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Die Erfindung betrifft eine Beleuchtungsvorrichtung für Fahrzeuge mit einer Mehrzahl von in einer Linienrichtung angeordneten Leuchtelementen und mit einem Reflektor enthaltend eine Anzahl von Reflektorflächen, denen jeweils mindestens ein Leuchtelement zugeordnet ist zur Umlenkung eines von dem Leuchtelement abgestrahlten Lichtbündels in Lichtabstrahlrichtung, wobei eine Hauptachse der Leuchtelemente im Wesentlichen senkrecht zur der Lichtaustrittsrichtung und zu der Linienrichtung verläuft.
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Aus der
DE 103 14 254 A1 ist eine Beleuchtungsvorrichtung für Fahrzeuge bekannt, die zum einen eine Mehrzahl von Leuchtelementen und zum anderen einen Reflektor mit einer Mehrzahl von Reflektorflächen aufweist, die sich gemeinsam entlang einer geradlinigen Linienrichtung beispielsweise entlang einer Außenkontur der Beleuchtungsvorrichtung erstrecken. Die Leuchtelemente bilden mit ihrer Hauptachse zu einer mittels Lichtumlenkung durch den Reflektor bewirkten in Lichtabstrahlrichtung einen rechten Winkel, so dass hier von einem indirekten Reflektorsystem gesprochen werden kann, bei dem für den Betrachter nur die Reflektorflächen des Reflektors, aber nicht die Leuchtelemente sichtbar sind. Der Reflektor ist segmentartig ausgebildet und weist jeweils zu den Leuchtelementen ausgerichtete Reflektorflächen auf, wobei benachbarte gestufte Reflektorflächen über eine Knicklinie miteinander verbunden sind. Nachteilig an der bekannten Beleuchtungsvorrichtung ist, dass das von den Leuchtelementen erzeugte Lichtbündel nur zu einem kleinen Anteil von den direkt zugeordneten Reflektorflächen genutzt werden kann. Dies erfordert in der Regel einen relativ langgestreckten Reflektor, der einen relativ großen Bauraum erfordert.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Beleuchtungsvorrichtung für Fahrzeuge mit einer Anzahl von Leuchtelementen und denselben zugeordneten Reflektorflächen eines Reflektors derart weiterzubilden, dass auf einfache Weise der Wirkungsgrad der Beleuchtungsvorrichtung vergrößert wird, so dass insbesondere die Beleuchtungsvorrichtung für dein Einsatz von kleinen, kompakten Bauräumen geeignet ist. Zusätzlich soll die Beleuchtungsvorrichtung im Nichtbetriebszustand ein ansprechendes Erscheinungsbild aufweisen.
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Zur Lösung dieser Aufgabe ist die Erfindung in Verbindung mit dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 dadurch gekennzeichnet, dass sich die Leuchtelemente und die Reflektorflächen entlang eines Bogens angeordnet sind, wobei der Bogen einen Öffnungswinkel von mindestens 60° aufweist.
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Nach der Erfindung erstrecken sich sowohl Leuchtelemente als auch Reflektorflächen eines Reflektors bogenförmig, wobei ein so gebildeter Bogen einen Öffnungswinkel von mindestens 60° aufweist. Der Bogen erstreckt sich vorzugsweise quer zur Lichtabstrahlrichtung. Aufgrund der bogenförmigen Erstreckung ermöglicht die Erfindung eine definierte Erfassung des von den Leuchtelementen abgestrahlten Lichtbündels nicht nur von den jeweils den Leuchtelementen zugeordneten Reflektorflächen, sondern auch von benachbarten Reflektorflächen und/oder einer überwiegenden Anzahl von Reflektorflächen und/oder aller Reflektorflächen. Vorteilhaft kann hierdurch der optische Wirkungsgrad der Beleuchtungsvorrichtung erhöht werden, was zu einer Platz sparenden Anordnung der Beleuchtungsvorrichtung führt, da infolge der besseren Ausnutzung des Reflektors ein erfindungsgemäß kleinerer Reflektor den gleichen Lichtstrom umlenkt wie ein herkömmlicher größerer Reflektor. Je stärker die Krümmung und/oder je länger der Bogen ist, desto besser ist die Sichtbarkeit der Beleuchtungsvorrichtung durch einen Betrachter von einem seitlichen Betrachtungswinkel. Vorteilhaft kann somit die seitliche Sichtbarkeit verbessert werden, was erhöhte Sicherheitsanforderungen im Verkehrsraum erfüllt. Dadurch, dass endseitige Reflektorflächen des Reflektors in Richtung einer Quermittelebene des Reflektors ausgerichtet sein können, kann eine sich kreuzende Lichtverteilung erzielt werden, die insbesondere einer Rückfahrlichtfunktion zugute kommt.
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Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist der erfindungsgemäße Bogen, entlang dessen die Leuchtelemente bzw. die Reflektorflächen angeordnet sind, eine konstante Krümmung aufweisen. Insbesondere kann der Bogen symmetrisch zu einer Quermittelebene des Reflektors und/oder der Reihe von Leuchtelemente angeordnet sein. Die Beleuchtungsvorrichtung weist somit einen symmetrischen Aufbau auf, der zur Erzeugung entsprechender Lichtfunktionen, wie beispielsweise Schlusslicht, Bremslicht, Blinklicht oder Rückfahrlicht genutzt werden kann.
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Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist der Bogen entgegen der Lichtabstrahlrichtung gekrümmt ausgebildet, wobei endseitige Leuchtelemente bzw. Enden des Reflektors in Lichtabstrahlrichtung vor mittleren Leuchtelemente bzw. einem mittleren Reflektorflächen des Reflektors angeordnet sind. Vorteilhaft wird hierdurch ein besonders hoher Wirkungsgrad erzielt.
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Nach einer Weiterbildung der Erfindung können benachbarte Reflektorflächen des Reflektors segmentartig unter Bildung einer Knicklinie und/oder stetig ineinander übergehen. Bei einem stetigen Übergang bilden jeweils örtlich den Leuchtelementen zugeordnete Reflektorflächen eine gemeinsame durchgehende Reflektorfläche bzw. eine Freiformfläche.
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Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Unteransprüchen.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert.
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Es zeigen:
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1 eine perspektivische Darstellung einer Beleuchtungsvorrichtung mit einem Bogen von Leuchtelementen und Reflektorflächen nach einer ersten Ausführungsform,
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2 eine Seitendarstellung der Beleuchtungsvorrichtung gemäß 1,
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3 eine Ansicht von unten einer mit der Reihe von Leuchtelementen bestückten, bogenförmig ausgebildeten Leiterplatte, die in vertikaler Richtung oberhalb des Reflektors angeordnet ist,
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4 eine perspektivische Vorderansicht einer bogenförmigen Beleuchtungsvorrichtung mit stetig ineinander übergehenden Reflektorflächen in einem mittleren Bereich des Reflektors entsprechend einer zweiten Ausführungsform der Beleuchtungsvorrichtung und
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5 eine perspektivische Vorderansicht der Beleuchtungsvorrichtung nach einer weiteren Ausführungsform, bei der den Leuchtelementen Linsen vorgelagert sowie die Reflektorflächen als Reflektorteilfläche ausgebildet sind.
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Eine Beleuchtungsvorrichtung für Fahrzeuge kann in einem Heck- oder Bugbereich desselben zur Erzeugung von unterschiedlichen Lichtfunktionen eingesetzt werden.
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Eine Beleuchtungsvorrichtung für Kraftfahrzeuge gemäß den 1 bis 3 weist im Wesentlichen eine Anzahl von Leuchtelementen 1 sowie einen Reflektor 2 mit einer Mehrzahl von Reflektorflächen 3 auf.
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Sowohl die Leuchtelemente 1 als auch der Reflektor 2 sind entlang eines Bogens B angeordnet, der einen Öffnungswinkel von α = 90° in einer horizontalen Ebene überstreicht.
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Die Leuchtelemente 1, die vorzugsweise als LED-Leuchtelemente (LED-Chips) ausgebildet sind, sind auf einer gemeinsamen bogenförmigen Leiterplatte 4 angeordnet, die in einer Erstreckungsebene, vorzugsweise in einer horizontalen Ebene, verläuft. Die Leuchtelemente 1 sind auf einer gemeinsamen Unterseite der Leiterplatte 4 in einer bogenförmigen Reihe unter Bildung eines gleichen Abstandes benachbarter Leuchtelemente 1 zueinander angeordnet.
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Die unterhalb der Leuchtelemente 1 angeordneten Reflektorflächen 3 sind örtlich jeweils einem der Leuchtelemente 1 zugeordnet. Die Reflektorflächen 3 bilden jeweils Segmente des Reflektors 2, wobei benachbarte Reflektorsegmente 3 über eine in Lichtabstrahlrichtung A weisende Knicklinie 5 miteinander verbunden sind. Die Reflektorflächen 3 sind vorzugsweise parabelförmig ausgebildet. Alternativ können dieselben auch elliptisch oder kugelförmig oder kegelförmig oder als Freiformfläche ausgebildet sein.
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Die Leuchtelemente 1 weisen jeweils eine Hauptachse H auf, die senkrecht zur Lichtabstrahlrichtung A verläuft, in die die von den Leuchtelementen 1 abgesandten Lichtbündel mittels der Reflektorflächen 3 umgelenkt werden. Es handelt sich somit um ein indirektes Reflektor- bzw. Beleuchtungssystem, bei dem für den Betrachter von vorne lediglich die Reflektorflächen 3, aber nicht die Leuchtelemente 1 sichtbar sind. Die Leuchtelemente 1 sind vorzugsweise durch eine nicht dargestellte Blende für den Betrachter nicht sichtbar. Die Lichtabstrahlrichtung A verläuft in einer Quermittelebene Q des Reflektors 2 bzw. der Beleuchtungsvorrichtung.
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Der Bogen B bildet eine gebogene bzw. gekrümmte Linienrichtung, entlang derer die Reihe von Leuchtelementen 1 bzw. die Reflektorflächen 3 angeordnet sind.
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Im vorliegenden Ausführungsbeispiel dient die Beleuchtungsvorrichtung zur Erzeugung einer Rückfahrlichtfunktion, bei der sich der Bogen B symmetrisch zu einer Quermittelachse Q unter Bildung einer Krümmung K in einem Öffnungswinkel α = 90° bzw. in einem Krümmungsradius R erstreckt. Dies ermöglicht einen Sichtbarkeitswinkel von 45°, unter dem die Beleuchtungsvorrichtung von einem Verkehrsteilnehmer seitlich erkennbar ist. Die Krümmung K ist im Wesentlichen der Kehrwert des Krümmungsradius R.
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Gegebenenfalls kann der Krümmungsradius R auch so verkleinert werden und/oder die Länge des Bogens B vergrößert werden, so dass sich ein Öffnungswinkel α von 160° ergibt, was die seitliche Erkennbarkeit der Signalfunktion weiter verbessert. Beispielsweise können weitere Signalfunktionen, wie beispielsweise Schlusslicht, Bremslicht oder Blinklicht, erzeugt werden.
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Nach einer nicht dargestellten alternativen Ausführungsform kann der Bogen B auch asymmetrisch zu der Quermittelebene Q verlaufen, wobei eine erste Hälfte eine andere Krümmung aufweist als eine zweite Hälfte des Bogens B bzw. der Reihe von Leuchtelementen 1 bzw. des Reflektors 2. Insbesondere wenn sich die Beleuchtungsvorrichtung in einem Eckbereich der Fahrzeugkarosserie befindet, könnte eine solche asymmetrische Anordnung sinnvoll sein.
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Nach einer nicht dargestellten alternativen Ausführungsform kann der Bogen B statt einer dargestellten Krümmung entgegen der Lichtabstrahlrichtung A, bei der mittlere Leuchtelemente 1 bzw. mittlere Reflektorflächen 3 des Reflektors 2 in Lichtabstrahlrichtung A hinter endseitigen Leuchtelementen 1 bzw. endseitigen Reflektorflächen 3 angeordnet sind (konkave Kurve) auch in Lichtabstrahlrichtung A gekrümmt angeordnet sein, wobei mittlere Leuchtelemente 1 bzw. Reflektorflächen 3 in Lichtabstrahlrichtung vor endseitigen Leuchtelementen 1 bzw. Reflektorflächen 3 angeordnet sind.
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Beispielsweise kann die Beleuchtungsvorrichtung auch zur Erzeugung eines Nebelschlusslichtes oder eines Tagfahrlichtes eingesetzt werden, was einen verbesserten Wirkungsgrad ermöglicht. Hierdurch kann die Anzahl der Leuchtelemente 1 reduziert bzw. können leistungsschwächere LED-Leuchtelemente im Vergleich zu herkömmlichen Beleuchtungsvorrichtungen eingesetzt werden zur Erzeugung eines gleichen Lichtstroms.
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Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung gemäß 4 weist im Unterschied zu dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel ein Reflektor 12 Reflektorflächen 13' auf, die in einem mittleren Bereich 14 des Reflektors 12 stetig ineinander übergehen. Lediglich endseitige Reflektorflächen 13'', die örtlich jeweils den endseitigen Leuchtelementen 1 zugeordnet sind, sind über die Knicklinie 5 unstetig mit weiter innen liegenden Reflektorflächen 13' verbunden. Die innen liegenden Reflektorflächen 13' sind vorzugsweise als eine durchgehende Freiformfläche ausgebildet.
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Gleiche Bauteile bzw. Bauteilfunktionen der Ausführungsbeispiele sind mit den gleichen Bezugsziffern versehen.
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Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung gemäß der 5 sind den Leuchtelementen 1 jeweils eine Linse 16 vorgelagert, die das von den Leuchtelementen 1 emittierte Licht in Richtung der Hauptachse H parallelisiert. Das parallelisierte Licht wird von in vertikaler Richtung unterhalb der Leuchtelemente 1 bzw. der Linsen 16 angeordnete Reflektorteilflächen (Reflektorscheiben) 17 eines Reflektors 18 in Lichtabstrahlrichtung A reflektiert. Vorteilhaft wird das von den Leuchtelementen 1 erzeugte Lichtbündel mittels der Linse 16 auf einen relativ kleinen Winkelbereich „fokussiert”.
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Die Reflektorflächen sind als verspiegelte und/oder tellerförmige Reflektorteilflächen 17 ausgebildet, deren Mittelachsen in definierten Winkeln zu der Lichtabstrahlrichtung A bzw. der Quermittelebene Q des Bogens B angeordnet sind. Zwei mittlere Scheiben 17' sind in einem Winkel von 0° zu der Lichtabstrahlrichtung A, nach außen hin anschließende Reflektorteilflächen 17'' sind in einem Winkel von 30° zu der Lichtabstrahlrichtung A und endseitige Reflektorteilflächen 17''' sind in einem Winkel von 45° zu der Lichtabstrahlrichtung A orientiert angeordnet. Die äußeren Reflektorteilflächen 17''' ermöglichen eine sich kreuzende Lichtabstrahlung unter einem Winkel von 45° bezogen auf die Quermittelebene Q des Bogens B bzw. der Reihe von Leuchtelementen 1 bzw. des Reflektors 18.
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Während die Reflektorteilflächen 17, 17', 17'', 17''' als spiegelnde Flächen ausgebildet sind, ist ein die Reflektorteilflächen 17, 17', 17'', 17''' aufnehmender Träger 19 des Reflektors 18 aus einem nicht reflektierenden farbigen Material, beispielsweise in der Farbe schwarz oder rot ausgebildet. Vorteilhaft kann hierdurch eine relativ dunkel oder entsprechend farbig erscheinende Beleuchtungsvorrichtung erzielt werden. Vorzugsweise ist der Träger 19 aus einem mit einer Farbschicht versehenen Kunststoffmaterial gebildet. Die Reflektorteilflächen 17, 17', 17'', 17''' sind erhaben zu dem Träger 19 angeordnet.
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Der Reflektor 18 sowie die Linsen 16 bzw. die Leuchtelemente 1 sind in einem gemeinsamen Gehäuse 20 der Beleuchtungsvorrichtung angeordnet, dessen Öffnung durch eine nicht dargestellte Lichtscheibe abgedeckt ist. Die Lichtscheibe kann Optikelemente aufweisen, so dass das von den Reflektorteilflächen 17, 17', 17'', 17''' in unterschiedlichen Winkeln abgestrahlte Licht entsprechend einer vorgegebenen Lichtverteilung, vorzugsweise einer Rückfahrlichtverteilung, umgelenkt wird.
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Die Linse 16 kann beispielsweise asphärisch ausgebildet sein. Die Linsen 16 können beispielsweise in entsprechenden Öffnungen des Trägers 19 angeordnet sein.
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Nach einer alternativen Ausführungsform kann der Bogen auch bereichsweise unterschiedliche Krümmungen K aufweisen, wobei die Krümmungen mit unterschiedlichen Krümmungsradien, vorzugsweise in der gleichen Richtung gekrümmt, angeordnet sind.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Leuchtelemente
- 2
- Reflektor
- 3
- Reflektorflächen
- 4
- Leiterplatte
- 5
- Knicklinie
- 12
- Reflektor
- 13', 13''
- Reflektorflächen
- 14
- mittlerer Bereich
- 16
- Linse
- 17, 17', 17'', 17'''
- Reflektorteilflächen
- 18
- Reflektor
- 19
- Träger
- 20
- Gehäuse
- A
- Lichtabstrahlrichtung
- B
- Bogen
- H
- Hauptachse
- K
- Krümmung
- Q
- Quermittelachse
- R
- Krümmungsradius
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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