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DE102004054732A1 - Lichtleiteranordung - Google Patents

Lichtleiteranordung Download PDF

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Abstract

Eine Lichtleiteranordnung (1) für eine Fahrzeugleuchte umfasst einen plattenförmigen Lichtleiter (2), mit zwei parallelen Hauptflächen (3, 22) und diese Hauptflächen verbindenden Schmalseiten, in eine von denen das Licht einer Lichtquelle (19) so eingekoppelt wird, dass es sich im plattenförmigen Lichtleiter parallel zu dessen Hauptflächen ausbreitet und mithilfe von Umlenkstrukturen (24) so umgelenkt wird, dass es durch die vorderen Hauptflächen austritt. Zur Verbesserung der Ausleuchtung ist vorgesehen, dass die Lichtleiteranordnung weiterhin einen lang gestreckten Lichtleitstab (15) umfasst, der sich parallel zu einer der Schmalseiten des plattenförmigen Lichtleiters erstreckt, dass das Licht der Lichtquelle in das eine Stirnende (17) des Lichtleitstabes so eingekoppelt wird, dass es sich in dessen Längsrichtung ausbreitet und dass der Lichtleitstab auf seiner dem plattenförmigen Lichtleiter gegenüberliegenden Seite über seine Länge verteilt angeordnete Umlenkstrukturen (20) aufweist, die die auf sie auftreffenden Lichtanteile so umlenken, dass sie in den plattenförmigen Lichtleiter eingekoppelt werden.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Lichtleiteranordnung gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.
  • Eine solche Lichtleiteranordnung für eine zum Einbau in den Außen-Rückblickspiegel eines Fahrzeugs bestimmte Seitenblinkleuchte ist beispielsweise aus der Druckschrift EP 1 022 187 A2 bekannt. Bei dieser Fahrzeugleuchte ist die Lichtaustrittsöffnung durch eine lichtdurchlässige Lichtaustrittsscheibe abgedeckt, die gleichzeitig als plattenförmiger Lichtleiter dient, in dessen einen Seitenkantenbereich das Licht einer Lichtquellenanordnung so eingespeist wird, dass er es in seiner Längsrichtung weiterleitet, wobei ein Teil dieses Lichts zu der dem Einkoppelbereich gegenüberliegenden Seitenkante gelangt und dort austritt, während ein weiterer Teil dieses Lichts an Umlenkstrukturen, die an der hinteren Hauptfläche des plattenförmigen Lichtleiters vorgesehen sind, so umgelenkt wird, dass dieses Licht durch die vordere, d. h. äußere Hauptfläche des plattenförmigen Lichtleiters abgestrahlt wird.
  • Da die Seitenkante, in welche das Licht der Lichtquellenanordnung eingespeist wird, eine im Vergleich zur Dicke des plattenförmigen Lichtleiters große Länge besitzt, ist es erforderlich, dass die Lichtquellenanordnung mehrere längs dieser Seitenkante angeordnete Lichtquellen umfasst, die vorzugsweise von Leuchtdioden gebildet werden. Somit tritt aus jedem von mehreren streifenförmigen, in der Einbaulage der Fahrzeugleuchte vertikal übereinander liegenden Bereichen des plattenförmigen Lichtleiters im wesentlichen das Licht immer nur einer Lichtquelle aus. Da diese Lichtquellen unterschiedlich rasch altern können und sich damit die Helligkeit des von ihnen abgegebenen Lichts unterschiedlich stark verringert, kann es zu einer ungleichförmigen Ausleuchtung der vorderen Hauptfläche des plattenförmigen Lichtleiters kommen, wodurch zumindest das ästhetische Erscheinungsbild einer solchen Fahrzeugleuchte beeinträchtigt wird.
    •
  • Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Lichtleiteranordnung der oben genannten Art so weiterzubilden, dass die Ausleuchtung der nach außen weisenden Hauptfläche eines solchen plattenförmigen Lichtleiters einzig und allein durch die Geometrie der Lichtleiteranordnung bestimmt wird und insbesondere von Alterungserscheinungen der Lichtquelle unabhängig ist.
  • Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung die im Anspruch 1 niedergelegten Merkmale vor.
  • Dadurch, dass gemäß der Erfindung das von einer einzigen Lichtquelle, beispielsweise einer sehr hellen, heute kommerziell ohne weiteres erhältlichen Leuchtdiode abgegebene Licht zunächst in einen zusätzlich zu dem plattenförmigen Lichtleiter vorgesehenen, lang gestreckten Lichtleitstab eingespeist und von diesem parallel zu einer der Längskanten des plattenförmigen Lichtleiters verteilt wird, um nach und nach in den plattenförmigen Lichtleiter übergekoppelt zu werden, kann letzterer mit einer lediglich durch die Geometrie der Anordnung vorgegebenen Intensitätsverteilung, beispielsweise einer sehr gleichmäßigen oder aber auch jeder anderen gewünschten Intensitätsverteilung ausgeleuchtet werden. Entscheidend ist, dass die Intensitätsverteilung unabhängig von der Helligkeit der einzigen Lichtquelle, insbesondere also auch von deren Alterungserscheinungen ist und daher in der einmal vorgegebenen Weise immer gleich bleibt.
  • Vorzugsweise sind der plattenförmige Lichtleiter und der Lichtleitstab aus dem gleichen Material hergestellt und einstückig miteinander verbunden, so dass die erfindungsgemäße Lichtleiteranordnung sehr kostengünstig im Spritzgussverfahren hergestellt werden kann.
  • Um zu verhindern, dass aus dem Lichtleitstab austretendes Streulicht, das zunächst nicht in den plattenförmigen Lichtleiter gelangt, für dessen Ausleuchtung verloren geht, ist der Lichtleitstab auf seinen vom plattenförmigen Lichtleiter abgewandten Seiten gemäß einer bevorzugten Ausführungsform zumindest teilweise von einer sich im wesentlichen über seine gesamte Länge erstreckenden Reflektoranordnung umgeben, die besagtes Streulicht so reflektiert, dass es ebenfalls in den plattenförmigen Lichtleiter gelangt.
  • Diese und weitere vorteilhafte Ausführungsformen einer erfindungsgemäßen Lichtleiteranordnung sind in den Unteransprüchen niedergelegt.
    •
  • Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben; in dieser zeigen:
  • 1 eine schematische Vorderansicht der wesentlichen Teile einer gemäß der Erfindung ausgebildeten, für den Einbau in den Außenspiegel eines Fahrzeugs bestimmten Seitenblinkleuchte in der Einbaustellung entgegen der Fahrtrichtung gesehen, wobei sowohl das Gehäuse der Seitenblinkleuchte als auch das Gehäuse des Außenspiegels der Deutlichkeit halber weggelassen sind,
  • 2 eine der 1 entsprechende, schematische Ansicht der erfindungsgemäßen Lichtleiteranordnung und
  • 3 einen Schnitt durch die Anordnung aus 1 längs der Linie III-III, wobei diese schematische Darstellung auch die wesentlichsten Teile des Gehäuses der Fahrzeugleuchte wiedergibt.
  • Wie man den 1 und 2 entnimmt, umfasst eine erfindungsgemäßen Lichtleiteranordnung 1 einen scheiben- bzw. plattenförmigen Lichtleiter 2, der eben oder in einer oder in zwei zueinander senkrechten Raumrichtungen gekrümmt sein kann und dessen vordere Hauptfläche 3 durch die Lichtdurchtrittsscheibe 5 (3) hindurch sichtbar ist, welche die Lichtaustrittsöffnung 6 der Seitenblinkleuchte 8 überdeckt. Vor dem plattenförmigen Lichtleiter 2 ist der obere, gitterförmige Teil 9 einer Blende 10 angeordnet, der eine Vielzahl von Durchbrüchen 12 aufweist, durch die hindurch das von der vorderen Hauptfläche 3 abgestrahlte Licht von hinten her auf die Lichtdurchtrittsscheibe 5 auftreffen und durch diese zum Betrachter hin austreten kann.
  • An seiner in den Figuren unten liegenden Schmalseite ist der plattenförmige Lichtleiter 2 einstückig mit einem sich parallel zu dieser Schmalseite erstreckenden Lichtleitstab 15 verbunden, der eine größere Dicke als der plattenförmige Lichtleiter 2 aufweist und auf der in den 1 und 2 linken Seite etwas über das Ende dessen übersteht. In das auf dieser Seite liegende Stirnende 17 des Lichtleitstabes 15 wird das Licht einer von einer Leuchtdiode (LED) gebildeten Lichtquelle 19 (Pfeile E) so eingekoppelt, dass es sich zunächst in Längsrichtung des Lichtleitstabes 15 (Pfeile A) ausbreitet.
  • Wie man insbesondere der 2 entnimmt, besitzt der Lichtleitstab 15 auf seiner dem plattenförmigen Lichtleiter 2 gegenüberliegenden Seite über seine Länge verteilt angeordnete Umlenkstrukturen 20, dich hier von in die Oberfläche des Lichtleitstabes 15 eingearbeiteten Kerben gebildet werden, und dazu dienen, die auf sie auftreffenden Teile des sich im Lichtleitstab 15 in Längsrichtung ausbreitenden Lichts quer zu dieser Längsrichtung so umzulenken (Pfeile U), dass sie in den plattenförmigen Lichtleiter 2 eingekoppelt werden. Da durch diese Überkoppelung von Lichtanteilen aus dem Lichtleitstab 15 in den plattenförmigen Lichtleiter 2 die Intensität des sich im Lichtleitstab 15 ausbreitenden Lichts mit zunehmender Entfernung vom Stirnende 17 abnimmt, sind die Umlenkstrukturen 20 mit gegenseitigen Abständen angeordnet, die mit größer werdender Entfernung vom Stirnende 17 kleiner werden, um eine möglichst gleichmäßige Ausleuchtung des plattenförmigen Lichtleiters 2 zu erzielen.
  • Wie man insbesondere der 3 entnehmen kann, besitzt der plattenförmige Lichtleiter 2 auf seiner hinteren Hauptfläche 22 Abstufungen 24, die so ausgebildet sind, dass sie die auf sie auftreffenden, vom Lichtleitstab 15 kommenden Lichtanteile durch Totalreflexion zur vorderen Hauptfläche 3 des plattenförmigen Lichtleitkörpers 2 hin umlenken, so dass sie durch diese hindurch austreten können (Pfeile F). Um diesen Lichtaustritt zu verbessern, kann die vordere Hauptfläche 3 des plattenförmigen Lichtleiters 2 eine in den Figuren nicht dargestellte Erodierstruktur aufweisen.
  • Alternativ kann im Bereich der Abstufungen 24 auf der hinteren Hauptfläche 22 eine Spiegelschicht vorgesehen sein, so dass eine Totalreflexion nicht erforderlich ist.
  • Es ist auch denkbar, die hintere Hauptfläche 22 ohne Abstufungen auszubilden und sie statt dessen mit einer Erodierstruktur zu versehen.
  • Eine weitere, nicht dargestellte Möglichkeit besteht darin, auf der hinteren Hauptfläche 22 des plattenförmigen Lichtleiters 2 in Ergänzung zu den oder an Stelle der Abstufungen eine Schicht aus einem Diffusor-Material aufzubringen, welche das Licht, das durch die hintere Hauptfläche 22 austritt, so diffus in den plattenförmigen Lichtleiter 2 zurück streut, dass es diesen zum überwiegenden Teil durch seine vordere Hauptfläche 3 verlassen kann. Diese Schicht aus Diffusor-Material kann mit dem aus einem transparenten Kunststoffmaterial bestehenden plattenförmigen Lichtleiter 2 in einem 2-Komponenten-Spritzgießverfahren einstückig hergestellt werden.
  • Wie man der 3 entnehmen kann, schließt sich an den oben erwähnten, gitterförmigen Teil 9 der Blende 10 ein eine erste Reflektoranordnung 30 bildender Abschnitt an, der sich im wesentlichen über die gesamte Länge des Lichtleitstabes 15 erstreckt und ihn auf seiner der Lichtdurchtrittsscheibe 5 zugewandten Vorderseite und seiner in den 1 und 3 unten liegenden Seite bogenförmig umschließt. Dabei ist dieser Abschnitt der Blende 10 auf seiner dem Lichtleitstab 15 zugewandten Seite zum Beispiel durch eine Aluminiumbedampfung verspiegelt, so dass er aus dem Lichtleitstab 15 zur Lichtdurchtrittsscheibe 5 hin und nach unten austretendes Licht in den Lichtleitstab 15 hinein reflektiert. Aufgrund dieser Reflektoranordnung 30, die auf ihrer durch die Lichtdurchtrittsscheibe 5 hindurch sichtbaren Seite eben so wie der gitterförmige Teil 9 der Blende 10 verspiegelt sein oder eine beliebige, beispielsweise an die Karosseriefarbe des Fahrzeugs angepasste Farbe aufweisen kann, ist der Lichtleitstab 15 von außen her nicht sichtbar.
  • Wie man insbesondere den 1 und 3 entnimmt, kann eine gemäß der Erfindung ausgebildete Seitenblinkleuchte 8 zwei weitere Lichtleitstäbe 26, 27 umfassen, die sich im wesentlichen parallel zum ersten Lichtleitstab 15 erstrecken und in etwa die gleiche Länge wie dieser besitzen und durch einen eine kleinere Dicke besitzenden Steg 25 einstückig miteinander verbunden sind. In die in 1 links liegenden Stirnenden dieser beiden weiteren Lichtleitstäbe 26, 27 wird jeweils das Licht einer weiteren, von einer Leuchtdiode gebildeten Lichtquelle 28, 29 so eingekoppelt, dass es sich im wesentlichen in Längsrichtung der Lichtleitstäbe 26, 27 ausbreitet. Zwar werden Anteile dieser Lichtströme auf ihrem Weg zum gegenüberliegenden Ende der Lichtleitstäbe 26, 27 in Fahrtrichtung, d. h. in 3 nach rechts und in 1 zum Betrachter hin ausgekoppelt, doch gelangt ein erheblicher Anteil zu den in 1 rechts liegenden Enden der Lichtleitstäbe 26, 27, durch die er in einen vom Gesetzgeber vorgeschriebenen Winkelbereich abgestrahlt wird, der entgegen der Fahrtrichtung gesehen im Uhrzeigersinn von etwa 5° bis etwa 60° reicht, wie dies beispielsweise auch in der DE 200 20 544 U1 beschrieben ist.
  • Im Gegensatz zum Lichtleitstab 15 sind die Lichtleitstäbe 26, 27 von außen her durch die Lichtdurchtrittsscheibe 5 hindurch sichtbar, weil, wie man der 3 entnimmt, der unterste Teil der Blende 10 hinter den Lichtleitstäben 26, 27 nahezu über ihre gesamte Länge verläuft und sie dabei bogenförmig umschließt. Dieser unterste Teil der Blende 10 bildet eine auf ihrer den Lichtleitstäben 26, 27 zugewandten Seite verspiegelte weitere Reflektoranordnung 32, die aus den Lichtleitstäben 26, 27 nach oben, hinten und unten austretendes Licht nach vorne, d. h. durch die Lichtdurchtrittsscheibe 5 hindurch nach außen reflektiert.

Claims (16)

  1. Lichtleiteranordnung (1) für eine Fahrzeugleuchte, insbesondere eine für den Einbau in einen Fahrzeug-Außenspiegel bestimmte Seitenblinkleuchte (8), wobei die Lichtleiteranordnung (1) einen plattenförmigen Lichtleiter (2) umfasst, der zwei im wesentlichen zueinander parallele Hauptflächen (3, 22) und diese Hauptflächen (3, 22) miteinander verbindende Schmalseiten aufweist, und in eine dieser Schmalseiten das Licht einer Lichtquelle (19) so eingekoppelt wird, dass es sich im plattenförmigen Lichtleiter (2) im wesentlichen parallel zu dessen Hauptflächen (3, 22) ausbreitet, um dann mit Hilfe von Umlenkstrukturen (24), die im Bereich wenigstens einer der Hauptflächen (3, 22) des plattenförmigen Lichtleiters (2) vorgesehen sind, so umgelenkt zu werden, dass es durch die vordere Hauptfläche (3) des plattenförmigen Lichtleiters (2) austritt, die der Lichtaustrittsöffnung (6) der Fahrzeugleuchte zugewandt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtleiteranordnung (1) weiterhin einen lang gestreckten Lichtleitstab (15) umfasst, der sich in etwa parallel zu einer der Schmalseiten des plattenförmigen Lichtleiters (2) erstreckt und dass das Licht der Lichtquelle (19) in das eine Stirnende (17) des Lichtleitstabes (15) so eingekoppelt wird, dass es sich zunächst im wesentlichen in dessen Längsrichtung ausbreitet, und dass der Lichtleitstab (15) auf seiner dem plattenförmigen Lichtleiter (2) gegenüberliegenden Seite über seine Länge verteilt angeordnete Umlenkstrukturen (20) aufweist, die jeweils die auf sie auftreffenden Anteile des sich in Längsrichtung des Lichtleitstabs (15) ausbreitenden Lichts so umlenken, dass sie aus dem Lichtleitstab (15) durch die zu ihm parallele Schmalseite des plattenförmigen Lichtleiters (2) in diesen eingekoppelt werden.
  2. Lichtleiteranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der plattenförmige Lichtleiter (2) und der Lichtleitstab (15) einstückig miteinander verbunden sind.
  3. Lichtleiteranordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Lichtleitstab (15) eine größere Dicke als der plattenförmige Lichtleiter (2) besitzt.
  4. Lichtleiteranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstände der Umlenkstrukturen (20) des Lichtleitstabes (15) mit zunehmender Entfernung von dem Stirnende (17), in welches das Licht der Lichtquelle (19) eingekoppelt wird, kleiner werden.
  5. Lichtleiteranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an der hinteren Hauptfläche (22) des plattenförmigen Lichtleiters (2) Umlenkstrukturen vorgesehen sind, die das auf sie auftreffende Licht zur vorderen Hauptfläche (3) hin so umlenken, dass es durch diese austreten kann.
  6. Lichtleiteranordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Umlenkstrukturen von hinten her in die hintere Hauptfläche (22) eingearbeitete Abstufungen (24) sind, an denen das auf sie auftreffende Licht zur vorderen Hauptfläche (3) hin reflektiert wird.
  7. Lichtleiteranordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Umlenkstrukturen einen Diffusor umfassen, der im wesentlichen die hintere Hauptfläche (22) des plattenförmigen Lichtleiters (2) überdeckt und durch die hintere Hauptfläche (22) austretendes Licht so in dem plattenförmigen Lichtleiter (2) zurück streut, dass es durch dessen vordere Hauptfläche (3) austreten kann.
  8. Lichtleiteranordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Diffusor mit dem plattenförmigen Lichtleiter (2) einstückig verbunden ist.
  9. Lichtleiteranordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Umlenkstrukturen eine auf der hinteren Hauptfläche (22) des plattenförmigen Lichtleiters (2) ausgebildete Erodierstruktur umfassen.
  10. Lichtleiteranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der vorderen Hauptfläche (3) des plattenförmigen Lichtleiters (2) Umlenkstrukturen ausgebildet sind, die das auf sie auftreffende Licht unmittelbar austreten lassen.
  11. Lichtleiteranordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Umlenkstrukturen eine auf der vorderen Hauptfläche (3) des plattenförmigen Lichtleiters (2) ausgebildete Erodierstruktur umfassen.
  12. Lichtleiteranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Lichtleitstab (15) auf seinen vom plattenförmigen Lichtleiter (2) abgewandten Seiten zumindest teilweise von einer sich parallel zu seiner Längsrichtung erstreckenden Reflektoranordnung (30) umgeben ist, die aus ihm austretendes Licht in ihn hinein reflektiert.
  13. Lichtleiteranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie wenigstens einen weiteren Lichtleitstab (26, 27) umfasst, der sich im wesentlichen parallel zum ersten Lichtleitstab (15) erstreckt und in dessen eines Stirnende das Licht einer weiteren Lichtquelle (28, 29) so eingekoppelt wird, dass es sich im wesentlichen in dessen Längsrichtung ausbreitet, und dass zumindest Teile dieses Lichts aus diesem wenigstens einen weiteren Lichtleitstab (26, 27) durch seine der Lichtaustrittsöffnung (6) der Fahrzeugleuchte zugewandte Seite über seine Länge verteilt austreten.
  14. Lichtleiteranordnung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine weitere Lichtleitstab (26, 27) auf seinen der Lichtaustrittsöffnung (6) nicht zugewandten Seiten zumindest teilweise von einer sich parallel zu seiner Längsrichtung erstreckenden, weiteren Reflektoranordnung (32) umgeben ist, die aus ihm austretendes Licht zur Lichtaustrittsöffnung (6) hin reflektiert.
  15. Lichtleiteranordnung nach den Ansprüchen 12 und 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Reflektoranordnung (30) des ersten Lichtleitstabes (15) und die Reflektoranordnung (32) des wenigstens einen weiteren Lichtleitstabes (26, 27) einstückig miteinander verbunden sind.
  16. Lichtleiteranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jede der Lichtquellen (19, 28, 29) jeweils von einer Leuchtdiode gebildet wird.
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