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Die
Erfindung betrifft eine Leuchte für Fahrzeuge, vorzugsweise
für Kraftfahrzeuge, nach dem Oberbegriff des Anspruches
1.
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Es
sind Leuchten bekannt, die mit Lichtleitern versehen sind. Sie erstrecken
sich in Längsrichtung der Leuchten. An einem Ende wird
Licht durch LEDs in die Lichtleiter eingeleitet. Die Lichtleiter
sind verhältnismäßig teuer und in ihrer
optischen Ausführung aufwändig herzustellen.
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Es
ist ferner eine Leuchte bekannt (
EP 1 176 360 B1 ), die mehrere Lichtleiter
aufweist, die mit Abstand nebeneinander angeordnet und durch Rückstrahler
miteinander verbunden sind. Das Licht wird von einem oder von beiden
Enden in die Lichtleiter eingekoppelt, so dass bei entsprechenden
Auskoppeloptiken die Lichtleiter das Licht in Abstrahlrichtung der
Leuchte abgeben. Die Rückstrahler reflektieren von außen
in die Leuchte einstrahlendes Licht zurück. Der Einsatz
von Lichtleitern verteuert die Herstellung dieser Leuchte.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die gattungsgemäße
Leuchte so auszubilden, dass sie bei einfacher und kostengünstiger
Ausbildung ein Aussehen wie eine Leuchte mit Lichtleiter hat.
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Diese
Aufgabe wird bei der gattungsgemäßen Leuchte erfindungsgemäß mit
den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.
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Bei
der erfindungsgemäßen Leuchte befindet sich zwischen
dem Leuchtmittel und der äußeren, das Gehäuse
abschließenden Lichtscheibe die innere Lichtscheibe. Sie
hat wenigstens einen streifenförmigen Lichtdurchlassbereich,
der eine Linsenstruktur aufweist. Das vom Leuchtmittel, das beispielsweise eine
Glühlampe, eine oder mehrere LEDs und dergleichen sein
kann, abgestrahlte Licht trifft rückseitig auf die innere
Lichtscheibe und wird durch die Linsenstruktur des streifenförmigen
Durchlassbereiches zur äußeren Lichtscheibe gelenkt.
Die Linsenstruktur erweckt infolge der streifenförmigen
Gestaltung des Durchlassbereiches den Eindruck eines Lichtleiters.
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Die
innere Lichtscheibe mit der Linsenstruktur ist vorteilhaft einstückig,
beispielsweise in einem Mehrschichtspritzverfahren, hergestellt.
Dadurch können mehrere Bauteile funktionell in der inneren Lichtscheibe
zusammengefasst werden. Die innere Lichtscheibe lässt sich
dadurch kostengünstig und mit geringem technischem Aufwand
herstellen. Die Montage der Leuchte ist einfach und damit kostengünstig
durchzuführen.
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Die
innere Lichtscheibe hat vorteilhaft mehr als einen lichtdurchlässigen
Bereich mit Linsenstruktur. Vorteilhaft ist zwischen den Linsenstrukturen
an der dem Leuchtmittel zugewandten Seite wenigstens eine Reflektorstruktur
vorhanden.
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Im
Bereich zwischen den Linsenstrukturen ist die innere Lichtscheibe
für das vom Leuchtmittel kommende Licht lichtundurchlässig.
Die Lichtstrahlen, die in diesen Bereichen auftreffen, werden in
der Leuchte so lange reflektiert, bis das Licht durch einen der
streifenförmigen Lichtdurchlassbereiche durch die innere
Lichtscheibe gelangen kann.
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Gelangt
von außen durch die äußere Lichtscheibe
Licht nach innen, dann wird es an der Reflektorstruktur reflektiert
und wieder nach außen gelenkt.
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Die
Leuchte kann Teil einer Heckleuchte eines Kraftfahrzeuges sein.
Die Leuchten können aber auch in Fahrtrichtungsanzeigern,
in Stoßstangen, in Karosserieöffnungen, in Außenrückblickspiegeln
und dergleichen eingebaut sein. Bei diesen Leuchten wird der Effekt
eines Lichtleiters durch die erfin dungsgemäße
Ausbildung erreicht.
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Weitere
Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Ansprüchen,
der Beschreibung und den Zeichnungen.
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Die
Erfindung wird nachstehend anhand einiger in den Zeichnungen dargestellter
Ausführungsformen näher erläutert. Es
zeigen
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1 einen
Schnitt durch eine erfindungsgemäße Heckleuchte,
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2 in
einer Darstellung entsprechend 1 eine zweite
Ausführungsform einer erfindungsgemäßen
Heckleuchte,
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3 in
einer Darstellung gemäß 1 eine dritte
Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Heckleuchte,
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4 in
perspektivischer Darstellung einen Teil einer innen liegenden Lichtscheibe
einer erfindungsgemäßen Heckleuchte,
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5 in
einer Darstellung entsprechend 4 eine weitere
Ausführungsform einer innen liegenden Lichtscheibe der
erfindungsgemäßen Heckleuchte,
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6 in
einer Darstellung entsprechend 4 ein weiteres
Ausführungsbeispiel einer innen liegenden Lichtscheibe
der erfindungsgemäßen Heckleuchte.
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Die
Heckleuchte 1 gemäß 1 hat
ein Leuchtengehäuse 2, das durch eine Lichtscheibe 16 geschlossen
ist. Entgegengesetzt zur Lichtabstrahlrichtung 7 ist das
Gehäuse 2 in seinem rückwärtigen Bereich
als Reflektor 3 ausgebildet, der vorteilhaft einstückig
mit dem Gehäuse 2 ausgebildet ist. Der Reflektor 3 kann
auch an der Innenseite eines Gehäusebodens befestigt sein.
Die Lichtscheibe 16 besteht aus einer äußeren
Schicht 17 und einer inneren Schicht 18. Die innere
Schicht 18 wird üblicherweise zuerst in einem
Werkzeug durch Spritzgießen hergestellt, um dann in einem
zweiten Schritt mit der äußeren Schicht 17 ganzflächig überspritzt
zu werden (Skinmold-Verfahren). Für die Schichten 17, 18 können
unterschiedliche Materialien, in der Regel Kunststoffe, verwendet
werden. Selbstverständlich sind auch gleiche Materialien
für beide Schichten 17, 18 einsetzbar.
Da bei der Herstellung der ersten Schicht 18 nur eine dünne
Scheibe gespritzt wird, ergeben sich an diesem Bauteil, wenn überhaupt,
nur wenige Einfallstellen und Verwerfungen. Die Genauigkeit der optischen
Anforderungen eines solchen Teiles sind wesentlich höher,
als wenn das Teil aus einer dicken Schicht 18 in einem
Arbeitsgang hergestellt wird. Selbstverständlich lassen
sich die Schichten 17, 18 auch unterschiedlich
einfärben. Dies kann sowohl im gesamten Bereich einer Schicht 17, 18 als
auch nur in bestimmten Bereichen einer Schicht 17, 18 ausgeführt
werden. Dies ist dann sinnvoll, wenn die Lichtscheibe 16 einen
transparenten, klaren Einzelbereich aufweisen soll, um beispielsweise
das Licht eines Rückfahrscheinwerfers durchscheinen zu
lassen. Ein weiterer Vorteil des mehrschichtigen Spritzverfahrens
besteht darin, dass bei mehreren verschiedenfarbigen und/oder verschieden
strukturierten inneren Schichten 18 eine äußere,
alle inneren Schichten 18 überspannende bzw. überdeckende äußere
Schicht 17 aufgebracht wird. Es entsteht dadurch eine geschlossene
und glatte Fläche. Solche Lichtscheiben 16 werden
vorteilhaft durch einen Klebe- oder Schweißprozess im Randbereich
unlösbar mit dem Leuchtengehäuse 2 verbunden.
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Im
Bereich des Reflektors 3 der Leuchte 1 ist wenigstens
eine Öffnung 10 für ein Leuchtmittel 4, beispielsweise
eine Glühlampe, vorgesehen. Das Leuchtmittel 4 ragt
auch durch eine Öffnung 10' in der Karosserie 11.
Eine solche Montage ist von Vorteil, da bei Versagen des Leuchtmittels
eine leichte Austauschbarkeit möglich ist. Das Leuchtmittel 4 wird vorteilhaft
durch eine einfache Verschraubung einer Fassung 5 des Leuchtmittels 4 oder
durch eine Klemmvorrichtung in seiner Lage gehalten und befestigt.
Aus der Fassung 5 herausragende Anschlusskabel 6 werden
mit Versorgungsleitungen verbunden.
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Zwischen
dem Leuchtmittel 4 und der Lichtscheibe 16 befinden
sich im Gehäuse 2 eine der Lichtscheibe 16 benachbart
liegende innere Lichtscheibe 20 und eine dem Leuchtmittel 4 benachbarte Optikscheibe 15.
Die Optikscheibe 15 kann beispielsweise eine Fresnellinse
sein. Durch sie wird das in alle Richtungen abgestrahlte Licht 8 des
Leuchtmittels 4 annähernd parallel auf die innen
liegende Lichtscheibe 20 umgelenkt. Dieses im Wesentlichen
parallele Licht 8 trifft auf den rückseitigen
Bereich der inneren Lichtscheibe 20.
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Auch
die innere Lichtscheibe 20 ist vorteilhaft in einem zwei-
oder mehrschichtigen Spritzgießverfahren entsprechend der äußeren
Lichtscheibe 16 hergestellt. Im dargestellten Ausführungsbeispiel
besteht die innere Lichtscheibe 20 aus einer inneren Schicht 22 und
einer äußeren Schicht 21. Die innere Schicht
weist auf ihrer dem Leuchtmittel 4 zugewandten Seite Rückstrahlergeometrien 24 auf.
Zwischen den Rückstrahlergeometrien 24 sind in
Leuchtenquerrichtung sich erstreckende Lichtdurchlassbereiche 14 (5 und 6)
für das vom Leuchtmittel 4 abgestrahlte Licht 8 vorhanden.
Die Lichtdurchlassbereiche 14 sind streifenförmig
ausgebildet und erstrecken sich über die gesamte Länge
der Lichtscheibe 20. Die Lichtdurchlassbereiche 14 ragen
in Richtung auf die Lichtscheibe 16 über die äußere
Schicht 21 der inneren Lichtscheibe 20. Die der
Lichtscheibe 16 zugewandte Außenseite 32 der
Lichtdurchlassbereiche 14 ist konvex gekrümmt.
Wie sich aus den 1, 5 und 6 ergibt,
erstrecken sich die konvex gekrümmten Außenseiten 32 zwischen
benachbarten Bereichen der äußeren Schicht 21 der Lichtscheibe 20.
Die über die äußere Schicht 21 vorstehenden
Lichtdurchlassbereiche 14 bilden Linsenstrukturen 23,
die mit Abstand hinter der Lichtscheibe 16 liegen und vorteilhaft
gleich ausgebildet sind.
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Die
der Optikscheibe 15 zugewandte Unterseite 25 der
Linsenstrukturen 23 ist eben ausgebildet. Vorteilhaft liegen
die Unterseiten 25 parallel zur äußeren
Lichtscheibe 16. Die ebenen Unterseiten 25 trennen
die Rückstrahlergeometrien 24 voneinander, die
sich ebenfalls an der der Optikscheibe 15 zugewandten Unterseite
der inneren Schicht 22 der Lichtscheibe 20 befinden.
Die Rückstrahlergeometrien 24 liegen, in Richtung
der Strahlen 8 gesehen, seitlich neben den Linsenstrukturen 23.
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Das
vom Leuchtmittel 4 abgestrahlte Licht 8 wird durch
die Optikscheibe 15 parallel gerichtet und gelangt an den
ebenen Lichtdurchtrittsflächen 25 durch die Linsenstrukturen 23 zur
Lichtscheibe 16, durch welche die Lichtstrahlen 8 in
Abstrahlrichtung 7 nach außen treten. Da die Außenseite 32 der
Linsenstrukturen 23 konvex gekrümmt ist, werden
die Strahlen 8 beim Durchtritt aufgefächert bzw.
gebündelt, bevor es durch die Lichtscheibe 16 nach
außen tritt.
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Die
Strahlen 8, die nach dem Durchtritt durch die Optikscheibe 15 auf
die Lichtscheibe 20 im Bereich außerhalb der Lichtdurchlassbereiche 14 treffen,
werden an der Rückstrahlergeometrie 24 reflektiert,
wie dies beispielhaft in 1 für einen Lichtstrahl 8 angegeben
ist. Das auf die Rückstrahlergeometrien 24 treffende
Licht wird so lange reflektiert, bis die Lichtstrahlen in den Bereich
der streifenförmigen Lichtdurchlassbereiche 14 gelangt.
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Die äußere
Schicht 21 wird durch die Lichtdurchlassbereiche 14 in
einzelne streifenförmige Abschnitte unterteilt (1, 5 und 6).
Die äußere Schicht 21 kann beispielsweise
in einem anderen Farbton und/oder in einer anderen Struktur als die
innere Schicht 22 der Lichtscheibe 20 ausgebildet sein.
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Die
Rückstrahlergeometrie 24 wird durch eine Vielzahl
von speziell reflektierenden Elementen, vorzugweise von pyramidenförmigen
Elementen 31 (6) gebildet, die das auf sie
vom Leuchtmittel 4 kommende Licht 8 entsprechend
der Einstrahlrichtung zurückreflektieren. Die Lichtstrahlen 8 werden innerhalb
der Leuchte 1 so lange reflektiert, bis sie in den Bereich
der streifenförmigen Lichtdurchlassbereiche 14 gelangen, über
die sie durch die Lichtscheibe 20 zur Lichtscheibe 16 gelangen
können.
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Die
streifenförmigen, in Längsrichtung sich erstreckenden
Linsenstrukturen 23 der inneren Lichtscheibe 20 vermitteln
dem Betrachter den Eindruck, dass in der Leuchte 1 zwischen
den rückstrahlenden Reflektoren 24 Lichtleiter
vorhanden sind.
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Die
Heckleuchte 1 gemäß 2 ist ähnlich ausgebildet
wie das Ausführungsbeispiel nach 1. Die innere
Lichtscheibe 20 hat die innere Schicht 22 und
die äußere Schicht 21. Die innere Schicht 22 hat
die Lichtdurchlassbereiche 14, die durch die äußere
Schicht 21 in Richtung auf die äußere
Lichtscheibe 16 ragen. Im Unterschied zum vorigen Ausführungsbeispiel
ist die der Optikscheibe 15 zugewandte Unterseite 26 der
Lichtdurchlassbereiche 14 nicht eben, sondern, bezogen
auf die Strahlrichtung 8, konkav ausgebildet. Der Krümmungsradius
dieser Unterseite 26 ist größer als der
Krümmungsradius der Außenseite 32 der
streifenförmigen Lichtdurchlassbereiche 14.
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Das
vom Leuchtmittel 4 abgestrahlte Licht trifft nach Durchqueren
der Optikscheibe 15 auf die innere Lichtscheibe 20.
Im Bereich der streifenförmigen Lichtdurchlassbereiche 14,
die die Linsenstrukturen 23 bilden, wird das Licht entsprechend
der konkaven Unterseite 26 gebündelt oder aufgefächert. Beim
Durchtritt durch die Außenseite 23 der Lichtdurchlassbereiche 14 wird
das Licht 8 erneut gebündelt oder aufgefächert,
bevor es durch die Lichtscheibe 16 nach außen
tritt.
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Die
Unterseite 26 der streifenförmigen Lichtdurchlassbereiche 14 hat
vorteilhaft gleiche Breite wie die Außenseite 32 dieser
Lichtdurchlassbereiche 14.
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Wie
sich aus den 5 und 6 ergibt,
erstrecken sich die Lichtdurchlassbereiche 14 bzw. die durch
sie gebildeten Linsenstrukturen 23 über die Länge
der Lichtscheibe 20. Auch die zwischen den Linsenstrukturen 23 befindlichen
streifenförmigen Abschnitte der äußeren
Schicht 21 erstrecken sich über die Länge
der Lichtscheibe 20. Die Linsenstrukturen 23 sind
jeweils walzenförmig ausgebildet. Die einzelnen, mit Abstand
nebeneinander liegenden Linsenstrukturen 23 können
selbstverständlich je nach Anforderung auch unterschiedlich
gestaltet sein.
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In 4 ist
beispielhaft dargestellt, dass die Linsenstrukturen 23 nicht
durchgehend über die Länge der Lichtscheibe 20 ausgebildet
sein können. Beispielhaft ist dargestellt, dass diese Linsenstrukturen auch
durch eine Vielzahl von mit Abstand hintereinander liegenden Segmenten 28 gebildet
sein können. Durch diese einzelnen Segmente 28 wird
ein gestufter Effekt erzielt. Für den Betrachter entsteht
der Eindruck, dass die Leuchte 1 viele kleine einzelne Lichtquellen
aufweist. Entsprechend der Anzahl und Länge der Segmente 28 können
vielfältige optische Effekte erreicht werden.
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Die
Lichtscheibe 20 kann auch eine Mischung von durchgehenden
streifenförmigen Linsenstrukturen 23 und einzelnen
Segmenten 28 aufweisen. Auf diese Weise kann die Heckleuchte 1 an
unterschiedliche Anforderungsprofile problemlos angepasst werden.
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3 zeigt
eine Heckleuchte 1, bei der die äußere
Schicht 21 der Lichtscheibe 20 im Unterschied
zu den vorigen Ausführungsbeispielen so vorgesehen ist,
dass sie die innere Schicht 22 gegen die äußere
Lichtscheibe 16 vollständig abdeckt. Die innere
Schicht 22 hat die streifenförmigen Linsenstrukturen 23,
die sich vorteilhaft über die Länge der Lichtscheibe 20 erstrecken
und mit Abstand voneinander liegen. Die Linsenstrukturen 23 sind
vorteilhaft gleich ausgebildet und haben eine der Optikscheibe 15 zugewandte
Außenseite 27, die, bezogen auf die vom Leuchtmittel 4 ausgehenden
Lichtstrahlen konkav gekrümmt verläuft. Im Unterschied
zum Ausführungsbeispiel nach 2 ist der
Krümmungsradius der Außenseite 27 wesentlich
kleiner. Dadurch haben die Linsenstrukturen 23 im Querschnitt
etwa Ellipsenform. Aufgrund dieser starken Krümmung der Außenseite 27 der
Linsenstrukturen 23 kann auf eine gegenüberliegende,
der Lichtscheibe 16 zugewandte Linsenstruktur, wie bei
den vorigen Ausführungsbeispielen, verzichtet werden. Aus
diesem Grunde kann die äußere Schicht 21 der
Lichtscheibe 20 als durchgehende homogene Schicht ausgebildet
sein. Die Herstellung einer solchen Lichtscheibe 20 ist
aufgrund der geringen Herstellungskosten der Spritzwerkzeuge kostengünstig.
Das vom Betrachter wahrgenommene Erscheinungsbild ist das einer
geschlossenen homogenen Leuchte. Je nach Ausbildung der Optikscheibe 15 kann
das Erscheinungsbild auch so erzeugt werden, dass eine scharf ausgeprägte
Linienstruktur zu erkennen ist.
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Die
Lichtscheiben 16, 20 können eben sein. Aus
den 4 bis 6 ergibt sich, dass sie aber auch
gekrümmt ausgebildet sein können. Es ist ferner
möglich, entweder die äußere Lichtscheibe 16 oder
die innere Lichtscheibe 20 gekrümmt und die jeweils
andere Lichtscheibe eben auszubilden. Zur Erzielung eines Tiefeneffektes
ist es auch möglich, die Krümmung der inneren
Lichtscheibe 20 entgegengesetzt zur Krümmung der äußeren
Lichtscheibe 16 auszubilden.
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Bei
einer konvex gekrümmt inneren Lichtscheibe 20 und
einer beispielsweise im Wesentlichen ebenen äußeren
Lichtscheibe 16 kann auch aus seitlichen Bereichen der
Leuchte 1 Licht nach außen abgestrahlt werden.
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6 zeigt
im Einzelnen die Gestaltung der Rückstrahlergeometrie 24 an
der Innenseite der inneren Schicht 22 der Lichtscheibe 20.
Die Rückstrahlergeometrien 24 befinden sich zwischen
den streifenförmigen Lichtdurchlassbereichen 14,
welche die Linsenstrukturen 23 bilden. Die Rückstrahlergeometrie 24 wird
durch eine Vielzahl von pyramidenförmigen, reflektierenden
Elementen 31 gebildet. Sie können so ausgebildet
bzw. angeordnet sein, dass von außen einfallendes Licht
durch totale Reflexion an diesen Elementen und/oder durch ein- oder
mehrfaches Umlenken zurückgestrahlt werden. Zur Steigerung
der Reflexionen ist es vorteilhaft, die einzelnen Elemente 31 mittels
einer galvanischen Beschichtung zu verspiegeln. Lichtstrahlen, die
unter einem ungünstigen Winkel auf die Elemente 31 treffen,
bei denen keine Totalreflexion möglich ist, werden somit reflektiert.
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Durch
die Anordnung der streifenförmigen Linsenstrukturen 23 und
den zwischengelagerten, rückstrahlenden Elementen 31 lassen
sich kostengünstige und leicht zu montierende Leuchten 1 fertigen.
Die Schwierigkeit bei gekrümmten Lichtleitern, homogenes
Licht abzustrahlen, ist aufgrund der beschriebenen Ausbildung der
Leuchte 1 auf einfache und dennoch zuverlässige
Weise beseitigt. Durch die Verwendung von nur wenigen, besonders
flach bauenden Lichtscheiben 16, 20 haben die
Leuchten 1 auch nur eine geringe Bautiefe.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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