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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Leuchteinrichtung für ein Fahrzeug, die eine erste Lichtquelle und zwei Reflektoren umfasst. Die Reflektoren umfassen einen vorderen und einen hinteren Reflektor, die bezüglich einer Lichtabstrahlrichtung der Leuchteinrichtung hintereinander angeordnet sind, wobei die erste Lichtquelle bei dem vorderen Reflektor angeordnet ist.
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Bei der Neugestaltung von Fahrzeugen ergibt sich häufig das Problem, dass aufgrund der gewünschten Aerodynamik und des gewünschten Designs die Bauraumverhältnisse für Leuchteinrichtungen, insbesondere für Heckleuchten und Scheinwerfer, sehr knapp bemessen sind. Ferner müssen verschiedene Lichtfunktionen von der Leuchteinrichtung bereitgestellt werden. Des Weiteren tragen die Leuchteinrichtungen des Fahrzeugs in erheblichem Maße zum Design des Fahrzeugs bei. Durch die Gestaltung der Leuchteinrichtungen soll dem Fahrzeug ein charakteristisches Erscheinungsbild verliehen werden, welches einen hohen Wiedererkennungswert besitzt.
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Aus der
WO 2010/120251 A1 ist ein multifunktionales Licht für ein Fahrzeug bekannt, das aus zwei entlang einer optischen Achse hintereinander verbauten Reflektoren besteht. Dabei hat jeder Reflektor seine eigene Lichtquelle. Die Reflektoren des multifunktionalen Lichts bestehen dabei teilweise aus transparenten, optisch inaktiven und teilweise aus optisch aktiven Bereichen. Die optisch aktiven Bereiche dienen dabei zur Ablenkung des Lichts in die gewünschte Richtung. Die transparenten, optisch inaktiven Bereiche des einen Reflektors sollen jeweils vor den optisch aktiven Bereichen des anderen Reflektors liegen. Dabei besteht jedoch die Gefahr, dass sich die hintereinander verbauten Reflektoren teilweise abschatten und somit zu einer geringen Leuchtdichte führen.
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Aus der
DE 103 59 185 A1 ist eine Leuchte für ein Fahrzeug bekannt, die eine Lichtquelle, einen in Lichtabstrahlrichtung reflektierenden ersten Reflektor, auf den ein direkt von der Lichtquelle kommendes erstes Teillichtbündel auftrifft, sowie einen zweiten Reflektor, auf den ein direkt von der Lichtquelle kommendes zweites Teillichtbündel auftrifft, umfasst.
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Die Lichtquelle ist punktförmig ausgebildet und der erste und zweite Reflektor sind in Lichtabstrahlrichtung vor der Lichtquelle angeordnet. Die Anordnung der Reflektoren kann derart gestaltet sein, dass der erste Reflektor mit dem zweiten Reflektor durch einen Verbindungsring verbunden sind, der in einem solchen Bereich lichttransparent ausgebildet ist, dass ein an den Reflektorflächen des äußeren Reflektors zu reflektierendes Teillichtbündel ungehindert durch den Verbindungsring hindurchtreten kann. Diese Leuchte ist nicht dazu ausgebildet, mehrere Lichtfunktionen bereitzustellen.
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Schließlich ist aus der
EP 1 489 351 B1 ein Fahrzeugscheinwerfer mit mindestens zwei Funktionen bekannt. Besagter Fahrzeugscheinwerfer umfasst dabei einen Reflektor, eine in der Nähe des Brennpunkts des Reflektors gelegene Lichtquelle und ein vor der Lichtquelle und dem Reflektor angeordnetes lichtdurchlässiges optisches Ablenkungselement. Dabei soll das optische Ablenkungselement überwiegend die Ausrichtung des Lichtbündels einer weiteren Lichtquelle in Richtung der optischen Achse des Reflektors sicherstellen. Das optische Ablenkungselement hat dabei eine streuende Wirkung und die Form einer Linse, deren Dicke in der Mitte geringer ist als an ihrem Rand.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Leuchteinrichtung der eingangs genannten Art bereitzustellen, welche bei geringem Bauraumbedarf Bereiche mit möglichst unterschiedlicher Leuchtdichte erzeugt und dadurch eine hohe Signalwirkung bereitstellt.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine Leuchteinrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
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Die erfindungsgemäße Leuchteinrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass der vordere Reflektor als halbdurchlässiger Spiegel ausgebildet ist, so dass der Spiegel auf der der ersten Lichtquelle zugewandten Seite einen Lichtanteil der von der ersten Lichtquelle emittierten Lichtstrahlen reflektiert und einen anderen Lichtanteil transmittiert. Der hintere Reflektor ist so angeordnet, dass der vom vorderen Reflektor transmittierte Lichtanteil vom hinteren Reflektor reflektiert wird.
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Aufgrund der Aerodynamik und des Wunschs nach einem charakteristischen Aussehen des Fahrzeugs werden Bauräume und Flächen für Leuchteinrichtungen aktuell im Exterieurdesign immer kleiner gestaltet.
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Um die Größe der Leuchteinrichtungen reduzieren zu können, dabei allerdings die Abstrahlfläche und Signalwirkung der Fahrzeugleuchten maximal zu halten, werden Lichtfunktionen soweit wie möglich ineinander verbaut. Dies kann jedoch dazu führen, dass sich Reflektoren gegenseitig abschatten und somit die Leuchtdichte erheblich beeinträchtigen. Aufgrund der Beschaffenheit des vorderen Reflektors ergibt sich bei der erfindungsgemäßen Leuchteinrichtung vorteilhafterweise kein solcher Abschattungseffekt. Weiterhin können die Reflektoren unabhängig voneinander die Abstrahlcharakteristik der Leuchteinrichtung beeinflussen und somit unterschiedliche Leuchtdichten erzeugen und damit eine hohe Signalwirkung erreichen.
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Bei der erfindungsgemäßen Leuchteinrichtung ist der vordere Reflektor als halbdurchlässiger Spiegel ausgebildet, welcher einen Anteil des von der ersten Lichtquelle emittierten Lichts reflektiert und einen anderen transmittiert. Der hintere Reflektor ist dabei so angeordnet, dass der vom vorderen Reflektor transmittierte Lichtanteil vom hinteren Reflektor reflektiert wird. Die Eigenschaften des vorderen Reflektors können dabei zu einer starken und intensiven Bündelung des Lichts führen, wohingegen der hintere Reflektor eine großflächige Lichtemission bereitstellen kann.
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Gemäß einer Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Leuchteinrichtung ist der vordere Reflektor zudem transparent für Lichtstrahlen, welche von der der ersten Lichtquelle abgewandten Seite kommen. Diese Eigenschaft führt vorteilhafterweise dazu, dass der vordere Reflektor die Lichtstrahlen, die von der der ersten Lichtquelle abgewandten Seite kommen, nicht abschattet und somit eine hohe Lichtausbeute erzielt werden kann. Die Transparenz des vorderen Reflektors für Lichtstrahlen, welche von der der ersten Lichtquelle abgewandten Seite auftreffen, ist dabei insbesondere homogen über den vorderen Reflektor ausgebildet, bevorzugt über den ganzen vorderen Reflektor. Homogen im Sinne der Erfindung ist, dass die Transparenz des vorderen Reflektors an allen Stellen gleich beschaffen ist.
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Gemäß einer anderen Ausgestaltung ist das Verhältnis Reflexion zu Transmission des als halbdurchlässigen Spiegel ausgebildeten vorderen Reflektors homogen ausgebildet für Lichtstrahlen, welche von der der ersten Lichtquelle zugewandten Seite auftreffen.
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Die Erstreckung des vorderen Reflektors bezüglich einer zur optischen Achse der Leuchteinrichtung senkrechten Ebene kann insbesondere kleiner sein als die Erstreckung des hinteren Reflektors bezüglich dieser Ebene. Dies führt vorteilhafterweise dazu, dass etwaige geringfügige Transmissionsverluste durch den vorderen Reflektor verringert werden, da mehr Licht ungehindert an dem vorderen Reflektor vorbei austreten kann.
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Weiterhin kann beispielsweise die der ersten Lichtquelle zugewandte Seite des vorderen Reflektors die von der ersten Lichtquelle emittierten Lichtstrahlen insbesondere in einem Bereich von 5% bis 50% reflektieren und in einem Bereich von 95% bis 50% in Richtung des hinteren Reflektors transmittieren. Alternativ kann die Reflexion in einem Bereich von 50% bis 80% und die Transmission dementsprechend in einem Bereich von 50% bis 20% liegen. Diese verschiedenen Bereiche legen die Aufteilung der Anteile der Abstrahlcharakteristik von den Reflektoren, z. B. Lichtbündelung durch den vorderen Reflektor, fest. Je höher der Reflexionsgrad, desto höher wird das Licht gebündelt. Die der ersten Lichtquelle abgewandte Seite des vorderen Reflektors kann die von der Seite des hinteren Reflektors auftreffenden Lichtstrahlen zwischen 80% und 100% transmittieren. Hierdurch werden die Intensitätsverluste so gering wie möglich gehalten.
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Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Leuchteinrichtung ist zwischen dem vorderen und dem hinteren Reflektor eine zweite Lichtquelle angeordnet. Diese stellt insbesondere eine zweite Lichtfunktion der erfindungsgemäßen Leuchteinrichtung bereit. Aufgrund ihrer Anordnung werden von der zweiten Lichtquelle emittierte Lichtstrahlen vom hinteren Reflektor reflektiert und durch den vorderen Reflektor transmittiert. Aufgrund der Transparenz des vorderen Reflektors kann durch den zusätzlichen Betrieb der zweiten Lichtquelle die Fläche der Leuchteinrichtung uneingeschränkt genutzt werden. In Verbindung mit den Transmissions- und Reflexionseigenschaften des vorderen Reflektors wird festgelegt, welche Lichtfunktionen die Leuchteinrichtung bereitstellt. Dies kann beispielsweise eine Heckleuchte in Verbindung mit einem Blinker sein. Weiterhin wird in Verbindung mit den Eigenschaften des vorderen Reflektors somit die Lichtintensität pro Fläche gegenüber nebeneinander gebauten Systemen und Doppelschaufelsystemen mit nicht durchlässigen Reflektoren verbessert.
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Insbesondere können die vom vorderen Reflektor reflektierten Lichtstrahlen der ersten Lichtquelle parallel oder konvergent sein. Hierdurch können vorteilhafterweise Bereiche mit hoher Lichtintensität bereitgestellt werden. Durch die Ausrichtung der Lichtstrahlen kann die erfindungsgemäße Leuchteinrichtung auch einen Scheinwerfer bereitstellen.
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Ferner wird erfindungsgemäß eine Heckleuchte für ein Fahrzeug bereitgestellt, die zumindest eine Leuchteinrichtung der vorstehend beschriebenen Art umfasst. In diesem Fall stellt die Heckleuchte mittels des Betriebs der ersten Lichtquelle z. B. eine Schlusslichtfunktion und mittels des gleichzeitigen Betriebs beider Lichtquellen z. B. eine Bremslichtfunktion bereit.
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Die Erfindung wird nun anhand eines Ausführungsbeispiels mit Bezug zu den Zeichnungen erläutert.
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1 zeigt schematisch einen Querschnitt eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Leuchteinrichtung,
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2 zeigt die Anordnung der Reflektoren für das Ausführungsbeispiel aus 1,
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3 zeigt schematisch einen Querschnitt eines anderen Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Leuchteinrichtung,
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4 zeigt die Anordnung der Reflektoren für das Ausführungsbeispiel aus 2,
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5A zeigt die Lichtverteilung der Leuchteinrichtung bei Betrieb der zweiten Lichtquelle,
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5B zeigt die Lichtverteilung der Leuchteinrichtung bei Betrieb der ersten Lichtquelle,
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5C zeigt die Lichtverteilung der Leuchteinrichtung bei gleichzeitigem Betrieb der ersten und zweiten Lichtquelle und
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6 zeigt eine Seitenansicht eines Fahrzeugs mit einer Heckleuchte, welche eine erfindungsgemäße Leuchteinrichtung umfasst.
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Im folgenden wird ein erstes Ausführungsbeispiel mit Bezug zu den 1 und 2 beschrieben.
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Die Leuchteinrichtung 1 umfasst eine erste Lichtquelle 2, einen vorderen Reflektor 3 und einen hinteren Reflektor 4. Der vordere 3 und hintere Reflektor 4 sind dabei als Parabolspiegel ausgebildet. Die Lichtquelle 2 ist z. B. eine Leuchtdiode und im Brennpunkt oder vor dem Brennpunkt des vorderen Reflektors angeordnet. Das von der ersten Lichtquelle 2 emittierte Licht 9 stellt auf herkömmliche Weise eine Lichtfunktion, wie z. B. das Schlusslicht, bereit.
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Der vordere Reflektor 3 ist jedoch als halbdurchlässiger Spiegel ausgebildet, der auf der der ersten Lichtquelle 2 zugewandten Seite 5 eine Metallbeschichtung aufweist. Das bedeutet, dass der Reflektor 3 auf der der Lichtquelle 2 zugewandten Seite 5 einen Lichtanteil 7 des von der ersten Lichtquelle 2 emittierten Lichts reflektiert und einen anderen Lichtanteil 8 transmittiert. Der vordere Reflektor 3 weist dabei über seine ganze Erstreckung ein homogenes Verhältnis von Reflexion zu Transmission für von der ersten Lichtquelle 2 emittiertes Licht auf.
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Die vom vorderen Reflektor 3 transmittierten Lichtstrahlen 8 werden am hinteren Reflektor 4 reflektiert und in Lichtabstrahlrichtung L der Leuchteinrichtung 1 abgestrahlt. Die Erstreckung des vorderen Reflektors 3 bezüglich einer zur optischen Achse der Leuchteinrichtung 1 senkrechten Ebene ist dabei kleiner als die des hinteren Reflektors 4 bezüglich dieser Ebene. Die optische Achse ist dabei parallel zur Lichtabstrahlrichtung L und geht durch die erste Lichtquelle 2. Dies hat den Vorteil, dass das vom hinteren Reflektor 4 reflektierte Licht 8 in einem großen Teilbereich ungehindert an dem vorderen Reflektor 3 vorbei austreten kann.
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Der vordere Reflektor 3 ist zudem im Wesentlichen transparent für Lichtstrahlen, welche von der der ersten Lichtquelle 2 abgewandten Seite 6 kommen. Im Bereich des vorderen Reflektors 3 wird das vom hinteren Reflektor 4 kommende Licht transmittiert, so dass die Lichtstrahlen in diesem Bereich allenfalls geringfügig abgeschwächt werden. Die Abschwächung der Lichtstrahlen durch den vorderen Reflektor wird dabei vom verwendeten Material bestimmt.
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2 zeigt eine Ansicht der Anordnung der Reflektoren. Dabei sind der vordere 3 und der hintere Reflektor 4 hintereinander angeordnet.
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Weiterhin wird ein zweites Ausführungsbeispiel mit Bezug zu den 3 und 4 beschrieben.
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Mit Bezug zu 3 wird eine Heckleuchte beschrieben, welche eine zweite Leuchtfunktion bereitstellt oder in bestimmten Bereichen der Leuchteinrichtung 1 eine höhere Leuchtdichte erzeugt. Neben den im ersten Ausführungsbeispiel beschriebenen Teilen, wird im zweiten Ausführungsbeispiel eine zweite Lichtquelle 11 zwischen dem vorderen 3 und dem hinteren Reflektor 4 angeordnet. Um mit derselben Leuchteinrichtung 1 zwei unterschiedliche Lichtfunktionen bereitzustellen, müssen die beiden Lichtquellen unabhängig voneinander ansteuerbar sein. Dies wird durch getrennte elektrische Leitungen zu den jeweiligen Lichtquellen verwirklicht.
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Die Leuchteinrichtung 1 ist in einem Gehäuse 12 verbaut und umfasst ferner eine Öffnung, die von einer Lichtabschlussscheibe 13 abgeschlossen ist. Hinter der Lichtabschlussscheibe befindet sich der vordere Reflektor 3. Die erste Lichtquelle 2 ist bei dem vorderen Reflektor 3 angeordnet. Zwischen dem vorderen 3 und dem hinteren Reflektor 4 ist die zweite Lichtquelle 11 angeordnet.
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Die Lichtverteilungen verschiedener Beleuchtungszuständen des zweiten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Leuchteinrichtung 1 sind in 5A bis C gezeigt. Wird nur die zweite Lichtquelle 11 betrieben, so zeigt sich eine Lichtverteilung, die über die volle Fläche der Leuchteinrichtung verteilt ist und wenig intensiv und ohne starke Lichtbündelung ausgebildet ist (5A). Wird nur die erste Lichtquelle 2 betrieben, so zeigt sich intensive Lichtbündelung im Bereich des vorderen Reflektors 3 (5B). Werden beide Lichtquellen 2 und 11 gleichzeitig betrieben, so addieren sich die Lichtverteilungen aus 5A und 5B zu einer intensiven und über die Fläche der Leuchte verteilten Lichtverteilung (5C). Zwar sind die beiden Reflektoren hintereinander verbaut, die Transparenz des vorderen Reflektors 3 erlaubt jedoch, dass das von der zweiten Lichtquelle 11 emittierte Licht den vorderen Reflektor fast verlustfrei (Transmissionsgrad zwischen 80% und 100%) durchqueren kann. Die Reflektoren schatten sich also nicht gegenseitig ab.
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In 6 ist eine Seitenansicht eines Fahrzeugs 15 mit einer Heckleuchte 16 dargestellt, welche die erfindungsgemäße Leuchteinrichtung 1 umfasst. Wird nur die erste Lichtquelle 2 betrieben, stellt die Heckleuchte 16 eine Schlusslichtfunktion bereit. Bei Betrieb beider Lichtquellen 2 und 11 gleichzeitig stellt die Heckleuchte 16 eine Bremslichtfunktion bereit.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Leuchteinrichtung
- 2
- erste Lichtquelle
- 3
- vorderer Reflektor
- 4
- hinterer Reflektor
- 5
- der ersten Lichtquelle zugewandte Seite des vorderen Reflektors
- 6
- der ersten Lichtquelle abgewandte Seite des vorderen Reflektors
- 7
- vom vorderen Reflektor reflektierte Lichtstrahlen
- 8
- vom vorderen Reflektor transmittierte Lichtstrahlen
- 9
- von der ersten Lichtquelle emittierte Lichtstrahlen
- 10
- am hinteren Reflektor reflektierte Lichtstrahlen
- 11
- zweite Lichtquelle
- 12
- Gehäuse
- 13
- Lichtabschlussscheibe
- 14
- von der zweiten Lichtquelle emittiertes Licht
- 15
- Fahrzeug
- 16
- Heckleuchte
- L
- Leuchtabstrahlrichtung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- WO 2010/120251 A1 [0003]
- DE 10359185 A1 [0004]
- EP 1489351 B1 [0006]
