DE112018004747T5 - Leuchtvorrichtung eines Kraftfahrzeugs - Google Patents

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Jakub Hruska
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Abstract

Die Leuchtvorrichtung umfasst eine innere Kammer (2) die mit einer lichtdurchlässigen Abdeckung bedeckt ist, die die Leuchtvorrichtung von der äußeren Umgebung des Kraftfahrzeugs trennt, innerhalb der Kammer gibt es mindestens eine Beleuchtungseinheit (3), deren aktiver Bereich (4) zum Ausgang von Lichtstrahlen (10) von der Beleuchtungseinheit (3) sich gegenüber der lichtdurchlässigen Abdeckung befindet und einen Licht leitenden Kern (15) aus einem optisch transparenten Material enthält, mit einer assoziierten Leuchteinheit (7), die sich gegenüber dem Eingangsbereich (9) des Licht leitenden Kerns (15) befindet, um Lichtstrahlen (10) in den Körper (14) des Licht leitenden Kerns (15) zu emittieren. Zwischen dem Licht leitenden Kern (15) und der durchsichtigen Abdeckung ist eine funktionale Schicht (23) vorhanden, die konfiguriert ist, um die Bündel aus Lichtstrahlen (10), die aus ihrer Fläche austreten, die von dem Licht leitenden Kern (15) abgewandt ist, in einer vorbestimmten Richtung zu fokussieren. Die Leuchtvorrichtung umfasst eine technologische Schicht (24), die zur Totalreflexion der Lichtstrahlen (10) konfiguriert ist, wobei diese Schicht in Kontakt mit der oberen Fläche (17) des Licht leitenden Kerns (15) steht.

Description

  • Gebiet der Erfindung
  • Die Erfindung betrifft eine Leuchtvorrichtung eines Kraftfahrzeugs, die eine plan geformte Beleuchtungseinheit umfasst.
  • Stand der Technik
  • Neue Beleuchtungssysteme für Fahrzeuge legen den Fokus nicht nur auf die optische Ausgabe, um so den Fahrkomfort und die Verkehrssicherheit zu erhöhen, sondern auch auf das Aussehen, das für moderne Leuchtvorrichtungen von Kraftfahrzeugen als Scheinwerfer oder Signalleuchten eines Kraftfahrzeugs ein wichtiger Aspekt ist. Moderne Punkt- und plane Lichtquellen, insbesondere LED- und OLED-Quellen, haben hinsichtlich der stilistischen Optionen der Fahrzeugdesigner eine vollkommen neue Ära eingeleitet.
  • Die Verwendung einer planen Lichtquelle, insbesondere von OLED - organische Licht emittierende Dioden - führt nicht nur zu einer Ausweitung der Designmöglichkeiten der emittierten Leuchtfunktion, sondern ist auch durch bestimmte technische Vorteile gekennzeichnet wie z. B. kompakte Installationsabmessungen, geringe Wärmeerzeugung, geringer Energieverbrauch etc. Leider unterliegt die OLED-Technologie bislang noch einigen Beschränkungen, die den Einsatz dieser Technologie bei der serienmäßigen Produktion von Fahrzeugleuchten verhindern; beispielsweise die Lebensdauer, das Eindringen von Feuchtigkeit, geringe Leuchtkraft für leistungsstarke Funktionen, die Beschränkung auf ausschließlich plane Flächen und zu guter Letzt, ein hoher Preis. Ein weiterer Nachteil der OLED-Technologie ist die Tatsache, dass eine Leuchte eines Kraftfahrzeugs angepasst sein muss, um einen Fehlerstatus der Lichtquelle zu erkennen. Mit konventionellen LEDs kann dieser Zustand relativ gut erkannt werden, da in den meisten Fällen ein Kurzschluss oder eine Trennung der Diode auftritt, was zu einer Veränderung einer elektrischen Größe führt, die relativ leicht elektronisch erfasst werden kann. Die Situation mit planen Quellen ist jedoch komplexer, da OLEDs organische Schichten umfassen, die Licht nach dem Anlegen der elektrischen Spannung / des Stroms emittieren.
  • In den Patentschriften US9335460 , US7651241 , US5791757 , US20160356942 , US20160349570 , US20150331169 , US20140268873 , US20130033895 , US20110249939 , US20110170315 , US20100309677 , US20080186726 , GB2537088 , KR2008111786 sind viele Lösungen enthalten, die eine Beleuchtungseinheit mit geformter Oberfläche verwenden, die mit einem Ausgangsbereich zum Ausgang der Lichtstrahlen versehen ist, ohne dass organische Substanzen wie OLED verwendet werden. Der Nachteil der oben genannten Designlösungen ist, dass die Beleuchtungseinheiten nicht für die Verwendung als externe Beleuchtung für Kraftfahrzeuge vorgesehen sind, für die eine Vielzahl technischer Spezifikationen und behördlicher Auflagen zu befolgen und zu erfüllen sind. Es besteht ebenso die Anforderung nach geringen Herstellungs- und Montagekosten für solche Vorrichtungen. Beispielsweise ist chemisch gehärtetes Abdeckglas, das beim Herstellungsprozess von Bildschirmen verwendet wird, nicht als Abdeckglas für Scheinwerfer von Kraftfahrzeugen geeignet, da die Produktionskosten zu hoch sind.
  • Um die höchstmögliche Effizienz der Leuchtvorrichtungen zu erreichen, ist eine effiziente Bündelung der Lichtstrahlen zu Licht leitenden Komponenten sicherzustellen. Individuelle optische Elemente als ein System aus Licht brechenden und reflektierenden Flächen und Schnittstellen aus optischen Umgebungen sind auf eine Weise anzuordnen, dass Lichtverluste so weit wie möglich verhindert werden, und gleichzeitig eine Ausgangslichtspur mit den geforderten Leuchteigenschaften erzeugt wird, d.h., mit der geforderten Leuchtintensität und einem homogenen Aussehen mit konstanter Leuchtkraft über die gesamte Ausgangsfläche.
  • Fahrzeugbeleuchtung hat einige bestimmte Merkmale, und nicht nur das Aussehen und die gesamte Leuchtkraft der Leuchtfunktion ist von Bedeutung. Individuelle Leuchtfunktionen müssen vor Ort geltende gesetzliche Vorschriften erfüllen (z. B. ECE, SAE, CCC etc.). Für jede Funktion gibt es unterschiedliche Anforderungen an die minimalen und maximalen Werte der Leuchtintensität in bestimmten Winkeln. Dies bedeutet, dass die Aufgabe nicht nur darin besteht, eine bestimmte Menge Licht von Leuchtelementen zu emittieren. Es ist ebenso erforderlich, Licht zu emittieren, das eine bestimmte Leuchtintensität in bestimmten Winkeln aufweist, die durch die Gesetzgebung vorgegeben ist. Diese Leuchtintensität basiert auf den minimalen und maximalen Werten gemäß bestimmten Vorschriften für einzelne Winkel. Eine Leuchtfunktion sollte bevorzugt auf eine Weise entworfen sein, dass sie die Anforderungen von so vielen Vorschriften wie möglich erfüllt. Daher gibt es einige Überlappungen der Intervalle für die spezifizierten minimalen und maximalen Werte einzelner Winkel. In diesem Fall kann eine Leuchte oder ein Scheinwerfer für mehrere Märkte gleichzeitig verwendet werden, ohne dass Änderungen vorgenommen werden müssen. Jedoch gibt es Fälle, in denen nicht die Anforderungen aller Vorschriften mit einem einzigen Design einer Beleuchtungsfunktion erfüllt werden können. In diesem Fall ist die Leuchtfunktion an die Anforderungen der jeweiligen Märkte anzupassen, was zu einem einzigartigen Produkt für diesen bestimmten Markt führt.
  • Die Anforderungen an die Leuchtintensität in bestimmten Winkeln basieren auf den Vorschriften zur Verkehrssicherheit. Dies ist dadurch begründet, dass die Hauptaufgabe von Signalleuchten ist, zu gewährleisten, dass ein Fahrzeug ein Signal abgibt, das aus Winkeln gesehen werden kann, die für die bestimmte Funktion von wesentlicher Bedeutung sind. Alle Signalfunktionen (außer den seitlichen) müssen Licht mit der höchstmöglichen Leuchtintensität in der Richtung der Fahrzeugachse emittieren. Die Anforderungen an die bestimmten Werte der Leuchtintensität in bestimmten Winkeln nehmen dann mit Erhöhung des Ablenkungswinkels von dieser Achse ab. Diese Abnahme ist graduell und nähert sich nicht dem Lambertschen Gesetz (Kosinus-Emitter) an. Daher ist es nicht erwünscht, eine Verteilung nach dem Lambertschen Gesetz zu erreichen, die sehr ähnlich der Verteilung ist, mit der OLED-Leuchten oder einige Displays arbeiten. Bei Displays und Fernsehbildschirmen ist das Ziel, eine so konstante Leuchtkraft wie möglich von den weitestmöglichen Betrachtungswinkeln zu gewährleisten, was ein grundlegender Unterschied zu den Anforderungen für Winkel-Leuchtintensitäten ist, denen Leuchtvorrichtungen von Kraftfahrzeugen unterliegen, d.h., ebenso die Leuchtvorrichtung eines Kraftfahrzeugs nach der vorliegenden Erfindung.
  • Wie oben angegeben, wird eine Abschwächung bei größeren Betrachtungswinkeln im Falle von Displays und Bildschirmen eher als Mängel angesehen. Andererseits unterliegen Signalleuchten von Kraftfahrzeugen Spezifikationen, welche Leuchtintensitäten bei welchen Winkeln erreicht werden müssen, um eine sichere Sichtbarkeit eines Fahrzeugs zu gewährleisten, das ein Signal abgibt. In den meisten Fällen ist ein Lichtkegel zu produzieren, dessen höchste Leuchtintensität innerhalb eines Winkels von +/- 10° horizontal und +/-5° vertikal von der Längsachse des Fahrzeugs liegt. Geringere Leuchtintensitäten werden dann bis zu Winkeln von +/- 20° und +/- 10° von der Fahrzeugachse gefordert. Diese Winkel werden für den Hauptstrahl gefordert, wobei die Leuchtintensität des Hauptstrahls um ein Vielfaches höher ist als die erforderliche Leuchtintensität in anderen Winkeln. Bei anderen Winkeln ist die Sichtbarkeit das ausschlaggebende Parameter, d.h., es wird gefordert, dass das Signal über einen großen Winkelbereich sichtbar ist. Beispielsweise ist für die Bremsfunktion eine Sichtbarkeit in dem Winkelbereich von +/- 45° horizontal und +/- 15° vertikal erforderlich. Jedoch wurde für die Rückleuchte und die Blinkerfunktion der Sichtbarkeitswinkel aus dem Fahrzeug auf 80° erhöht. Hinsichtlich der Produktionstoleranzen ist es wichtig, dass die Leuchtfunktion stets auf eine Art designt wird, dass stets der erforderliche Wert der Leuchtintensität in dem bestimmten Winkel erreicht wird. Daher werden die minimalen und maximalen Werte mit einer Toleranz hinsichtlich des Winkels und des Werts entworfen. Dies heißt z. B., dass, wenn eine minimale Leuchtintensität bis zu einem bestimmten Winkel erforderlich ist, die Funktion hauptsächlich so entworfen wird, dass dieser Mindestwert in der jeweiligen Winkelrichtung um mindestens 1,5° überschritten wird.
  • Die obige Beschreibung legt nahe, dass das Licht spezifisch auf bestimmte Winkel gerichtet werden muss, um die gesetzlichen Vorschriften effektiv zu erfüllen.
  • Anders als Bildschirme und Fernsehbildschirme ist ferner die erforderliche Form der Ausgangsfläche zu berücksichtigen. Dies ist dadurch begründet, dass in den meisten Fällen die Verwendung einer einfachen quadratischen oder rechteckigen Fläche vom Standpunkt des Designs aus nicht akzeptabel ist. Heutzutage ist der Stil eines Autos ein sehr wichtiger Parameter und gleichzeitig eine Einschränkung hinsichtlich der Erfüllung technischer und gesetzlicher Vorschriften. Daher muss Stil mit technischen Merkmalen so kombiniert werden, dass das gewünschte Ergebnis erzielt wird. Aus diesem Grund ist beim Design des Licht leitenden Kerns die Verteilung und Größe von Streuungselementen zu optimieren.
  • Die Aufgabe der Erfindung ist es, eine neue Lösung einer Beleuchtungsanlage eines Kraftfahrzeugs einzuführen, die eine plan geformte Beleuchtungseinheit mit einem Ausgangsbereich für Lichtstrahlen umfasst. Die Beleuchtungseinheit wird durch Punktlichtquellen versorgt, insbesondere LEDs, und ist mit optischen Elementen ausgestattet, um Signalleuchtfunktionen zu erzeugen, wobei die plan geformte Beleuchtungseinheit Vorteile für das Design bietet, die mit der OLED-Technologie vergleichbar sind, und die gleichzeitig gewährleisten, dass alle technischen Spezifikationen und gesetzlichen Vorschriften zur Verwendung der Beleuchtungsanlage in der Automobilindustrie mit akzeptablen Produktionskosten erfüllt werden.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Die oben aufgeführten Aufgaben der Erfindung werden durch eine Leuchtvorrichtung eines Kraftfahrzeugs erfüllt, die eine innere Kammer umfasst, die durch eine lichtdurchlässige Abdeckung bedeckt ist, die die Leuchtvorrichtung von der äußeren Umgebung des Kraftfahrzeugs trennt; innerhalb der Kammer gibt es mindestens eine plan geformte Beleuchtungseinheit, deren aktive Fläche für den Austritt von Lichtstrahlen aus der Beleuchtungseinheit sich gegenüber der lichtdurchlässigen Abdeckung befindet und einen Licht leitenden Kern aus einem optisch durchsichtigen Material enthält, wobei eine assoziierte Leuchteinheit sich gegenüber dem Eingangsbereich des Licht leitenden Kerns befindet, um Lichtstrahlen in den Körper des Licht leitenden Kerns zu emittieren. Zwischen dem Licht leitenden Kern und der lichtdurchlässigen Abdeckung gibt es eine funktionale Schicht, die konfiguriert ist, um die Bündel aus Lichtstrahlen, die aus ihrer Oberfläche von dem Licht leitenden Kern abgewandt austreten, in (einer) vorbestimmten Richtung(en) zu fokussieren, wobei die Leuchtvorrichtung eine technologische Schicht enthält, die zur Totalreflexion der Lichtstrahlen konfiguriert ist. Diese Schicht steht mit der oberen Fläche des Licht leitenden Kerns in Kontakt.
  • In einer von bevorzugten Ausführungsformen ist die funktionale Schicht ebenso zur Homogenisierung der Lichtstrahlen konfiguriert.
  • In einer von bevorzugten Ausführungsformen umfasst die Leuchtvorrichtung einen Reflektor, der gegen die untere Fläche des Licht leitenden Kerns liegt und konfiguriert ist, um Lichtstrahlen zu reflektieren, die durch die untere Fläche des Licht leitenden Kerns entweichen, und eine weitere technologische Schicht, die den Licht leitenden Kern von dem Reflektor trennt.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführungsformen befindet sich ein Homogenisator zwischen der funktionalen Schicht und ist in Kontakt mit der technologischen Schicht, die mit der oberen Fläche des Licht leitenden Kerns in Kontakt ist, und der konfiguriert ist, um Lichtstrahlen, die aus seinem Ausgangsbereich austreten, zu homogenisieren. In einer weiteren von bevorzugten Ausführungsformen umfasst die Leuchtvorrichtung eine weitere technologische Schicht, die den Homogenisator von der funktionalen Schicht trennt.
  • In einer weiteren der bevorzugten Ausführungsformen umfasst die funktionale Schicht Funktionselemente, die auf ihrer Oberfläche angeordnet sind und/oder ein Teil ihrer internen Struktur sind, die angepasst sind, um Bündel aus Lichtstrahlen, die aus ihrer Oberfläche austreten, die vom Licht leitenden Kern abgewandt ist, in eine vorbestimmte Richtung zu fokussieren. Die vorbestimmte Richtung kann eine Richtung sein, die parallel oder nahe der Normalen dieser Fläche liegt, die von der Licht leitenden Fläche in einem vorbestimmten spitzen Winkel abgewandt ist.
  • In einer weiteren von bevorzugten Ausführungsformen umfasst die funktionale Schicht zwei plan geformte Segmente, die übereinander angeordnet sind, die auf ihrer oberen Fläche mit Funktionselementen ausgestattet sind, die mit unterschiedlich ausgerichteten funktionalen Strukturen versehenen sind, bevorzugt um 90° zueinander verschoben, wobei die Leuchtvorrichtung eine weitere technologische Schicht umfasst, wobei sich diese technologische Schicht zwischen den Segmenten befindet.
  • Die Funktionselemente können bevorzugt linear auf der Fläche angeordnet sein und ein scharfkantiges Sägezahnprofil aufweisen oder ein Sägezahnprofil mit abgerundeten Spitzen.
  • Der Licht leitende Kern kann bevorzugt auf seiner unteren Fläche oder auf seinem Körper mit Streuungselementen versehen sein, um Lichtstrahlen zu der oberen Fläche des Licht leitenden Kerns zu leiten. Die Verteilung und Größe wird gemäß der geforderten Designform der aktiven Fläche bestimmt, um bevorzugt ein Verhältnis der minimalen zur maximalen Leuchtkraft von mindestens 1:7 bereitzustellen.
  • In einer von bevorzugten Ausführungsformen besteht mindestens eine der technologischen Schichten aus einer Luftschicht.
  • In einer weiteren von bevorzugten Ausführungsformen umfasst mindestens eine der technologischen Schichten Folie und/oder eine Sprühbeschichtung und/oder eine Oberflächenbearbeitung.
  • In einer weiteren von bevorzugten Ausführungsformen umfasst mindestens eine der technologischen Schichten eine Haftschicht, die gleichzeitig als Verbindungselement zweier plan geformter Teile der Beleuchtungseinheit agiert, zwischen denen sie positioniert ist.
  • Die Beleuchtungseinheit kann bevorzugt mindestens ein Spannelement in Form eines Rahmens umfassen, der die Baugruppe der plan geformten Teile der Beleuchtungseinheit auf mindestens einer lateralen Seite umgibt, um diese Teile in der erforderlichen Position zu halten.
  • Die Beleuchtungseinheit kann bevorzugt Distanzstücke umfassen, um die erforderliche Dicke der technologischen Schichten herzustellen.
  • Die Distanzstücke können ein Teil des Rahmens sein.
  • In einer weiteren von bevorzugten Ausführungsformen umfasst die Beleuchtungseinheit Spannelemente, die sich in den technologischen Schichten befinden, um die erforderliche Dicke zu erhalten und um die jeweiligen Paare plan geformter Teile der Beleuchtungseinheit zu verbinden, die durch diese technologischen Schichten getrennt sind.
  • Die Spannelemente bestehen bevorzugt aus einer Klebstoffschicht und/oder Klebepads und/oder Laser- oder Ultraschalldichtungen.
  • In einer von bevorzugten Ausführungsformen sind die Lichtquellen der Beleuchtungseinheit LED-Quellen.
  • Die Dicke der Beleuchtungseinheit liegt bevorzugt zwischen 0,5 mm bis 14 mm.
  • Die Beleuchtungseinheit, und somit auch der Licht leitende Kern, die technologische Schicht und andere Schichten, wenn sie in der Beleuchtungseinheit enthalten sind, können räumlich geformt sein.
  • Figurenliste
  • Die vorliegende Erfindung wird detaillierter mit Hilfe ihrer Ausführungsbeispiele erläutert, wobei Bezug auf die beigefügten Zeichnungen genommen wird, wobei:
    • 1 eine Frontansicht eines Ausführungsbeispiels der Leuchtvorrichtung eines Kraftfahrzeugs nach der Erfindung zeigt,
    • 2 eine Frontansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels der Leuchtvorrichtung eines Kraftfahrzeugs nach der Erfindung zeigt,
    • 3 eine Frontansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels der Leuchtvorrichtung eines Kraftfahrzeugs nach der Erfindung zeigt,
    • 4 eine Frontansicht eines Ausführungsbeispiels der Beleuchtungseinheit nach der Erfindung zeigt, die mit einer Abdeckblende versehen ist,
    • 5 eine Frontansicht der Beleuchtungseinheit mit einer aus einem Stück damit gebildeten, teilweise durchsichtigen Abdeckblende zeigt,
    • 5b eine Querschnittsansicht der Beleuchtungseinheit aus 5a zeigt,
    • 5c eine detaillierte Ansicht des Endteils der Beleuchtungseinheit aus 5b zeigt,
    • 5d eine Querschnittsansicht der Beleuchtungseinheit in einer alternativen Ausführungsform zeigt,
    • 5e eine detaillierte Ansicht des Endteils der Beleuchtungseinheit aus 5d zeigt,
    • 6 eine Seitenansicht eines Ausführungsbeispiels der Beleuchtungseinheit nach der Erfindung zeigt,
    • 7 eine perspektivische Ansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels der Beleuchtungseinheit nach der Erfindung in einem demontierten Zustand zeigt,
    • 8 eine Seitenansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels der Beleuchtungseinheit nach der Erfindung zeigt,
    • 9 bis 11 Seitenansichten weiterer Ausführungsbeispiele der Beleuchtungseinheit nach der Erfindung zeigen, die Spannelemente umfassen,
    • 12 eine Seitenansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels der Beleuchtungseinheit nach der Erfindung zeigt,
    • 13 eine Seitenansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels der Beleuchtungseinheit nach der Erfindung zeigt, 14 eine perspektivische Ansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels der Beleuchtungseinheit nach der Erfindung in einem demontierten Zustand zeigt,
    • 15 eine Seitenansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels der Beleuchtungseinheit nach der Erfindung zeigt,
    • 16 eine Seitenansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels der Beleuchtungseinheit nach der Erfindung zeigt,
    • 17 eine Seitenansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels der Beleuchtungseinheit nach der Erfindung mit einer schematischen Darstellung des Wegs der Lichtstrahlen zeigt,
    • 18 bis 21 schematisch Seitenansichten des Wegs der Lichtstrahlen zwischen den einzelnen plan geformten Teilen der Beleuchtungseinheit zeigen,
    • 22 bis 24 Ausführungsbeispiele von Streuungselementen zeigen,
    • 25 und 26 Ausführungsbeispiele der funktionalen Schicht zeigen,
    • 27 und 28 Beispiele der Art und Weise der Positionierung der
    • Lichtquelle in Bezug auf den Licht leitenden Kern zeigen, 29 eine Seitenansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels der Beleuchtungseinheit nach der Erfindung mit einer schematischen Darstellung des Wegs der Lichtstrahlen zeigt,
    • 30 und 31 schematisch Beispiele mehrerer Front-Signalfunktionen zeigen,
    • 32 und 33 schematisch Beispiele mehrerer Heck-Signalfunktionen zeigen,
    • 34 ein Beispiel der Winkelverteilung für die Bremsfunktion zeigt, die nach der Erfindung umgesetzt wurde,
    • 35 ein Beispiel einer Winkelverteilung der Heckleuchtenfunktion zeigt, die nach der Erfindung umgesetzt wurde,
    • 36 bis 40 schematisch Beispiele mehrerer Anordnungen von Lichtquellen zeigen,
    • 41 schematisch ein Umsetzungsbeispiel einer Lichtverteilung für eine bestimmte Leuchtfunktion mittels einer Beleuchtungseinheit zeigt,
    • 42 schematisch ein Umsetzungsbeispiel einer Lichtverteilung für eine bestimmte Leuchtfunktion mittels zweier Beleuchtungseinheiten zeigt,
    • 43, 44, 45 und 46 andere Ausführungsbeispiele der Beleuchtungseinheit nach der Erfindung zeigen, die für die Ausgabe von Lichtstrahlen ebenso aus der lateralen Ausgangsfläche einer der Schichten konfiguriert ist, die in der Beleuchtungseinheit eingeschlossen sind,
    • 47, 48, 49, 50 andere Ausführungsbeispiele der Abdeckblende der Beleuchtungseinheit nach der Erfindung zeigen,
    • 51 schematisch ein Umsetzungsbeispiel des Sitzes der Beleuchtungseinheit auf dem Trägergehäuse zeigt, und
    • 52 und 53 schematisch ein Umsetzungsbeispiel der Außenkante des Licht leitenden Kerns zeigt.
  • Beispiele von Ausführungsformen der Erfindung
  • Zum Zweck dieser Erfindung bezeichnen die Begriffe „oben“ und „unten“, die in der Offenbarung und in den Ansprüchen bei einzelnen Teilen verwendet werden, die Position dieser Teile in den 5 bis 29, d.h., unter der Annahme, dass die Beleuchtungseinheit 3 auf eine solche Weise flach aufliegt, dass der aktive Bereich 4, d.h., der Bereich, aus dem Lichtstrahlen zu der lichtdurchlässigen Abdeckung aus der Beleuchtungseinheit austreten, sich oben befindet. Natürlich bezeichnet die Position der Beleuchtungseinheit 3 nicht die Position, in der die Beleuchtungseinheit 3 während des Betriebs des Fahrzeugs in der Leuchtvorrichtung montiert ist.
  • 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Leuchtvorrichtung eines Kraftfahrzeugs nach der Erfindung, das ein Trägergehäuse 1 umfasst, das durch eine lichtdurchlässige Abdeckung bedeckt ist, und eine innere Kammer 2, in der eine plan geformte Beleuchtungseinheit 3 montiert ist, die einen aktiven Bereich 4 auf ihrer Fläche umfasst.
  • 2 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Leuchtvorrichtung eines Kraftfahrzeugs nach der Erfindung, wobei die Innenkammer 2 ein System 5 aus Beleuchtungseinheiten 3 umfasst, um eine Baugruppe 6 aus aktiven Bereichen 4 zu erzeugen, die angepasst sind, um mindestens eine Lichtspur mit den erforderlichen Lichteigenschaften zu produzieren.
  • 3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Leuchtvorrichtung eines Kraftfahrzeugs nach der Erfindung, wobei jede Beleuchtungseinheit 3 zwei aktive Bereiche 4 umfasst, um zwei unterschiedliche Baugruppen 6 aus aktiven Bereichen 4 zu erzeugen, um unterschiedliche Lichtspuren mit unterschiedlichen Lichteigenschaften zu emittieren.
  • 4 bis 42 beschreiben mehrere Ausführungsbeispiele der Beleuchtungseinheit 3 nach der Erfindung.
  • Bezugnehmend auf die Ausführungsbeispiele, die in den 4, 5a bis 5e gezeigt werden, umfasst die Beleuchtungseinheit 3 einen Licht leitenden Kern 15, der aus einem optisch durchsichtigen Material hergestellt ist, mit einer assoziierten Leuchteinheit 7, die sich am lateralen Eingangsbereich 9 des Licht leitenden Kerns 15 befindet, um Lichtstrahlen 10 zu dem Körper 14 des Licht leitender Kerns 15 zu emittieren. Der Licht leitende Kern 15 umfasst auf seiner oberen Fläche 17 einen Ausgangsbereich 30 zur Ausgabe der hier nicht gezeigten Lichtstrahlen 10, die durch den Körper 14 aus dem Licht leitenden Kern 15 hinausgeleitet werden. Die Beleuchtungseinheit 3 ist durch die Träger 8 und 8a an dem sich lateral befindlichen Eingangsbereich 9 des Licht leitenden Kerns 15 positioniert und umfasst eine Gruppe von Lichtquellen 11, z. B. LEDs, die auf einem Trägerelement 12 montiert sind, z. B. einer Platine. An der Vorderseite befindet sich eine Abdeckblende 13, die die Form eines Rahmens aufweist, vor der Beleuchtungseinheit 3, wobei die Blende die Kanten des aktiven Bereichs 4 der Beleuchtungseinheit 3 in der Frontansicht abdeckt. An der Unterseite ist die Beleuchtungseinheit 3 auf einem Träger montiert. Die Abdeckblende 13 kann als ein Einzelkomponententeil mit einem Ausschnitt für die aktive Fläche 4 oder als Multikomponententeil mit lichtdurchlässigem oder durchsichtigem Bereich designt sein, die die aktive Fläche 4 bedeckt oder mit Ausschnitten für die aktive Fläche 4. Ferner kann die Abdeckblende 13 mit einem durchsichtigen Segment 29a; einem undurchsichtigen Segment 29b oder einem teilweise durchsichtigen Segment 29c ausgestattet sein, wobei einzelne Segmente 29a, 29b, 29c durch die Oberflächenbearbeitung von Teilen der Abdeckblende 13 oder durch mehrere Einspritzungen von Kunststoff in die Form umgesetzt wurden, um mehrere inaktive und/oder aktive Leuchtbereiche einer aktiven Fläche 4 zu erzeugen.
  • 5a zeigt ein Multikomponenten-Design der Abdeckblende 13 mit einem durchsichtigen Beleuchtungssegment 29a und einem teilweise durchsichtigen Beleuchtungssegment 29c, die durch undurchsichtige Segmente 29b getrennt und begrenzt sind. In der Detailansicht von 5c befinden sich ein Homogenisator 20 und zwei funktionale Schichten 23 über dem Licht leitenden Kern 15. Unter dem Licht leitenden Kern 15 befinden sich ein Reflektor 21 und ein Träger 8. In einer bevorzugten Ausführungsform kann der Träger 8 aus einem Material hergestellt sein, das sich zur Reflexion von Lichtstrahlen eignet und/oder mindestens teilweise mit einer Oberflächenbearbeitung versehen ist, die zur Reflexion von Licht geeignet ist und somit gleichzeitig die Funktion eines Reflektors 21 übernehmen kann.
  • Wie in 5d und 5e gezeigt, kann die Abdeckblende 13 bevorzugt aus einem Material hergestellt sein, das zur Reflexion von Licht geeignet ist und/oder mindestens teilweise mit einer reflektierenden Schicht 29d versehen ist, die zur Reflexion von Licht geeignet ist. In diesem Fall reflektiert sie das Licht, das aus den Kanten des Licht leitenden Kerns 15 austritt, zurück in diesen hinein und erhöht so die Effizienz und/oder den Homogenitätsgrad der Beleuchtungseinheit 3.
  • 6 zeigt eine weitere Ausführungsform der Beleuchtungseinheit 3, umfassend einen Licht leitenden Kern 15 mit mindestens einer assoziierten Lichtquelle 11, die sich am Eingangsbereich 9 des Licht leitenden Kerns 15 befindet, um Lichtstrahlen 10 in den Körper 14 des Licht leitenden Kerns 15 zu emittieren. Der Licht leitende Kern 15 umfasst auf seiner oberen Fläche 17 einen Ausgangsbereich 30 zur Ausgabe von Lichtstrahlen 10, die durch den Körper 14 aus dem Licht leitenden Kern 15 hinausgeleitet werden, wobei der Licht leitende Kern 15 ferner auf seiner unteren Fläche 18 mit Streuungselementen 19 versehen ist, um Lichtstrahlen 10 zu der oberen Fläche 17 des Licht leitenden Kerns 15 zu fokussieren. Die Streuungselemente 19 befinden sich nahe beieinander, oder das Streuungselement 19 ist als eine kontinuierliche Behandlung oder Ausformung der unteren Fläche 18 umgesetzt, z. B. durch Sandstrahlen oder Oberflächenbehandlung der Spritzgießform. Gegenüber der unteren Fläche 18 des Licht leitenden Kerns 15 befindet sich ein Reflektor 21, und gegenüber der oberen Fläche 17 des Licht leitenden Kerns 15 befindet sich eine funktionale Schicht 23, deren obere Fläche Funktionselemente 26 umfasst, die konfiguriert sind, um Bündel aus Lichtstrahlen 10 in einer vorbestimmten Richtung zu fokussieren, die in dieser Ausführungsform die Richtung ist, die von der Flächennormalen N um den Winkel α abgelenkt ist. Die Funktionselemente 26 sind linear auf der Fläche angeordnet und weisen eine Struktur mit einem scharfkantigen Sägezahnprofil und/oder mit einem Sägezahnprofil mit abgerundeten Spitzen auf. Die funktionale Schicht 23 und der Reflektor 21 sind von dem Licht leitenden Kern 15 durch eine technologische Schicht 24 getrennt. Die technologische Schicht 24 ist bevorzugt als eine(n) Luftschicht - Luftspalt umgesetzt.
  • Im Kontext dieser Erfindung bezeichnet die funktionale Schicht 23 eine Schicht, die konfiguriert ist, um Bündel von Lichtstrahlen 10, oder Achsen dieser Bündel jeweils in eine vorbestimmte Richtung zu fokussieren. Diese erforderliche Richtung kann die Richtung der Flächennormalen N oder eine Richtung in der Nähe der Flächennormalen N sein, oder eine Richtung, die von der Flächennormalen N um den erforderlichen Winkel α abgelenkt ist. Jedoch kann zusätzlich zu der oben genannten Konfiguration die funktionale Schicht 23 ebenso konfiguriert sein (wie es bei den Ausführungsformen von 25, 26 und 29 weiter unten der Fall ist), um als ein Homogenisator zu fungieren, d.h., um die Homogenisierung bzw. Diffusion von Lichtstrahlen 10 zu gewährleisten. In diesem Fall gewährleistet die funktionale Schicht 23 dann den Weg des Bündels und zumindest teilweise die Diffusion in einem Winkel, der erforderlich ist, um die gesetzlichen Anforderungen der bestimmten Funktion zu erfüllen.
  • Im Kontext dieser Erfindung ist die technologische Schicht 24 eine Schicht, die zur Totalreflexion von Lichtstrahlen 10 konfiguriert ist, die in dem Licht leitenden Kern 15 geleitet werden; bevorzugt weist sie einen geringen Brechungsindex auf und kann beispielsweise eine Luftschicht - ein Luftspalt sein, oder sie kann beispielsweise einen Klebstoff mit einem geringen Brechungsindex umfassen, oder eine Kombination aus einem standardmäßigen optisch reinen Klebstoff mit einer Sprühbeschichtung oder Folie mit einem geringen Brechungsindex oder mit einer Oberflächenbehandlung. Wenn die technologische Schicht 24 einen Klebstoff umfasst, erfüllt diese Schicht 24 somit gleichzeitig die Funktion eines Verbindungselements, da sie die plan geformten Teile der Beleuchtungseinheit miteinander verbindet, zwischen denen sie sich befindet.
  • Streuungselemente 19, z. B. diffundierende Partikel, können in dem Körper 14 des Licht leitenden Kerns 15 verteilt sein (dies ist jedoch nicht erforderlich).
  • 7 und 8 zeigen ein weiteres Ausführungsbeispiel der Beleuchtungseinheit 3 nach der Erfindung, wobei ein Homogenisator 20 sich zwischen der funktionalen Schicht 23 und dem Licht leitenden Kern 15 befindet, wobei der Homogenisator eine Fläche oder eine interne Volumenstruktur aufweist, die die Fallrichtung von Lichtstrahlen 10 beeinflusst. Der Homogenisator 20 ist von dem Licht leitenden Kern 15 an einer Seite und an von der funktionalen Schicht 23 auf der anderen Seite durch technologische Schichten 24 getrennt, die bevorzugt Luftschichten oder Luftspalte sind. Der Homogenisator 20 ist angepasst, um Lichtstrahlen 10 zu homogenisieren und zu diffundieren; z. B. ist er als ein milchig weißes Material oder als ein anderes Material mit einer Oberflächen- oder einer internen Volumenstruktur umgesetzt, die die Fallrichtung von Lichtstrahlen 10 beeinflusst. Lichtstrahlen 10, die durch den Homogenisator 20 fallen und aus seiner Ausgangsfläche 22 austreten, können auf isotrope oder anisotrope Weise diffundiert werden.
  • Ein weiteres Ausführungsbeispiel der Beleuchtungseinheit 3 wird in 9 gezeigt. Individuelle Beleuchtungskomponenten der Beleuchtungseinheit 3, d.h., der Licht leitende Kern 15, der Homogenisator 20, der Reflektor 21 und die funktionale Schicht 23 werden von einem Spannelement 27 gehalten, das mit Distanzstücken 28 entlang dessen Umfang ausgestattet ist, um die erforderliche Größe der technologischen Schichten 24 herzustellen, die bevorzugt Luftspalten sind, und/oder um individuelle Komponenten in ihrer vorgeschriebenen Position zu fixieren. In einer Ausführungsform, die hier nicht gezeigt wird, kann das Spannelement 27 verwendet werden, um einzelne Komponenten ineinander einrasten zu lassen, wobei eine technologische Schicht 24 zwischen den Beleuchtungskomponenten der Beleuchtungseinheit 3 hergestellt wird, die bevorzugt die Form einer Luftschicht / eines Spalts aufweist, indem sie einfach durch einen Schub freigelegt wird, ohne dass ein Distanzstück 28 verwendet wird. Das Spannelement 27 und/oder das Distanzstück 28 sind in einem Teil ihres Volumens oder in ihrem gesamten Volumen aus einem durchsichtigen Material hergestellt, das zulässt, dass Lichtstrahlen 10 zumindest teilweise durchgelassen werden, und/oder aus einem undurchsichtigen Material, wobei das Spannelement 27 und/oder das Distanzstück 28 angepasst sind, um mit dessen Zusammensetzung Designelemente zu produzieren, z. B. mit Farbe.
  • In einem weiteren Ausführungsbeispiel der Beleuchtungseinheit 3 nach der Erfindung, die in 10 gezeigt wird, sind der Reflektor 21 mit dem Licht leitenden Kern 15, der Licht leitende Kern 15 mit dem Homogenisator 20 und der Homogenisator 20 mit einer funktionalen Schicht 23 mittels eines Verbindungselements 27 miteinander verbunden und/oder räumlich getrennt, z. B. eine Klebeschicht oder ein Klebepad, eine Laser- oder Ultraschalldichtung, wobei das Verbindungselement 27 gleichzeitig die Funktion des Distanzstücks 28 übernimmt.
  • In einem weiteren Ausführungsbeispiel der Beleuchtungseinheit 3 nach der Erfindung, wie in 11 gezeigt, ist der Reflektor 21 Teil des Spannelements 27, wobei der Reflektor 21 eine diffundierende oder spiegelnde reflektierende Schicht aufweist oder aus einem Material hergestellt ist, das reflektierende Diffusions- oder Spiegeleigenschaften aufweist. Die Farbe des Reflektors 21 kann an die Farbe der Lichtstrahlen 10 angepasst sein.
  • In einem weiteren Ausführungsbeispiel der Beleuchtungseinheit 3 nach der Erfindung, die in 12 gezeigt wird, bilden die funktionale Schicht 23 und Homogenisator 20 einen integralen Körper, wobei eine funktionale Schicht 23 mit Funktionselementen 26, die in Form einer funktionalen Struktur umgesetzt wurden, an der Homogenisierungsschicht oder der Oberfläche angebracht wurde. Eine technologische Schicht 24 befindet sich zwischen dem Homogenisator 20 und dem Licht leitenden Kern 15 und zwischen dem Licht leitenden Kern 15 und dem Reflektor 21. Die technologische Schicht 24 kann z. B. einen Klebstoff mit einem geringen Brechungsindex oder eine Kombination aus einem standardmäßigen, optisch reinen Klebstoff mit einer Sprühbeschichtung oder Folie mit einem geringen Brechungsindex oder mit einer Oberflächenbearbeitung umfassen.
  • In einem weiteren Ausführungsbeispiel der Beleuchtungseinheit 3 nach der Erfindung, die in 13 gezeigt wird, bilden die funktionale Schicht 23 und der Homogenisator 20 einen integralen Körper, wobei eine funktionale Schicht 23, deren obere Fläche mit Funktionselementen 26 versehen ist, an der homogenisierenden Schicht oder Fläche angebracht ist. Die technologische Schicht 24 zwischen dem Homogenisator 20 und dem Licht leitenden Kern 15 und zwischen dem Licht leitenden Kern 15 und dem Reflektor 21 ist zur Totalreflexion von Lichtstrahlen 10 konfiguriert, die in dem Licht leitenden Kern 15 geleitet werden, während sie bevorzugt einen geringen Brechungsindex aufweist und z. B. die Form einer Folie, Sprühbeschichtung, eines Klebstoffs, einer Oberflächenbehandlung oder einer Kombination daraus haben kann.
  • In einem weiteren Ausführungsbeispiel der Beleuchtungseinheit 3 nach der Erfindung, das in 14 gezeigt wird, umfasst die Beleuchtungseinheit eine funktionale Schicht 23, die zwei funktionale Segmente 23a, 23b umfasst, die mit Funktionselementen 26 versehen sind, die aus unterschiedlich ausgerichteten funktionalen Strukturen bestehen, die bevorzugt zueinander um 90° verschoben sind, wobei eine technologische Schicht 24, die aus einer Luftschicht bzw. einem Luftspalt besteht, zwischen den funktionalen Segmenten 23a, 23b erzeugt wird.
  • In einem weiteren Ausführungsbeispiel der Beleuchtungseinheit 3 nach der Erfindung, das in 15 gezeigt wird, wird das innere Segment 23a der funktionalen Schicht 23 mit dem Homogenisator 20 während der Produktion verbunden, wobei eine technologische Schicht 24, die aus einem Luftspalt besteht, sich zwischen den Segmenten 23a und 23b, dem Homogenisator 20 und dem Licht leitenden Kern 15, und zwischen dem Licht leitenden Kern 15 und dem Reflektor 21 befindet.
  • In einem weiteren Ausführungsbeispiel der Beleuchtungseinheit 3 nach der Erfindung, das in 16 gezeigt wird, befindet sich eine semipermeable Schicht 29 über der funktionalen Schicht 23, die z. B. als Folie mit einer semipermeablen Galvanisierung umgesetzt ist, um ein spiegelähnliches Aussehen der Beleuchtungseinheit 3 zu gewährleisten. Die semipermeable Schicht 29 ist angepasst, um nur einen Teil der Lichtstrahlen 10, die durch die funktionale Schicht 23 emittiert werden, durchzulassen, wobei ein Teil der Lichtstrahlen 10 zurück zu der funktionalen Schicht 23 reflektiert wird. Die semipermeable Schicht kann über die gesamte Fläche oder über einen Teil davon aufgetragen werden, die bevorzugt verwendet werden kann, um die Absicht des Designers final umzusetzen.
  • Ein weiteres Ausführungsbeispiel der Beleuchtungseinheit 3 nach der Erfindung wird in 17 gezeigt. Diese Ausführungsform unterscheidet sich von der Ausführungsform aus 16 dadurch, dass der Homogenisator 20 und das innere Segment 23a durch eine technologische Schicht 24 getrennt sind. In dieser Ausführungsform bestehen die technologischen Schichten 24 aus Luftspalten.
  • Wie in 18 gezeigt, ist die semipermeable Schicht 29 angepasst, um nur einen Teil der Lichtstrahlen 10 durchzulassen, die durch die funktionale Schicht 23 emittiert werden, wobei ein Teil der Lichtstrahlen 10 wieder zurück zu der funktionalen Schicht 23 reflektiert wird.
  • Wie in 19 gezeigt, sind die funktionale Schicht 23 oder ihre Segmente 23a, 23b angepasst, um sicherzustellen, dass ein Teil der Lichtstrahlen 10 in eine Richtung fällt, die in der Nähe der Flächennormalen N liegt, und ein Teil zurück reflektiert wird. Die reflektierten Lichtstrahlen 10 werden zurück zu dem Licht leitenden Kern 15 gebündelt.
  • Wie in 17 und 20 gezeigt, diffundiert der Homogenisator 20 das Lichtbündel 10, das von dem Licht leitenden Kern 15 emittiert oder von der funktionalen Schicht 23 und/oder der semipermeablen Schicht 29 reflektiert wird.
  • Wie in 17 und 21 gezeigt, reflektiert oder diffundiert der Reflektor 21 das Lichtbündel 10, das von dem Licht leitenden Kern 15 emittiert wird, um die Bündelung von Lichtstrahlen 10 wieder zu dem Licht leitenden Kern 15 zu gewährleisten.
  • Wie in 22 bis 24 angegeben, können die Streuungselemente 19 des Licht leitenden Kerns 15 in verschiedenen strukturellen Mustern umgesetzt sein, mit oder ohne eine Ausrichtung der Streuungsbereiche in eine bestimmte Richtung.
  • Nach dem Ausführungsbeispiel, das in 25 gezeigt wird, ist die funktionale Schicht 23 auf eine Weise umgesetzt, dass sie neben der Konfiguration zum Fokussieren der (Achsen der) Bündel der Lichtstrahlen 10 in die Richtung der Flächennormalen N (oder in einer Richtung, die nahe der Flächennormalen N liegt), ebenso zum Homogenisieren von Lichtstrahlen 10 konfiguriert ist, wodurch sie ebenso gleichzeitig als Homogenisator fungiert. Die Diffusion von Lichtstrahlen 10 wird durch eine Oberflächen-Diffusionsstruktur 31 erreicht, z. B. mittels einer ausgebildeten Struktur, die in Folie geprägt wird.
  • Nach dem Ausführungsbeispiel, das in 26 gezeigt wird, ist die funktionale Schicht 23 auf eine Art und Weise umgesetzt, dass neben der Tatsache, dass sie konfiguriert ist, um die (Achsen der) Bündel von Lichtstrahlen 10 in der Richtung der Flächennormalen N (oder einer Richtung, die in der Nähe der Flächennormalen N) liegt, sie ebenso konfiguriert ist, um Lichtstrahlen 10 zu homogenisieren, wobei sie gleichzeitig als ein Homogenisator fungiert. Die Diffusion von Lichtstrahlen 10 wird durch eine Volumen-Diffusionsstruktur 31 erreicht, z. B. mittels diffundierender Partikel innerhalb der funktionalen Schicht 23.
  • 27 zeigt ein Ausführungsbeispiel, wobei der Eingangsbereich 9 des Licht leitenden Kerns 15, der entworfen ist, um Lichtstrahlen 10 zu dem Körper 14 des Licht leitenden Kerns 15 zu emittieren, sich auf der oberen Fläche 17 des Licht leitenden Kerns 15 befindet.
  • 28 zeigt ein Ausführungsbeispiel, worin der Eingangsbereich 9 des Licht leitenden Kerns 15, der entworfen wurde, um Lichtstrahlen 10 zu dem Körper 14 des Licht leitenden Kerns 15 zu emittieren, sich auf der unteren Fläche des Licht leitenden Kerns 15 befindet.
  • Nach dem Ausführungsbeispiel, das in 29 gezeigt wird, können die Streuungselemente 19 des Licht leitenden Kerns 15 in verschiedenen strukturellen Mustern umgesetzt sein, um Lichtstrahlen in der Richtung der Flächennormalen N oder in der Richtung, die in der Nähe der Flächennormalen N liegt, zu fokussieren, wobei die Verwendung des Reflektors 21 nicht erforderlich ist. In diesem Ausführungsbeispiel ist die funktionale Schicht 23 auf eine Art und Weise umgesetzt, dass sie neben ihrer Konfiguration zum Fokussieren der (Achsen der) Bündel von Lichtstrahlen 10 in der Richtung der Flächennormalen N (oder in der Richtung, die in der Nähe der Flächennormalen N liegt) ebenso konfiguriert ist, Lichtstrahlen 10 zu homogenisieren, wobei sie gleichzeitig als Homogenisator fungiert.
  • Die Beleuchtungseinheit 3 nach der Erfindung, und somit auch die einzelnen Schichten, die in ihr enthalten sind, können räumlich geformt sein, so dass sie z. B. auf geeignete Weise den Konturen der Karosserie mit ihrer räumlichen Form an der Stelle folgt, an der sie sich im Fahrzeug befindet. Die räumlich geformte Beleuchtungseinheit 3 kann z. B. gewellt sein, eine konvexe oder konkave Form haben, gebogen sein etc.
  • Die Dicke der Beleuchtungseinheit 3 liegt bevorzugt zwischen 0,5 mm bis 14 mm.
  • Die vorliegende Erfindung ermöglicht es, dass die Leuchtvorrichtung mehrere Beleuchtungseinheiten 3 enthält. Die Beleuchtungseinheiten 3 können in dem Raum des Leuchtenkörpers z. B. auf eine solche Weise angeordnet sein, dass einige der Beleuchtungseinheiten 3 die Anforderungen an den Hauptstrahl erfüllen und im Gegensatz dazu einige von ihnen entworfen sind, um die Sichtbarkeit zu gewährleisten und/oder um Designanforderungen zu erfüllen. Jedoch müssen gleichzeitig alle Beleuchtungseinheiten 3 der einen Leuchtfunktion zusammen die gesetzlichen Vorschriften für diese bestimmte Funktion erfüllen. Beleuchtungseinheiten 3 können ebenso auf eine solche Art und Weise kombiniert werden, dass eine oder mehrere Beleuchtungseinheiten gemeinsam für mehrere Beleuchtungsfunktionen derselben Farbe oder mehrerer Farben verwendet werden, beispielsweise eine Kombination aus der Brems- und Rückleuchtenfunktion oder der Rückleuchten- und Blinkerfunktion. Auch kann eine funktionale Schicht einer Beleuchtungseinheit auf eine Weise entworfen sein, dass sie einen Teil des Lichts emittiert, um die Anforderungen an die Sichtbarkeitswinkel zu erfüllen.
  • Somit kann die funktionale Schicht 23 mehrere Funktionen gleichzeitig erfüllen. Einerseits leitet sie das Lichtbündel in die erforderlichen Richtungen, und gleichzeitig führt sie Lichtstrahlen zurück, die in unerwünschte Richtungen emittiert wurden, wodurch die Effizienz des Systems erhöht wird, da dieses Licht zum Zweck der Signalbeleuchtung verloren gegangen wäre. In anderen Worten muss es nicht unbedingt in diese unerwünschten Richtungen emittiert werden. Zusätzlich kann in bestimmten Fällen eine Situation auftreten, in denen das Licht, das in diese unerwünschten Richtungen emittiert wird, verursachen würde, dass der erlaubte Maximalwert überschritten wird.
  • Die einfachste Konfiguration und gleichzeitig die effizienteste vom gesetzlichen Standpunkt aus ist eine, in der die aktive Fläche 4 sich senkrecht zu der Längsachse des Fahrzeugs befindet und eine plane Form aufweist. In diesem Fall weist das System die geringsten Verluste auf, die durch zusätzliches Umlenken des Lichts in die erforderlichen Winkel des Hauptstrahls verursacht werden. Jedoch ist diese Konfiguration hinsichtlich des Stils des Fahrzeugs nicht immer geeignet. Daher ist die funktionale Schicht 23, oder eine Kombination aus den funktionalen Schichten 23, angepasst, um die Hauptachse des Strahls, der aus der aktiven Fläche 4 austritt, umzulenken. Wenn es eine Anforderung gibt, dass die aktive Fläche 4 oder die Flächen 4 auf der Grundlage von Designanforderungen geformt und gekrümmt sein sollen, sollten optische Analysen durchgeführt und ihre Ergebnisse dazu verwendet werden, die Streuungselemente 19 und/oder die funktionale Schicht 23 oder beide in Kombination zu optimieren, so dass die gesetzlichen Vorschriften für die bestimmte Funktion erfüllt werden.
  • Aktuell sind Kraftfahrzeuge mit Signalleuchten ausgestattet, die entworfen wurden, um verschiedene Lichtbündel zu emittieren. Solche Signalleuchten können als separate Beleuchtungselemente in den Körper integriert werden, oder sie können ein integrierter Teil der Scheinwerfer und Rückleuchten in Form einer partiellen Beleuchtungseinheit sein.
  • Als Signalfunktionen werden solche Funktionen in Betracht gezogen, die nicht den Raum vor dem Fahrzeug direkt beleuchten, sondern die Verkehrssicherheit verbessern, indem sie dabei helfen, das jeweilige Fahrzeug für andere Verkehrsteilnehmer sichtbarer zu machen. Dies betrifft vor allem die folgenden Funktionen:
    • • TFL - Tagfahrlicht, in weißer Farbe
    • • Blinker, in gelber oder roter Farbe
    • • vordere Positionsleuchte, in weißer Farbe
    • • vorderes Standlicht, in weißer Farbe
    • • Rückleuchte, in roter Farbe
    • • Bremsleuchte, in roter Farbe
    • • Dritte Bremsleuchte, rote Farbe
    • • Seitenmarkierungsleuchte, in weißer, gelber oder roter Farbe
  • Neben der erforderlichen Farbe des Lichtbündels ist jede der Signalfunktionen durch Sichtbarkeit gekennzeichnet, die auf den jeweiligen Richtungen und Verbreitungswinkeln des Lichtbündels sowohl auf der horizontalen als auch auf der vertikalen Ebene beruhen, sowie auf photometrischen Anforderungen, wobei es in verschiedenen Winkelbereichen vor/hinter dem Fahrzeug unterschiedliche Bereiche mit unterschiedlichen erforderlichen Werten der Leuchtintensität gibt.
  • Der Aspekt der Leuchtintensität wird weiterhin auf detailliertere Weise in Bezugnahme auf 34 und 35 beschrieben.
  • 34 zeigt ein Beispiel der Winkelverteilung der Leuchtintensität in der Lichtspur der Bremsleuchtenfunktion, die mit der Leuchtvorrichtung nach der Erfindung umgesetzt wurde. Hinsichtlich der Verteilung der Leuchtintensität kann man sich vorstellen, dass die Lichtspur in mehrere Bereiche unterteilt ist. Bereich a ist der Bereich, in dem die Leuchtvorrichtung im Bremsleuchten-Funktionsmodus die höchste Leuchtintensität erreicht (100% Leuchtintensität), und an allen Punkten dieses Bereichs sinkt die Leuchtintensität nicht unter 75 % der maximalen Leuchtintensität. Auf ähnliche Weise liegt die Leuchtintensität an allen Stellen des Bereichs b im Bereich von 50 % bis 75 % der maximalen Leuchtintensität, in Bereich c im Bereich von 25 % bis 50 % der maximalen Leuchtintensität und in Bereich d liegt sie im Bereich von 0 % bis 25 % der maximalen Leuchtintensität. Auf ähnliche Weise zeigt 35 ein Beispiel der Winkelverteilung der Leuchtintensität eines Rücklichts, das mit der Leuchtvorrichtung nach der Erfindung umgesetzt wurde.
  • Es ist hier anzumerken, dass die Leuchtvorrichtung nach der Erfindung mehrere Beleuchtungseinheiten 3 umfassen kann. In einem solchen Fall wird diese erwünschte, sich ergebende Verteilung der Leuchtintensität wie z. B. die beispielhaften Verteilungen für die oben aufgeführten Signalfunktionen, die in den 34 und 35 gezeigt werden, durch eine kollektive Wirkung der Beleuchtungseinheiten 3 erreicht, die kollektiv für die bestimmte Funktion der Leuchtvorrichtung aktiv sind.
  • 30 und 31 zeigen schematisch Beispiele einiger Signalfunktionen auf der Vorderseite, die mit der Leuchtvorrichtung nach der Erfindung umgesetzt werden können, die eine unterschiedliche Lichtverteilung für unterschiedliche Beleuchtungsfunktionen aufweisen.
  • Beispielsweise ist es für die Tagfahrlicht-Funktion erwünscht, dass die Leuchtvorrichtung des Tagfahrlichts die höchste Leuchtintensität in dem Winkelbereich aufweist, der auf der horizontalen Ebene (31) durch den Innenwinkel γh1 und den Außenwinkel γh2 abgegrenzt wird, in Bezug auf die Verbreitungsrichtung des Lichts, die parallel zu der Längsachse des Fahrzeugs X liegt, und auf der vertikalen Ebene (30) durch den oberen Winkel γv1 und den unteren Winkel vv2 in Bezug auf die Verbreitungsrichtung des Lichts.
  • Auf ähnliche Weise, wie in 30 und 31 gezeigt, ist für den Fahrtrichtungsanzeiger der Winkelbereich, in dem die Leuchtvorrichtung des Fahrtrichtungsanzeigers die höchsten Werte der Leuchtintensität erreicht, durch die jeweiligen Winkel αfh1, αfh2, αfv1, αfv2 in Bezug auf die Verbreitungsrichtung des Lichts parallel zu der Längsachse des Fahrzeugs X begrenzt. Bei der vorderen Positionsleuchte ist der Winkelbereich, in dem die Leuchtvorrichtung der vorderen Positionsleuchte die höchste Leuchtintensität erreicht, durch die jeweiligen Winkel βfh1, βfh2, βfv1, βfv2 in Bezug auf die Verbreitungsrichtung des Lichts parallel zu der Längsachse des Fahrzeugs X begrenzt.
  • 32 und 33 zeigen schematisch Beispiele mehrerer Rückleuchten-Signalfunktionen. So wird z. B. für die hintere Bremsleuchte der Winkelbereich, in dem die Leuchtvorrichtung der hinteren Bremsleuchte die höchste Leuchtintensität erreicht, durch die jeweiligen Winkel δh1, δh2, δv1, δv2 in Bezug auf die Verbreitungsrichtung des Lichts parallel zu der Längsachse des Fahrzeugs X begrenzt, und für den hinteren Fahrtrichtungsanzeiger der Winkelbereich, in dem die Leuchtvorrichtung des hinteren Fahrtrichtungsanzeigers die höchste Leuchtintensität erreicht, durch die jeweiligen Winkel αbh1, αbv1, αbh2, αbv2 in Bezug auf die Verbreitungsrichtung des Lichts parallel zu der Längsachse des Fahrzeugs X begrenzt.
  • Die funktionale Schicht 23 der Leuchteinheit nach der Erfindung ist im Allgemeinen konfiguriert, um Bündel aus Lichtstrahlen 10, die von ihrer Fläche austreten, die von dem Licht leitenden Kern 15 abgewandt ist, in (eine) vorbestimmt Richtung(en) zu lenken (es können mehrere Richtungen sein, z. B. wenn die funktionale Schicht 23 gekrümmt oder auf andere Weise räumlich geformt ist). In diesem Fall ist das Ziel dieser Konfiguration, zu gewährleisten, dass die Leuchtvorrichtung, wenn sie sich in dem Modus der bestimmten Leuchtfunktion befindet, die höchsten Leuchtintensitäten für diese Funktion in einem vorbestimmten Winkel erreicht, der durch eine bestimmte Richtung in Bezug auf die Längsachse des Fahrzeugs und die Winkelverbreitung aus dieser Richtung definiert wird. In allen Bereichen außerhalb des oben genannten vorbestimmten Winkels mit den höchsten Leuchtintensitäten sind die Leuchtintensitäten geringer und stellen nur Bruchteile der Werte der höchsten Leuchtintensitäten dar (siehe z. B. 34 und 35).
  • 36 zeigt eine Leuchtvorrichtung, die eine größere Anzahl primärer Lichtquellen 11a und sekundärer Lichtquellen 11b umfasst, die nebeneinander in zwei Leuchtgruppen S1, S2 angeordnet sind, die eine unterschiedliche Leucht- oder Farbfunktion erfüllen (Gelb = Blinker, Rot = Heck-/Bremsleuchte), wobei die einzelnen Lichtquellen 11a, 11b auf einem nicht gezeigten Trägerelement 12 montiert sind, z. B. einer Platine, in einer Reihe und alternierend, auf eine solche Weise, dass die primäre Lichtquelle 11a (Rote LEDs) Teil der primären Leuchtgruppe S1 ist, und die sekundäre Lichtquelle 11b (Gelbe LEDs) Teil der sekundären Leuchtgruppe S2 ist. Licht, das von den LED-Lichtquellen (11a, 11b) emittiert wird, wird zu dem Eingangsbereich 9 des Licht leitenden Kerns 15 gebündelt.
  • 37 zeigt eine Leuchtvorrichtung, die eine größere Anzahl primärer Lichtquellen 11 a und sekundärer Lichtquellen 11b und tertiärer Lichtquellen 11c umfasst, die nebeneinander in zwei Leuchtgruppen S1, S2, S3 angeordnet sind, die eine unterschiedliche Leucht- oder Farbfunktion erfüllen (Gelb = Fahrtrichtungsanzeiger, Rot - Heckleuchte, Rot - Bremsleuchte). Die einzelnen Lichtquellen 11a, 11b, 11c sind auf zwei unterschiedlichen Eingangsbereichen 9 des Licht leitenden Kerns 15 montiert, während an einem Ausgangsbereich die Lichtquellen 11a, 11b, 11c in einer Reihe und auf eine Weise alternierend angeordnet sind, dass die primäre Lichtquelle 11a (Rot LEDs) Teil der primären Leuchtgruppe S1 ist, die sekundäre Lichtquelle 11b (Gelbe LEDs) Teil der sekundären Leuchtgruppe S2 ist, und die tertiäre Lichtquelle 11c (Rote LEDs) Teil der tertiären Leuchtgruppe S3 ist.
  • 38 zeigt eine Leuchtvorrichtung, die eine größere Anzahl primärer Lichtquellen 11a und sekundärer Lichtquellen 11b, tertiärer Lichtquellen 11c und quaternärer Lichtquellen 11d umfasst, die an vier unterschiedlichen Eingangsbereichen 9 des Licht leitenden Kerns 15 angeordnet sind. Die Lichtquellen 11a, 11b, 11c, 11d sind in vier Leuchtgruppen S1, S2, S3, S4 angeordnet sind, die eine unterschiedliche Leucht- oder Farbfunktion erfüllen (Gelb = Fahrtrichtungsanzeiger, Rot-Heckleuchte, Rot-Bremsleuchte, nichtautomotiv). Die einzelnen Lichtquellen sind auf eine Weise angeordnet, dass die primäre Lichtquelle 11a (Rote LEDs) ein Teil der primären Leuchtgruppe S1 ist, die sekundäre Lichtquelle 11b (Gelbe LEDs) ein Teil der sekundäre Leuchtgruppe S2 ist, die tertiäre Lichtquelle 11c (Rote LEDs) ein Teil der tertiären Leuchtgruppe S3 und die quaternäre Lichtquelle 11d (Blaue/grüne LEDs) ein Teil der Leuchtgruppe S4 ist. Die Leuchtgruppe S4 ermöglicht das Emittieren durch grüne, blaue oder andersfarbige Lichtquellen, insbesondere in einem nicht betriebsbezogenen oder autonomen Modus des Fahrzeugs.
  • 39 und 40 zeigen eine Leuchtvorrichtung, die eine größere Anzahl primärer Lichtquellen 11a und sekundärer Lichtquellen 11b aufweist, die an dem Eingangsbereich 9 des Licht leitenden Kerns 15 in zwei Reihen in den Anordnungen SH nebeneinander auf eine alternierende/versetzte Weise angeordnet sind. Die Anordnungen SH der primären Lichtquellen 11a bilden die Leuchtgruppe S1 und die Anordnungen SH der sekundären Lichtquellen 11b bilden die Leuchtgruppe S2, die hier nicht gezeigt wird. Die Leuchtgruppen S1, S2, die hier nicht gezeigt werden, erfüllen eine unterschiedliche Leucht- oder Farbfunktion (Gelb=Blinker, TFL), wobei einzelne Lichtquellen 11a, 11b sich in zwei Reihen befinden und alternierend in den Anordnung SH auf eine solche Weise angeordnet sind, dass die primäre Lichtquelle 11a (rote LEDs) ein Teil der primären Leuchtgruppe S1 ist, und die sekundäre Lichtquelle 11b (TFL-LEDs) Teil der sekundären Leuchtgruppe S2 ist.
  • Wie in 41 gezeigt, ist die Beleuchtungseinheit 3 allgemein konfiguriert, um Lichtbündel 10s von Lichtstrahlen 10 zu leiten, die von ihrer aktiven Fläche 4 austreten. Gleichzeitig ist die Beleuchtungseinheit 3 auf eine Art und Weise entworfen, dass die Leuchtvorrichtung, wenn sie im Modus einer bestimmten Leuchtfunktion ist, die erforderlichen Leuchtintensitäten in den vorbestimmten Bereichen a, b, c, d erreicht.
  • Wie in 42 gezeigt, ist die Beleuchtungseinheit allgemein konfiguriert, um unterschiedliche Lichtbündel 10s von Lichtstrahlen 10 von unterschiedlichen Beleuchtungseinheiten 3 zu leiten, die von ihren aktiven Flächen 4 austreten. Gleichzeitig ist die Leuchtvorrichtung entworfen, um in dem Modus der bestimmten Leuchtfunktion die erforderlichen Leuchtintensitäten in den vorbestimmten Bereichen a, b, c, d zu erreichen.
  • Wie in den 43 bis 46 angegeben, kann die Beleuchtungseinheit ebenso für den Ausgang und das Führen von verschiedenen Lichtbündeln 10s von Lichtstrahlen 10 von mindestens einer der lateralen Ausgangsflächen 25 einer oder mehrerer Schichten konfiguriert sein, die in der Beleuchtungseinheit 3 enthalten sind. Mindestens eine laterale Ausgangsfläche 25 kann sich auf der funktionalen Schicht 23 und/oder dem Homogenisator 20 und/oder dem Licht leitenden Kern 15 befinden.
  • In den Ausführungsbeispielen von 43 bis 46 sind die Abdeckblende 13 und/oder der Reflektor 21 Teil des Trägers 8, während der Träger 8 mehrere Schichten aufweisen kann, z. B. als ein Mehrkomponenten-Spritzguss oder als ein Kunststoffsubstrat, das auf mindestens einer Seite mit einer Oberflächenbehandlung in Form von Lack, Folie, Körnung etc. versehen ist.
  • Wie in 43 gezeigt, umfasst in dieser Ausführungsform die Beleuchtungseinheit 3 mindestens eine funktionale Schicht 23 zur optischen Verarbeitung, insbesondere Diffundieren, Leiten oder Verändern des Farbspektrums von Lichtstrahlen 10, die durch den Licht leitenden Kern 15 emittiert werden. Der Licht leitende Kern 15 ist an dem Träger 8 und der funktionalen Schicht 23 durch ein Spannelement 27 befestigt, wobei das Spannelement 27 bevorzugt als ein Distanzstück entworfen ist, um die technologische Schicht 24 zu bilden. Die funktionale Schicht 23 ist mit mindestens einem Vorsprung 23c versehen, der sich in der lateralen Richtung über die laterale Kante des Licht leitenden Kerns 15 erstreckt, mit einer lateralen Ausgangsfläche 25 ausgestattet ist und mittels des Spannelements 27 fest mit dem lateralen Teil der Abdeckblende 13 verbunden ist, die in den Träger 8 integriert ist, was bedeutet, dass die funktionale Schicht 23 unmittelbar sowohl durch den Träger 8 als auch den Licht leitenden Kern 15 getragen wird.
  • 44 zeigt die Beleuchtungseinheit 3, die mindestens einen Homogenisator 20 zur weiteren optischen Verarbeitung umfasst, insbesondere zum Diffundieren, Leiten oder Verändern des Farbspektrums von Lichtstrahlen 10, die durch den Licht leitenden Kern 15 emittiert werden. Der Homogenisator 20 ist mit der funktionalen Schicht 23 nur mittels eines Spannelements 27 verbunden, wobei das Spannelement 27 bevorzugt als ein Distanzstück entworfen ist, um die technologische Schicht 24 zu bilden. Der Homogenisator 20 ist mit mindestens einem Vorsprung 20c versehen, der sich in der lateralen Richtung über die laterale Kante des Licht leitenden Kerns 15 erstreckt und mit einer lateralen Ausgangsfläche 25 versehen ist. Die Beleuchtungseinheit 3 umfasst ferner mindestens eine Abdeckschicht 33, um Erscheinungsbilder mit unterschiedlichen Farben für die Beleuchtungseinheit 3 zu produzieren, insbesondere für ihren aktiven Bereich 3. Die Abdeckschicht 33 kann ebenso Designerstrukturen umfassen, um strukturierte Erscheinungsbilder im Bereich des aktiven Bereichs 4 zu erzeugen.
  • 47 zeigt ein Ausführungsbeispiel, das mindestens eine Abdeckmaske 13 umfasst, die in den Träger 8 und/oder den Reflektor 21 integriert ist, um die Beleuchtungseinheit von einer Seite zu bedecken.
  • Die Bezugszeichen 20 und 23 in 47, 48, 49 und 51 bezeichnen eine Schicht, die in diesen Ausführungsformen entweder die funktionale Schicht 23 oder der Homogenisator 20 sein kann.
  • 48 zeigt ein Ausführungsbeispiel, das einen Reflektor 21 umfasst, dessen Form konfiguriert ist, um den Licht leitender Kern 15 von einer Seite zu umschließen. Die funktionale Schicht 23, die in dieser Ausführungsform ebenso durch einen Homogenisator 20 ersetzt werden kann, weist eine unbedeckte laterale Ausgangsfläche 25 auf, durch die Lichtstrahlen 10 aus der Beleuchtungseinheit 3 austreten können.
  • Das Ausführungsbeispiel aus 49 umfasst einen Träger 8, dessen Form konfiguriert ist, um den Licht leitenden Kern 15 von einer Seite zu bedecken, während eine Abdeckblende 13 an dem Träger 8 mittels eines Spannelements 27 befestigt ist. Das Spannelement 27 kann als Kleber, eine Klammer oder eine Schweißnaht etc. umgesetzt sein.
  • Das Ausführungsbeispiel der Leuchtvorrichtung, ein Teil derer in 50 gezeigt wird, umfasst eine Baugruppe aus Trägern 8 und 8b, die mit Spannelementen 27 verbunden sind, von denen ein Teil der Leuchteinheit als ein Träger 8b konfiguriert ist. Die Leuchtvorrichtung umfasst ferner ein primäres optisches Element 32, um Lichtstrahlen 10 von der Lichtquelle 11 der Leuchteinheit 7 zu dem Licht leitenden Kern 15 zu leiten. Das primäre optische Element 32 kann als separate Komponenteneinheit entworfen sein oder kann ein integraler Teil des Licht leitender Kern 15 oder mit der Leuchteinheit 7 verbunden sein.
  • Das Ausführungsbeispiel der Leuchtvorrichtung, ein Teil derer in 51 gezeigt wird, umfasst ein Trägergehäuse 1 und einen Träger 8b, umfassend eine Leuchteinheit 7, die an dem Trägergehäuse mittels eines Spannelements 27 befestigt ist, das bevorzugt ein Klebeband sein kann. Der Träger 8b trägt die Beleuchtungseinheit 3. Ein weiterer Träger 8 weist eine Form auf, die konfiguriert ist, die Beleuchtungseinheit 3 von einer Seite zu bedecken, außer der funktionalen Schicht 23, an deren Stelle in diesem Fall ein Homogenisator 20 verwendet werden kann, dessen laterale Ausgangsfläche 25 nicht bedeckt ist und Lichtstrahlen 10 von der Beleuchtungseinheit 3 durch diese austreten können. Ein primäres optisches Element 32 ist mit dem Licht leitenden Kern 15 verbunden, während das primäre optische Element das optische Eingangssystem umfasst, das verwendet wurde, um Licht von der Lichtquelle 11 zu dem Licht leitenden Kern 15 zu leiten, und um Licht auf eine solche Art und Weise zu leiten, dass der Licht leitende Kern 15 so homogen wie möglich mit Licht gefüllt wird.
  • Die in den 52 und 53 gezeigte Leuchtvorrichtung umfasst einen Licht leitenden Kern 15, der in einem Teil seiner Außenkante mit einem reflektierenden Segment 15a versehen ist, z. B. in der Form eines reflektierenden Bandes, einer Folie, eines Lacks oder einer aufgesprühten Schicht eines reflektierenden Materials. Die funktionale Schicht 23 und/oder der Homogenisator 20 können zumindest in einem Teil ihres Volumens oder ihrer Fläche in verschiedenen Farbmodifikationen entworfen sein, um die gewünschte Ausgabeeigenschaft der Leuchtfunktion und/oder ein interessant gestaltetes Aussehen der Beleuchtungseinheit 3 zu erreichen.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Gehäuse
    2
    Kammer
    3
    Beleuchtungseinheit
    4
    aktiver Bereich
    5
    System
    6
    Baugruppe
    7
    Leuchteinheit
    8a, 8b
    Träger
    9
    Eingangsbereich
    10
    Lichtstrahl
    10s
    Lichtbündel
    11
    Lichtquelle
    11a
    primäre Lichtquelle
    11b
    sekundäre Lichtquelle
    11c
    tertiäre Lichtquelle
    11d
    quaternäre Lichtquelle
    12
    Trägerelement
    13
    Abdeckblende
    14
    Körper
    15
    Licht leitender Kern
    15a
    reflektierendes Segment
    16
    Streuungselement
    17
    obere Fläche
    18
    untere Fläche
    19
    Streuungselement
    20
    Homogenisator
    20c
    Vorsprung
    21
    Reflektor
    22
    Ausgangsfläche
    23
    funktionale Schicht
    23a
    Segment
    23b
    Segment
    23c
    Vorsprung
    24
    technologische Schicht
    25
    laterale Ausgangsfläche
    26
    Funktionselement
    27
    Spannelement
    28
    Distanzstück
    29
    semipermeable Schicht
    29a
    durchsichtiges Segment
    29b
    undurchsichtiges Segment
    29c
    teilweise durchsichtiges Segment
    29d
    reflektierende Schicht
    30
    Ausgangsbereich
    31
    Diffusionsstruktur
    32
    primäres optisches Element
    33
    Abdeckschicht
    N
    Flächennormale
    α
    Winkel
    S1
    Leuchtgruppe
    S2
    Leuchtgruppe
    S3
    Leuchtgruppe
    SH
    Anordnung
    a
    Bereich
    b
    Bereich
    c
    Bereich
    d
    Bereich
    X
    Längsachse des Fahrzeugs
    Y, Z
    Koordinaten des kartesischen Koordinatensystems
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Claims (24)

  1. Leuchtvorrichtung eines Kraftfahrzeugs, entworfen, um eine oder mehrere Leuchtfunktionen zur erfüllen, umfassend eine innere Kammer (2), die mit einer lichtdurchlässigen Abdeckung bedeckt ist, die die Leuchtvorrichtung von der äußeren Umgebung des Kraftfahrzeugs trennt, wobei die Kammer mindestens eine plan geformte Beleuchtungseinheit (3) umfasst, deren aktiver Bereich (4) zum Austritt von Lichtstrahlen (10) aus der Beleuchtungseinheit (3) sich gegenüber der durchsichtigen Abdeckung befindet und einen Licht leitenden Kern (15) aus einem optisch durchsichtigen Material mit einer assoziierten Leuchteinheit (7) enthält, die sich gegenüber dem Eingangsbereich (9) des Licht leitenden Kerns (15) befindet, um Lichtstrahlen (10) in den Körper (14) des Licht leitenden Kerns (15) zu emittieren, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Licht leitenden Kern (15) und der durchsichtigen Abdeckung eine funktionale Schicht (23) vorhanden ist, die konfiguriert ist, um die Bündel aus Lichtstrahlen (10), die aus ihrer Fläche austreten, die von dem Licht leitenden Kern (15) abgewandt ist, in (einer) vorbestimmten Richtung(en) zu fokussieren, wobei die Leuchtvorrichtung ferner eine technologische Schicht (24) umfasst, die zur Totalreflexion der Lichtstrahlen (10) konfiguriert ist, wobei diese Schicht in Kontakt mit der oberen Fläche (17) des Licht leitenden Kerns (15) steht.
  2. Leuchtvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die funktionale Schicht (23) ebenso zum Homogenisieren von Lichtstrahlen (10) konfiguriert ist.
  3. Leuchtvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass sie einen Reflektor (21) umfasst, der gegen die untere Fläche (18) des Licht leitenden Kerns (15) positioniert ist und konfiguriert ist, um Lichtstrahlen (10) zu reflektieren, die durch die untere Fläche (18) aus dem Licht leitenden Kern (15) austreten, und eine weitere technologische Schicht (24), die den Licht leitenden Kern (15) von dem Reflektor (21) trennt.
  4. Leuchtvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich zwischen der funktionalen Schicht (23) und dem Licht leitenden Kern (15), und in Kontakt mit der technologischen Schicht (24), die in Kontakt mit der oberen Fläche (17) des Licht leitenden Kerns (15) steht, ein Homogenisator (20) befindet, der konfiguriert ist, um Lichtstrahlen (10) zu homogenisieren, die aus seinem Ausgangsbereich (22) austreten.
  5. Leuchtvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine weitere technologische Schicht (24) umfasst, die den Homogenisator (20) von der funktionalen Schicht (23) trennt.
  6. Leuchtvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die funktionale Schicht (23) Funktionselemente (26) umfasst, die auf ihrer Oberfläche angeordnet sind und/oder Teil ihrer internen Struktur sind, die angepasst sind, um Bündel aus Lichtstrahlen (10), die aus ihrer Oberfläche austreten, die von dem Licht leitenden Kern (15) abgewandt ist, in einer vorbestimmten Richtung zu lenken.
  7. Leuchtvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die vorbestimmte Richtung eine Richtung ist, die parallel oder in der Nähe der Flächennormalen (N) der Oberfläche liegt, die von dem Licht leitendem Kern (15) abgewandt ist.
  8. Leuchtvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die vorbestimmte Richtung eine Richtung ist, die von der Flächennormalen (N) von dem Licht leitenden Kern (15) durch einen vorbestimmten spitzen Winkel (α) abgelenkt ist.
  9. Leuchtvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die funktionale Schicht (23) zwei plan geformte Segmente (23a, 23b) umfasst, die übereinander angeordnet sind, die auf ihrer oberen Fläche mit Funktionselementen (26) versehen ist, die aus unterschiedlich ausgerichteten funktionalen Strukturen bestehen, bevorzugt in Bezug aufeinander um 90° verschoben, wobei die Leuchtvorrichtung eine weitere technologische Schicht (24) aufweist, wobei diese technologische Schicht (24) sich zwischen den Segmenten (23a, 23b) befindet.
  10. Leuchtvorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Funktionselemente (26) linear auf der Fläche angeordnet sind und ein scharfkantiges Sägezahnprofil oder ein Sägezahnprofil mit abgerundeten Ecken aufweist.
  11. Leuchtvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Licht leitende Kern (15) mit Streuungselementen (19) auf seiner unteren Fläche (18) oder auf seinem Körper (14) versehen ist, Lichtstrahlen (10) zu der oberen Fläche (17) des Licht leitenden Kerns (15) zu fokussieren.
  12. Leuchtvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine der technologischen Schichten (24) aus einer Luftschicht besteht.
  13. Leuchtvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine der technologischen Schichten (24) Folie und/oder eine Sprühbeschichtung und/oder eine Oberflächenbehandlung umfasst.
  14. Leuchtvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine der technologischen Schichten (24) eine Klebstoffschicht umfasst, die gleichzeitig als Verbindungselement zweier plan geformter Teile der Beleuchtungseinheit (3) fungiert, zwischen denen sie positioniert ist.
  15. Leuchtvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Beleuchtungseinheit (3) bevorzugt mindestens ein Spannelement (27) in der Form eines Rahmens umfassen kann, das die Baugruppe der plan geformten Teile der Beleuchtungseinheit (3) mindestens auf einer lateralen Seite umgibt, um diese Teile in der erforderlichen Position zu halten.
  16. Leuchtvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Beleuchtungseinheit (3) Distanzstücke (28) umfasst, um die erforderliche Dicke der technologischen Schichten (24) zu erzeugen.
  17. Leuchtvorrichtung nach Anspruch 16, abhängig von Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Distanzstücke (28) ein Teil des Rahmens sind.
  18. Leuchtvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14 dadurch gekennzeichnet, dass die Beleuchtungseinheit (3) Spannelemente (27) umfasst, die sich in den technologischen Schichten (24) befinden, um die erforderliche Dicke zu erhalten, und um die jeweiligen Paare plan geformter Teile der Beleuchtungseinheit (3) zu verbinden, die durch diese technologischen Schichten (24) getrennt sind.
  19. Leuchtvorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannelemente (27) aus einer Klebstoffschicht und/oder Klebepads und/oder Laser- oder Ultraschalldichtungen bestehen.
  20. Leuchtvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquellen (11) der Leuchteinheit (7) LED-Quellen sind.
  21. Leuchtvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dicke der Beleuchtungseinheit (3) zwischen 0,5 mm und 14 mm liegt.
  22. Leuchtvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Beleuchtungseinheit (3), und somit ebenso der Licht leitender Kern (15), die funktionale Schicht (23), die technologische Schicht (14) und die anderen Schichten, wenn sie in der Beleuchtungseinheit (3) enthalten sind, räumlich geformt sind.
  23. Leuchtvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Beleuchtungseinheit (3) mit ihrer unteren Seite auf einem Träger (8) montiert ist, der aus einem Material hergestellt ist, das zur Reflexion von Licht geeignet ist und/oder zumindest teilweise mit einer Oberflächenbearbeitung, die zur Reflexion von Licht geeignet ist, der gleichzeitig die Funktion eines Reflektors (21) erfüllt.
  24. Leuchtvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an der vorderen Seite vor der Beleuchtungseinheit (3) eine Abdeckblende (13) angeordnet ist, die die Form eines Rahmens aufweist, der aus einem Material hergestellt ist, das zur Reflexion von Licht geeignet ist und/oder mindestens teilweise mit einer Fläche versehen ist, die zur Reflexion von Licht geeignet ist.
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