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DE19850443B4 - Leuchte, insbesondere für Kraftfahrzeuge - Google Patents

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DE19850443B4 DE19850443A DE19850443A DE19850443B4 DE 19850443 B4 DE19850443 B4 DE 19850443B4 DE 19850443 A DE19850443 A DE 19850443A DE 19850443 A DE19850443 A DE 19850443A DE 19850443 B4 DE19850443 B4 DE 19850443B4
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Abstract

Leuchte, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit wenigstens einem Lichtleitstab (10), der eine oder mehrere stirnseitige Lichteintrittsflächen (12) und eine oder mehrere Lichtaustrittsflächen (14) entlang des Lichtleitstabes (10) aufweist, und mit einer oder mehreren, insbesondere als Leuchtdioden (18) ausgebildeten Lichtquellen (20),
wobei im Wesentlichen zwischen der Lichteintrittsfläche (12) und der Lichtaustrittsfläche (14) ein Abschnitt der Außenseite des Lichtleitstabes (10) als Lichtumlenkbereich (28) ausgebildet ist und eine Fläche (32) aufweist, die derart geneigt ist, dass sich der Querschnitt des Lichtleitstabes (10) ausgehend von der Lichteintrittsfläche (12) verjüngt, dadurch gekennzeichnet, dass
a) der Lichtumlenkbereich (28) von mehreren ebenen Flächen (32) gebildet wird oder
b) der Lichtumlenkbereich (28) von einer oder mehreren in Längsrichtung gekrümmten Flächen (32) gebildet wird.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Leuchte, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.
  • Leuchten mit Lichtleitstäben sind hinreichend bekannt. So ist z. B. aus der DE 41 29 094 A1 eine Signalleuchte für Kraftfahrzeuge bekannt, in welcher mehrere Lichtleitstäbe in paralleler Anordnung zueinander vorgesehen sind. In diese Lichtleitstäbe wird mittels einer Leuchtdiode am einen stirnseitigen Ende Licht eingestrahlt, welches sich über die Länge des Lichtleitstabes verteilt. Auf der der Lichtaustrittsfläche gegenüberliegenden Seite ist der Lichtleitstab mit einer Vielzahl von Prismen versehen, an denen die Lichtstrahlen in Richtung der Lichtaustrittsfläche umgelenkt werden. Ferner sind aus der EP 0 515 921 A2 Signalleuchten bekannt, die zum Einsetzen in einen Halte- oder Zuggriff einen gekrümmten Lichtumlenkbereicht mit reflektierenden Innenflächen aufweisen, der das Licht an die bekannten Prismen weiterleitet. Der Lichtumlenkbereich ist dabei so ausgestaltet, dass er in einen Halte- oder Zuggriff eingesetzt werden kann.
  • Die US 5 711 592 A zeigt eine Leuchte, bei denen sich der Querschnitt Im Lichtumlenkbereich verjüngt. Dadurch wird erreicht, dass eintretendes Licht zu einer der Lichtaustrittsfläche gegenüberliegenden Filteranordnung abgelenkt wird. Die Filteranordnung filtert ein bestimmtes Frequenzspektrum aus dem Lichts heraus und reflektiert ausschließlich Licht mit einem bestimmten Frequenzbereich in Richtung einer Lichtaustrittsfläche.
  • Es hat sich gezeigt, dass insbesondere bei längeren Lichtleitstäben, auch bei einem gekrümmten Sockel, die Lichtverteilung entlang des Lichtleitstabes nicht gleichmäßig ist und der Lichtleitstab insbesondere im Bereich des Lichteintritts hell ist, also eine hohe Leuchtdichte aufweist, die allmählich zu der der Lichteintrittsfläche gegenüberliegenden Seite hin abnimmt.
  • Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Leuchte bereitzustellen, die eine gleichmäßigere Leuchtdichte besitzt.
  • Diese Aufgabe wird bei einer Leuchte gelöst, die die Merkmale des Anspruchs 1 aufweist.
  • Die erfindungsgemäß ausgestaltete Leuchte weist also in einem Bereich, im Wesentlichen vor der Lichtaustrittsfläche, einen Lichtumlenkbereich auf, in welchem die auf diesen auftreffenden Lichtstrahlen in einen bezüglich der normalen Umlenkung ohne Lichtumlenkbereich zur Lichteintrittsfläche näher liegenden Abschnitt des Lichtleitstabes abgelenkt werden. Dieser Lichtumlenkbereich dient also dazu, die Lichtstrahlen, die vor der Lichtaustrittsfläche auf die Außenseite des Lichtleitstabes auftreffen derart abzulenken, dass diese in einen weiter vorne liegenden Abschnitt des Lichtleitstabes gelangen. Auf diese Weise wird der Abschnitt des Lichtleitstabes, der der Lichteintrittsfläche näher liegt, mit einer größeren Strahlendichte angestrahlt. Die Eintrittsstrahlen können nunmehr flacher einfallen so dass der Abschnitt des Lichtleitstabes, der der Lichteintrittsfläche entfernt liegt, mit einer höheren Strahlendichte angestrahlt wird. Auf diese Weise wird das austretende Licht wesentlich gleichmäßiger über die Länge des Lichtleitstabes verteilt.
  • Erfindungsgemäß ist die Fläche derart geneigt, dass sich der Querschnitt des Lichtleitstabes ausgehend von der Lichteintrittsfläche verjüngt. Auf diese Weise wird ein Abschnitt des eintretenden Lichtkegels ausgeblendet und in einen oder mehrere andere Bereiche des Lichtleitstabes reflektiert.
  • Dabei wird der Lichtumlenkbereich von einer oder mehreren gekrümmten Flächen gebildet. Diese Flächen können stetig gekrümmt sein, der Umlenkbereich kann jedoch auch eine Freiformfläche sein. Hierdurch wird die Möglichkeit geschaffen, dass Lichtstrahlen exakt in diejenigen Bereiche reflektiert werden, in denen die Strahlendichte zu niedrig ist. Die Fläche kann konvex und/oder konkav gekrümmt sein. Die konvex und konkav gekrümmten Bereiche können beliebig hintereinander liegen. Außerdem können sich gekrümmte und ebene Bereiche abwechseln. Die Krümmung liegt in Längsrichtung des Lichtleitstabes. Außerdem kann die gekrümmte Fläche zusätzlich geneigt sein.
  • Erfindungsgemäß wird der Lichtumlenkbereich alternativ von mehreren ebenen Flächen gebildet. Ebene Flächen haben den wesentlichen Vorteil, dass sie relativ einfach herstellbar sind und die Reflexion des dort auftretenden Lichts relativ einfach berechnet werden kann.
  • Erfindungsgemäß ist der Lichtumlenkbereich derart ausgebildet, dass das auf den Lichtumlenkbereich auftreffende Licht reflektiert wird. Das Licht kann also in einem anderen Bereich des Lichtleitstabes genutzt werden.
  • Eine Weiterbildung sieht vor, dass der Lichtumlenkbereich in mehrere Unterbereiche unterteilt ist. Diese Unterbereiche können so gewählt werden, dass das dort auftreffende Licht gezielt in die Bereiche des Lichtleitstabes reflektiert werden, die eine geringe Strahlendichte aufweisen oder wo die Leuchtdichte des Lichtleitstabes erhöht werden soll.
  • Erfindungsgemäß steht die Fläche unter einem Winkel zur Achse des Lichtleitstabes. Auf diese Weise wird das auf den Umlenkbereich auftreffende Licht stärker in Richtung der Achse reflektiert, d. h. das reflektierte Licht kann gezielt in bestimmte Bereiche des Lichtleitstabes gelenkt werden.
  • Eine andere Ausführungsform sieht vor, dass die Fläche unter einem Winkel zur Außenoberfläche des Lichtleitstabes steht. Auch bei diesem Ausführungsbeispiel kann durch die Winkellage der Fläche bzw. des Lichtumlenkbereichs das von diesem reflektierte Licht gezielt in dunklere Bereiche oder aufzuhellende Bereiche des Lichtleitstabes reflektiert werden.
  • Eine Weiterbildung sieht vor, dass die Außenseite des Lichtleitstabes nach dem Lichtumlenkbereich mit einer den Querschnitt des Lichtleitstabes vergrößernden Stufe versehen ist. Diese Ausgestaltung der Außenseite des Lichtleitstabes bewirkt eine Teilabschattung eines sich an den Lichtumlenkbereich anschließenden Abschnitts der Lichtaustrittsfläche. Mit dieser Stufe kann gezielt auf zu helle Abschnitte, in welcher die Strahlendichte zu hoch ist, eingewirkt werden, indem ein Teil dieser Strahlen über die Stufe abgeschattet und über den Lichtumlenkbereich in einen oder mehrere andere Abschnitte der Lichtaustrittsfläche reflektiert werden. Mit dem Lichtumlenkbereich werden also Strahlen gezielt in zu dunkle Abschnitte der Lichtaustrittsfläche reflektiert und mit der Stufe werden gezielt zu helle Abschnitte der Lichtaustrittfläche teilabgeschattet.
  • Bevorzugt entspricht die Höhe der Stufe der Querschnittsreduzierung des Lichtleitstabes im Lichtumlenkbereich. Somit weist der Lichtleitstab im Anschluss an die Stufe wieder seinen Ausgangsquerschnitt auf.
  • Vorteilhaft ist bzw. sind die Flächen des Lichtumlenkbereichs und/oder die Außenfläche der Stufe verspiegelt. Hierdurch wird eine optimale Reflexion des auf diese Bereiche auftreffenden Lichts erzielt.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist der Lichtleitstab gebogen und sind der Lichtumlenkbereich und/oder die Stufe an der Bogeninnenseite vorgesehen. Insbesondere bei gebogenen Lichtleitstäben, bei denen eine gleichmäßige Lichtverteilung relativ schwierig ist, kann sowohl über den Lichtumlenkbereich als auch über die Stufe ein Teil des eingestrahlten Lichtes exakt von zu hellen Bereichen in dunklere Bereiche umgelenkt werden.
  • Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnung bevorzugte Ausführungsbeispiele im Einzelnen beschrieben sind.
  • Dabei können die in der Zeichnung dargestellten und in den Ansprüchen sowie in der Beschreibung erwähnten Merkmale jeweils einzeln für sich oder in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein. In der Zeichnung zeigen:
  • 1 eine Draufsicht auf ein erstes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Lichtleitstabes;
  • 2 eine Draufsicht auf ein zweites Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Lichtleitstabes;
  • 3 eine Draufsicht auf einen Lichtleitstab gemäß dem Stand der Technik; und
  • 4 einen Querschnitt durch eine Leuchte mit einem eingesetzten gebogenen Lichtleitstab gemäß der Erfindung.
  • In der 1 ist mit dem Bezugszeichen 10 ein Lichtleitstab bezeichnet, der eine Lichteintrittsfläche 12 und eine Lichtaustrittsfläche 14 aufweist. Die der Lichteintrittsfläche 12 gegenüberliegende Fläche 16 könnte ebenfalls als Lichteintrittsfläche ausgebildet sein, sie ist jedoch beim dargestellten Ausführungsbeispiel verspiegelt. Das Licht wird von einer als Leuchtdiode 18 ausgeführter Lichtquelle 20 erzeugt, wobei die Lichtstrahlen kegelförmig von der Leuchtdiode 18 ausgehen und in den Lichtleitstab 10 eintreten.
  • Der Lichtaustrittsfläche 14 liegt ein Bereich 22 mit einer Vielzahl von Prismen 24 gegenüber. An diesen Prismen 24 werden die Lichtstrahlen 26 reflektiert und in Richtung der Lichtaustrittsfläche 14 umgelenkt. Dem Bereich 22 und somit der Lichtaustrittsfläche 14 vorgeschaltet befindet sich ein Lichtumlenkbereich 28, welcher dazu dient, einen Teil der Lichtstrahlen 30 derart umzulenken, dass sie in einen anderen Abschnitt des Bereiches 22 treffen. Dieser Lichtumlenkbereich 28, der Bereich 22 sowie die Fläche 16 sind an ihrer Außenseite verspiegelt, so dass die Lichtverluste auf ein Minimum begrenzt sind.
  • Der Lichtumlenkbereich 28 ist beim in der 1 dargestellten Ausführungsbeispiel als ebene Fläche ausgebildet und derart geneigt angeordnet, dass sich der Querschnitt des Lichtleitstabes 10 ausgehend von der Lichteintrittsfläche 12 in der Richtung der Fläche 16 verringert. Die Fläche 32 ist dabei sowohl gegenüber der Lichtaustrittsfläche 14, also in Bezug auf den Bereich 22 als auch zur Achse 34 des Lichtleitstabes 10 geneigt angeordnet.
  • Beim Ausführungsbeispiel der 2 besteht der Lichtumlenkbereich 28 aus zwei Unterbereichen 36 und 38, wobei der Unterbereich 36 als ebene Fläche und der Unterbereich 38 als gekrümmte Fläche ausgebildet sind. Auf diese Weise können die auf den Lichtumlenkbereich 28 auftreffende Lichtstrahlen 30 gezielt in jene Bereiche des Lichtleitstabes 10 reflektiert werden, in denen die Strahlendichte zu gering ist. Der Übergang vom einen Unterbereich in den anderen Unterbereich kann dabei auch stetig erfolgen. Der Lichtumlenkbereich 28 kann jedoch auch als Freiformfläche ausgebildet sein.
  • In der 3 ist ein Lichtleitstab 1 gemäß dem Stand der Technik dargestellt, der ebenfalls eine Lichteintrittsfläche 2 und eine Lichtaustrittsfläche 3 aufweist. Der Lichtaustrittsfläche 3 gegenüberliegend sind ebenfalls Prismen 4 zugeordnet, die von den von einer Leuchtdiode 5 ausgehenden Lichtstrahlen 6 angestrahlt werden. Eine Korrektur der Strahlendichte erfolgt bei diesem Lichtleitstab 1 jedoch nicht.
  • In der 4 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, wobei hier in einer insgesamt mit 40 bezeichneten Leuchte ein gebogener Lichtleitstab 10 angeordnet ist. Die Prismen 24 befinden sich bei diesem Lichtleitstab 10 auf der Bogeninnenseite und die Lichtaustrittsfläche 14 auf der Bogenaußenseite. Es ist deutlich erkennbar, dass der der Lichteintrittsfläche 12 zugewandte Abschnitt 42 mit wesentlich mehr Licht beaufschlagt wird, d. h. eine höhere Strahlendichte aufweist, und dieser Abschnitt 42 von einem Abschnitt 44 gefolgt wird, der eine geringere Strahlendichte besitzt. Dies ist dadurch bedingt, dass der Lichtleitstab 10 gebogen ist und deshalb ein Großteil der von der Leuchtdiode 18 ausgesandten Lichtstrahlen 26 auf einen Abschnitt 46, der der Lichtaustrittsfläche 14 vorgelagert ist, auftreffen. Bevorzugt ist dieser Abschnitt 46 an seiner Außenfläche verspiegelt. Von diesem Abschnitt 46 werden die Lichtstrahlen in Richtung des Abschnitts 42 reflektiert und gelangen daher kaum in den Abschnitt 44. Der Abschnitt 42 erscheint daher heller als der Abschnitt 44.
  • Auch bei diesem Ausführungsbeispiel ist dem Bereich 22 und somit dem Abschnitt 42 und der Lichtaustrittsfläche 14 der Lichtumlenkbereich 28 als ebene Fläche vorgelagert, an welchem die Lichtstrahlen 30 derart abgelenkt werden, dass sie, wiederum reflektiert an der Lichtaustrittsfläche 14, in den Abschnitt 44 gelenkt werden. Auf diese Weise wird der Abschnitt 44 wesentlich besser ausgeleuchtet.
  • In der 4 schließt sich an den Lichtumlenkbereich 28 außerdem eine Stufe 48 an, die eine Teilabschattung des Abschnitts 42 bewirkt. Aufgrund dieser Stufe 48 wird ein Teil der in Richtung des Abschnitts 42 gerichteten Lichtstrahlen ausgeblendet. Dies bewirkt, dass sich die Strahlendichte des Abschnitts 42 verringert und dadurch dieser Abschnitt 42 geringfügig abgedunkelt wird.
  • In den Ausführungsbeispielen der 1 und 2 ist die Stufe 48 ebenfalls vorgesehen.
  • Zusammenfassend kann festgestellt werden, dass über den Lichtumlenkbereich 28 der Abschnitt 44 aufgehellt und über die Stufe 48 der Abschnitt 42 abgedunkelt wird. Auf diese Weise wird eine gleichmäßigere Ausleuchtung des gebogenen Lichtleitstabes 10 gemäß 4 sowie der Lichtleitstäbe 10 der 1 und 2 erzielt.

Claims (11)

  1. Leuchte, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit wenigstens einem Lichtleitstab (10), der eine oder mehrere stirnseitige Lichteintrittsflächen (12) und eine oder mehrere Lichtaustrittsflächen (14) entlang des Lichtleitstabes (10) aufweist, und mit einer oder mehreren, insbesondere als Leuchtdioden (18) ausgebildeten Lichtquellen (20), wobei im Wesentlichen zwischen der Lichteintrittsfläche (12) und der Lichtaustrittsfläche (14) ein Abschnitt der Außenseite des Lichtleitstabes (10) als Lichtumlenkbereich (28) ausgebildet ist und eine Fläche (32) aufweist, die derart geneigt ist, dass sich der Querschnitt des Lichtleitstabes (10) ausgehend von der Lichteintrittsfläche (12) verjüngt, dadurch gekennzeichnet, dass a) der Lichtumlenkbereich (28) von mehreren ebenen Flächen (32) gebildet wird oder b) der Lichtumlenkbereich (28) von einer oder mehreren in Längsrichtung gekrümmten Flächen (32) gebildet wird.
  2. Leuchte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Lichtumlenkbereich (28) derart ausgebildet ist, dass das auf den Lichtumlenkbereich (28) auftreffende Licht reflektiert wird.
  3. Leuchte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Lichtumlenkbereich (28) in mehrere Unterbereiche (36, 38) unterteilt ist.
  4. Leuchte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer ebenen Fläche (32) diese unter einem Winkel zur Achse (34) des Lichtleitstabes (10) steht.
  5. Leuchte nach Anspruch 1 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer ebenen Fläche (32) diese unter einem Winkel zur Außenoberfläche des Lichtleitstabes (10) steht.
  6. Leuchte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer gekrümmten Fläche (32) die Krümmung konvex und/oder konkav ist.
  7. Leuchte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fläche (32) zusätzlich in Umfangsrichtung des Lichtleitstabes geneigt ist.
  8. Leuchte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenseite des Lichtleitstabes (10) nach dem Lichtumlenkbereich (28) mit einer den Querschnitt des Lichtleitstabes vergrößernden Stufe (48) versehen ist.
  9. Lichtleitstab nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Höhe der Stufe (48) der Querschnittsreduzierung des Lichtleitstabes (10) im Umlenkbereich (28) entspricht.
  10. Leuchte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fläche (32) des Lichtumlenkbereichs (28) und/oder die Außenfläche der Stufe (48) verspiegelt ist bzw. sind.
  11. Leuchte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Lichtleitstab (10) gebogen ist und der Lichtumlenkbereich (28) und/oder die Stufe (48) an der Bogeninnenseite vorgesehen sind.
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