[0001] Die Erfindung betrifft eine Leuchte, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit wenigstens
einem Lichtleitstab, der eine oder mehrere stirnseitige Lichteintrittsflächen und
eine oder mehrere Lichtaustrittsflächen insbesondere entlang des Lichtleitstabes aufweist,
und mit einer oder mehreren, insbesondere als Leuchtdioden ausgebildeten Lichtquellen.
[0002] Leuchten mit Lichtleitstäben sind hinreichend bekannt. So ist z.B. aus der DE 41
29 094 A1 eine Signalleuchte für Kraftfahrzeuge bekannt geworden, 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 Lichtaustrittefläche umgelenkt werden.
[0003] Es hat sich gezeigt, dass insbesondere bei parallel nebeneinander angeordneten Lichtleitstäben
darauf geachtet werden muss, dass die Lichteintrittsflächen in einer Ebene liegen.
Dann können nämlich die einzelnen Lichtquellen, insbesondere die Leuchtdioden, auf
einer gemeinsamen Leiterplatte angeordnet werden, wodurch der konstruktive und Montageaufwand
auf ein Minimum reduziert werden.
[0004] Es sind jedoch auch Leuchten bekannt, bei denen zwar parallel nebeneinander angeordnete
Lichtleitstäbe eingesetzt werden, bei denen die Lichteintrittsflächen jedoch nicht
in einer Ebene liegen, sondern seitlich versetzt sind, da dies von der Form der Leuchte
gefordert wird. Bei diesen Leuchten, z.B. mit trapezförmigem oder parallelogrammförmigem
Leuchtenglas, können die einzelnen Lichtquellen nicht an einer gemeinsamen Platine
befestigt werden, da diese dann stufenförmig ausgeführt sein müsste. Die einzelnen
Lichtquellen werden daher jeweils auf einer eigenen Platine befestigt, und das Leuchtengehäuse
muss für jede Platine mit einer Aufnahme bzw. Halterung für die Platine versehen werden.
Diese Ausgestaltung ist sowohl konstruktiv als auch hinsichtlich des Montageaufwandes
aufwendig und damit auch kostenintensiv.
[0005] Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Leuchte bereitzustellen, die
konstruktiv einfach und schnell zu montieren ist. Insbesondere sollen die Lichtleitstäbe
zwar parallel zueinander angeordnet sein, die Lichteintrittsflächen jedoch nicht in
einer Ebene sondern stufenförmig versetzt zueinander liegen.
[0006] Diese Aufgabe wird bei einer Leuchte der eingangs genannten Art erfindungsgemäss
dadurch gelöst, dass die Lichteintrittsfläche gegenüber der Längsachse des Lichtleitstabes
geneigt ist.
[0007] Durch die Neigung der Lichteintrittsfläche des Lichtstabes gegenüber dessen Längsachse
wird bewirkt, dass die auf die Lichteintrittsfläche auftreffenden Lichtstrahlen nicht
nur gebrochen sondern die gebrochenen Strahlen auch in Neigungsrichtung zusätzlich
abgelenkt werden. Mit anderen Worten bedeutet dies, dass die von der Lichtquelle ausgehenden
Lichtstrahlen aufgrund der Neigung der Lichteintrittsfläche zusätzlich in diese Neigungsrichtung
abgelenkt werden. Hierdurch kann gezielt in den Strahlenverlauf der Lichtstrahlen
innerhalb des Lichtleitstabes eingegriffen werden. Die erfindungsgemäße Leuchte kann
als Signalleuchte, als Innenlichtmodul, als Fahrzeugbegrenzungsleuchte oder als Fahrzeugbeleuchtungsanwendung
verwendet werden.
[0008] Bei der oben genannen Leuchte bedingen die geometrische Anordnung der Lichtleitstäbe
eine nicht ebene Anordnung der Lichtaustrittsflächen und es wird ein einfacher Aufbau
vorgeschlagen, der die Aufnahme und die Kontaktierung der den Lichtleitstäben zugeordneten
Lichtquellen in einer Ebene ermöglicht und somit z.B. die Nutzung einer einfachen
Platine erlaubt. Dies führt dazu, dass der Aufbau trotzdem konstruktiv einfach und
die Leuchte schnell zu montieren und kostengünstig ist.
[0009] Bei einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Achse des Lichtkegels der Lichtquelle
und/oder die Zentralachse der Lichtquelle gegenüber der Längsachse des Lichtleitstabes
geneigt ist. Auf diese Weise wird eine weitere Möglichkeit geschaffen, den Verlauf
der Lichtstrahlen innerhalb des Lichtleitstabes zu verändern. Bei dieser Möglichkeit
wird jedoch aufgrund der Neigung der Lichtquelle die Richtung der auf die Lichteintrittsfläche
auftreffenden Strahlen verändert.
[0010] Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Neigung der Lichteintrittsfläche
und die Neigung der Lichtquelle so gewählt sind, dass die Lichtstrahlen innerhalb
des Lichtleitstabes wenigstens so verlaufen wie bei herkömmlichen Lichtleitstäben,
die normal angestrahlt werden. Auf diese Weise kann die Lichtquelle geneigt, d.h.
schräg angeordnet werden, wobei der Verlauf der Lichtstrahlen innerhalb des Lichtleitstabes
durch die Neigung der Lichteintrittsfläche korrigiert wird. Aufgrund der Neigung der
Lichtquellen kann jedoch auch die Platine, auf der sich die Lichtquelle bzw. die Lichtquellen
befinden, geneigt angeordnet sein. Somit ist es nicht erforderlich, dass die Lichteintrittsflächen
aller Lichtleitstäbe in einer Ebene senkrecht zur Stablängsachse liegen. Vielmehr
können die Enden der Lichtleitstäbe der Neigung der Platine folgen, so dass aufgrund
dieser Ausrichtung der Lichtleitstäbe z.B. auch trapezförmige Heckleuchten optimal
ausgeleuchtet werden können, ohne dass für jede einzelne Lichtquelle eine separate
Platine verwendet werden muss.
[0011] Bevorzugt sind die Neigungsrichtungen der Lichteintrittsflächen und der Achse des
Lichtkegels der Lichtquellen gegenüber der Längsachse des Lichtleitstabes einander
entgegengesetzt. Ist z.B. die Lichteintrittsfläche nach rechts geneigt, dann ist die
zugehörige Lichtquelle nach links geneigt. Hierdurch wird bewirkt, dass die Lichtstrahlen
innerhalb des Lichtleitstabes keine oder nur geringfügige Richtungsänderungen erfahren.
[0012] Bei einer Lichtquelle, die z.B. paralleles Licht abstrahlt, kann der Zusammenhang
zwischen dem Winkel Ó, um den die Abstrahlrichtung der Lichtquelle geneigt ist, und
dem Winkel β, um den die Einkoppelfläche des Lichtleiters geneigt ist, wobei der weitere
Verlauf des Lichtstrahles innerhalb des Lichtleiters durch den Winkel τ festgelegt
wird, mit der folgenden Formel beschrieben werden: wobei hier ist
- n1:
- Brechungsindex Medium 1 (z.B. Luft)
- n2:
- Brechungsindex Medium 2 (z.B. Lichtleiter)
- Ó:
- Winkel zwischen einfallendem Lichtstrahl und der Horizontale
- τ:
- Winkel zwischen Lichtstrahl im Lichtleiter und der Horizontale
- β:
- Winkel der Eintrittsfläche
[0013] Die Erfindung sieht also eine Anordnung von ein oder mehreren Lichtleitstäben vor,
wobei eine Ausgestaltung der jeweiligen Lichteintrittsflächen vorgeschlagen wird,
die es erlaubt, die den Lichtleitstäben zugeordneten Lichtquellen in einer Ebene anzuordnen,
um so z.B. mit einer einzigen, ebenen Platine auszukommen. Besitzen die einzelnen
Lichtleitstäbe mehrere Einkoppelflächen, z.B. auf der gegenüberliegenden Seite, kann
nach dem gleichen Prinzip verfahren werden.
[0014] Bei einem Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass die Lichteintrittsflächen der
nebeneinander angeordneten Lichtleitstäbe eine Art Sägezahnprofil bilden. Dies ist
dadurch bedingt, dass die Richtung der Neigung der Lichteintrittsflächen entgegen
der Richtung der Neigung der Lichtquellen ist.
[0015] Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen
sowie der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnung ein
besonders bevorzugtes Ausführungsbeispiel im einzelnen beschrieben ist. 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. Dabei zeigen:
- Fig. 1:
- eine Seitenansicht auf mehrere nebeneinander angeordnete Lichtleitstäbe hinter einem
andeutungsweise dargestellten, trapezförmigen Leuchtenglas;
- Fig. 2:
- einen Schnitt II-II durch den untersten Lichtleitstab gemäss Fig. 1.
[0016] In der Fig. 1 sind drei insgesamt mit 10 bezeichnete Lichtleitstäbe dargestellt,
wobei die Lichtleitstäbe 10 übereinander angeordnet sind und jeweils eine Lichteintrittsfläche
12 aufweisen, die am einen stirnseitigen Ende vorgesehen ist. Dem Betrachter zugewandt,
weisen die Lichtleitstäbe 10 jeweils eine Lichtaustrittsfläche 14 auf, die sich hinter
einem trapezförmigen Leuchtenglas 16, welches mit gestrichelten Linien lediglich andeutungsweise
dargestellt ist, befinden. Den Lichteintrittsflächen 12 zugeordnet sind jeweils eine
Lichtquelle 18, die von einer Leuchtdiode 20 verkörpert wird. Diese Leuchtdioden 20
sind auf einer einzigen Platine 22 angeordnet, wobei die Platine 22 gegenüber der
Vertikalrichtung um den Winkel Ó geneigt angeordnet ist. Dabei verläuft die Platine
22 in etwa parallel zur benachbarten Seitenkante 24 des Leuchtenglases 16.
[0017] Die Leuchtdioden 20 strahlen jeweils die zugeordnete Lichteintrittsfläche 12 des
jeweiligen Lichtleitstabes 10 an, wobei die Lichteintrittsfläche 12 ebenfalls geneigt
ist. Die Neigungsrichtung verläuft dabei jedoch entgegengesetzt zur Neigungsrichtung
der Platine 22. Die Lichteintrittsflächen 12 sind also um den Winkel β gegenüber der
Vertikalen geneigt. Dies führt dazu, dass die Lichtstrahlen der Leuchtdioden 20, die
z.B. kegelförmig abgestrahlt werden, an der Lichteintrittsfläche 12 derart gebrochen
werden, dass die Kegelachse 32 der Lichtkegel im wesentlichen parallel zur Längsachse
30 des Lichtleitstabes 10 verläuft. Dies bedeutet, dass trotz der geneigten Anordnung
der Platine 22 der Strahlenverlauf innerhalb der Lichtleitstäbe 10 ähnlich zu dem
ist, wie wenn die Lichtleitstäbe 10 bei vertikalen Lichteintrittsflächen 12 mit dazu
parallel angeordneten Lichtquellen 18 angestrahlt werden.
[0018] Auf diese Weise kann die Lage der Lichtleitstäbe 10 derart geändert werden, insbesondere
können die Lichtleitstäbe 10 derart parallel zueinander verschoben werden, dass nicht
nur rechteckförmige sondern auch parallelogrammförmige und trapezförmige Leuchtengläser
16 optimal ausgeleuchtet werden können. Die von der Leuchtdiode 20 ausgesandten und
innerhalb des Lichtleitstabes 10 verlaufenden Lichtstrahlen 26 (Fig. 2) werden gleichmässig
über die gesamte Länge des Lichtleitstabes 10 verteilt und derart gebrochen, dass
sie auf an den der Lichtaustrittsfläche 14 gegenüberliegenden Seite vorgesehene Prismen
28 auftreffen und von dort in Richtung der Lichtaustrittsfläche 14 umgelenkt werden.
[0019] Bei einer derartigen Anordnung der Lichtleitstäbe 10 können die einzelnen Leuchtdioden
20 auf einer einzigen Platine 22 befestigt, insbesondere aufgelötet, werden, so dass
lediglich eine einzige Platine 22 erforderlich ist, die relativ schnell montiert bzw.
im Bedarfsfalle ausgewechselt werden kann. Stufenförmige Platinen oder dreieckförmige
Haltesockel für die Lichtquellen 18 sind somit nicht mehr erforderlich.
1. Leuchte, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit wenigstens einem Lichtleitstab (10),
der eine oder mehrere stirnseitige Lichteintrittsflächen (12) und eine oder mehrere
Lichtaustrittsflächen (14) aufweist, und mit einer oder mehreren, insbesondere als
Leuchtdioden (20) ausgebildeten Lichtquellen (18), dadurch gekennzeichnet, dass die Lichteintrittsfläche (12) gegenüber der Längsachse (30) des Lichtleitstabes
(10) geneigt ist.
2. Leuchte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Achse (32) des Lichtkegels
der Lichtquelle (18) gegenüber der Längsachse (30) des Lichtleitstabes (10) geneigt
ist.
3. Leuchte nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Neigungsrichtungen
der Lichteintrittsflächen (12) und der Achse (32) des Lichtkegels gegenüber der Längsachse
(30) des Lichtleitstabes (10) einander entgegengesetzt sind.
4. Leuchte nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Neigungsrichtungen
der Lichteintritteflächen (12) und der Achse (32) des Lichtkegels gegenüber der Längsachse
(30) des Lichtleitstabes (10) einander gleichgesetzt sind.
5. Leuchte nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem Neigungswinkel (Ó)
der Achse (32) der Lichtquelle der Neigungswinkel (β) der Lichteintrittsfläche (12)
und deren geometrische Form derart bemessen sind, dass die Winkel der Lichtstrahlen
im Lichtleiter gleich oder ähnlich zu denen sind, die bei einer senkrechten Einspeisung
in eine vertikale Lichteintrittsfläche (12) auftreten.
6. Leuchte nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem Neigungswinkel (Ó)
der Achse (32) der Lichtquelle der Neigungswinkel (β) der Lichteintrittsfläche (12)
derart bemessen ist, dass die Lichtstrahlen im Lichtleiter einen bestimmten Verlauf
aufzeigen, welcher sich durch verschiedene Anforderungen an die Lichtverteilung ergibt.
7. Leuchte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere
Lichtleitstäbe (10) nebeneinander angeordnet sind, deren Lichteintrittsflächen (12)
derart zueinander angeordnet sind, dass die den einzelnen Lichtleitstäben (10) zugeordneten
Lichtquellen (18) in einer Ebene liegen.
8. Leuchte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die
Lichteintrittsflächen (12) der nebeneinander angeordneten Lichtleitstäbe (10) eine
Art Sägezahnprofil bilden.
9. Leuchte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die
geneigte Lichteintrittsfläche (12) eine beliebige geometrische Form aufweist.
10. Leuchte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der
Querschnitt des Lichtleitstabes (10) rund oder rechteckig ist.