DE10153543A1

DE10153543A1 - Beleuchtungseinrichtung für Fahrzeuge

Info

Publication number: DE10153543A1
Application number: DE10153543A
Authority: DE
Inventors: Bernd Mueller; Hubert Zwick; Frank Koepfer
Original assignee: Hella KGaA Huek and Co
Current assignee: Hella GmbH and Co KGaA
Priority date: 2001-10-30
Filing date: 2001-10-30
Publication date: 2003-05-15

Abstract

Eine Beleuchtungseinrichtung (1) für Fahrzeuge weist einen Lichtleiter (2) auf, der an einer Längsseite in seinem Verlauf mehrere optische Störstellen (3) hat, an denen das darauf auftreffende, in dem Lichtleiter (2) geführte Licht derart umgelenkt wird, dass es an einer an der gegenüberliegenden Lichtleiterseite befindlichen Lichtaustrittsfläche (4) aus dem Lichtleiter (2) austritt. Der Lichtleiter (2) hat an seiner die Störstellen (3) aufweisenden Längsseite wenigstens eine Lichteinstrahlstelle (5), der mindestens ein Leuchtmittel (8) zugeordnet ist. Wenigstens ein der Lichteinstrahlstelle (5) gegenüberliegender Wandungsbereich des Lichtleiters (2) ist als Reflexionsfläche (9) zum Umlenken des eingestrahlten Lichts auf die Störstellen (3, 3') ausgebildet. Der Lichtleiter (2) hat eine Lochung (10), die mit ihrer Erstreckungsrichtung quer zur Längserstreckung und quer zur Haupt-Lichtabstrahlrichtung des Lichtleiters (2) angeordnet ist. Die wenigstens eine Reflexionsfläche (9) ist durch einen Wandungsbereich dieser Lochung (10) gebildet.

Description

Die Erfindung betrifft eine Beleuchtungseinrichtung für Fahrzeuge, mit einem Lichtleiter, der an einer Längsseite in seinem Verlauf mehrere optische Störstellen aufweist, an denen das darauf auftreffende, in dem Lichtleiter geführte Licht derart umgelenkt wird, dass es an einer an der gegenüberliegenden Lichtleiterseite befindlichen Lichtaustrittsfläche aus dem Lichtleiter austritt, wobei der Lichtleiter an seiner die Störstellen aufweisenden Längsseite wenigstens eine Lichteinstrahlstelle aufweist, der mindestens ein Leuchtmittel zugeordnet ist, und wobei wenigstens ein der Lichteinstrahlstelle gegenüberliegender Wandungsbereich des Lichtleiters eine zum Umlenken des eingestrahlten Lichts auf die Störstellen ausgebildete Reflexionsfläche aufweist.
Eine derartige, als Signalleuchte ausgebildete Beleuchtungseinrichtung ist aus EP 0 900 694 A2 bekannt. Sie weist einen langgestreckten Lichtleiter auf, der an einer Längsseite einer Vielzahl von in einer Reihe nebeneinander angeordneten optischen Störstellen aufweist. An diesen Störstellen wird das in dem Lichtleiter geführte Licht zu der gegenüberliegenden Längsseite des Lichtleiter hin abgelenkt. Diese Längsseite weist eine Lichtaustrittsfläche auf, an der das Licht aus dem Lichtleiter austritt. Im Verlauf der Störstellenreihe ist zwischen den Störstellen eine Lichteinstrahlstelle angeordnet, an der von einem Leuchtmittel abgestrahltes Licht in den Lichtleiter eingekoppelt wird. An einem der Lichteinstrahlstelle gegenüberliegenden Wandungsbereich weist der Lichtleiter an seiner Lichtabstrahlseite Kerbflächen auf, die als Reflexionsflächen ausgebildet sind, an denen das in den Lichtleiter eingekoppelte Licht derart umgelenkt wird, dass es direkt oder nach Totalreflexion an der Mantelfläche des Lichtleiter auf die Störstellen auftrifft.
Der Lichtleiter verläuft entlang des Rands eines Scheinwerfergehäuses, in dem eine Lichtquelle und ein Reflektor angeordnet sind. Diese Signalleuchte hat sich in der Praxis vor allem deshalb bewährt, weil der Lichtleiter durch diese randseitige Anordnung platzsparend in das Scheinwerfergehäuse integriert ist, ohne dass dadurch die Lichtfunktion des Schweinwerfers beeinträchtig wird.
Ein Nachteil der Beleuchtungseinrichtung besteht jedoch noch darin, dass der Lichtleiter an seiner Lichtabstrahlseite im Bereich der Reflexionsflächen praktisch kein Licht abstrahlt, so dass sich dort bei eingeschalteter Beleuchtungseinrichtung eine dunkle Stelle ergibt. Auch wenn die Beleuchtungseinrichtung ausgeschaltet ist, sind die als Kerbflächen ausgebildeten, die Lichtaustrittsfläche unterbrechenden Reflexionsflächen von der Abstrahlseite der Beleuchtungseinrichtung her sichtbar, was vom Betrachter als störend empfunden wird.

Es besteht deshalb die Aufgabe, eine Beleuchtungseinrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die an der Lichtabstrahlseite des Lichtleiters ein durchgehende glatte Lichtleiteroberfläche des ermöglicht.

Die Lösung dieser Aufgabe besteht darin, dass der Lichtleiter eine Lochung aufweist, die mit ihrer Erstreckungsrichtung quer zur Längserstreckung und quer zur Haupt-Lichtabstrahlrichtung des Lichtleiters angeordnet ist, und dass die wenigstens eine Reflexionsfläche durch einen Wandungsbereich dieser Lochung gebildet ist.

In vorteilhafter Weise ist es dadurch möglich, an der Lichtabstrahlseite des Lichtleiter eine sich durchgängig über die Lichteinstrahlstelle erstreckende, geschlossene und glatte Oberfläche vorzusehen, so dass der Lichtleiter bei ausgeschalteter Beleuchtungseinrichtung entlang seiner Längserstreckung lichtabstrahlseitig ein gleichmäßiges Aussehen aufweist.

Bei einer zweckmäßigen Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Lochung als Durchgangslochung ausgebildet ist, die mit ihrer Erstreckungsrichtung vorzugsweise rechtwinklig zur Längserstreckung des Lichtleiters angeordnet ist. Die wenigstens eine Reflexionsfläche kann sich dann über die gesamte Breite des Lichtleiter erstrecken, was eine gleichmäßige und verlustarme Lichteinkopplung in den Lichtleiter ermöglicht.

Bei einer besonders vorteilhaften, bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass sich die Lichtaustrittsfläche durchgängig bis über die Lochung erstreckt und dass an einem der Lichtaustrittsfläche zugewandten Wandungsbereich der Lochung wenigstens eine weitere optische Störstelle vorgesehen ist, die vorzugsweise mit den an der Längsseite des Lichtleiters befindlichen Störstellen übereinstimend ausgebildet ist. Die wenigstens eine weitere optische Störstelle überdeckt dann die Lichteinstrahlstelle, so dass an der Abstrahlseite des Lichtleiters auch im Bereich der Lichteinstrahlstelle Licht von dem Lichtleiter abgestrahlt wird. Der Lichtleiter weist dann eine sich durchgehend über die Lichteinstrahlstelle erstreckende Lichtaustrittsfläche auf, so dass der Lichtleiter entlang seiner Längserstreckung eine gleichmäßige, unterbrechungsfreie Lichtabgabe ermöglicht. Dabei ist es sogar möglich, dass die an dem der Lichtaustrittsfläche zugewandten Wandungsbereich der Lochung vorgesehenen Störstellen in der Aufsicht auf die Lichtaustrittsfläche eine Fortsetzung der seitlich dazu versetzten, an der der Abstrahlseite gegenüberliegenden Längsseite des Lichtleiters vorgesehenen Störstellen bilden. Der Lichtleiter weist dann entlang seiner Erstreckungsrichtung ein noch gleichmäßigeres Aussehen auf.

Vorteilhaft ist, wenn sich der Querschnitt der Lochung in Längserstreckungsrichtung der Lochung verjüngt. Der Lichtleiter kann dann, wenn als Spritzgussteil in einem Formwerkzeug hergestellt wird, auf einfache Weise aus dem Formwerkzeug entformt werden.

Die optischen Störstellen können als Prismen ausgebildet sein. Sie können dann beim Spritzgießen des Lichtleiter gleich an diesen angeformt werden. Es sind aber auch andere Lösungen denkbar, bei denen die optischen Störstellen beispielsweise als Oberflächenrauhigkeit des Lichtleiters und/oder als lichtstreuende Beschichtung ausgebildet sein können, bspw. als Farbschicht.

Der Lichtleiter kann als längliches, vorzugsweise bogenförmiges Lichtleiterelement ausgebildet sein. Dabei kann die Form des Lichtleiters an einen Randbereich eines Fahrzeugteils, beispielsweise eines Inneneinrichtungsteils oder eines Gehäuses der Signalleuchte angepasst sein.

Besonders vorteilhaft ist, wenn der Lichtleiter ringförmig geschlossen ausgebildet ist, insbesondere kreisringförmig, und wenn die Lichtaustrittsfläche an einer Stirnseite des Lichtleiters angeordnet ist. Der Lichtleiter kann dann eine geschlossene, ringförmige Lichtaustrittsfläche aufweisen, die sich beispielsweise entlang des Rands eines Fahrzeugteils erstrecken kann.

Nachfolgend sind Ausführungsbeispiele anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine Beleuchtungseinrichtung mit einem ringförmigen Lichtleiter und einem daran angeordneten Leuchtmittel
Fig. 2 eine Teilseitenansicht eines eine Lochung aufweisenden Lichtleiters, wobei strichliniert auch die von einem Leuchtmittel abgestrahlten und in den Lichtleiter eingekoppelten Lichtstrahlen dargestellt sind und
Fig. 3 eine Teilseitenansicht eines Lichtleiters, der in einem einer Lichtaustrittsfläche zugewandten Wandungsbereich seiner Lochung Mikroprismen als optische Störstellen aufweist.
Eine im ganzen mit 1 bezeichnete Beleuchtungseinrichtung für Fahrzeuge weist einen kreisringförmigen Lichtleiter 2 auf, der an einer stirnseitigen Längsseite eine Vielzahl von optischen Störstellen 3 aufweist, die als Prismen ausgebildet sind. Diese sind in einer in Erstreckungs- oder Umfangsrichtung des Lichtleiters 2 verlaufenden Reihe nebeneinander angeordnet. Die Störstellen 3 sind derart ausgebildet, dass das in dem Lichtleiter 2 geführte Licht beim Auftreffen auf die Störstelle 3 derart in Richtung auf eine an der gegenüberliegenden Lichtleiterseite befindliche Lichtaustrittsfläche 4 umgelenkt wird, dass es an dieser aus dem Lichtleiter 2 austritt.
An seiner die Störstellen 3 aufweisenden Längsseite hat der Lichtleiter 2 eine Lichteinstrahlstelle 5, die in einer Ausnehmung des Lichtleiter 2 angeordnet ist. Die Lichteinstrahlstelle 5 weist Lichteintrittsflächen 6, 7 auf, die schräg zur Erstreckungsebene des Lichtleiters 2 angeordnet und der Abstrahlseite eines Leuchtmittels 8 zugewandt sind, das bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 als Leuchtdiode ausgebildet ist. In Fig. 1 ist erkennbar, dass zwischen den Lichteintrittsflächen 7 und den dazu benachbarten Störstellen 3 jeweils ein störstellenfreier Bereich angeordnet vorgesehen ist.
Die Lichteintrittsflächen 7 sind derart angeordnet, dass das durch sie hindurchtretende Licht auf die Mantelfläche des Lichtleiter 2 projiziert wird und dort durch Totalreflexion direkt oder nach ein oder mehrmaliger erneuter Totalreflexion an der Mantelfläche des Lichtleiter 2 auf eine optische Störstelle 3 auftrifft.
Die Lichteintrittsflächen 6 sind jeweils derart angeordnet, dass das durch sie hindurchtretende Licht zunächst auf eine der jeweiligen Lichteintrittsfläche 6 gegenüberliegende Reflexionsfläche 9 auftrifft, um von dort direkt oder indirekt nach ein- oder mehrmaliger erneuter Totalreflexion an der Mantelfläche des Lichtleiter 2 auf eine optische Störstelle 3 umgelenkt zu werden. Bei den Ausführungsbeispielen nach Fig. 2 und 3 sind die Lichteintrittsflächen 6, 7 als ebene Flächen ausgebildet. Es sind aber auch andere Ausführungsbeispiele denkbar, bei denen die Lichteintrittsflächen 6, 7 konkave oder konvexe Linsenflächen sein können.
Die Reflexionsflächen 9 sind jeweils durch einen Wandungsbereich einer in dem Lichtleiter 2 vorgesehenen Lochung 10 oder Innenhöhlung gebildet, die sich etwa radial zum Zentrum oder Kreismittelpunkt des ringförmigen Lichtleiters 2 erstreckt. Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 ist die Lochung 10 als Sackloch mit etwa dreieckigem Querschnitt ausgebildet. Die Lochung 10 ermöglicht es, an der Lichtabstrahlseite des Lichtleiters 2 eine entlang seiner Erstreckungsrichtung durchgehend umlaufende, glatte Lichtleiteroberfläche vorzusehen, welche die Lichtaustrittsfläche 4 bildet.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 sind an einem der Lichtaustrittsfläche 4 zugewandten Wandungsbereich der Lochung 10 weitere optische Störstellen 3' vorgesehen ist, die mit den an der Längsseite des Lichtleiters vorgesehenen Störstellen 3 übereinstimend ausgebildet sind. Das auf diese Störstellen 3' auftreffende, in dem Lichtleiter 2 geführte Licht wird derart in Richtung auf einen gegenüberliegenden Teilbereich der Lichtaustrittsfläche 4 umgelenkt, dass es an diesem aus dem Lichtleiter 2 austritt. Dadurch ergibt sich entlang der gesamten Längserstreckung des Lichtleiters eine gleichmäßige und unterbrechungsfrei Lichtauskopplung aus dem Lichtleiter 2.
In Fig. 2 und 3 ist erkennbar, dass die Lochung 10 spiegelsymmetrisch bezüglich einer rechtwinklig zur Längserstreckung des Lichtleiters 2 verlaufenden Symmetrieebene 11 ausgebildet ist. Auch die Lichteintrittsflächen 7 und die Lichteintrittsflächen 8 sind jeweils spiegelsymmetrisch bezüglich dieser Symmetrieebene 10 ausgebildet. In Fig. 1 ist noch erkennbar, dass die Lichtaustrittsfläche 4 rotationssymmetrisch bezüglich des Zentrums oder Kreismittelpunkts des ringförmigen Lichtleiters 2 ausgebildet ist.
Die insbesondere als Signalleuchte ausgebildete Beleuchtungseinrichtung (1) für Fahrzeuge weist also einen Lichtleiter (2) auf, der an einer Längsseite in seinem Verlauf mehrere optische Störstellen (3) hat, an denen das darauf auftreffende, in dem Lichtleiter (2) geführte Licht derart umgelenkt wird, dass es an einer an der gegenüberliegenden Lichtleiterseite befindlichen Lichtaustrittsfläche (4) aus dem Lichtleiter (2) austritt. Der Lichtleiter (2) hat an seiner die Störstellen (3) aufweisenden Längsseite wenigstens eine Lichteinstrahlstelle (5), der mindestens ein Leuchtmittel (8) zugeordnet ist. Wenigstens ein der Lichteinstrahlstelle (5) gegenüberliegender Wandungsbereich des Lichtleiters (2) ist als Reflexionsfläche (9) zum Umlenken des eingestrahlten Lichts auf die Störstellen (3, 3') ausgebildet. Der Lichtleiter (2) hat eine Lochung (10), die mit ihrer Erstreckungsrichtung quer zur Längserstreckung und quer zur Haupt-Lichtabstrahlrichtung des Lichtleiters (2) angeordnet ist. Die wenigstens eine Reflexionsfläche (9) ist durch einen Wandungsbereich dieser Lochung (10) gebildet.

Claims

1. Beleuchtungseinrichtung (1) für Fahrzeuge, mit einem Lichtleiter (2), der an einer Längsseite in seinem Verlauf mehrere optische Störstellen (3) aufweist, an denen das darauf auftreffende, in dem Lichtleiter (2) geführte Licht derart umgelenkt wird, dass es an einer an der gegenüberliegenden Lichtleiterseite befindlichen Lichtaustrittsfläche (4) aus dem Lichtleiter (2) austritt, wobei der Lichtleiter (2) an seiner die Störstellen (3) aufweisenden Längsseite wenigstens eine Lichteinstrahlstelle (5) aufweist, der mindestens ein Leuchtmittel (8) zugeordnet ist, und wobei wenigstens ein der Lichteinstrahlstelle (5) gegenüberliegender Wandungsbereich des Lichtleiters (2) eine zum Umlenken des eingestrahlten Lichts auf die Störstellen (3, 3') ausgebildete Reflexionsfläche (9) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Lichtleiter (2) eine Lochung (10) aufweist, die mit ihrer Erstreckungsrichtung quer zur Längserstreckung und quer zur Haupt-Lichtabstrahlrichtung des Lichtleiters (2) angeordnet ist, und dass die wenigstens eine Reflexionsfläche (9) durch einen Wandungsbereich dieser Lochung (10) gebildet ist.

2. Beleuchtungseinrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lochung (10) als Durchgangslochung ausgebildet ist, die mit ihrer Erstreckungsrichtung vorzugsweise rechtwinklig zur Längserstreckung des Lichtleiters (2) angeordnet ist.

3. Beleuchtungseinrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Lichtaustrittsfläche (4) durchgängig bis über die Lochung (10) erstreckt und dass an einem der Lichtaustrittsfläche (4) zugewandten Wandungsbereich der Lochung (10) wenigstens eine weitere optische Störstelle (3') vorgesehen ist, die vorzugsweise mit den an der Längsseite des Lichtleiters (2) befindlichen Störstellen (3) übereinstimend ausgebildet ist.

4. Beleuchtungseinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Querschnitt der Lochung (10) in Längserstreckungsrichtung der Lochung (10) verjüngt.

5. Beleuchtungseinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet dass die optischen Störstellen (3, 3') als Prismen ausgebildet sind.

6. Beleuchtungseinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Lichtleiter (2) als längliches, vorzugsweise bogenförmiges Lichtleiterelement ausgebildet ist.

7. Beleuchtungseinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Lichtleiter (2) ringförmig geschlossen ausgebildet ist, insbesondere kreisringförmig, und dass die Lichtaustrittsfläche (4) an einer Stirnseite des Lichtleiters (2) angeordnet ist.