WO2022089895A1 - Beleuchtungsvorrichtung für ein kraftfahrzeug - Google Patents

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WO2022089895A1
WO2022089895A1 PCT/EP2021/077477 EP2021077477W WO2022089895A1 WO 2022089895 A1 WO2022089895 A1 WO 2022089895A1 EP 2021077477 W EP2021077477 W EP 2021077477W WO 2022089895 A1 WO2022089895 A1 WO 2022089895A1
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light
lighting device
lighting
facet
bodies
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PCT/EP2021/077477
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Katharina Santner
Thomas Binder
Rene Uebler
Mathias ROENNFELDT
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Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft
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Publication date
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    • F21S43/26—Refractors, transparent cover plates, light guides or filters not provided in groups F21S43/235 - F21S43/255
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    • F21W2104/00—Exterior vehicle lighting devices for decorative purposes

Definitions

  • the invention relates to a lighting device for a motor vehicle and a corresponding motor vehicle.
  • WO 2017/036787 A1 describes a vehicle lamp with a transparent component that includes a large number of facet surfaces.
  • Several light sources are provided in the vehicle light, the light from which is reflected on the facet surfaces of the component or passes through the component.
  • Different light functions can be implemented in a motor vehicle lighting device by means of bodies with faceted surfaces.
  • bodies with faceted surfaces there is the problem that due to the transparency of the bodies, the light spots of the individual light sources that are incident are still visible, which is an undesirable effect.
  • the object of the invention is to create a lighting device for a motor vehicle which comprises one or more facet bodies and generates a uniform light distribution.
  • the lighting device according to the invention is intended for a motor vehicle, the motor vehicle preferably being a car, but possibly also a truck or a motorcycle. Insofar as interactions between the lighting device and the motor vehicle are described below and in particular in the patent claims, this should always be understood to mean that the interaction occurs when the lighting device is arranged or installed in the motor vehicle.
  • the components of the lighting device which have a corresponding interaction with the motor vehicle or components of the motor vehicle, are thus designed in such a way that the interaction is brought about when the lighting device is arranged or installed in the motor vehicle.
  • the lighting device according to the invention is preferably a signal light for emitting light to the exterior of the motor vehicle, ie it is used for signaling in the area surrounding the motor vehicle and not for actively illuminating the area, as is the case with a headlight. If necessary, the lighting device according to the invention can also be an interior light for a motor vehicle.
  • the lighting device comprises an illuminant with one or more light sources and one or more transparent facet bodies, each of which has a surface made up of a large number of planar first facets.
  • these first facets are ground facets.
  • the entire surface of a respective facet body is preferably formed from facets.
  • a transparent facet body is to be understood as meaning a facet body which allows at least part of the incident light radiation to pass through.
  • a corresponding facet body is preferably formed from a material with a transmittance of 50% or more, particularly preferably 90% or more and in particular 95% or more.
  • the lighting device according to the invention is designed in such a way that light originating from the light source or light sources of the illuminant is radiated into the facet body or bodies as first light radiation, the first light radiation being at least partially refracted at first facets of the facet body or facet bodies and subsequently emerges from the lighting device as second light radiation in order to generate a light distribution.
  • the lighting device is characterized in that one or more light-transmitting optical components are arranged between the illuminant and the facet body or bodies, with the term light transmission being understood to mean that the optical components are made of a material that at least partially lets light falling on them through .
  • An optical component preferably has a transmittance of 50% or more, particularly preferably 90% or more and in particular 95% or more.
  • a respective optical component has an entry side for the entry of light from the illuminant into the corresponding optical component and an exit side for the exit of light that has entered via the entry side from the optical component on.
  • Light emerging from the optical component or components is radiated into the facet body or bodies as the first light radiation. In this case, only part of the exiting light can also form the first light radiation, which is radiated into the facet body or bodies.
  • the exit side of a respective optical component has a light-scattering structure made of facets, which are referred to below as second facets to distinguish them from the facets of the corresponding facet bodies.
  • the second facets are provided in a number of different dimensions and are oriented in a number of different directions in space.
  • a chaotic facet structure is thus created on the corresponding exit side, as a result of which scattered light is produced when the light exits the optical component.
  • This scattered light is refracted again in the corresponding facet bodies, as a result of which appealing lighting effects can be achieved. Since scattered light enters the facet bodies, it is ensured that the individual light sources can no longer be recognized in the light distribution generated by the lighting device.
  • a respective optics component of at least some of the optics components comprises a deflection surface.
  • Each existing optical component preferably has such a deflection surface.
  • the term at least some of the optics components is to be understood here and in the following to mean that this is a single optics component if the lighting device comprises only one optics component, or at least one optics component if the lighting device comprises a plurality of optics components.
  • the deflection surface of a respective optical component is designed in such a way that at least part of the light that has entered via the entry side is deflected in the direction of the exit side by means of this surface. The deflection preferably takes place via total reflection at the deflection surface.
  • the lighting device according to the invention is designed in such a way that the main beam direction (ie the direction with the highest light intensity) of the light source or light sources of the illuminant when the lighting device is installed in the motor vehicle runs essentially in the vertical direction, with a respective optical component of at least some of the optical components and preferably each optical component that has a corresponding deflection surface being designed in such a way that its Entry side is arranged in the vertical direction adjacent to at least part of the light sources and its exit side is arranged in the horizontal direction adjacent to at least part of the facet bodies.
  • light from at least some of the light sources enters its entry surface, and light exiting via its exit side is radiated into at least some of the facet bodies.
  • At least some of the light sources are to be understood as meaning a single light source if only one light source is provided in the lighting device. If, on the other hand, there are several light sources, at least some of the light sources relate to one or more of the existing light sources. Analogously, at least some of the facet bodies relate to an individual facet body if only one facet body is provided, and otherwise, ie in the case of a plurality of facet bodies, at least one of the facet bodies present.
  • the main beam direction can be the direction from bottom to top or possibly also the direction from top to bottom.
  • the second facets are formed as elevations of a plurality of second facets in a respective optical component of at least some of the optical components and preferably in all existing optical components, the elevations protruding from a predetermined exit plane from the respective optical component.
  • Sections of the exit plane can be formed by planar sections of the optical component, with the individual elevations being spaced apart from one another via these planar sections. Nevertheless, it is also possible that the elevations are directly adjacent to one another. In this case, the exit plane is a purely virtual plane. With the embodiment just described, the simple manufacturability of the corresponding optical components is ensured.
  • one or more collimator optics are provided on a respective optics component at least some of the optics components and preferably on all existing optics components on or adjacent to its entry side, with a separate light source of the illuminant being assigned to a respective collimator optics, which transmits the light of the individual light source.
  • each collimator optic has a different light source whose light is bundled via the optic. This variant ensures controlled beam entry into the corresponding optical components in the form of bundled radiation.
  • the corresponding optical components can be made of different materials.
  • a respective optical component of at least some of the optical components and preferably each optical component that is present is a plastic component.
  • at least some of the optics components can also be made of glass, if appropriate.
  • the use of plastic has the advantage that it is easier to process than glass and is lighter.
  • the light source or light sources can include one or more polychromatic light sources and/or one or more monochromatic light sources. If necessary, light sources can also be used whose light color can be changed by appropriate control, e.g. RGB light sources. By using light sources with an adjustable color or with different colors, different light functions, such as a flashing light or daytime running lights, can be implemented in the lighting device according to the invention by appropriate control of the light sources, as will be described in more detail below.
  • polychromatic light sources and in particular white light sources are used in the lighting device according to the invention, their light is spectrally broken down by means of light refraction at the first facets of the facet body, as a result of which an appealing light distribution with a rainbow effect can be generated.
  • the facet bodies installed in the lighting device according to the invention can be configured differently.
  • at least one facet body and possibly also each facet body can also be made of plastic.
  • a respective light source of the illuminant is an essentially punctiform light source.
  • each point light source is an LED unit made up of one or more LEDs (e.g. an RGB LED unit) or a laser light source made up of one or more laser diodes (e.g. an RGB laser light source). If the LED unit or the laser light source contains a plurality of LEDs or laser diodes, these are arranged so close to one another that the light source is still in the form of a point.
  • the lighting means of the lighting device can be operated in one or more operating modes, light being provided in a respective operating mode for a light function which is assigned to the respective operating mode.
  • the light function does not necessarily have to be realized exclusively by the light of the illuminant. If necessary, at least one additional light source can also be provided, which provides light for the corresponding light function.
  • the operating mode or operating modes include one or more of the following operating modes:
  • the illuminant comprises one or more lighting groups each consisting of one or more light sources, the light source or light sources of a lighting group each emitting light of the same color and the light sources from different groups emitting light of different colors.
  • a color can also be a mixture of several spectral colors, which is the case with white light, for example.
  • Each operating mode is assigned a lighting group, with only the light source or light sources of the assigned lighting group being switched on in the respective operating mode.
  • one group of lights can consist of one or more light sources with a yellow light color, which are switched on to implement a flashing light, whereas another group of lights consists of white light sources that are activated, for example, to provide a daytime running light or position light.
  • the lighting means, the optical component(s) and the one or more facet bodies are accommodated in a common housing which has a transparent pane for light emission.
  • the lighting device forms a lighting module that can be installed flexibly at various points in the motor vehicle.
  • At least one additional illuminant can also be installed in the lighting device according to the invention, which is also used, for example, to implement a corresponding lighting function.
  • a further light source is provided in the form of one or more light guides, from which light from a corresponding light source is coupled out, for example for a daytime running light and/or a flashing light.
  • the lighting device according to the invention is set up in the vertical direction above a vehicle headlight far to be installed.
  • the lighting device thus represents a suitable addition to the headlight (ie low beam and high beam) and can, for example, provide the light function of the indicator light and/or daytime running light and/or position light.
  • the invention also includes a motor vehicle that includes one or more of the lighting devices according to the invention or one or more preferred variants of the lighting device according to the invention.
  • FIG. 1 shows a perspective view of an embodiment of a lighting device according to the invention, only half of the lighting device being shown;
  • FIG. 2 shows a perspective view in which both halves of the lighting device of FIG. 1 are indicated, but only components that are essential to the invention are shown;
  • FIG. 3 is a perspective view showing one of the optical components from FIG. 2 on an enlarged scale.
  • FIG. 1 An embodiment of the invention is described below using a vehicle signal light that is installed above a headlight (not shown) of a motor vehicle.
  • This vehicle signal light can be seen from the perspective view of FIG. In this case, only a first half of the vehicle signal light is shown.
  • the vehicle signal light continues in the view of FIG. 1 from the first half shown to the right to a second half, the structure of which corresponds to the first half, ie the second half contains the same arrangement of the facet bodies described below with underlying light guides.
  • FIG. 1 and also in the further FIGS. 2 and 3 the vertical direction and thus the height direction of the motor vehicle is represented by the Z-axis.
  • the vehicle signal light shown is installed in a housing that is located above the left headlight of the motor vehicle. The housing is not visible in FIG. In FIGS. 1 to 3, only the components relevant to the invention are identified by reference symbols. Only these components are described in more detail below.
  • the vehicle signal lamp comprises a total of four facet bodies in the form of two adjacent pairs of corresponding facet bodies 1 and T.
  • the respective facet bodies 1 have a bulbous shape, whereas the facet bodies T are elongate.
  • the individual facet bodies are made of glass and include a large number of ground planar facets 2, only some of which are denoted by this reference number for reasons of clarity.
  • the light guides 6, which are arranged below the facet body T in both halves of the vehicle signal light and are covered by the corresponding diffuser lens 5, are used to implement a blinking light and a daytime running light.
  • the corresponding LEDs emit white light into the light guides 6 .
  • the LEDs emit yellow light into the light guides 6, the LEDs being switched on and off at a predetermined frequency at the same time.
  • the corresponding facet bodies 1 and T are used to support the function of the daytime running lights or the flashing light, in that when the corresponding light function is activated, light is radiated into the facet bodies via the light sources described below.
  • the signal light also contains a lower opaque screen 3 and an upper opaque screen 4, which extend continuously from the first half to the second half of the vehicle signal light extend.
  • the view of FIG. 2 shows the first half and the second half of the vehicle signal lamp of FIG. 1, with only the pair of facet bodies 1 and T from the second half being reproduced in order to expose the inner workings of the lamp.
  • a transparent optical component 7 made of plastic, which is an essential element of the vehicle signal light.
  • the optics component is also referred to as thick-wall optics.
  • Each optical component 7 includes a front side which has a chaotic structure made up of a multiplicity of irregularly arranged facets 8 (only some of which are denoted by reference symbols).
  • facets come in a variety of different polygon shapes with different sizes and orientations to each other.
  • On the underside of each thick-wall optic is a large number of funnel-shaped collimator optics 9, which are known per se and are an integral part of the thick-wall optic.
  • a printed circuit board 11 is provided below these collimator optics 9, on which a multiplicity of LEDs 10 are arranged, which appear as black dots in FIG. For reasons of clarity, only part of the collimator optics and the LEDs are denoted by reference numerals 9 and 10, respectively.
  • the LEDs are controlled via a control unit (not shown) which is connected to circuit board 11 .
  • a total of 22 LEDs are located below each thick-wall optics 7 , with eleven yellow LEDs and eleven white-light LEDs being provided, which alternate along the longitudinal direction of the printed circuit board 11 .
  • Each LED 10 has exactly one collimator optics 9, which is located above the corresponding LED and brings about a bundling of the emitted light.
  • the thick-wall optics 7 thus has a total of 22 collimator optics 9.
  • the thick-wall optics 7 includes an entry side 701, which is the underside of the thick-wall optics with the columns provided thereon. limator optics 9 forms. Furthermore, a front exit side 702 with the chaotic facet structure and a planar rear deflection surface 703 are provided, which runs obliquely and deflects light entering the thick-wall optics via total reflection. The deflected light emerges from the thick-wall optics 7 via the exit side 702 .
  • the yellow or white LEDs 10 begin to light up and radiate light into the entry side 702 of the thick-wall optics via the respective collimator optics 9 .
  • a large part of the light that has entered the thick-wall optics is directed towards the exit side 702 of the thick-wall optics 7 via the inclined deflection surface 703 .
  • the light then emerges via the chaotic structure of facets 8, so that scattered light is produced there.
  • the chaotic facet structure consists of a large number of elevations, each of which includes a number of facets 8 and are spaced apart from one another by vertical sections of the thick-wall optics. For reasons of clarity, only a few facets are provided with reference symbols. If appropriate, it is also possible for the elevations to directly adjoin one another, at least in sections.
  • the scattered light generated by the facets 8 penetrates into the facet bodies 1 and T located in front of the thick-wall optics 7 and is reflected and refracted in the facet bodies. Some of the light eventually escapes through the front of the facet bodies and the cover lens of the vehicle signal light.
  • the configuration of the facet body as a glass body with ground facets generates an appealing light effect in the form of a sparkle. When irradiated with white light, a light distribution with a rainbow effect can also be achieved through the spectral decomposition of the light.
  • the embodiment of the invention described above has a number of advantages.
  • scattered light is generated in a simple manner from punctiform light sources by thick-walled optics with chaotic light exit surfaces, which light is radiated into corresponding facet bodies.
  • This enables the facet bodies to glow evenly without being able to identify individual light spots.
  • This leads to an appealing warm light appearance of the vehicle signal light.
  • the appearance of cold light when the vehicle signal light is switched off is also improved.
  • the Krista 11 structure of the front facet bodies to the rear over the facets of the thick-wall optics and a sparkling effect can also be achieved when external light (such as sunlight) is irradiated.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Beleuchtungsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug, umfassend ein Leuchtmittel mit einer oder mehreren Lichtquellen (10) und einen oder mehrere transparente Facettenkörper (1, 1'), die jeweils eine Oberfläche aus einer Vielzahl von planen ersten Facetten (2) aufweisen, wobei die Beleuchtungsvorrichtung derart ausgestaltet ist, dass Licht, das von der Lichtquelle (10) oder den Lichtquellen (10) des Leuchtmittels stammt, in den oder die Facettenkörper (1, 1') als erste Lichtstrahlung eingestrahlt wird, wobei die erste Lichtstrahlung zumindest zum Teil an ersten Facetten (2) des Facettenkörpers (1, 1') oder der Facettenkörper (1, 1') gebrochen wird und anschließend aus der Beleuchtungsvorrichtung als zweite Lichtstrahlung austritt, um eine Lichtverteilung zu erzeugen. In der Beleuchtungsvorrichtung sind zwischen dem Leuchtmittel und dem oder den Facettenkörpern (1, 1') ein oder mehrere lichtdurchlässige Optikbauteile (7) angeordnet, welche jeweils eine Eintrittsseite (701) zum Eintritt von Licht des Leuchtmittels in das jeweilige Optikbauteil (7) und eine Austrittsseite (702) zum Austritt von über die Eintrittsseite (701) eingetretenem Licht aus dem jeweiligen Optikbauteil (7) aufweisen, wobei Licht, das aus dem oder den Optikbauteilen (7) austritt, als die erste Lichtstrahlung in den oder die Facettenkörper (1, 1') eingestrahlt wird. Die Austrittsseite (702) eines jeweiligen Optikbauteils (7) weist eine lichtstreuende Struktur aus planen zweiten Facetten (8) auf, die in mehreren unterschiedlichen Abmessungen vorgesehen sind und in einer Vielzahl von unterschiedlichen Richtungen im Raum ausgerichtet sind.

Description

Beleuchtungsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug
Die Erfindung betrifft eine Beleuchtungsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug sowie ein entsprechendes Kraftfahrzeug.
Aus dem Stand der Technik ist es bekannt, einen Körper mit Facettenflächen in einer Kraftfahrzeug-Beleuchtungsvorrichtung zur Erzeugung einer Lichtverteilung zu nutzen. Beispielsweise beschreibt das Dokument WO 2017/036787 A1 eine Fahrzeugleuchte mit einem transparenten Bauteil, das eine Vielzahl von Facettenflächen umfasst. In der Fahrzeugleuchte sind mehrere Lichtquellen vorgesehen, deren Licht an den Facettenflächen des Bauteils reflektiert wird bzw. durch das Bauteil hindurchgeht.
Durch Körper mit Facettenflächen können in einer Kraftfahrzeug-Beleuchtungsvorrichtung unterschiedliche Lichtfunktionen realisiert werden. Dabei besteht jedoch das Problem, dass aufgrund der Transparenz der Körper die Lichtspots der einzelnen einstrahlenden Lichtquellen weiterhin sichtbar sind, was ein unerwünschter Effekt ist.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Beleuchtungsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug zu schaffen, welche eine oder mehrere Facettenkörper umfasst und eine gleichmäßige Lichtverteilung generiert.
Diese Aufgabe wird durch die Beleuchtungsvorrichtung gemäß Patentanspruch 1 gelöst. Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.
Die erfindungsgemäße Beleuchtungsvorrichtung ist für ein Kraftfahrzeug vorgesehen, wobei das Kraftfahrzeug vorzugsweise ein PKW ist, jedoch gegebenenfalls auch ein LKW o- der ein Motorrad sein kann. Sofern im Folgenden und insbesondere in den Patentansprüchen Wechselwirkungen zwischen der Beleuchtungsvorrichtung und dem Kraftfahrzeug beschrieben werden, so ist dies immer dahingehend zu verstehen, dass die Wechselwirkung bei Anordnung bzw. Einbau der Beleuchtungsvorrichtung im Kraftfahrzeug auftritt.
Die Komponenten der Beleuchtungsvorrichtung, die eine entsprechende Wechselwirkung mit dem Kraftfahrzeug bzw. Bauteilen des Kraftfahrzeugs haben, sind somit derart ausgestaltet, dass die Wechselwirkung bei Anordnung bzw. Einbau der Beleuchtungsvorrichtung im Kraftfahrzeug hervorgerufen wird. Die erfindungsgemäße Beleuchtungsvorrichtung ist vorzugsweise eine Signalleuchte zur Lichtabstrahlung in den Außenraum des Kraftfahrzeugs, d.h. sie dient zur Signalgebung in der Umgebung des Kraftfahrzeugs und nicht zum aktiven Ausleuchten der Umgebung, wie dies bei einem Scheinwerfer der Fall ist. Gegebenenfalls kann die erfindungsgemäße Beleuchtungsvorrichtung auch eine Innenraumbeleuchtung für ein Kraftfahrzeug sein.
Die erfindungsgemäße Beleuchtungsvorrichtung umfasst ein Leuchtmittel mit einer oder mehreren Lichtquellen sowie einen oder mehrere transparente Facettenkörper, die jeweils eine Oberfläche aus einer Vielzahl von planen ersten Facetten aufweisen. In einer bevorzugten Ausführungsform sind diese ersten Facetten geschliffene Facetten. Vorzugsweise ist die gesamte Oberfläche eines jeweiligen Facettenkörpers aus Facetten gebildet. Unter einem transparenten Facettenkörper ist dabei ein Facettenkörper zu verstehen, der zumindest einen Teil der einfallenden Lichtstrahlung durchlässt. Vorzugsweise ist ein entsprechender Facettenkörper aus einem Material mit einem Transmissionsgrad 50 % oder mehr, besonders bevorzugt von 90 % oder mehr und insbesondere von 95 % oder mehr, gebildet.
Die erfindungsgemäße Beleuchtungsvorrichtung ist derart ausgestaltet, dass Licht, das von der Lichtquelle oder den Lichtquellen des Leuchtmittels stammt, in den oder die Facettenkörper als erste Lichtstrahlung eingestrahlt wird, wobei die erste Lichtstrahlung zumindest zum Teil an ersten Facetten des Facettenkörpers oder der Facettenkörper gebrochen wird und anschließend aus der Beleuchtungsvorrichtung als zweite Lichtstrahlung austritt, um eine Lichtverteilung zu erzeugen.
Die erfindungsgemäße Beleuchtungsvorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass zwischen dem Leuchtmittel und dem oder den Facettenkörpern eine oder mehrere lichtdurchlässige Optikbauteile angeordnet sind, wobei der Begriff der Lichtdurchlässigkeit dahingehend zu verstehen ist, dass die Optikbauteile aus einem Material bestehen, das zumindest teilweise darauf fallendes Licht durchlässt. Vorzugsweise hat ein Optikbauteil einen Transmissionsgrad von 50 % oder mehr, besonders bevorzugt von 90 % oder mehr und insbesondere von 95 % oder mehr. Ein jeweiliges Optikbauteil weist eine Eintrittsseite zum Eintritt von Licht des Leuchtmittels in das entsprechende Optikbauteil und eine Austrittsseite zum Austritt von über die Eintrittsseite eingetretenem Licht aus dem Optikbauteil auf. Licht, das aus dem oder den Optikbauteilen austritt, wird als die erste Lichtstrahlung in den oder die Facettenkörper eingestrahlt. Dabei kann auch nur ein Teil des austretenden Lichts die erste Lichtstrahlung bilden, die in den oder die Facettenkörper eingestrahlt wird.
Die Austrittsseite eines jeweiligen Optikbauteils weist eine lichtstreuende Struktur aus Facetten auf, die im Folgenden zur Unterscheidung gegenüber den Facetten der entsprechenden Facettenkörper als zweite Facetten bezeichnet werden. Die zweiten Facetten sind in mehreren unterschiedlichen Abmessungen vorgesehen und in einer Vielzahl von unterschiedlichen Richtungen im Raum ausgerichtet. Es wird somit eine chaotische Facettenstruktur auf der entsprechenden Austrittsseite geschaffen, wodurch Streulicht beim Lichtaustritt aus dem Optikbauteil entsteht. Dieses Streulicht wird nochmals in den entsprechenden Facettenkörpern gebrochen, wodurch ansprechende Lichteffekte erreicht werden können. Da Streulicht in die Facettenkörper eintritt, wird sichergestellt, dass die einzelnen Lichtquellen in der durch die Beleuchtungsvorrichtung erzeugten Lichtverteilung nicht mehr erkennbar sind.
In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst ein jeweiliges Optikbauteil zumindest eines Teils der Optikbauteile eine Umlenkfläche. Vorzugsweise hat jedes vorhandene Optikbauteil eine solche Umlenkfläche. Der Begriff des zumindest einen Teils der Optikbauteile ist hier und im Folgenden dahingehend zu verstehen, dass es sich hierbei um ein einzelnes Optikbauteil handelt, sofern die Beleuchtungsvorrichtung nur ein Optikbauteil umfasst, bzw. um zumindest ein Optikbauteil, sofern die Beleuchtungsvorrichtung mehrere Optikbauteile umfasst. Die Umlenkfläche eines jeweiligen Optikbauteils ist derart ausgestaltet, dass zumindest ein Teil des über die Eintrittsseite eingetretenen Lichts in Richtung zur Austrittsseite mittels dieser Fläche umgelenkt wird. Die Umlenkung erfolgt vorzugsweise über Totalreflexion an der Umlenkfläche. Mit anderen Worten fällt Licht auf die Umlenkfläche, dessen Einfallswinkel den Totalreflexionswinkel an der Grenzfläche zwischen dem Material des Optikbauteils und der Umgebung überschreitet. Im Falle einer Umlenkung mittels Totalreflexion ist es nicht erforderlich, dass an der Umlenkfläche eine reflektierende Schicht aufgebracht wird.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die erfindungsgemäße Beleuchtungsvorrichtung derart ausgestaltet, dass die Hauptstrahlrichtung (d.h. die Richtung mit der höchsten Lichtstärke) der Lichtquelle bzw. der Lichtquellen des Leuchtmittels bei Einbau der Beleuchtungsvorrichtung im Kraftfahrzeug im Wesentlichen in vertikaler Richtung verläuft, wobei ein jeweiliges Optikbauteil zumindest eines Teils der Optikbauteile und vorzugsweise jedes Optikbauteil, das eine entsprechende Umlenkfläche aufweist, derart ausgestaltet ist, dass seine Eintrittsseite in vertikaler Richtung benachbart zu zumindest einem Teil der Lichtquellen angeordnet ist und seine Austrittsseite in horizontaler Richtung benachbart zu zumindest einem Teil der Facettenkörper angeordnet ist. Dabei tritt Licht des zumindest einen Teils der Lichtquellen in seine Eintrittsfläche ein, und über seine Austrittsseite austretendes Licht wird in den zumindest einen Teil der Facettenkörper eingestrahlt. Unter zumindest einem Teil der Lichtquellen ist dabei eine einzelne Lichtquelle zu verstehen, sofern in der Beleuchtungsvorrichtung nur eine Lichtquelle vorgesehen ist. Sind demgegenüber mehrere Lichtquellen vorhanden, betrifft zumindest ein Teil der Lichtquellen eine oder mehrere der vorhandenen Lichtquellen. Analog betrifft zumindest ein Teil der Facettenkörper einen einzelnen Facettenkörper, sofern nur ein Facettenkörper vorgesehen ist, und ansonsten, d.h. bei mehreren Facettenkörpern, zumindest einen der vorhandenen Facettenkörper.
Mit der soeben beschriebenen Ausführungsform kann eine Lichtumlenkung von einer vertikalen Abstrahlrichtung hin zu einer horizontalen Abstrahlrichtung erreicht werden und hierdurch ein kompakter Aufbau der Beleuchtungsvorrichtung realisiert werden. Je nach Ausgestaltung kann die Hauptstrahlrichtung dabei die Richtung von unten nach oben oder gegebenenfalls auch die Richtung von oben nach unten sein.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind in einem jeweiligen Optikbauteil zumindest eines Teils der Optikbauteile und vorzugsweise in allen vorhandenen Optikbauteile die zweiten Facetten als Erhebungen aus jeweils mehreren zweiten Facetten ausgebildet, wobei die Erhebungen aus einer vorgegebenen Austrittsebene aus dem jeweiligen Optikbauteil vorstehen. Die Austrittsebene kann abschnittsweise durch plane Abschnitte des Optikbauteils gebildet sein, wobei über diese planen Abschnitte die einzelnen Erhebungen voneinander beabstandet sind. Nichtsdestotrotz ist es auch möglich, dass die Erhebungen direkt aneinander angrenzen. In diesem Fall ist die Austrittsebene eine reine virtuelle Ebene. Mit der soeben beschriebenen Ausführungsform wird die einfache Her- stellbarkeit der entsprechenden Optikbauteile gewährleistet. In einer weiteren bevorzugten Variante sind an einem jeweiligen Optikbauteil zumindest eines Teils der Optikbauteile und vorzugsweise an allen vorhandenen Optikbauteilen auf oder benachbart zu seiner Eintrittsseite eine oder mehrere Kollimatoroptiken vorgesehen, wobei separat eine einzelne Lichtquelle des Leuchtmittels einer jeweiligen Kollimatoroptik zugeordnet ist, die das Licht der einzelnen Lichtquelle bündelt. Mit anderen Worten gehört zu jeder Kollimatoroptik eine andere Lichtquelle, deren Licht über die Optik gebündelt wird. Mit dieser Variante wird ein kontrollierter Strahleintritt in die entsprechenden Optikbauteile in der Form von gebündelter Strahlung gewährleistet.
Je nach Ausgestaltung können die entsprechenden Optikbauteile aus unterschiedlichem Material gefertigt sein. In einer bevorzugten Ausführungsform ist ein jeweiliges Optikbauteil zumindest eines Teils der Optikbauteile und vorzugsweise jedes vorhandene Optikbauteil ein Kunststoffbauteil. Nichtsdestotrotz kann zumindest ein Teil der Optikbauteile gegebenenfalls auch aus Glas gefertigt sein. Die Verwendung von Kunststoff hat den Vorteil, dass es gegenüber Glas einfacher zu verarbeiten ist und weniger Gewicht aufweist.
Je nach Ausgestaltung können die Lichtquelle oder Lichtquellen eine oder mehrere polychromatische Lichtquellen und/oder eine oder mehrere monochromatische Lichtquellen umfassen. Gegebenenfalls können auch Lichtquellen verwendet werden, deren Lichtfarbe durch entsprechende Ansteuerung veränderbar ist, z.B. RGB-Lichtquellen. Durch die Verwendung von Lichtquellen mit einstellbarer Farbe bzw. mit unterschiedlichen Farben können in der erfindungsgemäßen Beleuchtungsvorrichtung durch entsprechende Ansteuerung der Lichtquellen unterschiedliche Lichtfunktionen, wie z.B. ein Blinklicht oder ein Tagfahrlicht, realisiert werden, wie weiter unten noch näher beschrieben wird.
Werden in der erfindungsgemäßen Beleuchtungsvorrichtung polychromatische Lichtquellen und insbesondere Weißlichtquellen eingesetzt, wird deren Licht mittels Lichtbrechung an den ersten Facetten des Facettenkörpers spektral zerlegt, wodurch eine ansprechende Lichtverteilung mit einem Regenbogeneffekt generiert werden kann.
Die in der erfindungsgemäßen Beleuchtungsvorrichtung verbauten Facettenkörper können unterschiedlich ausgestaltet sein. In einer Variante ist zumindest ein Facettenkörper und gegebenenfalls auch jeder Facettenkörper aus Glas und vorzugsweise aus Kristallglas gebildet. Alternativ oder zusätzlich kann zumindest ein Facettenkörper und gegebenenfalls auch jeder Facettenkörper auch aus Kunststoff gebildet sein.
In einer weiteren, besonders bevorzugten Ausführungsform ist eine jeweilige Lichtquelle des Leuchtmittels eine im Wesentlichen punktförmige Lichtquelle. Vorzugsweise ist eine jeweilige punktförmige Lichtquelle eine LED-Einheit aus einer oder mehreren LEDs (z.B. eine RGB-LED-Einheit) oder eine Laserlichtquelle aus einer oder mehreren Laserdioden (beispielsweise eine RGB-Laserlichtquelle). Sofern die LED-Einheit bzw. die Laserlichtquelle mehrere LEDs bzw. Laserdioden enthält, sind diese derart nah aneinander angeordnet, dass die Punktförmigkeit der Lichtquelle weiterhin gegeben ist.
In einer weiteren Ausführungsform ist das Leuchtmittel der Beleuchtungsvorrichtung in einem oder mehreren Betriebsmodi betreibbar, wobei in einem jeweiligen Betriebsmodus Licht für eine Lichtfunktion bereitgestellt wird, die dem jeweiligen Betriebsmodus zugeordnet ist. Die Lichtfunktion muss dabei nicht zwangsläufig ausschließlich durch das Licht des Leuchtmittels realisiert werden. Gegebenenfalls kann auch zumindest ein weiteres Leuchtmittel vorgesehen sein, das Licht für die entsprechende Lichtfunktion bereitstellt.
In einer bevorzugten Variante der soeben beschriebenen Ausführungsform umfassen der Betriebsmodus bzw. die Betriebsmodi einen oder mehrere der folgenden Betriebsmodi:
- einen Betriebsmodus zur Bereitstellung eines Blinklichts als Lichtfunktion;
- einen Betriebsmodus zur Bereitstellung eines Tagfahrlichts als Lichtfunktion;
- einen Betriebsmodus zur Bereitstellung eines Positionslichts als Lichtfunktion;
- einen Betriebsmodus zur Bereitstellung einer Lichtinszenierung vor Inbetriebnahme o- der nach Abstellen des Kraftfahrzeugs.
Der letztgenannte Betriebsmodus kann an verschiedene Ereignisse gekoppelt sein. Beispielsweise kann die Lichtinszenierung begonnen werden, wenn eine Annäherung eines Benutzers an das Kraftfahrzeug detektiert wird. Ebenso kann die Lichtinszenierung dadurch ausgelöst werden, dass das Kraftfahrzeug durch einen Benutzer entriegelt wird bzw. verriegelt wird. In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung umfasst das Leuchtmittel eine oder mehrere Leuchtgruppen aus jeweils einer oder mehreren Lichtquellen, wobei die Lichtquelle oder die Lichtquellen einer Leuchtgruppe jeweils Licht mit der gleichen Farbe abstrahlen und die Lichtquellen aus verschiedenen Gruppen Licht mit unterschiedlicher Farbe abstrahlen. Eine Farbe kann dabei auch eine Mischung aus mehreren Spektralfarben sein, was z.B. bei Weißlicht der Fall ist. Diese Variante der Erfindung wird vorzugsweise mit der zuvor beschriebenen Ausführungsform kombiniert, welche den Betrieb des Leuchtmittels in verschiedenen Betriebsmodi betrifft. Dabei wird jedem Betriebsmodus eine Leuchtgruppe zugeordnet, wobei im jeweiligen Betriebsmodus ausschließlich die Lichtquelle oder die Lichtquellen der zugeordneten Leuchtgruppe angeschaltet werden. Beispielsweise kann eine Leuchtgruppe aus einer oder mehreren Lichtquellen mit gelber Lichtfarbe bestehen, die zur Realisierung eines Blinklichts angeschaltet werden, wohingegen eine andere Leuchtgruppe aus Weißlichtquellen besteht, die z.B. zur Bereitstellung eines Tagfahrlichts bzw. Positionslichts aktiviert werden.
In einer weiteren Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Beleuchtungsvorrichtung sind das Leuchtmittel, das oder die Optikbauteile und die einen oder mehreren Facettenkörper in einem gemeinsamen Gehäuse untergebracht, das eine transparente Scheibe zum Lichtaustritt aufweist. Auf diese Weise wird durch die Beleuchtungsvorrichtung ein Beleuchtungsmodul gebildet, das flexibel an verschiedenen Stellen im Kraftfahrzeug verbaut werden kann.
Wie bereits oben erwähnt, kann in der erfindungsgemäßen Beleuchtungsvorrichtung neben dem Leuchtmittel aus einer oder mehreren Lichtquellen auch zumindest ein weiteres Leuchtmittel verbaut sein, das beispielsweise zusätzlich zur Realisierung einer entsprechenden Lichtfunktion genutzt wird. In einer Ausführungsform ist ein weiteres Leuchtmittel in der Form eines oder mehrerer Lichtleiter vorgesehen, aus denen Licht einer entsprechenden Lichtquelle beispielsweise für ein Tagfahrlicht und/oder ein Blinklicht ausgekoppelt wird.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die erfindungsgemäße Beleuchtungsvorrichtung dazu eingerichtet, in vertikaler Richtung oberhalb eines Fahrzeugscheinwer- fers verbaut zu werden. Die Beleuchtungsvorrichtung stellt somit eine geeignete Ergänzung zu dem Scheinwerferlicht (d.h. Abblendlicht und Fernlicht) dar und kann z.B. die Lichtfunktion des Blinklichts und/oder Tagfahrlichts und/oder Positionslichts bereitstellen.
Die Erfindung umfasst darüber hinaus ein Kraftfahrzeug, das eine oder mehrere der erfindungsgemäßen Beleuchtungsvorrichtungen bzw. eine oder mehrere bevorzugte Varianten der erfindungsgemäßen Beleuchtungsvorrichtung umfasst.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der beigefügten Figuren detailliert beschrieben.
Es zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische Darstellung einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Beleuchtungsvorrichtung, wobei nur eine Hälfte der Beleuchtungsvorrichtung wiedergegeben ist;
Fig. 2 eine perspektivische Darstellung, bei der von der Beleuchtungsvorrichtung der Fig. 1 beide Hälften angedeutet sind, jedoch nur erfindungswesentliche Bauteile wiedergegeben sind; und
Fig. 3 eine perspektivische Darstellung, die eines der Optikbauteile aus Fig. 2 vergrößert wiedergibt.
Nachfolgend wird eine Ausführungsform der Erfindung anhand einer Fahrzeugsignalleuchte beschrieben, die oberhalb eines (nicht gezeigten) Frontscheinwerfers eines Kraftfahrzeugs verbaut ist. Diese Fahrzeugsignalleuchte ist aus der perspektivischen Darstellung der Fig. 1 ersichtlich. Dabei ist nur eine erste Hälfte der Fahrzeugsignalleuchte gezeigt. Die Fahrzeugsignalleuchte setzt sich in der Ansicht der Fig. 1 von der dargestellten ersten Hälfte nach rechts zu einer zweiten Hälfte fort, deren Aufbau der ersten Hälfte entspricht, d.h. die zweite Hälfte enthält die gleiche Anordnung aus den weiter unten beschriebenen Facettenkörpern mit darunter liegenden Lichtleitern. In Fig. 1 und auch in den weiteren Figuren 2 und 3 wird durch die Z-Achse die vertikale Richtung und somit die Höhenrichtung des Kraftfahrzeugs repräsentiert. Die dargestellte Fahrzeugsignalleuchte ist in einem Gehäuse verbaut, das sich über dem linken Scheinwerfer des Kraftfahrzeugs befindet. Das Gehäuse ist aus Fig. 1 nicht ersichtlich. In Figuren 1 bis 3 sind nur die für die Erfindung relevanten Bauteile mit Bezugszeichen bezeichnet. Nur diese Bauteile werden im Folgenden näher beschrieben.
Die Fahrzeugsignalleuchte umfasst insgesamt vier Facettenkörper in der Form von zwei nebeneinander liegenden Paaren aus entsprechenden Facettenkörpern 1 und T. Die jeweiligen Facettenkörper 1 weisen eine bauchige Form auf, wohingegen die Facettenkörper T länglich ausgestaltet sind. Die einzelnen Facettenkörper bestehen aus Glas und umfassen eine Vielzahl von geschliffenen planen Facetten 2, die aus Übersichtlichkeitsgründen nur teilweise mit diesem Bezugszeichen bezeichnet sind. Unterhalb des Facettenkörpers T des in Fig.1 dargestellten Paars aus Facettenkörpern 1 , T befindet sich eine Streulichtscheibe 5, die einen horizontal verlaufenden Abschnitt 501 und einen schräg verlaufenden Abschnitt 502 aufweist. Hinter der Streulichtscheibe 5 befinden sich drei horizontal verlaufende Lichtleiter 6, wobei in Fig. 1 nur der oberste dieser Lichtleiter durch einen gepunkteten Abschnitt angedeutet ist. Jeder Lichtleiter wird durch eine zugeordnete LED (nicht gezeigt) mit Licht gespeist, wobei die Farbe der LEDs verändert werden kann.
Die Lichtleiter 6, die unterhalb der Facettenkörper T in beiden Hälften der Fahrzeugsignalleuchte angeordnet sind und durch die entsprechende Streulichtscheibe 5 abgedeckt sind, dienen zur Realisierung eines Blinklichts und eines Tagfahrlichts. Bei Aktivierung des Tagfahrlichts strahlen dabei die entsprechenden LEDs Weißlicht in die Lichtleiter 6 ein. Im Falle der Aktivierung des Blinklichts strahlen die LEDs gelbes Licht in die Lichtleiter 6 ein, wobei gleichzeitig die LEDs in einer vorgegebenen Frequenz an- und ausgeschaltet werden. Die entsprechenden Facettenkörper 1 und T dienen zur Unterstützung der Funktion des Tagfahrlichts bzw. des Blinklichts, indem bei der Aktivierung der entsprechenden Lichtfunktion Licht über die weiter unten beschriebenen Lichtquellen in die Facettenkörper eingestrahlt wird. Um sicherzustellen, dass das mit der Signalleuchte generierte Licht nur über die Streulichtscheibe 5 bzw. die Facettenkörper 1 und T nach außen gelangt, enthält die Signalleuchte ferner eine untere lichtundurchlässige Blende 3 und eine obere lichtundurchlässige Blende 4, die sich durchgängig von der ersten Hälfte zur zweiten Hälfte der Fahrzeugsignalleuchte erstrecken. Die Ansicht der Fig. 2 zeigt die erste Hälfte und die zweite Hälfte der Fahrzeugsignalleuchte aus Fig. 1, wobei nur das Paar der Facettenkörper 1 und T aus der zweiten Hälfte wiedergegeben ist, um das Innenleben der Leuchte freizulegen. Wie man aus Fig. 2 erkennt, befindet sich hinter jedem Paar der beiden Facettenkörper 1, T ein entsprechendes transparentes Optikbauteil 7 aus Kunststoff, das ein wesentliches Element der Fahrzeugsignalleuchte ist. Im Folgenden wir das Optikbauteil auch als Dickwandoptik bezeichnet.
Jedes Optikbauteil 7 umfasst eine Vorderseite, die eine chaotische Struktur aus einer Vielzahl von unregelmäßig angeordneten Facetten 8 (nur teilweise mit Bezugszeichen bezeichnet) aufweist. Mit anderen Worten gibt es Facetten in einer Vielzahl von unterschiedlichen Polygonformen mit verschiedenen Größen und Ausrichtungen zueinander. Auf der Unterseite jeder Dickwandoptik befindet sich eine Vielzahl von an sich bekannten trichterförmigen Kollimatoroptiken 9, die integraler Bestandteil der Dickwandoptik sind. Unterhalb dieser Kollimatoroptiken 9 ist eine Leiterplatte 11 vorgesehen, auf der eine Vielzahl von LEDs 10 angeordnet ist, die in Fig. 2 als schwarze Punkte erscheinen. Aus Übersichtlichkeitsgründen ist nur ein Teil der Kollimatoroptiken und der LEDs mit dem Bezugszeichen 9 bzw. 10 bezeichnet. Die LEDs werden über eine (nicht gezeigte) Steuereinheit angesteuert, die an der Leiterplatte 11 angeschlossen ist.
Unterhalb jeder Dickwandoptik 7 befinden sich insgesamt 22 LEDs, wobei elf gelb leuchtende LEDs und elf Weißlicht-LEDs vorgesehen sind, die sich entlang der Längsrichtung der Leiterplatte 11 abwechseln. Zu jeder LED 10 gehört genau eine Kollimatoroptik 9, die oberhalb der entsprechenden LED liegt und eine Bündelung ihres abgestrahlten Lichts bewirkt. Die Dickwandoptik 7 hat somit insgesamt 22 Kollimatoroptiken 9. Bei der Aktivierung des Tagfahrlichts werden neben den Lichtleitern 6 aus Fig. 1 die Weißlicht-LEDs auf den beiden Leiterplatten 11 angeschaltet, wohingegen bei der Aktivierung der Blinklichtfunktion die gelben LEDs aktiviert werden, die synchron zusammen mit den Lichtleitern 6 blinken.
Der genaue Aufbau der Dickwandoptik 7 mit der darunter liegenden Leiterplatte 11 ist aus der detaillierten Darstellung der Fig. 3 ersichtlich. Die Dickwandoptik umfasst eine Eintrittsseite 701, welche die Unterseite der Dickwandoptik mit den darauf vorgesehenen Kol- limatoroptiken 9 bildet. Ferner ist eine vordere Austrittsseite 702 mit der chaotischen Facettenstruktur sowie eine plane rückwärtige Umlenkfläche 703 vorgesehen, die schräg verläuft und in die Dickwandoptik eintretendes Licht über Totalreflexion umlenkt. Das umgelenkte Licht tritt über die Austrittsseite 702 aus der Dickwandoptik 7 aus.
Bei der Aktivierung der entsprechenden Lichtfunktion beginnen die gelben bzw. weißen LEDs 10 zu leuchten und strahlen über die jeweiligen Kollimatoroptiken 9 Licht in die Eintrittsseite 702 der Dickwandoptik ein. Ein Großteil des in die Dickwandoptik eingetretenen Lichts wird über die schräg verlaufende Umlenkfläche 703 hin zu der Austrittsseite 702 der Dickwandoptik 7 gerichtet. An der Austrittsseite tritt das Licht dann über die chaotische Struktur aus Facetten 8 aus, so dass dort Streulicht entsteht. Wie man aus Fig. 3 erkennt, besteht die chaotische Facettenstruktur aus einer Vielzahl von Erhebungen, die jeweils mehrere Facetten 8 umfassen und über vertikale Abschnitte der Dickwandoptik voneinander beabstandet sind. Aus Übersichtlichkeitsgründen sind wiederum nur einige Facetten mit Bezugszeichen versehen. Gegebenenfalls ist es auch möglich, dass die Erhebungen zumindest abschnittsweise direkt aneinander angrenzen.
Das durch die Facetten 8 generierte Streulicht dringt in die vor der Dickwandoptik 7 liegenden Facettenkörper 1 und T ein und wird in den Facettenkörpern reflektiert und gebrochen. Ein Teil des Lichts gelangt schließlich über die Vorderseite der Facettenkörper und die Abdeckscheibe der Fahrzeugsignalleuchte nach außen. Durch die Ausgestaltung der Facettenkörper als Glaskörper mit geschliffenen Facetten wird dabei ein ansprechender Lichteffekt in der Form eines Funkelns generiert. Bei der Einstrahlung von Weißlicht kann darüber hinaus durch die spektrale Zerlegung des Lichts eine Lichtverteilung mit Regenbogeneffekt erreicht werden.
Die im Vorangegangenen beschriebene Ausführungsform der Erfindung weist eine Reihe von Vorteilen auf. Insbesondere wird auf einfache Weise aus punktförmigen Lichtquellen durch Dickwandoptiken mit chaotischen Lichtaustrittsflächen Streulicht generiert, das in entsprechende Facettenkörper eingestrahlt wird. Hierdurch wird ein gleichmäßiges Leuchten der Facettenkörper ermöglicht, ohne dass einzelne Lichtspots identifiziert werden können. Dies führt zu einer ansprechenden Warmlichterscheinung der Fahrzeugsignalleuchte. Darüber hinaus wird auch die Kaltlichterscheinung bei ausgeschalteter Fahrzeugsignalleuchte verbessert. Insbesondere setzt sich bei Blick in das Innere der Leuchte die Krista 11 Struktur der vorderen Facettenkörper nach hinten über die Facetten der Dickwandoptik fort und es kann auch bei der Einstrahlung von externem Licht (wie z.B. Sonnenlicht) ein funkelnder Effekt erreicht werden.
Bezugszeichenliste
1, T Facettenkörper
2 Facetten der Facettenkörper
3, 4 Blenden
5 Streulichtscheibe
501 horizontaler Abschnitt der Streulichtscheibe
502 schräger Abschnitt der Streulichtscheibe
6 Lichtleiter
7 Dickwandoptik
701 Eintrittsseite der Dickwandoptik
702 Austrittsseite der Dickwandoptik
703 Umlenkfläche der Dickwandoptik
8 Facetten der Dickwandoptik
9 Kollimatoroptik der Dickwandoptik
10 LED- Lichtquellen
11 Leiterplatte
Z vertikale Richtung

Claims

Patentansprüche Beleuchtungsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug, umfassend ein Leuchtmittel mit einer oder mehreren Lichtquellen (10) und einen oder mehrere transparente Facettenkörper (1 , 1 '), die jeweils eine Oberfläche aus einer Vielzahl von planen ersten Facetten (2) aufweisen, wobei die Beleuchtungsvorrichtung derart ausgestaltet ist, dass Licht, das von der Lichtquelle (10) oder den Lichtquellen (10) des Leuchtmittels stammt, in den oder die Facettenkörper (1 , T) als erste Lichtstrahlung eingestrahlt wird, wobei die erste Lichtstrahlung zumindest zum Teil an ersten Facetten (2) des Facettenkörpers (1 , T) oder der Facettenkörper (1 , T) gebrochen wird und anschließend aus der Beleuchtungsvorrichtung als zweite Lichtstrahlung austritt, um eine Lichtverteilung zu erzeugen, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Leuchtmittel und dem oder den Facettenkörpern (1 , T) ein oder mehrere lichtdurchlässige Optikbauteile (7) angeordnet sind, welche jeweils eine Eintrittsseite (701) zum Eintritt von Licht des Leuchtmittels in das jeweilige Optikbauteil (7) und eine Austrittsseite (702) zum Austritt von über die Eintrittsseite (701) eingetretenem Licht aus dem jeweiligen Optikbauteil (7) aufweisen, wobei Licht, das aus dem oder den Optikbauteilen (7) austritt, als die erste Lichtstrahlung in den oder die Facettenkörper (1 , T) eingestrahlt wird, wobei die Austrittsseite (702) eines jeweiligen Optikbauteils (7) eine lichtstreuende Struktur aus planen zweiten Facetten (8) aufweist, die in mehreren unterschiedlichen Abmessungen vorgesehen sind und in einer Vielzahl von unterschiedlichen Richtungen im Raum ausgerichtet sind. Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass ein jeweiliges Optikbauteil (7) zumindest eines Teils der Optikbauteile (7) eine Umlenkfläche (703) umfasst, welche zumindest einen Teil des über die Eintrittsseite (701) eingetretenen Lichts in Richtung zur Austrittsseite (702) umlenkt, vorzugsweise über Totalreflexion an der Umlenkfläche (703). Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Beleuchtungsvorrichtung derart ausgestaltet ist, dass die Hauptstrahlrichtung der Lichtquelle (10) oder der Lichtquellen (10) des Leuchtmittels bei Einbau der Beleuchtungsvorrichtung im Kraftfahrzeug im Wesentlichen in vertikaler Richtung verläuft, wobei ein jeweiliges Optikbauteil (7) zumindest eines Teils der Optikbauteile (7) derart ausgestaltet ist, dass seine Eintrittsseite (701) in vertikaler Richtung benachbart zu zumindest einem Teil der Lichtquellen (10) angeordnet ist und seine Austrittsseite (702) in horizontaler Richtung benachbart zu zumindest einem Teil der Facettenkörper (1, T) angeordnet ist, wobei Licht des zumindest einen Teils der Lichtquellen (10) in seine Eintrittsfläche (701) eintritt und wobei über seine Austrittsseite (702) austretendes Licht in den zumindest einen Teil der Facettenkörper (1, T) eingestrahlt wird. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in einem jeweiligen Optikbauteil (7) zumindest eines Teils der Optikbauteile (7) die zweiten Facetten (8) als Erhebungen aus jeweils mehreren zweiten Facetten (8) ausgebildet sind, wobei die Erhebungen aus einer vorgegebenen Austrittsebene aus dem jeweiligen Optikbauteil (7) vorstehen. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an einem jeweiligen Optikbauteil (7) zumindest eines Teils der Optikbauteile (7) auf oder benachbart zu seiner Eintrittsseite (701) eine oder mehrere Kollimatoroptiken (9) vorgesehen sind, wobei separat eine einzelne Lichtquelle (10) des Leuchtmittels einer jeweiligen Kollimatoroptik (9) zugeordnet ist, die das Licht der einzelnen Lichtquelle (10) bündelt. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein jeweiliges Optikbauteil (7) zumindest eines Teils der Optikbauteile (7) ein Kunststoffbauteil ist. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquelle (10) oder Lichtquellen (10) eine oder mehrere polychromatische Lichtquellen und/oder eine oder mehrere monochromatische Lichtquellen umfassen. 16 Beleuchtungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Facettenkörper (1, T) aus Glas und vorzugsweise Kristallglas gebildet ist und/oder zumindest ein Facettenkörper (1 , T) aus Kunststoff gebildet ist. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine jeweilige Lichtquelle (10) des Leuchtmittels eine im Wesentlichen punktförmige Lichtquelle, insbesondere eine LED-Einheit aus einer oder mehreren LEDs oder eine Laserlichtquelle aus einer oder mehreren Laserdioden, ist. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Leuchtmittel in einem oder mehreren Betriebsmodi betreibbar ist, wobei in einem jeweiligen Betriebsmodus Licht für eine Lichtfunktion bereitgestellt wird, die dem jeweiligen Betriebsmodus zugeordnet ist. Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Betriebsmodus oder die Betriebsmodi einen oder mehrere der folgenden Betriebsmodi umfassen:
- einen Betriebsmodus zur Bereitstellung eines Blinklichts als Lichtfunktion;
- einen Betriebsmodus zur Bereitstellung eines Tagfahrlichts als Lichtfunktion;
- einen Betriebsmodus zur Bereitstellung eines Positionslichts als Lichtfunktion;
- einen Betriebsmodus zur Bereitstellung einer Lichtinszenierung vor Inbetriebnahme oder nach Abstellen des Kraftfahrzeugs. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Leuchtmittel eine oder mehrere Leuchtgruppen aus jeweils einer oder mehreren Lichtquellen (10) umfasst, wobei die Lichtquelle (10) oder die Lichtquellen (10) einer Leuchtgruppe jeweils Licht mit der gleichen Farbe abstrahlen und die Lichtquellen (10) aus verschiedenen Gruppen Licht mit unterschiedlicher Farbe abstrahlen. 17 Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 12 in Kombination mit Anspruch 10 oder 11 , dadurch gekennzeichnet, dass jedem Betriebsmodus eine Leuchtgruppe zugeordnet ist und im jeweiligen Betriebsmodus ausschließlich die Lichtquelle (10) oder die Lichtquellen (10) der zugeordneten Leuchtgruppe angeschaltet werden. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der Beleuchtungsvorrichtung neben dem Leuchtmittel zumindest ein weiteres Leuchtmittel (6) vorgesehen ist. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Leuchtmittel, das oder die Optikbauteile (7) und die einen oder mehreren Facettenkörper (1 , T) in einem gemeinsamen Gehäuse untergebracht sind, das eine lichtdurchlässige Scheibe zum Lichtaustritt aufweist. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Beleuchtungsvorrichtung dazu eingerichtet ist, in vertikaler Richtung oberhalb eines Fahrzeugscheinwerfers verbaut zu werden. Kraftfahrzeug, umfassend eine oder mehrere Beleuchtungsvorrichtungen nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
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DE (1) DE102020128556A1 (de)
WO (1) WO2022089895A1 (de)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060007692A1 (en) * 2004-07-07 2006-01-12 Hsien Chen S Lamp assembly
DE102008035765A1 (de) * 2008-07-31 2010-02-04 Automotive Lighting Reutlingen Gmbh Beleuchtungseinrichtung
DE102014218991A1 (de) * 2014-09-22 2016-03-24 Automotive Lighting Reutlingen Gmbh Leuchte für ein Kraftfahrzeug
WO2017021622A1 (fr) * 2015-08-03 2017-02-09 Peugeot Citroen Automobiles Sa Bloc optique de signalisation pour véhicule automobile muni d'un boîtier comportant un élément d'ancrage inférieur
WO2017036787A1 (de) 2015-09-02 2017-03-09 Volkswagen Aktiengesellschaft Fahrzeugleuchte und verfahren zum bereitstellen einer lichtfunktion mittels einer fahrzeugleuchte
DE102017106441A1 (de) * 2017-03-24 2018-09-27 Automotive Lighting Reutlingen Gmbh Kraftfahrzeugleuchte mit einem flächigen Lichtleiter
DE202018004425U1 (de) * 2017-09-27 2018-10-15 Hyundai Mobis Co., Ltd. Leuchtenvorrichtung

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CZ2017773A3 (cs) 2017-12-01 2019-06-12 Varroc Lighting Systems, s.r.o. Světelné zařízení, zejména signální svítilna, pro motorová vozidla
JP7155652B2 (ja) 2018-06-22 2022-10-19 市光工業株式会社 車両用導光体及び車両用灯具

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060007692A1 (en) * 2004-07-07 2006-01-12 Hsien Chen S Lamp assembly
DE102008035765A1 (de) * 2008-07-31 2010-02-04 Automotive Lighting Reutlingen Gmbh Beleuchtungseinrichtung
DE102014218991A1 (de) * 2014-09-22 2016-03-24 Automotive Lighting Reutlingen Gmbh Leuchte für ein Kraftfahrzeug
WO2017021622A1 (fr) * 2015-08-03 2017-02-09 Peugeot Citroen Automobiles Sa Bloc optique de signalisation pour véhicule automobile muni d'un boîtier comportant un élément d'ancrage inférieur
WO2017036787A1 (de) 2015-09-02 2017-03-09 Volkswagen Aktiengesellschaft Fahrzeugleuchte und verfahren zum bereitstellen einer lichtfunktion mittels einer fahrzeugleuchte
DE102017106441A1 (de) * 2017-03-24 2018-09-27 Automotive Lighting Reutlingen Gmbh Kraftfahrzeugleuchte mit einem flächigen Lichtleiter
DE202018004425U1 (de) * 2017-09-27 2018-10-15 Hyundai Mobis Co., Ltd. Leuchtenvorrichtung

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