farbeindruck.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine gegenüber dem Stand der Technik weiter verbesserte Leuchte für ein Fahrzeug anzugeben.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den im Anspruch 1 , und hier insbesondere mit den im kennzeichnenden Teil von Anspruch 1 angegebenen Merkmalen, gelöst. Eine bevorzugte Verwendung ist im Anspruch 7 angegeben. Bevorzugte Ausführungsformen der Leuchte sowie der Verwendung ergeben sich aus den jeweils abhängigen
Unteransprüchen. Die erfindungsgemäße Leuchte für den Außenbereich eines Fahrzeugs umfasst, vergleichbar wie die Leuchte im gattungsgemäßen Stand der Technik, ein Leuchtmittel und eine Lichtscheibe, wobei das Leuchtmittel in einem aktivierten Zustand Licht emittiert und in einem deaktivierten nicht. Das Licht wird dann direkt, oder mittelbar über einen Reflektor, auf die Lichtscheibe geleitet und wird durch diese hindurch in die Umgebung abgegeben. Die Lichtscheibe selbst ist dabei, vergleichbar wie die Lichtscheibe im gattungsgemäßen Stand der Technik, nur für einen ersten vorgegebenen
Wellenlängenbereich durchlässig. Sie lässt also nur Licht in der gewünschten Lichtfarbe passieren bzw. verschiebt den Wellenlängenbereich des auf sie treffenden Lichts so, dass sie Licht in der gewünschten Lichtfarbe abgibt. Dies entspricht soweit dem Aufbau aus dem Stand der Technik, bei welchem als Beispiel cyanfarbenes Licht auf die
Lichtscheibe trifft und in Form von weißem Licht von ihr abgegeben wird. Bei
deaktiviertem Leuchtmittel reflektiert die Lichtscheibe aus der äußeren Umgebung Licht in einem zweiten anderen Wellenlängenbereich. Dieser kann beispielsweise, wie im
Ausführungsbeispiel des Standes der Technik ausgeführt, rot sein. Bei eingeschaltetem Leuchtmittel würde also weißes Licht durch die Lichtscheibe hindurchgeleitet, bei ausgeschaltetem Leuchtmittel erscheint die Lichtscheibe rot und eignet sich
beispielsweise als äußere Deckscheibe einer Heckleuchte eines Fahrzeugs.
Das Leuchtmittel ist nun in Form wenigstens einer Licht emittierenden Diode ausgebildet. Die Besonderheit gegenüber dem gattungsgemäßen Stand der Technik besteht nun darin, dass diese Licht emittierende Diode Licht in einem dritten Wellenlängenbereich emittiert, welcher so vorgegeben ist, dass das abgestrahlte Licht nach der Transmission durch die Lichtscheibe in einem vorgegebenen vierten Wellenlängenbereich liegt, welcher sich zumindest von dem zweiten Wellenlängenbereich unterscheidet. So kann
beispielsweise wie im Ausführungsbeispiel des gattungsgemäßen Standes der Technik rotes Licht im zweiten Wellenlängenbereich von der Lichtscheibe reflektiert werden. Die LED gibt cyanfarbenes Licht ab und das durch die Lichtscheibe transmittierte Licht liegt beim Abstrahlen von der Lichtscheibe im weißen Farbbereich des CIE Farbdiagramms.
Die erfindungsgemäße Leuchte erreicht damit ein vergleichbares Verhalten wie die Leuchte im gattungsgemäßen Stand der Technik. Dies wird jedoch über einen sehr viel einfacheren Aufbau erzielt, welcher weniger Bauteile aufweisen muss, sodass ein geringerer benötigter Bauraum des optischen Systems möglich ist. Gleichzeitig lässt sich eine sehr homogene Farbverteilung bzw. Lichtverteilung über den gesamten Abstrahlwinkel der Licht emittierenden Diode erzielen, da auf die Adsorption von bestimmten Wellenlängen im Bereich des Reflektors, sofern ein solcher überhaupt vorhanden ist, verzichtet werden kann, was die Homogenität sowohl der Farbverteilung als auch der Lichtverteilung verbessert. Das optische System weist darüber hinaus deutlich geringere Toleranzen auf, um die gesetzlichen Weiß-Anforderungen innerhalb des CIE Farbraums zu erfüllen, da auf den reflektierenden Farbfilter verzichtet werden kann.
Das cyanfarbene Licht wird in dem farbgemäßen Ausführungsbeispiel des
gattungsgemäßen Standes der Technik also direkt von dem Leuchtmittel, einer oder mehreren LEDS geeigenter Bauart, abgestrahlt und muss nicht durch eine separate Komponente, welche dort der einen Wellenlängenbereich adsorbierenden Reflektor ist, gefiltert werden.
Ungeachtet dessen ist es selbstverständlich möglich und gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Idee auch vorgesehen, dass die Diode zur Erzeugung des Lichts in dem dritten Wellenlängenbereich ein integriertes Filterelement aufweist. Anders als das Filterelement im Stand der Technik ist dieses jedoch nicht Teil des eigentlichen optischen Systems der Leuchte, sondern Teil der Diode selbst, sodass dieses entsprechend einfach und effizient realisiert werden kann, insbesondere direkt bei der Herstellung der Licht emittierenden Diode. Ein solcher Filter kann beispielsweise aufgespritzt oder im
Volumenverguss realisiert sein, sodass die Licht emittierende Diode als Gesamtbauteil selbst bereits das Licht in der gewünschten Wellenlänge abstrahlt.
Wie bereits erwähnt, kann die Diode dabei gemäß einer Vorteilhaften Weitzerbildung der Idee Licht im Wellenlängenbereich des cyanfarbigen Lichtes gemäß CIE Farbdiagramm emittieren. Die Lichtscheibe kann Licht im Wellenlängenbereich des roten Lichts gemäß CIE Farbdiagramm reflektieren. Außerdem kann die Lichtscheibe das cyanfarbige Licht des Leuchtmittels in dieser Ausführungsvariante der Erfindung als weißes Licht gemäß CIE Farbdiagramm transmittieren.
Die Leuchte, bei welcher die Lichtscheibe gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Idee die äußere Deckscheibe bildet, um den Aufbau noch einfacher und kompakter zu realisieren, kann vorzugsweise als Teil einer Heckleuchte in einem Fahrzeug Verwendung finden. Dieser Teil der Heckleuchte in einem Fahrzeug kann gemäß einer sehr vorteilhaften Weiterbildung dieser Verwendung die Funktion eines Rückfahrscheinwerfers erfüllen, ähnlich wie der Aufbau im gattungsgemäßen Stand der Technik.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäße Leuchte sowie ihrer
Verwendung ergeben sich auch aus dem Ausführungsbeispiel, welches nachfolgend unter Bezugnahme auf die Figuren näher dargestellt ist.
Dabei zeigen:
Fig. 1 einen schematischen Querschnitt durch eine Leuchte in einer Ausführungsform gemäß der Erfindung in einem ersten Betriebszustand; und
Fig. 2 die Leuchte gemäß Fig. 1 in einem zweiten Betriebszustand.
Figur 1 zeigt eine Leuchte 1 , welche sich insbesondere zur Verwendung als Heckleuchte bzw. als Teil einer Heckleuchte für den Außenbereich eines Fahrzeugs eignet. Die Leuchte 1 , welche hier ohne ihr Gehäuse dargestellt ist, umfasst wenigstens ein
Leuchtmittel 2 in Form einer Licht emittierenden Diode. Diese Licht emittierende Diode 2 als Leuchtmittel 2 kann dabei in beliebiger Bauart, beispielsweise als herkömmliche LED, als OLED oder QLED, ausgebildet sein. Die Licht emittierende Diode 2 kann dabei in Form einer einzigen Licht emittierenden Diode oder in Form eines Feldes mit einer Vielzahl von Licht emittierenden Dioden realisiert sein. Das Licht des Leuchtmittels 2 gelangt in dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel zu einem Reflektor 3 und wird von diesem durch eine Lichtscheibe 4 hindurch in Richtung eines Betrachters B, dessen Blickrichtung durch einen Pfeil angedeutet ist, abgestrahlt. Die Lichtscheibe 4 kann dabei insbesondere die Deckscheibe der Leuchte 1 sein, sodass der Aufbau insgesamt mit sehr wenigen Bauteilen realisiert werden kann, und sehr kompakt ist.
In der Darstellung der Figur 1 ist der aktivierte Zustand des Leuchtmittels 2, also die eingeschaltete LED 2, dargestellt. Mit ausgeschalteter LED 2 ist die Leuchte 1 in der ansonsten vergleichbaren Figur 2 dargestellt. Für den Betrachter B erscheint der in Figur 2 dargestellte Aufbau optisch so, wie es durch das von der Lichtscheibe 4 reflektierte hier strichzweipunktiert angedeutete Licht zeigt. Im dargestellten Ausführungsbeispiel soll dieses reflektierte Licht beispielsweise mit einer Wellenlänge reflektiert werden, welche im roten Farbbereich des CIE Farbdiagramms liegt. Die Lichtscheibe 4 der Leuchte 1 erscheint im deaktivierten Zustand der LED 2 also rot. In der Darstellung der Figur 1 ist die LED 2 aktiviert und strahlt Licht ab. Dieses Licht wird in einem ersten Wellenlängenbereich abgestrahlt, welcher gemäß dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel im cyanfarbenen Bereich des CIE Farbdiagramms liegen soll. Dies wird entweder erreicht, indem die LED 2 als Leuchtmittel 2 so aufgebaut ist, dass sie direkt Licht im cyanfarbenen Wellenlängenbereich erzeugt und abstrahlt, oder dass das Licht der LED über integrierte Filterelemente entsprechend angepasst wird, sodass das abgestrahlte und hier gestrichelt dargestellte Licht cyanfarben ist. Dieses Licht wird nun, in dem Ausführungsbeispiel der Figuren, über den Reflektor 3 in Richtung der
Lichtscheibe 4 gelenkt. Es wäre genauso gut denkbar, die LED 2 so anzuordnen, dass diese direkt Licht in Richtung der Lichtscheibe 4 und damit auf den Betrachter B zu abgibt, sodass auf den optionalen Reflektor 3 verzichtet werden könnte.
Ungeachtet dessen, ob dieser Reflektor 3 eingesetzt wird oder nicht, ist es so, dass nun in dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel das cyanfarbene Licht, welches
insbesondere nur Wellenlängen von weniger als 600 nm aufweist, bei der Lichtscheibe 4 ankommt. Durch den Aufbau der Lichtscheibe 4 wird dieses Licht nun in der Art„gefärbt“, dass der Betrachter B ein weißes Licht zu sehen bekommt, da die Lichtscheibe 4 das cyanfarbene Licht, welches hier gestrichelt dargestellt ist, hinsichtlich seines Farborts im CIE Farbdiagramm entsprechend verschiebt, sodass nach der Transmission durch die Lichtscheibe 4 weißes Licht, welches hier punktiert dargestellt ist, zu dem Betrachter B gelangt.
Dieses punktiert dargestellte und im weißen Bereich des CIE Farbdiagramms liegende Licht ist dabei gemäß der ECE-Norm für die Funktion eines Rückfahrlichts zulässig, sodass durch den beschriebenen Aufbau insbesondere das Rückfahrlicht als Teil einer Heckleuchte eines Fahrzeugs realisiert werden kann. So ist es möglich, trotz einer durchgehend beispielsweise rot eingefärbten Lichtscheibe 4 weißes Licht in die
Umgebung abzustrahlen und so die Funktionalität des Rückfahrscheinwerfers zu realisieren.
Andere Wellenlängenbereiche, welche zu anderen Lichtfarben bei den einzelnen
Schritten der Lichtabstrahlung mit der hier beschriebenen Leuchte 1 führen, sind jedoch ebenso denkbar und vom Offenbarungsgehalt und dem Schutzbereich der Ansprüche umfasst.

Claims

Daimler AG Patentansprüche
1. Leuchte (1) für den Außenbereich eines Fahrzeugs, umfassend wenigstens ein Leuchtmittel (2) und eine Lichtscheibe (4), wobei das Leuchtmittel (2) in einem aktivierten Zustand Licht emittiert, welches direkt, oder mittelbar über einen Reflektor (3) auf die Lichtscheibe (4) trifft, welche für Licht in einem ersten vorgegebenen Wellenlängenbereich durchlässig ist, und welche bei deaktiviertem Leuchtmittel (2) Licht in einem zweiten anderen Wellenlängenbereich reflektiert, wobei das Leuchtmittel (2) in Form wenigstens einer Licht emittierenden Diode (LED) ausgebildet ist,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Diode Licht in einem dritten Wellenlängenbereich emittiert, welcher so vorgegeben ist, dass das abgestrahlte Licht nach der Transmission durch die Lichtscheibe (4) in einem vorgegebenen vierten Wellenlängenbereich vorliegt, welcher sich zumindest von dem zweiten Wellenlängenbereich unterscheidet.
2. Leuchte (1) nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Diode zur Erzeugung des Lichts in dem dritten Wellenlängenbereich ein integriertes Filterelement aufweist.
3. Leuchte (1) nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Lichtscheibe (4) eine äußere Deckscheibe ausbildet.
4. Leuchte (1) nach Anspruch 1 , 2 oder 3,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Diode Licht im Wellenlängenbereich des cyanfarbigen Lichtes gemäß CIE Farbdiagramm emittiert.
5. Leuchte (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Lichtscheibe (4) Licht im Wellenlängenbereich des roten Lichtes gemäß CIE Farbdiagramm reflektiert.
6. Leuchte (1) nach Anspruch 4 und 5,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Lichtscheibe (4) das cyanfarbige Licht des Leuchtmittels (2) als weißes Licht gemäß CIE Farbdiagramm transmittiert.
7. Verwendung der Leuchte (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6
als Teil einer Heckleuchte in einem Fahrzeug.
8. Verwendung nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Leuchte (1) in der Heckleuchte die Funktion eines Rückfahrscheinwerfers erfüllt.
PCT/EP2020/052856 2019-03-12 2020-02-05 Leuchte für den aussenbereich eines fahrzeugs Ceased WO2020182377A1 (de)

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