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Die
Erfindung betrifft eine Beleuchtungsanordnung, die ausgebildet ist,
um das Nummernschild von Motorfahrzeugen, insbesondere Automobilen,
zu beleuchten.
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Wie
allgemein bekannt, kann das Nummernschild, das am Heck von Automobilen
vorgesehen ist, für
gewöhnlich
mittels Glühlampen
beleuchtet werden, die an zumindest einem Trägerelement montiert sind, das
am Fahrzeugkörper
befestigt ist.
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Insbesondere
ist in der Technik allgemein eine Praxis bekannt, die auf der Verwendung
eines länglichen
Trägerkörpers basiert,
der an der Heckklappe des Fahrzeugs befestigt ist und der, außer den
Lampen zur Beleuchtung des Nummernschilds, beispielsweise auch eine
manuell betätigbare
elektro-mechanische Vorrichtung zum Öffnen des Kofferraums tragen
kann. Mit anderen Worten ist dort ein manuell betätigbarer
Hebel vorgesehen, um einen Schalter zu betätigen, der wiederum ausgebildet
ist, um einen Elektromotor oder dergleichen mit Strom zu versorgen,
um die den Kofferraum verschließende Verriegelung
zu lösen.
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Bei
den zuvor angeführten
Lösungen
des Standes der Technik ist es erforderlich, dass die Lampen mittels
Glasabdeckungen oder dergleichen, die am Trägerelement montiert sind, geschützt werden. Außerdem sind
die elektrischen Verbindungen dieser Lampen und der zuvor erwähnten Kofferraum-Entriegelungsvorrichtung
unter Verwendung von Verdrahtungen oder Metallstreifen realisiert,
wie dies beispielsweise in
EP-A-0
976 617 beschrieben ist.
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US-A-5,934,798 offenbart
eine typische Beleuchtungsanordnung zur Beleuchtung des Nummernschilds
von Motorfahrzeugen, die LEDs beinhaltet, welche das Num mernschild
durch mindestens eine Fokussierlinse hindurch beleuchten. Jedoch werden
keine Lehren in Bezug auf spezielle optische Vorrichtungen geliefert,
die zur Steuerung der Lichtverteilung benötigt werden, um den anzuwendenden Industrienormen
zu genügen,
und zwar dürfen
die Lichtsignale externe Beobachter nicht stören und müssen das Nummernschild in gleichmäßiger Weise beleuchten,
unter Berücksichtigung
der Tatsache, dass die Lichtstärke
umgekehrt proportional zum Quadrat des Abstands von der Lichtquelle
ist.
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In
jedem Fall erweist sich die Montage des gesamten Trägerelementes
als unerwünscht
mühevoll,
d. h. aufwendig, und nach industriellem Maßstab teuer.
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Außerdem verfügt das Trägerelement über geringe
Zuverlässigkeit,
bedingt durch die Feuchtigkeit, die, entsprechend den als Schutz
für die
Lampen verwendeten Glasabdeckungen, ziemlich leicht in diese eindringen
kann und die bewirkt, dass die elektrischen Kontakte Korrosions-/Oxidationsproblemen
unterliegen, was offensichtlich Funktionsstörungszustände zur Folge hat. Dieses Phänomen wird durch
die Kombination der Feuchtigkeit mit der durch die Glühlampen
erzeugen Wärme
sogar noch verschlimmert.
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Außerdem sollte
in Betracht gezogen werden, dass die Sperrigkeit des Trägerelementes
dessen struktureller und anwendungsbezogener Vielseitigkeit beträchtliche
Einschränkungen
auferlegt.
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In
Anbetracht einer substantiellen Minimierung aller dieser Nachteile
wurde vorgeschlagen, die herkömmlichen
Glühlampen
durch ein Array von große
Helligkeit aufweisenden LEDs zu ersetzen, die nebeneinander angeordnet
sind und in eine gekapselte sandwichartige Struktur eingebettet
sind, die eine transparente Schutzschicht aufweist und durch die hindurch
die LEDs das Nummernschild beleuchten.
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Eine
derartige Lösung
erwies sich jedoch als wenig zufriedenstellend, aufgrund der Tatsache, dass
das Nummernschild, das sich für
gewöhnlich unterhalb
der Beleuchtungsanordnung befindet, die Gestalt eines aufgeweiteten
Rechtecks und eine Ober fläche
aufweist, die sich in einer Ebene erstreckt, auf welche das von
den LEDs ausgesendete Licht in fast streifender Weise auftrifft,
und dadurch erwies es sich insgesamt, dass dieses in ziemlich ungleichmäßiger und
nicht zufriedenstellender Weise beleuchtet wird. In der Praxis kann
festgestellt werden, dass es sich in unerwünschter Weise erweist, dass
das Nummernschild mit einem "lichtfleckartigen Muster" beleuchtet wird,
wobei die verschiedenen Lichtflächen
eine unterschiedliche und/oder ungenügende Helligkeit aufweisen.
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Daher
ist es ein Hauptzweck der Erfindung, eine Beleuchtungsanordnung
zur Beleuchtung des Nummernschildes von Motorfahrzeugen bereitzustellen,
was für
ein Minimieren der Nachteile effektiv ist, die mit den zuvor angegebenen
Lösungen
des Standes der Technik verbunden sind.
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Insbesondere
ist es ein Zweck der Erfindung, eine Beleuchtungsanordnung der zuvor
angegebenen Art bereitzustellen, die eine besonders einfache und
zuverlässige
Struktur aufweist, besonders kompakt ist und dabei gleichzeitig
eine optimale und gefällige
Beleuchtung des Nummernschilds gewährleistet.
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Noch
eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Beleuchtungsanordnung
zur Beleuchtung des Nummernschilds von Motorfahrzeugen bereitzustellen,
die besonders kostengünstig und
praktisch zu montieren ist.
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Gemäß der Erfindung
wird dieses Ziel bei einer Beleuchtungsanordnung erreicht, die im
unabhängigen
Anspruch definiert ist. Ausführungsformen der
Erfindung sind in den abhängigen
Ansprüchen
offenbart.
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In
jedem Fall gehen Merkmale und Vorteile der Erfindung aus der nachfolgenden
Beschreibung eines nicht einschränkenden
Beispiels mit Bezug auf die anliegenden Zeichnungen klarer hervor;
in diesen sind:
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1 eine
schematische Querschnittansicht einer ersten Ausführungsform
der Beleuchtungsanordnung der Erfindung;
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2 eine
perspektivische explodierte Ansicht der optischen Hauptbestandteile
der Beleuchtungsanordnung von 1;
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3 eine
schematische Vorderansicht der Beleuchtungsanordnung von 1 und
des dieser zugehörigen
Nummernschildes; und
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4 eine
schematische Querschnittansicht einer unterschiedlichen Ausführungsform
der Beleuchtungsanordnung der Erfindung.
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Mit
speziellem Bezug auf 1 und 2 ist die
Beleuchtungsanordnung der Erfindung ausgebildet, um an einem Träger 1 montiert
zu werden, der direkt durch den Körper 8 eines Motorfahrzeugs
ausgebildet sein kann, oder auch durch ein geeignet geformtes Element
(wie dargestellt in 1 und 4) gebildet
sein kann, das wiederum ausgebildet ist, um am Körper des Fahrzeugs befestigt
zu werden. In jedem Fall befindet sich die tatsächliche Trägeranordnung 1 in
einer Position, die benachbart zu einer Kante des Nummernschilds 2 ist,
was beim hier beschriebenen Beispiel der oberen langen Seite dieses
Nummernschilds entspricht.
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Die
Beleuchtungsanordnung beinhaltet hauptsächlich eines oder mehrere LEDs,
die geeignet nebeneinander angeordnet verteilt sind, und zwar in
geeignetem Abstand zueinander und entlang einer Richtung, die im
Wesentlichen parallel zu der durch das Nummernschild 2 des
Motorfahrzeugs definierten Ebene ist. Diese LEDs (von denen drei
beispielhaft in 2 und 3 dargestellt
sind), in denen diese insgesamt mit 3 bezeichnet sind)
sind vorzugsweise vom leuchtstarken weißen Lichttyp und können beispielsweise
gemäß der SMD-Technologie hergestellt
sein.
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Außerdem werden
die LEDs 3 vorzugsweise an einer Träger- und Verbindungskarte 4 vom
Platinentyp oder dergleichen befestigt, die ihrerseits in einem
entsprechenden im Trägerelement 1 vorgesehenen
Behältnis 9 montiert
ist.
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Die
LEDs 3, von denen jede ausgebildet ist, um einen Lichtstrahl
in Form eines vorbestimmten Kegels auszusenden, sind derart orientiert
und angeordnet, dass sie in der Lage sind, das Nummernschild 2 durch
mindestens eine Fokussierlinse 5 hindurch zu beleuchten,
die beispielsweise aus einem geeigneten Kunststoffmaterial (z. B.
PMMA oder PC) oder einem Glasmaterial hergestellt sein kann, wobei dieses
Material in jedem Fall für
sichtbares Licht im Wesentlichen durchsichtig ist.
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Gemäß einem
Merkmal der Erfindung ist, bezüglich
der Richtung der Ausrichtung der LEDs 3, die Fokussierlinse 5 so
ausgebildet, dass sie das von den LEDs selbst ausgesendete Licht
in Querrichtung (wie dargestellt in 1) im Wesentlichen
kollimiert (d. h. dessen natürliche
Konvergenz verringert) und dieses Licht in Längsrichtung (wie in 3 dargestellt)
streut (d. h. dessen natürliche
Divergenz aufrechterhält.
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Für einen
solchen Zweck ist die Fokussierlinse 5 so geformt, dass
sie eine im Wesentlichen längliche
halbzylindrische (oder ähnliche)
Konfiguration aufweist, deren Achse sich in einer Richtung im Wesentlichen
parallel zur Ebene des Nummernschilds 2 erstreckt.
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Wie
in 2 dargestellt, ist die Linse 5 im Wesentlichen
so geformt, dass sie eine im Wesentlichen planare Aufnahmefläche 6 aufweist,
die den LEDs 3 zugewandt ist und diesen benachbart ist.
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Außerdem weist
die Linse 5 eine im Wesentlichen gekrümmte und konvexe (z. B. eine
sphärisch-zylindrische
oder halbkreisförmige)
der Fläche 6 entgegengesetzte
Abstrahlfläche 7 auf.
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Bei
dem hier beschriebenen Beispiel ist die Abstrahlfläche 7 der
Linse direkt zum Nummernschild 2 hin orientiert, d. h.
in einer Richtung, die bezüglich
diesem Nummernschild sehr stark geneigt ist (fast in streifender
Anordnung, wie am besten aus 1 zu ersehen),
derart, dass eine Verwendung eines Trägerelementes 1 ermöglicht wird,
das aus dem Körper 8 des
Motorfahrzeugs bezüglich
des Nummernschilds 2 um eine vorteilhaft verringerte Länge hervorsteht,
die dessen struktureller und anwendungsbezogener Vielseitigkeit
im Wesentlichen keine Einschränkung
auferlegt.
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In
jedem Fall lenkt die Fokussierlinse 5 einen Lichtstrahl
(schematisch mit 10 bezeichnet) zum Nummernschild 2,
der durch das Licht erzeugt wird, das von allen zu dieser Linse
gehörigen
LEDs 3 ausgesendet wird.
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Insbesondere
wird dieser Lichtstrahl 10 in Längsrichtung gestreut, so dass
er im Wesentlichen auf die gesamte Breite des Nummernschildes 2 fällt, wie
in 3 dargestellt.
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Außerdem wird
der Lichtstrahl 10 in Querrichtung im Wesentlichen kollimiert,
so dass er auf die gesamte Höhe
des Nummernschilds 2 auftrifft, wie in 1 dargestellt.
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Unter
Berücksichtigung
der Beziehung, durch welche die konjugierten Punkte oder Brennpunkte
einer Linse bestimmt sind, sind die LEDs 3 vom Scheitelpunkt
der gekrümmten
Fläche 7 der
Fokussierlinse 5 vorzugsweise in einem Abstand q angeordnet,
welcher im Wesentlichen gleich groß oder geringfügig kleiner
als die Brennweite f dieser Linse ist. Auf diese Weise wird eine
perfekte Kollimation erzielt, wobei dabei das Licht von der Linse 5 als
aus im Wesentlichen parallelen bzw. lediglich geringfügig divergierenden
Strahlen bestehender Strahl ausgesendet wird.
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Mit
anderen Worten ist es, um einen regelmäßigen und diffusen Beleuchtungseffekt
zu erzielen, zu bevorzugen, dass die LEDs 3 bezüglich der Position
des Brennpunktes der Linse näher
an dieser Linse 5 angeordnet sind, so dass ermöglicht wird, dass
das Licht um den gewünschten
Winkel divergiert wird.
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Zusammenfassend
erfolgt durch die Anordnung, die aus den LEDs 3 und der
zugehörigen
Fokussierlinse 5 besteht, ein Abstrahlen eines "geformten Lichtstrahls" 10 (von
im Wesentlichen elliptischem Querschnitt), der das Nummernschild 2 in
im Wesentlichen vollständiger
und gleichmäßiger Weise mit
angemessener Lichtstärke
und ansehnlichen ästhetischen
Effekt beleuchtet.
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Selbstverständlich versteht
es sich, dass, je größer der
Auftreffwinkel des Lichtstrahls 10, desto besser die Ausleuchtung
des Nummernschilds 2 ist. Jedoch ist, wie bereits früher in dieser
Beschreibung erwähnt
wurde, dieser Auftreffwinkel durch die notwendigerweise verringerte
Tiefe des Trägerelementes 1 eingeschränkt.
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Sogar
dieser Nachteil kann in jedem Fall durch eine Ausführungsform
gemäß der in 4 dargestellten
Variante minimiert werden, bei der die Fokussierlinse 5 so
orientiert ist, dass sie den Lichtstrahl 10 in einer Richtung
abstrahlen kann, die im Wesentlichen senkrecht zur Ebene des Nummernschilds 2 ist,
und dieser Lichtstrahl wird zum Nummernschild durch mindestens eine
Reflexionsfläche 11 reflektiert,
die gemäß den Anforderungen
planar oder parabolisch sein kann oder eine Vielfalt anderer Formen
aufweisen kann.
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Vorzugsweise
ist die Reflexionsfläche 11 im Inneren
derselben Aufnahme oder desselben Behältnisses 9 untergebracht,
in dem auch die LEDs 3 untergebracht sind, und zwar in
einer Position benachbart zum Ende 12 des Trägerelementes 1,
welches am weitesten bezüglich
des Nummernschildes 2 vorsteht. Es ist daher möglich, dass,
mittels der Verwendung einer extrem einfachen, zuverlässigen,
kostengünstigen
und kaum Platz beanspruchenden Einrichtung, den Auftreffwinkel des
Lichtstrahls 10 auf das Nummernschild 2 wesentlich
zu vergrößern (und zwar
in dem Maße,
wie dies die Form und die Abmessungen des Trägerelementes 1 zulassen),
so dass es sich tatsächlich
erweist, dass dieses Nummernschild in einer noch effektiveren Weise
beleuchtet wird.
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Außerdem ermöglicht die
Reflexionsfläche 11,
dass die Länge
des Lichtweges vergrößert wird, und
damit verbunden der Überlappungseffekt
der von den verschiedenen LEDs ausgesendeten Lichtstrahlen in vorteilhafter
Weise verbessert wird.
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Es
versteht sich, dass die zuvor beschriebene Beleuchtungsanordnung
Gegenstand etlicher Modifikationen sein kann, ohne vom Schutzumfang
der Erfindung abzuweichen, der in den anliegenden Ansprüchen definiert
ist.
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Beispielsweise
kann das Nummernschild 2 durch mehrere Fokussierlinsen 5 beleuchtet
werden, die in einer nebeneinanderliegenden Anordnung vorgesehen
sind, und/oder jede Fokussierlinse 5 kann auch einer einzigen
LED 3 zugehörig
sein, wie bereits zuvor in dieser Beschreibung erwähnt wurde.