DE19857561A1

DE19857561A1 - Leuchte, insbesondere für Kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE19857561A1
Application number: DE19857561A
Authority: DE
Inventors: Oliver Hering; Reiner Lendle
Original assignee: Valeo Beleuchtung Deutschland GmbH
Current assignee: Valeo Beleuchtung Deutschland GmbH
Priority date: 1998-12-14
Filing date: 1998-12-14
Publication date: 2000-06-21

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Leuchte mit wenigstens einem Lichtleitstab, einer oder mehreren Lichteintrittsflächen und einer oder mehreren Lichtaustrittsflächen sowie einer oder mehreren Leuchtdioden, wobei die Lichteintrittsfläche und/oder die gegenüberliegende Fläche als Umlenkbereich ausgebildet ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Leuchte, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit wenigstens einem Lichtleitstab, der ein oder mehrere stirnseitige Lichteintrittsflächen und ein oder mehrere Lichtaustrittsflächen entlang des Lichtleitstabes aufweist, und mit einer oder mehreren, insbesondere als Leuchtdioden ausgebildeten Lichtquellen.

Leuchten mit Lichtleitstäben sind hinreichend bekannt. So ist z. B. aus der DE 41 29 094 A1 eine Signalleuchte für Kraftfahrzeuge bekannt geworden, in welcher mehrere Lichtleitstäbe in paralleler Anordnung zueinander vorgesehen sind. In diese Lichtleitstäbe wird mittels einer Leuchtdiode am einen stirnseitigen Ende Licht eingestrahlt, welches sich über die Länge des Lichtleitstabes verteilt. Auf der der Lichtaustrittsfläche gegenüberliegenden Seite ist der Lichtleitstab mit einer Vielzahl von Prismen versehen, an denen die Lichtstrahlen in Richtung der Lichtaustrittsfläche umgelenkt werden. Es hat sich gezeigt, dass insbesondere bei längeren Lichtleitstäben die Lichtverteilung entlang des Lichtleitstabes nicht gleichmäßig ist und der Lichtleitstab insbesondere im Bereich des Lichteintritts hell ist, also eine hohe Leuchtdichte aufweist, die allmählich zu der der Lichteintrittsfläche gegenüberliegenden Seite hin abnimmt.

Ferner wird als Nachteil angesehen, dass das Licht innerhalb des Lichtleitstabes oftmals unnötig lange Wege zurücklegt.

Ausgehend von der DE 41 29 092 A1 liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Leuchte bereitzustellen, die eine bessere Ausbeute des Lichtes sowie der Lichtquellen erlaubt.

Diese Aufgabe wird bei einer Leuchte der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Lichteintrittsfläche und/oder die gegenüberliegende stirnseitige Fläche als Lichtumlenkbereich ausgebildet ist.

Die Ausgestaltung der Lichteintrittsfläche als Lichtumlenkbereich hat den wesentlichen Vorteil, dass bereits beim Eintritt der Lichtstrahlen in den Lichtleitstab diese derart umgelenkt werden, dass das Licht gezielt in Richtung auf die Lichtaustrittsfläche und/oder auf lichtablenkende Mittel, z. B. auf Prismen umgelenkt wird, von denen das Licht dann in Richtung der Lichtaustrittsfläche abgelenkt wird, und/oder auf die der Lichteintrittsfläche gegenüberliegende stirnseitige Fläche umgelenkt wird. Durch den Lichtumlenkbereich werden also die von der Lichtquelle ausgehenden Lichtstrahlen bereits beim Eintritt in den Lichtleitstab gezielt ausgerichtet. Dadurch werden zum einen die Lichtverluste verringert, zum anderen wird durch die gezielte Ausrichtung der Lichtstrahlen der Weg der Strahlen innerhalb des Lichtstabes gezielt gesteuert, so dass unnötige Wege innerhalb des Stabes und somit unnötige Verluste vermieden werden.

Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass dieser Lichtumlenkbereich ein von der Lichtquelle angestrahltes optisches Element, z. B. eine Sammellinse, Streulinse oder Freiformlinse ist. Es sind auch Zylinderlinsen, Schrägen, Prismen, Paraboloide und Freiformflächen möglich. Mittels einer Linse, insbesondere einer Sammellinse, werden die von der Lichtquelle abgestrahlten divergierenden Lichtstrahlen gebündelt bzw. wird deren Divergenz verringert. Auf diese Weise kann das von der Lichteintrittsfläche entfernt liegende Ende des Lichtleitstabes besser ausgeleuchtet werden. Außerdem gewährleistet die Sammellinse eine höhere Lichtausbeute.

Mit Vorzug liegt die Achse der Linse in oder parallel der Längsachse des Lichtleitstabes bzw. ist die Linse symmetrisch, insbesondere rotationssymmetrisch am Lichtleitstab vorgesehen. Dies hat den wesentlichen Vorteil, dass der Lichtleitstab gleichmäßig ausgeleuchtet wird, so dass keine Helligkeitsunterschiede über die Länge des Lichtleitstabes auftreten.

Ein weiterer Vorteil wird darin gesehen, dass die Linse am Lichtleitstab angeformt ist. Die einstückige Ausgestaltung des Lichtleitstabes mit der Linse vermeidet Verluste beim Übergang des Lichts von der Linse in den Lichtleitstab, und es bedarf keiner Montage der Linse am Lichtleitstab. Jeder Lichtleitstab kann mit der für ihn optimalen Linse hergestellt werden.

Eine weitere Verbesserung des Lichtleitstabes erfolgt dadurch, dass die der Lichteintrittsfläche gegenüberliegende stirnseitige Fläche als Sammel-, Streu- oder Umlenkoptik ausgebildet ist. Hierdurch wird der Vorteil erzielt, dass das den gesamten Lichtleitstab durchwanderte und auf der gegenüberliegenden Stirnseite auftreffende Licht derart umgelenkt wird, dass dieses Licht entweder in Richtung der Lichtaustrittsfläche, wobei hier abhängig vom Auftreffwinkel bewußt ein Lichtaustritt und/oder eine oder mehrere Totalreflexionen hervorgerufen werden können, und/oder in der Richtung der lichtablenkenden Mittel, z. B. Prismen umgelenkt wird. Somit wird vermieden, dass das Licht wieder zurück auf die Lichteintrittsfläche reflektiert wird.

Eine bevorzugte Ausführungsform sieht vor, dass die Umlenkoptik als Schräge ausgebildet ist. Eine Schräge hat den wesentlichen Vorteil, dass sie relativ einfach herstellbar ist und auch problemlos an ihrer Außenseite verspiegelt werden kann. Die Schräge kann sich über einen Teil oder über die gesamte Fläche erstrecken. Außerdem kann die Schräge aus zwei oder mehreren Abschnitten bestehen, die unterschiedliche Neigungswinkel besitzen. Weiter kann die Umlenkoptik so gewählt werden, dass die Lichtstrahlen durch Totalreflexion umgelenkt werden und somit eine Verspiegelung nicht unbedingt erforderlich ist, was eine kostengünstige Alternative darstellt. Eine solche Geometrie kann z. B. durch spitz zulaufende Flächen oder einen Kegel realisiert werden, wobei die Winkel entsprechend dem Gesetz der Totalreflexion gewählt werden.

Eine andere Ausführungsform sieht vor, dass die Streuoptik eine Streulinse ist. Über diese Streulinse werden die Strahlen, die achsparallel ankommen, gezielt aus ihrer Richtung ausgelenkt, so dass sie auf jeden Fall entweder direkt oder indirekt auf die Prismen oder die Lichtaustrittsfläche treffen.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnung besonders bevorzugte Ausführungsbeispiele im Einzelnen dargestellt sind. Dabei können die in der Zeichnung dargestellten und in der Beschreibung sowie in den Ansprüchen erwähnten Merkmale jeweils einzeln für sich oder in ihrer Kombination erfindungswesentlich sein, in der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine Draufsicht auf ein erstes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Lichtleitstabes;

Fig. 2 eine Draufsicht auf ein zweites Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Lichtleitstabes;

Fig. 3 eine Draufsicht auf das Ende eines Lichtleitstabes gemäß einer dritten Ausführungsform; und

Fig. 4 eine Draufsicht auf das Ende eines Lichtleitstabes gemäß einer vierten Ausführungsform.

In der Fig. 1 ist mit dem Bezugszeichen 10 ein Lichtleitstab bezeichnet, der eine Lichteintrittsfläche 12 und eine Lichtaustrittsfläche 14 aufweist. Die der Lichteintrittsfläche 12 gegenüberliegende Fläche 16 könnte ebenfalls als Lichteintrittsfläche ausgebildet sein; sie ist jedoch beim dargestellten Ausführungsbeispiel verspiegelt. Das Licht wird von einer als Leuchtdiode 18 ausgeführten Lichtquelle 20 erzeugt, wobei die Lichtstrahlen kegelförmig von der Leuchtdiode 18 ausgehen und in den Lichtleitstab 10 eintreten.

Der Lichtaustrittsfläche 14 liegt ein Bereich 22 mit einer Vielzahl von Prismen 24 gegenüber. An diesen Prismen 24 werden die Lichtstrahlen 26 reflektiert und in Richtung der Lichtaustrittsfläche 14 umgelenkt.

Die kegelförmig auf die Lichteintrittsfläche 12 auftreffenden Lichtstrahlen 26 werden an der Lichteintrittsfläche 12 gebrochen, wofür beim in der Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel die Lichteintrittsfläche 12 als Sammellinse 28 ausgebildet ist. Diese Sammellinse 28 befindet sich rotationssymmetrisch am stirnseitigen Ende des Lichtleitstabes 10 und weist eine zur Achse des Lichtleitstabes 10 koaxiale Achse auf. Über die Sammellinse 28 werden die Lichtstrahlen 26 gebündelt, so dass die kegelförmig von der Lichtquelle 20 abgestrahlten Lichtstrahlen 26 innerhalb des Lichtleitstabes 10 weniger divergieren. Die Fläche 16 ist beim Ausführungsbeispiel der Fig. 1 als ebene Fläche ausgebildet, die orthogonal zur Achse des Lichtleitstabes 10 steht.

Beim Ausführungsbeispiel der Fig. 2 ist die Lichteintrittsfläche 12 eben ausgebildet, die orthogonal zur Achse des Lichtleitstabes 10 steht. Jedoch befindet sich an der Fläche 16, die der Lichteintrittsfläche 12 gegenüberliegt, eine Schrägfläche 30, die sich über etwa zwei Drittel der Fläche 16 erstreckt. Die Schrägfläche 30 ist derart geneigt, dass diese mit der unteren Kante der Lichtaustrittsfläche 14 einen Winkel einschließt, der größer 90° ist. Dadurch wird erreicht, dass die auf die Schrägfläche 30 auftreffenden Lichtstrahlen 16 in Richtung der Prismen 24 reflektiert werden.

Beim Ausführungsbeispiel der Fig. 3 ist die Fläche 16 konkav ausgebildet und wirkt somit als Streulinse 32. Über diese Streulinse 32 werden die achsparallel verlaufenden Lichtstrahlen 34 derart umgelenkt, dass sie entweder auf die Prismen 24 oder auf die Lichtaustrittsfläche 14 auftreffen.

Beim Ausführungsbeispiel der Fig. 4 ist die Fläche 16 derart ausgebildet, dass die Lichtstrahlen über Totalreflexion umgelenkt werden und auf die Prismen 24 oder auf die Lichtaustrittsfläche 14 auftreffen. Ein Verspiegelung der Fläche 16 ist nicht erforderlich.

Die Erfindung soll selbstverständlich auch Kombinationen umfassen, bei denen sowohl die Lichteintrittsfläche 12 als auch die Fläche 16 als Lichtumlenkbereiche 36 ausgestaltet sind.

Claims

1. Leuchte, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit wenigstens einem Lichtleitstab (10), der eine oder mehrere stirnseitige Lichteintrittsflächen (12) und eine oder mehrere Lichtaustrittsflächen (14) entlang des Lichtleitstabes (10) aufweist, und mit einer oder mehreren, insbesondere als Leuchtdioden (18) ausgebildeten Lichtquellen (20), dadurch gekennzeichnet, dass die Lichteintrittsfläche (12) und/oder die gegenüberliegende stirnseitige Fläche (16) als Lichtumlenkbereich (36) ausgebildet ist.

2. Leuchte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Lichtumlenkbereich (36) eine von der Lichtquelle (20) angestrahlte Linse, z. B. Sammellinse (28), Streulinse oder Freiformlinse ist.

3. Leuchte nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Achse der Linse (28) in der oder parallel zur Längsachse des Lichtleitstabes (10) liegt.

4. Leuchte nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Linse (28) symmetrisch, insbesondere rotationssymmetrisch, am Lichtleitstab (10) vorgesehen ist.

5. Leuchte nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Linse (28) am Lichtleitstab (10) angeformt ist.

6. Leuchte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die der Lichteintrittsfläche (12) gegenüberliegende stirnseitige Fläche (16) als Sammel-, Streu- oder Umlenkoptik ausgebildet ist.

7. Leuchte nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Umlenkoptik als Schräge (30) ausgebildet ist.

8. Leuchte nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Schräge (30) die Lichtstrahlen in Richtung der Lichtaustrittsfläche (14) und/oder deren zugeordnete lichtumlenkenden Mittel, z. B. Prismen (24) umlenkt.

9. Leuchte nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Streuoptik eine Streulinse (32) ist.

10. Leuchte nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Umlenkoptik derart ausgebildet ist, dass die Strahlen aufgrund des Prinzips der Totalreflexion umgelenkt werden.