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ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
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GEBIET DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine leuchtende Kennzeichentafel
für ein
Fahrzeug, und insbesondere eine hintergrundbeleuchtete Kennzeichentafel.
Darüber
hinaus betrifft die Erfindung ein Fahrzeug, insbesondere ein Kraftfahrzeug,
z.B. ein Auto, ein Motorrad, einen Zug, ein Flugzeug oder ein Schiff,
dessen Körper
eine solche leuchtende Kennzeichentafel aufweist.
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STAND DER TECHNIK
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Extern
beleuchtete Kennzeichentafeln aus Metall oder anderen Materialien
sind allgemein bekannt. Diese bekannten Kennzeichentafeln sind normalerweise
durch zwei oder drei Lampen beleuchtet, die vor der und unter oder über der
Kennzeichentafel angeordnet sind. Das Licht der Lampen ist in Richtung
der Vorderfläche
der Kennzeichentafel gerichtet, um diese zu beleuchten. Jedoch haben
die bekannten externen Beleuchtungsdesigns den Nachteil einer nichtgleichmäßigen Beleuchtung
der Kennzeichentafel. Darüber
hinaus schränken
die außerhalb der
Kennzeichentafel angeordneten Lichtquellen die Designfreiheit der
Autodesigner ein.
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In
EP-A-1 262 373 ist
eine hintergrundbeleuchtete Kennzeichentafel beschrieben, bei welcher eine
Schicht aus Lumineszenzmaterial verwendet wird, vor der eine lichtdurchlässige retroreflektierende
Folie angeordnet ist. Vor der lichtdurchlässigen retroreflektierenden
Folie ist eine lichtdurchlässige Kennzeichenfolie
mit Kennzeichen angeordnet. Eine ähnliche leuchtende Kennzeichentafel
ist in
US-A-5,692,327 offenbart.
Um eine relativ gleichmäßige Beleuchtung
dieser bekannten Kennzeichentafeln zu erreichen, müssen vergleichsweise
hohe Spannungen mit relativ hohen Frequenzen an das Lu mineszenzmaterial
angelegt werden. Jedoch resultiert diese Konfiguration aufgrund
der relativ hohen elektrischen Eingangsenergie in einer relativ niedrigen
Effizienz, und sie erfordert zusätzliche Elektronik
und, aufgrund der höheren
Spannungen, spezielle Sicherheitsfunktionen. Außerdem ist grundsätzlich eine
Abschirmung zur elektromagnetischen Verträglichkeit/elektromagnetischen
Beeinflussung (EMV/EMB) notwendig. Daher sind diese bekannten Designs
für hintergrundbeleuchtete
Kennzeichentafeln nicht so kostengünstig.
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Darüber hinaus
ist allgemein bekannt, andere Beleuchtungssystem für hintergrundbeleuchtete Anzeigen
zu verwenden. Diese bekannten Anzeigen nutzen im Allgemeinen Lichtleiter,
welche eine erste und eine zweite gegenüberliegende große Fläche und
eine Lichtquelle aufweisen, welche so angeordnet ist, dass sie das
Licht in den Lichtleiter richtet, und zwar von einer seitlichen
Seite davon aus. Das Licht wird innerhalb des Lichtleiters durch
vollständige
interne Reflexion gelenkt und tritt zum Beleuchten einer Anzeige
oder dergleichen durch eine der beiden großen Flächen aus. Beispiele für diese
leuchtenden Anzeigen sind in
WO-A-01/71248 ,
EP-B-0 534 140 ,
EP-A-0 878 720 ,
US-A-5,375,043 und
DE-C-38 25 436 offenbart.
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JP-A-10119669 offenbart
eine leuchtende Kennzeichentafel, die einen Lichtleiter aufweist,
welcher mittels einer länglichen
Fluoreszenzlampe randbeleuchtet ist. Das Licht der Lampe tritt in
eine Seitenfläche
des Lichtleiters ein und verlässt
den Lichtleiter an seiner Vorderfläche, wo sich eine diffuse Folie
befindet. Vor der diffusen Folie sind einige Kennzeichen angeordnet.
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Es
besteht Bedarf an einer hintergrundbeleuchteten Kennzeichentafel
für Fahrzeuge
aus einer einfachen und zuverlässigen
Konstruktion für
homogene interne Beleuchtung.
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KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
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Die
Erfindung stellt eine leuchtende Kennzeichentafel für Fahrzeuge
bereit, wobei die Kennzeichentafel Folgendes aufweist
- – einen
Lichtleiter mit gegenüberliegenden
großen
Vorder- und Rückflächen und
Seitenflächen dazwischen,
- – eine
längliche
Lichtquelle, die zum Beleuchten des Lichtleiters entlang mindestens
eines Teils von mindestens einer der Seitenflächen des Lichtleiters angeordnet
ist,
- – eine
lichtdurchlässige
retroreflektierende Folie, und
- – Kennzeichen,
wobei
die lichtdurchlässige
retroreflektierende Folie und die Kennzeichen vor der Vorderfläche des
Lichtleiters angeordnet sind.
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Bei
der Kennzeichentafel gemäß der Erfindung
wird ein randbeleuchteter hohler oder massiver Lichtleiter eingesetzt,
welcher zwei gegenüberliegende
große
Vorder- und Rückflächen und
Seitenflächen dazwischen
aufweist. Eine längliche
Lichtquelle ist zum Emittieren von Licht in den Lichtleiter entlang mindestens
eines Teils von mindestens einer der Seitenflächen des Lichtleiters angeordnet.
Die längliche Lichtquelle
emittiert Licht im Wesentlichen entlang ihrer Längsrichtung und weist ein längliches
Leuchtmittel wie ein Lichtrohr, z.B. eine Leuchtstoffröhre, oder mehrere
einzelne, voneinander entfernte und nebeneinander entlang der Längsrichtung
der Lichtquelle angeordnete Leuchtmittel auf. Dementsprechend kann
die längliche
Lichtquelle eine lineare Anordnung separater lichtemittierender
Elemente aufweisen.
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Vor
der Vorderfläche
des Lichtleiters sind eine lichtdurchlässige retroreflektierende Folie
und Kennzeichen zum Beispiel in Form von Graphiken und/oder Zeichen oder
dergleichen angeordnet. Die Kennzeichen können direkt, z.B. durch Aufdruck,
auf der lichtdurchlässigen
retroreflektierenden Folie oder an der Vorderfläche des Lichtleiters angeordnet
sein, oder sie können
sich auf einer zusätzlichen
Folie (Kennzeichenfolie) befinden. Die lichtdurchlässige retroreflektierende
Folie kann mit einer Wulst versehen, prismatisch oder mit Würfelecken
versehen sein, wie dem Fachmann auf dem Gebiet grundsätzlich bekannt
ist. Grundsätzlich
kann jede Art lichtdurchlässige
retroreflektierende Folie verwendet werden. Insbesondere können diejenigen
lichtdurchlässigen
retroreflektierenden Folien verwendet werden, welche von Verkehrszeichen
bekannt sind. Zum Beispiel ist die retroreflektierende Würfeleckenfolie, wie
in
US-A-4,588,258 ,
US-A-5,122,902 und
WO-A-98/20375 beschrieben,
geeignet als die lichtdurchlässige
retroreflektierende Folie für
die leuchtende Kennzeichentafel gemäß der Erfindung. Auch eine
mit einer Wulst versehene retroreflektierende Folie, welche retroreflektierende
Mikrosphären
aufweist, wie sie bei den Verkehrszeichen von
US-A-4,005,538 verwendet
werden, kann zum Einsatz kommen.
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Innerhalb
des Lichtleiters wird Licht durch vollständige interne Reflexion an
den Vorder- und Rück-
und Seitenflächen übertragen,
bis die Lichtstrahlen in einem Winkel auf der Vorderfläche und
auf der lichtdurchlässigen
retroreflektierenden Folie auftreffen, in dem das Licht aus der
Vorderfläche
des Lichtleiters heraus und durch die lichtdurchlässige retroreflektierende
Folie übertragen
wird.
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Die
Lichtmenge, die aus der Vorderfläche des
Lichtleiters austritt, kann durch lichtstreuende Partikel erhöht werden,
die zu dem transparenten Material des Lichtleiters hinzugefügt sind.
Darüber
hinaus kann ein Rückreflektor
an der Rückfläche des Lichtleiters
angeordnet sein. Reflektoren können auch
an den Seitenflächen
des Lichtleiters angeordnet sein. Sowohl der Rückreflektor als auch die Seitenflächenreflektoren
sind vorzugsweise diffus reflektierende, spiegelnd reflektierende
oder streuend reflektierende Folien mit hoher Reflexionseffizienz.
Das Anordnen von Reflektoren, und insbesondere von hochdiffusen
oder -spiegelnden oder -streuenden reflektierenden Folien entlang
der Rück-
und Seitenflächen
des Lichtleiters stellt einen Lichtleiter bereit, in welchem Licht
ausschließlich
durch die Vorderfläche austreten
kann, so dass das meiste Licht der Lichtquelle zum Beleuchten der
Kennzeichen verwendet werden kann. Dementsprechend ist ein solches
Design hocheffizient hinsichtlich der erforderlichen Helligkeit,
der gleichmäßigen Beleuchtung
und des Energieverbrauchs.
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Darüber hinaus
können
weitere Lichtextraktionsmechanismen, Folien oder Farben (zusätzlich oder
als eine Alternative zu den zuvor erwähnten Reflektoren) in der Erfindung
verwendet werden. Auch können
Lichtextraktionselemente, die auf eine Oberfläche des Lichtleiters gedruckt
sind (z.B. Punkte variabler Größe, Form
und Dichte) eingesetzt werden. Solche Anordnungen sind zum Beispiel
in
US-A-5,736,686 ;
5,649,754 ;
5,600,462 ;
5,377,084 ;
5,363,294 ;
5,289,351 ;
5,262,928 ;
5,667,289 und
3,241,256 beschrieben. Weitere Lichtextraktionsanordnungen,
die für
die Erfindung geeignet sind, sind in
US-A-5,618,096 ,
WO-A-92/05535 und
WO-A-01/71248 beschrieben.
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Bei
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist der Lichtleiter ein massiver Lichtleiter.
Grundsätzlich
ist ein massiver Lichtleiter stabiler als ein hohler Lichtleiter
und dementsprechend besser geeignet für Fahrzeuganwendungen. Der
massive Lichtleiter kann eine plattenförmige Form oder eine keilförmige Form
aufweisen. In letzterem Fall ist der Lichtleiter mit gegenüberliegenden
schmalen und breiten Seitenflächen versehen,
wobei die Lichtquelle entlang der breiten Seitenfläche angeordnet
ist. Aufgrund der keilförmigen
Form können
Lichtstrahlen, die von der Lichtquelle emittiert werden, gleichmäßiger von
der Rückfläche in Richtung
der Vorderfläche
des Lichtleiters reflektiert werden, selbst innerhalb von Bereichen des
Lichtleiters, die der Lichtquelle gegenüberliegen und relativ weit
davon entfernt sind, wodurch die geringere Lichtintensität in diesen
Bereichen kompensiert wird. Gemäß der Erfindung
können
plattenförmige
und keilförmige
Formen auch für
hohle Lichtleiter verwendet werden.
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Bei
einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung ist mittels eines transparenten, optisch klaren Klebstoffes
eine mit den Kennzeichen versehene Kennzeichenfolie auf eine transparente
Trägerfolie laminiert.
Vorzugsweise weist der Klebstoff einen Brechungsindex von nicht
mehr als 1,3 auf. Auch die lichtdurchlässige retroreflektierende Folie
kann an der Trägerfolie
haften. Diese Anordnung befindet sich vor dem Lichtleiter und kann
davon entfernt werden. Der Lichtleiter und die Trägerfolie
können
mechanisch befestigt sein, was die Entfernbarkeit der Trägerfolie,
einschließlich
der Kennzeichen- und der lichtdurchlässigen retroreflektierenden
Folie, zulässt.
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Als
eine Alternative kann die lichtdurchlässige retroreflektierende Folie
direkt mit darauf aufgedruckten oder in einer anderen Art und Weise
darauf angebrachten Kennzeichen versehen sein. Die Kennzeichenfolie
oder die lichtdurchlässige
retroreflektierende Folie kann mittels eines optisch klaren (transparenten)
Klebstoffes, welcher vorzugsweise einen Brechungsindex von nicht
mehr als 1,3 aufweist, direkt an der Vorderfläche des Lichtleiters haften.
Bei diesem Design ist keine Luftschnittstelle zwischen dem Lichtleiter
und der lichtdurchlässigen
retroreflektierenden Folie oder Kennzeichenfolie bereitgestellt.
Bei dieser Konstruktion ist ein konischer Lichtleiter, d.h. ein
Lichtleiter eines keilförmigen
Typs, für
die gleichmäßige Lichtverteilung über die
Vorderfläche
des Lichtleiters bevorzugt. So wird nämlich aufgrund des Klebstoffes
keine Luft mehr an der Schnittstelle zwischen dem Lichtleiter und
der lichtdurchlässigen
retroreflektierenden Folie eingeschlossen. Dadurch finden weniger
vollständige
interne Reflexionen an der Vorderfläche des Lichtleiters statt. Dies
wird dadurch kompensiert, dass die Rückfläche des Lichtleiters konisch
ist, wodurch die Menge der Lichtreflexionen von der Rückfläche in den
Lichtleiter erhöht
wird.
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Optional
können
andere Mechanismen als eine konische Rückfläche des Lichtleiters zum Erhöhen der
Reflexionen an der Rückfläche des
Lichtleiters verwendet werden, welche weniger Reflexionen an der
Vorderfläche
des Lichtleiters kompensieren. Auf diese Mechanismen wird oben in
Verbindung mit den Lichtextraktionsmechanismen verwiesen. Zum Beispiel
können
aufgedruckte Punkte oder andere Lichtextraktionselemente verwendet
werden.
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Es
sei darauf hingewiesen, dass auch im Falle der Kennzeichenfolie
und/oder der lichtdurchlässigen
retroreflektierenden Folie, die von einer Trägerfolie getragen werden, diese
Folienanordnung mittels eines optisch klaren (transparenten) Klebstoffes,
wie oben erwähnt,
an der Vorderfläche
des Lichtleiters haften kann.
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Darüber hinaus
ist es hinsichtlich der Sicherheitsanforderungen bevorzugt, dass
die Kennzeichenfolie, die an der lichtdurchlässigen retroreflektierenden
Folie oder einer Trägerfolie
haftet, bei der Entfernung automatisch zerstört wird. Dies kann z.B. durch
das Bereitstellen von Schlitzen in der Kennzeichenfolie erreicht
werden. Diese Sicherheitsmerkmale sind in der Technik grundsätzlich bekannt,
z.B. von Aufklebern oder anderen graphischen Folien, die zum Beispiel
an Autofenstern angebracht sind. Diese Sicherheitssysteme sind auch
allgemein von manipulationsanzeigenden Diebstahlschutzartikeln bekannt, wie
zum Beispiel in
US-B-6,372,341 beschrieben. Geeignete
Folien für
die Kennzeichenfolien, die in der vorliegenden Erfindung verwendet
werden sollen, sind auch von Minnesota Mining and Manufacturing
unter den Handelsnamen Scotchlight
TM VP5580 oder
VP5570 oder VP5490 oder VP5480 erhältlich.
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Wie
oben erwähnt,
ist der Lichtleiter der Kennzeichentafel gemäß der Erfindung mittels einer länglichen
Lichtquelle randbeleuchtet. Diese Lichtquelle kann eine Fluoreszenzlampe
sein, die entlang mindestens einer der Seitenflächen des Lichtleiters angeordnet
ist. Jedoch weisen Kaltkathoden-Fluoreszenzlampen, obwohl sie eine
recht gute Lichtausbeute aufweisen, einige Nachteile auf, wenn sie
für die
Beleuchtung einer Kennzeichentafel verwendet werden. So benötigen Fluoreszenzlampen
nämlich spezielle
elektrische Schaltungen und eine hohe Spannung, was elektronisches
Rauschen erzeugt und entsprechende EMV/EMB-Abschirmungsmaßnahmen
erfordert.
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Darüber hinaus
sind Fluoreszenzlampen im Allgemeinen zu hell für die Verwendung in Kennzeichentafeln
und sie sind nicht dimmbar, so dass die Beleuchtung der Kennzeichentafel
durch andere Mittel verringert werden muss, was in einem Verlust
der Gesamteffizienz des Systems resultiert.
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Bei
einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung ist die längliche
Lichtquelle durch mehrere LEDs realisiert, die in einer linearen
Anordnung angeordnet sind. LEDs kommen insbesondere bei der Fahrzeugbeleuchtung
immer mehr zum Einsatz (sowohl innen als auch außen an einem Fahrzeug). Von LEDs
ist bekannt, dass sie eine sehr lange Lebensdauer ohne Wartungsanforderungen
haben. In den letzten Jahren sind LEDs, welche weißes Licht
emittieren, erschwinglich geworden. Der Vorteil der Bereitstellung
mehrerer lichtemittierender Elemente, die in einer linearen Anordnung
angeordnet sind, anstelle einer üblichen
länglichen
Lichtquelle ist, dass im Falle eines Ausfalls einzelner lichtemittieren der
Elemente die Beleuchtung der Kennzeichentafel noch gegeben ist.
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Darüber hinaus
ermöglichen
es einzelne lichtemittierende Elemente, die Kennzeichentafel mit unterschiedlichen
Farben innerhalb unterschiedlicher Bereiche der Kennzeichentafel
zu beleuchten. Das Bereitstellen von Licht unterschiedlicher Farben
innerhalb unterschiedlicher Bereiche der Kennzeichentafel kann auch
durch einen segmentierten Lichtleiter erreicht werden, welcher mittels
hochspiegelnder und/oder diffus-reflektierender Folien zum Trennen definierter
Bereiche, welche unterschiedliche Lichtfarben emittieren, oder mittels
retroreflektierender Folien, welche doppelseitig mit transparenten,
klaren Klebstoffen beschichtet sind, unterschiedliche Farben innerhalb
definierter Bereiche emittiert.
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Darüber hinaus
können
die lichtemittierenden Elemente für unterschiedliche Zwecke unterschiedlich
gesteuert und angetrieben sein. Zum Beispiel können im Falle eines Notfalls
die lichtemittierenden Elemente gleichzeitig, nacheinander oder
abwechselnd blinken, so dass spezifische Beleuchtungseffekte realisiert
werden können,
um die Aufmerksamkeit von Personen auf ein Fahrzeug zu lenken. Die
lichtemittierenden Elemente können
auch mit der Autowarnblinkanlage verbunden sein.
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Es
ist auch möglich,
die längliche
Lichtquelle, die für
die Kennzeichentafel gemäß der Erfindung
geeignet ist, durch die Verwendung von Lichtwellenleitertechnologie
zu realisieren. In einem Beispiel sind mehrere Lichtwellenleiter
derart angeordnet, dass sich ihre Endflächen gegenüber der Seitenfläche des Lichtleiters
befinden. Wie im Fall einzelner LEDs stellen die Endflächen der
Lichtwellenleiter einzelne lichtemittierende Elemente bereit. Bei
einem alternativen Design befindet sich ein Lichtrohr oder Lichtwellenleiter
entlang einer Seitenfläche
des Lichtleiters, wobei Licht, welches durch das Lichtrohr übertragen
wird, seitlich daraus heraus austritt. Dem Fachmann auf dem Gebiet
sind diese Arten von seitlich emittierenden Lichtrohren oder Lichtwellenleitern
bekannt.
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Eine
noch bessere und homogenere und energieeffiziente Lichtverteilung
im Lichtleiter kann durch das Koppeln des Lichtes der einzelnen
lichtemittierenden Elemente an den Lichtleiter mittels optischer
Linsen, welche sich an der Seitenfläche des Lichtleiters befinden,
realisiert werden. Die Linseneigenschaft kann durch das Ausbilden
gerundeter Aussparungen in der Seitenfläche des Lichtleiters erreicht
werden, wobei jedes lichtemittierende Element eine separate Aussparung
verbunden damit aufweist. Diese Aussparungen können die lichtemittierenden
Elemente aufnehmen, d.h. die Enden von Lichtwellenleitern oder die
LEDs, bei welchen es sich entweder um normale LEDs mit gerundeten
Gehäusen
oder oberflächenmontierte
LEDs, welche eine flache Struktur mit einem transparenten Abdeckmaterial
aufweisen, welche auch Linseneigenschaften aufweisen, handeln kann.
Aufgrund der Linseneigenschaft an der Seitenfläche des Lichtleiters, entlang der
das Licht mit dem Lichtleiter gekoppelt ist, wird das Licht, welches
aus den lichtemittierenden Elementen emittiert und in den Lichtleiter übertragen wird,
innerhalb des Lichtleiters verteilt. Licht, dass von der Oberfläche der
Aussparungen und den übrigen
Bereichen der Seitenfläche
des Lichtleiters reflektiert wird, kann mittels eines Seitenflächenreflektors,
wie zuvor erwähnt,
der so angeordnet ist, dass sich die lichtemittierenden Elemente
zwischen dem Lichtleiter und dem Reflektor befinden, zu der Seitenfläche und
den Aussparungen zurückreflektiert
werden.
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Der
Lichtleiter und die längliche
Lichtquelle können
integrale Bestandteile des Körpers
eines Autos sein, oder sie können
eine Einheit sein, die am Körper
eines Autos angebracht ist. Die Form des Lichtleiters, und insbesondere
die Form der Vorderfläche
des Lichtleiters, kann so ausgelegt sein, dass sie der Gesamtform
des Autokörpers
folgt. Dementsprechend kann die Vorderfläche des Lichtleiters zum Beispiel
konvex oder konkav gebogen sein. An dieser fest am Autokörper montierten
Vorderfläche können die übrigen Teile
der Kennzeichentafel gemäß der Erfindung
angebracht sein, d.h. mechanisch oder mittels eines Klebstoffs wie
oben erwähnt.
Dies erlaubt ein sehr hohes Maß an
Freiheit beim Design des Teils des Autokörpers, welcher die Kennzeichentafel
umgibt. Insbesondere die Kennzeichentafel schränkt das Design des Autokörpers nicht
mehr ein, weil die Kennzeichentafel und deren Form an den Autokörper angepasst
werden können.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Mehrere
Ausführungsformen
der Erfindung sind in den Zeichnungen gezeigt, wobei
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1 eine
Querschnittsansicht durch eine Kennzeichentafel gemäß einer
ersten Ausführungsform
der Erfindung ist,
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2 eine
isometrische und auseinandergezogene Ansicht der Kennzeichentafel
ist, die in 1 in der Querschnittsansicht
gezeigt ist,
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3 ein
Teil einer Querschnittsansicht entlang III-III in 1 ist,
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4 eine
Querschnittsansicht durch eine andere Ausführungsform einer Kennzeichentafel
gemäß der vorliegenden
Erfindung ist, und
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5 eine
schematische Ansicht zum Zeigen der Integration der Vorderfläche des
Lichtleiters der Kennzeichentafel in einen gebogenen Teil des Körpers eines
Autos ist.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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In
allen Zeichnungen sind gleiche Elemente und Teile der unterschiedlichen
Ausführungsformen der
Erfindung durch gleiche Bezugsnummern bezeichnet.
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In 1 bis 3 ist
eine erste Ausführungsform
einer Kennzeichentafel gemäß der Erfindung
detaillierter gezeigt. Gemäß dieser
Figuren weist die Kennzeichentafel 10 einen massiven Lichtleiter 12 aus
einem transparenten synthetischen Material (zum Beispiel Acryl,
z.B. Polymethylmethacylat oder Polycarbonat) und eine plattenförmige Form auf.
Der Lichtleiter 12 weist eine große Vorderfläche 14 und eine gegenüberliegende
große
Rückfläche 16 sowie
gegenüberliegende
Seitenflächen 18, 20 und 22, 24 auf
(siehe auch 2). Entlang einer der Seitenflächen (bei
dieser Ausführungsform
entlang der unteren Seitenfläche 20)
des Lichtleiters 12 ist eine längliche Lichtquelle 26 angeordnet,
welche eine gedruckte Leiterplatte 28 oder einen Trägerstreifen
aufweist, welche/r mehrere LEDs 30 trägt, die nebeneinander angeordnet
sind, um eine lineare Anordnung zu bilden. Die längliche Lichtquelle 26 stellt
die Randbeleuchtung des Lichtleiters 12 bereit.
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Wie
in 2 und 3 zu sehen ist, ist verbunden
mit jeder LED 30 eine Aussparung 32 in der unteren
Seitenfläche 20 des
Lichtleiters 12 ausgebildet. Innerhalb der Aussparungen 32 ist
die untere Seitenfläche 20 des
Lichtleiters 12 mit konkaven Bögen 34 versehen, welche
als Zerstreuungslinsen, die in den Lichtleiter 12 integriert
sind, agieren, um die Lichtstrahlen zu verteilen, die durch die
LED in Richtung des Lichtleiters 12 emittiert und in diesen übertragen
werden. Dies ist insbesondere in 3 zu sehen.
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Hochspiegelnde
oder -diffuse Reflektoren 36, 38, 40 und 42 sind
entlang der Seitenflächen 18, 20, 22, 24 des
Lichtleiters 12 angeordnet. Diese Reflektoren haften am
Lichtleiter 12 mittels eines optisch klaren (transparenten)
Klebstoffes, welcher vorzugsweise einen Brechungsindex von nicht
mehr als 1,3 aufweist. Andere optisch klare Klebstoffe können auch
verwendet werden. Geeignete Klebstoffe sind von 3M Company, St.
Paul, USA erhältlich
(z.B. #8141, #8142, #8161 oder #9483). Darüber hinaus ist ein hochdiffuser
oder -spiegelnder Rückreflektor 44 angeordnet,
welcher der Rückfläche 16 des
Lichtleiters 12 gegenüberliegt.
Der Rückreflektor 44 sowie die
Reflektoren 36, 38, 40, 42 bestehen
aus einer Folie. Eine solche Folie ist zum Beispiel erhältlich von 3M
Company, St. Paul, USA, unter dem Namen Visible Mirror Film VM 2002
oder VM 2000 F1A6 oder Light Enhancement Film 3635-100.
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Wie
insbesondere in 1 und 2 zu sehen
ist, ist die untere Seitenfläche 20 des
streifenförmigen
Reflektors 36 mit Löchern 46 versehen,
durch welche sich die LEDs 30 erstrecken. Darüber hinaus erstreckt
sich der Reflektor 36 an seinen seitlichen Rändern 48 entlang
der unteren Ränder
der Vorder- und Rückfläche 14,16 des
Lichtleiters 12. Innerhalb dieser seitlichen Ränder 48 reflektiert
der Reflektor 36 Licht, welches von den LEDs 30 emittiert
wird, zurück
in den Lichtleiter 12.
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Dementsprechend
kann das gesamte Licht der LEDs 30, das in den Lichtleiter 12 übertragen wird,
nur durch die Vorderfläche 14 des
Lichtleiters austreten, um eine leuchtende Seite des Lichtleiter 12 zu
erzeugen.
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Angeordnet
vor der Vorderfläche 14 des Lichtleiters 12 ist
eine Sandwichstruktur aus mehreren Schichten, welche eine lichtdurchlässige retroreflektierende
Folie 50, eine klare Trägerfolie 52,
welche geprägt
sein kann, und eine Kennzeichenfolie 54, die bei dieser
Ausführungsform
mit den Kennzeichen 56,58 in Form von Zeichen,
Zahlen und Graphiken versehen ist, aufweist.
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Die
aneinandergrenzenden Folien haften mittels eines lichtdurchlässigen Klebstoffes
(z.B. der durch Ziehen ablösbare
Typ VP 5290 erhältlich
von 3M Company, St. Paul, USA) aneinander. Die lichtdurchlässige retroreflektierende
Folie 50 kann eine mit einer Wulst versehene oder prismatische
oder mit Würfelecken
versehene Folie sein, wie dem Fachmann auf dem Gebiet grundsätzlich bekannt
ist. Die retroreflektierenden Eigenschaften dieser Folie werden
sowohl für
das externe Licht, welches auf der Kennzeichenfolie 54 auftrifft
und durch sie hindurchdringt, sowie für das interne Licht aus dem
Lichtleiter 12 verwendet. In letzterem Fall stellt die
lichtdurchlässige
retroreflektierende Folie 50 zusammen mit dem Rückreflektor 44 mehrfache
Lichtreflexionen durch den Lichtleiter 12 bereit, was in
einer homogenen Beleuchtung der Vorderfläche 14 des Lichtleiters 12 resultiert.
Darüber
hinaus kann der Lichtleiter 12 mit lichtstreuenden Partikeln 64 versehen
sein, die im Wesentlichen homogen innerhalb des Materials des Lichtleiters 12 verteilt
sind und unterschiedliche Lichtbrechungseigenschaften aufweisen.
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Als
eine Alternative für
eine separate Kennzeichenfolie 54 können die Kennzeichen 56, 58 auf die
klare Trägerfolie 52 oder
direkt auf die lichtdurchlässige
retroreflektierende Folie 50 aufgedruckt sein. Falls nötig, kann
eine klare Schutzfolie (nicht gezeigt) über die bedruckte Oberfläche der
Trägerfolie 52 laminiert
sein.
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Die
Sandwichstruktur, welche die Folien 50, 52 und 54 wie
oben erwähnt
aufweist, ist mechanisch durch jedes geeignete mechanische Befestigungsmittel
wie Klemmen oder dergleichen an der Vorderfläche 14 des Lichtleiters 12 angebracht.
Bei dieser Ausführungsform
umschließt
ein Gehäuse 66,
welches eine Rückwand 68 und
die Seitenwände 70 aufweist,
die davon hervorstehen, den Lichtleiter 12, die längliche
Lichtquelle 26 und die Folien 50, 52 und 54. Angebracht
an den Vorderkanten der Seitenwände 70 ist
ein Rahmen 72, welcher die Sandwichstruktur der Schichten 50, 52 und 54 greift,
um diese vor dem Lichtleiter 12 zu befestigen. Der Rahmen 72 definiert eine Öffnung 74 innerhalb
welcher die Vorderfläche 14 des
Lichtleiters 12 freigelegt ist. Ein Dichtungselement 76 ist
zwischen dem Rahmen 72 und den Seitenwänden 70 des Gehäuses 66 angebracht.
Der Rahmen 72 kann durch jegliche geeigneten Mittel wie Schrauben,
Klemmen oder ähnliches
an den Seitenwänden 70 oder
der Rückwand 68 gesichert
sein, wodurch die Montage der Kennzeichentafel und die Einfügung bzw.
Entfernung der Sandwichstruktur ermöglicht wird. Wenn ein Lösen des
Rahmens 72 von den Seitenwänden 70 nicht notwendig
ist (siehe z.B. die Ausführungsform
von 4, auf die später
Bezug genommen wird), kann der Rahmen 72 auch fest an den
Seitenwänden 70 haften
oder fest damit verbunden sein.
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Eine
alternative Ausführungsform
einer Kennzeichentafel gemäß der Erfindung
ist in einer Querschnittsansicht in 4 gezeigt.
Diese Kennzeichentafel 80 weist eine Konstruktion ähnlich der
der Kennzeichentafel 10 gemäß 1 bis 3 auf.
Die Unterschiede betreffen die Form des Lichtleiters 12, welcher
in Richtung seiner oberen Seitenfläche 18 konisch ist.
Diese konische Version des Lichtleiters 12 bietet den Vorteil,
dass innerhalb des oberen Abschnittes, d.h. der Abschnitt entfernt
von der länglichen
Lichtquelle 26, die Anzahl der Reflexionen an der Rückfläche 16 des
Lichtleiters 12 erhöht
ist, was die sich verringernde Intensität des reflektierten Lichtes
kompensiert. Daher stellt die konische Konfiguration eine gleichmäßigere Verteilung
des Lichtes bereit.
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Ein
weiterer Unterschied zwischen den Kennzeichentafeln 80 und 10 betrifft
die Tatsache, dass die lichtdurchlässige retroreflektierende Folie 50,
an der die Kennzeichenfolie 54 mittels der Klebstoffschicht 62 haftet,
mittels einer Klebstoffschicht 82 direkt an der Vorderfläche 14 des
Lichtleiters 12 haftet. Auch können diese Klebstoffschichten 62 und 82 vorzugsweise
aus dem durch Ziehen ablösbaren Klebeband
VP 5290 sein, das von 3M Company, St. Paul, USA erhältlich ist.
Jedoch können
auch andere optisch klare Klebstoffe verwendet werden. Der Klebstoff 82 sollte
vom Lichtleiters 12 abgezogen werden können, ohne Rückstände an der
Vorderfläche 14 des
Lichtleiters zu hinterlassen, so dass die Kennzeichenfolie 54 und
die lichtdurchlässige
retroreflektierende Folie 50 durch eine andere Kombination
aus Kennzeichenfolie und lichtdurchlässiger retroreflektierender
Folie ersetzt werden kann. Jedoch ist es aufgrund von Sicherheitsaspekten
und Dienstahlschutzaspekten wichtig, dass ein Austausch und Abziehen
der Kennzeichenfolie 54 von Zerstörung begleitet ist. Diese Techniken
sind von Aufklebern oder Graphiken, die an Autofenstern oder anderen
Oberflächen
haften, grundsätzlich
bekannt.
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In 5 ist
veranschaulicht, dass die Rückfläche 14 des
Lichtleiters 12 der Kennzeichentafel 10 oder 80 eine
Form aufweisen kann, die der Form des Körpers 90 eines Autos 92 innerhalb
des Bereiches 94, der an die Position der Kennzeichentafel
angrenzt, folgt. In 5 ist das hintere Ende des Körpers 90 des
Autos 92 einschließlich
der Rücklichter 96 und
der Stoßstange 98 gezeigt.
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Obwohl
die Erfindung unter Bezugnahme auf spezifische illustrative Ausführungsformen
davon beschrieben und veranschaulicht wurde, wird nicht beabsichtigt,
dass die Erfindung auf diese illustrativen Ausführungsformen beschränkt ist.
Der Fachmann auf dem Gebiet wird erkennen, dass Variationen und Modifikationen
stattfinden können,
ohne sich vom wahren Umfang der Erfindung wie durch die folgenden
Ansprüche
definiert zu entfernen. Es wird daher beabsichtigt, alle solchen
Variationen und Modifikationen, die in den Umfang der beigefügten Ansprüche fallen,
und Äquivalente
davon, innerhalb der Erfindung einzuschließen.