DE102010012746A1 - Illumination device for use as signal light in motor car, has boundary layer formed such that light is diverted into coupled light guide under utilizing total reflectance in guide elements to emit light from elements to emitting surfaces - Google Patents

Illumination device for use as signal light in motor car, has boundary layer formed such that light is diverted into coupled light guide under utilizing total reflectance in guide elements to emit light from elements to emitting surfaces Download PDF

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Abstract

The device (1) has light guide elements (3) connected by a connection section, and arranged at a distance from each other transverse to a main light guidance direction by an intermediate space (4). The connection section is formed as a coupled light guide (5) that includes a boundary layer (8). The boundary layer is formed such that light on the boundary layer is diverted into the coupled light guide under utilizing total reflectance in the light guide elements to emit the light from the light guide elements to light emitting surfaces (9).

Description

Die Erfindung betrifft eine Beleuchtungseinrichtung, die wenigstens ein Leuchtmittel und mindestens zwei dem Leuchtmittel vorgelagerte Lichtleitelemente hat, die über zumindest einen Verbindungsabschnitt einstückig miteinander verbunden sind, wobei der Verbindungsabschnitt mindestens eine im Abstrahlbereich des Leuchtmittels angeordnete Lichteintrittsfläche und die Lichtleitelemente jeweils wenigstens eine von dem Verbindungsabschnitt beabstandete Lichtaustrittsfläche aufweisen, wobei die Lichtleitelemente derart ausgestaltet sind, dass das Licht unter Ausnutzung der Totalreflexion an den Wandungen der Lichtleitelemente in diesen in eine Hauptlichtleitrichtung geführt ist, und wobei die Lichtleitelemente quer zu ihrer Hauptlichtleitrichtung durch mindestens einen Zwischenraum seitlich voneinander beabstandet sind.The invention relates to a lighting device which has at least one luminous means and at least two light-conducting elements arranged in front of the luminous means, which are integrally connected to one another via at least one connecting section, wherein the connecting section has at least one light entry surface arranged in the emitting region of the luminous means and the light-guiding elements each spaced at least one from the connecting section Have light exit surface, wherein the light guide elements are configured such that the light is guided by utilizing the total reflection on the walls of the light guide in these in a Hauptlichtleitrichtung, and wherein the light guide are laterally spaced from each other transversely to their Hauptlichtleitrichtung by at least one space.

Eine derartige, als Signalleuchte für ein Kraftfahrzeug ausgestaltete Beleuchtungseinrichtung ist aus DE 10 2007 019 688 A1 bekannt. Die Lichtleitelemente sind stabförmig ausgebildet und an ihren Lichteintrittsflächen einstückig mit einer Trägerplatte verbunden, die sich quer zur Hauptlichtleitrichtung erstreckt. Auf der Trägerplatte sind die Lichtleitelemente durch Zwischenräume seitlich voneinander beabstandet. Zur Einkopplung von Licht durch eine an der den Lichtleitelementen abgewandten Rückseite befindliche Lichteintrittsfläche hindurch ist hinter der Trägerplatte ein Leuchtmittel angeordnet, das mit seiner Abstrahlseite der Lichteintrittsfläche zugewandt ist. Die Trägerplatte hat im Bereich der Lichteintrittsfläche Optikelemente, die das durch sie hindurch tretende Licht parallelisieren, bevor es in die Lichtleitelemente eingeleitet wird. Das Licht gelangt dann unter Ausnutzung der Totalreflexion an den Mantelflächen der Lichtleitelemente zu den Lichtaustrittsflächen, an denen es in Form eines Lichtbündels aus den Lichtleitelementen austritt.Such, designed as a signal light for a motor vehicle lighting device is off DE 10 2007 019 688 A1 known. The light guide elements are rod-shaped and integrally connected at their light entry surfaces with a support plate which extends transversely to the Hauptlichtleitrichtung. On the support plate, the light guide elements are laterally spaced from each other by gaps. For coupling in light through a light entry surface located on the rear side facing away from the light guide elements, a light source is arranged behind the support plate, which with its emission side faces the light entry surface. The support plate has in the region of the light entry surface optical elements which parallelize the light passing through them before it is introduced into the light guide elements. The light then passes by utilizing the total reflection on the lateral surfaces of the light guide to the light exit surfaces, where it emerges from the light guide in the form of a light beam.

Obwohl sich diese Beleuchtungseinrichtung in der Praxis wegen ihrer geringen, zur Erzeugung einer Signallichtfunktion benötigten Anzahl von Leuchtmitteln bewährt hat, weist sie dennoch Nachteile auf. So muss das Leuchtmittel einen gewissen Abstand zur Trägerplatte aufweisen, damit das Licht eine ausreichende Anzahl von Lichtleitelementen eingekoppelt werden kann. Außerdem wird das durch die Lichteintrittsfläche in die Trägerplatte eingekoppelte Licht nur teilweise in die Lichtleitelementen weitergeleitet, weil gewisser Anteil des Lichts beispielsweise an den seitlich neben den Lichtleitelementen befindlichen Bereichen der Trägerplatte als Streulicht aus dieser austritt.Although this lighting device has been proven in practice because of their low, required for generating a signal light function number of bulbs, it still has disadvantages. Thus, the illuminant must have a certain distance from the carrier plate so that the light can be coupled in a sufficient number of light-guiding elements. In addition, the light coupled into the carrier plate by the light entry surface is only partially redirected into the light guiding elements, because a certain proportion of the light exits, for example, at the laterally adjacent to the light guiding elements areas of the carrier plate as stray light from this.

Es besteht deshalb die Aufgabe, eine Beleuchtungseinrichtung der Eingangs genannten Art zu schaffen, die einen einfachen, kompakten und kostengünstigen Aufbau ermöglicht, und bei der Streulichtverluste weitestgehend vermieden werden.It is therefore an object to provide a lighting device of the type mentioned, which allows a simple, compact and inexpensive construction, and are largely avoided in the scattered light losses.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass der Verbindungsabschnitt als Einkoppellichtleiter ausgebildet ist, der mindestens eine Grenzfläche aufweist, die derart angeordnet ist, dass das durch die Lichteintrittsfläche in den Einkoppellichtleiter eintretende Licht an der Grenzfläche unter Ausnutzung der Totalreflexion derart in die Lichtleitelemente abgelenkt wird, dass es an den Lichtaustrittsflächen aus diesen austritt.According to the invention, this object is achieved in that the connecting portion is designed as Einkoppellichtleiter having at least one interface which is arranged such that the light entering through the light entry surface in the Einkoppellichtleiter light is deflected at the interface using the total reflection in such a way in the light guide elements, that it emerges from the light exit surfaces of these.

In vorteilhafter Weise werden also Lichtstrahlen, die ohne den Einkoppellichtleiter an den Lichtleitelementen vorbei laufen würden, an der mindestens eine Grenzfläche des Einkoppellichtleiter so umgelenkt, dass sie ein Lichtleitelement durchleuchten und an dessen Lichtaustrittsfläche aus dem Lichtleitelement austreten. Die erfindungsgemäß Beleuchtungseinrichtung ermöglicht es außerdem, mit nur einem Leuchtmittel in mindestens zwei Lichtleitelemente gleichzeitig Licht einzukoppeln. Der Einkoppellichtleiter hat außerdem den Vorteil, dass das Leuchtmittel unmittelbar benachbart zu der Lichteintrittsfläche angeordnet sein kann, was einerseits einen kompakten Aufbau der Beleuchtungseinrichtung und andererseits eine nahezu vollständige Einleitung des von dem Leuchtmittel ausgesendeten Lichts in die Lichteintrittsfläche ermöglicht.In an advantageous manner, therefore, light beams which would run past the light guide elements without the coupling light guide are deflected at the at least one boundary surface of the coupling light guide in such a way that they illuminate a light guide element and emerge from the light guide element at its light exit face. The lighting device according to the invention also makes it possible to simultaneously couple light into at least two light-guiding elements with only one light source. The Einkoppellichtleiter also has the advantage that the light source can be arranged immediately adjacent to the light entrance surface, which on the one hand allows a compact construction of the lighting device and on the other hand, an almost complete introduction of the light emitted by the light source in the light entrance surface.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Grenzfläche an der dem Leuchtmittel zugewandten Seite des Einkoppellichtleiters angeordnet und verläuft im Wesentlichen in der Oberfläche eines Rotationsparaboloids und/oder weist Facetten auf, die etwa tangential an die Oberfläche eines Rotationsparaboloids angenähert sind. Die virtuelle Lichtabstrahlstelle des Leuchtmittels ist dabei bevorzugt im Brennpunkt des Rotationsparaboloids angeordnet, so dass das von dem Leuchtmittel divergent ausgesendete Licht an der Grenzfläche parallelisiert wird.In a preferred embodiment of the invention, the interface is arranged on the side of the coupling-in optical waveguide facing the illuminant and runs essentially in the surface of a paraboloid of revolution and / or has facets which approximate approximately tangentially to the surface of a paraboloid of revolution. The virtual light emission point of the luminous means is preferably arranged in the focal point of the paraboloid of revolution, so that the divergent light emitted by the luminous means is parallelized at the interface.

Bei einer anderen zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung ist die Grenzfläche als Freiformfläche ausgestaltet. Unter einer Freiformfläche wird eine von einer geometrischen Grundform, wie zum Beispiel einer Kugeloberfläche, einer Zylindermantelfläche und/oder einer Parabelfläche abweichende Fläche mit stetig differenzierbarem Verlauf verstanden. Die Geometrie der Freiformfläche kann bei der Konstruktion der Beleuchtungseinrichtung durch Lösen eines Differentialgleichungssystems, mit Hilfe von an sich bekannten numerischen Verfahren und/oder durch Simulation bestimmt werden.In another expedient embodiment of the invention, the interface is designed as a free-form surface. A free-form surface is understood to mean a surface which differs from a geometric basic shape, such as, for example, a spherical surface, a cylinder jacket surface and / or a parabolic surface, with a continuously differentiable profile. The geometry of the free-form surface can be determined during the construction of the illumination device by solving a differential equation system, by means of numerical methods known per se and / or by simulation.

Vorteilhaft ist, wenn die Lichtleitelemente als Lichtleitrippen ausgestaltet sind, die über den Einkoppellichtleiter gabelförmig miteinander verbunden sind, insbesondere U- oder W-förmig. Die Beleuchtungseinrichtung ermöglicht dann eine besonders verlustarme Weiterleitung des in die Lichteintrittsfläche des Einkoppellichtleiters eingekoppelten Lichts zu den Lichtaustrittsflächen.It is advantageous if the light-guiding elements are designed as light-guiding ribs which are connected to one another in a forked manner via the coupling-in light guide are, in particular U- or W-shaped. The illumination device then enables a particularly low-loss forwarding of the light coupled into the light entry surface of the coupling-in light conductor to the light exit surfaces.

Zweckmäßigerweise sind die Lichtleitrippen mit ihrer quer zur Hauptlichtleitrichtung angeordneten Längserstreckungsrichtung etwa parallel zueinander angeordnet. Eine solche Anordnung ermöglicht ein optisch schönes Design der Beleuchtungseinrichtung.Expediently, the light guide ribs are arranged approximately parallel to one another with their longitudinal extension direction arranged transversely to the main light-guiding direction. Such an arrangement allows a visually beautiful design of the lighting device.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung haben mindestens zwei Lichtleitelemente in Hauptlichtleitrichtung eine unterschiedliche Abmessung. Bei der Konstruktion der Beleuchtungseinrichtung können dann die Abmessungen der Lichtleitelemente entsprechend angepasst werden, um ein gewünschtes Leuchtendesign und/oder eine gewünschte Leuchtengeometrie zu erzielen.In a preferred embodiment of the invention, at least two light-guiding elements in the main light-guiding direction have a different dimension. In the construction of the illumination device, the dimensions of the light guide elements can then be adapted accordingly in order to achieve a desired luminaire design and / or a desired luminaire geometry.

Vorteilhaft ist, wenn der Einkoppellichtleiter an einer der Grenzfläche gegenüberliegenden Begrenzungsfläche eine dem Zwischenraum zugewandte Einformung aufweist. Durch diese Maßnahme reduziert sich die Wandstärke des wenigstens einen Verbindungsabschnitts. Das aus den Lichtleitelementen und dem wenigstens einen Verbindungsabschnitt bestehende Lichtleiterteil kann dann besser als Spritzgussteil hergestellt werden. Nach der Entnahme des Lichtleiterteils aus der Spritzgussform kühlt dieses schneller und gleichmäßiger ab. Dadurch wird auch ein höhere Maßgenauigkeit des Lichtleiterteils ermöglicht.It is advantageous if the Einkoppellichtleiter has at one of the boundary surface opposite boundary surface facing the gap indentation. By this measure, the wall thickness of the at least one connecting portion is reduced. The existing of the light guide elements and the at least one connecting portion light guide part can then be better prepared as an injection molded part. After removal of the optical fiber part from the injection mold, it cools faster and more uniformly. This also allows a higher dimensional accuracy of the optical fiber part.

Die Einformung ist bevorzugt etwa U- oder V-förmig ausgestaltet. Der Öffnungswinkel der V-förmigen Einformung kann dabei derart gewählt sein, das Lichtstrahlen, die nach ihrem Durchtritt durch die Lichteintrittsfläche direkt an dem an die Einformung angrenzenden Oberflächenbereich des Einkoppellichtleiters vorbeilaufen, etwa parallel zu diesem Oberflächenbereich angeordnet sind, so dass sie in ihrem weiteren Verlauf direkt in ein Lichtleitelement eintreten.The indentation is preferably designed approximately U- or V-shaped. The opening angle of the V-shaped indentation can be chosen such that the light rays, which pass directly after passing through the light entrance surface at the surface adjacent to the indentation surface region of Einkoppellichtleiters are arranged approximately parallel to this surface region, so that they in their further course enter directly into a light guide.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung hat die Beleuchtungseinrichtung mehrere der das Leuchtmittel, die mindestens zwei Lichtleitelemente und den Einkoppellichtleiter aufweisenden Anordnungen, wobei die Einkoppellichtleiter und/oder die Lichtleitelemente dieser Anordnungen über mindestens ein Verbindungsstück einstückig miteinander verbunden sind. Es können also eine Vielzahl von Lichtleitelementen beispielsweise in einer Leuchte oder einem Scheinwerfer für ein Kraftfahrzeug angeordnet sein, die in einer bestimmten Anordnung vorgesehen sein können, um der Leuchte oder dem Scheinwerfer ein gewünschtes Erscheinungsbild zu geben. Dabei können mehrere Lichtleitelemente übereinander und/oder seitlich nebeneinander angeordnet sein, insbesondere matrixförmig in Reihen und Spalten.In an advantageous embodiment of the invention, the illumination device has a plurality of the lighting means, the at least two light guide elements and the Einkoppellichtleiter having arrangements, wherein the Einkoppellichtleiter and / or the light guide elements of these arrangements are integrally connected to each other via at least one connector. It can therefore be arranged a plurality of light-guiding elements, for example in a lamp or a headlight for a motor vehicle, which may be provided in a particular arrangement in order to give the lamp or the headlight a desired appearance. In this case, a plurality of light-guiding elements can be arranged one above the other and / or laterally next to one another, in particular in matrix form in rows and columns.

Vorteilhaft ist, wenn die Leuchtmittel der einzelnen Anordnungen über eine Ansteuereinrichtung getrennt voneinander ansteuerbar sind und/oder wenn die Leuchtfarbe mindestens eines Leuchtmittels umschaltbar ist. Die Beleuchtungseinrichtung kann dann als Signalleuchte in einem Kraftfahrzeug verwendet werden, wobei mit Hilfe der einzelnen Anordnungen unterschiedliche Lichtfunktionen realisiert werden können, beispielsweise ein Schlusslicht oder ein Bremslicht. Dabei können sogar zwei Anordnungen als Schlusslicht dienen, wenn sie mit geringer Helligkeit beleuchtet werden. Im Bremslichtbetrieb können dann die Lichtaustrittsflächen einer der beiden Anordnungen heller beleuchtet werden. Bei einem zweifarbigen Leuchtmittel kann z. B. von einem roten Schlusslicht zu einem gelben Blinklicht umgeschaltet werden, während daneben noch ein zweites rotes Schlusslicht leuchtet.It is advantageous if the lighting means of the individual arrangements can be controlled separately from one another via a control device and / or if the luminous color of at least one luminous means can be switched over. The illumination device can then be used as a signal light in a motor vehicle, with the aid of the individual arrangements different light functions can be realized, for example, a tail light or a brake light. In this case, even two arrangements can serve as tail light when they are illuminated with low brightness. In the brake light operation, the light exit surfaces of one of the two arrangements can then be illuminated brighter. In a two-color bulbs z. B. be switched from a red tail light to a yellow flashing light, while next to a second red tail light lit.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist das Verbindungsstück an seiner den Lichtleitelementen abgewandten Rückseite eine von einer Ebene abweichende Formgebung auf, insbesondere eine Stufe oder einen Absatz. Als Leuchtmittel können dabei Leuchtdioden vorgesehen sein, die auf einer flexiblen Leiterfolie oder einem flexiblen Leiter angeordnet sind, der dem Verlauf des Verbindungsstücks folgt. Es ist aber auch möglich, die Leuchtmittel auf mehreren, nicht in derselben Ebene befindlichen ebenen Leiterplatten anzuordnen und diese über Leiterbahnen miteinander zu verbinden.In a preferred embodiment of the invention, the connecting piece on its rear side facing away from the light-guiding elements has a shape deviating from a plane, in particular a step or a step. Light-emitting diodes which can be provided on a flexible printed circuit foil or a flexible conductor which follows the course of the connecting piece can be provided as lighting means. But it is also possible to arrange the bulbs on several, not in the same plane planar printed circuit boards and to connect them via interconnects.

Zweckmäßigerweise ist der Verbindungsabschnitt und/oder das Verbindungsstück an der das mindestens eine Leuchtmittel aufweisenden Leiterplatte fixiert, beispielsweise mit Hilfe von Schrauben, Rasten oder durch Verbügeln. Die Beleuchtungseinrichtung ist dann noch kostengünstiger herstellbar.Conveniently, the connecting portion and / or the connecting piece is fixed to the at least one lamp having printed circuit board, for example by means of screws, notches or by ironing. The lighting device is then even cheaper to produce.

Die Achse des Rotationsparaboloids kann gegenüber der Normalen auf die Erstreckungsebene der Leiterplatte verkippt sein. Die Beleuchtungseinrichtung ermöglicht dadurch eine gepfeilte Leuchtengeometrie.The axis of the paraboloid of revolution may be tilted with respect to the normal to the plane of extension of the printed circuit board. The illumination device thereby enables a swept luminaire geometry.

Nachfolgend sind Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt:Embodiments of the invention are explained in more detail with reference to the drawing. It shows:

1 eine Ansicht auf die Stirnseite einer Beleuchtungseinrichtung, die einen Einkoppelabschnitt mit zwei daran angeordneten Lichtleitrippen hat, 1 a view on the front side of a lighting device having a coupling portion with two arranged thereon Lichtleitrippen,

2 eine Aufsicht auf die Vorderseite der Beleuchtungseinrichtung, 2 a view of the front of the lighting device,

3 eine Seitenansicht der Beleuchtungseinrichtung, 3 a side view of the lighting device,

4 eine Darstellung ähnlich 1, wobei jedoch zusätzlich Lichtstrahlen eingezeichnet sind, welche den Strahlengang im Einkoppelabschnitt und den Lichtleitelementen verdeutlichen, 4 a representation similar 1 , wherein, however, additional light beams are drawn in, which illustrate the beam path in the coupling-in section and the light-guiding elements,

5 eine Aufsicht auf die Vorderseite eines weiteren Ausführungsbeispiels der Beleuchtungseinrichtung, und 5 a plan view of the front of another embodiment of the illumination device, and

6 und 7 eine Beleuchtungseinrichtung, die mehrere der Anordnungen, jeweils bestehend aus einem Leuchtmittel, einem Einkoppellichtleiter und Lichtleitelementen aufweist. 6 and 7 a lighting device having a plurality of the arrangements, each consisting of a light source, a Einkoppellichtleiter and light-guiding elements.

Eine in 1 im Ganzen mit 1 bezeichnete Beleuchtungseinrichtung hat ein als Leuchtdiode ausgestaltetes Leuchtmittel 2 und zwei diesem vorgelagerte, etwa platten- oder rippenförmige Lichtleitelemente 3, die mit Ihren Erstreckungsebenen etwa parallel zueinander angeordnet sind. Die Lichtleitelemente 3 sind quer zu ihren Erstreckungsebenen durch einen Zwischenraum 4 voneinander beabstandet.An in 1 in the whole with 1 designated lighting device has a designed as a light emitting diode lighting means 2 and two of these upstream, approximately plate-shaped or rib-shaped light-guiding elements 3 , which are arranged with their extension planes approximately parallel to each other. The light guide elements 3 are transverse to their planes of extent through a gap 4 spaced apart.

Wie in 1 und 2 erkennbar ist, sind die Lichtleitelemente 3 durch einen Einkoppellichtleiter 5 etwa U-förmig miteinander verbunden. Die Lichtleitelemente 3 und der Einkoppellichtleiter 5 sind als einstückiges Spritzgussteil ausgebildet.As in 1 and 2 is recognizable, are the light-guiding elements 3 through a coupling optical fiber 5 approximately U-shaped connected to each other. The light guide elements 3 and the Einkoppellichtleiter 5 are formed as one-piece injection-molded part.

Der Einkoppellichtleiter 5 hat an seiner den Lichtleitelementen 3 abgewandten Rückseite eine Lichteintrittsfläche 6, die im Abstrahlbereich des Leuchtmittels 2 angeordnet ist und diesem direkt gegenüber liegt.The coupling optical fiber 5 has at its the light-conducting elements 3 facing away from a light entry surface 6 , which are in the emission area of the illuminant 2 is located and directly opposite.

Aus 3 und 4 ist ersichtlich, dass die Lichteintrittsfläche 6 im Wesentlichen plan ausgestaltet ist und etwa parallel zu einer Leiterplatte 7 verläuft, auf der das Leuchtmittel 2 angeordnet ist. Es sind aber auch andere Ausgestaltungen denkbar, bei denen die Lichteintrittsfläche 6 eine von einer Ebene abweichende Geometrie haben kann, beispielsweise die Form einer Linsenfläche.Out 3 and 4 it can be seen that the light entry surface 6 essentially plan is designed and approximately parallel to a circuit board 7 runs on which the bulb 2 is arranged. However, other embodiments are conceivable in which the light entry surface 6 may have a different geometry from a plane, such as the shape of a lens surface.

Der Einkoppellichtleiter 5 weist an seiner Außenseite einer der Leiterplatte 7 zugewandte Grenzfläche 8 auf, die derart geformt ist, dass das durch die Lichteintrittsfläche 6 in den Einkoppellichtleiter 5 eintretende Licht des Leuchtmittels 2 beim Auftreffen auf die Grenzfläche 8 der Totalreflexion unterliegt und in ein Lichtbündel mit etwa parallel zueinander verlaufenden Lichtstrahlen abgelenkt wird (4). Die Grenzfläche 8 ist zu diesem Zweck in der Oberfläche eines Rotationsparaboloids angeordnet, dessen Brennpunkt in der virtuellen Abstrahlstelle des Leuchtmittels 2 liegt.The coupling optical fiber 5 has on its outside one of the circuit board 7 facing interface 8th which is shaped such that through the light entrance surface 6 in the coupling optical fiber 5 entering light of the bulb 2 when hitting the interface 8th subject to total reflection and is deflected into a light beam with approximately parallel light beams ( 4 ). The interface 8th is arranged for this purpose in the surface of a paraboloid of revolution whose focal point in the virtual emission point of the illuminant 2 lies.

Die an der Grenzfläche 8 abgelenkten Lichtstrahlen durchlaufen im weiteren Verlauf ihres Strahlengangs jeweils eines der Lichtleitelemente 3. Dabei sind die Lichtstrahlen in oder etwa parallel zur Erstreckungsebene des Lichtleitelements 3 angeordnet. Die Lichtleitelemente 3 haben jeweils an ihrer dem Einkoppellichtleiter 5 abgewandten Vorderseite eine Lichtaustrittsfläche 9, durch welche das in dem betreffenden Lichtleitelement 3 geführte Licht aus diesem austritt.The at the interface 8th deflected light rays pass through one of the light guide elements in the further course of their beam path 3 , The light rays are in or approximately parallel to the plane of extent of the light-guiding element 3 arranged. The light guide elements 3 have each at their the Einkoppellichtleiter 5 facing away from a light exit surface 9 through which in the respective light guide 3 guided light from this exit.

In 4 ist noch erkennbar, dass einige Lichtstrahlen nach ihrem Durchtritt durch die Lichteintrittsfläche 6 ohne vorher an der Grenzfläche 8 abgelenkt zu werden direkt auf eine Begrenzungswand 10 eines Lichtleitelements 3 auftreffen. Dabei unterliegen diese Lichtstrahlen der Totalreflexion, d. h. sie werden in das Volumen des Lichtleitelements 3 zurückreflektiert. Deutlich ist erkennbar, dass auch diese Lichtstrahlen im weiteren Verlauf Ihres Strahlengangs durch die Lichtaustrittsfläche 9 des betreffenden Lichtleiterelements 3 aus diesem austreten. In den Lichtleiterelementen 3 wird also das Licht in die durch die Pfeile markierte Hauptlichtleitrichtung 11 zu den Lichtaustrittsflächen 9 geleitet.In 4 is still recognizable that some light rays after their passage through the light entrance surface 6 without previously at the interface 8th to be deflected directly onto a boundary wall 10 a light guide 3 incident. These light beams are subject to total reflection, ie they are in the volume of the light guide 3 reflected back. It can clearly be seen that these light rays in the further course of your beam path through the light exit surface 9 the relevant light guide element 3 exit from this. In the light guide elements 3 So the light is in the marked by the arrows Hauptlichtleitrichtung 11 to the light exit surfaces 9 directed.

An seiner dem Zwischenraum 4 zugewandten Vorderseite hat der Einkoppellichtleiter 5 eine etwa V-förmige Einformung 12. Die Seitenbegrenzungswände 13 der Einformung liegen in etwa in einer Ebene, die durch die virtuelle Abstrahlstelle des Leuchtmittels 2 verläuft und sich in Längserstreckungsrichtung der Lichtleiterelemente 3 erstreckt. Durch den Zwischenraum 4 und die Einformung 12 reduziert sich die Wandstärke der Lichtleiterelemente 3 und des Einkoppellichtleiters 5. Bei Bedarf kann der Zwischenraum 4 und/oder die Einformung 12 von einer Blende verdeckt sein. Diese kann Blendenschlitze aufweisen, welche die Lichtleiterelemente 3 durchsetzen.At his the gap 4 facing front has the Einkoppellichtleiter 5 an approximately V-shaped indentation 12 , The side boundary walls 13 the indentation lie approximately in a plane through the virtual radiating point of the illuminant 2 runs and in the longitudinal direction of the light guide elements 3 extends. Through the gap 4 and the indentation 12 reduces the wall thickness of the light guide elements 3 and the Einkoppellichtleiters 5 , If necessary, the gap 4 and / or the indentation 12 be covered by a panel. This can have diaphragm slots, which the light guide elements 3 push through.

Wie in 3 besonders gut erkennbar ist, kann die Leiterplatte 7 mit dem darauf befindlichen Leuchtmittel 2 bei einer gepfeilten Leuchtengeometrie auch schräg zur Achse des Rotationsparaboloids angeordnet sein, in dessen Oberfläche die Grenzfläche 8 verläuft.As in 3 Particularly well recognizable, can the printed circuit board 7 with the light source on it 2 be arranged at a swept luminous geometry also obliquely to the axis of the paraboloid of revolution, in whose surface the interface 8th runs.

In 1 bis 4 ist erkennbar, dass die Lichtaustrittsfläche 9 kissenförmige Optikelemente aufweist, die in Längserstreckungsrichtung der Lichtaustrittsfläche 9 nebeneinander angeordnet sind. Durch die kissenförmigen Optikelemente wird das Licht in einer für eine Signalfunktion (z. B. Blinker, Schlusslicht, Bremslicht) eines Kraftfahrzeugs erforderlichen Weise verteilt. Die Optik kann mit oder ohne Stufung ausgeführt oder als Streifenoptik ausgestaltet sein. Auch ist es möglich, statt vieler kleiner Optikelemente ein einziges großes Optikelement vorzusehen (5), so dass die Lichtaustrittsfläche 9 optikfrei erscheint.In 1 to 4 it can be seen that the light exit surface 9 has pillow-shaped optical elements, in the longitudinal direction of the light exit surface 9 are arranged side by side. The light is distributed in a manner necessary for a signal function (eg turn signal, taillight, brake light) of a motor vehicle through the cushion-shaped optical elements. The optics can be executed with or without grading or configured as a strip optic. It is also possible, instead of many small optical elements, a single large optical element to provide ( 5 ), so that the light exit surface 9 appears optically free.

In 4 ist noch erkennbar, dass die Lichtleitelemente 3 in Hauptlichtleitrichtung 11 eine unterschiedliche Abmessung bzw. Länge haben können.In 4 is still recognizable that the light-guiding elements 3 in main light direction 11 may have a different dimension or length.

Bei den in 6 und 7 gezeigten Ausführungsbeispielen hat die Beleuchtungseinrichtung mehrere der das Leuchtmittel 2, die Lichtleitelemente 3 und den Einkoppellichtleiter 5 aufweisenden Anordnungen 14, die in einer Reihe oder in mehreren Reihen nebeneinander angeordnet sind. Dabei sind die Einkoppellichtleiter 5 über Verbindungsstücke 15 einstückig miteinander verbunden. In 6 ist erkennbar, dass die einzelnen Anordnungen 14 in etwa in gerader Verlängerung zueinander angeordnet sind. An dem so gebildeten Lichtleitkörper ist die Leiterplatte 7 über in der Zeichnung nicht näher dargestellte Verbindungselemente fixiert. Die Leiterplatten sind dadurch eindeutig den Anordnungen 14 zugeordnet.At the in 6 and 7 In the exemplary embodiments shown, the illumination device has a plurality of the illuminant 2 , the light-guiding elements 3 and the coupling optical fiber 5 having orders 14 which are arranged in a row or in several rows next to each other. Here are the Einkoppellichtleiter 5 over connectors 15 integrally connected. In 6 it is recognizable that the individual arrangements 14 are arranged approximately in a straight extension to each other. On the light guide body thus formed is the circuit board 7 fixed via not shown in the drawing fasteners. The printed circuit boards are thereby clearly the arrangements 14 assigned.

In 7 ist erkennbar, dass über einen Einkoppellichtleiter 5 auch in mehr als zwei Lichtleitelemente 3 Licht eingekoppelt werden kann. Außerdem können die einzelnen Anordnungen 14 des Lichtleitkörpers eine unterschiedliche Anzahl von Lichtleitelementen 3 aufweisen. Die Anordnungen 14 können übereinander und/oder nebeneinander positioniert sein.In 7 can be seen that via a Einkoppellichtleiter 5 also in more than two light-guiding elements 3 Light can be coupled. In addition, the individual arrangements 14 the light guide a different number of light guide elements 3 exhibit. The arrangements 14 may be positioned one above the other and / or next to each other.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Beleuchtungseinrichtunglighting device
22
LeuchtmittelLamp
33
Lichtleitelementlight guide
44
Zwischenraumgap
55
EinkoppellichtleiterEinkoppellichtleiter
66
LichteintrittsflächeLight entry surface
77
Leiterplattecircuit board
88th
Grenzflächeinterface
99
LichtaustrittsflächeLight-emitting surface
1010
Begrenzungswandboundary wall
1111
HauptlichtleitrichtungHauptlichtleitrichtung
1212
Einformungindentation
1313
SeitenbegrenzungswandSide boundary wall
1414
Anordnungarrangement
1515
Verbindungsstückjoint

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102007019688 A1 [0002] DE 102007019688 A1 [0002]

Claims (13)

Beleuchtungseinrichtung (1), die wenigstens ein Leuchtmittel (2) und mindestens zwei dem Leuchtmittel (2) vorgelagerte Lichtleitelemente (3) hat, die über zumindest einen Verbindungsabschnitt einstückig miteinander verbunden sind, wobei der Verbindungsabschnitt mindestens eine im Abstrahlbereich des Leuchtmittels (2) angeordnete Lichteintrittsfläche (6) und die Lichtleitelemente (3) jeweils wenigstens eine von dem Verbindungsabschnitt beabstandete Lichtaustrittsfläche (9) aufweisen, wobei die Lichtleitelemente (3) derart ausgestaltet sind, dass das Licht unter Ausnutzung der Totalreflexion an den Wandungen der Lichtleitelemente (3) in diesen in eine Hauptlichtleitrichtung (11) geführt ist, und wobei die Lichtleitelemente (3) quer zu ihrer Hauptlichtleitrichtung (11) durch mindestens einen Zwischenraum (4) seitlich voneinander beabstandet sind, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbindungsabschnitt als Einkoppellichtleiter (5) ausgebildet ist, der mindestens eine Grenzfläche (8) aufweist, die derart angeordnet ist, dass das durch die Lichteintrittsfläche (6) in den Einkoppellichtleiter (5) eintretende Licht an der Grenzfläche (8) unter Ausnutzung der Totalreflexion derart in die Lichtleitelemente (3) abgelenkt wird, dass es an den Lichtaustrittsflächen (9) aus diesen austritt.Lighting device ( 1 ) containing at least one light source ( 2 ) and at least two of the bulbs ( 2 ) upstream light guide elements ( 3 ), which are integrally connected to each other via at least one connecting portion, wherein the connecting portion at least one in the emission region of the illuminant ( 2 ) arranged light entry surface ( 6 ) and the light-guiding elements ( 3 ) each at least one spaced from the connecting portion light exit surface ( 9 ), wherein the light guide elements ( 3 ) are configured such that the light by utilizing the total reflection on the walls of the light guide elements ( 3 ) in these in a main light direction ( 11 ), and wherein the light-guiding elements ( 3 ) transversely to its main light direction ( 11 ) by at least one space ( 4 ) are laterally spaced from each other, characterized in that the connecting portion as Einkoppellichtleiter ( 5 ) is formed, the at least one interface ( 8th ), which is arranged such that through the light entry surface ( 6 ) in the Einkoppellichtleiter ( 5 ) entering light at the interface ( 8th ) using the total reflection in the light guide elements ( 3 ) is deflected, that it at the light exit surfaces ( 9 ) leaves this. Beleuchtungseinrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Grenzfläche (8) an der dem Leuchtmittel (2) zugewandten Seite des Einkoppellichtleiters (5) angeordnet ist und im Wesentlichen in der Oberfläche eines Rotationsparaboloids verläuft und/oder Facetten aufweist, die etwa tangential an die Oberfläche eines Rotationsparaboloids angenähert sind.Lighting device ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the interface ( 8th ) at the bulb ( 2 ) facing side of the Einkoppellichtleiters ( 5 ) and substantially in the surface of a paraboloid of revolution and / or having facets approximately tangential to the surface of a paraboloid of revolution. Beleuchtungseinrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Grenzfläche (8) als Freiformfläche ausgestaltet ist.Lighting device ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the interface ( 8th ) is designed as a free-form surface. Beleuchtungseinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtleitelemente (3) als Lichtleitrippen ausgestaltet sind, die über den Einkoppellichtleiter (5) gabelförmig miteinander verbunden sind, insbesondere U- oder W-förmig.Lighting device ( 1 ) according to one of claims 1 to 3, characterized in that the light-guiding elements ( 3 ) are configured as light guide ribs, which via the Einkoppellichtleiter ( 5 ) are connected in a forked manner, in particular U- or W-shaped. Beleuchtungseinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtleitrippen mit ihrer quer zur Hauptlichtleitrichtung angeordneten Längserstreckungsrichtung etwa parallel zueinander angeordnet sind.Lighting device ( 1 ) according to one of claims 1 to 4, characterized in that the light guide ribs are arranged approximately parallel to one another with their longitudinal extension direction arranged transversely to the main light direction. Beleuchtungseinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei Lichtleitelemente (3) in Hauptlichtleitrichtung (11) eine unterschiedliche Abmessung haben.Lighting device ( 1 ) according to one of claims 1 to 5, characterized in that at least two light-guiding elements ( 3 ) in the main light direction ( 11 ) have a different dimension. Beleuchtungseinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Einkoppellichtleiter (5) an einer der Grenzfläche (8) gegenüberliegenden Begrenzungsfläche eine dem Zwischenraum (4) zugewandte Einformung (12) aufweist.Lighting device ( 1 ) according to one of claims 1 to 6, characterized in that the Einkoppellichtleiter ( 5 ) at one of the interfaces ( 8th ) opposite boundary surface a the space ( 4 ) facing indentation ( 12 ) having. Beleuchtungseinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Einformung (12) etwa U- oder V-förmig ausgestaltet ist.Lighting device ( 1 ) according to one of claims 1 to 7, characterized in that the indentation ( 12 ) is configured approximately U- or V-shaped. Beleuchtungseinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Beleuchtungseinrichtung (1) mehrere der das Leuchtmittel (2), die mindestens zwei Lichtleitelemente (3) und den Einkoppellichtleiter (5) aufweisenden Anordnungen (14) hat, und dass die Einkoppellichtleiter (5) und/oder die Lichtleitelemente (3) dieser Anordnungen (14) über mindestens ein Verbindungsstück (15) einstückig miteinander verbunden sind.Lighting device ( 1 ) according to one of claims 1 to 8, characterized in that the illumination device ( 1 ) several of the bulbs ( 2 ), the at least two light-guiding elements ( 3 ) and the Einkoppellichtleiter ( 5 ) ( 14 ), and that the Einkoppellichtleiter ( 5 ) and / or the light-guiding elements ( 3 ) of these orders ( 14 ) via at least one connector ( 15 ) are integrally connected. Beleuchtungseinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Leuchtmittel (2) der einzelnen Anordnungen (14) über eine Ansteuereinrichtung getrennt voneinander ansteuerbar sind und/oder dass die Leuchtfarbe mindestens eines Leuchtmittels (2) umschaltbar ist.Lighting device ( 1 ) according to one of claims 1 to 9, characterized in that the lighting means ( 2 ) of the individual orders ( 14 ) can be controlled separately from one another via a drive device and / or that the luminescent color of at least one light source ( 2 ) is switchable. Beleuchtungseinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungsstück (15) an seiner den Lichtleitelementen (3) abgewandten Rückseite eine von einer Ebene abweichende Formgebung aufweist, insbesondere eine Stufe oder einen Absatz.Lighting device ( 1 ) according to one of claims 1 to 10, characterized in that the connecting piece ( 15 ) at its the light guide elements ( 3 ) facing away from a rear side having a different shape, in particular a step or a paragraph. Beleuchtungseinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Leuchtmittel (2) auf einer Leiterplatte (7) angeordnet ist, und dass der Verbindungsabschnitt und/oder das Verbindungsstück (15) an der Leiterplatte (7) fixiert ist.Lighting device ( 1 ) according to one of claims 1 to 11, characterized in that at least one light source ( 2 ) on a printed circuit board ( 7 ) is arranged, and that the connecting portion and / or the connecting piece ( 15 ) on the printed circuit board ( 7 ) is fixed. Beleuchtungseinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Achse des Rotationsparaboloids gegenüber der Normalen auf die Erstreckungsebene der Leiterplatte (7) verkippt ist.Lighting device ( 1 ) according to one of claims 2 to 12, characterized in that the axis of the paraboloid of revolution relative to the normal to the plane of extension of the printed circuit board ( 7 ) is tilted.
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