DE102018219690A1 - Beleuchtungsanordnung - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Beleuchtungsanordnung (10), mit einem Lichtleiter (12), dessen Lichteinkopplungsflächen (22; 24) an ihrer Außenseite optisch auf eine Lichtquelle (14; 16) hin ausgelegt sind und an ihrer Innenseite (26; 32) optisch auf die jeweils andere Lichtquelle (14; 16) hin ausgelegt sind.
Description
- Die Erfindung betrifft eine Beleuchtungsanordnung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1, sowie ein Fahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 7.
- Im Bereich der Lichttechnik, beispielsweise im Zusammenhang mit Fahrzeugen, besteht häufig die Anforderung, unterschiedliche Lichtfunktionen mit einer gemeinsamen Auskoppelfläche zu kombinieren.
- Bei bekannten Lösungen werden Effizienz und Homogenität wenigstens einer Lichtfunktion gegenüber einer anderen Lichtfunktion oft in ihrer Qualität vermindert. Dieses Problem tritt insbesondere dann auf, wenn beispielsweise Lichtquellen mit unterschiedlichen Farben zum Zwecke ihrer Überlagerung räumlich dicht beieinander angeordnet werden, um dann Licht in einen gemeinsamen Lichtleiter einzukoppeln.
- Die
DE 10 2010 056 313 A1 beschreibt eine Beleuchtungseinrichtung, bei der mehrere Lichtquellen mit einer gemeinsamen Vorsatzoptik angeordnet werden. Die Vorsatzoptik umfasst Bereiche, von denen einige im Fokus einer ersten Lichtquelle und einige im Fokus einer anderen Lichtquelle angeordnet sind. - Die
WO 2014/165890 A1 - Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine neue Beleuchtungsanordnung zu schaffen, mit der Licht mehrerer Lichtquellen miteinander gemischt werden kann, ohne dass die Qualität der Lichtfunktion darunter leidet und die zugleich besonders einfach aufgebaut sein soll.
- Die Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche 1 und 7 gelöst. Weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den übrigen, in den Unteransprüchen genannten Merkmalen.
- Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft eine Beleuchtungsanordnung, umfassend eine Lichtquelle und eine korrespondierende Lichtquelle sowie einen Lichtleiter, der eine Lichteinkopplungsfläche für Licht der Lichtquelle und eine korrespondierende Lichteinkopplungsfläche für Licht der korrespondierenden Lichtquelle umfasst.
- Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Lichteinkopplungsfläche an ihrer Innenseite einen korrespondierenden Totalreflexionsbereich für Licht der korrespondierenden Lichtquelle umfasst und die korrespondierende Lichteinkopplungsfläche an ihrer Innenseite einen Totalreflexionsbereich für Licht der Lichtquelle umfasst und dass Licht der Lichtquelle und Licht der korrespondierenden Lichtquelle durch Totalreflexion an eine gemeinsame Lichtauskopplungsfläche leitbar ist.
- Mit anderen Worten ausgedrückt wird also jede Lichteinkopplungsfläche an ihrer Außenseite optisch auf jeweils eine Lichtquelle hin ausgelegt und an ihrer Innenseite optisch auf die jeweils andere Lichtquelle hin ausgelegt. Auslegungsparameter sind dabei insbesondere die Relativposition und Orientierung der Lichtquellen zur Lichteinkopplungsfläche sowie die Abstrahlcharakteristiken der jeweiligen Lichtquelle. Hieraus lässt sich eine eindeutige Gestaltung der Lichteinkopplungsfläche ableiten, wobei ihre Innenseite entsprechend ein Negativ der Gestaltung ihrer Außenseite darstellt.
- Dies bietet den Vorteil, dass die Lichtquellen nahezu beliebig relativ zum Lichtleiter positioniert werden können. Im Inneren des Lichtleiters wird das Licht der Lichtquellen gleichsam homogen und effizient zur Lichtauskopplungsfläche geleitet. Mit beispielsweise zwei Lichtquellen lassen sich so nach außen hin beispielsweise drei Lichtfunktionen realisieren, nämlich durch Aktivierung lediglich der Lichtquelle, durch Aktivierung lediglich der korrespondierenden Lichtquelle oder durch Aktivierung der Lichtquelle und der korrespondierenden Lichtquelle. Aufgrund der homogenen Durchmischung des Lichts der unterschiedlichen Lichtquellen ergibt sich im letztgenannten Fall nach außen hin eine homogene Lichtfunktion ohne störende Intensitätskonzentrationen in Teilbereichen.
- Darüber hinaus ist der Lichtleiter, der beispielsweise auch einteilig sein kann, äußerst einfach gestaltet. Der Lichtleiter kann beispielsweise aus einem transparenten Kunststoff bestehen. Beispielsweise kann der Lichtleiter ein Kollimator oder eine totale interne Reflexionslinse (TIR-Linse) umfassen.
- Die Lichtquellen können beliebige Leuchtmittel umfassen und beispielsweise auch den Leuchtmitteln vorgelagerte Primäroptiken aufweisen. Auf diese Weise lässt sich Licht unterschiedlicher Farben sowie auch in seiner Abstrahlcharakteristik variables, beispielsweise diffuses oder kollimiertes Licht erzeugen und in den Lichtleiter einkoppeln.
- In bevorzugter Ausgestaltung der Beleuchtungsanordnung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Lichtleiter eine Vielzahl von Lichteinkopplungsflächen und korrespondierenden Lichteinkopplungsflächen umfasst.
- Mit anderen Worten ausgedrückt ist für zu mischendes Licht der Lichtquellen jeweils eine Vielzahl von Lichteinkopplungsflächen vorgesehen. So können rein exemplarisch zwei, drei, vier, fünf oder mehr Lichteinkopplungsflächen für Licht der Lichtquelle vorgesehen sein und ebenso viele Lichteinkopplungsflächen für Licht der korrespondierenden Lichtquelle vorgesehen sein.
- Somit lässt sich mit der Beleuchtungsanordnung der Erfindung flexibel das Licht mehrerer Lichtquellen mischen und dabei auch eine flächenmäßig große gemischte Lichtfunktion realisieren.
- Auch können beispielsweise mehrere Paare von Lichtquellen und korrespondierenden Lichtquellen nebeneinander mit jeweils einem zugehörigen Lichtleiter platziert werden. Der Lichtleiter kann dabei auch einteilig für alle Paare ausgebildet sein.
- In weiterhin bevorzugter Ausgestaltung der Beleuchtungsanordnung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Licht der Lichtquelle und das Licht der korrespondierenden Lichtquelle unterschiedliche Wellenlängen aufweisen.
- Die Wellenlängen können beispielsweise Farben entsprechen, die rein exemplarisch gelb und weiß sein können. Beispielsweise im Fahrzeugbereich lassen sich so vorteilhaft über die gemeinsame Lichtauskopplungsfläche beispielsweise ein Tagfahrlicht und ein Blinklicht realisieren.
- In weiterhin bevorzugter Ausgestaltung der Beleuchtungsanordnung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Lichtquelle und die korrespondierende Lichtquelle ungleichartige Lichtquellen sind.
- Die Lichtquellen können ungleichartig zum einen hinsichtlich ihrer Abstrahlcharakteristik, also diffus oder gerichtet sein, sowie auch hinsichtlich des physikalischen Funktionsprinzips, beispielsweise im Falle einer LED und einer Glühlampe.
- Solche ungleichartigen Lichtquellen sind mit konventionellen Lösungen kaum im Sinne einer Lichtfarbenmischung miteinander kombinierbar, da beispielsweise LEDs und Glühlampen bereits aus thermischen sowie Bauraumgründen einen gewissen Mindestabstand zueinander benötigen. Dieser kann mit der erfindungsgemäßen Beleuchtungsanordnung ohne Probleme eingehalten werden.
- Ebenso kann bei Verwendung größerer Primäroptiken, welche die Lichtquellen umfassen können, um beispielsweise eine diffuse oder gerichtete Abstrahlcharakteristik zu erzeugen, in einfach benötigtem Abstand nebeneinander angeordnet werden.
- In weiterhin bevorzugter Ausgestaltung der Beleuchtungsanordnung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Lichtquelle eine LED umfasst und die korrespondierende Lichtquelle eine Glühlampe umfasst.
- So lässt sich vorteilhaft, beispielsweise im Fahrzeugbereich, eine diffuse und warme Lichtbeleuchtung erzeugen und gleichzeitig eine hellere konzentrierte Lesebeleuchtung.
- In weiterhin bevorzugter Ausgestaltung der Beleuchtungsanordnung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Lichtquelle gerichtetes Licht zu erzeugen vermag und die korrespondierende Lichtquelle diffuses Licht zu erzeugen vermag.
- Ein zweiter Aspekt der Erfindung betrifft ein Fahrzeug mit einer erfindungsgemäßen Beleuchtungsanordnung gemäß der vorhergehenden Beschreibung.
- Bei dem Fahrzeug kann es sich um ein beliebiges Fahrzeug, beispielsweise ein Kraftfahrzeug handeln.
- In bevorzugter Ausgestaltung des Fahrzeugs der Erfindung ist vorgesehen, dass über eine gemeinsame Lichtauskopplungsfläche der Beleuchtungsanordnung unterschiedliche Lichtfunktionen des Fahrzeugs erzeugbar sind.
- Die Lichtfunktionen des Fahrzeugs können Lichtfunktionen im Innenraum oder auch im Außenbereich des Fahrzeugs umfassen. Dabei kann, wie oben bereits angesprochen, eine Mischung diffusen und gerichteten Lichts und auch unterschiedlicher Farben erfolgen.
- In bevorzugter Ausgestaltung des Fahrzeugs der Erfindung ist vorgesehen, dass die Lichtfunktionen ein Blinklicht und ein Tagfahrlicht umfassen.
- Natürlich können auch andere Lichtfunktionen vorgesehen sein, wie beispielsweise Rückleuchten, Scheinwerfer oder auch eine dritte Bremsleuchte.
- In weiterhin bevorzugter Ausgestaltung des Fahrzeugs der Erfindung ist vorgesehen, dass die Lichtfunktionen ein gerichtetes Leselicht und eine diffuse Innenraumbeleuchtung umfassen.
- Die verschiedenen in dieser Anmeldung genannten Ausführungsformen der Erfindung sind, sofern im Einzelfall nicht anders ausgeführt, mit Vorteil miteinander kombinierbar.
- Die Erfindung wird nachfolgend in Ausführungsbeispielen anhand der zugehörigen Zeichnungen erläutert. Es zeigen:
-
1 eine erfindungsgemäße Beleuchtungsanordnung; -
2 eine erfindungsgemäße Beleuchtungsanordnung in einer weiteren Ausführungsform; -
3 eine erfindungsgemäße Beleuchtungsanordnung in einer weiteren Ausführungsform; und -
4 ein erfindungsgemäßes Fahrzeug; -
1 zeigt eine erfindungsgemäße Beleuchtungsanordnung10 . Diese ist lediglich abschnittsweise dargestellt und umfasst einen Lichtleiter12 sowie relativ zu dem Lichtleiter12 angeordnet eine Lichtquelle14 und eine korrespondierende Lichtquelle16 . - Exemplarisch handelt es sich bei der Lichtquelle
14 und auch der korrespondierenden Lichtquelle16 jeweils um eine LED40 . Licht der Lichtquelle18 ist vorliegend rein exemplarisch weiß und Licht der korrespondierenden Lichtquelle20 ist vorliegend rein exemplarisch gelb. Mit anderen Worten weisen diese also unterschiedliche Wellenlängen auf. - Der Lichtleiter
12 besteht vorliegend exemplarisch aus einem transparenten Kunststoff. Der Lichtleiter12 weist eine Lichteinkopplungsfläche22 für Licht der Lichtquelle18 sowie eine korrespondierende Lichteinkopplungsfläche24 für Licht der korrespondierenden Lichtquelle20 auf. - An ihrer Innenseite
26 weist die Lichteinkopplungsfläche22 einen korrespondierenden Totalreflexionsbereich28 auf. Somit kann Licht der korrespondierenden Lichtquelle20 zunächst über die korrespondierende Lichteinkopplungsfläche24 in den Lichtleiter12 eintreten und zu dem korrespondierenden Totalreflexionsbereich28 gelangen. Die Anordnung des Lichtleiters12 , der korrespondierenden Lichtquelle16 sowie die Gestaltung der korrespondierenden Lichteinkopplungsfläche24 und des korrespondierenden Totalreflexionsbereichs28 sind derart aufeinander abgestimmt, dass Licht der korrespondierenden Lichtquelle20 in Richtung einer gemeinsamen Lichtauskopplungsfläche30 umgelenkt wird. - Der Lichtleiter
12 weist darüber hinaus an einer Innenseite32 der korrespondierenden Lichteinkopplungsfläche24 einen Totalreflexionsbereich34 für Licht der Lichtquelle18 auf. Analog zu dem vorher Beschriebenen sind auch hier die Anordnung des Lichtleiters12 , der Lichtquelle14 sowie die Gestaltung der Lichteinkopplungsfläche22 und des Totalreflexionsbereichs34 derart aufeinander abgestimmt, dass das Licht der Lichtquelle18 zunächst durch die Lichteinkopplungsfläche22 in den Lichtleiter12 eintreten kann und dann an dem Totalreflexionsbereich34 in Richtung der gemeinsamen Lichtauskopplungsfläche30 umgelenkt wird. - Im Ergebnis erfolgt im Lichtleiter
12 also eine homogene Durchmischung des Lichts der Lichtquelle18 um das Licht der korrespondierenden Lichtquelle20 . Von außen her ist an der gemeinsamen Lichtauskopplungsfläche30 somit stets eine homogene Lichtfunktion36 sichtbar. Dies gilt unabhängig davon, ob entweder nur die Lichtquelle14 , nur die korrespondierende Lichtquelle16 oder beide Lichtquellen14 ,16 aktiviert sind. -
2 zeigt eine erfindungsgemäße Beleuchtungsanordnung10 in einer weiteren Ausführungsform. - Auch diese weist, wie in
1 beschrieben, die Lichtquelle14 und die korrespondierende Lichtquelle16 auf. - Im Unterschied zu der vorangegangenen Ausführungsform umfasst der Lichtleiter
12 hier jedoch eine Vielzahl von Lichteinkopplungsflächen22 und korrespondierenden Lichteinkopplungsflächen24 , rein exemplarisch jeweils fünf. - Somit ergibt sich eine Vielzahl von Lichtleitersegmenten
38 , vorliegend rein exemplarisch fünf Lichtleitersegmente38 , die nach dem in1 beschriebenen erfindungsgemäßen Prinzip ausgebildet sind. - Die in
2 erzeugte Lichtfunktion36 ist somit entsprechend großflächig. -
3 zeigt eine erfindungsgemäße Beleuchtungsanordnung10 in einer weiteren Ausführungsform. - Diese unterschiedet sich von den vorangehend beschriebenen Ausführungsformen dadurch, dass es sich bei den Lichtquellen
14 ,16 um ungleichartige Lichtquellen handelt. Die Lichtquelle14 ist wiederum in Form einer LED40 realisiert, wobei diese mit einer Kollimationsoptik42 kombiniert ist. - Die korrespondierende Lichtquelle
16 ist vorliegend als Glühlampe44 ausgebildet. - In der Folge vermag die Lichtquelle
14 gerichtetes Licht46 zu emittieren, wohingegen die korrespondierende Lichtquelle16 diffuses Licht48 aussendet. - Entsprechend lässt sich an der gemeinsamen Lichtauskopplungsfläche
30 eine Lichtfunktion36 erzeugen, die entweder durch gerichtetes Licht46 , diffuses Licht48 oder deren Mischung gebildet wird. -
4 zeigt schließlich ein erfindungsgemäßes Fahrzeug50 . Bei diesem handelt es sich exemplarisch um ein Kraftfahrzeug52 . - Das Fahrzeug
50 umfasst erfindungsgemäße Beleuchtungsanordnungen10 . Über diese sind unterschiedliche Lichtfunktionen36 des Fahrzeugs50 erzeugbar. - Rein exemplarisch handelt es sich dabei zum einen um ein Blinklicht
54 , das mit einem Tagfahrlicht56 kombinierbar ist. - Zum anderen handelt es sich wiederum rein exemplarisch um ein gerichtetes Leselicht
58 , welches mit einer diffusen Innenraumbeleuchtung60 kombinierbar ist. - Bezugszeichenliste
-
- 10
- Beleuchtungsanordnung
- 12
- Lichtleiter
- 14
- Lichtquelle
- 16
- korrespondierende Lichtquelle
- 18
- Lichtquelle
- 20
- korrespondierende Lichtquelle
- 22
- Lichteinkopplungsfläche
- 24
- korrespondierende Lichteinkopplungsfläche
- 26
- Innenseite
- 28
- korrespondierender Totalreflexionsbereich
- 30
- Lichtauskopplungsfläche
- 32
- Innenseite
- 34
- Totalreflexionsbereich
- 36
- Lichtfunktionen
- 38
- Lichtleitersegment
- 40
- LED
- 42
- Kollimationsoptik
- 44
- Glühlampe
- 46
- gerichtetes Licht
- 48
- diffuses Licht
- 50
- Fahrzeug
- 52
- Kraftfahrzeug
- 54
- Blinklicht
- 56
- Tagfahrlicht
- 58
- Leselicht
- 60
- Innenraumbeleuchtung
- ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
- Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
- Zitierte Patentliteratur
-
- DE 102010056313 A1 [0004]
- WO 2014/165890 A1 [0005]
Claims (10)
- Beleuchtungsanordnung (10), umfassend eine Lichtquelle (14) und eine korrespondierende Lichtquelle (16) sowie einen Lichtleiter (12), der eine Lichteinkopplungsfläche (22) für Licht der Lichtquelle (18) und eine korrespondierende Lichteinkopplungsfläche (24) für Licht der korrespondierenden Lichtquelle (20) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichteinkopplungsfläche (22) an ihrer Innenseite (26) einen korrespondierenden Totalreflexionsbereich (28) für Licht der korrespondierenden Lichtquelle (16) umfasst und die korrespondierende Lichteinkopplungsfläche (24) an ihrer Innenseite (32) einen Totalreflexionsbereich (24) für Licht der Lichtquelle (18) umfasst und dass Licht der Lichtquelle (18) und Licht der korrespondierenden Lichtquelle (20) durch Totalreflexion an eine gemeinsame Lichtauskopplungsfläche (30) leitbar ist.
- Beleuchtungsanordnung (10) nach
Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Lichtleiter (17) eine Vielzahl von Lichteinkopplungsflächen (22) und korrespondierenden Lichteinkopplungsflächen (24) umfasst. - Beleuchtungsanordnung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Licht der Lichtquelle (18) und das Licht der korrespondierenden Lichtquelle (20) unterschiedliche Wellenlängen aufweisen.
- Beleuchtungsanordnung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquelle (14) und die korrespondierende Lichtquelle (16) ungleichartige Lichtquellen sind.
- Beleuchtungsanordnung (10) nach
Anspruch 4 , dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquelle (14) eine LED (40) umfasst und die korrespondierende Lichtquelle (16) eine Glühlampe (44) umfasst. - Beleuchtungsanordnung (10) nach
Anspruch 4 oder5 , dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquelle (14) gerichtetes Licht (46) zu erzeugen vermag und die korrespondierende Lichtquelle (16) diffuses Licht (48) zu erzeugen vermag. - Fahrzeug (50) mit einer Beleuchtungsanordnung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
- Fahrzeug (50) nach
Anspruch 7 , dadurch gekennzeichnet, dass über eine gemeinsame Lichtauskopplungsfläche (30) der Beleuchtungsanordnung (10) unterschiedliche Lichtfunktionen (36) des Fahrzeugs (50) erzeugbar sind. - Fahrzeug (50) nach
Anspruch 8 , dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtfunktionen (36) ein Blinklicht (54) und ein Tagfahrlicht (56) umfassen. - Fahrzeug (50) nach
Anspruch 8 , dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtfunktionen (36) ein gerichtetes Leselicht (58) und eine diffuse Innenraumbeleuchtung (60) umfassen.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102018219690.7A DE102018219690A1 (de) | 2018-11-16 | 2018-11-16 | Beleuchtungsanordnung |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102018219690.7A DE102018219690A1 (de) | 2018-11-16 | 2018-11-16 | Beleuchtungsanordnung |
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---|---|
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ID=70470629
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102018219690.7A Pending DE102018219690A1 (de) | 2018-11-16 | 2018-11-16 | Beleuchtungsanordnung |
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-
2018
- 2018-11-16 DE DE102018219690.7A patent/DE102018219690A1/de active Pending
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