DE102015205732A1 - A plate-shaped light guide element, light guide element arrangement with a plurality of such light guide elements and motor vehicle light with such a light guide element or such a light guide element arrangement - Google Patents

A plate-shaped light guide element, light guide element arrangement with a plurality of such light guide elements and motor vehicle light with such a light guide element or such a light guide element arrangement Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein plattenförmiges Lichtleiterelement (11) aus einem transparenten totalreflektierenden Material mit einer Lichteintrittsfläche (13), mindestens einer Lichtaustrittsfläche (15), einer Längsachse (12) und mehreren zwischen der Lichteintrittsfläche (13) und der Lichtaustrittsfläche (15) angeordneten totalreflektierenden Seitenflächen (16; 17). Eine Dicke des Lichtleiterelements (11) nimmt sowohl in einem horizontalen als auch in einem vertikalen Querschnitt von der Lichteintrittsfläche (13) zu der Lichtaustrittsfläche (15) zu. Es wird vorgeschlagen, dass in dem horizontalen Querschnitt betrachtet beabstandet zu der Lichteintrittsfläche (13) an gegenüberliegenden Seitenflächen (16) nach innen in das Lichtleiterelement (11) ragende Vertiefungen (18) derart ausgestaltet sind, dass sie eine horizontale Streuung des auftreffenden Lichts bewirken.The invention relates to a plate-shaped optical waveguide element (11) comprising a transparent total reflecting material having a light entry surface (13), at least one light exit surface (15), a longitudinal axis (12) and a plurality of totally reflecting side surfaces arranged between the light entry surface (13) and the light exit surface (15) (16; 17). A thickness of the light guide element (11) increases from the light entry surface (13) to the light exit surface (15) both in a horizontal and in a vertical cross section. It is proposed that in the horizontal cross-section, spaced from the light entry surface (13) on opposite side surfaces (16) inwardly into the light guide element (11) projecting recesses (18) are designed such that they cause a horizontal scattering of the incident light.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein plattenförmiges Lichtleiterelement aus einem transparenten totalreflektierenden Material. Das Lichtleiterelement umfasst eine Lichteintrittsfläche, über die von einer Lichtquelle ausgesandtes Licht einkoppelbar ist, mindestens eine Lichtaustrittsfläche, über die eingekoppeltes Licht aus dem Lichtleiterelement auskoppelbar ist, eine Längsachse von der Lichteintrittsfläche zu der Lichtaustrittsfläche, und mehrere zwischen der Lichteintrittsfläche und der Lichtaustrittsfläche angeordneten totalreflektierende Seitenflächen, die eingekoppeltes Licht in dem Lichtleiterelement entlang der Längsachse von der Lichteintrittsfläche zu der Lichtaustrittsfläche mittels Totalreflexion propagieren. Eine Dicke des Lichtleiterelements nimmt sowohl in einem horizontalen Querschnitt als auch in einem vertikalen Querschnitt von der Lichteintrittsfläche zu der Lichtaustrittsfläche zu.The present invention relates to a plate-shaped light guide element of a transparent total reflecting material. The light guide element comprises a light entry surface via which light emitted by a light source can be coupled, at least one light exit surface via which coupled-in light can be coupled out of the light guide element, a longitudinal axis from the light entry surface to the light exit surface, and a plurality of totally reflecting side surfaces arranged between the light entry surface and the light exit surface which propagate coupled light in the light guide element along the longitudinal axis from the light entrance surface to the light exit surface by total reflection. A thickness of the light guide element increases from the light entrance surface to the light exit surface both in a horizontal cross section and in a vertical cross section.

Die Erfindung betrifft außerdem eine Lichtleiterelement-Anordnung mit mehreren solcher Lichtleiterelemente. The invention also relates to a light guide element arrangement with a plurality of such light guide elements.

Schließlich betrifft die vorliegende Erfindung auch eine Kraftfahrzeugleuchte mit einer Halbleiterlichtquelle und mindestens einem plattenförmigen Lichtleiterelement aus einem transparenten totalreflektierenden Material.Finally, the present invention also relates to a motor vehicle light having a semiconductor light source and at least one plate-shaped light guide element made of a transparent total reflecting material.

Ein Lichtleiterelement der eingangs genannten Art ist bspw. aus der DE 10 2010 048 660 A1 bekannt. Dieses ist Teil einer Beleuchtungseinrichtung eines Kraftfahrzeugs. Das Licht einer Halbleiterlichtquelle wird über eine Lichteintrittsfläche in das Lichtleiterelement eingekoppelt und auf seinem Weg zu einer Lichtaustrittsfläche des Lichtleiterelements aufgrund der sowohl in horizontaler als auch in vertikaler Richtung zunehmenden Dicke des Lichtleiterelements gebündelt. Die Lichtaustrittsfläche ist gegenüber der Lichteintrittsfläche angeordnet. Das gebündelte Licht wird über die Lichtaustrittsfläche aus dem Lichtleiterelement ausgekoppelt. Das ausgekoppelte Licht trifft auf einen schräg stehenden Reflektor, der das Licht umlenkt bevor es durch eine Streuscheibe aus der Beleuchtungseinrichtung austritt.A light guide element of the type mentioned is, for example. From the DE 10 2010 048 660 A1 known. This is part of a lighting device of a motor vehicle. The light from a semiconductor light source is coupled into the light guide element via a light entry surface and, on its way to a light exit surface of the light guide element, is focused due to the thickness of the light guide element increasing both in the horizontal and in the vertical direction. The light exit surface is arranged opposite the light entry surface. The bundled light is coupled out of the light guide element via the light exit surface. The decoupled light impinges on a slanting reflector, which deflects the light before it emerges through a diffuser from the lighting device.

Bei der vorliegenden Erfindung geht es insbesondere darum, aus einer möglichst kleinen Lichtaustrittsfläche einer Beleuchtungseinrichtung eine vorgegebene Lichtverteilung zu erzielen. Dies ist bspw. im Zusammenhang mit Rückfahrleuchten von Bedeutung, die zusammen mit anderen Leuchtenfunktionen (Blinklicht, Rücklicht, Bremslicht, Nebelschlusslicht, etc.) üblicherweise in eine Rückleuchte integriert sind. Dabei tritt das Licht für die Rückfahrleuchte aus einem relativ kleinen transparenten (weißen) Fenster einer mehrfarbigen Abdeckscheibe der Rückleuchte aus. Derzeit gibt es einen Trend, die Größe des Fensters für die Rückfahrleuchte zu verringern, so dass die Lichtverteilung der Rückfahrleuchte derzeit aus einem so kleinen Fenster wie bspw. 10mm × 60mm realisiert wird. Gleichzeitig ist die Lichtverteilung einer Rückfahrleuchte nicht symmetrisch bezüglich einer Linie bei vertikal 0° und wesentlich breiter als andere Leuchtenfunktionen. Eine aus dem Stand der Technik bekannte Rückfahrleuchte, welche die genannten Anforderungen erfüllt, ist aufwendig und teuer in der Herstellung. In the present invention, it is particularly important to achieve a predetermined light distribution from the smallest possible light exit surface of a lighting device. This is, for example, in connection with reversing lights of importance, which are usually integrated together with other lighting functions (flashing light, tail light, brake light, rear fog light, etc.) in a tail light. The light for the reversing lamp emerges from a relatively small transparent (white) window of a multi-colored cover of the tail light. Currently, there is a trend to reduce the size of the reverse light window, so that the light distribution of the reversing light is currently realized from a small window such as 10mm × 60mm. At the same time, the light distribution of a reversing light is not symmetrical with respect to a line at 0 ° vertical and much wider than other lighting functions. A known from the prior art reversing light, which meets the above requirements, is complicated and expensive to manufacture.

Ausgehend von dem beschriebenen Stand der Technik liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine alternative Rückfahrleuchte vorzuschlagen. Zur Lösung dieser Aufgabe wird ausgehend von dem plattenförmigen Lichtleiterelement der eingangs genannten Art vorgeschlagen, dass in dem horizontalen Querschnitt betrachtet beabstandet zu der Lichteintrittsfläche an gegenüberliegenden Seitenflächen nach innen in das Lichtleiterelement ragende Vertiefungen derart ausgestaltet sind, dass sie eine horizontale Streuung des auftreffenden Lichts bewirken.Based on the described prior art, the present invention seeks to propose an alternative reversing light. To solve this problem is proposed starting from the plate-shaped light guide element of the type mentioned that viewed in the horizontal cross section spaced from the light entry surface on opposite side surfaces inwardly into the light guide element protruding depressions are designed such that they cause a horizontal dispersion of the incident light.

Über die Zunahme der Dicke und der Breite des Lichtleiterelements, mit bevorzugt rechteckigem Querschnitt, kann der vertikale und der horizontale Öffnungswinkel des abgestrahlten Lichtbündels und die Form des Lichtbündels in horizontaler und vertikaler Richtung unabhängig voneinander gesteuert werden. Um die relativ hohen Anforderungen an die Lichtstärke bei relativ großen horizontalen Winkeln der Lichtverteilung einer Rückfahrleuchte erfüllen zu können, sind seitlich im Lichtleiterelement die Vertiefungen oder Einschnitte vorgesehen. Diese können im Horizontalschnitt eine nahezu beliebige Form aufweisen. Insbesondere ist es denkbar, dass sie im Horizontalschnitt eine elliptische, hyperbolische oder sinusförmige Form, die Form eines Polynoms, eine Freiform oder ähnliches aufweisen. Besonders bevorzugt ist jedoch eine Ellipsenform der Vertiefungen im Horizontalschnitt, einschließlich einer Kreisform. Die Form der Vertiefungen im Horizontalschnitt kann auch durch mehrere Geradenstücke angenähert werden. Durch die Vertiefungen wird Licht unter Berücksichtigung der Brechung an der Lichtaustrittsfläche in den Bereich von 20° bis 45° (und sogar darüber hinaus bis 60°) gelenkt. By increasing the thickness and the width of the light guide member, preferably having a rectangular cross section, the vertical and horizontal opening angles of the emitted light beam and the shape of the light beam in the horizontal and vertical directions can be independently controlled. In order to meet the relatively high demands on the light intensity at relatively large horizontal angles of the light distribution of a reversing light, the recesses or cuts are provided laterally in the light guide element. These can have almost any shape in horizontal section. In particular, it is conceivable that in horizontal section they have an elliptical, hyperbolic or sinusoidal shape, the shape of a polynomial, a freeform or the like. However, an elliptical shape of the recesses is particularly preferred in horizontal section, including a circular shape. The shape of the depressions in horizontal section can also be approximated by several straight line pieces. Due to the recesses, light is deflected into the range of 20 ° to 45 ° (and even beyond that to 60 °), taking into account the refraction at the light exit surface.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der vorliegenden Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Vertiefungen in dem horizontalen Querschnitt derart zwischen der Lichteintrittsfläche und der Lichtaustrittsfläche angeordnet und ausgebildet sind, dass auf die Vertiefungen treffendes Licht die Lichtaustrittsfläche ohne weitere Totalreflexion an einer der in dem horizontalen Querschnitt vorhandenen Seitenflächen erreicht. According to an advantageous development of the present invention, it is proposed that the depressions in the horizontal cross section are arranged and configured between the light entry surface and the light exit surface such that light striking the recesses reaches the light exit surface without further total reflection at one of the side surfaces present in the horizontal cross section ,

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wird vorgeschlagen, dass die Vertiefungen spiegelbildlich zur Längsachse des Lichtleiterelements ausgebildet sind. Vorteilhafterweise sind die Vertiefungen in einem vertikalen Schnitt senkrecht zu der Längsachse des Lichtleiterelements jeweils als eine Gerade ausgebildet. According to a preferred embodiment, it is proposed that the depressions are mirror images of the longitudinal axis of the light guide element. Advantageously, the recesses are each formed as a straight line in a vertical section perpendicular to the longitudinal axis of the light guide element.

Die Vertiefungen können jeweils eine glatte Spiegelfläche aufweisen, die entweder mit einer spiegelnden Schicht beschichtet ist oder aber das auftreffende Licht über Totalreflexion reflektiert. Alternativ können die Spiegelflächen auch zumindest bereichsweise mit optisch wirksamen Elementen, bspw. horizontal streuenden Streuoptiken in Form von Zylinderlinsen, Prismen o.ä., versehen sein. The recesses may each have a smooth mirror surface, which is either coated with a reflective layer or reflects the incident light via total reflection. Alternatively, the mirror surfaces can also be provided at least in regions with optically active elements, for example horizontally scattering scattering optics in the form of cylindrical lenses, prisms or the like.

Besonders bevorzugt ist, wenn die Vertiefungen in dem horizontalen Querschnitt derart ausgebildet sind, dass auf die Spiegelflächen der Vertiefungen treffendes weitgehend paralleles Licht nach dem Auskoppeln aus dem Lichtleiterelement durch die Lichtaustrittsfläche eine Bündelweite von mindestens 30° aufweist.It is particularly preferred if the recesses are formed in the horizontal cross-section such that on the mirror surfaces of the wells incident largely parallel light after coupling out of the light guide element through the light exit surface has a bundle width of at least 30 °.

Die Erfindung betrifft auch eine Lichtleiterelement-Anordnung der eingangs genannten Art, die mehrere nebeneinander angeordnete erfindungsgemäße Lichtleiterelemente aufweist, wobei horizontale Querschnitte der Lichtleiterelemente in einer gemeinsamen horizontalen Querschnittsfläche der Lichtleiterelement-Anordnung liegen. Die Lichtleiterelemente der Anordnung liegen also in der Horizontalebene nebeneinander. Vorzugsweise sind die Lichtleiterelemente der Lichtleiterelement-Anordnung als ein einziges integrales Teil ausgebildet.The invention also relates to a light guide element arrangement of the type mentioned, which has a plurality of juxtaposed light guide elements according to the invention, wherein horizontal cross sections of the light guide elements lie in a common horizontal cross-sectional area of the light guide element arrangement. The light guide elements of the arrangement are thus in the horizontal plane next to each other. Preferably, the light guide elements of the light guide element arrangement are formed as a single integral part.

Schließlich betrifft die Erfindung auch eine Kraftfahrzeugleuchte der eingangs genannten Art, die mindestens ein erfindungsgemäßes Lichtleiterelement aufweist. Mehrere Lichtleiterelemente der Kraftfahrzeugleuchte können auch zu einer Lichtleiterelement-Anordnung zusammengefasst sein. Vorzugsweise dient die Kraftfahrzeugleuchte zur Erzeugung eines Rückfahrlichts.Finally, the invention also relates to a motor vehicle lamp of the type mentioned, which has at least one inventive optical fiber element. Several light guide elements of the motor vehicle light can also be combined to form a light guide element arrangement. Preferably, the motor vehicle light is used to generate a reversing light.

Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend unter Bezugnahme auf die Figuren anhand von dort gezeigten bevorzugten Ausführungsbeispielen der Erfindung näher erläutert. Es zeigen:Further features and advantages of the present invention will be explained in more detail below with reference to the figures based on preferred embodiments of the invention shown there. Show it:

1 eine aus dem Stand der Technik bekannte Rückfahrleuchte eines Kraftfahrzeugs in verschiedenen Ansichten; 1 a known from the prior art reversing lamp of a motor vehicle in different views;

2 in Europa vorgegebene Minimal- und Maximalwerte der Lichtstärke einer Lichtverteilung einer Rückfahrleuchte; 2 in Europe specified minimum and maximum values of the light intensity of a light distribution of a reversing light;

3 eine erfindungsgemäße Lichtleiterelement-Anordnung gemäß einer bevorzugten Ausführungsform in einer perspektivischen Ansicht; 3 an inventive light guide element arrangement according to a preferred embodiment in a perspective view;

4 verschiedene Ansichten der Lichtleiterelement-Anordnung aus 3; 4 different views of the light guide element arrangement 3 ;

5 eine Draufsicht auf die Lichtleiterelement-Anordnung aus 3 mit für das mittlere Lichtleiterelement beispielhaft eingezeichneten Lichtstrahlenverläufen; 5 a plan view of the light guide element assembly 3 with for the middle light guide element exemplified light beam gradients;

6 einen vertikalen und einen horizontalen Schnitt durch eine von einem der Lichtleiterelemente der Lichtleiterelement-Anordnung aus 3 abgestrahlte Lichtverteilung; 6 a vertical and a horizontal section through one of one of the light guide elements of the light guide element arrangement 3 emitted light distribution;

7 einen horizontalen Schnitt durch die Leuchtdichteverteilung der Lichtleiterelement-Anordnung aus 3 sowie ein Erscheinungsbild der Lichtaustrittsfläche der Lichtleiterelemente-Anordnung im eingeschalteten Zustand; 7 a horizontal section through the luminance distribution of the light guide element assembly 3 and an appearance of the light exit surface of the light guide element array in the on state;

8 eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Lichtleiterelement-Anordnung in einer perspektivischen Teilansicht; 8th a further embodiment of a light guide element arrangement according to the invention in a perspective partial view;

9 einen vertikalen Schnitt durch die von einem Lichtleiterelement der Lichtleiterelement-Anordnung aus 8 abgestrahlte Lichtverteilung; 9 a vertical section through which of a light guide element of the light guide element arrangement 8th emitted light distribution;

10 eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Lichtleiterelement-Anordnung in einer perspektivischen Teilansicht; 10 a further embodiment of a light guide element arrangement according to the invention in a perspective partial view;

11 in schematischer Darstellung eine Ausrichtung der Lichtleiterelemente einer erfindungsgemäßen Lichtleiterelement-Anordnung bei einer Pfeilung der Rückfahrleuchte; und 11 a schematic representation of an alignment of the light guide elements of a light guide element arrangement according to the invention in a sweep of the reversing lamp; and

12 verschiedene Ansichten und Ausführungsformen eines erfindungsgemäßen Lichtleiterelements. 12 various views and embodiments of a light guide element according to the invention.

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kraftfahrzeugleuchte zur Erzeugung einer vorgegebenen Lichtverteilung mit relativ hohen Mindestlichtstärkewerten bei relativ großen horizontalen Winkeln. Eine solche Lichtverteilung ist beispielsweise für eine Rückfahrleuchte vorgeschrieben. Die entsprechenden in Europa vorgegebenen Minimal- und Maximalwerte der Lichtstärke einer Rückfahrleuchte sind in 2 gezeigt. In den Kreisen sind jeweils die Mindestlichtstärkewerte in Candela (cd) angegeben. Die maximalen Lichtstärken über 0° vertikal liegen bei 300 cd, zwischen 0° und 5° vertikal bei 500 cd und unterhalb von –5° vertikal bei 3000 cd. The present invention relates to a motor vehicle lamp for generating a predetermined light distribution having relatively high minimum luminous intensity values at relatively large horizontal angles. Such a light distribution is prescribed for example for a reversing lamp. The corresponding minimum and maximum values of the luminous intensity of a reversing lamp specified in Europe are in 2 shown. The circles indicate the minimum luminous intensity values in Candela (cd). The maximum light intensities above 0 ° vertical are at 300 cd, between 0 ° and 5 ° vertically at 500 cd and below -5 ° vertically at 3000 cd.

Eine aus dem Stand der Technik bekannte Rückfahrleuchte ist in verschiedenen Ansichten in 1 gezeigt. 1a zeigt eine Draufsicht, 1b eine Frontansicht auf eine Lichtaustrittsfläche der Leuchte und 1c eine Seitenansicht. Die bekannte Leuchte ist in ihrer Gesamtheit mit dem Bezugszeichen 1 bezeichnet. Sie weist ein hohles Gehäuse 2 auf, in das von unten eine in einer Fassung 3 gehaltene Glühlampe 4 durch eine Öffnung 5 im Boden des Gehäuses 2 in das Leuchteninnere ragt. Ein Teil des von der Glühlampe 4 ausgesandten Lichts trifft auf einen rückwärtigen Reflektor 6, der das Licht in gewünschte Richtungen, insbesondere in Richtung einer Lichtaustrittsfläche 7 der Leuchte 1, umlenkt. Durch eine weitere Öffnung im Leuchtengehäuse 2, die durch die Lichtaustrittsfläche 7 gebildet wird, verlässt das Licht die Leuchte 1. A known from the prior art reversing lamp is in different views in 1 shown. 1a shows a plan view, 1b a front view of a light emitting surface of the lamp and 1c a side view. The known lamp is in its entirety by the reference numeral 1 designated. It has a hollow housing 2 in, in the bottom one in a version 3 held lightbulb 4 through an opening 5 in the bottom of the case 2 protrudes into the interior of the lamp. Part of the light bulb 4 emitted light hits a rear reflector 6 , which directs the light in desired directions, in particular in the direction of a light exit surface 7 the light 1 , diverts. Through another opening in the luminaire housing 2 passing through the light exit surface 7 is formed, the light leaves the light 1 ,

In herkömmlichen Heckleuchten sind in der Regel verschiedene Leuchtenfunktionen integriert, wobei die verschiedenen Heckleuchtenfunktionen üblicherweise Licht in drei verschiedenen Farben abstrahlen. Rotes Licht dient zur Erzeugung einer Schluss-, Brems- und Nebelschlussleuchte. Gelbes oder oranges Licht dient zur Erzeugung einer Blinkleuchte. Weißes Licht dient zur Erzeugung einer Rückfahrleuchte. Bei Verwendung von Glühlampen in Heckleuchten wird die Lichtfarbe dabei durch eine farbfilternde Abschlussscheibe, die entsprechend eingefärbte Bereiche aufweist, erzeugt. In conventional taillights, various lighting functions are usually integrated, with the various tail lamp functions usually emit light in three different colors. Red light is used to generate a tail, brake and rear fog lamp. Yellow or orange light is used to generate a flashing light. White light is used to generate a reversing light. When using incandescent lamps in tail lights, the light color is generated by a color-filtering lens, which has correspondingly colored areas.

Bei Verwendung von Leuchtdioden als Lichtquellen für Heckleuchten kann auf dieses sehr aufwendig, in einem Dreifarbenspritzguss-Verfahren hergestellte Teil verzichtet werden, da die Leuchtdioden selbst die gewünschte Lichtfarbe abstrahlen können. Selbst bei Verwendung von Leuchtdioden, die Licht in verschiedenen Farben abstrahlen können, wird in der Regel jedoch an einer dreifarbigen Abschlussscheibe der Heckleuchte festgehalten. When using light-emitting diodes as light sources for tail lights can be dispensed with this very costly, produced in a three-color injection molding process part, since the light emitting diodes can emit the desired light color itself. Even with the use of light emitting diodes, which can emit light in different colors, however, is usually held on a three-color lens of the tail light.

In den letzten Jahren hat sich ein Designtrend entwickelt, den glasklaren Bereich der Abschlussscheibe, durch den das weiße Licht der Rückfahrleuchte austritt, immer weiter zu verkleinern. Die Größe des transparenten Fensters in der Abschlussscheibe liegt derzeit bei etwa 10 mm × 60 mm.In recent years, a design trend has developed to downsize the glass-clear portion of the lens, through which the white light of the reversing lamp exits. The size of the transparent window in the lens is currently about 10 mm × 60 mm.

In 2 sind – wie gesagt – die in Europa vorgegebenen Minimal- und Maximalwerte der Lichtstärke einer Rückfahrleuchte angegeben. Die Lichtverteilung ist horizontal breiter als bei allen anderen Leuchtenfunktionen, die in der Regel bei horizontal +/–20° enden und dort etwa 20 % des Zentralwertes verlangen. Weiterhin ist die Lichtverteilung der Rückfahrleuchte nicht symmetrisch bezüglich der Linie vertikal 0°. Ein Bauvolumen von etwa 10 mm Höhe, 60 mm Breite und xx mm Tiefe, das man erhält, wenn man die Lichtaustrittsfläche um xx mm in die Tiefe schiebt, genügt nicht, um eine Rückfahrleuchte zu bauen, da man wie in 1 durch den Boden des Gehäuses 2 eine Glühlampe 4 samt Teilen des Sockels 3 in die Leuchtenkammer im Inneren der Leuchte 1 einführen muss und die Glühlampe 4 aufgrund starker Hitzeentwicklung einige Millimeter Abstand von dem Reflektor 6 und den übrigen Gehäusewänden aufweisen muss. In 2 are - as I said - specified in Europe minimum and maximum values of the light intensity of a reversing light specified. The light distribution is horizontally wider than with all other luminaire functions, which usually end at horizontal +/- 20 ° and require about 20% of the central value. Furthermore, the light distribution of the reversing lamp is not symmetrical with respect to the vertical line 0 °. A construction volume of about 10 mm height, 60 mm width and xx mm depth, which is obtained when you push the light exit surface by xx mm in depth, is not enough to build a reversing light, as you like 1 through the bottom of the case 2 a light bulb 4 including parts of the socket 3 into the luminaire chamber inside the luminaire 1 and the light bulb 4 due to strong heat some millimeters distance from the reflector 6 and the other housing walls must have.

Wie in 1 ersichtlich ist, wird das Hitzeproblem dadurch gelöst, dass die Leuchtenkammer im Inneren der Leuchte 1 in Bereich des Reflektors 6 und der Glühlampe 4 breiter und höher ausgebildet ist als das Austrittsfenster der Lichtaustrittsfläche 7. Auf diese Weise können die hitzebedingten Mindestabstände eingehalten werden. Allein diese Maßnahme genügt dem Stand der Technik jedoch nicht, um die Leuchte 1 vor hitzebedingter Selbstzerstörung zu bewahren. Darüber hinaus sind sowohl für das Gehäuse 2 als auch für den Reflektor 6 relativ teure hitzebeständige Kunststoffe erforderlich und in vielen Fällen ein an dem Gehäuse 2 oberhalb der Lampenwendel der Glühlampe 4 eingeklipstes, in der 1 nicht dargestelltes Blech erforderlich, das die dort auftretende größte Hitze auf eine größere Fläche verteilt. Eine weitere Maßnahme im Stand der Technik besteht darin, das Gehäuse 2 an einigen Stellen zu durchbrechen, sodass wärmeabführende Luftströme entstehen können. Diese Öffnungen müssen allerdings so ausgeführt werden, dass kein Licht aus dem Inneren der Leuchte 1 in benachbarten Leuchtenfunktionen zu sehen ist. Dies erfordert relativ komplexe Werkzeuge und führt zu zusätzlichen Herstellungskosten. As in 1 can be seen, the heat problem is solved by the lighting chamber inside the lamp 1 in the area of the reflector 6 and the light bulb 4 wider and higher than the exit window of the light exit surface is formed 7 , In this way, the heat-related minimum distances can be maintained. However, this measure alone does not satisfy the state of the art to the light 1 to prevent heat-related self-destruction. In addition, both are for the case 2 as well as for the reflector 6 relatively expensive refractory plastics required and in many cases on the housing 2 above the lamp filament of the incandescent lamp 4 clipped, in the 1 Sheet not shown required, which distributes the largest heat occurring there over a larger area. Another measure in the prior art is the housing 2 in some places to break, so that heat-dissipating air currents can arise. However, these openings must be made so that no light from the inside of the lamp 1 can be seen in adjacent luminaire functions. This requires relatively complex tools and leads to additional manufacturing costs.

Die Volumenerweiterung bei der bekannten Leuchte 1 im Bereich der Lampe 4 und des Reflektors 6 wird auch durch die große horizontale Breite der Abstrahlcharakteristik (vergleiche 2) erzwungen. Dadurch wird es möglich, Teile des Reflektors 6 mit (beispielsweise) Paraboloiden zu gestalten, die nicht in 0° (Horizontal-/Vertikalrichtung) strahlen, sondern wie in 1 dargestellt nach 30°/0° (seitlicher Reflektorbereich) oder nach 0°/–5° (oberer Reflektorbereich) oder nach 30°/–5° (seitlich oberer Reflektorbereich). Natürlich müssen alle Lichtstrahlen durch das relativ kleine Lichtaustrittsfenster 7 gelangen. Dies wird dadurch erreicht, dass sich die Strahlen der unterschiedlichen Bereiche "überkreuzen". Auf diese Weise wird zudem die Möglichkeit geschaffen, die gesetzlich vorgegebene Lichtverteilung (vergleiche 2) relativ grob nachzubilden. The volume extension in the known lamp 1 in the field of the lamp 4 and the reflector 6 is also due to the large horizontal width of the radiation characteristic (cf. 2 ) enforced. This will make it possible parts of the reflector 6 to design with (for example) paraboloids that do not radiate in 0 ° (horizontal / vertical direction), but as in 1 shown after 30 ° / 0 ° (side reflector area) or after 0 ° / -5 ° (upper reflector area) or after 30 ° / -5 ° (laterally above reflector area). Of course, all the light rays through the relatively small light exit window 7 reach. This is achieved by the rays of the different regions "crossing each other". In this way, the possibility is created, the legally prescribed light distribution (cf. 2 ) to copy relatively roughly.

Es genügt in diesem Fall, dass entweder auf dem Reflektor 6 oder auf einer (nicht dargestellten) Streuscheibe aufgebrachten (nicht dargestellten) Streuelemente die Strahlen lediglich um horizontal 20° ablenken (zentraler Bereich, also +/–20°, seitlicher Bereich 10° bis 50° = 30° +/–20°). Durch die Wahl der Größenverhältnisse kann somit vorgegeben werden, welcher Anteil des Lichts in den zentralen und welcher Anteil des Lichts in den äußeren Bereich der Lichtverteilung gestreut wird. Vertikal wird in der Regel nur der obere Reflektorbereich nach unten gestellt, da oberhalb vertikal 0° wenig Licht benötigt wird. Auf eine vertikale Streuung kann in der Regel verzichtet werden oder sie wird sehr klein gewählt, da die Wendelbildgröße ausreichend ist.It suffices in this case, that either on the reflector 6 or scattered on a (not shown) diffuser disc (not shown) scattering elements, the beams only to deflect horizontally 20 ° (central area, ie +/- 20 °, lateral range 10 ° to 50 ° = 30 ° +/- 20 °). By choosing the size ratios can thus be specified, which portion of the light in the central and which portion of the light in the outer region of the light distribution is scattered. Vertical is usually only the upper reflector area down provided, since above 0 ° little light is needed. As a rule, vertical scattering can be dispensed with or it is chosen to be very small since the helical image size is sufficient.

Ein weiterer Nachteil der aus dem Stand der Technik bekannten Leuchte 1 besteht darin, dass ein sich von der Lichtaustrittsöffnung 7 her nach hinten aufweitendes Volumen des Leuchtengehäuses 2 nicht aus einem Teil spritzgießen lässt, da ein solches Leuchtengehäuse 2 Hinterschnitte aufweist. Ein anderer Nachteil besteht darin, dass sowohl der Reflektor 6 als auch die Innenfläche des Gehäuses 2 mit einer spiegelnden oder reflektierenden Beschichtung versehen werden müssen, die beispielsweise durch Bedampfen aufgebracht wird. Dies führt zu zusätzlichen Herstellungskosten. Another disadvantage of the known from the prior art lamp 1 is that a from the light exit opening 7 forth to the rear widening volume of the lamp housing 2 can not be injection-molded from one part, since such a luminaire housing 2 Having undercuts. Another disadvantage is that both the reflector 6 as well as the inner surface of the housing 2 must be provided with a reflective or reflective coating, which is applied for example by vapor deposition. This leads to additional production costs.

Ferner ist es ein Nachteil der aus dem Stand der Technik bekannten Leuchte 1, dass das Erscheinungsbild der Leuchte 1 im eingeschalteten Zustand relativ inhomogen erscheint. In dem Beispiel aus 1 sieht ein Betrachter beispielsweise aus 30° seitlich nur einen seitlichen Flügel des Reflektors 6 leuchten. In dieselbe Kategorie von Nachteilen gehört, dass aus einigen Richtungen ein direkter Blick auf die Glühwendel der Glühlampe 4 möglich ist. Schließlich ist es ein Nachteil der bekannten Leuchte 1, dass diese nur eine relativ geringe Effizienz aufweist, da der Reflektor 6 mit seiner Form eines schmalen Bandes nur einen geringen Raumwinkel um die Wendel der Glühlampe 4 erfasst. Dies erzwingt die Verwendung einer Lampe 4 hoher Leistung, was wiederum zu relativ großer Wärmeentwicklung führt. Furthermore, it is a disadvantage of the known from the prior art lamp 1 that the appearance of the lamp 1 appears relatively inhomogeneous when switched on. In the example off 1 sees a viewer, for example, from 30 ° laterally only a side wing of the reflector 6 to shine. In the same category of disadvantages heard that from some directions a direct view of the filament of the incandescent lamp 4 is possible. Finally, it is a disadvantage of the known lamp 1 in that this only has a relatively low efficiency, since the reflector 6 with its shape of a narrow band only a small solid angle around the filament of the light bulb 4 detected. This forces the use of a lamp 4 high performance, which in turn leads to relatively large heat generation.

Zusammenfassend kann also gesagt werden, dass bei der aus dem Stand der Technik bekannten Leuchte 1 der Designwunsch nach kleinen weißen Lichtaustrittsfenstern 7 eine Vielzahl von Problemen verursacht, die im Stand der Technik zwar größtenteils gelöst werden können, die erforderlichen Maßnahmen jedoch sehr aufwendig und teuer sind. In summary, it can be said that in the known from the prior art lamp 1 the design wish for small white light emission windows 7 causes a variety of problems that can be largely solved in the prior art, however, the necessary measures are very complicated and expensive.

Hier soll die vorliegende Erfindung Abhilfe schaffen. Es wird eine Kraftfahrzeugleuchte vorgeschlagen, die relativ kostengünstig in der Herstellung ist und gleichzeitig durch ein relativ kleines Lichtaustrittsfenster, das insbesondere eine geringe Höhe im Vergleich zur Breite aufweist, eine vorgegebene Lichtverteilung mit relativ hohen Beleuchtungsstärkewerten in relativ großen horizontalen Winkelbereichen realisieren kann. Insbesondere ist die erfindungsgemäße Kraftfahrzeugleuchte als eine Rückfahrleuchte ausgebildet. Here, the present invention is intended to remedy this situation. A motor vehicle lamp is proposed which is relatively inexpensive to produce and at the same time can realize a predetermined light distribution with relatively high illuminance values in relatively large horizontal angle ranges by means of a relatively small light exit window, which in particular has a small height compared to the width. In particular, the motor vehicle lamp according to the invention is designed as a reversing lamp.

In 3 ist eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Lichtleiterelement-Anordnung 10 der erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugleuchte dargestellt. 4a zeigt eine Draufsicht, 4b eine Frontalansicht auf die Lichtaustrittsfläche, 4c eine Seitenansicht und 4d eine rückwärtige Ansicht auf die erfindungsgemäße Lichtleiterelement-Anordnung 10 aus 3. Sie umfasst in dem dargestellten Beispiel drei nebeneinander angeordnete Lichtleiterelemente 11 mit rechteckigem Querschnitt, die jeweils eine Längsachse 12 aufweisen, die auch Symmetrieachse sein kann. Bei zwei von drei Lichtleiterelementen 11 haben die Einzelelemente keine Achsensymmetrie zu der Längsachse 12. Bevorzugt ist mindestens ein Lichtleiterelement 11 mit der Längsachse 12 als Symmetrieachse. Die Lichtleiterelemente 11 sind in ihrem vorderen Bereich miteinander verbunden, sodass sie eine gemeinsame integrale Einheit bilden. In 3 is a perspective view of a light guide element assembly according to the invention 10 illustrated the motor vehicle lamp according to the invention. 4a shows a plan view, 4b a frontal view of the light exit surface, 4c a side view and 4d a rear view of the light guide element arrangement according to the invention 10 out 3 , It comprises in the illustrated example three juxtaposed light guide elements 11 with rectangular cross section, each having a longitudinal axis 12 have, which can also be symmetry axis. For two out of three light guide elements 11 the individual elements have no axial symmetry to the longitudinal axis 12 , At least one light guide element is preferred 11 with the longitudinal axis 12 as symmetry axis. The light guide elements 11 are connected together in their front area so that they form a common integral unit.

Erfindungsgemäße Lichtleiterelemente 11 sind bspw. in 12 gezeigt. Die einzelnen Lichtleiterelemente 11 sind plattenförmig ausgebildet und bestehen aus einem transparenten Material, dessen Grenzflächen zu Luft totalreflektierend wirken können, beispielsweise Glas oder Kunststoff. Jedes Lichtleiterelement 11 weist an einem rückwärtigen Ende eine Lichteintrittsfläche 13 auf, über die von einer Lichtquelle 14 ausgesandtes Licht einkoppelt wird. Die Lichtquelle 14 umfasst eine oder mehrere Leuchtdioden (LEDs). Ferner umfasst jedes Lichtleiterelement 11 an einem vorderen Ende eine Lichtaustrittsfläche 15. Die Lichtaustrittsflächen 15 der nebeneinander angeordneten Lichtleiterelemente 11 der Lichtleiterelement-Anordnung 10 aus den 3 und 4 bilden eine einzige gemeinsame Lichtaustrittsfläche. In das Lichtleiterelement 11 eingekoppeltes Licht der Lichtquelle 14 wird über die Lichtaustrittsfläche 15 aus dem Lichtleiterelement 11 ausgekoppelt. Die Längsachse 12 verläuft von der Lichteintrittsfläche 13 zu der Lichtaustrittsfläche 15 des Lichtleiterelements 11. Zwischen der Lichteintrittsfläche 13 und der Lichtaustrittsfläche 15 sind mehrere seitliche Grenzflächen 16 angerordnet, die eingekoppeltes Licht in dem Lichtleiterelement 11 entlang der Längsachse 12 von der Lichteintrittsfläche 13 zu der Lichtaustrittsfläche 15 mittels Totalreflexion propagieren. Eine Dicke des Lichtleiterelements 11 nimmt sowohl in einem horizontalen Querschnitt (vergleiche 12a und 4a) als auch in einem vertikalen Querschnitt (vergleiche 12b, 12c und 4c) von der Lichteintrittsfläche 13 zu der Lichtaustrittsfläche 15 hinzu. Die ebenfalls totalreflektierende Ober- und Unterseite eines Lichtleiterelements 11 ist mit dem Bezugszeichen 17 bezeichnet. Inventive light guide elements 11 are, for example, in 12 shown. The individual light guide elements 11 are plate-shaped and made of a transparent material whose interfaces can be totally reflective to air, such as glass or plastic. Each light guide element 11 has a light entry surface at a rear end 13 on, over from a light source 14 emitted light is coupled. The light source 14 includes one or more light emitting diodes (LEDs). Furthermore, each light guide element comprises 11 at a front end a light exit surface 15 , The light exit surfaces 15 the juxtaposed light guide elements 11 the light guide element arrangement 10 from the 3 and 4 form a single common light exit surface. In the light guide element 11 coupled light of the light source 14 is over the light exit surface 15 from the light guide element 11 decoupled. The longitudinal axis 12 runs from the light entry surface 13 to the light exit surface 15 of the light guide element 11 , Between the light entry surface 13 and the light exit surface 15 are several lateral interfaces 16 ordered, the coupled-in light in the light guide element 11 along the longitudinal axis 12 from the light entry surface 13 to the light exit surface 15 Propagate by total reflection. A thickness of the light guide element 11 takes both in a horizontal cross section (cf. 12a and 4a ) as well as in a vertical cross-section (cf. 12b . 12c and 4c ) from the light entry surface 13 to the light exit surface 15 added. The also totally reflecting top and bottom of a light guide element 11 is with the reference numeral 17 designated.

Die erfindungsgemäße Lichtleiterelement-Anordnung 10 kann eine besonders hohe Effizienz erreichen. Es hat sich gezeigt, dass über 50 % des von den Leuchtdioden 14 abgestrahlten Lichts zum Erreichen der in 2 dargestellten gesetzlichen Vorgaben der Lichtverteilung beitragen. Die Lichtleiterelement-Anordnung 10 weist mehrere, in dem dargestellten Beispiel der 3 und 4 drei im Wesentlichen identische einstückig aneinander gefügte Lichtleiterelemente 11 auf. Die Eintrittsfläche 13 eines Lichtleiterelements 11 ist jeweils einer oder mehreren Leuchtdioden 14 zugeordnet. Die Längsachsen 12 der Lichtleiterelemente 11 verlaufen vorzugsweise parallel zur Fahrbahn, auf der ein mit der erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugleuchte versehenes Kraftfahrzeug fährt. Eine Hauptabstrahlrichtung der Kraftfahrzeugleuchte mit der Lichtleiterelement-Anordnung 10 geht vorzugsweise in Richtung 0° (horizontal/vertikal). Über die Zunahme der Dicke (vertikal) der Lichtleiterelemente 11 und der Breite (horizontal) der Lichtleiterelemente 11 lassen sich die vertikale und die horizontale Breite und die Form des abgestrahlten Lichtbündels in horizontaler und vertikaler Richtung unabhängig voneinander steuern. In dem dargestellten Beispiel, von dem in 6 die Lichtstärkeverteilung in einem Horizontalschnitt (6a) und in einem Vertikalschnitt (6b) dargestellt ist, wurde sowohl horizontal wie auch vertikal ein Plateau von –10° bis +10° realisiert, das bis 20° auf etwa 0 cd abfällt (vgl. Vertikalschnitt in 6b). Wenn die Lichtstärkeverteilung im Horizontalschnitt genauso wäre, könnte die gesetzliche Vorgabe bei 45° horizontal eine Lichtstärke von 15 cd zu erreichen, nicht erzielt werden.The light guide element arrangement according to the invention 10 can achieve a particularly high efficiency. It has been shown that over 50% of the light-emitting diodes 14 radiated light to reach the in 2 contribute to the legal requirements of light distribution. The light guide element arrangement 10 has several, in the example shown the 3 and 4 three in the Substantially identical light guide elements joined together in one piece 11 on. The entrance area 13 a light guide element 11 is in each case one or more light-emitting diodes 14 assigned. The longitudinal axes 12 the light guide elements 11 preferably run parallel to the road on which drives a provided with the motor vehicle lamp according to the invention motor vehicle. A main emission direction of the motor vehicle light with the light guide element arrangement 10 preferably goes in the direction of 0 ° (horizontal / vertical). About the increase in the thickness (vertical) of the optical fiber elements 11 and the width (horizontal) of the optical fiber elements 11 The vertical and horizontal widths and the shape of the emitted light beam can be controlled independently of one another in the horizontal and vertical directions. In the example shown, of which in 6 the light intensity distribution in a horizontal section ( 6a ) and in a vertical section ( 6b ), both horizontally and vertically, a plateau of -10 ° to + 10 ° was realized, which drops to about 0 cd to 20 ° (see vertical section in 6b ). If the light intensity distribution in the horizontal section were the same, the legal requirement for a horizontal light intensity of 15 cd at 45 ° could not be achieved.

Aus diesem Grund sind in den Seitenwänden 16 der Lichtleiterelemente 11 Vertiefungen oder Einschnitte 18 eingebracht, die dafür sorgen, dass auf sie auftreffendes Licht in den Bereich von 20° bis 45° (und darüber hinaus sogar bis 60°) jeweils horizontal gelenkt wird. Erst durch die Vertiefungen beziehungsweise Einschnitte 18 in den Seitenwänden 16 der Lichtleiterelemente 11 können die gesetzlichen Vorgaben an die Lichtstärke bei 45° horizontal und darüber hinaus erreicht werden. Für diesen Fall ist beispielsweise in 6a die Lichtstärkeverteilung im Horizontalschnitt dargestellt. Es ist deutlich zu erkennen, dass die Lichtstärkeverteilung jenseits von +/–20° horizontal eben gerade nicht abrupt auf etwa 0 cd abfällt, sondern einen Wert von etwa 40 cd bei +/–20° horizontal bis etwa +/–40° horizontal beibehält, der dann langsam auf etwa 20 cd bei +/–60° horizontal abfällt und darüber hinaus auf etwa Null absinkt.Because of this, in the sidewalls 16 the light guide elements 11 Depressions or incisions 18 are introduced, which ensure that incident light is directed horizontally in the range of 20 ° to 45 ° (and moreover even to 60 °). Only through the depressions or incisions 18 in the side walls 16 the light guide elements 11 The legal requirements for the light intensity at 45 ° horizontally and beyond can be achieved. For this case, for example, in 6a the light intensity distribution shown in horizontal section. It can clearly be seen that the light intensity distribution does not abruptly drop to approximately 0 cd horizontally just beyond +/- 20 ° horizontally, but instead maintains a value of approximately 40 cd at +/- 20 ° horizontally to approximately +/- 40 ° horizontally , which then drops slowly to about 20 cd at +/- 60 ° horizontally and moreover drops to about zero.

Die Form der Vertiefungen beziehungsweise Einschnitte 18 im Horizontalschnitt (vergleiche 4a) kann kreisförmig, elliptisch, hyperbolisch, sinusförmig sein oder die Form eines Polynoms oder eine Freiform aufweisen. Die Verlängerung der Seitenwände 16 ohne Vertiefungen beziehungsweise Einschnitte 18 sind in 4a gestrichelt eingezeichnet und mit dem Bezugszeichen 16' bezeichnet. In diesen Bereichen 16' bilden die Vertiefungen beziehungsweise Einschnitte 18 seitlich in das Innere des Lichtleiterelements 11 hineinragende Spiegelflächen, an denen die auftreffenden Lichtstrahlen zu größeren horizontalen Winkeln hin umgelenkt werden. Das Licht kann an diesen Spiegelflächen entweder durch Totalreflexion oder durch Spiegelreflexion reflektiert werden.The shape of the depressions or incisions 18 in horizontal section (compare 4a ) may be circular, elliptical, hyperbolic, sinusoidal, or polynomial or freeform. The extension of the side walls 16 without depressions or incisions 18 are in 4a dashed lines and with the reference numeral 16 ' designated. in these areas 16 ' form the depressions or incisions 18 laterally into the interior of the light guide element 11 projecting mirror surfaces, where the incident light beams are deflected to larger horizontal angles. The light can be reflected at these mirror surfaces either by total reflection or mirror reflection.

In 5 ist die Lichtleiterelement-Anordnung 10 aus 4a gezeigt, wobei für das mittlere Lichtleiterelement 11 beispielhaft Strahlengänge des Lichts eingezeichnet wurden. Dort wird deutlich, dass die nach innen in das Innere des Lichtleiterelements 11 ragenden Vertiefungen beziehungsweise Einschnitte 18 gekrümmte Spiegelflächen bilden, wobei auf die Spiegelflächen auftreffende Lichtbündel aus nahezu parallelem Licht bestehen und nach der Reflexion an den Spiegelfläche eine Bündelweite (nach Brechung an der Lichtaustrittsfläche 15) von mindestens 30° aufweisen. Der Ort, an dem die gekrümmten Spiegelflächen der Vertiefungen beziehungsweise Einschnitte 18 angeordnet sind, sollte möglichst nahe an der Lichtaustrittsfläche 15 liegen, um zu verhindern, dass die an den Spiegelflächen reflektierten Lichtstrahlen erneut und unerwünschterweise auf die parallelisierenden Seitenflächen 16 der Lichtleiter 11 treffen können. Besonders bevorzugt sind die Vertiefungen beziehungsweise Einschnitte 18 in Lichtausbreitungsrichtung hinter der Mitte der Längsachse 12 des Lichtleiterelements 11 angeordnet, so dass die Lichtstrahlen nicht noch einmal an den Seitenflächen 16 reflektiert werden.In 5 is the light guide element arrangement 10 out 4a shown, wherein for the middle light guide element 11 exemplary ray paths of the light were drawn. There it becomes clear that the inward into the interior of the light guide element 11 protruding depressions or incisions 18 form curved mirror surfaces, wherein on the mirror surfaces incident light beam consist of nearly parallel light and after reflection to the mirror surface a bundle width (after refraction at the light exit surface 15 ) of at least 30 °. The place where the curved mirror surfaces of the depressions or incisions 18 are arranged as close as possible to the light exit surface 15 lie to prevent the reflected light rays on the mirror surfaces again and undesirably on the parallelizing side surfaces 16 the light guide 11 can meet. Particularly preferred are the depressions or incisions 18 in the light propagation direction behind the middle of the longitudinal axis 12 of the light guide element 11 arranged so that the light rays do not touch the side surfaces again 16 be reflected.

In 7 ist die gesamte Lichtaustrittsfläche 15 der Lichtleiterelement-Anordnung 10 aus 3 gezeigt. In 7a ist die Leuchtdichteverteilung über die gesamte Lichtaustrittsfläche 15 der Lichtleiterelement-Anordnung 10 in einem Horizontalschnitt gezeigt. In 7b ist das äußere Erscheinungsbild der Lichtleiterelement-Anordnung 10 im eingeschalteten Zustand wiedergegeben. Man erkennt deutlich, dass das Licht je Lichtleiterelement 11 eine relativ homogen ausgeleuchtete Fläche auf der Lichtaustrittsfläche 15 erzeugt, wobei die ausgeleuchteten Flächen zueinander beabstandet angeordnet sind. Selbstverständlich wäre es auch denkbar, dass die ausgeleuchteten Flächen der Lichtleiterelemente 11 auf der Lichtaustrittsfläche 15 ineinander übergehen.In 7 is the entire light exit surface 15 the light guide element arrangement 10 out 3 shown. In 7a is the luminance distribution over the entire light exit surface 15 the light guide element arrangement 10 shown in a horizontal section. In 7b is the external appearance of the optical fiber element array 10 played in the switched-on state. It can be clearly seen that the light per light guide element 11 a relatively homogeneously illuminated surface on the light exit surface 15 generated, wherein the illuminated surfaces are arranged spaced from each other. Of course, it would also be conceivable that the illuminated surfaces of the light guide elements 11 on the light exit surface 15 merge.

In 8 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Lichtleiterelement-Anordnung 20 dargestellt. Um die in 6b gezeigte Lichtverteilung im Vertikalschnitt näher an die in 2 gezeigten Vorgaben, insbesondere um höhere Werte auf und unterhalb von vertikal 0° zu erzielen, wurde ein Teilbereich 21 der Lichtaustrittsfläche 15 abgeschrägt, sodass das Licht, das die Lichtleiterelemente 11 durch diesen Flächenbereich 21 verlässt, vertikal nach unten abgelenkt wird. Insbesondere verläuft der Bereich 21 entlang eines oberen Rands der Lichtaustrittsfläche 15 und ist oben nach hinten geneigt. In 9 ist die auf diese Weise erzeugte Lichtverteilung im Vertikalschnitt gezeigt. Im Vergleich zu der Lichtverteilung aus 6b erkennt man, dass diese nun nicht mehr symmetrisch zu vertikal 0° ist und dass die Bereiche größter Lichtintensitätswerte nach unterhalb vertikal 0° verschoben worden sind. Das Abschrägen eines Teilbereichs 21 der Lichtaustrittsflächen 15 kann auf unterschiedliche Bereiche der Lichtaustrittsfläche 15 angewendet werden. In dem oder den Teilbereich(en) 21 können statt einer auch mehrere, um unterschiedlich oder gleich große Winkel geneigte Ebenen oder beliebig gekrümmte Flächenbereiche erzeugt werden. Auf diese Weise kann die realisierte Lichtverteilung im Vertikalschnitt (vergleiche 9) nahezu beliebig variiert und den gesetzlichen Vorgaben angepasst werden.In 8th is a further embodiment of a light guide element arrangement according to the invention 20 shown. To the in 6b shown light distribution in vertical section closer to the in 2 shown, in particular to achieve higher values at and below vertical 0 °, became a subarea 21 the light exit surface 15 bevelled so that the light that the light guide elements 11 through this area 21 leaves, is deflected vertically downwards. In particular, the area runs 21 along an upper edge of the light exit surface 15 and is tilted to the top. In 9 the light distribution generated in this way is shown in vertical section. Compared to the light distribution off 6b one recognizes that this is no longer symmetrical to vertical 0 ° and that the areas of greatest light intensity values have been shifted to below 0 ° vertically. The chamfering of a partial area 21 the light exit surfaces 15 can affect different areas of the light exit surface 15 be applied. In the section (s) 21 Instead of a plurality of planes inclined at different or equal angles, or arbitrarily curved surface areas can be generated. In this way, the realized light distribution in vertical section (cf. 9 ) varied almost arbitrarily and adapted to the legal requirements.

Die in 8 dargestellte abgeschrägte Fläche 21 kann auch dazu verwendet werden, Licht in eine vorgegebene Richtung abzustrahlen, wenn das Lichtleiterelement 11 beziehungsweise Lichtleiterelement-Anordnung 10 nicht parallel zur Fahrbahn steht, das heißt, die Längsachsen 12 schräg zur Fahrbahn verlaufen. Analog wäre es auch möglich, einen nicht parallel zur Fahrtrichtung eingebauten Lichtleiter 11 beziehungsweise eine entsprechende Lichtleiterelement-Anordnung 10 zu korrigieren, sodass das von dieser abgestrahlte Licht in die gewünschte beziehungsweise gesetzlich vorgegebene Richtung abgestrahlt wird.In the 8th shown beveled surface 21 can also be used to emit light in a predetermined direction when the light guide element 11 or light guide element arrangement 10 not parallel to the roadway, that is, the longitudinal axes 12 run obliquely to the roadway. By analogy, it would also be possible to have a light guide which was not installed parallel to the direction of travel 11 or a corresponding light guide element arrangement 10 to correct, so that the light emitted by this light is emitted in the desired or statutory direction.

In 10 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Lichtleiterelement-Anordnung 30 dargestellt. Dabei wurde der abgeschrägte Flächenbereich 21 aus dem Ausführungsbeispiel aus 8 mit optisch wirksamen Elemente 31 versehen, die das durch den Flächenbereich 21 hindurchtretende Licht horizontal streuen. In dem Beispiel aus 10 sind die optisch wirksamen Elemente 31 als sägezahnartige Prismen ausgebildet, die derart auf dem Flächenbereich 21 angeordnet sind, dass deren Längsachsen 32 in vertikaler Richtung verlaufen. Die Längsachsen 32 können parallel oder schräg zueinander verlaufen. Durch die Prismen kann ein unmittelbar hinter dem Kraftfahrzeug liegender Bodenbereich nicht oder nur schwach beleuchtet werden. Das nach unten gerichtete Licht wird zusätzlich seitlich abgelenkt, da dieser unmittelbar hinter dem Fahrzeug liegende Bodenbereich bei den meisten Fahrzeugen vom Fahrer sowieso nicht eingesehen werden kann. Bei einer angenommenen Anbauhöhe einer Rückfahrleuchte von 50 cm verläuft die vertikal –10°-Linie circa 2,8 m hinter dem Fahrzeug. Die –5°-Linie verläuft 5,7 m hinter dem Fahrzeug. Über die Eindringtiefe zwischen den einzelnen optisch wirksamen Elementen 31 kann eingestellt werden, welcher Anteil der hindurchtretenden Lichtstrahlen seitlich abgelenkt wird. In 10 is a further embodiment of a light guide element arrangement according to the invention 30 shown. This was the tapered surface area 21 from the embodiment 8th with optically active elements 31 provided by the surface area 21 scatter light passing horizontally. In the example off 10 are the optically active elements 31 formed as sawtooth prisms, which are so on the surface area 21 are arranged, that their longitudinal axes 32 run in the vertical direction. The longitudinal axes 32 can be parallel or oblique. Due to the prisms, a floor area immediately behind the motor vehicle can not be illuminated or only weakly illuminated. The downward light is also deflected laterally, as this lying directly behind the vehicle floor area for most vehicles by the driver anyway can not be viewed. Assuming a mounting height of a reversing light of 50 cm, the vertical -10 ° line runs approximately 2.8 m behind the vehicle. The -5 ° line is 5.7 m behind the vehicle. About the penetration depth between the individual optically active elements 31 can be adjusted, which portion of the passing light rays is deflected laterally.

In 11 ist eine erfindungsgemäße Lichtleiterelement-Anordnung 10, 20, 30 schematisch in einer Draufsicht gezeigt. Anhand der 11 soll erläutert werden, wie in einem Fall einer starken Pfeilung der Leuchte, wie dies bei modernen stromlinienförmigen Kraftfahrzeugen häufig der Fall ist, die Lichtleiterelement-Anordnung 10 ausgebildet werden kann. Die drei gestrichelten, aus der Lichtleiterelement-Anordnung 10, 20, 30 abgegebenen Lichtstrahlen 32 haben die Richtung 0° (horizontal/ vertikal), das heißt parallel zur Fahrbahn und entgegengesetzt zur Fahrtrichtung. Die Lichtaustrittsflächen 15 der Lichtleiterelemente 11 sind schematisch Linie eingezeichnet. Die entsprechenden Lichtstrahlen vor dem Lichtaustritt (sie treten unter Brechung durch die Austrittsflächen 15 aus den Lichtleitern 11 aus) sind mit einer dünnen Linie durchgezogen eingezeichnet und entsprechen jeweils den Längs- oder Symmetrieachsen 12. Die drei Lichtleiterelemente 11 sind also nicht mehr parallel zueinander angeordnet, sie sind nicht mehr gleich lang und werden am Ende an den Lichteintrittsflächen 13 so abgeschnitten, dass die Leuchtdioden 14 auf einer gemeinsamen ebenen Platine angeordnet werden können. Dadurch können Kosten eingespart werden. Ansonsten werden die Lichtleiter 11 wie in den bisherigen Ausführungsbeispielen realisiert. In 11 is a light guide element arrangement according to the invention 10 . 20 . 30 shown schematically in a plan view. Based on 11 will be explained, as in a case of a strong sweep of the lamp, as is often the case in modern streamlined motor vehicles, the light guide element assembly 10 can be trained. The three dashed, from the light guide element arrangement 10 . 20 . 30 emitted light rays 32 have the direction 0 ° (horizontal / vertical), ie parallel to the road and opposite to the direction of travel. The light exit surfaces 15 the light guide elements 11 are schematically drawn line. The corresponding light rays before the light exit (they occur by refraction through the exit surfaces 15 from the light guides 11 from) are drawn through with a thin line and correspond to the longitudinal or symmetry axes 12 , The three light guide elements 11 So they are no longer parallel to each other, they are no longer the same length and are at the end of the light entry surfaces 13 so cut off that the light emitting diodes 14 can be arranged on a common planar board. This can save costs. Otherwise, the light guides 11 as realized in the previous embodiments.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die jedoch nicht in den Figuren dargestellt ist, müssen die einzelnen Lichtleiter 11 der Lichtleiterelement-Anordnung 10, 20, 30 nicht zwangsläufig in einer gemeinsamen Horizontalebene angeordnet sein. Stattdessen wäre es denkbar, dass die Längsachsen 12 der Lichtleiterelemente 11 auf einer gewölbten Fläche angeordnet sind, sodass sich statt einer rechteckigen Lichtaustrittsfläche 15 eine gebogene Fläche ergibt. Dadurch ergeben sich neue Freiheitsgrade hinsichtlich des Designs der Leuchte. Die Befestigung der Lichtleiter 11 beziehungsweise der Lichtleiterelement-Anordnung 10 in dem Gehäuse einer Kraftfahrzeugleuchte erfolgt vorzugsweise im Bereich der Vertiefungen beziehungsweise Einschnitte 18. According to a further embodiment of the present invention, but not shown in the figures, the individual optical fibers 11 the light guide element arrangement 10 . 20 . 30 not necessarily arranged in a common horizontal plane. Instead, it would be conceivable that the longitudinal axes 12 the light guide elements 11 arranged on a curved surface, so that instead of a rectangular light exit surface 15 gives a curved surface. This results in new degrees of freedom with regard to the design of the luminaire. The fastening of the light guides 11 or the light guide element arrangement 10 in the housing of a motor vehicle lamp is preferably carried out in the region of the depressions or incisions 18 ,

Die dort vorgesehenen Spiegelflächen sind entweder durch Totalreflexion realisiert oder aber die Spiegelflächen sind mit einer spiegelnden Beschichtung versehen, in deren Schatten die Befestigungselemente für die Lichtleiterelemente 11 beziehungsweise die Lichtleiterelement-Anordnung 10 angeordnet sein können, ohne dass dadurch die optische Eigenschaften der Lichtleiterelement-Anordnung 10, 20, 30 beeinträchtigt würden.The mirror surfaces provided there are either realized by total reflection or the mirror surfaces are provided with a reflective coating in the shade of the fasteners for the light guide elements 11 or the light guide element arrangement 10 can be arranged without thereby affecting the optical properties of the optical fiber element arrangement 10 . 20 . 30 would be affected.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102010048660 A1 [0004] DE 102010048660 A1 [0004]

Claims (14)

Plattenförmiges Lichtleiterelement (11) aus einem transparenten totalreflektierenden Material mit einer Lichteintrittsfläche (13), über die von einer Lichtquelle (14) ausgesandtes Licht einkoppelbar ist, mindestens einer Lichtaustrittsfläche (15), über die eingekoppeltes Licht aus dem Lichtleiterelement (11) auskoppelbar ist, einer Längsachse (12) von der Lichteintrittsfläche (13) zu der Lichtaustrittsfläche (15), und mehreren zwischen der Lichteintrittsfläche (13) und der Lichtaustrittsfläche (15) angeordneten totalreflektierenden Seitenflächen (16; 17), die eingekoppeltes Licht in dem Lichtleiterelement (11) entlang der Längsachse (12) von der Lichteintrittsfläche (13) zu der Lichtaustrittsfläche (15) mittels Totalreflexion propagieren, wobei eine Dicke des Lichtleiterelements (11) sowohl in einem horizontalen Querschnitt als auch in einem vertikalen Querschnitt von der Lichteintrittsfläche (13) zu der Lichtaustrittsfläche (15) zunimmt, dadurch gekennzeichnet, dass in dem horizontalen Querschnitt betrachtet beabstandet zu der Lichteintrittsfläche (13) an gegenüberliegenden Seitenflächen (16) nach innen in das Lichtleiterelement (11) ragende Vertiefungen (18) derart ausgestaltet sind, dass sie eine horizontale Streuung des auftreffenden Lichts bewirken. Plate-shaped light guide element ( 11 ) of a transparent total reflecting material having a light entry surface ( 13 ) from a light source ( 14 ) emitted light can be coupled, at least one light exit surface ( 15 ), via the coupled-in light from the light guide element ( 11 ), a longitudinal axis ( 12 ) from the light entry surface ( 13 ) to the light exit surface ( 15 ), and several between the light entry surface ( 13 ) and the light exit surface ( 15 ) arranged total reflecting side surfaces ( 16 ; 17 ), the coupled light in the light guide element ( 11 ) along the longitudinal axis ( 12 ) from the light entry surface ( 13 ) to the light exit surface ( 15 ) propagate by total reflection, wherein a thickness of the light guide element ( 11 ) in both a horizontal cross section and in a vertical cross section of the light entry surface ( 13 ) to the light exit surface ( 15 ), characterized in that viewed in the horizontal cross-section spaced from the light entry surface ( 13 ) on opposite side surfaces ( 16 ) inwardly into the light guide element ( 11 ) protruding depressions ( 18 ) are designed such that they cause a horizontal scattering of the incident light. Lichtleiterelement (11) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vertiefungen (18) in dem horizontalen Querschnitt derart zwischen der Lichteintrittsfläche (13) und der Lichtaustrittsfläche (15) angeordnet und ausgebildet sind, dass auf die Vertiefungen (18) treffendes Licht die Lichtaustrittsfläche (15) ohne weitere Totalreflexion an einer der in dem horizontalen Querschnitt vorhandenen Seitenflächen (16) erreicht. Light guide element ( 11 ) according to claim 1, characterized in that the depressions ( 18 ) in the horizontal cross section in such a way between the light entry surface ( 13 ) and the light exit surface ( 15 ) are arranged and formed that on the wells ( 18 ) incident light the light exit surface ( 15 ) without further total reflection at one of the lateral surfaces ( 16 ) reached. Lichtleiterelement (11) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Vertiefungen (18) spiegelbildlich zur Längsachse (12) des Lichtleiterelements (11) ausgebildet sind.Light guide element ( 11 ) according to claim 1 or 2, characterized in that the depressions ( 18 ) mirror image to the longitudinal axis ( 12 ) of the light guide element ( 11 ) are formed. Lichtleiterelement (11) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Vertiefungen (18) in dem horizontalen Querschnitt kreisförmig, elliptisch, hyperbolisch, sinusförmig, als ein Polynom, als eine Freiformkurve, als eine dieser durch mehrere Geraden angenäherten Formen oder als eine durch mehrere dieser Formen abschnittsweise zusammengesetzte Form ausgebildet ist.Light guide element ( 11 ) according to one of claims 1 to 3, characterized in that the depressions ( 18 ) in the horizontal cross section is circular, elliptical, hyperbolic, sinusoidal, formed as a polynomial, as a freeform curve, as one of these shapes approximated by a plurality of straight lines, or as a shape sectioned by a plurality of these shapes. Lichtleiterelement (11) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Vertiefungen (18) in einem vertikalen Schnitt senkrecht zu der Längsachse (12) jeweils als eine Gerade ausgebildet sind. Light guide element ( 11 ) according to one of claims 1 to 4, characterized in that the depressions ( 18 ) in a vertical section perpendicular to the longitudinal axis ( 12 ) are each formed as a straight line. Lichtleiterelement (11) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Vertiefungen (18) in dem horizontalen Querschnitt derart ausgebildet sind, dass auf die Vertiefungen (18) treffendes weitgehend paralleles Licht nach dem Auskoppeln aus dem Lichtleiterelement (11) durch die Lichtaustrittsfläche (15) eine Bündelweite von mindestens 30° aufweist.Light guide element ( 11 ) according to one of claims 1 to 5, characterized in that the depressions ( 18 ) are formed in the horizontal cross-section such that the recesses ( 18 ) striking largely parallel light after coupling out of the light guide element ( 11 ) through the light exit surface ( 15 ) has a bundle width of at least 30 °. Lichtleiterelement (11) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass in dem vertikalen Querschnitt entlang der Längsachse (12) des Lichtleiterelements (11) betrachtet mindestens ein Teilbereich (21) der Lichtaustrittsfläche (15) des Lichtleiterelements (11) abgeschrägt ist.Light guide element ( 11 ) according to one of claims 1 to 6, characterized in that in the vertical cross-section along the longitudinal axis ( 12 ) of the light guide element ( 11 ) considers at least one subarea ( 21 ) of the light exit surface ( 15 ) of the light guide element ( 11 ) is bevelled. Lichtleiterelement (11) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass in dem vertikalen Querschnitt entlang der Längsachse (12) des Lichtleiterelements (11) betrachtet mindestens ein Teilbereich der Lichtaustrittsfläche (15) des Lichtleiterelements (11) gewölbt ist.Light guide element ( 11 ) according to one of claims 1 to 7, characterized in that in the vertical cross section along the longitudinal axis ( 12 ) of the light guide element ( 11 ) considers at least a portion of the light exit surface ( 15 ) of the light guide element ( 11 ) is arched. Lichtleiterelement (11) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Teilbereich der Lichtaustrittsfläche (15) des Lichtleiterelements mit horizontal streuenden Streuelementen (31) ausgebildet ist.Light guide element ( 11 ) according to one of claims 1 to 8, characterized in that at least a portion of the light exit surface ( 15 ) of the light guide element with horizontally scattering scattering elements ( 31 ) is trained. Lichtleiterelement (11) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der mit horizontal streuenden Streuelementen (31) ausgebildete Teilbereich der Lichtaustrittsfläche (15) zumindest teilweise einem in dem vertikalen Querschnitt entlang der Längsachse (12) des Lichtleiterelements (11) betrachtet abgeschrägten oder gewölbten Teilbereich (21) der Lichtaustrittsfläche (15) entspricht.Light guide element ( 11 ) according to claim 9, characterized in that the with horizontally scattering scattering elements ( 31 ) formed portion of the light exit surface ( 15 ) at least partially in the vertical cross-section along the longitudinal axis ( 12 ) of the light guide element ( 11 ) considers beveled or domed portion ( 21 ) of the light exit surface ( 15 ) corresponds. Lichtleiterelement-Anordnung (10; 20; 30) umfassend mehrere Lichtleiterelemente (11), dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtleiterelement-Anordnung (10; 20; 30) mehrere nebeneinander angeordnete Lichtleiterelemente (11) nach einem der Ansprüche 1 bis 10 aufweist, wobei horizontale Querschnitte der Lichtleiterelemente (11) in einer gemeinsamen horizontalen Querschnittsfläche der Lichtleiterelement-Anordnung (10; 20; 30) liegen. Light guide element arrangement ( 10 ; 20 ; 30 ) comprising a plurality of optical fiber elements ( 11 ), characterized in that the light guide element arrangement ( 10 ; 20 ; 30 ) a plurality of juxtaposed light guide elements ( 11 ) according to any one of claims 1 to 10, wherein horizontal cross sections of the light guide elements ( 11 ) in a common horizontal cross-sectional area of the light guide element arrangement ( 10 ; 20 ; 30 ) lie. Lichtleiterelement-Anordnung (10; 20; 30) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtleiterelemente (11) der Lichtleiterelement-Anordnung (10; 20; 30) als ein einziges integrales Teil ausgebildet sind. Light guide element arrangement ( 10 ; 20 ; 30 ) according to claim 11, characterized in that the light guide elements ( 11 ) of the light guide element arrangement ( 10 ; 20 ; 30 ) are formed as a single integral part. Kraftfahrzeugleuchte umfassend eine Halbleiterlichtquelle (14) und mindestens ein plattenförmiges Lichtleiterelement aus einem transparenten totalreflektierenden Material, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Lichtleiterelement der Kraftfahrzeugleuchte als ein Lichtleiterelement (11) nach einem der Ansprüche 1 bis 10 oder als eine Lichtleiterelement-Anordnung (10; 20; 30) nach Anspruch 11 oder 12 ausgebildet ist.Motor vehicle lamp comprising a semiconductor light source ( 14 ) and at least one plate-shaped light guide element of a transparent total reflecting material, characterized in that the at least one light guide element of the motor vehicle light as a light guide element ( 11 ) according to one of claims 1 to 10 or as an optical waveguide element arrangement ( 10 ; 20 ; 30 ) is formed according to claim 11 or 12. Kraftfahrzeugleuchte nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Kraftfahrzeugleuchte zur Erzeugung eines Rückfahrlichts ausgebildet ist.Motor vehicle light according to claim 13, characterized in that the motor vehicle light is designed to generate a reversing light.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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