DE19908961A1 - Leuchte, insbesondere für Kraftfahrzeuge - Google Patents
Leuchte, insbesondere für KraftfahrzeugeInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Leuchte mit wenigstens einem Lichtleitstab mit einer Lichteintrittsfläche und einer Lichtaustrittsfläche sowie einer Lichtquelle, wobei die Lichteintrittsfläche gegenüber der Längsachse des Lichtleitstabes geneigt ist.
Description
Die Erfindung betrifft eine Leuchte, insbesondere für
Kraftfahrzeuge, mit wenigstens einem Lichtleitstab, der eine
oder mehrere stirnseitige Lichteintrittsflächen und eine oder
mehrere Lichtaustrittsflächen insbesondere 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 parallel
nebeneinander angeordneten Lichtleitstäben darauf geachtet
werden muss, dass die Lichteintrittsflächen in einer Ebene
liegen. Dann können nämlich die einzelnen Lichtquellen,
insbesondere die Leuchtdioden, auf einer gemeinsamen
Leiterplatte angeordnet werden, wodurch der konstruktive und
Montageaufwand auf ein Minimum reduziert werden.
Es sind jedoch auch Leuchten bekannt, bei denen zwar parallel
nebeneinander angeordnete Lichtleitstäbe eingesetzt werden,
bei denen die Lichteintrittsflächen jedoch nicht in einer
Ebene liegen, sondern seitlich versetzt sind, da dies von der
Form der Leuchte gefordert wird. Bei diesen Leuchten, z. B. mit
trapezförmigem oder parallelogrammförmigem Leuchtenglas,
können die einzelnen Lichtquellen nicht an einer gemeinsamen
Platine befestigt werden, da diese dann stufenförmig
ausgeführt sein müsste. Die einzelnen Lichtquellen werden
daher jeweils auf einer eigenen Platine befestigt, und das
Leuchtengehäuse muss für jede Platine mit einer Aufnahme bzw.
Halterung für die Platine versehen werden. Diese Ausgestaltung
ist sowohl konstruktiv als auch hinsichtlich des
Montageaufwandes aufwendig und damit auch kostenintensiv.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Leuchte
bereitzustellen, die konstruktiv einfach und schnell zu
montieren ist. Insbesondere sollen die Lichtleitstäbe zwar
parallel zueinander angeordnet sein, die Lichteintrittsflächen
jedoch nicht in einer Ebene sondern stufenförmig versetzt
zueinander liegen.
Diese Aufgabe wird bei einer Leuchte der eingangs genannten
Art erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass die
Lichteintrittsfläche gegenüber der Längsachse des
Lichtleitstabes geneigt ist.
Durch die Neigung der Lichteintrittsfläche des Lichtstabes
gegenüber dessen Längsachse wird bewirkt, dass die auf die
Lichteintrittsfläche auftreffenden Lichtstrahlen nicht nur
gebrochen sondern die gebrochenen Strahlen auch in
Neigungsrichtung zusätzlich abgelenkt werden. Mit anderen
Worten bedeutet dies, dass die von der Lichtquelle ausgehenden
Lichtstrahlen aufgrund der Neigung der Lichteintrittsfläche
zusätzlich in diese Neigungsrichtung abgelenkt werden.
Hierdurch kann gezielt in den Strahlenverlauf der
Lichtstrahlen innerhalb des Lichtleitstabes eingegriffen
werden. Die erfindungsgemäße Leuchte kann als Signalleuchte,
als Innenlichtmodul, als Fahrzeugbegrenzungsleuchte oder als
Fahrzeugbeleuchtungsanwendung verwendet werden.
Bei der oben genannten Leuchte bedingen die geometrische
Anordnung der Lichtleitstäbe eine nicht ebene Anordnung der
Lichtaustrittsflächen und es wird ein einfacher Aufbau
vorgeschlagen, der die Aufnahme und die Kontaktierung der den
Lichtleitstäben zugeordneten Lichtquellen in einer Ebene
ermöglicht und somit z. B. die Nutzung einer einfachen Platine
erlaubt. Dies führt dazu, dass der Aufbau trotzdem konstruktiv
einfach und die Leuchte schnell zu montieren und kostengünstig
ist.
Bei einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Achse des
Lichtkegels der Lichtquelle und/oder die Zentralachse der
Lichtquelle gegenüber der Längsachse des Lichtleitstabes
geneigt ist. Auf diese Weise wird eine weitere Möglichkeit
geschaffen, den Verlauf der Lichtstrahlen innerhalb des
Lichtleitstabes zu verändern. Bei dieser Möglichkeit wird
jedoch aufgrund der Neigung der Lichtquelle die Richtung der
auf die Lichteintrittsfläche auftreffenden Strahlen verändert.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass die
Neigung der Lichteintrittsfläche und die Neigung der
Lichtquelle so gewählt sind, dass die Lichtstrahlen innerhalb
des Lichtleitstabes wenigstens so verlaufen wie bei
herkömmlichen Lichtleitstäben, die normal angestrahlt werden.
Auf diese Weise kann die Lichtquelle geneigt, d. h. schräg
angeordnet werden, wobei der Verlauf der Lichtstrahlen
innerhalb des Lichtleitstabes durch die Neigung der
Lichteintrittsfläche korrigiert wird. Aufgrund der Neigung der
Lichtquellen kann jedoch auch die Platine, auf der sich die
Lichtquelle bzw. die Lichtquellen befinden, geneigt angeordnet
sein. Somit ist es nicht erforderlich, dass die
Lichteintrittsflächen aller Lichtleitstäbe in einer Ebene
senkrecht zur Stablängsachse liegen. Vielmehr können die Enden
der Lichtleitstäbe der Neigung der Platine folgen, so dass
aufgrund dieser Ausrichtung der Lichtleitstäbe z. B. auch
trapezförmige Heckleuchten optimal ausgeleuchtet werden
können, ohne dass für jede einzelne Lichtquelle eine separate
Platine verwendet werden muss.
Bevorzugt sind die Neigungsrichtungen der
Lichteintrittsflächen und der Achse des Lichtkegels der
Lichtquellen gegenüber der Längsachse des Lichtleitstabes
einander entgegengesetzt. Ist z. B. die Lichteintrittsfläche
nach rechts geneigt, dann ist die zugehörige Lichtquelle nach
links geneigt. Hierdurch wird bewirkt, dass die Lichtstrahlen
innerhalb des Lichtleitstabes keine oder nur geringfügige
Richtungsänderungen erfahren.
Bei einer Lichtquelle; die z. B. paralleles Licht abstrahlt,
kann der Zusammenhang zwischen dem Winkel δ, um den die
Abstrahlrichtung der Lichtquelle geneigt ist, und dem Winkel
β, um den die Einkoppelfläche des Lichtleiters geneigt ist,
wobei der weitere Verlauf des Lichtstrahles innerhalb des
Lichtleiters durch den Winkel τ festgelegt wird, mit der
folgenden Formel beschrieben werden:
wobei hier ist
n1: Brechungsindex Medium 1 (z. B. Luft)
n2: Brechungsindex Medium 2 (z. B. Lichtleiter)
δ: Winkel zwischen einfallendem Lichtstrahl und der Horizontale
τ: Winkel zwischen Lichtstrahl im Lichtleiter und der Horizontale
β: Winkel der Eintrittsfläche.
n1: Brechungsindex Medium 1 (z. B. Luft)
n2: Brechungsindex Medium 2 (z. B. Lichtleiter)
δ: Winkel zwischen einfallendem Lichtstrahl und der Horizontale
τ: Winkel zwischen Lichtstrahl im Lichtleiter und der Horizontale
β: Winkel der Eintrittsfläche.
Die Erfindung sieht also eine Anordnung von ein oder mehreren
Lichtleitstäben vor, wobei eine Ausgestaltung der jeweiligen
Lichteintrittsflächen vorgeschlagen wird, die es erlaubt, die
den Lichtleitstäben zugeordneten Lichtquellen in einer Ebene
anzuordnen, um so z. B. mit einer einzigen, ebenen Platine
auszukommen. Besitzen die einzelnen Lichtleitstäbe mehrere
Einkoppelflächen, z. B. auf der gegenüberliegenden Seite, kann
nach dem gleichen Prinzip verfahren werden.
Bei einem Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass die
Lichteintrittsflächen der nebeneinander angeordneten
Lichtleitstäbe eine Art Sägezahnprofil bilden. Dies ist
dadurch bedingt, dass die Richtung der Neigung der
Lichteintrittsflächen entgegen der Richtung der Neigung der
Lichtquellen ist.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung
ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie der nachfolgenden
Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnung ein
besonders bevorzugtes Ausführungsbeispiel im einzelnen
beschrieben ist. Dabei können die in der Zeichnung
dargestellten und in den Ansprüchen sowie in der Beschreibung
erwähnten Merkmale jeweils einzeln für sich oder in beliebiger
Kombination erfindungswesentlich sein. Dabei zeigen:
Fig. 1 eine Seitenansicht auf mehrere nebeneinander
angeordnete Lichtleitstäbe hinter einem
andeutungsweise dargestellten, trapezförmigen
Leuchtenglas;
Fig. 2 einen Schnitt II-II durch den untersten
Lichtleitstab gemäss Fig. 1.
In der Fig. 1 sind drei insgesamt mit 10 bezeichnete
Lichtleitstäbe dargestellt, wobei die Lichtleitstäbe 10
übereinander angeordnet sind und jeweils eine
Lichteintrittsfläche 12 aufweisen, die am einen stirnseitigen
Ende vorgesehen ist. Dem Betrachter zugewandt, weisen die
Lichtleitstäbe 10 jeweils eine Lichtaustrittsfläche 14 auf,
die sich hinter einem trapezförmigen Leuchtenglas 16, welches
mit gestrichelten Linien lediglich andeutungsweise dargestellt
ist, befinden. Den Lichteintrittsflächen 12 zugeordnet sind
jeweils eine Lichtquelle 18, die von einer Leuchtdiode 20
verkörpert wird. Diese Leuchtdioden 20 sind auf einer einzigen
Platine 22 angeordnet, wobei die Platine 22 gegenüber der
Vertikalrichtung um den Winkel δ geneigt angeordnet ist. Dabei
verläuft die Platine 22 in etwa parallel zur benachbarten
Seitenkante 24 des Leuchtenglases 16.
Die Leuchtdioden 20 strahlen jeweils die zugeordnete
Lichteintrittsfläche 12 des jeweiligen Lichtleitstabes 10 an,
wobei die Lichteintrittsfläche 12 ebenfalls geneigt ist. Die
Neigungsrichtung verläuft dabei jedoch entgegengesetzt zur
Neigungsrichtung der Platine 22. Die Lichteintrittsflächen 12
sind also um den Winkel β gegenüber der Vertikalen geneigt.
Dies führt dazu, dass die Lichtstrahlen der Leuchtdioden 20,
die z. B. kegelförmig abgestrahlt werden, an der
Lichteintrittsfläche 12 derart gebrochen werden, dass die
Kegelachse 32 der Lichtkegel im wesentlichen parallel zur
Längsachse 30 des Lichtleitstabes 10 verläuft. Dies bedeutet,
dass trotz der geneigten Anordnung der Platine 22 der
Strahlenverlauf innerhalb der Lichtleitstäbe 10 ähnlich zu dem
ist, wie wenn die Lichtleitstäbe 10 bei vertikalen
Lichteintrittsflächen 12 mit dazu parallel angeordneten
Lichtquellen 18 angestrahlt werden.
Auf diese Weise kann die Lage der Lichtleitstäbe 10 derart
geändert werden, insbesondere können die Lichtleitstäbe 10
derart parallel zueinander verschoben werden, dass nicht nur
rechteckförmige sondern auch parallelogrammförmige und
trapezförmige Leuchtengläser 16 optimal ausgeleuchtet werden
können. Die von der Leuchtdiode 20 ausgesandten und innerhalb
des Lichtleitstabes 10 verlaufenden Lichtstrahlen 26 (Fig. 2)
werden gleichmässig über die gesamte Länge des Lichtleitstabes
10 verteilt und derart gebrochen, dass sie auf an den der
Lichtaustrittsfläche 14 gegenüberliegenden Seite vorgesehene
Prismen 28 auftreffen und von dort in Richtung der
Lichtaustrittsfläche 14 umgelenkt werden.
Bei einer derartigen Anordnung der Lichtleitstäbe 10 können
die einzelnen Leuchtdioden 20 auf einer einzigen Platine 22
befestigt, insbesondere aufgelötet, werden, so dass lediglich
eine einzige Platine 22 erforderlich ist, die relativ schnell
montiert bzw. im Bedarfsfalle ausgewechselt werden kann.
Stufenförmige Platinen oder dreieckförmige Haltesockel für die
Lichtquellen 18 sind somit nicht mehr erforderlich.
Claims (10)
1. Leuchte, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit wenigstens
einem Lichtleitstab (10), der eine oder mehrere
stirnseitige Lichteintrittsflächen (12) und eine oder
mehrere Lichtaustrittsflächen (14) aufweist, und mit
einer oder mehreren, insbesondere als Leuchtdioden (20)
ausgebildeten Lichtquellen (18), dadurch gekennzeichnet,
dass die Lichteintrittsfläche (12) gegenüber der
Längsachse (30) des Lichtleitstabes (10) geneigt ist.
2. Leuchte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die
Achse (32) des Lichtkegels der Lichtquelle (18) gegenüber
der Längsachse (30) des Lichtleitstabes (10) geneigt ist.
3. Leuchte nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet,
dass die Neigungsrichtungen der Lichteintrittsflächen
(12) und der Achse (32) des Lichtkegels gegenüber der
Längsachse (30) des Lichtleitstabes (10) einander
entgegengesetzt sind.
4. Leuchte nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet,
dass die Neigungsrichtungen der Lichteintrittsflächen
(12) und der Achse (32) des Lichtkegels gegenüber der
Längsachse (30) des Lichtleitstabes (10) einander
gleichgesetzt sind.
5. Leuchte nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass bei
einem Neigungswinkel (δ) der Achse (32) der Lichtquelle
der Neigungswinkel (β) der Lichteintrittsfläche (12) und
deren geometrische Form derart bemessen sind, dass die
Winkel der Lichtstrahlen im Lichtleiter gleich oder
ähnlich zu denen sind, die bei einer senkrechten
Einspeisung in eine vertikale Lichteintrittsfläche (12)
auftreten.
6. Leuchte nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass bei
einem Neigungswinkel (δ) der Achse (32) der Lichtquelle
der Neigungswinkel (β) der Lichteintrittsfläche (12)
derart bemessen ist, dass die Lichtstrahlen im
Lichtleiter einen bestimmten Verlauf aufzeigen, welcher
sich durch verschiedene Anforderungen an die
Lichtverteilung ergibt.
7. Leuchte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass mehrere Lichtleitstäbe (10)
nebeneinander angeordnet sind, deren
Lichteintrittsflächen (12) derart zueinander angeordnet
sind, dass die den einzelnen Lichtleitstäben (10)
zugeordneten Lichtquellen (18) in einer Ebene liegen.
8. Leuchte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass die Lichteintrittsflächen (12) der
nebeneinander angeordneten Lichtleitstäbe (10) eine Art
Sägezahnprofil bilden.
9. Leuchte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass die geneigte Lichteintrittsfläche
(12) eine beliebige geometrische Form aufweist.
10. Leuchte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass der Querschnitt des Lichtleitstabes
(10) rund oder rechteckig ist.
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ID=26052133
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DE19908961A Ceased DE19908961A1 (de) | 1999-03-02 | 1999-03-02 | Leuchte, insbesondere für Kraftfahrzeuge |
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