DE10145901A1 - Light, in particular, in the form of a blinker and/or a side light for a motor vehicle comprises a light source, a reflector in the form of dichroitic (sic) mirror, and a light conductor - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Leuchte, insbesondere Begrenzungs- oder Blinklichtleuchte für ein Kraftfahrzeug. Blinklichtleuchten sind an nahezu allen Fahrzeugen vorgesehen. Darüber hinaus benötigen Fahrzeuge Begrenzungsleuchten. Die Leuchten können grundsätzlich mit anderen Leuchten zusammengebaut sein. The invention relates to a lamp, in particular Side marker or flashing light for a motor vehicle. Flashing lights are on almost all vehicles intended. They also need vehicles Marker lights. The lights can basically with other lights be assembled.
Derartige Leuchten umfassen eine Lichtquelle sowie einen der Lichtquelle zugeordneten Reflektor und einen Lichtleiter zur Auskopplung des Lichts. Such lights include a light source and one the reflector assigned to the light source and one Light guide for coupling out the light.
Es ist bekannt, die Lichteinkopplung in den Lichtleiter über die Einkopplung von Licht über einen Ellipsoidenreflektor zunächst in eine Glasfaser zu gewährleisten, die dem Lichtleiter vorgeschaltet ist. D. h., ausgehend von der Lichtquelle wird die Lichtausbeute durch einen Ellipsoidenreflektor verbessert und das Licht in Richtung des Lichtleiters abgestrahlt. Aufgrund der entstehenden Wärme ist es notwendig, vor den eigentlichen Lichtleiter eine Glasfaser zu setzen, die das Licht über Totalreflektion weiterleitet und der thermischen Beanspruchung standhält. Die Glasfaser wird dann an den eigentlichen Lichtleiter angeschlossen. An der Kopplung Glasfaser/Lichtleiter ergeben sich keine thermischen Probleme, da die Wärme von der Glasfaser an die Umgebung abgegeben wird. It is known to couple light into the light guide about the coupling of light over one Ellipsoidal reflector first into a glass fiber ensure that is upstream of the light guide. That is, the light output is based on the light source enhanced by an ellipsoid reflector and the light radiated in the direction of the light guide. Due to the emerging heat it is necessary before the actual Light guide to put a fiber optic that the light over Total reflection passes on and the thermal Withstands stress. The fiber is then attached to the actual light guide connected. At the coupling There are no thermal fibers / optical fibers Problems because the heat from the fiber to the environment is delivered.
Es ist hierbei nachteilig, daß mit der Glasfaser ein weiteres Bauteil eingesetzt werden muß und darüber hinaus eine weitere Grenzfläche zwischen Glasfaser und Lichtleiter entsteht, die wiederum zu Lichtverlusten führt. Darüber hinaus werden die Kosten durch den Einsatz von Glasfasern weiter erhöht. It is disadvantageous here that with the glass fiber additional component must be used and beyond another interface between glass fiber and light guide arises, which in turn leads to light loss. About that In addition, the cost of using glass fibers further increased.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Leuchte bereitzustellen, bei der auf den zusätzlichen Einsatz einer Glasfaser verzichtet werden kann. It is therefore an object of the invention to provide a lamp to provide, on the additional use of a Glass fiber can be dispensed with.
Die Erfindung löst diese Aufgabe dadurch, daß als Reflektor ein dichroitischer Spiegel verwendet wird. The invention solves this problem in that as a reflector a dichroic mirror is used.
Bei einer derartigen erfindungsgemäßen Leuchte besteht wie beim Stand der Technik der Lichtleiter aus einem durchsichtigen Material, z. B. Glas oder insbesondere Kunststoff. Von der Lichtquelle aus, die mit einem Reflektor zusammenwirkt, wird auf einer Seite des Lichtleiters Licht eingekoppelt. Das Licht breitet sich im Lichtleiter so lange geradlinig aus, bis es innen auf eine Grenzfläche trifft. Ist der Einfallswinkel sehr groß, so wird das Licht an dieser Fläche total reflektiert (Totalreflektion). Ist der Einfallswinkel klein, wird das Licht nach Brechung an dieser Fläche ausgekoppelt und verläßt den Lichtleiter. Dieser Grenzwinkel (Winkel eintreffender Strahl zur Flächennormale) der Totalreflektion ist abhängig von den Brechungsindizes des Innen- und Außenmediums. So ist der Winkel beim Übergang Glas zu Luft beispielsweise ca. 41°. D. h., jeder Strahl, der mit einem größeren Winkel auf die Grenzfläche von Glas nach Luft trifft, wird reflektiert. In such a lamp according to the invention there is in the prior art, the light guide from one clear material, e.g. B. glass or in particular Plastic. From the light source that with a Reflector interacts on one side of the Optical fiber light coupled. The light spreads in Light guide straight out until it is on the inside Interface meets. If the angle of incidence is very large, so the light is totally reflected on this surface (Total reflection). If the angle of incidence is small, it will Light coupled out after refraction on this surface and leaves the light guide. This critical angle (angle incoming beam to the surface normal) Total reflection depends on the refractive index of the Indoor and outdoor media. So is the angle at the transition Glass to air, for example, approx. 41 °. That is, every ray, the one with a larger angle on the glass interface after hitting air is reflected.
Der Lichtleiter kann dabei insbesondere aus PC oder PMMA bestehen oder ähnlichen durchsichtigen Materialien. The light guide can in particular be made of PC or PMMA consist of or similar transparent materials.
Die Auskopplung des Lichtes erfolgt über Profilierungen im Lichtleiter, durch die Flächen gebildet werden, auf die das Licht auftrifft und dann aus dem Lichtleiter unter Brechung ausgekoppelt wird. Es können hierzu beispielsweise Prismen im Lichtleiter, insbesondere an dessen äußeren Umfangsfläche, entlang dessen Längserstreckung vorgesehen sein. The light is decoupled via profiles in the Light guide through which surfaces are formed on which the Light hits and then breaks out of the light guide is decoupled. For example, prisms can be used in the light guide, especially on the outer Circumferential surface provided along the longitudinal extent his.
Der Reflektor besitzt neben seiner Eigenschaft, visuelles Licht zu reflektieren und Infrarotlicht, also Wärme, zu transmittieren, vorzugsweise die Eigenschaft, das Licht auf einen Brennpunkt zu fokussieren, der sich am Anfang des Lichtleiters befindet. Der Lichtleiter sorgt dann dafür, daß das Licht verlustfrei bis zur Auskopplung geleitet wird. In addition to its property, the reflector has visual features Reflect light and infrared light, i.e. heat transmit, preferably the property, the light on to focus on a focus at the beginning of the Light guide. The light guide then ensures that the light is conducted without loss until it is decoupled becomes.
Zur weiteren Sicherheit bzw. wenn aufgrund der verwendeten Lampe die Wärmeabfuhr durch den Reflektor nicht ausreicht oder für den Lichtanteil, der ohne in Kontakt mit dem Reflektor zu treten, unmittelbar auf den Lichtleiter auftrifft, kann vorgesehen sein, daß vor dem Lichtleiter ein Infrarotfilter oder auch eine dicke Glasplatte oder ein kurzer Glasstab vorgesehen sind, um auch diese Lichtanteile hinsichtlich ihrer Wärme zu reduzieren. Des weiteren kann vorgesehen sein, daß zwischen Lichtquelle und Lichtleiter ein Farbfilter, insbesondere ein blauer Farbfilter, vorgesehen ist, der das farbliche Aussehen des Begrenzungslichts dem einer Gasentladungslampe anpassen kann. For further security or if due to the used Lamp the heat dissipation through the reflector is not sufficient or for the proportion of light that is in contact with the Kick the reflector directly onto the light guide strikes, it can be provided that in front of the light guide an infrared filter or a thick glass plate or a short glass rod are provided to also these light components to reduce in terms of their heat. Furthermore, be provided that between the light source and light guide a color filter, especially a blue color filter, is provided, the color appearance of the Adapt the marker light to that of a gas discharge lamp can.
Der Reflektor kann dabei in Form eines Ellipsoidens, eines Parellipsoidens, eines Parabols oder einer Freiformfläche ausgebildet sein. The reflector can be in the form of an ellipsoid, one Parellipsoid, a parabolic or a free-form surface be trained.
Insbesondere kann vorgesehen sein, daß der Lichtleiter aus einer flexiblen Faser besteht, so daß attraktive Leuchtenformen verwirklicht werden können. Alternativ ist auch möglich, einen Lichtleiter aus einem soliden transparenten Material zu verwenden, der vor Verwendung in eine entsprechende Form gebracht wurde. Der Lichtleiter kann dabei insbesondere einen runden oder elliptischen Querschnitt aufweisen. In particular, it can be provided that the light guide a flexible fiber, so that attractive Luminaire shapes can be realized. Alternative is also possible a light guide from a solid transparent material to be used before use in an appropriate form has been brought. The light guide can in particular be a round or elliptical Have cross-section.
Der besondere Vorteil der Erfindung liegt in der freien Gestaltung von z. B. Begrenzungs- und Blinklichtern mit Lichtleitern, wobei keine unnötigen Kosten für eine Glasfaser als Verbindung zwischen Lichtquelle und Lichtleiter aufgewendet werden müssen, ohne daß dabei die Gefahr besteht, daß der Lichtleiter durch hohe Temperaturen zerstört wird. The particular advantage of the invention is that it is free Design of e.g. B. Limit lights and flashing lights Optical fibers, with no unnecessary costs for one Glass fiber as a connection between light source and Light guides must be used without the There is a risk that the light guide is exposed to high temperatures gets destroyed.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den übrigen Anmeldungsunterlagen und können einzeln oder in Kombination miteinander zur Verwirklichung der Erfindung beitragen. Further features and advantages of the invention result from the other registration documents and can be used individually or in combination with each other to achieve the Contribute invention.
Die Erfindung soll im Folgenden anhand einer Zeichnung näher erläutert werden, dabei zeigen: The invention is intended to be illustrated below with the aid of a drawing are explained in more detail, showing:
Fig. 1 eine Leuchte nach dem Stand der Technik, Fig. 1 shows a lamp according to the prior art,
Fig. 2 eine erfindungsgemäße Leuchte, und Fig. 2 shows a lamp according to the invention, and
Fig. 3 einen Strahlengang in einem Lichtleiter bei einer erfindungsgemäßen Leuchte. Fig. 3 shows a beam path in a light guide in a lamp according to the invention.
Fig. 1 zeigt eine Ausgestaltung einer Leuchte nach dem Stand der Technik, mit einer Lichtquelle 10 sowie einem normalen verspiegelten Reflektor 12, der eine ellipsoide Form aufweist. Die mit Pfeilen angedeuteten Lichtstrahlen gehen zum einen direkt von der Lichtquelle 10 in Richtung des Lichtleiters 14 und treffen zum anderen zunächst auf den Reflektor 12, wie es durch den Lichtstrahl 16 angedeutet ist, um dann durch den Reflektor 12 reflektiert zu werden. Der Reflektor 12 ist dabei so ausgestaltet, daß der Fokus des Reflektors 18 so angeordnet ist, daß ein möglichst großer Lichtanteil an den Lichtleiter 14 weitergeleitet werden kann. Fig. 1 shows an embodiment of a lamp according to the prior art, with a light source 10 and a normal mirrored reflector 12 , which has an ellipsoidal shape. On the one hand, the light rays indicated by arrows go directly from the light source 10 in the direction of the light guide 14 and, on the other hand, first strike the reflector 12 , as indicated by the light beam 16 , and are then reflected by the reflector 12 . The reflector 12 is designed such that the focus of the reflector 18 is arranged such that the largest possible proportion of light can be passed on to the light guide 14 .
Der Lichtleiter 14 besteht hierbei aus einem Kunststoffmaterial und ist verhältnismäßig wärmeanfällig. Aufgrund der Strahlungswärme der Lichtquelle 10 ist dem Lichtleiter 14 eine Glasfaser 20 als Wärmefilter und Wärmeschutz vorgeschaltet. Das Licht wird daher zunächst in eine Glasfaser 20 eingeleitet, so daß der Fokus 18 des Reflektors 12 an der Eintrittsfläche 22 der Glasfaser 20 liegt. Die Glasfaser 20 leitet das Licht dann über Totalreflektion weiter. The light guide 14 consists of a plastic material and is relatively sensitive to heat. Due to the radiant heat of the light source 10 , the light guide 14 is preceded by a glass fiber 20 as a heat filter and heat protection. The light is therefore first introduced into a glass fiber 20 , so that the focus 18 of the reflector 12 lies on the entry surface 22 of the glass fiber 20 . The glass fiber 20 then transmits the light via total reflection.
Die Glasfaser 20 hält der thermischen Belastung durch die Lampenstrahlung stand. Gleichzeitig wird die Wärmestrahlung über die Glasfaser 20 an die Umgebung abgeleitet. Beim Übergang 24 in den Lichtleiter 14 besteht dann kein thermisches Problem mehr, da die Wärmestrahlung dann bereits ausreichend reduziert ist. The glass fiber 20 withstands the thermal load from the lamp radiation. At the same time, the heat radiation is dissipated to the environment via the glass fiber 20 . At the transition 24 into the light guide 14 , there is no longer any thermal problem, since the heat radiation is then already sufficiently reduced.
Ungünstig ist hierbei zum einen der Aufwand für die Vorsehung der Glasfaser 20 und darüber hinaus kann in diesem Bereich der Lichtleiter 14 nicht beliebig gestaltet werden. Schließlich entstehen Lichtverluste beim Übergang 24 von der Glasfaser 20 zum Lichtleiter 14. On the one hand, the outlay for the provision of the glass fiber 20 is unfavorable and, furthermore, the light guide 14 cannot be designed as desired in this area. Finally, light losses occur during the transition 24 from the glass fiber 20 to the light guide 14 .
Eine Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Scheinwerfers ist nun in Fig. 2 gezeigt. Es sind hierbei zur besseren Übersicht gleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen. Die Lichtquelle 10 strahlt ebenso wie bei der Leuchte gemäß Stand der Technik sowohl Wärmestrahlen ab, hier mit dem Bezugszeichen 17 versehen, und visuelles Licht, hier mit dem Bezugszeichen 16 versehen. Der Reflektor 12, ebenfalls ein Ellipsoid, ist hier als dichroitischer Spiegel ausgebildet, d. h., er läßt die Wärmestrahlung 17 hindurch und reflektiert lediglich die visuelle Strahlung 16. An embodiment of the headlight according to the invention is now shown in FIG. 2. The same elements are provided with the same reference symbols for a better overview. As in the case of the luminaire according to the prior art, the light source 10 emits both heat rays, here with the reference number 17 , and visual light, here with the reference number 16 . The reflector 12 , also an ellipsoid, is designed here as a dichroic mirror, that is to say it allows the heat radiation 17 to pass through and only reflects the visual radiation 16 .
Darüber hinaus ist noch ein Infrarotfilter 26 vorgesehen, um die Restwärmestrahlung des Lichtstrahls beispielsweise 15, der unmittelbar ohne Reflektion durch den Reflektor 12 von der Lichtquelle 10 zum Lichtleiter 14 gelangt, zu reduzieren. Es kann aber auch vorgesehen sein, daß der Lichtleiter 14 bereits unmittelbar an der Lichtquellen 10-/Reflektor 12-Anordnung ansetzt. Der Lichtleiter 14 kann dabei flexibel gestaltet sein, so daß beliebige Leuchtenformen verwirklicht werden können. Auf diese Weise ist besonders einfach und kostengünstig eine Vielzahl von Designlösungen verwirklichbar. Furthermore, an infrared filter 26 is also provided in order to reduce the residual heat radiation of the light beam 15, for example, which reaches the light guide 14 directly from the light source 10 without being reflected by the reflector 12 . However, it can also be provided that the light guide 14 already attaches directly to the light source 10 / reflector 12 arrangement. The light guide 14 can be designed flexibly, so that any lamp shapes can be realized. In this way, a large number of design solutions can be implemented particularly simply and inexpensively.
Abschließend soll der Strahlengang von der Lichtquelle 10 über den Reflektor 12 noch anhand dreier Strahlen 30, 31 und 32 näher erläutert werden. Finally, the beam path from the light source 10 via the reflector 12 will be explained in more detail using three beams 30 , 31 and 32 .
Der Lichtleiter weist an seiner Innenseite Prismen 34 auf, wobei der Lichtleiter 14 selbst einen kreisförmigen Querschnitt besitzt. Die Prismen 34 haben verschiedene Winkel. Sie dienen als Auskopplungsprofile, da ein Lichtstrahl, der in einem bestimmten Winkel je nach Lichtleitermaterial auf eine Grenzfläche trifft, von dieser gebrochen und ausgekoppelt oder reflektiert wird. Auf diese Weise kann ein Lichtstrahl 30 aus dem Lichtleiter 14 nach Kontakt mit einer Prismenfläche austreten. The light guide has prisms 34 on its inside, the light guide 14 itself having a circular cross section. The prisms 34 have different angles. They serve as decoupling profiles, since a light beam that strikes an interface at a certain angle depending on the light guide material is refracted by it and decoupled or reflected. In this way, a light beam 30 can exit the light guide 14 after contact with a prism surface.
Die Lichtstrahlen 31 und 32 haben zwar ebenfalls Kontakt mit der Seitenwand 36 des Lichtleiters 14, treffen diese jedoch in einem so kleinen Winkel, daß sie im Zuge der Totalreflektion reflektiert werden, und im Lichtleiter 14 verbleiben, um erst am Ende des Lichtleiters 14 an der Fläche 38 nochmals beim Übergang Lichtleiter 14 zu Luft gebrochen zu werden und dann den Lichtleiter 14 zu verlassen. The light beams 31 and 32 are also in contact with the side wall 36 of the light guide 14 , but hit it at such a small angle that they are reflected in the course of the total reflection, and remain in the light guide 14 , only at the end of the light guide 14 at the Surface 38 to be broken again at the transition of the light guide 14 to air and then to leave the light guide 14 .
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 8120 | Willingness to grant licences paragraph 23 | ||
| 8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
| 8131 | Rejection |