DE10137692A1

DE10137692A1 - Leuchteneinheit für Fahrzeuge mit einer Hauptlichtquelle und einer Zusatzlichtquelle

Info

Publication number: DE10137692A1
Application number: DE10137692A
Authority: DE
Inventors: Andre Georgi; Michael Werner
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2001-08-01
Filing date: 2001-08-01
Publication date: 2003-02-27

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Leuchteneinheit für Fahrzeuge mit zumindest einer Hauptlichtquelle (1) zum Bereitstellen einer Hauptlichtfunktion, einem Lichtleiter (3), in den von der Hauptlichtquelle (1) emittiertes Licht eingekoppelt wird und der das Licht an zumindest ein Lichtauskoppelelement (7) überträgt, und zumindest einer Zusatzlichtquelle (5) zum Bereitstellen einer Zusatzlichtfunktion. Die erfindungsgemäße Leuchteneinheit ist dadurch gekennzeichnet, daß die Zusatzlichtquelle (5) mindestens eine lichtemittierende Diode umfasst.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Leuchteneinheit für Fahrzeuge mit zumindest einer Hauptlichtquelle zum Bereitstellen einer Hauptlichtfunktion, einem Lichtleiter in den von der Hauptlichtquelle emittiertes Licht eingekoppelt wird und der das Licht an zumindest ein Lichtauskoppelelement überträgt, und zumindest einer Zusatzlichtquelle zum Bereitstellen einer Zusatzlichtfunktion.

Bekannt sind Leuchteneinheiten für Fahrzeuge, die als Hauptlichtfunktion ein Abblend- und ein Fernlicht unter Verwendung der Lichtleittechnik bereitstellen. Aus der EP 0 562 279 B1 ist beispielsweise eine Beleuchtungseinrichtung für Fahrzeuge bekannt, bei der das Licht einer Lichtquelle über einen Reflektor in einen Lichtleiter eingekoppelt wird, von diesem zu einem Lichtverteiler übertragen wird und von diesem ausgekoppelt wird, um eine Abblendlichtverteilung oder eine Fernlichtverteilung zu erreichen.

Aus der DE 299 09 033 U1 ist eine Leuchteneinheit für Fahrzeuge bekannt, bei der das Licht einer Lichtquelle durch Schwenken eines Reflektors in zwei verschiedene Lichtleiter eingekoppelt werden kann und hierdurch das Abblend- und Fernlicht bereitgestellt wird. Außerdem ist aus der DE 43 41 801 A1 ein Projektions-Fahrzeugscheinwerfersystem bekannt, welches ein Paar von Untersystemen für Fernlicht und Abblendlicht aufweist, wobei das von den Lichtquellen der Untersysteme emittierte Licht über Lichtleiter zu Lichtprojektions-Anordnungen übertragen wird.

Lichtauskoppelelemente, die über Lichtleiter übertragendes Licht zum Bereitstellen einer Scheinwerferfunktion auskoppeln, sind aus der EP 0 857 913 A2 und der DE 195 26 512 A1 bekannt.

Außerdem ist aus der DE 198 38 224 A1 eine Frontleuchtenanordnung für Kraftfahrzeuge bekannt, bei der eine Zusatzlichteinheit für Blinklicht und Standlicht vorgesehen ist. Für die Hauptlichtfunktion, d. h. das Fern- und Abblendlicht, wird eine herkömmliche Scheinwerfereinheit ohne die Verwendung von Lichtleittechnik verwendet. Für die Zusatzlichtfunktion wird unter anderem vorgeschlagen, Licht einer lichtemittierenden Diode (LED) direkt in Lichtleitelemente oder über Lichtleiter in diese Lichtleitelemente einzukoppeln.

Nachteilhaft an Leuchteneinheiten, die die Hauptlichtfunktion ohne die Verwendung der Lichtleittechnik bereitstellen, ist, daß sie sehr viel Bauraum in einem Bereich benötigen, in dem aufgrund der Aerodynamik des Fahrzeugs und des Fahrzeugdesigns normalerweise wenig Bauraum zur Verfügung steht. Außerdem stellt die Wärmeentwicklung der Hauptlichtquelle insbesondere bei der zusätzlichen Verwendung von lichtemittierenden Dioden ein Problem dar. Nachteilhaft an Leuchteneinheiten, welche die Hauptlichtfunktion unter Zuhilfenahme der Lichtleittechnik bereitstellen ist, daß Zusatzlichtfunktionen nicht oder nur unter großem Aufwand bereitgestellt werden können.

Es ist deshalb die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Leuchteneinheit für Fahrzeuge der Eingangs genannten Art bereitzustellen, bei der die Zusatzlichtfunktion auf einfache Weise und mit geringem Bauraumbedarf bereitgestellt werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Leuchteneinheit gemäß Anspruch 1 bereitgestellt, wobei sich vorteilhafte Ausgestaltungen aus den Unteransprüchen ergeben.

Die erfindungsgemäße Leuchteneinheit ist dadurch gekennzeichnet, daß die Zusatzlichtquelle mindestens eine lichtemittierende Diode umfasst. Vorteilhaft an dem Einsatz von lichtemittierenden Dioden als Zusatzlichtquelle ist, daß ihr Bauraumbedarf sehr gering ist, sie sehr flexibel eingesetzt und angeordnet werden können und hierdurch der Leuchteneinheit ein besonders charakteristisches Aussehen verliehen werden kann. Außerdem ist an der Verwendung von lichtemittierenden Dioden vorteilhaft, daß sie eine sehr lange Lebensdauer aufweisen, so daß bei der erfindungsgemäßen Leuchteneinheit der Lichtaustrittsteil im wesentlichen wartungsfrei ist. Wenn die Hauptlichtquellen ausgetauscht werden müssen, ist es aufgrund der Verwendung der Lichtleiter nicht mehr erforderlich, Zugang zu dem Lichtaustrittsteil zu erlangen.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Leuchteneinheit ist für die Zusatzlichtquelle zumindest ein transluzentes Element vorgesehen, über welches das von der Zusatzlichtquelle emittierte Licht abgestrahlt wird. Dieses transluzente Element ist vorteilhafterweise benachbart zu dem Lichtauskoppelelement der Hauptlichtquelle angeordnet. Es kann aus einem Kunststoff, wie z. B. Plexiglas bestehen. Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung ist das transluzente Element keilförmig, wobei eine Seitenfläche eine konvexe Rundung auf weist. Vorteilhaft an der Verwendung des transluzenten Elements ist, daß es sehr gut an das Design des Fahrzeugs angepaßt werden kann und kostengünstig herstellbar ist.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Leuchteneinheit sind die Zusatzlichtquelle und das Lichtauskoppelelement so angeordnet, daß das von der Zusatzlichtquelle emittierte Licht auch über das Lichtauskoppelelement abgestrahlt wird. Hierdurch können die optischen Eigenschaften des Lichtauskoppelelements der Hauptlichtquelle auch für die Zusatzlichtfunktion ausgenutzt werden.

Die Zusatzlichtfunktion kann beispielsweise ein Standlicht sein, wobei in diesem Fall die Diode oder die Dioden weißes Licht emittiert bzw. emittieren. Außerdem kann die Zusatzlichtfunktion ein Fahrtrichtungsanzeiger sein, wobei in diesem Fall die Diode oder die Dioden oranges oder gelbes Licht emittiert bzw. emittieren. Die Hauptlichtfunktion kann ein Fern- und/oder Abblendlicht beinhalten. Außerdem ist die Leuchteneinheit insbesondere als Frontscheinwerfereinheit einsetzbar.

Die Erfindung wird nun anhand eines Ausführungsbeispiels mit Bezug zu den Zeichnungen erläutert.
Fig. 1 zeigt schematisch ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Leuchteneinheit und
Fig. 2 zeigt eine perspektivische Ansicht der Anordnung des Lichtauskoppelelements 7 und des transluzenten Elements 6.
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Leuchteneinheit eine Frontscheinwerfereinheit für Kraftfahrzeuge, welche als Hauptlichtfunktion ein Abblend- und Fernlicht und als Zusatzlichtfunktion ein Standlicht aufweist. Selbstverständlich können auch andere Hauptlichtfunktionen mit der erfindungsgemäßen Leuchteneinheit realisiert werden, insbesondere wenn sie als Rücklicht eingesetzt wird. In diesem Fall könnte beispielsweise als Hauptlichtfunktion das Rück- und Bremslicht bereitgestellt werden und als Zusatzlichtfunktion der Fahrtrichtungsanzeiger.
Die Scheinwerfereinheit weist eine Hauptlichtquelle 1 auf. Das Licht dieser Hauptlichtquelle 1 wird über eine Einkoppeleinheit 2 in den Lichtleiter 3 eingekoppelt. Die Einkoppeleinheit 2 kann beispielsweise eine Reflektoranordnung umfassen, die das Licht der Hauptlichtquelle 1 in eine Eintrittsfläche des Lichtleiters 3 fokussiert. Als Hauptlichtquelle 1 dient eine Halogenlampe oder eine Gasentladungslampe. Diese sollte zum Bereitstellen des Fern- und Abblendlichts besonders lichtstark sein.
Der Lichtleiter 3 besteht aus einer Vielzahl von Fasern, die aus Polymethylmethacrylat (PMMA) besteht. Außerdem kann die Faser auch aus Glas bestehen. Eine große Anzahl von Fasern (bis zu 100 000) werden zusammengefaßt und bilden den eigentlichen Lichtleiter 3. Dieser ist flexibel und kann das Licht der Hauptlichtquelle 1 zu dem Lichtauskoppelteil 9 der Scheinwerfereinheit übertragen.
Das von dem Lichtleiter 3 übertragene Licht wird über eine Einheit 4 in ein Lichtauskoppelelement 7 eingekoppelt. Das Lichtauskoppelelement 7 ist so ausgebildet, daß es Licht mit der gewünschten Lichtverteilung abstrahlt. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel wird zum Erzeugen der Lichtverteilung des Abblend- oder Fernlichts ein sog. kartesisches Oval (auch Kartoval genannt) verwendet. Wie in Fig. 2 gezeigt, weist es eine ebene Lichteinkoppelfläche auf, planparallele, voneinander beabstandete Seitenflächen und eine konvexe Lichtaustrittsfläche. Dabei kann der Kantenverlauf kreisbogenförmig, elliptisch oder eine andere Rundung aufweisen. Das Lichtauskoppelelement 7 wirkt optisch als Linse, so daß seine Form im wesentlichen von der gewünschten Verteilung des abgestrahlten Lichts abhängt.
Für die Zusatzlichtfunktion sind mehrere lichtemittierende Dioden (LEDs) 5 vorgesehen. Da im vorliegenden Ausführungsbeispiel durch sie ein Standlicht bereitgestellt werden soll, emittieren die LEDs 5 weißes Licht. Soll durch sie ein Fahrtrichtungsanzeiger bereitgestellt werden, werden LEDs 5 verwendet, die gelbes oder oranges Licht emittieren. In dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel werden zwei Einheiten mit je vier LEDs verwendet, die seitlich des Lichtauskoppelelements 7 angeordnet sind.
In Abstrahlrichtung der LEDs 5 an diese anschließend ist je ein transluzentes Element 6 angeordnet. Dieses transluzente Element 6 besteht aus einem Kunststoff, beispielsweise aus Plexiglas. Es besitzt die Form eines Keils, wobei das von den Dioden 5 emittierte Licht in die Basis des Keils eingestrahlt wird. Eine Seite des Keils liegt an einer Seitenfläche des Lichtauskoppelelements 7 an, die andere Seite des Keils weist eine konvexe Rundung 8 auf. Die Form des transluzenten Elements 6 ist jedoch nicht wichtig, sie kann an die Bauraumverhältnisse im Fahrzeug sowie das Fahrzeugdesign sehr flexibel angepaßt werden. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel haben die transluzenten Elemente 6keine optische Wirkung, es ist jedoch auch möglich, sie so auszubilden, daß eine bestimmte optische Wirkung erzielt wird.
Durch die Anordnung der transluzenten Elemente 6 benachbart zu dem Lichtauskoppelelement 7 der Hauptlichtquelle 1 wird das Lichtauskoppelelement 7 auch durch das von den LEDs 5 emittierte Licht beleuchtet. Hierdurch können die optischen Eigenschaften des Lichtauskoppelelements 7 auch für die Standlichtfunktion ausgenutzt werden.
Es wird bemerkt, daß das Problem der Hitzeunbeständigkeit der LEDs 5, die bei Temperaturen oberhalb 120° zu einer Farbdrift führt, bei der erfindungsgemäßen Leuchteneinheit nicht auftritt. Die von der Hauptlichtquelle 1 verursachte Wärmeentwicklung tritt nämlich wegen der Verwendung des Lichtleiters 3 nicht im Bereich der LEDs 5 auf, sondern weit entfernt von diesen.

Claims

1. Leuchteneinheit für Fahrzeuge mit zumindest einer Hauptlichtquelle (1) zum Bereitstellen einer Hauptlichtfunktion, einem Lichtleiter (3), in den von der Hauptlichtquelle (1) emittiertes Licht eingekoppelt wird und der das Licht an zumindest ein Lichtauskoppelelement (7) überträgt, und zumindest einer Zusatzlichtquelle (5) zum Bereitstellen einer Zusatzlichtfunktion, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusatzlichtquelle (5) mindestens eine lichtemittierende Diode umfasst.

2. Leuchteneinheit gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für die Zusatzlichtquelle (5) zumindest ein transluzentes Element (6) vorgesehen ist, über welches das von der Zusatzlichtquelle (5) emittierte Licht abgestrahlt wird.

3. Leuchteneinheit gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das transluzente Element (6) benachbart zu dem Lichtauskoppelelement (7) der Hauptlichtquelle (1) angeordnet ist.

4. Leuchteneinheit gemäß Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das transluzente Element (6) aus einem Kunststoff besteht.

5. Leuchteneinheit gemäß einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das transluzente Elemente (6) keilförmig ist, wobei eine Seitenfläche (8) eine konvexe Rundung aufweist.

6. Leuchteneinheit gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusatzlichtquelle (5) und das Lichtauskoppelelement (7) so angeordnet sind, daß das von der Zusatzlichtquelle (5) emittierte Licht auch über das Lichtauskoppelelement (7) abgestrahlt wird.

7. Leuchteneinheit gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusatzlichtfunktion ein Standlicht ist und die Diode(n) weißes Licht emittiert/emittieren.

8. Leuchteneinheit gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusatzlichtfunktion ein Fahrtrichtungsanzeiger ist und die Diode(n) oranges oder gelbes Licht emittiert/emittieren.

9. Leuchteneinheit gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Hauptlichtfunktion ein Fern- und/oder Abblendlicht beinhaltet.

10. Leuchteneinheit gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Leuchteneinheit eine Frontscheinwerfereinheit ist.