[0001] Die Erfindung betrifft eine Fahrzeugleuchte, insbesondere Seitenblinkleuchte für
Kraftfahrzeuge, gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.
[0002] Eine derartige Fahrzeugleuchte ist aus dem deutschen Gebrauchsmuster 297 20 060 bekannt,
die als seitlich an einem Kraftfahrzeug angebrachte Blinkleuchte Verwendung finden
soll, bei der neben der Lichtabstrahlung in Fahrzeugquerrichtung auch eine Abstrahlung
in Fahrzeuglängsrichtung insbesondere nach hinten aber auch nach vorne erforderlich
ist.
[0003] Dabei tritt das Problem auf, das von den als Lichtquelle verwendeten Leuchtdioden
abgegebene Licht in einen nahezu 180° umfassenden Raumwinkel aus einem becherförmigen
Gehäuse heraus auszustrahlen, dessen im wesentlichen ebene Lichtaustrittsöffnung in
einer in Fahrzeugquerrichtung weisenden, ebenfalls im wesentlichen ebenen Karosserieoberfläche
liegt und durch eine im wesentlichen flache Lichtaustrittsscheibe überdeckt wird.
[0004] Ein ähnliches Problem kann auch bei anderen Fahrzeugleuchten auftreten, die nicht
als Seitenblinkleuchten Verwendung finden. Dabei kann beispielsweise die durch das
becherförmige Gehäuse eigentlich vorgegebene Hauptabstrahlrichtung auch in Fahrtrichtung
nach vorne oder nach hinten weisen und eine zusätzliche Lichtabstrahlung in einer
oder beiden Querrichtungen erforderlich sein.
[0005] Zur Lösung dieses Problems sieht der Stand der Technik vor, eine Vielzahl von Leuchtdioden
jeweils auf getrennten Trägerplatinen anzuordnen, die zu der zur Ebene der Lichtaustrittsöffnung
senkrechten Gehäuse-Hauptachse unter einem spitzen Winkel so geneigt sind, daß sie
schräg nach außen vorspringende Rampen bilden, an deren über die Lichtaustrittsöffnung
hinaus vorragenden, freien Ende jeweils eine Leuchtdiode so montiert ist, daß sich
die Hauptachse des von ihr abgegebenen Lichtbündels in etwa senkrecht zur schrägen
Verlaufsrichtung der Rampe erstreckt. Wenigstens eine weitere Leuchtdiode ist so angeordnet,
daß die Hauptachse des von ihr abgegebenen Lichtbündels in etwa parallel zur Gehäuse-Hauptachse
verläuft. Durch eine entsprechende Ausrichtung der Rampen geben dann die auf ihnen
angeordneten Leuchtdioden Licht im wesentlichen in Fahrtrichtung schräg nach hinten
ab, während die Abstrahlrichtung der zuletzt genannten wenigstens einen Leuchtdiode
quer zur Fahrtrichtung verläuft. Um mit dieser Anordnung auch in Fahrtrichtung nach
vorne Licht abgeben zu können, ist eine weitere Gruppe von Rampen mit darauf montierten
Leuchtdioden erforderlich, die eine zu den anderen Rampen entgegengesetzte Orientierung
aufweisen.
[0006] Nachteilig an dieser bekannten Anordnung ist der außerordentlich komplexe Aufbau
der die verschiedenen Leuchtdioden tragenden Platinen, die individuell abgestützt
auf einer Grundplatine montiert werden müssen, um die Verdrahtung der Leuchtdioden
zu bewerkstelligen.
[0007] Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Fahrzeugleuchte der eingangs
genannten Art so weiterzubilden, daß sie auf wesentlich einfachere und kostengünstigere
Weise hergestellt werden kann.
[0008] Zur Lösung dieses Problems sieht die Erfindung die im Anspruch 1 niedergelegten Merkmale
vor.
[0009] Dadurch, daß vor jede Leuchtdiode ein prismatisches Element so gesetzt ist, daß das
von der Leuchtdiode kommende und durch eine erste Grenzfläche eintretende Licht auf
eine gegen den Hauptstrahl des Lichtbündels geneigte, zweite Grenzfläche trifft, durch
die zumindest ein Teil des Lichtbündels durch Reflexion abgelenkt wird, kann das Licht
dieser Leuchtdiode unter einem bezüglich der ursprünglichen Emissionsrichtung großen
Winkel abgestrahlt werden, wenn es durch eine dritte Grenzfläche hindurch aus dem
prismatischen Elementen wieder austritt. Damit ist es aber nicht mehr erforderlich,
die Leuchtdioden auf schräg nach außen vorstehenden Rampen zu montieren, um eine von
der Gehäuse-Hauptachse stark abweichende Licht-Emissionsrichtung zu erzielen. Insbesondere
kann durch unterschiedliche Ausrichtung von verschiedenen prismatischen Elementen,
die verschiedenen Leuchtdioden zugeordnet sind, eine Abstrahlung in beliebige quer
zur Gehäuse-Hauptachse verlaufende Richtungen, gegebenenfalls auch eine Rundum-Abstrahlung
erzielt werden.
[0010] Für die eingangs genannten Seitenblinkleuchte bedeutet dies, daß mit einem sehr einfachen
Aufbau eine Abstrahlung nicht nur in Fahrzeugquerrichtung sondern auch in Fahrtrichtung
nach vorne und hinten möglich ist.
[0011] Die zu mehreren Leuchtdioden gehörenden, mehreren prismatischen Elemente können einstückig
miteinander verbunden sein und somit eine Zwischenlichtscheibe bilden, die zwischen
einer sämtliche Leuchtdioden tragenden ebenen Platine, die eine besonders einfache
Verdrahtung und Stromversorgung der Leuchtdioden ermöglicht, und der im wesentlichen
parallel zu dieser Platine verlaufenden Lichtaustrittsscheibe angeordnet ist.
[0012] Um eine Lichtabstrahlung in Richtungen zu ermöglichen, die mit der Gehäuse-Hauptachse
einen Winkel von nahezu 90° einschließen, ragen bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform
die prismatischen Elemente zumindest mit ihren Spitzen über die Lichtaustrittsöffnung
nach außen vor und werden von einer nach außen konvex gewölbten Lichtaustrittsscheibe
überdeckt.
[0013] Durch unterschiedliche Ausgestaltung der drei Grenzflächen der prismatischen Elemente,
mit denen das durch sie jeweils hindurch tretende Lichtbündel in Wechselwirkung kommt,
können unterschiedlichste Licht- und Intensitätsverteilungen erzielt werden.
[0014] Diese und weitere vorteilhafte Ausgestaltungen einer erfindungsgemäßen Fahrzeugleuchte
sind in den Unteransprüchen niedergelegt.
[0015] Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme
auf die Zeichnung beschrieben: in dieser zeigen:
- Figur 1
- eine schematisierte Schnittansicht durch eine erfindungsgemäße Fahrzeugleuchte, die
mehrere Leuchtdioden umfaßt, von denen jeder jeweils ein prismatisches Element zugeordnet
ist, das eine von den übrigen prismatischen Elementen unterschiedliche Funktion besitzt,
und
- Figur 2
- in stark vergrößertem Maßstab die linke Leuchtdiode aus Figur 1 mit dem zugehörigen
prismatischen Element.
[0016] In Figur 1 ist in schematischer Weise eine erfindungsgemäße Fahrzeugleuchte 1. wiedergegeben,
die ein becherförmiges Gehäuse 2 aufweist, das einen Gehäuseboden 3, eine in etwa
senkrecht zum Gehäuseboden 3 verlaufende und dessen Umfang umschließende Gehäusewand
4, einen sich an den oberen Rand der Gehäusewand 4 anschließenden und diesen ringförmig
umgebenden Montageflansch 5 sowie eine mit dem Außenrand 6 des Montageflansches 5
in dichter Weise verbundene und das Gehäuse nach außen hin verschließende Lichtaustrittsscheibe
7 umfaßt. Der obere Rand der Gehäusewand 4 definiert eine Lichtaustrittsöffnung 8,
von der die Lichtaustrittsscheibe 7 aufgrund ihrer flachen, kuppelförmigen Wölbung
in Richtung der sowohl zum Gehäuseboden 3 als auch zur Lichtaustrittsscheibe 7 in
etwa senkrecht verlaufenden Gehäuse-Hauptachse HA einen Abstand besitzt.
[0017] Das Gehäuse 2 ist von außen her in eine. Karosserieöffnung 10 so eingesetzt, daß
der Montageflansch 5 an der Außenseite des Karosserieblechs 11 flach anliegt. Die
Befestigungsmittel für die Fahrzeugleuchte 1 sowie die zum Abdichten der Karosserieöffnung
10 erforderlichen Dichtmittel sind der besseren Übersichtlichkeit halber nicht dargestellt.
Dem Fachmann ist jedoch klar, wie solche Mittel ausgebildet sind und in Verbindung
mit einer erfindungsgemäßen Fahrzeugleuchte 1 zum Einsatz kommen können.
[0018] Im Inneren des'Gehäuses 2 sind vier auf einer gemeinsamen Trägerplatine 14 montierte
Leuchtdioden 15 dargestellt, die so angeordnet sind, daß sich die Haupt- oder Zentralachsen
der von ihnen emittierten, divergierenden Lichtbündel in etwa parallel zueinander
und zur Hauptachse HA des Gehäuses 2 erstrecken. Jeder der Leuchtdioden 15 ist ein
prismatisches Element 17 bis 20 zugeordnet. Die dargestellten prismatischen Elemente
17 bis 20 besitzen unterschiedliche optische Eigenschaften, so daß sie das von der
jeweils zugehörenden Leuchtdiode 15 abgestrahlte Lichtbündel in unterschiedlicher
Weise beeinflussen, wie dies im folgenden noch genauer erläutert wird. Es sei darauf
hingewiesen, daß im allgemeinen nicht derart unterschiedliche prismatische Elemente
in ein und derselben Fahrzeugieuchte zum Einsatz kommen, obwohl dies prinzipiell möglich
ist. Die prismatischen Elemente 17 bis 20 sind durch flache Verbindungsstege miteinander
verbunden, so daß sie eine einstückige Zwischenlichtscheibe 21 bilden. Diese Zwischenlichtscheibe
21 dies im inneren des Gehäuses 2 unterhalb des die Lichtaustrittsöffnung 8 bildenden
Gehäuserandes in etwa parallel zu diesem so angeordnet, daß die Spitzen der prismatischen
Elemente 17 bis 20 über ihn hinaus, d. h. durch die Lichtaustrittsöffnung 8 hindurch
nach außen bis knapp unter die gewölbte Lichtaustrittsscheibe 7 vorstehen.
[0019] Jede der Leuchtdioden 15 besitzt eine halbkugelige, transparente Kuppel 22, aus der
das von der Leuchtdiode erzeugte Licht als divergierendes Bündel austritt. Wie man
insbesondere der Figur 2 entnimmt, weist jedes der prismatischen Elemente 17 bis 20
an seiner der zugehörigen Leuchtdiode 15 zugewandten Seite einen napfartige Vertiefung
24 auf, in welche die Kuppel 22 der Leuchtdiode 15 hinein ragt. Die Bodenfläche einer
jeden napfartigen Vertiefung 24 bildet eine erste Grenzfläche 26, durch die hindurch
das von der Leuchtdiode 15 kommende Lichtbündel in das Innere des transparenten prismatischen
Elementes 17 bis 20 eintritt.
[0020] Bei den dargestellten Ausführungsformen verschiedener prismatischer Elemente 17 bis
20 ist die erste Grenzfläche 26 jeweils als Sammellinse so ausgebildet, daß sie das
von der zugehörigen Leuchtdiode 15 kommende, divergente Lichtbündel parallelisiert.
Dies ist eine besonders bevorzugte Ausführungsform. Alternativ hierzu kann die als
Sammellinse wirkende erste Grenzfläche den Öffnungswinkel des Lichtbündels aber auch
nur verringern oder sogar ein konvergentes Lichtbündel erzeugen. Gewünschten Falls
kann die erste Grenzfläche auch eben, d. h. optisch inaktiv oder so ausgebildet sein,
daß sie die Divergenz des durch sie hindurch tretenden Lichtbündels noch vergrößert.
[0021] Nach dem Durchtritt durch die erste Grenzfläche 26 gelangt das Lichtbündel zu einer
zweiten, ebenen Grenzfläche 28, die gegen die Hauptachse des Lichtbündels geneigt
ist und an der das Lichtbündel zumindest teilweise reflektiert wird.
[0022] Dies kann entweder durch Totalreflexion (prismatisches Element 17) oder dadurch erreicht
werden, daß die zweite Grenzfläche 28 auf der Außenseite eine Spiegelschicht trägt,
die, wie dies in Figur 1 für das prismatische Element 18 dargestellt ist, teildurchlässig
ist (Spiegelschicht 30), oder wie bei den prismatischen Elementen 19 und 20 als vollständiger
Spiegel wirkt Spiegelschichten 31 bzw. 32). Allerdings erstreckt sich beim prismatischen
Element 20 die Spiegelschicht 32 nur über einen Teil des Bündelquerschnitts, so daß
der in Figur 1 rechts liegende Teil des betreffenden Lichtbündels durch die zweite
Grenzfläche 28 des prismatischen Elementes 20 geradlinig und praktisch ungeschwächt
hindurch tritt.
[0023] Da bei der für das prismatische Element 17 dargestellten Totalreflexion der Grenzwinkel
auch vom Brechungsindex des für das prismatische Element verwendeten Materials abhängt,
kann durch geeignete Auswahl aus Materialien mit unterschiedlichen Brechungsindizes
der Neigungswinkel der zweiten Grenzfläche 28 und damit der Umlenkwinkel des Lichtbündels
innerhalb weiter Grenzen gewählt werden.
[0024] Das von der zweiten Grenzfläche 28 eines jeden prismatischen Elementes 17 bis 20
reflektierte Licht tritt aus dem prismatischen Element durch eine dritte Grenzfläche
34 aus, die, wie dies für die prismatischen Elemente 17 und 18 dargestellt ist, eine
optisch wirksame Struktur 35 aufweist, die bei den gezeigten Beispielen die Wirkung
einer Streuscheibe besitzt. Es können hier aber auch andere optisch wirksame Strukturen
vorgesehen werden, die beispielsweise den Öffnungswinkel des austretenden Lichtbündels
vergrößern oder verkleinern.
[0025] Alternativ hierzu kann die dritte Grenzfläche 34 optisch inaktiv sein, und das durch
sie hindurch tretende Licht unbeeinflußt lassen.
[0026] Die Lichtaustrittsscheibe 7 kann, wie in Figur 1 gezeigt, entweder mit oder ohne
eine optisch wirksame Struktur ausgebildet sein, so daß sie beispielsweise eine zusätzliche
Streuung des Lichts bewirkt.
1. Fahrzeugleuchte (1), insbesondere Seitenblinkleuchte für Kraftfahrzeuge, mit einem
becherförmigen Gehäuse (2), das eine dem Gehäuseboden (3) gegenüberliegende Lichtaustrittsöffnung
(8) aufweist und für den Einbau in eine Karosserieöffnung (10) eines Fahrzeuges ausgebildet
ist, mit einer Lichtaustrittsscheibe (7), welche die Lichtaustrittsöffnung (8) überdeckt
und das Gehäuse (2) nach außen hin verschließt, und mit wenigstens einer Leuchtdiode
(15), die im Inneren des Gehäuses (2) angeordnet ist und deren Licht nach außen zumindest
teilweise unter einem von einer sich zur Fläche der Lichtaustrittsöffnung (8) im wesentlichen
senkrecht erstreckenden Hauptachse (HA) abweichenden Winkel abgegeben wird,
dadurch gekennzeichnet, daß vor der wenigstens einen Leuchtdiode (15) ein prismatisches Element (17, 18, 19,
20) so angeordnet ist, daß das von der Leuchtdiode (15) abgegebene Lichtbündel durch
eine erste Grenzfläche (26) in das prismatisches Element (17, 18, 19, 20) eintritt
und an einer gegen die Zentralachse des Lichtbündels geneigten zweiten Grenzfläche
(28) des prismatischen Elementes (17, 18, 19, 20) zumindest teilweise so reflektiert
wird, daß der reflektierte Teil durch eine dritte Grenzfläche (34) des prismatischen
Elementes (17, 18, 19, 20) aus diesem unter dem von der Hauptachse (HA) abweichenden
Winkel austritt.
2. Fahrzeugleuchte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Grenzfläche (26) des prismatischen Elementes (17, 18, 19, 20) in der Weise
optisch aktiv ist, daß sie den Öffnungswinkel des von der Leuchtdiode (15) kommenden
und durch sie hindurch gehenden Lichtbündels verändert.
3. Fahrzeugleuchte nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Grenzfläche (26) des prismatischen Elementes (17, 18, 19, 20) als Sammellinse
wirkt.
4. Fahrzeugleuchte nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Grenzfläche (26) des prismatischen Elementes (17, 18, 19, 20) das von der
Leuchtdiode (15) kommende Lichtbündel im wesentlichen parallelisiert.
5. Fahrzeugleuchte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet daß die zweite Grenzfläche (28) des prismatischen Elementes (17, 18, 19, 20 auf ihrer
Außenseite eine für Licht teildurchlässige Schicht (30) trägt, so daß das auftreffenden
Lichtbündel in zwei Teillichtbündel zerlegt wird, von denen das eine durch die zweite
Grenzfläche (28) geradlinig hindurch tritt, während das andere durch Reflexion um
den durch die Neigung der zweiten Grenzfläche (28) vorgegebenen Winkel abgelenkt wird.
6. Fahrzeugleuchte nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Grenzfläche (28) des prismatischen Elementes (19, 20) auf ihrer Außenseite
eine lichtundurchlässige Spiegelschicht (31) trägt.
7. Fahrzeugleuchte nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Grenzfläche (28) des prismatischen Elementes (20) auf ihrer Außenseite
eine lichtundurchlässige Spiegelschicht (32) trägt, die sich nur über einen Teil des
Querschnitts des Lichtbündels erstreckt.
8. Fahrzeugleuchte nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Grenzfläche (28) des prismatischen Elementes unverspiegelt aber so gegen
die Achse des auf sie auftreffenden Lichtbündels geneigt ist, daß dieses durch Totalreflexion
um den durch die Neigung der zweiten Grenzfläche (28) und durch den Brechungsindex
des für das prismatische Element (17) verwendeten Materials vorgegebenen Winkel abgelenkt
wird.
9. Fahrzeugleuchte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die dritte Grenzfläche (34) des prismatischen Elementes (17, 18) mit einer optisch
wirksamen Struktur (35) versehen ist, welche die Intensitätsverteilung zumindest eines
Teiles des an der zweiten Grenzfläche reflektierten Lichtbündels verändert.
10. Fahrzeugleuchte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die dritte Grenzfläche (34) des prismatischen Elementes mit einer optisch wirksamen
Struktur versehen ist, welche den Öffnungswinkel des an der zweiten Grenzfläche reflektierten
Lichtbündels verändert.
11. Fahrzeugleuchte nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die dritte Grenzfläche (34) des prismatischen Elementes (19, 20) optisch inaktiv
ist und somit das durch sie hindurch tretende Licht im wesentlichen unverändert hindurch
treten läßt.
12. Fahrzeugleuchte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie mehrere Leuchtdioden (15) umfaßt, die so angeordnet sind, daß die Zentralachsen
der von ihnen abgegebenen Lichtbündel höchstens um kleine Winkel gegen die Hauptachse
(HA) geneigt sind und von denen jeder ein eigenes prismatisches Element (17, 18, 19,
20) zugeordnet ist.
13. Fahrzeugleuchte nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die mehreren Leuchtdioden (15) auf einer gemeinsamen Trägerplatine (14) montiert
sind.
14. Fahrzeugleuchte nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß sich die gemeinsame Trägerplatine (14) im wesentlichen senkrecht zur Hauptachse (HA)
erstreckt und in der Nähe des Gehäusebodens (3) angeordnet ist.
15. Fahrzeugleuchte nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die prismatischen Elemente (17, 18, 19, 20) der mehreren Leuchtdioden (15) zur Bildung
einer Zwischenlichtscheibe (21) einstückig miteinander verbunden sind.
16. Fahrzeugleuchte nach einem der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die mehreren Leuchtdioden (15) in mehreren zueinander parallelen Reihen angeordnet
sind.
17. Fahrzeugleuchte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtaustrittsscheibe (7) im Abstand von der Lichtaustrittsöffnung des Gehäuses
angeordnet ist und daß das wenigstens eine innerhalb der Lichtaustrittsscheibe (7)
angeordnete, prismatische Element (17, 18, 19, 20) über die Lichtaustrittsöffnung
(8) nach außen vorsteht.
18. Fahrzeugleuchte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtaustrittsscheibe (7) optisch inaktiv ist und somit das durch sie hindurch
tretende Licht im wesentlichen unverändert hindurch treten läßt.