DE10026320A1 - Signalleuchte für Kraftfahrzeuge - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Signalleuchte für Kraftfahrzeuge mit einem ein Lichtbündel aussendenden Lichtelement (8, 9), Mitteln zur Verteilung des Lichtbündels sowie mit einer lichtundurchlässigen Wand (38) mit einem Fenster, durch das das Lichtbündel hindurchtreten kann. Die Mittel zur Verteilung des Lichtbündels (27) umfassen Mittel (26) zur Fokussierung des Lichtbündels in eine vorgegebene, zum Beispiel horizontale Richtung in einem im Fenster gelegenen Brennpunktabschnitt (30). Die lichtundurchlässige Wand kann durch eine Abdeckung (38) gebildet werden, die auf eine Scheibe (6) des Fahrzeugs aufgebracht ist, oder durch die Fahrzeugkarosserie, in die ein Fensterausschnitt eingearbeitet ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Signalleuchte für Kraftfahrzeuge mit einem ein Lichtbündel aussendenden Lichtelement, Mitteln zur Verteilung des Lichtbündels sowie mit einer lichtundurch­ lässigen Wand mit einem Fenster, durch das das Lichtbündel hindurchtreten kann.

Man ist heutzutage bestrebt, Signalleuchten, insbesondere Zusatzbremsleuchten, die auch als dritte Bremsleuchte bezeich­ net werden, mit sehr geringer Höhe herzustellen. Diese Leuchten können entweder im Fahrzeuginnenraum, zum Beispiel hinter der Heckscheibe, oder außen am Fahrzeug am Karosserieblech ange­ bracht sein. Sie umfassen ein Sichtglas, das allgemein mit einer gekörnten Strukturoberfläche versehen ist, wodurch das Licht in alle Richtungen gestreut wird. Wird die Leuchte außen am Fahrzeug angebracht, ist sie für den Betrachter unmittelbar erkennbar. Wird sie hinter einer Scheibe des Fahrzeugs ange­ bracht, kann sie teilweise von einer an dieser Scheibe befe­ stigten Maske verdeckt werden. Diese Maske hat ein Fenster, das den Durchgang des von der Leuchte ausgesandten Lichtbündels gestattet. Die Höhe des Fensters kann nicht kleiner sein als die Höhe des Sichtglases. Letztere hängt ihrerseits unmittelbar von der Art der verwendeten Lichtquellen und des dazugehörigen optischen Systems ab. Zur Ausführung einer Leuchte mit geringer Höhe müssen Lichtquellen mit kleinen Abmessungen verwendet werden, wie zum Beispiel Leuchtdioden, T5-Lampen oder Neon- Leuchten. Diese Lichtquellen weisen jedoch den Nachteil auf, daß ihr Stückpreis entweder sehr teuer ist, wie zum Beispiel bei Neonleuchten, oder sie einen so schwachen Lichtstrom aus­ senden, daß eine große Anzahl davon verwendet werden muss, um den im Zusammenhang mit der Lichtverteilung geltenden Vor­ schriften zu genügen. Aufgrund der geringen Abmessungen der Leuchte sind die Lichtquellen zudem auf einen kleinen Raum beschränkt, was zu Problemen hinsichtlich Überhitzung und Temperaturbeständigkeit führt.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Signalleuchte, die diese Nachteile behebt. Sie ist dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Verteilung des Lichtbündels Mittel zur Kollima­ tion und Mittel zur Fokussierung des Lichtbündels in eine vorgegebene Richtung in einem im Fenster gelegenen Brenn­ punktabschnitt umfassen.

Dank dieser Eigenschaft kann das Fenster eine sehr geringe Höhe aufweisen. In ausgeschaltetem Zustand ist die Leuchte außerhalb des Fahrzeugs somit fast nicht zu erkennen und in eingeschalte­ tem Zustand entspricht ihre photometrische Leistungsfähigkeit den Vorschriften.

Die sichtbare Höhe der Leuchte, die durch die Höhe des Fensters vorgegeben ist, ist außerdem unabhängig von den Abmessungen der verwendeten Lichtquelle(n). Die Lichtquelle kann daher ohne Rücksicht auf Platzprobleme gewählt werden, und es können Lichtquellen verwendet werden, die sowohl kostengünstig sind und eine große Leuchtkraft besitzen. Die Herstellungskosten der Leuchte werden dadurch gesenkt.

Vorzugsweise ist die vorgegebene Richtung die vertikale Rich­ tung. Diese Richtung kann jedoch auch eine andere sein, zum Beispiel eine horizontale.

Gemäß einer Ausführungsvariante wird die lichtundurchlässige Wand durch eine Abdeckung gebildet, die auf eine Scheibe des Fahrzeugs aufgebracht ist.

Gemäß einer anderen Ausführungsvariante wird die lichtundurch­ lässige Wand durch die Fahrzeugkarosserie gebildet und dadurch, daß ein Lichtauslaßausschnitt in die Karosserie gearbeitet ist. Die Leuchte weist somit einen lichtdurchlässigen Teil auf, der mit einem vorspringenden Abschnitt versehen ist, der in den Lichtauslaßausschnitt der Fahrzeugkarosserie eingreift.

Die Mittel zur Fokussierung des Lichtbündels in einem Brenn­ punktgeradenabschnitt werden vorteilhafterweise von einer zylindrischen Sammellinse gebildet. Sollte die Linsendicke zu groß werden, kann die Linse aus Fresnelschen Abstufungen beste­ hen.

Die Leuchte kann ein optisches Element umfassen, das eine erste Seite aufweist, auf der Mittel zur Verteilung des Lichts recht­ winklig oder senkrecht zur vorgegebenen Richtung vorgesehen sind, sowie eine zweite Seite, die die zylindrische Sammellinse bildet. Diese Mittel zur Verteilung des Lichts rechtwinklig zur vorgegebenen Richtung werden vorteilhafterweise durch Stablei­ sten gebildet.

Vorzugsweise weist das Lichtelement Mittel zur Kollimation des Lichtbündels auf.

Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung erge­ ben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbei­ spielen, die zur Veranschaulichung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen angeführt sind.

Fig. 1 zeigt eine Ansicht einer Signalleuchte, die dem be­ kannten Stand der Technik entspricht,

Fig. 2 zeigt eine Ansicht der Abdeckung der Signalleuchte aus Fig. 1, gesehen in Richtung des Pfeils II,

Fig. 3 zeigt eine Ansicht einer erfindungsgemäßen Signal­ leuchte,

Fig. 4 zeigt eine Ansicht der Abdeckung der Signalleuchte aus Fig. 3, gesehen in Richtung des Pfeils IV,

Fig. 5 zeigt eine räumliche Ansicht eines Details der Erfin­ dung, und

Fig. 6 zeigt eine Ansicht einer zweiten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Signalleuchte.

In Fig. 1 ist eine herkömmliche Signalleuchte 2 im Schnitt dargestellt. Diese im Inneren eines Kastens 4 angeordnete Leuchte ist hinter der Heckscheibe 6 eines Kraftfahrzeugs angebracht. Sie umfasst eine Lichtquelle 8, die Licht aussen­ det. Dieses Licht wird durch eine Fresnel-Linse 9 kollimiert und anschließend durch ein Sichtglas 10, das auf einer Seite eine gekörnte Strukturoberfläche aufweist, in alle Richtungen gestreut. Das Licht tritt durch das Fenster 12 einer beispiels­ weise im Siebdruckverfahren auf die Heckscheibe 6 aufgebrachten Abdeckung 14 (vgl. Fig. 2) durch die Heckscheibe 6 hindurch. Da das Lichtbündel 11 divergent ist, kann die Höhe des Fensters 12 vertikal nicht geringer sein als die Höhe des Sichtglases 10. Da die Heckscheibe 6 zudem geneigt ist, ist die tatsächliche, in der Ebene der Heckscheibe gemessene Höhe 16 dieses Fensters noch größer.

Fig. 3 zeigt eine der Erfindung entsprechende Signalleuchte 20 im Schnitt. Ebenso wie die herkömmliche Signalleuchte ist die Leuchte im Inneren eines Kastens 4 angeordnet und hinter der Heckscheibe 6 eines Kraftfahrzeugs angebracht. Eine Abdeckung 38 mit einem Fenster 34 ist auf die Heckscheibe 6 aufgebracht.

Die Leuchte umfasst ein Lichtelement, das aus einer Lichtquelle 8 und aus Mitteln zur Kollimation des Lichts besteht. Die Kollimation des Lichtbündels kann in herkömmlicher Weise durch eine Fresnel-Linse 9 erreicht werden. Es könnte auch eine Lichtquelle verwendet werden, die im Brennpunkt eines Parabolo­ id-Reflektors angeordnet ist.

Das kollimierte Lichtbündel tritt durch ein optisches Element 22 hindurch, das im Detail in Fig. 5 dargestellt ist. Auf einer ersten Seite, zum Beispiel auf der der Lichtquelle 8 zugewand­ ten Seite, weist das optische Element Lichtstreuungsmittel auf. Anders als bei dem in Fig. 1 und 2 dargestellten bekannten Stand der Technik streuen diese Mittel das Licht jedoch nicht in alle Richtungen, sondern nur in eine vorgegebene Richtung, im vorliegenden Beispiel in horizontale Richtung. Diese Streu­ ungsmittel werden durch Stableisten 24 gebildet. Diese weisen die Form von Halbzylindern mit vertikaler Achse 25 auf, die auf einer Seite des optischen Elements 22 angeordnet sind. Sie wirken wie eine herkömmliche gekörnte Strukturoberfläche, jedoch mit dem Unterschied, daß sie das Licht nur in eine Richtung senkrecht zu ihrer Achse 25, in diesem Fall in hori­ zontale Richtung, verteilen, anstatt gleichermaßen in alle Richtungen, wie dies bei einer herkömmlichen halbkugelförmig gekörnten Strukturoberfläche geschieht.

Auf der anderen Seite weist das Element 22 Mittel auf, die das Lichtbündel in eine Richtung senkrecht zu der Richtung konver­ gieren lassen, in der die Stableisten das Licht verteilen, in diesem Fall in vertikale Richtung. In dem dargestellten Bei­ spiel werden diese Mittel von einer Sammellinse 26 gebildet, die eine zylindrische Form aufweist. Das Profil dieser Linse kann durch verschiedene Radien gebildet werden, da das zu beachtende photometrische Raster asymmetrisch ist.

Führt die Festlegung der Linsenaußenseite zu einer zu großen Dicke, können Fresnelsche Abstufungen verwendet werden, wie durch die strichpunktierten Linien 28 dargestellt. Alternativ kann die Linse auf der Innenseite und die Stableisten auf der Außenseite des optischen Elements 22 vorgesehen werden.

Wie aus Fig. 3 und 4 ersichtlich, fokussiert die Linse 26 das Lichtbündel 27 auf einen horizontalen Brennpunktgeradenab­ schnitt 30, dessen Länge im wesentlich genauso groß ist wie die der Leuchte und der Länge des Fensters 34 entspricht. Die Lage der Leuchte ist in Bezug zur Heckscheibe 6 so gewählt, daß unter Berücksichtigung der Brennweite 32 der Linse 26 der Brennpunktgeradenabschnitt 30 genau innerhalb des Fensters 34 liegt. Die Höhe des Lichtbündels ist an der Stelle, an der es durch die Heckscheibe tritt, somit sehr gering. Es ist folglich möglich, ein Fenster 34 mit einer sehr geringen Höhe 36 von zum Beispiel 2 bis 3 mm (vgl. Fig. 4) vorzusehen. Bei ausgeschalte­ ter Leuchte ist diese somit fast nicht hinter der Abdeckung 38 zu erkennen. Bei eingeschalteter Leuchte sendet diese ein den Vorschriften entsprechendes Lichtbündel aus. Wie bereits mit Bezug auf Fig. 1 und 2 ausgeführt, steht die Mindesthöhe des Fensters gemäß des bekannten Standes der Technik zudem unmit­ telbar mit der Höhe der Leuchte 2 in Verbindung. Erfindungsge­ mäß spielt diese Höhe dagegen keine Rolle, da sich das Lichtbündel ungeachtet der Leuchtenhöhe in einem Abschnitt konzentriert, dessen Höhe fast gleich Null ist, wenn das Licht­ bündel durch die Abdeckung 38 hindurchtritt. Dadurch ist es nicht mehr erforderlich, sich bei der Wahl der Lichtquellen nach den Abmessungen zu richten, und es können somit größere Lichtquellen verwendet werden, die leistungsfähiger bzw. ko­ stengünstiger sind.

Die Leuchte von Fig. 3 bis 5 kann einteilig ausgeführt sein. Sie kann auch aus mehreren identischen oder nicht identischen Elementen bestehen, die nebeneinander angeordnet sind.

In Fig. 6 ist eine zweite Ausführungsform einer erfindungsgemä­ ßen Signalleuchte 40 dargestellt. Diese Leuchte ist hinsicht­ lich des Lichtelements und des optischen Elements 20 identisch mit der ersten Leuchte, die hier nicht nochmals beschrieben werden. Sie unterscheidet sich dadurch, daß die lichtundurch­ lässige, die Leuchte verdeckende Wand durch die Karosserie 42 des Kraftfahrzeugs gebildet wird und nicht durch eine aufge­ brachte Abdeckung. Ein schmaler und länglicher Ausschnitt 43 ist so in diese Karosserie gearbeitet, daß dadurch ein Fenster gebildet wird, durch das das von der Leuchte ausgesandte Licht­ bündel hindurchtreten kann. Die Leuchte selbst umfasst eine lichtdurchlässige Wand 44 mit einem vorspringenden Abschnitt 46, der in das Fenster 43 greift. Wie bei der ersten Ausfüh­ rungsform ist die Leuchte so konzipiert, daß sich der Brenn­ punktabschnitt 30 im Fenster befindet, so daß die Höhe des Fensters, und folglich auch die des vorspringenden Abschnitts, sehr gering sein kann. Der vorspringende Abschnitt 46 bildet den einzigen von außen sichtbaren Teil der Leuchte, der Rest wird durch die Karosserie verdeckt. Die Leuchte ist in ausge­ schaltetem Zustand somit sehr unauffällig, verfügt aber dennoch über die vorgeschriebene Leistungsfähigkeit.

Claims (9)

1. Signalleuchte für Kraftfahrzeuge mit einem ein Lichtbündel aussendenden Lichtelement (8, 9), Mitteln zur Verteilung des Lichtbündels sowie einer lichtundurchlässigen Wand (38, 42) mit einem Fenster (34, 43), durch das das Lichtbündel hindurchtre­ ten kann, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Verteilung des Lichtbündels (27) Mittel (9) zur Kollimation und Mittel (26) zur Fokussierung des Lichtbündels längs einer vorgegebenen Richtung in einem Brennpunktabschnitt (30) umfassen, der im Fenster (34, 43) gelegen ist.

2. Signalleuchte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die vorgegebene Richtung die verti­ kale Richtung ist.

3. Signalleuchte nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die lichtundurchlässige Wand durch eine Abdeckung (38) gebildet ist, die auf eine Scheibe (6) des Fahrzeugs aufgebracht ist.

4. Signalleuchte nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die lichtundurchlässige Wand durch die Fahrzeugkarosserie (42) gebildet ist, und daß ein Fenster­ ausschnitt (43) in diese Karosserie (42) gearbeitet ist.

5. Signalleuchte nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen lichtdurchlässigen Teil (44) aufweist, der mit einem vorspringenden Abschnitt (46) versehen ist, der in den Fensterausschnitt (43) in der Fahr­ zeugkarosserie eingreift.

6. Signalleuchte nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Fokussierung des Lichtbündels (27) auf einem Brennpunktgeradenabschnitt von einer zylindrischen Sammellinse (26, 28) gebildet werden.

7. Signalleuchte nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die zylindrische Sammellinse aus fresnelschen Abstufungen (28) bestehen kann.

8. Signalleuchte nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß sie ein optisches Element (22) umfasst, das eine erste Seite aufweist, auf der Mittel (24) zur Verteilung des Lichts rechtwinklig zur vorgegebenen Richtung vorgesehen sind, sowie eine zweite Seite, die die zylindrische Sammellinse (26, 28) bildet.

9. Signalleuchte nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Verteilung des Lichts rechtwinklig zur vorgegebenen Richtung durch Stableisten (24) gebildet sind.