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DE102011002340A1 - Lighting device for vehicle, has light source sheet guiding element having secondary narrow side whose lens-shaped surface is formed as layer from several strips extending between flat sides of lens segments formed by decoupling lens - Google Patents

Lighting device for vehicle, has light source sheet guiding element having secondary narrow side whose lens-shaped surface is formed as layer from several strips extending between flat sides of lens segments formed by decoupling lens Download PDF

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Publication number
DE102011002340A1
DE102011002340A1 DE102011002340A DE102011002340A DE102011002340A1 DE 102011002340 A1 DE102011002340 A1 DE 102011002340A1 DE 102011002340 A DE102011002340 A DE 102011002340A DE 102011002340 A DE102011002340 A DE 102011002340A DE 102011002340 A1 DE102011002340 A1 DE 102011002340A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
light
lens
narrow side
coupling
lighting device
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.)
Withdrawn
Application number
DE102011002340A
Other languages
German (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
Priority to DE102011002340A priority Critical patent/DE102011002340A1/en
Publication of DE102011002340A1 publication Critical patent/DE102011002340A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Abstract

The device (1) has light sources which are arranged serially in main direction in the front of light source sheet guiding element with flat sides (7,7') and narrow sides. The primary narrow side (5) is associated with light input and secondary narrow side (6) with lenticular surface is associated with light output. The primary narrow side linked light is totally reflexible on the flat sides toward secondary narrow side. The lens-shaped surface of secondary narrow side is formed as a layer from strips (10) extending between the flat sides of lens segments formed by decoupling lens (8).

Description

Die Erfindung betrifft eine Beleuchtungsvorrichtung für Fahrzeuge mit einer Anzahl von reihenförmig angeordneten Lichtquellen und mit einem in Hauptabstrahlrichtung vor den Lichtquellen angeordneten flächigen Lichtleitelement enthaltend zwei gegenüberliegende Flachseiten und mindestens zwei gegenüberliegende Schmalseiten, wobei eine erste Schmalseite jeweils eine einer Lichtquelle zugeordnete Lichteinkoppelfläche, eine zweite Schmalseite ein mit einer linsenförmigen Oberfläche versehenen Lichtauskoppelfläche aufweist und wobei das an der ersten Schmalseite eingekoppelte Licht an den Flachseiten in Richtung der zweiten Schmalseite totalreflektierbar ist.The invention relates to a lighting device for vehicles having a number of light sources arranged in rows and having a two-sided light guide element arranged in the main emission direction, comprising two opposite flat sides and at least two opposite narrow sides, wherein a first narrow side in each case one light input surface associated with a light source, a second narrow side having a lenticular surface provided light output surface and wherein the light coupled on the first narrow side light on the flat sides in the direction of the second narrow side is totally reflectable.

Aus der DE 10 2008 048 767 A1 ist eine Beleuchtungsvorrichtung für Fahrzeuge bekannt, die eine Anzahl von LED-Lichtquellen sowie ein flächiges Lichtleitelement umfasst. Das flächige Lichtleitelement dient zur Auskopplung eines linienförmigen Lichtbandes, wobei an einer ersten Schmalseite das Licht eingekoppelt und an einer gegenüberliegenden Schmalseite das Licht ausgekoppelt wird. Zwischen den beiden Schmalseiten erstrecken sich gegenüberliegende Flachseiten, an denen das eingekoppelte Licht (Lichtbündel) in Richtung der auskoppelseitig angeordneten zweiten Schmalseite totalreflektiert wird. Die Iichtauskoppelseitige zweite Schmalseite kann eine Optikstrukturierung, beispielsweise Kissenoptikelemente oder Streifenoptikelemente aufweisen. Das flächige Lichtleitelement weist eine Mehrzahl von in Hauptabstrahlrichtung verlaufenden Dickenabschnitten auf, die im Querschnitt eine ellipsoidförmige oder kreisförmige Kontur aufweisen. Lichtauskoppelseitig schließen die Verdickungen mit einer linsenförmigen Oberfläche ab, so dass das an der Verdickung ausgekoppelte Lichtbündel sich hinsichtlich eines quer zur Längsmittelebene des flächigen Lichtleitelementes verlaufenden Streuwinkels begrenzen lässt. Vorteilhaft kann hierdurch ein bestimmtes Lichtmuster erzeugt werden.From the DE 10 2008 048 767 A1 a lighting device for vehicles is known, which comprises a number of LED light sources and a planar light-guiding element. The planar light-guiding element serves for coupling out a linear light band, wherein the light is coupled in on a first narrow side and the light is coupled out on an opposite narrow side. Between the two narrow sides extend opposite flat sides, at which the coupled light (light beam) is totally reflected in the direction of Auskoppelseitig arranged second narrow side. The Iichtauskoppelseitige second narrow side may have an optical structuring, for example, cushion optical elements or strip optical elements. The planar light-guiding element has a plurality of thickness sections which extend in the main emission direction and which have an ellipsoidal or circular contour in cross-section. Lichtauskoppelseitig close the thickening with a lenticular surface, so that the decoupled at the thickening light beam can be limited with respect to a transverse to the longitudinal center plane of the planar light-guiding element scattering angle. Advantageously, this can be used to generate a specific light pattern.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Beleuchtungsvorrichtung für Fahrzeuge enthaltend ein flächiges Lichtleitelement derart weiterzubilden, dass das in das flächige Lichtleitelement eingekoppelte Licht zur Erzeugung einer vorgegebenen Lichtverteilung effizienter „verarbeitet” wird und insbesondere eine verbesserte homogene Ausleuchtung der schmalseitigen Lichtauskoppelfläche bewirkt wird.The object of the present invention is to develop a lighting device for vehicles comprising a planar light guide such that the light coupled into the planar light guide is "processed" more efficiently to produce a given light distribution and, in particular, an improved homogeneous illumination of the narrow-side light outcoupling surface is effected.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist die Erfindung in Verbindung mit dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 dadurch gekennzeichnet, dass die linsenförmige Oberfläche der zweiten Schmalseite als eine aus einer Mehrzahl von streifenförmig zwischen den Flachseiten verlaufenden Linsensegmenten gebildete Auskoppellinse ausgebildet ist.To achieve this object, the invention in conjunction with the preamble of claim 1, characterized in that the lenticular surface of the second narrow side is formed as a coupling lens formed from a plurality of strip-shaped extending between the flat sides Linsensegmenten.

Der besondere Vorteil der Erfindung besteht darin, dass an einer lichtauskoppelseitigen Schmalseite eines flächigen Lichtleitelementes eine Auskoppellinse mit einer Mehrzahl von Linsensegmenten gebildet wird, die optimal auf eine lichteinkoppelseitig angeordnete Lichtquelle abgestimmt ist. Die quer zu einer Längsmittelebene des flächigen Lichtleitelementes angeordneten Linsensegmente sind jeweils auf die in Hauptabstrahlrichtung hinter der Auskoppellinse angeordnete Lichtquelle abgestimmt, so dass eine Lichtverteilung zur Bildung einer vorgegebenen Signalfunktion erzeugt werden kann. Grundgedanke der Erfindung ist es, mindestens eine segmentierte Auskoppellinse an einer schmalseitigen Lichtauskoppelfläche eines flächigen Lichtleitelementes auszubilden, so dass ein schmales Lichtband beispielsweise Konturen folgend an einem Rand eines Gehäuses der Beleuchtungsvorrichtung gebildet wird.The particular advantage of the invention is that a coupling-out lens with a plurality of lens segments is formed on a light output side narrow side of a planar light guide, which is optimally tuned to a lichteinkoppelseitig arranged light source. The lens segments arranged transversely to a longitudinal center plane of the planar light-guiding element are respectively tuned to the light source arranged behind the coupling-out lens in the main emission direction, so that a light distribution can be generated to form a predetermined signal function. The basic idea of the invention is to form at least one segmented coupling-out lens on a narrow-side light outcoupling surface of a planar light-guiding element, so that a narrow light band is formed, for example, following contours on an edge of a housing of the lighting device.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist die Auskoppellinse eine in Längsrichtung der zweiten Schmalseite konvexförmige und/oder bogenförmige Randkontur auf. Die Formgebung der Auskoppellinse ermöglicht somit eine Lichtverteilung vorzugsweise in einer Längsmittelebene des flächigen Lichtleitelementes. Dadurch, dass die Linsensegmente der Auskoppellinse quer zur Formgebung der Auskoppellinse bzw. quer zur Längsmittelebene des flächigen Lichtleitelementes verlaufen, kann zur Erzeugung einer vorgegebenen Signalfunktion die Lichtverteilung in der Längsmittelebene des flächigen Lichtleitelementes weiter gesteuert werden. Vorzugsweise erstreckt sich das flächige Lichtleitelement in einer horizontalen Ebene. Die Konturierung der Auskoppellinse bzw. der Linsensegmente in vertikaler Richtung bzw. quer zur Längsmittelebene des flächigen Lichtleitelementes kann somit gleich ausgebildet sein.According to a preferred embodiment of the invention, the coupling-out lens has a convex-shaped and / or arc-shaped edge contour in the longitudinal direction of the second narrow side. The shaping of the coupling-out lens thus permits a light distribution, preferably in a longitudinal center plane of the planar light-guiding element. Due to the fact that the lens segments of the coupling-out lens run transversely to the shaping of the coupling-out lens or transversely to the longitudinal center plane of the planar light-guiding element, the light distribution in the longitudinal center plane of the planar light-guiding element can be further controlled to produce a predetermined signal function. Preferably, the planar light guide extends in a horizontal plane. The contouring of the coupling-out lens or of the lens segments in the vertical direction or transversely to the longitudinal center plane of the planar light-guiding element can thus be of the same design.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung sind Lichtquellen an der ersten Schmalseite des flächigen Lichtleitelementes und Auskoppellinsen an einer Schmalseite des zweiten Lichtleitelementes jeweils in einem solchen Abstand zueinander angeordnet und eine Tiefe des flächigen Lichtleitelementes derart ausgebildet, dass die von den jeweiligen Lichtquellen abgestrahlten und eingekoppelten Lichtbündel ausschließlich von den jeweiligen in Hauptabstrahlrichtung vorgelagerten Auskoppellinsen erfasst werden. Es ergibt sich hierdurch eine eindeutige räumliche Zuordnung, wobei ein Lichtquellen-Auskoppellinsen-Paar gebildet wird, die eine in Hauptabstrahlrichtung verlaufende gemeinsame Achse aufweisen. Sind die Lichtquellen bzw. die Auskoppellinsen jeweils in einem relativ geringen Abstand zueinander angeordnet, kann die Tiefe des flächigen Lichtleitelementes kleiner gewählt werden, was zu einer verringerten Bautiefe der Beleuchtungsvorrichtung führt.According to a development of the invention, light sources on the first narrow side of the planar light guide element and coupling lenses on a narrow side of the second light guide are each arranged at such a distance from each other and formed a depth of the planar light guide element such that the radiated from the respective light sources and coupled light beam exclusively from the respective outgoing in the main emission direction Auskoppellinsen be detected. This results in a clear spatial assignment, wherein a light source Auskoppellinsen pair is formed having a common axis extending in the main emission direction. If the light sources or the coupling-out lenses are each arranged at a relatively small distance from each other, the depth of the planar light-guiding element can be be selected smaller, resulting in a reduced depth of the lighting device.

Vorzugsweise sind die Auskoppellinsen unmittelbar anschließend in Längsrichtung der zweiten Schmalseite angeordnet, so dass ein durchgehendes homogenes linienförmiges Leuchtband erzeugt werden kann.Preferably, the coupling-out lenses are arranged immediately thereafter in the longitudinal direction of the second narrow side, so that a continuous homogeneous line-shaped light strip can be produced.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die Linsensegmente prismenförmig ausgebildet mit einer vorderen Prismenkante, die geradlinig oder bogenförmig zwischen Randkanten der zweiten Schmalseite verlaufen. Durch Vorgabe einer Teilung dieser prismenförmigen Linsensegmente kann die Lichtverteilung bzw. die Homogenität der Ausleuchtung beeinflusst werden. Für eine gute Homogenität der Ausleuchtung kann die Teilung relativ klein gewählt werden. Mit entsprechenden Fertigungsverfahren kann auch eine Mikroteilung (Mikrooptik) vorgesehen sein.According to a preferred embodiment of the invention, the lens segments are prism-shaped with a front edge of the prism, which extend straight or arcuate between marginal edges of the second narrow side. By specifying a division of these prism-shaped lens segments, the light distribution or the homogeneity of the illumination can be influenced. For a good homogeneity of the illumination, the pitch can be chosen relatively small. With appropriate manufacturing methods, a micro-division (micro-optics) may be provided.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung ragt an der ersten Schmalseite des flächigen Lichtleitelementes ein ellipsoidförmiger Dom ab, in dem eine Lichteinkoppelfläche integriert angeordnet ist. Die Randflächen des ellipsoidförmigen Domes können zur Totalreflexion des eingekoppelten Lichtes genutzt werden, so dass eine wirkungsvollere Bündelung des Lichtes im Bereich der Auskoppellinsen bewirkt werden kann.According to a development of the invention, an ellipsoidal dome protrudes on the first narrow side of the planar light-guiding element, in which a light-coupling surface is integrated. The edge surfaces of the ellipsoidal dome can be used for total reflection of the coupled-in light, so that a more effective focusing of the light in the region of the coupling-out lenses can be effected.

Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Unteransprüchen.Further advantages of the invention will become apparent from the further subclaims.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert.Embodiments of the invention are explained below with reference to the drawings.

Es zeigen:Show it:

1 eine perspektivische Darstellung einer Beleuchtungsvorrichtung mit einer lichtauskoppelseitig angeordneten Auskoppellinse enthaltend ungestufte Linsensegmente nach einer ersten Ausführungsform, 1 3 shows a perspective illustration of a lighting device with a coupling-out lens arranged on the light-emitting side, comprising ungroated lens segments according to a first embodiment,

2 eine vergrößerte Vorderansicht eines Teilbereichs der Beleuchtungsvorrichtung, in dem ein flächiges Lichtleitelement mit einer lichtauskoppelseitigen Auskoppellinse einer Lichtquelle vorgelagert ist, 2 an enlarged front view of a portion of the illumination device in which a planar light guide is preceded by a light output coupling head of a light source,

3 eine Darstellung einer zweiten Ausführungsform der Beleuchtungsvorrichtung mit einem flächigen Lichtleitelement enthaltend eine Auskoppellinse mit gestuften prismenförmigen Linsensegmenten, 3 FIG. 2 a representation of a second embodiment of the illumination device with a planar light-conducting element comprising a coupling-out lens with stepped prism-shaped lens segments, FIG.

4 eine vergrößerte Darstellung eines Teilbereichs der Beleuchtungsvorrichtung gemäß 3, 4 an enlarged view of a portion of the lighting device according to 3 .

5 eine Draufsicht auf den Teilbereich der Beleuchtungsvorrichtung gemäß 4, 5 a plan view of the portion of the lighting device according to 4 .

6 eine teilweise Draufsicht auf die Beleuchtungsvorrichtung gemäß 3 mit eingezeichneten Lichtstrahlen, 6 a partial plan view of the lighting device according to 3 with marked light rays,

7 eine Draufsicht auf eine Beleuchtungsvorrichtung mit auskoppelseitig an dem flächigen Lichtleitelement angeordneten Auskoppellinsen, die im Vergleich zu der Auskoppellinse gemäß 6 eine kleinere Teilung aufweisen, 7 a plan view of a lighting device with auskoppelseitig arranged on the planar light guide coupling-out lenses, in comparison to the coupling-out according to 6 have a smaller pitch,

8 eine perspektivische Vorderansicht eines Teils eines flächigen Lichtleitelementes mit einem ellipsoidförmigen Dom an einer Lichteinkoppelseite nach einer weiteren Ausführungsform, 8th 3 shows a perspective front view of a part of a planar light-conducting element with an ellipsoidal dome on a light coupling-in side according to a further embodiment,

9 eine perspektivische Rückansicht des Lichtleitelementes gemäß 8 und 9 a perspective rear view of the light guide according to 8th and

10 eine Vorderansicht des flächigen Lichtleitelementes gemäß 8 mit eingezeichneten Lichtstrahlen. 10 a front view of the planar light guide according to 8th with marked light beams.

Eine Beleuchtungsvorrichtung für Fahrzeuge kann in einem Heck- oder in einem Bugbereich des Kraftfahrzeuges oder als zusätzliche Bremsleuchte angeordnet sein und dient zur Erzeugung einer vorgegebenen Signalfunktion, wie beispielsweise Blink-, Brems- oder Nebelschlusslicht. Alternativ kann die Beleuchtungsvorrichtung auch als Allgemeinbeleuchtung innerhalb oder außerhalb des Fahrzeugs als linienförmiges Leuchtband eingesetzt werden.A lighting device for vehicles may be arranged in a rear or in a bow region of the motor vehicle or as an additional brake light and serves to generate a predetermined signal function, such as flashing, brake or rear fog light. Alternatively, the lighting device can also be used as general lighting inside or outside the vehicle as a line-shaped light strip.

Nach einer ersten Ausführungsform der Erfindung gemäß den 1 und 2 weist eine Beleuchtungsvorrichtung 1 im Wesentlichen eine Anzahl von reihenförmig angeordneten Lichtquellen 2 und ein flächiges Lichtleitelement 3 auf.According to a first embodiment of the invention according to the 1 and 2 has a lighting device 1 essentially a number of light sources arranged in rows 2 and a planar light guide 3 on.

Die Lichtquellen 2 sind jeweils als LED-Lichtquellen ausgebildet und in einem gleichen Abstand a zueinander entlang einer horizontalen Gerade angeordnet. In Hauptabstrahlrichtung 4 vor der Reihe von Lichtquellen 2 ist das flächige Lichtleitelement 3 angeordnet, das auf einer den Lichtquellen 2 zugewandten Lichteinkoppelseite eine erste Schmalseite 5 und auf einer den Lichtquellen 2 abgewandten Lichtauskoppelseite eine zweite Schmalseite 6 als Lichtauskoppelfläche aufweist. Die erste Schmalseite 5 und die zweite Schmalseite 6 sind mittels gegenüberliegender Flachseiten 7 verbunden.The light sources 2 are each formed as LED light sources and arranged at an equal distance a from one another along a horizontal straight line. In main emission direction 4 in front of the row of light sources 2 is the planar light guide 3 arranged on one of the light sources 2 facing Lichteinkoppelseite a first narrow side 5 and on one of the light sources 2 facing away Lichtauskoppelseite a second narrow side 6 having as light output surface. The first narrow side 5 and the second narrow side 6 are by means of opposite flat sides 7 connected.

Die erste Schmalseite 5 ist eben ausgebildet und erstreckt sich senkrecht zu einer optischen Achse A der Lichtquellen 2. Die erste Schmalseite 5 weist eine Lichteinkoppelfläche auf. Nachdem das Licht über die Lichteinkoppelfläche 5 in das Lichtleitelement 3 eingekoppelt worden ist, wird es an den gegenüberliegenden Flachseiten 7 totalreflektiert und Richtung der zweiten Schmalseite 6 geleitet, an der eine Mehrzahl von in Längsrichtung der zweiten Schmalseite 6 unmittelbar anschließende Auskoppellinsen 8 angeordnet sind. Die Auskoppellinse 8 bildet eine linsenförmige Oberfläche. Die Auskoppellinsen 8 dienen als Lichtauskoppelfläche des flächigen Lichtleitelementes 3. The first narrow side 5 is planar and extends perpendicular to an optical axis A of the light sources 2 , The first narrow side 5 has a light coupling surface. After the light on the light coupling surface 5 in the light guide 3 it is coupled to the opposite flat sides 7 totally reflected and direction of the second narrow side 6 passed, at the a plurality of in the longitudinal direction of the second narrow side 6 immediately following coupling-out lenses 8th are arranged. The coupling-out lens 8th forms a lenticular surface. The coupling lenses 8th serve as a light output surface of the planar light-guiding element 3 ,

Die Auskoppellinsen 8 weisen in Längsrichtung der zweiten Schmalseite 6 eine konvexförmige und bogenförmige Randkontur 9 auf. Die Auskoppellinsen 8 sind symmetrisch zu einer Quermittelebene Q ausgebildet, wobei in der Quermittelebene die optische Achse A der in Hauptabstrahlrichtung 4 hinter der Auskoppellinse 8 angeordneten Lichtquelle 2 verläuft. Die ebenfalls reihenförmig angeordneten Auskoppellinsen 8 weisen den gleichen Abstand a zueinander auf wie die Lichtquellen 2 zueinander. Jeder Lichtquelle 2 ist eine einzige in Hauptabstrahlrichtung 4 vorgelagerte Auskoppellinse 8 zugeordnet.The coupling lenses 8th point in the longitudinal direction of the second narrow side 6 a convex and arcuate edge contour 9 on. The coupling lenses 8th are formed symmetrically to a transverse center plane Q, wherein in the transverse center plane, the optical axis A in the main emission direction 4 behind the decoupling lens 8th arranged light source 2 runs. The likewise row-shaped arranged Auskoppellinsen 8th have the same distance a to each other as the light sources 2 to each other. Every light source 2 is a single in the main direction of radiation 4 upstream coupling lens 8th assigned.

Die Auskoppellinsen 8 sind aus einer Mehrzahl von zwischen den gegenüberliegenden Flachseiten 7 bzw. aus vorderen Rändern 7' derselben streifenförmig verlaufenden Linsensegmenten 10 gebildet. Die Linsensegmente 10 sind jeweils als ebene oder leicht gewölbte Flächen ausgebildet, wobei benachbarte Linsensegmente 10 ohne Bildung einer Stufe unmittelbar (stetig) aneinander liegen.The coupling lenses 8th are from a plurality of between the opposite flat sides 7 or from the front edges 7 ' the same strip-shaped lens segments 10 educated. The lens segments 10 are each formed as a flat or slightly curved surfaces, with adjacent lens segments 10 without forming a step directly (steadily) together.

Zur verbesserten Einkopplung des Lichtes kann die Lichteinkoppelfläche an der ersten Schmalseite 5 im Bereich der Lichtquelle 2 als eine kugelförmige oder zylindrische Fläche oder als eine Freiformfläche oder als eine konkave oder konvexe Fläche ausgebildet sein.For improved coupling of the light, the light coupling surface on the first narrow side 5 in the area of the light source 2 be formed as a spherical or cylindrical surface or as a free-form surface or as a concave or convex surface.

Das flächige Lichtleitelement 3 weist eine Tiefe t auf, die bei Verringerung der Anzahl von Lichtquellen 2 sich erhöhen müsste, damit das von den jeweiligen Lichtquellen 2 abgestrahlte und in das flächigen Lichtleitelement 3 eingekoppelte Lichtbündel ausschließlich von der dieser Lichtquelle 2 zugeordneten und in Hauptabstrahlrichtung 4 vorgelagerten Auskoppellinse 8 erfasst wird. Steigt somit der Abstand a zwischen den jeweiligen Lichtquellen 2 bzw. den Auskoppellinsen 8, so steigt auch die Bautiefe t des flächigen Lichtleitelementes 3.The planar light guide 3 has a depth t, which reduces the number of light sources 2 would have to increase, so that of the respective light sources 2 radiated and in the planar light guide 3 coupled light beams exclusively from this light source 2 assigned and in Hauptabstrahlrichtung 4 upstream coupling lens 8th is detected. Thus increases the distance a between the respective light sources 2 or the coupling-out lenses 8th , so the depth t of the planar light guide increases 3 ,

Nach einer zweiten Ausführungsform der Erfindung gemäß den 3 bis 5 ist eine Beleuchtungsvorrichtung 1' vorgesehen, die im Unterschied zu dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel ein flächiges Lichtleitelement 13 mit Auskoppellinsen 14 aufweist, die jeweils aus prismenförmigen Linsensegmenten 15 gebildet sind. Die Linsensegmente 15 weisen jeweils in Hauptabstrahlrichtung 4 vordere Prismenkanten 16 auf, die sich geradlinig und/oder bogenförmig zwischen Rändern 7' der Flachseiten 7 des flächigen Lichtleitelementes 13 erstrecken.According to a second embodiment of the invention according to the 3 to 5 is a lighting device 1' provided, in contrast to the previous embodiment, a planar light guide 13 with coupling lenses 14 each comprising prism-shaped lens segments 15 are formed. The lens segments 15 each have in the main emission direction 4 front prism edges 16 on, which are straight and / or arcuate between edges 7 ' the flat sides 7 the planar light-guiding element 13 extend.

Gleiche Bauteile bzw. Bauteilfunktionen der Ausführungsbeispiele sind mit den gleichen Bezugsziffern versehen.The same components or component functions of the embodiments are provided with the same reference numerals.

Wie aus 3 ersichtlich ist, ist die Tiefe t des flächigen Lichtleitelementes 13 derart gewählt, dass ein von den Lichtquellen 2 abgesandtes und in das Lichtleitelement 13 eingekoppelte Lichtbündel L ausschließlich von derselben Lichtquelle 2 vorgelagerten Auskoppellinse 14 erfasst wird. Benachbarte Linsensegmente 15 der Auskoppellinse 14 sind gestuft zueinander angeordnet. Das flächige Lichtleitelement 13 weist auf der Lichteinkoppelseite mindestens zwei Befestigungsdome 17 auf zur Befestigung desselben an einer nicht dargestellten Leiterplatte, die mit den Lichtquellen 2 bestückt ist. Die weiteren Lichtquellen 2 sind der Einfachheit halber in 3 nicht dargestellt.How out 3 it can be seen, is the depth t of the planar light-guiding element 13 chosen such that one of the light sources 2 sent and in the light guide 13 coupled light beam L exclusively from the same light source 2 upstream coupling lens 14 is detected. Neighboring lens segments 15 the coupling lens 14 are arranged in a stepped manner. The planar light guide 13 has at least two Befestigungsdome on the Lichteinkoppelseite 17 on for fixing the same to a printed circuit board, not shown, with the light sources 2 is equipped. The other light sources 2 are in for simplicity 3 not shown.

In der 6 ist ein Strahlenverlauf eines Lichtbündels L1 durch das flächige Lichtleitelement 13 dargestellt, bei der die Auskoppellinse 14 eine relativ große Teilung aufweist. In 7 ist der Strahlenverlauf eines Lichtbündels 12 durch das flächige Lichtleitelement 13 dargestellt, bei der die Auskoppellinsen 14 desselben eine relativ kleine Teilung aufweisen. Durch diese Teilung der Optikflächen kann vorteilhaft die Homogenität der Ausleuchtung beeinflusst werden.In the 6 is a beam path of a light beam L1 through the planar light guide 13 shown in which the coupling lens 14 has a relatively large pitch. In 7 is the beam path of a light beam 12 through the planar light guide 13 shown in which the coupling-out lenses 14 have a relatively small pitch. This division of the optical surfaces can advantageously influence the homogeneity of the illumination.

Die flächigen Lichtleitelemente 3, 13 sind vorzugsweise glasklar ausgebildet. Alternativ kann das flächige Lichtleitelement 3, 13 auch farbig, insbesondere zweifarbig – glasklar und farbig – ausgebildet sein, und beispielsweise als ein Mehrkomponentenspritzgießteil ausgebildet sein.The flat light guide elements 3 . 13 are preferably made crystal clear. Alternatively, the planar light guide 3 . 13 also colored, especially two-tone - crystal clear and colored - be formed, and be designed for example as a multi-component injection molded part.

Alternativ hierzu können die Auskoppellinsen 8, 14 auch eine zusätzliche Strukturierung, beispielsweise eine Erodier-, eine Atz- oder eine Laserstrukturierung aufweisen, um eine weitere Homogenisierung des Lichtes zu erreichen.Alternatively, the coupling-out lenses 8th . 14 also have an additional structuring, for example an erosion, an etching or a laser structuring, in order to achieve a further homogenization of the light.

Nach einer weiteren nicht dargestellten Ausführungsform der Erfindung kann in Hauptabstrahlrichtung 4 vor dem flächigen Lichtleitelement 3, 13 auch eine mit einer Streuoptik oder Strukturierung versehene Abdeckscheibe angeordnet sein. Die Abdeckscheibe kann aus einem translueszenten, diffusen Kunststoff bestehen.According to a further embodiment, not shown, of the invention can in Hauptabstrahlrichtung 4 in front of the planar light-guiding element 3 . 13 also be provided with a scattering optics or structuring cover. The cover may consist of a translucent, diffuse plastic.

Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung gemäß den 8 bis 10 ist ein flächiges Lichtleitelement 23 vorgesehen, das im Unterschied zu den vorgenannten Ausführungsbeispielen auf der Lichteinkoppelseite einen elllipsoidförmigen Dom 24 aufweist. Der ellipsoidförmige Dom 24 ragt gegen die Hauptabstrahlrichtung 4 von der ersten Schmalseite 5 ab und weist an einem freien Ende eine Mulde 25 mit einer Lichteinkoppelfläche auf, der jeweils eine Lichtquelle 2 zugeordnet ist. Die Lichteinkoppelfläche kann kugel- oder zylinder- oder freiformflächig ausgebildet sein. According to a further embodiment of the invention according to the 8th to 10 is a planar light guide 23 provided, in contrast to the aforementioned embodiments on the Lichteinkoppelseite an ellipsoidal Dom 24 having. The ellipsoidal dome 24 protrudes against the main radiation direction 4 from the first narrow side 5 From and points at a free end of a trough 25 with a light input surface, each having a light source 2 assigned. The light input surface may be formed spherical or cylindrical or freeform surface.

Der ellipsoidförmige Dom 24 weist Schenkelflächen 26 auf, die derart geformt sind, dass das von einer Lichtquelle 2 eingekoppelte Lichtbündel L3 an den Schenkelflächen so totalreflektiert wird, dass die Lichtstrahlen des Lichtbündels L3 in einem Bereich zwischen der ersten Schmalseite 5 und der zweiten Schmalseite 6 des Lichtleitelementes 23 in einem zweiten Brennpunkt des ellipsoidförmigen Domes 24 zusammenlaufen, bevor sie an der zweiten Schmalseite 6 vermittels der aus gestuften Linsensegmenten bestehenden Auskoppellinse 27 nach vorne ausgekoppelt werden. Vorteilhaft ermöglicht diese Ausführungsform eine wirkungsvollere und stärkere Bündelung des Lichtbündels L3 auf die Auskoppellinse 27. Aufgrund der vergleichsweise größeren Bautiefe t ist ein Einsatz dieser Beleuchtungsvorrichtung als Zusatzbremsleuchte nicht angezeigt.The ellipsoidal dome 24 has thigh surfaces 26 formed so that that of a light source 2 coupled light beam L3 is so totally reflected on the leg surfaces, that the light beams of the light beam L3 in an area between the first narrow side 5 and the second narrow side 6 of the light-guiding element 23 in a second focal point of the ellipsoidal dome 24 converge before moving to the second narrow side 6 by means of the coupling lens consisting of stepped lens segments 27 be decoupled forward. Advantageously, this embodiment allows a more effective and stronger focusing of the light beam L3 on the coupling lens 27 , Due to the comparatively larger depth t is a use of this lighting device is not displayed as additional brake light.

Es versteht sich, dass die Beleuchtungsvorrichtung 1, 1' in einem entsprechend geformten muldenförmigen Gehäuse befestigt ist.It is understood that the lighting device 1 . 1' is secured in a correspondingly shaped trough-shaped housing.

Nach einer nicht dargestellten alternativen Ausführungsform der Erfindung kann das flächige Lichtleitelement statt ebener Flachseiten auch parallel zueinander verlaufende bogenförmige Flachseiten aufweisen oder eine Kombination derselben, um beispielsweise dem Konturenverlauf eines Gehäuserandes zu folgen.According to an alternative embodiment of the invention, not shown, the flat light guide instead of flat flat sides also have mutually parallel arcuate flat sides or a combination thereof, for example, to follow the contour of a housing edge.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1, 1'1, 1 '
Beleuchtungsvorrichtunglighting device
22
Lichtquellelight source
33
flächigen Lichtleitelementplanar light guide
44
Hauptabstrahlrichtungmain radiation
55
erste Schmalseitefirst narrow side
66
zweite Schmalseitesecond narrow side
7, 7'7, 7 '
Flachseite, RänderFlat side, edges
88th
Auskoppellinseoutput lens
99
Randkonturedge contour
1010
Linsensegmentlens segment
1313
flächiges Lichtleitelementplanar light guide
1414
Auskoppellinseoutput lens
1515
Linsensegmentlens segment
1717
Befestigungsdomfixing dome
2323
flächiges Lichtleitelementplanar light guide
2424
ellipsoidförmiger Domellipsoidal dome
2525
Muldetrough
2626
Schenkelflächelimb surface
2727
Auskoppellinseoutput lens
aa
Abstanddistance
tt
Tiefedepth
AA
optische Achseoptical axis
L, L1, L2, L3L, L1, L2, L3
Lichtbündellight beam
QQ
QuermittelebeneTransverse center plane

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

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Claims (11)

Beleuchtungsvorrichtung für Fahrzeuge mit einer Anzahl von reihenförmig angeordneten Lichtquellen und mit einem in Hauptabstrahlrichtung vor den Lichtquellen angeordneten flächigen Lichtleitelement enthaltend zwei gegenüberliegende Flachseiten und mindestens zwei gegenüberliegende Schmalseiten, wobei eine erste Schmalseite jeweils eine einer Lichtquelle zugeordnete Lichteinkoppelfläche, eine zweite Schmalseite ein mit einer Linsenförmigen Oberfläche versehenen Lichtauskoppelfläche aufweist und wobei das an der ersten Schmalseite eingekoppelte Licht an den Flachseiten in Richtung der zweiten Schmalseite totalreflektierbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die linsenförmige Oberfläche der zweiten Schmalseite (6) als eine aus einer Mehrzahl von streifenförmig zwischen den Flachseiten (7, 7') verlaufenden Linsensegmenten (10, 15) gebildete Auskoppellinse (8, 14, 27) ausgebildet ist.Lighting device for vehicles with a number of light sources arranged in rows and with a arranged in the main emission before the light sources planar Lichtleitelement containing two opposite flat sides and at least two opposite narrow sides, wherein a first narrow side each have a light source associated Lichteinkoppelfläche, a second narrow side with a lens-shaped surface having light output surface coupled and wherein the light coupled on the first narrow side of the flat sides in the direction of the second narrow side is totally reflectable, characterized in that the lenticular surface of the second narrow side ( 6 ) as one of a plurality of strip-shaped between the flat sides ( 7 . 7 ' ) lens segments ( 10 . 15 ) formed coupling lens ( 8th . 14 . 27 ) is trained. Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Auskoppellinse (8, 14, 27) in Längsrichtung der zweiten Schmalseite (6) eine konvexförmige und/oder bogenförmige Randkontur (9) aufweist und/oder dass die Lichteinkoppelfläche an der ersten Schmalseite (5) als eine ebene oder konkave oder konvexe Fläche ausgebildet ist.Lighting device according to claim 1, characterized in that the coupling-out lens ( 8th . 14 . 27 ) in the longitudinal direction of the second narrow side ( 6 ) a convex and / or arcuate edge contour ( 9 ) and / or that the light coupling surface on the first narrow side ( 5 ) is formed as a flat or concave or convex surface. Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass in Hauptabstrahlrichtung (4) vor den Lichtquellen (2) jeweils eine einzige Auskoppellinse (8, 14, 27) angeordnet ist, wobei eine optische Achse (A) der Lichtquelle (2) in einer Quermittelebene (Q) der Auskoppellinse (8, 14, 27) verläuft.Lighting device according to claim 1 or 2, characterized in that in the main emission direction ( 4 ) in front of the light sources ( 2 ) each have a single coupling-out lens ( 8th . 14 . 27 ), wherein an optical axis (A) of the light source ( 2 ) in a transverse center plane (Q) of the coupling-out lens (Q) 8th . 14 . 27 ) runs. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquellen (2) und die Auskoppellinsen (8, 14, 27) jeweils in einem solchen Abstand (a) zueinander angeordnet sind, und dass eine Tiefe (t) des flächigen Lichtleitelementes (3, 13) derart ausgebildet ist, dass die von den jeweiligen Lichtquellen (2) abgestrahlten und in das flächige Lichtleitelement (3) eingekoppelte Lichtbündel (L, L1, L2, L3) ausschließlich von der in Hauptabstrahlrichtung (4) vorgelagerten Auskoppellinse (8, 14, 27) erfasst wird.Lighting device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the light sources ( 2 ) and the coupling-out lenses ( 8th . 14 . 27 ) are each arranged at such a distance (a) from each other, and that a depth (t) of the planar light-guiding element ( 3 . 13 ) is formed such that the of the respective light sources ( 2 ) radiated and in the planar light guide ( 3 ) coupled light beam (L, L1, L2, L3) exclusively from the main radiation direction ( 4 ) upstream coupling lens ( 8th . 14 . 27 ) is detected. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass sich benachbarte Linsensegmente (10, 15) der Auskoppellinse (8, 14, 27) in Längsrichtung der zweiten Schmalseite (6) stetig und/oder unter Bildung einer Stufe anschließen.Lighting device according to one of claims 1 to 4, characterized in that adjacent lens segments ( 10 . 15 ) of the coupling-out lens ( 8th . 14 . 27 ) in the longitudinal direction of the second narrow side ( 6 ) continuously and / or to form a stage. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Linsensegmente (15) der Auskoppellinsen (14, 27) jeweils prismenförmig ausgebildet sind mit einer in Hauptabstrahlrichtung (4) vorne angeordneten vorderen Prismenkante (16), die geradlinig oder bogenförmig zwischen Randkanten (16) der zweiten Schmalseite (6) verlaufen.Lighting device according to one of claims 1 to 5, characterized in that the lens segments ( 15 ) of the coupling-out lenses ( 14 . 27 ) are each formed prism-shaped with a main radiation direction ( 4 ) front prism edge ( 16 ), which are rectilinear or arcuate between marginal edges ( 16 ) of the second narrow side ( 6 ). Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Auskoppellinsen (8, 14, 27) unmittelbar anschließend in Längsrichtung der zweiten Schmalseite (6) angeordnet sind.Lighting device according to one of claims 1 to 6, characterized in that the coupling-out lenses ( 8th . 14 . 27 ) immediately thereafter in the longitudinal direction of the second narrow side ( 6 ) are arranged. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das flächige Lichtleitelement (3, 13) glasklar oder farbig ausgebildet ist, insbesondere zweifarbig als ein Mehrkomponentenspritzgießteil.Lighting device according to one of claims 1 to 7, characterized in that the planar light guide element ( 3 . 13 ) is crystal clear or colored, in particular two-tone as a multi-component injection molded part. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Auskoppellinsen (8, 14, 27) des flächigen Lichtleitelementes (3, 13) eine zusätzliche Strukturierung, insbesondere Erodier- oder Ätz- oder Laserstrukturierung aufweisen.Lighting device according to one of claims 1 to 8, characterized in that the coupling-out lenses ( 8th . 14 . 27 ) of the planar light-guiding element ( 3 . 13 ) have an additional structuring, in particular eroding or etching or laser structuring. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass von der ersten Schmalseite (5) des flächigen Lichtleitelementes (23) ein ellipsoidförmiger Dom (24) mit einer Lichteinkoppelfläche (25) abragt, derart, dass das über die Lichteinkoppelfläche (25) eingekoppelte Lichtbündel (L3) in einem Bereich zwischen der ersten Schmalseite (5) und der zweiten Schmalseite (6) des flächigen Lichtleitelementes (23) in einem zweiten Brennpunkt des ellipsoidförmigen Domes (24) zusammenlaufen.Lighting device according to one of claims 1 to 9, characterized in that from the first narrow side ( 5 ) of the planar light-guiding element ( 23 ) an ellipsoidal dome ( 24 ) with a light input surface ( 25 ) protrudes in such a way that via the light coupling surface ( 25 ) coupled light bundles (L3) in a region between the first narrow side ( 5 ) and the second narrow side ( 6 ) of the planar light-guiding element ( 23 ) in a second focal point of the ellipsoidal dome ( 24 ) converge. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichteinkoppelfläche (25) des ellipsoidförmigen Domes (24) eben oder kugelförmig oder zylinderförmig oder freiformflächig ausgebildet ist.Lighting device according to one of claims 1 to 10, characterized in that the light input surface ( 25 ) of the ellipsoidal dome ( 24 ) is flat or spherical or cylindrical or Freiformflächig is formed.
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