DE20210225U1 - Light for vehicles - Google Patents
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Description
EM 2002/001 AL020005EM 2002/001 AL020005
27.06.200227.06.2002
Automotive Lighting
Reutlingen GmbH
Tübinger Str. 123Automotive Lighting
Reutlingen GmbH
Tübingen Street 123
72762 Reutlingen72762 Reutlingen
BeschreibungDescription
Die Erfindung betrifft eine Leuchte für Fahrzeuge, mit wenigstens einer, in einem Leuchtengehäuse hinter einer Lichtscheibe angeordneten Lichtquelle.The invention relates to a lamp for vehicles, with at least one light source arranged in a lamp housing behind a lens.
Ein derartige Fahrzeug-Leuchte ist aus EP 0 531 185 Bl bekannt. Sie weist mehrere Leuchtdioden als Lichtquellen auf, die in einem Leuchtengehäuse auf einer Leiterplatte in mehreren Reihen nebeneinander angeordnet sind. Die Leuchtdioden sind mit ihrer Abstrahlseite einer Lichtscheibe zugewandt, die das Leuchtengehäuse nach außen hin abschließt. An ihrer den Leuchtdioden zugewandten Innenseite weist die Lichtscheibe eine Vielzahl von Linsenelementen auf, die das durch die Lichtscheibe hindurchtretende Licht streuen. Dadurch ergibt sich zwar eine weitgehend gleichmäßige Lichtabstrahlung der Leuchte. Nachteilig ist dabei jedoch, dass die hinter der Lichtscheibe befindlichen Teile der Leuchte für einenSuch a vehicle lamp is known from EP 0 531 185 B1. It has several light-emitting diodes as light sources, which are arranged in several rows next to one another in a lamp housing on a circuit board. The light-emitting diodes face a light disc with their emission side, which closes off the lamp housing on the outside. On the inside facing the light-emitting diodes, the light disc has a large number of lens elements that scatter the light passing through the light disc. This results in a largely uniform light emission from the lamp. However, the disadvantage is that the parts of the lamp located behind the light disc are responsible for a
Betrachter durch die Lichtscheibe hindurch nur sehr diffus sichtbar sind und daher praktisch nicht als Stylingelemente genutzt werden können. Das Design der Leuchte ist daher noch verbesserungsfähig.
5Viewers can only see them very diffusely through the light panel and therefore cannot be used as styling elements. The design of the lamp can therefore still be improved.
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Es besteht deshalb die Aufgabe, eine Leuchte der eingangs genannten Art zu schaffen, die bei einer effiziente Nutzung des von dem Leuchtmittel abgestrahlten Lichts für eine Leuchtenfunktion ein ansprechendes Design ermöglicht. 10The task is therefore to create a luminaire of the type mentioned above that enables an attractive design while efficiently using the light emitted by the lamp for a luminaire function. 10
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass zwischen der Lichtquelle und der Lichtscheibe ein transparentes optisches Lichtstreuelement angeordnet ist.This task is solved by arranging a transparent optical light scattering element between the light source and the light disc.
In vorteilhafter Weise ist es dadurch möglich, eine Lichtscheibe aus einem durchsichtigen, glasklaren Material vorzusehen, so dass die dahinter befindlichen optischen Lichtstreuelemente für einen Betrachter sichtbar sind und somit als Stylingelemente genutzt werden können. Dabei ermöglichen die optischen Lichtstreuelemente außer einem ansprechenden Leuchtendesign auch eine effiziente Realisierung der Leuchtenfunktion der Leuchte. Insbesondere kann über die der Lichtscheibe zugewandte Lichtaustrittsfläche des Lichtstreuelements eine gleichmäßige Lichtabgabe erreicht werden. Das Lichtstreuelement leuchtet dann über den gesamten lichtdurchlässigen Bereich seiner Außenfläche etwa gleichmäßig hell, so dass für einen Betrachter der Eindruck entsteht, nicht die hinter dem Lichtstreuelement befindliche Lichtquelle, sondern das Lichtstreuelement selbst würde das von der Leuchte ausgesandte Licht erzeugen. Bezüglich der Formgebung des Lichtstreuelements sind unterschiedliche Ausgestaltungen denkbar. So kann das optische Streuelement eine der Lichtscheibe zugewandte konvexe Lichtaustrittsfläche aufweisen, die sich ggf. inThis advantageously makes it possible to provide a light disc made of a transparent, crystal-clear material, so that the optical light-diffusing elements behind it are visible to an observer and can thus be used as styling elements. In addition to an attractive luminaire design, the optical light-diffusing elements also enable the luminaire's lighting function to be implemented efficiently. In particular, uniform light emission can be achieved via the light-emitting surface of the light-diffusing element facing the light disc. The light-diffusing element then shines approximately uniformly brightly over the entire translucent area of its outer surface, so that an observer has the impression that the light emitted by the luminaire is not generated by the light source behind the light-diffusing element, but by the light-diffusing element itself. Different designs are conceivable with regard to the shape of the light-diffusing element. For example, the optical diffusing element can have a convex light-emitting surface facing the light disc, which can be in the form of a convex light-emitting surface.
der Mantelfläche einer Kugel, eines Rotationsellipsoids oder eines Segments davon erstrecken kann. Das Lichtstreuelement weist dann ein blasenförmiges Aussehen und somit ein ansprechendes neuartiges Styling auf. Es sind aber auch andere Formen denkbar. So kann das optische Streuelement beispielsweise auch quader- oder pyramidenförmig ausgebildet sein. Die Leuchte kann als Scheinwerfer, z.B. als Tagfahrlicht oder Rückfahrleuchte, oder als Signalleuchte, z.B. als Blinker, Begrenzungsleuchte, Schlussleuchte und/oder Bremslicht ausgebildet sein.the surface of a sphere, a rotational ellipsoid or a segment thereof. The light-diffusing element then has a bubble-shaped appearance and thus an appealing, new style. However, other shapes are also conceivable. For example, the optical diffusing element can also be cuboid- or pyramid-shaped. The light can be designed as a headlight, e.g. as a daytime running light or reversing light, or as a signal light, e.g. as a turn signal, side light, tail light and/or brake light.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist an der dem optischen Lichtstreuelement abgewandten Rückseite der Lichtquelle ein Reflektor zum Umlenken und ggf. Bündeln des von der Lichtquelle abgestrahlten Lichts auf das Lichtstreuelement angeordnet. Das von der Lichtquelle abgestrahlte Licht kann dann noch effizienter für die Leuchtenfunktion genutzt werden.In an advantageous embodiment of the invention, a reflector is arranged on the rear side of the light source facing away from the optical light scattering element to deflect and, if necessary, focus the light emitted by the light source onto the light scattering element. The light emitted by the light source can then be used even more efficiently for the lighting function.
Ein gleichmäßige, diffuse Lichtverteilung des aus dem optischen Lichtstreuelement austretenden Lichts kann dadurch erreicht werden, dass das optische Lichtstreuelement zumindest bereichsweise aus einem Werkstoff besteht oder eine Beschichtung aus einem Werkstoff aufweist, der eine diffuse Lichtverteilung des von der Lichtquelle abgestrahlten Lichts bewirkt. Der Werkstoff kann beispielsweise diffuses Plexiglas sein.A uniform, diffuse light distribution of the light emerging from the optical light scattering element can be achieved by the optical light scattering element being made at least in part from a material or having a coating made from a material that causes a diffuse light distribution of the light emitted by the light source. The material can be, for example, diffuse Plexiglas.
Ein gleichmäßige Lichtstreuung kann aber auch dadurch erreicht werden, dass zumindest ein Teilbereich einer Lichteintritts- und/oder Lichtaustrittsfläche des optischen Lichtstreuelements als Fresnell-Optik oder Kissen-Optik ausgebildet ist. Das Lichtstreuelement kann dann beispielsweise aus Glas, Polymethylmetacrylat (PMMA) oderHowever, uniform light scattering can also be achieved by designing at least a portion of a light entry and/or exit surface of the optical light scattering element as a Fresnel optic or cushion optic. The light scattering element can then be made of glass, polymethyl methacrylate (PMMA) or
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Polycarbonat (PC) bestehen.Polycarbonate (PC).
Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung sind zur Realisierung einer Leuchtfunktion in dem Leuchtengehäuse mehrere der Anordnungen, bestehend zumindest aus der Lichtquelle, dem Lichtstreuelement und gegebenenfalls dem Reflektor, nebeneinander angeordnet, wobei die Lichtstreuelemente von zueinander benachbarten Anordnungen seitlich vorzugsweise voneinander beabstandet und/oder in Hauptabstrahlrichtung der Leuchte zueinander versetzt angeordnet sind. Die Lichtstreuelemente können also innerhalb des Scheinwerfer- oder der Leuchtengehäuses im dreidimensionalen Raum frei positioniert sein.In a particularly advantageous embodiment of the invention, several of the arrangements, consisting of at least the light source, the light scattering element and optionally the reflector, are arranged next to one another in the lamp housing to implement a lighting function, with the light scattering elements of adjacent arrangements preferably being laterally spaced apart from one another and/or offset from one another in the main radiation direction of the lamp. The light scattering elements can therefore be freely positioned within the headlight or lamp housing in three-dimensional space.
Bei einer zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung sind wenigstens zwei voneinander beabstandete optische Lichtstreuelemente durch mindestens ein, vorzugsweise stabförmig ausgebildetes, optisch transparentes Verbindungselement miteinander verbunden. Dabei ist es sogar möglich, dass das Verbindungselement als Lichtleiterelement ausgebildet ist. Insgesamt ergibt sich dann eine Art „Atomium"-Struktur.In an expedient embodiment of the invention, at least two optical light scattering elements spaced apart from one another are connected to one another by at least one optically transparent connecting element, preferably in the form of a rod. It is even possible for the connecting element to be designed as a light guide element. Overall, this results in a type of "atomium" structure.
Nachfolgend sind Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt:In the following, embodiments of the invention are explained in more detail with reference to the drawing. It shows:
Fig. 1 einen Querschnitt durch eine Fahrzeug-Leuchte,Fig. 1 a cross section through a vehicle lamp,
die mehrere in einem Leuchtengehäuse angeordnete Lichtquellen aufweist, in deren Strahlengang jeweils ein optisches Streuelement angeordnetwhich has several light sources arranged in a luminaire housing, in the beam path of which an optical scattering element is arranged
ist, wobei strichliniert zwei Lichtstrahlen dargestellt sind,is, where two light rays are shown in dashed lines,
Fig. 2 eine Rückseitenansicht einer Fahrzeug-Leuchte, 35Fig. 2 a rear view of a vehicle lamp, 35
Fig. 3 ein Ansicht ähnlich Fig. 1, wobei jedoch dieFig. 3 is a view similar to Fig. 1, but showing the
Streuelemente optische Elemente aufweisen, die eine Kissenoptik bilden,Scattering elements have optical elements that form a pillow optic,
Fig. 4 ein Ansicht ähnlich Fig. 2, wobei jedoch dieFig. 4 is a view similar to Fig. 2, but showing the
optischen Streuelemente durch Lichtleiterelemente miteinander verbunden sind,optical scattering elements are connected to each other by light guide elements,
Fig. 5 eine Ansicht auf die Lichtabstrahlseite eines Scheinwerfers, undFig. 5 is a view of the light emitting side of a headlight, and
Fig. 6 eine Ansicht auf die Lichtabstrahlseite einer Rückleuchte.Fig. 6 a view of the light emitting side of a rear light.
Eine im Ganzen mit 1 bezeichnete Leuchte für ein Fahrzeug weist mehrere Lichtquellen 2 auf, die in der Innenhöhlung eines Leuchtengehäuses 3 angeordnet sind. Die Lichtquellen 2 können z.B. als Glühbirne, Neonröhre und/oder Leuchtdiode ausgebildet sein. Wie in Fig. 1 und 3 besonders gut erkennbar ist, ist den Leuchtmitteln 2 jeweils ein Reflektor 4 zugeordnet, der zum Bündeln des von der ihm zugeordneten Lichtquelle 2 abgestrahlten Lichts ausgebildet ist. Die Reflektoren 4 sind in der Zeichnung nur schematisch dargestellt und können beispielsweise eine reflektierende Fläche aufweisen, die sich in der Mantelfläche eines Rotationsparaboloids oder eines Rotationsellipsoids erstreckt. Es ist aber auch denkbar, dass die reflektierende Fläche in einer Fläche verläuft, die durch Rotation einer Bezierlinie gebildet ist.A lamp for a vehicle, designated as a whole by 1, has several light sources 2 that are arranged in the inner cavity of a lamp housing 3. The light sources 2 can be designed, for example, as a light bulb, neon tube and/or light-emitting diode. As can be seen particularly clearly in Fig. 1 and 3, each of the lighting means 2 is assigned a reflector 4 that is designed to concentrate the light emitted by the light source 2 assigned to it. The reflectors 4 are only shown schematically in the drawing and can, for example, have a reflective surface that extends in the lateral surface of a paraboloid of revolution or an ellipsoid of revolution. However, it is also conceivable that the reflective surface runs in a surface that is formed by rotating a Bezier line.
In Fig. 1 und 3 ist erkennbar, dass die Lichtquellen 2 mit ihrer Abstrahlseite einer Lichtscheibe 5 zugewandt sind, die einen Wandungsbereich des Leuchtengehäuses 3 bildet. Die Lichtscheibe 5 besteht aus einem durchsichtigen, vorzugsweise glasklaren Material. Zwischen den LichtquellenIn Fig. 1 and 3 it can be seen that the light sources 2 are facing a light disc 5 with their emission side, which forms a wall area of the lamp housing 3. The light disc 5 consists of a transparent, preferably crystal-clear material. Between the light sources
2 und der Lichtscheibe 5 ist jeweils ein transparentes optisches Lichtstreuelement 6 angeordnet. Die optischen Lichtstreuelemente 6 sind jeweils von der ihnen zugeordneten Lichtquelle 2 und der Lichtscheibe 5 beabstandet. Wie in Fig. 1 und 3 am Beispiel von zwei schematisch strichliniert eingezeichneten Lichtstrahlen erkennbar ist, sind die einzelnen Lichtstreuelemente 6 jeweils im Strahlengang des von der ihnen zugeordneten Lichtquelle 2 abgestrahlten, mittels des an der Lichtquelle 2 befindlichen Reflektors 4 geformten Lichtbündels angeordnet. Die Außenkontur der optischen Lichtstreuelemente 6 verläuft etwa in der Mantelfläche einer Kugel oder eines Rotationsparaboloids. Durch diese blasenförmige Formgebung ergibt sich ein neuartiges, interessantes Styling der Leuchte 1.A transparent optical light-diffusing element 6 is arranged between the light source 2 and the light disk 5. The optical light-diffusing elements 6 are each spaced apart from the light source 2 assigned to them and the light disk 5. As can be seen in Fig. 1 and 3 using the example of two light beams shown schematically in dashed lines, the individual light-diffusing elements 6 are each arranged in the beam path of the light beam emitted by the light source 2 assigned to them and formed by means of the reflector 4 located on the light source 2. The outer contour of the optical light-diffusing elements 6 runs approximately in the surface area of a sphere or a paraboloid of revolution. This bubble-shaped design results in a new, interesting styling of the lamp 1.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 und 2 weisen die optischen Lichtstreuelemente 6 zumindest in einem im Strahlengang des von dem ihnen zugeordneten Reflektor 4 abgestrahlten Lichtbündels angeordneten Teilbereich einen Werkstoff auf, der eine diffuse Lichtverteilung bewirkt. Dabei können die optischen Lichtstreuelemente 6 über ihre gesamte Wandstärke aus diesem Werkstoff bestehen oder sie können wenigstens eine Schicht aus einem solchen Werkstoff aufweisen. Die Lichtstreuelemente 6 sind derart ausgebildet, dass sie an ihrer der Lichtscheibe 5 zugewandten Vorderseite eine weitgehend gleichmäßige, diffuse Lichtabstrahlung aufweisen.In the embodiment according to Fig. 1 and 2, the optical light scattering elements 6 have a material that causes diffuse light distribution, at least in a partial area arranged in the beam path of the light beam emitted by the reflector 4 assigned to them. The optical light scattering elements 6 can consist of this material over their entire wall thickness or they can have at least one layer of such a material. The light scattering elements 6 are designed in such a way that they have a largely uniform, diffuse light emission on their front side facing the light disk 5.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 weisen die optischen Lichtstreuelemente 6 an ihrer der Lichtscheibe zugewandten Lichtaustrittsfläche eine als Kissen-Optik ausgebildete Formgebung auf. Die Krümmung der Lichtstreuelemente &bgr; erzeugt die für die Leuchtfunktion der Leuchte 1 gewünschte Lichtverteilung. DieIn the embodiment according to Fig. 3, the optical light scattering elements 6 have a cushion-shaped design on their light exit surface facing the light disk. The curvature of the light scattering elements β produces the light distribution desired for the lighting function of the lamp 1. The
Lichtstreuelemente 6 können auch segmentiert sein, um verschiedene Krümmungen zu realisieren.Light scattering elements 6 can also be segmented to realize different curvatures.
In Fig. 1 bis 4 ist erkennbar, dass die Anordnungen, jeweils bestehend aus einer Lichtquelle 2, einem Reflektor 4 und einem Lichtstreuelement 6, dreidimensional in der Innenhöhlung eines Leuchtengehäuses 3 verteilt angeordnet sind. Dabei sind zueinander benachbarte Anordnungen seitlich voneinander beabstandet, so dass die Lichtstreuelemente 6 für einen Betrachter der Leuchte 1 im Dunklen als voneinander getrennte Leuchtflecken wahrnehmbar sind.In Fig. 1 to 4 it can be seen that the arrangements, each consisting of a light source 2, a reflector 4 and a light scattering element 6, are arranged three-dimensionally distributed in the inner cavity of a lamp housing 3. Neighboring arrangements are laterally spaced from one another so that the light scattering elements 6 can be perceived as separate light spots by an observer of the lamp 1 in the dark.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 sind die Lichtstreuelemente 6 durch optisch transparente Verbindungselemente 9 miteinander verbunden, die aus dem gleichen Werkstoff bestehen wie die Lichtstreuelemente 6. Die Verbindungselemente 9 sind etwa stabförmig ausgebildet und mit ihren einander abgewandten Stirnenden jeweils etwa mittig an ein Lichtstreuelement 6 optisch angekoppelt. Der Querschnitt der Verbindungselemente 9 ist kleiner als derjenige der Lichtstreuelemente 6. Wenigstens ein Lichtstreuelement 6 und/oder mindestens ein Verbindungselement 9 kann bunt eingefärbt sein.In the embodiment according to Fig. 4, the light scattering elements 6 are connected to one another by optically transparent connecting elements 9, which are made of the same material as the light scattering elements 6. The connecting elements 9 are approximately rod-shaped and are optically coupled with their opposite ends approximately centrally to a light scattering element 6. The cross section of the connecting elements 9 is smaller than that of the light scattering elements 6. At least one light scattering element 6 and/or at least one connecting element 9 can be colored.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 5 ist die Leuchte 1 als Scheinwerfer mit einem Abblendlicht 10, einem Fernlicht 11, einem Begrenzungslicht 12 und einem Blinker 13 ausgebildet.In the embodiment according to Fig. 5, the lamp 1 is designed as a headlight with a low beam 10, a high beam 11, a side light 12 and an indicator 13.
In Fig. 6 ist erkennbar, dass die Leuchte 1 auch eine Heckleuchte sein kann, die ein Schlusslicht 15, ein Bremslicht 15, einen Blinker 13, ein Rückfahrlicht und ein Nebelschlusslicht 16 aufweisen kann. Dabei weisen das Bremslicht 15, der Blinker 13 und das Rückfahrlicht 17In Fig. 6 it can be seen that the lamp 1 can also be a rear lamp, which can have a tail light 15, a brake light 15, a turn signal 13, a reversing light and a rear fog light 16. The brake light 15, the turn signal 13 and the reversing light 17
jeweils mehrere der Anordnungen, bestehend aus einer Lichtquelle 2, einem Reflektor 4 und einem Lichtstreuelement 6 auf.each have several of the arrangements consisting of a light source 2, a reflector 4 and a light scattering element 6.
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