DE102008046748A1 - Lighting device for motor vehicle, has light component which is formed in hollow manner and is limited laterally by walls and has transparent light disk - Google Patents
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Beleuchtungseinrichtung für ein Kraftfahrzeug umfassend mindestens eine Lichtquelle zum Aussenden von Licht, eine reflektierende Fläche zum Reflektieren zumindest eines Teils des ausgesandten Lichts und mindestens einen Lichtbaustein zum Umlenken zumindest eines Teils des Lichts auf die reflektierende Fläche. Jeder der mindestens einen Lichtquelle ist jeweils ein Lichtbaustein zugeordnet. Der mindestens eine Lichtbaustein ragt dabei durch die reflektierende Fläche hindurch.The The present invention relates to a lighting device for a motor vehicle comprising at least one light source for emitting Light, a reflecting surface for reflecting at least a portion of the emitted light and at least one light brick for deflecting at least part of the light onto the reflective one Area. Each of the at least one light source is respectively associated with a light module. The at least one light module protrudes through the reflective surface.
Derartige
Beleuchtungseinrichtungen sind aus dem Stand der Technik bekannt.
So zeigt die
In dieser Beleuchtungseinrichtung wird das gesamte Licht von einer Stirnseite, an der das Licht eintritt, in einer Längserstreckung des Lichtleiters geführt und an einer der Lichteintrittsseite gegenüberliegenden Stirnseite des Lichtleiters umgelenkt. Dadurch entsteht eine über die gesamte Lichtaustrittsfläche der Beleuchtungseinrichtung unhomogene Lichtverteilung. Von einem Betrachter der eingeschalteten Beleuchtungseinrichtung wird die Stirnseite des Lichtleiters, die zum Betrachter zeigt, als ein dunkler Bereich empfunden, da an dieser Stirnseite kein Licht austritt. Lediglich der Reflektor wird im Umgebungsbereich des Lichtleiters durch das umgelenkte Licht beleuchtet. Der als dunkel empfundene Bereich wird noch dadurch vergrößert, dass der Lichtleiter an der zum Betrachter gerichteten Seite eine T-Form aufweist.In This lighting device will use all the light from one Front side, where the light enters, in a longitudinal extension led the light guide and at one of the light entrance side deflected opposite end face of the light guide. This creates one over the entire light exit surface the illumination device inhomogeneous light distribution. Of a Viewer of the switched-lighting device is the Front of the light guide pointing to the viewer as a darker one Felt area, since no light comes out at this front. Only the reflector is in the vicinity of the light guide illuminated by the redirected light. The dark perceived area is further increased by the fact that the light guide on the side facing the viewer has a T-shape.
Außerdem haben Lichtleiter grundsätzlich die nachteilige Eigenschaft, dass in einem Lichtleiter keine Lichtformung erfolgen kann. Nachteilig ist weiterhin, dass die Beleuchtungseinrichtung durch den komplizierten Aufbau des Lichtleiters und der parabel- bzw. paraboloidförmigen Ausgestaltung des separaten Reflektors, kosten- und montageintensiv ist, da Reflektor und Lichtleiter in einer definierten Position relativ zueinander angeordnet sein müssen. Ein weiterer Nachteil der bekannten Beleuchtungseinrichtung ist, dass der beschriebene Lichtleiter mit einem wirtschaftlich vertretbaren Aufwand, bspw. in einem Spritzgussverfahren, nur bis zu einem relativ geringen Durchmesser (wenige mm) hergestellt werden kann. Die Anwendungsmöglichkeiten sind dadurch stark eingeschränkt.Furthermore optical fibers basically have the disadvantageous property of that in a light guide no light shaping can take place. adversely continues that the lighting device through the complicated Structure of the light guide and the parabolic or parabolic design of the separate reflector, cost and installation-intensive, because reflector and optical fibers in a defined position relative to each other must be arranged. Another disadvantage of the known Lighting device is that the light guide described with an economically justifiable expense, for example in an injection molding process, only made to a relatively small diameter (a few mm) can be. The applications are strong limited.
Der vorliegenden Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine Beleuchtungseinrichtung derart auszugestalten bzw. weiterzuentwickeln, dass mit der Beleuchtungseinrichtung eine möglichst homogene Lichtverteilung durch den Einsatz von kostengünstigen Mitteln erreicht wird.Of the The present invention is therefore based on the object, a lighting device such to design or develop that with the lighting device a homogeneous light distribution through the use achieved by inexpensive means.
Zur Lösung der Aufgabe wird ausgehend von der Beleuchtungseinrichtung der eingangs genannten Art vorgeschlagen, dass der mindestens eine Lichtbaustein hohl ausgebildet, seitlich durch Wandungen begrenzt ist und an einer ersten Stirnseite eine transparente Lichtscheibe aufweist. Die dem Lichtbaustein zugeordnete Lichtquelle sendet dabei Licht von einer der Lichtscheibe gegenüberliegenden zweiten Stirnseite in das Innere des Lichtbausteins aus. Zumindest ein Teil der Lichtscheibe weist lichtumlenkende Elemente auf, wobei ein erster Teil des Lichts aus dem Inneren des Lichtbausteins zur Erzeugung einer gewünschten Lichtverteilung der Beleuchtungseinrichtung durch die Lichtscheibe hindurchtritt und die Lichtumlenkelemente einen weiteren Teil des Lichts aus dem Inneren des Lichtbausteins auf die reflektierende Fläche der Beleuchtungseinrichtung umlenken.to Solution of the task is based on the lighting device of the type mentioned above proposed that the at least one light brick hollow, laterally bounded by walls and at one first end face has a transparent lens. The light module assigned light source emits light from one of the lens opposite second end face in the interior of the Light modules off. At least part of the lens has light-deflecting Elements on, wherein a first part of the light from the interior of the Light module for generating a desired light distribution the illumination device passes through the lens and the light deflecting another part of the light from the Interior of the light module on the reflective surface redirecting the lighting device.
Die erfindungsgemäße Beleuchtungseinrichtung kann als eine Leuchte oder ein Scheinwerfer ausgebildet sein. In der Beleuchtungseinrichtung wird ein Teil des von der Lichtquelle ausgesandten Lichts aus dem Lichtbaustein heraus direkt in Lichtaustrittsrichtung der Beleuchtungseinrichtung gelenkt; der restliche Teil des von der Lichtquelle ausgesandten Lichts wird durch die Lichtumlenkelemente in Richtung der an den Lichtbaustein angrenzenden reflektierenden Fläche gelenkt, so dass sich von außerhalb der Beleuchtungseinrichtung für den Betrachter der eingeschalteten Beleuchtungseinrichtung eine weitgehend homogene Lichtverteilung ergibt. Jedenfalls weist die eingeschaltete Beleuchtungseinrichtung beim Blick von außerhalb keine schwarzen unbeleuchteten Bereiche an der in Lichtaustrittsrichtung gerichteten Stirnseite des Lichtleiters auf.The Lighting device according to the invention can be designed as a lamp or a spotlight. In the Lighting device becomes a part of the light emitted by the light source out of the light module directly in light exit direction of the Lighting device steered; the rest of the part of the Light source emitted light is through the Lichtumlenkelemente in the direction of the adjacent to the light brick reflective Steered surface, leaving from outside the Lighting device for the viewer of the switched on Lighting device a largely homogeneous light distribution results. In any case, the switched on lighting device when looking from the outside no black unlit Areas on the directed in the light exit direction end face of the light guide.
Die Flächen zwischen den Lichtbausteinen sind also mehr oder weniger hell beleuchtet, ohne dass zusätzliche Leuchtmittel eingesetzt werden müssen. Der Lichtbaustein ist vorzugsweise aus einem transparenten Kunststoff hergestellt; er kann jedoch auch aus Glas bestehen. Die erfindungsgemäße Beleuchtungseinrichtung eignet sich besonders gut für den Einsatz von Leuchtdioden als Lichtquelle, da bei Leuchtdioden, insbesondere in Verbindung mit einer Primäroptik (z. B. Vorsatzoptik: Bündelung über Totalreflexion; oder Reflektor: Bündelung über herkömmliche Reflexion), das Licht bereits gebündelt in Richtung des Inneren des Lichtbausteins austritt. Das von der Leuchtdiode ausgesandte Licht kann bspw. zusätzlich durch einen hinter der Leuchtdiode angeordneten Reflektor vorgeformt werden. Mit solchen oder ähnlichen Mitteln zur Lichtformung ist jede beliebige Lichtquelle einsetzbar.The surfaces between the light modules are therefore illuminated more or less brightly, without additional bulbs are used have to. The light module is preferably made of a transparent plastic; but it can also be made of glass. The illumination device according to the invention is particularly well suited for the use of light-emitting diodes as the light source, since in light-emitting diodes, in particular in conjunction with primary optics (for example, attachment optics: bundling via total reflection or reflector: bundling via conventional reflection), the light is already bundled in Direction of the interior of the light module emerges. The light emitted by the light-emitting diode can, for example, additionally be preformed by a reflector arranged behind the light-emitting diode. Any kind of light source can be used with such or similar means for shaping light.
Außerdem kann die Beleuchtungseinrichtung bevorzugt zur Realisierung einer Fahrzeugleuchtenfunktion eingesetzt werden, da hier besonders eine homogene Lichtverteilung gewünscht ist. So kann bspw. eine matrixförmige Anordnung mehrerer LEDs und Lichtbausteine der erfindungsgemäßen Beleuchtungseinrichtung auf einer ebenen, starren Standardplatine vorgesehen sein. Die Beleuchtungseinrichtung kann zur Realisierung einer Funktion eines Fahrtrichtungsanzeigers dienen. Dieser kann in einer Heckleuchte oder einem Scheinwerfer integriert sein oder als separate Leuchte ausgebildet sein. Bevorzugte Anwendungsmöglichkeiten bestehen weiterhin in der Realisation der Funktion einer Bremsleuchte, einer Rückleuchte, einer Rückfahrleuchte, einer Nebelschlussleuchte, eines Positionslichtes aber auch einer Innenbeleuchtung eines Kraftfahrzeugs.Furthermore the lighting device can preferably for the realization of a Vehicle lamp function can be used, since here especially one homogeneous light distribution is desired. For example, a Matrix-shaped arrangement of several LEDs and light modules the lighting device according to the invention be provided on a flat, rigid standard board. The lighting device can be used to implement a function of a direction indicator serve. This can be in a tail light or a headlight be integrated or be designed as a separate light. preferred Applications remain in the realization the function of a brake light, a tail light, a Reverse light, a rear fog light, a position light but also an interior lighting of a motor vehicle.
Die erfindungsgemäße Beleuchtungseinrichtung erlaubt durch eine einfache und kostengünstige Ausgestaltung, das Innere der Beleuchtungseinrichtung bei frontalem Einblick in die Einrichtung vollflächig und homogen erhellt zu sehen. Vorzugsweise wird durch die Licht umlenkenden Elemente der den Lichtbaustein umgebende Bereich der reflektierenden Fläche angestrahlt. Bei der Aktivierung aller LEDs erscheint die gesamte reflektierende Fläche angeleuchtet. Bei der Aktivierung einzelner LEDs erscheinen lediglich Teilbereiche der reflektierenden Fläche als angeleuchtet.The Lighting device according to the invention allowed by a simple and inexpensive design, the Interior of the lighting device with frontal view of the Facility to see full surface and homogeneously illuminated. Preferably by the light deflecting elements of the light module surrounding Area of the reflective surface illuminated. In the Activation of all LEDs will illuminate the entire reflective surface. When activating individual LEDs, only partial areas appear the reflective surface as illuminated.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben. Weitere für die Erfindung wesentliche Merkmale und damit verbundene Vorteile sind in der nachfolgenden Beschreibung beschrieben und in den Zeichnungen dargestellt, wobei die Merkmale sowohl in Alleinstellung als auch in beliebigen Kombinationen für die Erfindung wesentlich sein können, ohne dass hierauf explizit hingewiesen wird.advantageous Embodiments and developments of the invention are specified in the subclaims. Further essential features of the invention and thus Related advantages are described in the following description and illustrated in the drawings, the features being in both of Unique position as well as in any combination for the invention may be essential without being affected is explicitly noted.
So wird weiter vorgeschlagen, dass die Lichtscheibe optisch wirksame Elemente zur Erzeugung der gewünschten Lichtverteilung der Beleuchtungseinrichtung aufweist. Die optisch wirksamen Elemente sind vorzugsweise als Kugellinsen, Zylinderlinsen, Kugellinsenabschnitte, Zylinderlinsenabschnitte oder Fresneloptiken ausgebildet. Vorteilhafterweise ist die Lichtscheibe farbig ausgestaltet. Durch die gezielte Ausgestaltung der Lichtscheibe ist es möglich, für jede beliebige Lichtfunktion die gesetzlichen Vorgaben hinsichtlich Lichtverteilung, Farbe und Blendwirkung des Lichts zu realisieren. Zur Erzeugung eines farbigen Lichts kann die Lichtscheibe gefärbt sein und/oder die Leuchtdiode kann von vorn herein farbiges Licht aussenden.So is further suggested that the lens optically effective Elements for generating the desired light distribution the lighting device has. The optically active elements are preferably as spherical lenses, cylindrical lenses, spherical lens sections, Cylindrical lens sections or Fresnel optics formed. advantageously, the lens is colored. Through the targeted design The lens is possible for any Light function the legal requirements regarding light distribution, Color and glare of the light to realize. To produce a colored light, the lens may be colored and / or The LED can emit colored light from the beginning.
Es wird zusätzlich vorgeschlagen, dass die reflektierende Fläche zumindest bereichsweise eben oder gewölbt, poliert, mattiert, rau oder farbig ausgestaltet oder mit optisch wirksamen Streuelementen versehen ist. Dadurch ist es möglich, die Lichtverteilung und Lichtaufbereitung der reflektierenden Flächen den möglichen Maßnahmen an der Lichtscheibe anzupassen. Dies vervollständigt ein wirkungsvolles Gesamtbild des von der Beleuchtungseinrichtung ausgesandten Lichts. Es sei darauf hingewiesen, dass durch eine entsprechende Ausgestaltung der lichtdurchlässigen Abdeckscheibe des Kraftfahrzeugs, die zusammen mit einem Gehäuse die äußere Begrenzung der Leuchte oder des Scheinwerfers bildet, zusätzlich die Lichtverteilung der Beleuchtungseinrichtung und/oder die Farbe des ausgesandten Lichts beeinflusst werden kann.It is additionally suggested that the reflective Surface flat or curved, at least in areas, polished, frosted, rough or colored or with optical is provided effective scattering elements. This makes it possible the light distribution and light treatment of the reflective surfaces to adapt to the possible measures on the lens. This completes an effective overall picture of the light emitted by the illumination device. It is important pointed out that by a corresponding embodiment of the translucent Cover of the motor vehicle, which together with a housing the outer boundary of the lamp or the headlamp forms, in addition, the light distribution of the illumination device and / or the color of the emitted light can be influenced.
Besonders vorteilhaft ist außerdem, wenn die Lichtumlenkelemente in einem Randbereich der Lichtscheibe ausgebildet sind. Somit kann das Licht ungehindert aus einem zentralen Bereich der Stirnseite der Beleuchtungseinrichtung durch die Lichtscheibe in Lichtaustrittsrichtung austreten. Nur die Lichtstrahlen, die am Randbereich des Lichtbausteins auf die Lichtscheibe auftreffen, werden auf die den Lichtbaustein zumindest teilweise umgebende reflektierende Fläche umgelenkt und beleuchten bei einem Blick des Betrachters entgegen einer Lichtaustrittsrichtung der Beleuchtungseinrichtung die Umgebung der Lichtbausteine. Die Lichtumlenkelemente können dabei den gesamten Randbereich umfassen; sie können sich aber auch nur über einen Teil des Randbereichs erstrecken. Eine Lichtmenge, die von den Lichtumlenkelementen auf die reflektierende Fläche gestrahlt wird, kann durch die Wahl der Lichtquelle und vor allem durch die Größe bzw. Fläche der Lichtumlenkelemente variiert werden.Especially is also advantageous if the Lichtumlenkelemente are formed in an edge region of the lens. Thus, can the light unhindered from a central area of the front side the illumination device through the lens in the light exit direction escape. Only the rays of light at the edge of the light block hit the lens, are on the light brick deflected at least partially surrounding reflective surface and illuminate in a view of the viewer against a light exit direction the lighting device, the environment of the light modules. The Lichtumlenkelemente can include the entire edge region; but they can also only have one part extend the edge region. A quantity of light coming from the light deflecting elements can be blasted on the reflective surface, through the choice of light source and especially by the size or surface of the Lichtumlenkelemente be varied.
Ergänzend hierzu wird vorgeschlagen, dass die Lichtumlenkelemente integraler Bestandteil der Lichtscheibe sind. Dies senkt die Herstellungskosten des Lichtbausteins erheblich und vereinfacht die Montage der Beleuchtungseinrichtung, was kostensenkend ist.additional For this purpose, it is proposed that the Lichtumlenkelemente integral Part of the lens are. This lowers the manufacturing cost of the Light block considerably and simplifies the installation of the lighting device, which is cost-cutting.
Ferner wird vorgeschlagen, dass die Lichtumlenkelemente als spiegelnde Bereiche der Lichtscheibe ausgebildet sind. Die Verspiegelung ist vorzugsweise auf der Außenseite der Lichtscheibe aufgebracht. Alternativ können die Lichtumlenkelemente einen Teil des Lichts aus dem Inneren des Lichtbausteins mittels Totalreflexion auf die reflektierende Fläche der Beleuchtungseinrichtung umlenken. Die Lichtumlenkelemente können dabei als Prismen und/oder Zylinder ausgebildet sein. Bei der Totalreflexion wird ein Lichtstrahl, der aus einem optisch dichteren Medium kommt und über einem bestimmten Winkel, der größer als ein definierter Grenzwinkel (kritischer Winkel) ist, auf eine Grenzfläche zu einem optisch dünnerem Medium trifft, an der Grenzfläche reflektiert. Der Winkel wird dabei von der Senkrechten der Grenzfläche gemessen. Wenn der Einfallswinkel des Lichtstrahls den Grenzwinkel unterschreitet, wird das Licht aus dem Lichtleiter ausgekoppelt.Further It is proposed that the light deflection elements as a mirror Areas of the lens are formed. The mirroring is preferably applied to the outside of the lens. Alternatively, the light deflecting elements may be part of the Light from the inside of the light module by total reflection on the reflective surface of the illumination device redirect. The light deflection elements can be used as prisms and / or cylinders be educated. In the total reflection is a ray of light, the comes from a visually denser medium and above a certain angle greater than a defined one Limit angle (critical angle) is on an interface to a visually thinner medium, reflected at the interface. The angle is thereby from the vertical of the interface measured. When the angle of incidence of the light beam is the critical angle below, the light is extracted from the light guide.
Deshalb wird weiter vorgeschlagen, dass die Wandungen des Lichtbausteins auf der Innenseite – im Falle von transparenten Wandungen auf der Innenseite oder der Außenseite – mit einer spiegelnden Beschichtung versehen sind. Die spiegelnde Beschichtung kann für einen Teil des Lichts bzw. für bestimmte Wellenlängen lichtdurchlässig sein. Dadurch kann Licht innerhalb des Lichtbausteins an der spiegelnden Beschichtung reflektiert werden und das von der Lichtquelle direkt ausgesandte Licht überlagern. Man erhält so eine homogene Lichtverteilung innerhalb des Lichtbausteins. Die spiegelnde Beschichtung kann für einen Teil des Lichts bzw. für bestimmte Wellenlängen lichtdurchlässig sein. Alternativ können die Wandungen des Lichtbausteins auch transparent ausgebildet sein. Außerdem kann durch verspiegelte, teillichtdurchlässig oder lichtdurchlässige Wandungen des Lichtbausteins ein optisch attraktives und interessantes Design der Leuchte bzw. des Scheinwerfers erzeugt werden.Therefore it is further suggested that the walls of the light block on the inside - in the case of transparent walls on the inside or outside - with one reflective coating are provided. The reflective coating can for a part of the light or for certain Wavelengths to be translucent. This can Light within the light module at the reflective coating be reflected and emitted directly from the light source Overlay light. This gives a homogeneous Light distribution within the light module. The reflective coating can be for a part of the light or for certain wavelengths be translucent. Alternatively, the walls can the light module also be transparent. Furthermore can through mirrored, partially translucent or translucent walls the light module is a visually attractive and interesting design the lamp or the headlamp are generated.
Darüber hinaus kann das Licht in dem Lichtbaustein noch weiter dadurch beeinflusst werden, dass die Wandungen des Lichtbausteins zumindest auf einem Teil einer der Leuchtdiode abgewandten Seite mattiert, poliert, bedruckt, lackiert oder spiegelnd bedampft sind. Dadurch kann eine Streuung oder anderweitige Ablenkung des durch die Wandung des Lichtbausteins hindurchtretenden Lichts erzielt werden. Diese Maßnahmen können zur Erreichung der optimalen, vom Gesetzgeber vorgegebenen Lichtverteilung beitragen und/oder aus designtechnischen Gründen vorteilhaft sein.About that In addition, the light in the light module can be influenced even further be that the walls of the light module at least on one Part of a side facing away from the LED matted, polished, printed, painted or mirrored are steamed. This can be a Scattering or other deflection of the through the wall of the light module passing light can be achieved. These measures can achieve the optimal, prescribed by law Contribute light distribution and / or design reasons be beneficial.
Vorteilhaft ist auch, wenn die Wandungen des Lichtbausteins und die reflektierende Fläche der Beleuchtungseinrichtung einstückig ausgebildet sind. Diese Ausgestaltung führt zusammen mit in die Lichtscheibe integrierten Lichtumlenkelementen dazu, dass wesentliche Teile der Beleuchtungseinrichtung aus einem einzigen Teil bestehen, was die Herstellungs- und Montagekosten erheblich senkt. Eine matrixartige Anordnung von mehreren solcher Lichtbausteine ist somit problemlos realisierbar und kann leicht in Leuchten oder Scheinwerfer eingebaut werden.Advantageous is also when the walls of the light brick and the reflective Surface of the lighting device in one piece are formed. This embodiment leads together with in the lens integrated Lichtumlenkelementen to that essential parts of the lighting device from a single Part exist, what the manufacturing and assembly costs considerably lowers. A matrix-like arrangement of several such light modules is thus easily realizable and can be easily in lights or Headlamps are installed.
Beschreibung der FigurenDescription of the figures
Nachfolgend werden anhand der Figuren bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert. Es zeigen:following will be based on the figures preferred embodiments the invention explained in more detail. Show it:
Detaillierte BeschreibungDetailed description
Beispielsweise
können die anderen Lichtmodule als Reflexions- oder als
Projektionsmodule mit Glühfadenlampen oder Gasentladungslampen
als Lichtquelle ausgebildet sein. Die Beleuchtungseinrichtung umfasst
ein Gehäuse (nicht dargestellt), das in Lichtaustrittsrichtung
eine mittels einer Abdeckscheibe
Das
Lichtmodul
Der
besseren Übersichtlichkeit wegen sind Bezugszeichen für
Details des Lichtmoduls
An
einer unteren Stirnfläche weist jeder Lichtbaustein
Je
nach Aufbau des Lichtmoduls sind für den Lichtbaustein
In
Die
reflektierende Fläche
Die
Lichtscheibe
An
den radial äußeren Randbereichen umfasst die Lichtscheibe
Die
Funktion eines Lichtbausteins
Anhand
von
In
einer abweichenden Ausführungsform kann die Wandung
Die
Wandung
In
einer davon abgeleiteten Ausführungsform ist die Wandung
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
R016 | Response to examination communication | ||
R018 | Grant decision by examination section/examining division | ||
R020 | Patent grant now final |
Effective date: 20130726 |
|
R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |