EP0602374B1 - Fahrzeugleuchte - Google Patents

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Publication number
EP0602374B1
EP0602374B1 EP93117949A EP93117949A EP0602374B1 EP 0602374 B1 EP0602374 B1 EP 0602374B1 EP 93117949 A EP93117949 A EP 93117949A EP 93117949 A EP93117949 A EP 93117949A EP 0602374 B1 EP0602374 B1 EP 0602374B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
light
prism
vehicle lamp
optical elements
lamp according
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
EP93117949A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP0602374A1 (de
Inventor
Martin Mügge
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hella GmbH and Co KGaA
Original Assignee
Hella KGaA Huek and Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hella KGaA Huek and Co filed Critical Hella KGaA Huek and Co
Publication of EP0602374A1 publication Critical patent/EP0602374A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP0602374B1 publication Critical patent/EP0602374B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S43/00—Signalling devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. brake lamps, direction indicator lights or reversing lights
    • F21S43/20—Signalling devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. brake lamps, direction indicator lights or reversing lights characterised by refractors, transparent cover plates, light guides or filters
    • F21S43/26—Refractors, transparent cover plates, light guides or filters not provided in groups F21S43/235 - F21S43/255
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S41/00—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps
    • F21S41/20—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by refractors, transparent cover plates, light guides or filters
    • F21S41/28—Cover glass

Definitions

  • the invention relates to a vehicle lamp with a reflector or a lens for focusing the light rays emerging from an incandescent filament of an incandescent lamp and with a light disc connected in the beam path, with light-scattering optical elements arranged in rows and / or columns with a predetermined division on the inside of the light disc, wherein the optical elements are designed as lenses which scatter in the horizontal direction and / or vertical direction.
  • a motor vehicle headlight is arranged with a reflector for focusing the light rays emerging from a filament of an incandescent lamp and with a light disc connected in the beam path in rows and / or columns with a predetermined division on the inside of the light disc light-deflecting optical elements known.
  • These optical elements are designed as prisms and are formed from two prism flanks running towards one another. The prism flanks are connected to each other by radii, which are due to manufacturing technology and have no light-deflecting effect.
  • This known embodiment has the disadvantage that the lens also acts purely from the optical impression as a prism optic, it being disadvantageous in particular that the light is deflected into two lateral areas which are separated from one another and a central area connecting these lateral areas is not illuminated.
  • a vehicle lamp which has a reflector or a lens for focusing the light rays emerging from an incandescent filament of an incandescent lamp.
  • the light which is directed essentially parallel by the reflector or the lens, is followed in the beam path by a light disk which has lenses arranged next to one another.
  • the lenses are designed as vertically extending cylindrical lenses in order to achieve a predetermined horizontal scattering of the light.
  • the surfaces of the cylindrical lenses are provided with flat surfaces so that each surface deflects the light striking them into a predetermined area.
  • a vehicle lamp with the same features is known from German published patent application DE 40 20 081 A1, wherein in addition to scattering in the horizontal direction, scattering of the light in the vertical direction is additionally generated by the optical elements.
  • the prism surfaces applied to the lenses are adapted to the radius or the free shapes of the lens surface with a predetermined division of the lens and thus no light deflection angles greater than or equal to 30 degrees can be achieved.
  • the invention has for its object to provide a vehicle lamp, in which the lens has the uniform appearance of a lens optics with arranged at a predetermined division in rows and / or columns, designed as lenses, with a deflection behavior of the light, which both lens optics as well as a prism optics.
  • part or all of the optical elements in the horizontal or vertical section have two prism flanks, which form a light-deflecting prism, and a radius connecting the prism flanks, which forms a light-scattering lens, such that the prism flanks form angles to the lens, which deflect the light rays hitting the prism flanks into outer areas, which enclose an inner area into which the light rays hitting the radius are scattered, because in this way a vehicle light is created in a simple and cost-effective manner with a lens which has both the properties and the stylistic appearance of a lens optic also has the advantages of a prism optic, which consist in the fact that larger scattering angles can be achieved compared to the lens optic without the need for complex and expensive tools for producing the lens.
  • the radius has a tangential transition into the prism flanks, as a result of which, in particular in the case of multi-chamber lamps, a uniform appearance of the lens covering all the light functions can be achieved with a predetermined division of the optical elements arranged in columns and / or rows, since the tangential transition of the radius into the prism flanks due to the lack of sharp-edged transitions between the prism flanks and the radius of each optical element when viewed from the outside in its Appearance corresponds to the design of the overall optics of the lens of a cylinder or torus lens.
  • the advantage is that in a simple and inexpensive manner by varying the predetermined Divisions for the prism surfaces can determine both the appearance of the optical elements having the prism surfaces and the amounts of light to be scattered into the individual areas.
  • the radius is determined by the length of the chord between the transition points and the opening angle of the circular arc, which ensures that there is a tangential transition between the radius and the prism flanks and thus the appearance of the optical elements, the prism flanks have the appearance of cylindrical or torus lenses.
  • the prism scattering angle which determines the deflection of the light rays into the outer regions, is greater than or equal to 30 degrees, as a result of which any desired light function can be fulfilled by means of the vehicle lamp in accordance with the legal requirements.
  • optical elements provided with prism flanks are combined in a partial section of the lens results in a simple and inexpensive embodiment of a vehicle lamp in which only a part of the optical elements has to have prism flanks in order to achieve the required light distribution, the overall stylistic impression the lens maintains a uniform appearance.
  • At least a portion of at least one light function of the lens is assigned to a multi-chamber light having multiple light functions, because in this way a uniform appearance of the optical elements can be achieved even with multi-chamber lights over the entire lens, without individual light functions being separate from the multi-chamber light arranged vehicle lights must be arranged in the motor vehicle.
  • vehicle lamp as a reversing lamp proves to be particularly advantageous, since large deflection angles are required for reversing lamps and these are otherwise designed as prism optics which disrupt the stylistic appearance of a multi-chamber lamp, which is not the case when using the vehicle lamp according to the invention.
  • vehicle lamp as a rear fog lamp proves to be particularly advantageous because of the use of the light directed in parallel and the formation of the optical elements, high light values can be directed into the outer areas and thus the most homogeneous possible light distribution can be generated.
  • FIG. 1 shows a horizontal section through a vehicle lamp which has a reflector (RE) and an incandescent lamp (GL) inserted into the reflector (RE).
  • the light rays emerging from the filament (GW) of the incandescent lamp (GL) are bundled by the reflector (RE) into light directed essentially parallel to the longitudinal axis of the vehicle (Y).
  • the reflector (RE) is part of a housing, for. B. a multi-chamber lamp, which is covered by a downstream lens (L).
  • the lens (L) has light-scattering optical arranged in rows and / or columns over its entire area at a predetermined division (T) on the inside Elements (OE), of which only a few are shown here.
  • the optical elements (OE) can be designed as cylindrical lenses with essentially horizontal scattering behavior, but also as torus lenses that scatter the light impinging on them in both the horizontal and vertical directions.
  • the reflector (RE) can also be replaced by a lens that bundles the light.
  • the optical elements (OE) can be designed as convex optical elements (OE) as shown or, as is possible in another exemplary embodiment, as concave optical elements (OE), as a result of which the greatest possible variation in the design the lens (L) and predetermined light distribution is guaranteed.
  • the lens (L) can be crystal clear or have a color, in particular a gray color, the good light utilization of the light bundled by the reflector (RE) through the optical elements (OE) resulting in the light losses caused by the coloration, in particular in the outer areas (B1, B2) can be compensated.
  • the vehicle lamp shown here by way of example is a version to be installed in the rear corner region of the motor vehicle body, which is particularly suitable for use in combination models. It can be seen from the auxiliary line (H) shown that light-directing elements on the reflector (RE) do not allow the light emitted by the filament (GW) to be deflected in the 45 degree direction specified by the auxiliary line (H), since here the housing wall (GH) and a vehicle body, not shown here, is in the way. Since a normal lens optics with which a maximum light deflection of less than or minus 30 degrees is possible, with the arrow of the lens specified here, which cannot be reached here by the auxiliary line (H) given the 45 degree deflection direction, this lamp is, for. B. as Reversing light can only be used if the lens has a prism optic. However, this is complex and costly to manufacture and considerably disturbs the overall stylistic appearance of the lens, in particular a multi-chamber lamp.
  • FIG. 2 shows a horizontal section through the lens (L) according to the detail (U) from FIG. 1.
  • Part or all of the optical elements of the lens (L) have two prism flanks (PF1, PF2) and, depending on the desired light distribution in the horizontal section a radius (R) connecting the prism flanks (PF1, PF2).
  • the prism flanks (PF1, PF2) have angles (A1, A2) to the lens and deflect the light beams (LS) impinging on the prism flanks (PF1, PF2) according to a predetermined prism scattering angle (D), the angles on the first prism flank (D) PF1) impinging light rays (LS) with positive prism scattering angle (D) are deflected and the light rays impinging on the second prism flank (PF2) (LS) with negative prism scattering angle (D) are deflected.
  • the section of the optical elements (OE), which is predetermined by the radius (R), has a scattering behavior, such as a known cylinder or torus lens.
  • the division (T) determining the distance between the individual optical elements (OE) is predetermined and is the same over the entire optical disc or is used alternately from column to column or row to row with a further division.
  • the prism angles (A1, A2) result from the desired angular deflection of the light beams (LS), which corresponds to the prism scattering angle (D), taking into account the angle (G) of the lens (L) to the horizontal vehicle transverse axis (X), which is referred to as the arrow. .
  • the longitudinal axis of the vehicle is designated (Y).
  • the angle (G) indicating the arrowing is here, for example, 25 degrees.
  • the prism flanks (PF1, PF2) use the specified division (T) and the first division (T1) and the second division (T2) for the prism flanks (PF1, PF2), through their variation both the stylistic appearance of the optical elements (OE ) as well as those determined by the prism flanks (PF1, PF2) and by the radius (R) for certain light values.
  • Figure 3 shows a single optical element (OE) in its assignment to the vehicle network (FN), represented by the vehicle longitudinal axis (Y) and the horizontal vehicle transverse axis (X).
  • OE optical element
  • the chord (S) of the arc between the transition points (P1, P2) is determined in a known manner from the coordinates for the transition points (P1, P2), the opening angle (O) of the arc, a prism angle (A1 or A2) and the angle (G).
  • the radius (R) can be determined in a known manner from the length of the chord (S) and the opening angle (O) of the circular arc.
  • Such a mathematical, empirical or experimentally determined form of the optical element (OE) creates a vehicle lamp with a lens (L) whose stylistic appearance corresponds to that of a pure lens optic, since the radius tangentially merges into the prism flanks and which both Effect of a lens optics and that of a prism optics with large light deflection angles.
  • FIG. 4 shows a beam path through a lens (L) of a vehicle lamp according to the invention, in which the prism angles (A1, A2) are designed to deflect the light by 45 degrees.
  • the lens (L) which is shown here again in horizontal section, has optical elements (OE), only a few of which are shown here.
  • the light bundled by the reflector (RE), not shown here, essentially parallel to the longitudinal axis (Y) of the vehicle is directed into a first region (B1) by the first prism flank (PF1) of the optical element (OE) in accordance with the predetermined prism angle (D).
  • the light impinging on the second prism flank (PF2) is directed into the second outer region (B2) in accordance with the predetermined prism scattering angle (D).
  • the essentially parallel light striking the radius (R) is scattered into a third region (B3) lying between the outer regions (B1, B2).
  • the light beams (LS) are thus deflected by each prism flank (PF1, PF2) and the radius (R) into a predetermined, defined area (B1, B2, B3).
  • FIG. 5 shows a representation corresponding to FIG. 4, in which, with the same division (T), the prism angles (A1, A2) are designed for light deflection according to the prism scattering angle (D) of 30 degrees and a larger radius (R) is used, as a result of which less scattering in the inner region (B3) of the light beams (LS) is generated.
  • all optical elements can have prism flanks (PF1, PF2), it is possible that only special sub-areas required to represent a given light distribution have optical elements (OE) with prism flanks (PF1, PF2) or can have individual prism flanks (PF1, PF2) distributed over all optical elements (OE).
  • Columns or rows of two different prism scattering angles (D) having optical elements (OE) can be arranged alternating in columns or rows.
  • z For example, a combination of the embodiment shown in FIG. 4 and FIG. 5 in this way is advantageous, since a particularly uniform light distribution is thus generated, in which high light components in the side areas are ensured.
  • the refraction factor (N) of the lens (L) has the value N equal to 1.492
  • the prism scattering angle (D) the value D equal to plus / minus 45 Degrees
  • the angle (G) is minus 25 degrees
  • the pitch (T) is 3.5 mm
  • the first pitch (T1) is 0.68 mm and the second pitch is 1.1 mm
  • the first prism angle is ( A1) is 64 degrees
  • the second angle (A2) is minus 54.5 degrees
  • the first transition point (P1) has the coordinates 1.2 mm and 0.98 mm
  • the second transition point (P2) has the coordinates 2 , 83 mm and 0.38 mm
  • the chord (S) has a length of 1.737 mm
  • the opening angle (O) of the circular arc is 118.4 degrees
  • the radius (R) is 1.01 mm.
  • the optical elements (OE) can also have the structure shown and described in FIG. 2 in the vertical section of the lens (L) .

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Non-Portable Lighting Devices Or Systems Thereof (AREA)
  • Lighting Device Outwards From Vehicle And Optical Signal (AREA)
  • Arrangements Of Lighting Devices For Vehicle Interiors, Mounting And Supporting Thereof, Circuits Therefore (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Fahrzeugleuchte mit einem Reflektor oder einer Linse zur Bündelung der aus einer Glühwendel einer Glühlampe austretenden Lichtstrahlen und mit einer im Strahlengang nachgeschalteten Lichtscheibe, mit in Reihen und/oder Spalten mit vorgegebener Teilung auf der Innenseite der Lichtscheibe angeordneten lichtstreuenden optischen Elementen, wobei die optischen Elemente als in horizontale Richtung und/oder vertikale Richtung streuende Linsen ausgebildet sind.
  • Aus der US-A-1 916 514 ist ein Kraftfahrzeug-Scheinwerfer mit einem Reflektor zur Bündelung der aus einer Glühwendel einer Glühlampe austretenden Lichstrahlen und mit einer im Strahlengang nachgeschalteten Lichtscheibe mit in Reihen und/oder Spalten mit vorgegebener Teilung auf der Innenseite der Lichtscheibe angeordneten lichtablenkenden optischen Elementen bekannt. Diese optischen Elemente sind als Prismen ausgebildet und werden aus zwei spitz zueinander verlaufenden Prismenflanken gebildet. Die Prismenflanken sind duch Radien miteinander verbunden, die fertigungstechnisch bedingt sind und keine lichtablenkende Wirkung aufweisen. Diese bekannte Ausführungsform hat den Nachteil, daß die Lichtscheibe auch vom optischen Eindruck als reine Prismenoptik wirkt, wobei insbesondere nachteilig ist, daß das Licht in zwei getrennt voneinander liegende seitliche Bereiche abgelenkt wird und ein diese seitlichen Bereiche verbindender mittlerer Bereich nicht beleuchtet wird.
  • Aus der deutschen Patentanmeldung DE 37 07 738 A1 ist eine Fahrzeugleuchte bekannt, die einen Reflektor oder eine Linse zur Bündelung der aus einer Glühwendel einer Glühlampe austretenden Lichtstrahlen aufweist. Dem im wesentlichen durch den Reflektor oder die Linse parallel gerichteten Licht ist im Strahlengang eine Lichtscheibe nachgeordnet, die nebeneinander angeordnete Linsen aufweist. Die Linsen sind dabei als sich vertikal erstreckende Zylinderlinsen ausgebildet, um eine vorgegebene Horizontalstreuung des Lichts zu erreichen. Um eine vorgegebene Lichtverteilung bestmöglich einzuhalten, sind die Oberflächen der Zylinderlinsen mit ebenen Flächen versehen, so daß jede Fläche das auf sie treffende Licht in einen vorgegebenen Bereich ablenkt.
  • Aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 40 20 081 A1 ist eine Fahrzeugleuchte mit den gleichen Merkmalen bekannt, wobei zusätzlich durch die optischen Elemente neben einer Streuung in horizontale Richtung eine Streuung des Lichts in vertikale Richtung erzeugt wird.
  • Bei beiden vorbekannten Ausführungsformen erweist sich als nachteilig, daß die auf die Linsen aufgebrachten Prismenflächen bei vorgegebener Teilung der Lichtscheibe dem Radius oder der freien Formen der Linsenfläche angepaßt sind und somit keine Lichtablenkwinkel größer gleich 30 Grad erreicht werden können. So ist es zum Beispiel nicht möglich, wie bei der in der DE 40 20 081 A1 gezeigten Leuchte, die im Seitenbereich des Kraftfahrzeugs eingebaut ist und deren vorderer Abschnitt der Lichtscheibe eine Pfeilung zur horizontalen Fahrzeugquerachse aufweist, mit den vorbekannten Linsenoptiken, die Prismenflächen aufweisen, die gesetzlichen Anforderungen bei Rückfahrleuchten zu erfüllen, bei denen eine 30 bis 45 Grad Ablenkung gefordert ist, da weder durch die Linsen noch durch Prismen in dem Gehäuse oder dem Reflektor Licht in 45 Grad-Richtung zur Fahrzeuglängsachse aus der Leuchte austreten kann.
  • Bei einem Seiteneinbau der Fahrzeugleuchte werden Prismenoptiken verwendet, um die zur Erfüllung der gesetzlichen Vorschriften erforderliche Lichtablenkung zu erreichen. Prismenoptiken dieser Art sind aus der deutschen Patentschrift DE 31 03 175 C2 und der europäischen Patentanmeldung EP 0 322 370 A1 bekannt.
  • Setzt man bei einer Mehrkammerleuchte für eine Lichtfunktion eine Prismenoptik und für die anderen Lichffunktionen Linsenoptiken ein, ergibt sich ebenso, wie wenn bei einer Leuchte mit nur einer Lichtfunktion neben Linsen auch Prismen verwendet werden, ein uneinheitliches Erscheinungsbild der Leuchte. Neben diesem Nachteil erweist sich als besonders nachteilig, daß bei der Verwendung der üblichen Prismenoptik aufwendige und kostenintensive Werkzeuge aus Stäbchen für die Herstellung der Lichtscheibe angefertigt werden müssen.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Fahrzeugleuchte zu schaffen, bei der die Lichtscheibe das einheitliche Erscheinungsbild einer Linsenoptik mit bei vorgegebener Teilung in Reihen und/oder Spalten angeordneten, als Linsen ausgebildete optische Elemente aufweist, mit einem Ablenkverhalten des Lichts, das sowohl einer Linsenoptik als auch einer Prismenoptik entspricht.
  • Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
  • Es ist von Vorteil, daß ein Teil oder alle optischen Elemente im horizontalen oder vertikalen Schnitt zwei Prismenflanken, die ein lichtablenkendes Prisma bilden, und einen die Prismenflanken verbindenden Radius, der eine lichtstreuende Linse bildet, aufweisen, daß die Prismenflanken zu der Lichtscheibe Winkel bilden, die die auf die Prismenflanken auftreffenden Lichtstrahlen in äußere Bereiche ablenken, die einen inneren Bereich einschließen, in den die auf den Radius auftreffenden Lichtstrahlen gestreut werden, weil somit auf einfache und kostengünstige Weise eine Fahrzeug leuchte mit einer Lichtscheibe geschaffen wird, die sowohl die Eigenschaften und das stilistische Erscheinungsbild einer Linsenoptik aufweist als auch die Vorteile einer Prismenoptik, die darin bestehen, daß gegenüber der Linsenoptik größere Streuwinkel erreicht werden können, ohne daß aufwendige und teure Werkzeuge zur Herstellung der Lichtscheibe erforderlich sind.
  • In diesem Zusammenhang erweist sich als besonders vorteilhaft, daß der Radius einen tangentialen Übergang in die Prismenflanken aufweist, wodurch insbesondere bei Mehrkammerleuchten ein einheitliches Erscheinungsbild der alle Lichffunktionen abdeckenden Lichtscheibe mit einer vorgegebenen Teilung der in Spalten und/oder Reihen angeordneten optischen Elemente erreicht werden kann, da durch den tangentialen Übergang des Radius in die Prismenflanken durch die fehlenden scharfkantigen Übergänge zwischen den Prismenflanken und dem Radius jedes optische Element bei dessen Betrachtung von außen in seinem Erscheinungsbild je nach Auslegung der Gesamtoptik der Lichtscheibe einer Zylinder- oder Toruslinse entspricht.
  • Dadurch, daß die Übergangspunkte zwischen den Prismenflanken und dem Radius im horizontalen oder vertikalen Schnitt der Lichtscheibe durch die vorgegebene Teilung, die Prismenwinkel und die vorgegebenen Teilungen für die Prismenflanken gegebenen sind, ergibt sich der Vorteil, daß auf einfache und kostengünstige Weise durch Variation der vorgegebenen Teilungen für die Prismenflächen sowohl das Erscheinungsbild der die Prismenflächen aufweisenden optischen Elemente als auch die in die einzelnen Bereiche zu streuenden Lichtmengen bestimmt werden können.
  • Es ist von Vorteil, daß der Radius durch die Länge der Sehne zwischen den Übergangspunkten und dem öffnungswinkel des Kreisbogens bestimmt ist, wodurch sichergestellt wird, daß ein tangentialer Übergang zwischen dem Radius und den Prismenflanken gegeben ist und somit das Erscheinungsbild der optischen Elemente, die Prismenflanken aufweisen, dem Erscheinungsbild von Zylinder- oder Toruslinsen entspricht.
  • Es ist von Vorteil, daß der Prismenstreuwinkel, der die Ablenkung der Lichtstrahlen in die äußeren Bereiche bestimmt, größer gleich 30 Grad ist, wodurch jede gewünschte Lichtfunktion entsprechend den gesetzlichen Anforderungen mittels der Fahrzeugleuchte erfüllt werden kann.
  • Dies gilt insbesondere dann, wenn die Lichtscheibe eine einem Winkel zur horizontalen Fahrzeugquerachse des Fahrzeugnetzes entsprechende Pfeilung aufweist, so daß durch eine normale Linsenoptik eine vorgegebene Lichtverteilung nicht erreicht werden kann und auch insbesondere bei dem Einbau einer Fahrzeugleuchte im Seitenbereich des Kraftfahrzeuges durch Prismen in der Gehäusewand oder auf dem Reflektor die erforderliche Lichtablenkung nicht erreicht werden kann, da aufgrund der seitlichen Einbaulage der Fahrzeugleuchte und der Bautiefe der Fahrzeugleuchte die erforderliche Lichtrichtung durch eine Gehäuse- oder Fahrzeugwand abgedeckt wird.
  • Dadurch, daß die mit Prismenflanken versehenen optischen Elemente in einem Teilabschnitt der Lichtscheibe zusammengefaßt sind, ergibt sich eine einfache und kostengünstige Ausführungsform einer Fahrzeugleuchte, bei der nur ein Teil der optischen Elemente Prismenflanken aufweisen muß, um die erforderliche Lichtverteilung zu erreichen, wobei der stilistische Gesamteindruck der Lichtscheibe ein einheitliches Aussehen behält.
  • Es ist von Vorteil, daß mindestens ein Teilabschnitt mindestens einer Lichtfunktion der Lichtscheibe einer mehrere Lichtfunktionen aufweisenden Mehrkammerleuchte zugeordnet ist, weil somit auch bei Mehrkammerleuchten über die gesamte Lichtscheibe ein einheitliches Erscheinungsbild der optischen Elemente erreicht werden kann, ohne daß einzelne Lichtfunktionen als gesondert von der Mehrkammerleuchte angeordnete Fahrzeugleuchten in dem Kraftfahrzeug angeordnet werden müssen.
  • Dadurch, daß Reihen oder Spalten zweier unterschiedliche Prismenstreuwinkel aufweisende optische Elemente im Wechsel angeordnet sind, ergibt sich der Vorteil einer besonders homogenen Lichtverteilung, da eine bestmögliche Abdeckung der bei der Lichtverteilung zu berücksichtigenden Bereiche erreicht wird.
  • Die Verwendung der Fahrzeugleuchte als Rückfahrleuchte erweist sich als besonders vorteilhaft, da bei Rückfahrleuchten große Ablenkwinkel gefordert sind und diese ansonsten als Prismenoptiken ausgebildet werden, die das stilistische Erscheinungsbild einer Mehrkammerleuchte stören, was bei der Verwendung der erfindungsgemäßen Fahrzeugleuchte nicht der Fall ist.
  • Die Verwendung der Fahrzeugleuchte als Nebelschlußleuchte erweist sich als besonders vorteilhaft, da durch die Nutzung des parallel gerichteten Lichtes und die Ausbildung der optischen Elemente hohe Lichtwerte in die äußeren Bereiche gelenkt werden können und somit eine möglichst homogene Lichtverteilung erzeugt werden kann.
  • Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden anhand der Zeichnungen näher erläutert.
  • Gleiche oder gleichwirkende Merkmale sind in allen Figuren mit gleichen Bezugszeichen versehen.
  • Es zeigen
    • Figur 1
    einen horizontalen Schnitt durch eine erfindungsgemäße Fahrzeugleuchte;
    Figur 2
    als Einzelheit (U) gemäß Figur 1 einen horizontalen Schnitt durch die Lichtscheibe;
    Figur 3
    ein optisches Element der Lichtscheibe;
    Figur 4
    einen beispielhaften ersten Strahlengang;
    Figur 5
    einen beispielhaften zweiten Strahlengang.
  • Figur 1 zeigt einen horizontalen Schnitt durch eine Fahrzeugleuchte, die einen Reflektor (RE) und eine in den Reflektor (RE) eingesetzte Glühlampe (GL) aufweist. Die von der Glühwendel (GW) der Glühlampe (GL) austretenden Lichtstrahlen werden durch den Reflektor (RE) in im wesentlichen parallel zur Fahrzeuglängsachse (Y) gerichtetes Licht gebündelt. Der Reflektor (RE) ist dabei Teil eines Gehäuses, z. B. einer Mehrkammerleuchte, die durch eine im Strahlengang nachgeschaltete Lichtscheibe (L) abgedeckt wird. Die Lichtscheibe (L) weist über ihren gesamten Bereich bei einer vorgegebenen Teilung (T) auf der Innenseite in Reihen und/oder Spalten angeordnete lichtstreuende optische Elemente (OE) auf, von denen hier nur einige wenige gezeigt sind. Die optischen Elemente (OE) können dabei als Zylinderlinsen mit im wesentlichen horizontalem Streuverhalten ausgebildet sein, aber auch als Toruslinsen, die das auf sie auftreffende Licht sowohl in horizontaler als auch in vertikaler Richtung streuen. Bei einem anderen Ausführungsbeispiel kann der Reflektor (RE) auch durch eine das Licht bündelnde Linse ersetzt werden.
  • Die optischen Elemente (OE) können je nach dem gewünschten Erscheinungsbild der Lichtscheibe (L) wie gezeigt als konvexe optische Elemente (OE) oder wie bei einem anderen Ausführungsbeispiel möglich als konkave optische Elemente (OE) ausgebildet sein, wodurch eine größtmögliche Variation bei der Gestaltung der Lichtscheibe (L) und vorgegebener Lichtverteilung gewährleistet wird.
  • Die Lichtscheibe (L) kann dabei glasklar sein oder eine Färbung, insbesondere eine graue Färbung, aufweisen, wobei durch die gute Lichtausnutzung des von dem Reflektor (RE) gebündelten Lichts durch die optischen Elemente (OE) die durch die Färbung bedingten Lichtverluste insbesondere in den äußeren Bereichen (B1, B2) kompensiert werden.
  • Bei der hier beispielhaft gezeigten Fahrzeugleuchte handelt es sich um eine in dem hinteren Eckbereich der Kraftfahrzeugkarosserie einzubauenden Ausführung, die sich insbesondere für die Verwendung bei Kombi-Modellen eignet. Durch die eingezeichnete Hilfslinie (H) ist erkennbar, daß durch lichtlenkende Elemente auf dem Reflektor (RE) ein Ablenken des von der Glühwendel (GW) ausgesandten Lichts in die durch die Hilfslinie (H) vorgegebene 45 Grad-Richtung nicht möglich ist, da hier die Gehäusewand (GH) und eine hier nicht gezeigte Fahrzeugkarosserie im Weg ist. Da auch durch eine normale Linsenoptik mit der eine maximale Lichtablenkung kleiner plus/minus 30 Grad möglich ist, bei der hier vorgegebenen Pfeilung der Lichtscheibe, die hier durch die Hilfslinie (H) vorgegebene 45 Grad-Ablenkrichtung nicht erreichbar ist, ist diese Leuchte z. B. als Rückfahrleuchte nur dann verwendbar, wenn die Lichtscheibe eine Prismenoptik aufweist. Diese ist jedoch aufwendig und kostenintensiv in der Fertigung und stört das stilistische Gesamterscheinungsbild der Lichtscheibe, insbesondere einer Mehrkammerleuchte, erheblich.
  • Figur 2 zeigt einen horizontalen Schnitt durch die Lichtscheibe (L) gemäß der Einzelheit (U) aus Figur 1. Ein Teil oder alle optischen Elemente der Lichtscheibe (L) weisen je nach der gewünschten Lichtverteilung im horizontalen Schnitt zwei Prismenflanken (PF1, PF2) und einen die Prismenflanken (PF1, PF2) verbindenden Radius (R) auf. Die Prismenflanken (PF1, PF2) weisen zu der Lichtscheibe Winkel (A1, A2) auf und lenken die auf die Prismenflanken (PF1, PF2) auftreffenden Lichtstrahlen (LS) gemäß einem vorgegebenen Prismenstreuwinkel (D) ab, wobei die auf die erste Prismenflanke (PF1) auftreffenden Lichtstrahlen (LS) mit positiven Prismenstreuwinkel (D) abgelenkt werden und die auf die zweite Prismenflanke (PF2) auftreffenden Lichtstrahlen (LS) mit negativem Prismenstreuwinkel (D) abgelenkt werden. Der Abschnitt der optischen Elemente (OE), der durch den Radius (R) vorgegeben ist, hat dabei ein Streuverhalten, wie eine bekannte Zylinder- oder Toruslinse. Die den Abstand der einzelnen optischen Elemente (OE) bestimmende Teilung (T) ist vorgegeben und über die gesamte Optikscheibe gleich oder wird im Wechsel von Spalte zu Spalte oder Reihe zu Reihe mit einer weiteren Teilung verwendet.
  • Die Prismenwinkel (A1, A2) ergeben sich dabei aus der gewünschten Winkelablenkung der Lichtstrahlen (LS), die dem Prismenstreuwinkel (D) entspricht, unter Berücksichtigung des als Pfeilung bezeichneten Winkels (G) der Lichtscheibe (L) zu der horizontalen Fahrzeugquerachse (X). Die Fahrzeuglängsachse ist mit (Y) bezeichnet. Der die Pfeilung angebende Winkel (G) beträgt hier beispielhaft 25 Grad.
  • Zur Bestimmung des ersten Übergangspunktes (P1) und des zweiten Übergangspunktes (P2) zwischen dem Radius (R) und den Prismenflanken (PF1, PF2) findet die vorgegebene Teilung (T) und die erste Teilung (T1) sowie die zweite Teilung (T2) für die Prismenflanken (PF1, PF2) Verwendung, durch deren Variation sowohl das stilistische Erscheinungsbild der optischen Elemente (OE) als auch die durch die Prismenflanken (PF1, PF2) sowie durch den Radius (R) zu bestimmten Lichtwerte festgelegt werden.
  • Figur 3 zeigt ein einzelnes optisches Element (OE) in seiner Zuordnung zu dem Fahrzeugnetz (FN), dargestellt durch die Fahrzeuglängsachse (Y) und die horizonale Fahrzeugquerachse (X).
  • Die Sehne (S) des Kreisbogens zwischen den Übergangspunkten (P1, P2) bestimmt sich in bekannter Weise aus den Koordinaten für die Übergangspunkte (P1, P2), dem öffnungswinkel (O) des Kreisbogens, einem Prismenwinkel (A1 oder A2) und dem Winkel (G). Der Radius (R) ist in bekannter Weise aus der Länge der Sehne (S) und dem öffnungswinkel (O) des Kreisbogens bestimmbar.
  • Durch eine derart mathematisch, empirisch oder durch Versuch bestimmte Form des optischen Elements (OE) wird eine Fahrzeugleuchte mit einer Lichtscheibe (L) geschaffen, die in ihrem stilistischen Erscheinungsbild einer reinen Linsenoptik entspricht, da der Radius tangential in die Prismenflanken übergeht und die sowohl die Wirkung einer Linsenoptik als auch die einer Prismenoptik mit großen Lichtablenkwinkeln aufweist.
  • Im Anschluß an die in Figur 3 gezeigten Prismenflanken (PF1, PF2) ist keine weitere Struktur der Lichtscheibe (L) dargestellt.
  • Figur 4 zeigt einen Strahlengang durch eine Lichtscheibe (L) einer erfindungsgemäßen Fahrzeugleuchte, bei der die Prismenwinkel (A1, A2) auf eine Ablenkung des Lichts um 45 Grad ausgelegt sind. Die Lichtscheibe (L), die hier wieder im horizontalen Schnitt gezeigt ist, weist optische Elemente (OE) auf, von denen nur einige hier gezeigt sind. Das von dem hier nicht gezeigten Reflektor (RE) im wesentlichen parallel zur Fahrzeuglängsachse (Y) gebündelte Licht wird gemäß dem vorgegebenen Prismenwinkel (D) durch die erste Prismenflanke (PF1) des optischen Elements (OE) in einen ersten Bereich (B1) gelenkt. Das auf die zweite Prismenflanke (PF2) auftreffende Licht wird entsprechend dem vorgegebenen Prismenstreuwinkel (D) in den zweiten äußeren Bereich (B2) gelenkt. Das auf den Radius (R) auftreffende, im wesentlichen parallel gerichtete Licht, wird in einen zwischen den äußeren Bereichen (B1, B2) liegenden dritten Bereich (B3) gestreut. Die Lichtstrahlen (LS) werden somit von jeder Prismenflanke (PF1, PF2) und dem Radius (R) in einen vorgegebenen festgelegten Bereich (B1, B2, B3) abgelenkt.
  • Figur 5 zeigt eine der Figur 4 entsprechende Darstellung, bei der bei gleicher Teilung (T) die Prismenwinkel (A1, A2) auf eine Lichtablenkung gemäß dem Prismenstreuwinkel (D) von 30 Grad ausgelegt sind und ein größerer Radius (R) Verwendung findet, wodurch eine geringere Streuung im inneren Bereich (B3) der Lichtstrahlen (LS) erzeugt wird.
  • Je nach Verwendungszweck und darzustellenden Lichtfunktion, können alle optischen Elemente (OE) Prismenflanken (PF1, PF2) aufweisen, ist es möglich, daß nur spezielle zur Darstellung einer vorgegebenen Lichtverteilung erforderliche Teilbereiche optische Elemente (OE) mit Prismenflanken (PF1, PF2) aufweisen oder können verteilt über alle optischen Elemente (OE) einzelne dieser optischen Elemente Prismenflanken (PF1, PF2) aufweisen. Spalten oder Reihen zweier unterschiedliche Prismenstreuwinkel (D) aufweisende optische Elemente (OE) können im spaltenweisen oder reihenweisen Wechsel angeordnet sein. Dabei ist z. B. eine Kombination der in Figur 4 und Figur 5 gezeigten Ausführung in dieser Art von Vorteil, da somit eine besonders gleichmäßige Lichtverteilung erzeugt wird, bei der hohe Lichtanteile in den Seitenbereichen sichergestellt werden.
  • Entsprechend einem speziellen Ausführungsbeispiel, das in den Figuren 1, 2, 3 und 4 dargestellt ist, bei dem der Brechungsfaktor (N) der Lichtscheibe (L) den Wert N gleich 1,492, der Prismenstreuwinkel (D) den Wert D gleich plus/minus 45 Grad, der Winkel (G) gleich minus 25 Grad, die Teilung (T) gleich 3,5 mm, die erste Teilung (T1) gleich 0,68 mm und die zweite Teilung gleich 1,1 mm beträgt, beträgt der erste Prismenwinkel (A1) gleich 64 Grad, beträgt der zweite Winkel (A2) gleich minus 54,5 Grad, weist der erste Übergangspunkt (P1) die Koordinaten 1,2 mm und 0,98 mm auf, weist der zweite Übergangspunkt (P2) die Koordinaten 2,83 mm und 0,38 mm auf, hat die Sehne (S) eine Länge von 1,737 mm und beträgt der öffnungswinkel (O) des Kreisbogens 118,4 Grad und beträgt der Radius (R) 1,01 mm. Bei Variationen der vorgegebenen Parameter läßt sich somit auf einfache und kostengünstige Weise jede gewünschte Lichtverteilung darstellen.
  • Um, wie zum Beispiel bei Nebelschlußleuchten gefordert, große Lichtanteile auch in vertikale äußere Bereiche (B1, B2) lenken zu können, können die optischen Elemente (OE) auch im vertikalen Schnitt der Lichtscheibe (L) den in Figur 2 gezeigten und beschriebenen Aufbau aufweisen.
    • Bezugszeichenliste Fahrzeugleuchte
    • A1
    erster Prismenwinkel
    A2
    zweiter Prismenwinkel
    B1
    erster äußerer Bereich
    B2
    zweiter äußerer Bereich
    B3
    innerer Bereich
    D
    Prismenstreuwinkel
    FN
    Fahrzeugnetz
    G
    Winkel zur horizontalen Fahrzeugquerachse
    GH
    Gehäusewand
    GL
    Glühlampe
    GW
    Glühwendel
    H
    Hilfslinie
    L
    Lichtscheibe
    LS
    Lichtstrahlen
    N
    Brechungsfaktor
    NP
    Nullpunkt
    O
    öffnungswinkel des Kreisbogens
    OE
    optisches Element
    P1
    erster übergangspunkt
    P2
    zweiter übergangspunkt
    PF1
    erste Prismenflanke
    PF2
    zweite Prismenflanke
    R
    Radius
    RE
    Reflektor
    S
    Sehne
    T
    Teilung
    T1
    erste Teilung
    T2
    zweite Teilung
    X
    horizontale Fahrzeugquerachse
    Y
    Fahrzeuglängsachse

Claims (12)

  1. Fahrzeugleuchte mit einem Reflektor (RE) oder einer Linse zur Bündelung der aus einer Glühwendel (GW) einer Glühlampe (GL) austretenden Lichtstrahlen (LS) und mit einer im Strahlengang nachgeschalteten Lichtscheibe (L), mit in Reihen und/oder Spalten mit vorgegebener Teilung (T) auf der Innenseite der Lichtscheibe (L) angeordneten lichtstreuenden optischen Elementen (OE), wobei die optischen Elemente (OE) als in horizontale Richtung und/oder vertikale Richtung streuende Linsen ausgebildet sind, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil oder alle optischen Elemente (OE) im horizontalen oder vertikalen Schnitt zwei Prismenflanken (PF1, PF2), die ein lichtablenkendes Prisma bilden, und einen die Prismenflanken (PF1, PF2) verbindenden Radius (R), der eine lichtstreuende Linse bildet, aufweisen, daß die Prismenflanken (PF1, PF 2) zu der Lichtscheibe (L) Winkel (A1, A2) bilden, die die auf die Prismenflanken (PF1, PF2) auffallenden Lichtstrahlen (LS) in äußere Bereiche (B1, B2) ablenken, die einen inneren Bereich (B3) einschließen, in den die auf den Radius (R) auftreffenden Lichtstrahlen (LS) gestreut werden und daß der Radius (R) einen tangentialen Übergang in die Prismenflanken (PF1, PF2) aufweist.
  2. Fahrzeugleuchte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Übergangspunkte (P1, P2) zwischen den Prismenflanken (PF1, PF2) und dem Radius (R) im horizontalen oder vertikalen Schnitt der Lichtscheibe (L) durch die vorgegebene Teilung (T), die Prismenwinkel (A1, A2) und die vorgegebenen Teilungen (T1, T2) für die Prismenflanken (PF1, PF2) gegeben sind.
  3. Fahrzeugleuchte nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Radius (R) durch die Länge der Sehne (S) zwischen den Übergangspunkten (P1, P2) und dem Öffnungswinkel des Kreisbogens (O) bestimmt ist.
  4. Fahrzeugleuchte nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Prismenstreuwinkel (D), der die Ablenkung der Lichtstrahlen (LS) in die äußeren Bereiche (B1, B2) bestimmte, größer gleich 30 Grad ist.
  5. Fahrzeugleuchte nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die mit Prismenflanken (PF1, PF2) versehenen optischen Elemente (OE) in einem Teilabschnitt der Lichtscheibe (L) zusammengefaßt sind.
  6. Fahrzeugleuchte nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Teilabschnitt mindestens einer Lichtfunktion der Lichtscheibe (L) einer mehrere Lichtfunktionen aufweisenden Mehrkammerleuchte zugeordnet ist.
  7. Fahrzeugleuchte nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Reihen oder Spalten zweier unterschiedliche Prismenstreuwinkel (D) aufweisende optische Elemente (OE) im Wechsel angeordnet sind.
  8. Fahrzeugleuchte nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtscheibe (L) eine einem Winkel (G) zur horizontalen Fahrzeugquerachse (X) des Fahrzeugnetzes (FN) entsprechende Pfeilung aufweist.
  9. Fahrzeugleuchte nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die optischen Elemente (OE) als konkave oder konvexe optische Elemente (OE) ausgebildet sind.
  10. Fahrzeugleuchte nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtscheibe (L) grau gefärbt ist.
  11. Fahrzeugleuchte nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch die Verwendung als Rückfahrleuchte.
  12. Fahrzeugleuchte nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch die Verwendung als Nebelschlußleuchte.
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