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WO2020078761A1 - Beleuchtungsvorrichtung für fahrzeuge - Google Patents

Beleuchtungsvorrichtung für fahrzeuge Download PDF

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Publication number
WO2020078761A1
WO2020078761A1 PCT/EP2019/077143 EP2019077143W WO2020078761A1 WO 2020078761 A1 WO2020078761 A1 WO 2020078761A1 EP 2019077143 W EP2019077143 W EP 2019077143W WO 2020078761 A1 WO2020078761 A1 WO 2020078761A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
light
flat
lighting
coupling
lighting device
Prior art date
Application number
PCT/EP2019/077143
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Martin Mügge
Original Assignee
HELLA GmbH & Co. KGaA
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 GmbH & Co. KGaA filed Critical HELLA GmbH & Co. KGaA
Priority to CN201980067976.1A priority Critical patent/CN112888896B/zh
Publication of WO2020078761A1 publication Critical patent/WO2020078761A1/de
Priority to US17/231,857 priority patent/US11274805B2/en

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    • G02B6/0023—Means for improving the coupling-in of light from the light source into the light guide provided by one optical element, or plurality thereof, placed between the light guide and the light source, or around the light source
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    • G02B6/005—Means for improving the coupling-out of light from the light guide provided by one optical element, or plurality thereof, placed on the light output side of the light guide
    • G02B6/0055—Reflecting element, sheet or layer

Definitions

  • the invention relates to a lighting device for vehicles with a light source and with a flat lighting element containing a light-coupling narrow side, a light-coupling flat side and deflection means for deflecting the light coupled in on the light-coupling narrow side in the direction of the light-coupling-out flat side.
  • a lighting device for vehicles is known from DE 10 2017 101 593 A1, in which a flat light element is assigned to a light source.
  • the two-dimensional lighting element has a plurality of lighting sections with different radiation characteristics, which are brought about by differently designed integrated scattering elements.
  • the known lighting device requires a relatively large amount of space, since the light is coupled in on a flat side of the flat lighting element by the spaced-apart light source.
  • a lighting device for vehicles with a light source and a flat lighting element in which light is coupled into the flat lighting element via a light-coupling narrow side thereof.
  • the flat lighting element has deflecting means, so that the injected light is deflected in the direction of a light-coupling flat side.
  • a disadvantage of the known lighting device is that in order to provide an additional radiation characteristic or additional light function, an additional flat lighting element has to be molded on, which increases the manufacturing costs.
  • the object of the present invention is to develop a lighting device for vehicles with a flat lighting element such that light with different emission characteristics can be emitted in a space-saving and cost-effective manner.
  • the invention in connection with the preamble of claim 1 is characterized in that the flat lighting element Seg- mentation means, by means of which the light-coupling flat side in
  • Light segments are divided into different radiation characteristics.
  • the planar lighting element itself has segmentation means by means of which a light-emitting flat side of the planar lighting element can be divided into lighting sections of different emission characteristics. At least two lighting sections have different scattering optical elements, so that light with different emission characteristics is emitted.
  • the luminous sections each represent luminous areas that have a different appearance. To an observer, the lighting sections appear as areal light sources (light emitters) of different sizes and / or different contours and / or different luminosity and / or different lighting directions.
  • the individual lighting sections enable flat and homogeneous light radiation, since the lighting sections are each assigned uniform scattering optical elements.
  • the segmentation means is designed as a step between a first lighting section and a second lighting section. If deflecting means are arranged on a rear side of the flat lighting element, the step runs on the rear side of the flat lighting element. The resulting deflection effect is not recognizable from the front, so that a homogeneous light emission from different lighting sections is guaranteed.
  • the segmentation means is designed as a separating web which extends raised or recessed from a rear surface of the flat lighting element.
  • the separating web acts as an optical dividing line, since it already causes the light to refract due to its shape, so that an observer perceives an optical separation between adjacent lighting sections of the planar lighting element.
  • the separator itself is not perceived by the viewer, since a front of the flat lighting element is smooth or free from the separator.
  • the separating web is raised on a rear side of a front component of the planar lighting element and / or on a front side of a rear component of the planar lighting element.
  • the separating web is covered by a rear component made of a diffusely reflecting material, so that it cannot be seen either from the front or from the rear of the planar lighting element. Both the front and the back of the flat lighting element can be smooth. Because the rear component consists of a diffusely luminous material or a material doped with nanoparticles, a flat homogeneous illumination of the luminous element is achieved. An optional sputtering, mirror coating, painting or printing on the back (rear flat side) of the lighting element prevents the rear light from escaping and increases the efficiency through a stronger front light emission.
  • a light supply element which is designed as a light guide, adjoins a light-coupling narrow side of the flat lighting element.
  • the light supply element is only connected in one piece to the front component of the planar lighting element, so that the entire luminous flux is merely coupled into the front component.
  • the rear component serves to receive the coupled light and to further homogenize the illumination in the respective lighting sections.
  • Adjacent light guide sections are separated from one another by separating slits, the separating slits each running towards the separating webs of the lighting element.
  • the light sources can be arranged independent of the location of the planar lighting element, the light assigned to the respective lighting sections being able to be coupled into the planar lighting element independently of one another via the corresponding light guide elements.
  • the light guide elements run in an integrating section at an acute angle to the light-coupling narrow side.
  • the shaping section has deflection optical means for deflecting the light guided in the light guide elements in the direction of the light-coupling elements
  • FIG. 1 is a perspective view of a plurality of flat lighting elements and two light guide elements each assigned to the same, according to a first embodiment of a lighting device
  • Fig. 2 is an enlarged view of the flat lighting element according to the figure
  • FIG. 3 shows a rear view of the flat lighting element according to the embodiment according to FIG. 1,
  • Fig. 4 is an enlarged view of part of the back of the flat
  • FIG. 5 is a front view of the lighting device with a plurality of light guide elements formed on a narrow side thereof according to a second embodiment
  • FIGS. 6 and 7 show a side view of the lighting device according to the second embodiment of the lighting device, 7 shows an exploded view of the lighting device according to FIGS. 6 and
  • FIG 8 is a rear view of the lighting device according to the second embodiment.
  • a lighting device for vehicles is preferably used as a signal lamp for generating a tail light, brake light, direction indicator and / or daytime running light function.
  • a lighting device has a number of flat lighting elements 1, which is arranged in a pot-shaped housing (not shown) of the lighting device, which is closed by a cover plate.
  • the flat lighting elements 1 each have a number of light-coupling narrow sides 2 and opposite flat sides 3, 4.
  • a front flat side 3 is designed as a light-coupling flat side, on which light L is coupled out.
  • a rear flat side 4 forms a rear surface on which deflection means 5 are provided for deflecting the light L coupled in on the light-coupling narrow side 2.
  • a number of first deflecting means 5 and a number of second deflecting means 5 ′ are arranged on the rear flat side 4 of the flat light-emitting element 1 and are separated by segmenting means 6 and differ in their shape or design.
  • the segmentation means 6 is designed as a step which, when projected onto the front flat side 3 of the flat lighting element 1, divides the same into a first lighting section 7 and a second lighting section 7 '.
  • the light L deflected at the first deflection means 5 is deflected in the direction of a first segment of the front flat side 3 and the light deflected by the second deflection means 5 'into a second segment of the front flat side 3, so that the first lighting section 7 and the second lighting section 7 'light with different emission characteristics can be emitted.
  • the back of the first lighting section 7 is delimited by a first tes segment 8 of the rear flat side 4 and a first segment 9 of the front flat side 3.
  • the second lighting section 7 ' is delimited by a second segment 8' of the rear flat side 4 and a second segment 9 'of the front flat side 3.
  • a surface of the flat sides 3 , 4 is many times larger than an area of the light-coupling narrow sides 2 or non-light-coupling narrow sides 2 '.
  • the first lighting section 7 and the second lighting section 7 ' are thus arranged essentially next to one another, with a step 6 giving them a dividing line.
  • the front flat side 3 with the two segments 9, 9 ' is smooth and differentially continuous, the rear step 6 would lead to a different light emission characteristic, even if the first lighting section 7 and the second lighting section 7' were otherwise identical would be.
  • the segmentation means 6 can also be designed as a narrow, optically-free strip on the rear flat side 4.
  • the front flat side 3 has no segmentation means 6.
  • the flat lighting element 1 is plate-shaped and rectangular.
  • a light-guiding element 10 is formed on each of two light-coupling narrow sides 2 arranged at an angle to one another via a molding section 11.
  • the shaping section 11 of the light-guiding elements 10 runs at an acute angle Y to an extension direction E s of the light-coupling narrow side 2 toward the same.
  • two light guide elements 10 are fed in parallel to the planar lighting element 1, with the
  • a light-coupling surface of the light-guiding elements 10 extends essentially over the entire surface of the light-coupling narrow side 2.
  • Forming section 11 has this deflection optical means 13, by means of which the in the light-guiding element 10 is deflected in the direction of the light-coupling narrow side 2 of the planar lighting element 1.
  • Deflection optics 13 can be designed, for example, as prism elements.
  • the step 6 runs in the direction of the corner region 12 of the flat lighting element 1, on which the two light-coupling narrow sides 2 of the flat lighting element 1 converge.
  • the step 6 preferably runs continuously between the corner area 12 and a further corner area 12 ', with a diagonal division of the flat lighting element 1 into the first
  • Lighting section 7 and the second lighting section 7 ' are identical to Lighting section 7 and the second lighting section 7 '.
  • the first deflecting means 5 and the second deflecting means 5 ′′ can be formed, for example, by prism-shaped scattering optical elements 5, 5 ′′ which are oriented differently to one another, see Figure 4.
  • the deflecting means 5, 5 ' can also be formed by diffractive optical elements in the pm or nm range, which are arranged within the flat lighting element 1.
  • the rear flat side 4 of the flat lighting element 1 can also be smooth or differentially continuous.
  • a light source for example an LED light source or a laser light source, can be arranged on a light-coupling surface of the light-guiding element 10 (not shown), which couples the light L into the light-guiding element 10.
  • the light guide element 10 is preferably designed as a light guide. If necessary, the light-coupling surface of the light-guiding element 10 can be provided as a structured surface or with a coupling-in optical system.
  • the coupling optics can be formed, for example, by a plurality of prism elements.
  • Both the flat lighting element 1 and the light guiding element 10 essentially consist of a crystal-clear plastic or glass material.
  • the rear flat side 4 of the flat lighting element 1 can be provided with sputtering, mirroring, varnishing or printing in order to emit light that is coupled in only in the direction of the light-coupling flat side 3.
  • an illumination device which has a flat lighting element 21 which has only a single light-coupling narrow side 2.
  • Other three narrow sides 2 ′ are designed as narrow sides that do not couple in light.
  • the flat luminous element 21 has a rear component 22 consisting of a diffusely luminous material or a material doped with nanoparticles and a front component 23 consisting of a crystal-clear material. Nanoparticles are scattering elements that are dimensioned in a nm range.
  • Front component 23 has the light-coupling flat side 3.
  • Rear component 22 can be made of an opaque material, for example.
  • a separating web 26 rises as a segmenting means from a front side 24 of the rear component 22 facing the front component 23, by means of which the flat lighting element 21 is divided into three different lighting sections 25, 25 ′′, 25 ′′.
  • the separator can also be recessed in relation to the back
  • the separating web runs as a depression (groove) in the rear flat side 4 of the lighting element 1.
  • the divider can be used as a recess (groove) in the
  • the separating web 26 is rectangular in cross section and only has a single edge side with the rear component 22 connected. The further edge sides of the separating web 26 extend within the front component 23.
  • the separating web 26 has the same material as the rear component 22.
  • the separating web 26 brings about an optical separation between the lighting sections 25,
  • the separating web 26 can be made of the same material as the front component 23 or of a third opaque material that differs from the material of the front component 23 and the rear component 22.
  • light guide elements 27 are on the
  • the light-coupling narrow side 2 of the flat lighting element 21 is only integrally connected to the front component 23.
  • the light guide elements 27 are rectangular in cross section and widen in one
  • Forming section 28 such that the light-coupling surface of the
  • Front component 23 matches.
  • the light guide elements 27 are only separated from one another via separating slots 29, so that the light guide elements 27 can run to light sources 30 arranged in a common plane.
  • Adjacent light guide elements 27 are spaced apart from one another by the separating slot 29.
  • the separation slots 29 extend from the
  • Direction indicator light function yellow light
  • tail light function red light
  • the rear component 22 can also consist of a light gray, gray, black or red or material of a different color instead of a white, milky material.
  • the rear component 22 can also protrude beyond the front component 23 in the direction of extension of the flat lighting element 21, so that a frame of the flat lighting element 21 is formed.
  • the rear component 22 can also be provided by a flat paint finish or by a
  • the front component 23 has
  • Segmentation means recessed separation channels on a back of the same.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Beleuchtungsvorrichtung für Fahrzeuge mit einer Lichtquelle (30) und mit einem flächigen Leuchtelement (1, 21) enthaltend eine lichteinkoppelnde Schmalseite (2), eine lichtauskoppelnde Flachseite (3) und Umlenkmittel (5, 5') zur Umlenkung des an der lichteinkoppelnden Schmalseite (2) eingekoppelten Lichtes (L) in Richtung der lichtauskoppelnden Flachseite (3), wobei das flächige Leuchtelement (1, 21) Segmentierungsmittel (6, 26) aufweist, mittels dessen die lichtauskoppelnde Flachseite (3) in Leuchtsegmente (9, 9') unterschiedliche Abstrahlcharakteristik aufgeteilt ist.

Description

Beleuchtungsvorrichtung für Fahrzeuge
Die Erfindung betrifft eine Beleuchtungsvorrichtung für Fahrzeuge mit einer Lichtquelle und mit einem flächigen Leuchtelement enthaltend eine lichteinkoppelnde Schmalsei- te, eine lichtauskoppelnde Flachseite und Umlenkmittel zur Umlenkung des an der lichteinkoppelnden Schmalseite eingekoppelten Lichtes in Richtung der lichtauskop- pelnden Flachseite.
Aus der DE 10 2017 101 593 A1 ist eine Beleuchtungsvorrichtung für Fahrzeuge be- kannt, bei der einer Lichtquelle ein flächiges Leuchtelement zugeordnet ist. Das flä- chige Leuchtelement weist mehrere Leuchtabschnitte unterschiedlicher Abstrahlcha- rakteristik auf, die durch unterschiedlich ausgebildete integrierte Streuelemente be- wirkt werden. Die bekannte Beleuchtungsvorrichtung erfordert einen relativ großen Bauraum, da das Licht an einer Flachseite des flächigen Leuchtelementes durch die beabstandete Lichtquelle eingekoppelt wird.
Aus der EP 2 354 637 A2 ist eine Beleuchtungsvorrichtung für Fahrzeuge mit einer Lichtquelle und einem flächigen Leuchtelement bekannt, bei der Licht in das flächige Leuchtelement über eine lichteinkoppelnde Schmalseite desselben eingekoppelt wird. Das flächige Leuchtelement weist Umlenkmittel auf, so dass das eingekoppelte Licht in Richtung einer lichtauskoppelnden Flachseite umgelenkt wird. Nachteilig an der bekannten Beleuchtungsvorrichtung ist, dass zur Bereitstellung einer zusätzlichen Ab- strahlcharakteristik bzw. zusätzlichen Lichtfunktion ein zusätzliches flächiges Leuch- telement angeformt sein muss, was die Herstellungskosten erhöht.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Beleuchtungsvorrichtung für Fahr- zeuge mit einem flächigen Leuchtelement derart weiterzubilden, dass bauraumspa- rend und kostengünstig Licht mit unterschiedlichen Abstrahlcharakteristika abgestrahlt werden können.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist die Erfindung in Verbindung mit dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 dadurch gekennzeichnet, dass das flächige Leuchtelement Seg- mentierungsmittel aufweist, mittels dessen die lichtauskoppelnde Flachseite in
Leuchtsegmente unterschiedliche Abstrahlcharakteristik aufgeteilt ist.
Nach der Erfindung weist das flächige Leuchtelement selbst Segmentierungsmittel auf, mittels dessen eine lichtabstrahlende Flachseite des flächigen Leuchtelementes in Leuchtabschnitte unterschiedlicher Abstrahlcharakteristik aufgeteilt werden kann. Mindestens zwei Leuchtabschnitte weisen unterschiedliche Streuoptikelemente auf, so dass Licht unterschiedlicher Abstrahlcharakteristik abgestrahlt wird. Die Leuchtab- schnitte stellen jeweils Leuchtflächen dar, die ein unterschiedliches Erscheinungsbild aufweisen. Für einen Betrachter erscheinen die Leuchtabschnitte als flächenhafte Lichtquellen (Lichtemitter) unterschiedlicher Größe und/oder unterschiedlicher Kontur und/oder unterschiedlicher Leuchtstärke und/oder unterschiedlicher Leuchtrichtung. Die einzelnen Leuchtabschnitte ermöglichen eine flächige und homogene Lichtab- strahlung, da den Leuchtabschnitten jeweils gleichförmige Streuoptikelemente zuge- ordnet sind.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das Segmentierungsmittel als eine Stufe zwischen einem ersten Leuchtabschnitt und einem zweiten Leuchtab- schnitt ausgebildet. Wenn Umlenkmittel an einer Rückseite des flächigen Leuchtele- mentes angeordnet sind, verläuft die Stufe an der Rückseite des flächigen Leuchtele- mentes. Die damit hervorgerufene Umlenkwirkung ist von der Vorderseite her nicht erkennbar, so dass eine homogene Lichtabstrahlung von unterschiedlichen Leuchtab- schnitten gewährleistet ist.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das Segmentierungsmittel als ein Trennsteg ausgebildet, der sich erhaben oder vertieft von einer rückseitig an- geordneten Fläche des flächigen Leuchtelementes erstreckt. Der Trennsteg wirkt als optische Trennlinie, da er bereits aufgrund seiner Formgebung eine Brechung des Lichtes bewirkt, so dass ein Betrachter hierdurch eine optische Trennung zwischen benachbarten Leuchtabschnitten des flächigen Leuchtelementes wahrnimmt. Der Trennsteg selbst wird von dem Betrachter nicht wahrgenommen, da eine Vorderseite des flächigen Leuchtelementes glatt bzw. frei von dem Trennsteg ausgebildet ist. Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist der Trennsteg an einer Rück- seite einer Vorderkomponente des flächigen Leuchtelementes und/oder an einer Vor- derseite einer Hinterkomponente des flächigen Leuchtelementes erhaben angeordnet ist. Der Trennsteg wird durch eine Hinterkomponente aus einem diffus reflektierenden Material abgedeckt, so dass sie weder von einer Vorderseite noch von einer Rücksei- te des flächigen Leuchtelementes her erkennbar ist. Sowohl die Vorderseite als auch die Rückseite des flächigen Leuchtelementes kann glatt ausgebildet sein. Dadurch, dass die Hinterkomponente aus einem diffus leuchtenden Material oder einem mit Nanopartikeln dotierten Material besteht, wird eine flächige homogene Ausleuchtung des Leuchtelements erreicht. Eine optionale Sputterung, Verspiegelung, Lackierung oder Bedruckung der Rückseite (hintere Flachseite) des Leuchtelements verhindert einen rückseitigen Lichtaustritt und erhöht den Wirkungsgrad durch eine stärkere vor- derseitige Lichtabstrahlung.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung schließt sich an eine lichteinkoppelnde Schmalseite des flächigen Leuchtelementes ein Lichtzuführungselement an, das licht- leiterartig ausgebildet ist. Das Lichtzuführungselement ist lediglich mit der Vorderkom- ponente des flächigen Leuchtelementes einstückig verbunden, so dass der gesamte Lichtstrom lediglich in die Vorderkomponente eingekoppelt wird. Die Hinterkomponen- te dient zur Aufnahme des eingekoppelten Lichts und zur weiteren Homogenisierung der Ausleuchtung in den jeweiligen Leuchtabschnitten. Benachbarte Lichtführungsab- schnitte sind durch Trennschlitze voneinander getrennt, wobei die Trennschlitze je- weils auf die Trennstege des Leuchtelementes zulaufen. Auf diese Weise können die Lichtquellen ortsunabhängig von dem flächigen Leuchtelement angeordnet sein, wo- bei das für die jeweiligen Leuchtabschnitte zugeordnete Licht über die entsprechen- den Lichtführungselemente unabhängig voneinander in das flächige Leuchtelement einkoppelbar sind. Durch Wahl der Lichtquellen hinsichtlich Farbe und Lichtstärke kann somit Einfluss auf die Abstrahlcharakteristik der unterschiedlichen Leuchtab- schnitte genommen werden. Nach einer Weiterbildung der Erfindung verlaufen die Lichtführungselemente in einem Anformungsabschnitt in einem spitzen Winkel auf die lichteinkoppelnde Schmalseite zu. Der Anformungsabschnitt weist Umlenkoptikmittel auf zur Umlenkung des in den Lichtführungselementen geführten Lichtes in Richtung der lichteinkoppelnden
Schmalseite. Vorteilhaft kann hierdurch bauraumsparend eine mehrkanalige Zufüh- rung von Licht an Schmalseiten des flächigen Leuchtelementes bereitgestellt werden.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische Darstellung von mehreren flächigen Leuchtelementen und jeweils denselben zugeordneten zwei Lichtführungselementen nach einer ersten Ausführungsform einer Beleuchtungsvorrichtung,
Fig. 2 eine vergrößerte Darstellung des flächigen Leuchtelementes gemäß Figur
1 von einer Vorderseite gesehen,
Fig. 3 eine Rückansicht des flächigen Leuchtelementes gemäß Ausführungsform nach Figur 1 ,
Fig. 4 eine vergrößerte Darstellung eines Teils der Rückseite des flächigen
Leuchtelementes gemäß Figur 3,
Fig. 5 eine Vorderansicht der Beleuchtungsvorrichtung mit an einer Schmalseite desselben angeformten mehreren Lichtführungselementen nach einer zweiten Ausführungsform,
Fig. 6 eine Seitenansicht der Beleuchtungsvorrichtung nach der zweiten Ausfüh- rungsform der Beleuchtungsvorrichtung, Fig. 7 eine Explosionsdarstellung der Beleuchtungsvorrichtung gemäß Figur 6 und
Fig. 8 eine Rückansicht der Beleuchtungsvorrichtung gemäß der zweiten Ausfüh- rungsform.
Eine Beleuchtungsvorrichtung für Fahrzeuge wird vorzugsweise als eine Signalleuchte eingesetzt zur Erzeugung einer Schlusslicht-, Bremslicht-, Fahrtrichtungsanzeiger- und/oder Tagfahrlichtfunktion.
Nach einer ersten Ausführungsform der Erfindung gemäß den Figuren 1 bis 4 weist eine Beleuchtungsvorrichtung eine Anzahl von flächigen Leuchtelementen 1 auf, die in einem nicht dargestellten topfförmigen Gehäuse der Beleuchtungsvorrichtung, wel- ches durch eine Abdeckscheibe verschlossen ist, angeordnet ist. Die flächigen Leuch- telemente 1 weisen jeweils eine Anzahl von lichteinkoppelnden Schmalseiten 2 sowie gegenüberliegende Flachseiten 3, 4 auf. Eine vordere Flachseite 3 ist als eine licht- auskoppelnde Flachseite ausgebildet, an der Licht L ausgekoppelt wird. Eine hintere Flachseite 4 bildet eine rückseitige Fläche, an der Umlenkmittel 5 zur Umlenkung des an der lichteinkoppelnden Schmalseite 2 eingekoppelten Lichtes L vorgesehen sind.
Wie insbesondere aus Figur 3 ersichtlich ist, sind an der hinteren Flachseite 4 des flächigen Leuchtelementes 1 eine Anzahl von ersten Umlenkmitteln 5 und über Seg- mentierungsmittel 6 getrennt eine Anzahl von zweiten Umlenkmitteln 5‘ angeordnet, die sich in ihrer Ausformung bzw. Ausbildung unterscheiden. Das Segmentierungsmit- tel 6 ist als eine Stufe ausgebildet, die in Projektion auf die vordere Flachseite 3 des flächigen Leuchtelementes 1 dasselbe in einen ersten Leuchtabschnitt 7 und einen zweiten Leuchtabschnitt 7‘ aufteilt. Das an dem ersten Umlenkmittel 5 umgelenkte Licht L wird in Richtung eines ersten Segments der vorderen Flachseite 3 und das durch die zweiten Umlenkmittel 5‘ umgelenkte Licht in ein zweites Segment der vor- deren Flachseite 3 umgelenkt, so dass von dem ersten Leuchtabschnitt 7 und dem zweiten Leuchtabschnitt 7‘ Licht mit unterschiedlicher Abstrahlcharakteristik abge- strahlt werden kann. Der erste Leuchtabschnitt 7 ist rückseitig begrenzt durch ein ers- tes Segment 8 der hinteren Flachseite 4 und einem ersten Segment 9 der vorderen Flachseite 3. Der zweite Leuchtabschnitt 7‘ ist begrenzt durch ein zweites Segment 8‘ der hinteren Flachseite 4 und ein zweites Segment 9‘ der vorderen Flachseite 3. Eine Fläche der Flachseiten 3, 4 ist um ein vielfaches größer als eine Fläche der lichtein- koppelnden Schmalseiten 2 bzw. nichtlichteinkoppelnder Schmalseiten 2‘. Der erste Leuchtabschnitt 7 und der zweite Leuchtabschnitt 7‘ sind somit im Wesentlichen ne- beneinander angeordnet, wobei sie mittels der Stufe 6 eine Trennlinie erfahren. Ob- wohl die vordere Flachseite 3 mit den beiden Segmenten 9, 9‘ glatt und differenziell stetig ausgebildet ist, würde die rückseitige Stufe 6 zu einer unterschiedlichen Licht- abstrahlcharakteristik führen, auch wenn ansonsten der erste Leuchtabschnitt 7 und der zweite Leuchtabschnitt 7‘ gleich ausgebildet wären.
Nach einer nicht dargestellten alternativen Ausführungsform der Erfindung kann das Segmentierungsmittel 6 auch als ein schmaler optikfreier Streifen auf der hinteren Flachseite 4 ausgebildet sein.
Die vordere Flachseite 3 weist keine Segmentierungsmittel 6 auf.
Das flächige Leuchtelement 1 ist plattenförmig und rechteckförmig ausgebildet. An zwei in einem Winkel zueinander angeordneten lichteinkoppelnden Schmalseiten 2 ist jeweils ein Lichtführungselement 10 über einen Anformungsabschnitt 11 angeformt. Der Anformungsabschnitt 11 der Lichtführungselemente 10 läuft unter einem spitzen Winkel Y zu einer Erstreckungsrichtung Es der lichteinkoppelnden Schmalseite 2 auf dieselbe zu. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel werden zwei Lichtführungselemente 10 parallel zu dem flächigen Leuchtelement 1 zugeführt, wobei sich die
Anformungsabschnitte 11 der beiden Lichtführungselemente 10 in einem Eckbereich 12 des flächigen Leuchtelementes 1 aufspreizen. Eine lichtauskoppelnde Fläche der Lichtführungselemente 10 erstreckt sich im Wesentlichen über die gesamte Fläche der lichteinkoppelnden Schmalseite 2.
Auf einer der lichteinkoppelnden Schmalseite 2 abgewandten Seite des
Anformungsabschnitts 11 weist dieser Umlenkoptikmittel 13 auf, mittels derer das in dem Lichtführungselement 10 geführte Licht in Richtung der lichteinkoppelnden Schmalseite 2 des flächigen Leuchtelementes 1 umgelenkt wird. Die
Umlenkoptikmittel 13 können beispielsweise als Prismenelemente ausgebildet sein.
Wie aus Figur 3 ersichtlich ist, verläuft die Stufe 6 in Richtung des Eckbereichs 12 des flächigen Leuchtelementes 1 , an dem die zwei lichteinkoppelnden Schmalseiten 2 des flächigen Leuchtelementes 1 zusammenlaufen. Die Stufe 6 verläuft vorzugsweise durchgehend zwischen dem Eckbereich 12 und einem weiteren Eckbereich 12‘, wobei eine diagonale Aufteilung des flächigen Leuchteelementes 1 in den ersten
Leuchtabschnitt 7 und den zweiten Leuchtabschnitt 7‘ erfolgt.
Das erste Umlenkmittel 5 und das zweite Umlenkmittel 5‘ kann beispielsweise durch prismenförmige Streuoptikelemente 5, 5‘ gebildet sein, die unterschiedliche orientiert zueinander verlaufen, s. Figur 4.
Nach einer nicht dargestellten alternativen Ausführungsform der Erfindung können die Umlenkmittel 5, 5‘ auch durch diffra ktive Optikelemente im pm- oder nm-Bereich gebildet sein, die innerhalb des flächigen Leuchtelementes 1 angeordnet sind. In diesem Fall kann auch die hintere Flachseite 4 des flächigen Leuchtelementes 1 glatt bzw. differenziell stetig ausgebildet sein.
An einer nicht dargestellten lichteinkoppelnden Fläche des Lichtführungselementes 10 kann eine Lichtquelle, beispielsweise eine LED-Lichtquelle oder eine Laserlichtquelle, angeordnet sein, die das Licht L in das Lichtführungselement 10 einkoppelt. Das Lichtführungselement 10 ist vorzugsweise als Lichtleiter ausgebildet. Gegebenenfalls kann die lichteinkoppelnde Fläche des Lichführungselementes 10 als eine strukturierte Fläche bzw. mit einer Einkoppeloptik versehen sein. Die Einkoppeloptik kann beispielsweise durch eine Mehrzahl von Prismenelementen gebildet sein.
Sowohl das flächige Leuchtelement 1 als auch das Lichtführungselement 10 bestehen im Wesentlichen aus einem glasklaren Kunststoff- oder Glasmaterial. Alternativ kann die hintere Flachseite 4 des flächigen Leuchtelements 1 mit einer Sputterung, Verspiegelung, Lackierung oder Bedruckung versehen ist, um eingekop- peltes Licht lediglich in Richtung der lichtauskoppelnden Flachseite 3 abzustrahlen.
Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung gemäß den Figuren 5 bis 8 ist eine Beleuchtungsvorrichtung vorgesehen, die ein flächiges Leuchtelement 21 aufweist, das lediglich über eine einzige lichteinkoppelnde Schmalseite 2 verfügt. Andere drei Schmalseiten 2‘ sind als nichtlichteinkoppelnde Schmalseiten ausgebildet.
Gleiche Bauteile bzw. Bauteilfunktionen der Ausführungsbeispiele sind mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
Das flächige Leuchtelement 21 weist eine aus einem diffus leuchtenden Material oder einem mit Nanopartikeln dotierten Material bestehende Hinterkomponente 22 und eine aus einem glasklaren Material bestehende Vorderkomponente 23 auf. Nanopartikel sind Streuelemente, die in einem nm-Bereich dimensioniert sind. Die
Vorderkomponente 23 weist die lichtauskoppelnde Flachseite 3 auf. Die
Hinterkomponente 22 kann beispielsweise aus einem opaken Material bestehen.
Als Segmentiermittel erhebt sich von einer der Vorderkomponente 23 zugewandten Vorderseite 24 der Hinterkomponente 22 ein Trennsteg 26, mittels dessen das flächige Leuchtelement 21 in drei unterschiedliche Leuchtabschnitte 25, 25‘, 25“ aufgeteilt wird.
Alternativ kann sich der Trennsteg auch vertieft bezogen auf eine rückseitige
Flachseite des Leuchtelementes 1 oder 21 erstecken. Beispielsweise kann der
Trennsteg als eine Vertiefung (Nut) in der hinteren Flachseite 4 des Leuchtelements 1 verlaufen. Beispielsweise kann der Trennsteg als eine Vertiefung (Nut) in der
Rückseite der Vorderkomponente 23 des Leuchtelements 21 verlaufen.
Wie aus Figur 7 ersichtlich ist, ist der Trennsteg 26 im Querschnitt rechteckförmig ausgebildet und lediglich über eine einzige Randseite mit der Hinterkomponente 22 verbunden. Die weiteren Randseiten des Trennstegs 26 erstrecken sich innerhalb der Vorderkomponente 23.
Der Trennsteg 26 weist das gleiche Material auf wie die Hinterkomponente 22. Der Trennsteg 26 bewirkt eine optische Trennung zwischen den Leuchtabschnitten 25,
25‘, 25“ des flächigen Leuchtelementes 21 , so dass in Abhängigkeit von den
Lichtquellen und/oder von den innerhalb der Vorderkomponente 23 integrierten Umlenkmitteln Licht unterschiedlicher Abstrahlcharakteristik ausgekoppelt bzw.
abgestrahlt wird.
Alternativ kann der Trennsteg 26 aus dem gleichen Material bestehen wie die Vorder- komponente 23 oder aus einem dritten opaken Material bestehen, das sich von dem Material der Vorderkomponente 23 und der Hinterkomponente 22 unterscheidet.
Wie aus Figur 6 ersichtlich ist, sind Lichtführungselemente 27 an der
lichteinkoppelnden Schmalseite 2 des flächigen Leuchteelementes 21 lediglich einstückig mit der Vorderkomponente 23 verbunden. Die Lichtführungselemente 27 sind im Querschnitt rechteckförmig ausgebildet und verbreitern sich in einem
Anformungsagbschnitt 28 so, dass die lichtauskoppelnde Fläche der
Lichtführungselemente 27 mit der lichteinkoppelnden Schmalseite 2 der
Vorderkomponente 23 übereinstimmt. Die Lichtführungselemente 27 sind lediglich über Trennschlitze 29 voneinander getrennt, so dass die Lichtführungselemente 27 zu in einer gemeinsamen Ebene angeordneten Lichtquellen 30 verlaufen können. Durch den Trennschlitz 29 sind benachbarte Lichtführungselemente 27 beabstandet zueinander angeordnet. Die Trennschlitze 29 erstrecken sich von der
lichteinkoppelnden Fläche der Lichtführungselemente 27 bis in die Nähe der lichtauskoppelnden Fläche der Lichtführungselemente 27 bzw. in die Nähe der lichteinkoppelnden Schmalseite 2 des flächigen Leuchtelementes 21. Emittieren die Lichtquellen 30 Licht unterschiedlicher Lichtfarbe, können über dasselbe flächige Leuchtelement 21 unterschiedliche Lichtfunktionen, beispielsweise
Fahrtrichtungsanzeigelichtfunktion (gelbes Licht) und Schlusslichtfunktion (rotes Licht) erzeugt werden. Die Variation hinsichtlich der unterschiedlichen Lichtabstrahlcharakteristika der unterschiedlichen Leuchtabschnitte 25, 25‘, 25“ wird auch durch die unterschiedlich ausgebildeten Streuoptikelemente innerhalb der Vorderkomponente 23 bestimmt.
Nach einer alternativen Ausführungsform der Erfindung kann die Hinterkomponente 22 auch statt aus einem weißen, milchigen Material aus einem hellgrauen, grauen, schwarzen oder roten oder Material anderer Farbe bestehen.
Nach einer nicht dargestellten alternativen Ausführungsform der Erfindung kann die Hinterkomponente 22 auch in Erstreckungsrichtung des flächigen Leuchtelementes 21 über die Vorderkomponente 23 hinüberstehen, so dass ein Rahmen des flächigen Leuchtelementes 21 gebildet wird.
Nach einer weiteren nicht dargestellten Ausführungsform der Erfindung kann die Hinterkomponente 22 auch durch eine flächige Lackierung oder durch eine
Bedruckung oder durch eine Sputterung oder Verspiegelung, hergestellt sein. In diesem Fall ist keine Zwei-Komponenten-Herstellung des flächigen Leuchtelementes 21 erforderlich. Bei dieser Ausführung weist die Vorderkomponente 23 als
Segmentierungsmittel vertiefte Trennrinnen auf einer Rückseite derselben auf.
Die geschilderten Ausführungsbeispiele stellen bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung dar. Es ist zu beachten, dass die geschilderten Merkmale nicht nur in den beschriebenen Merkmalskombinationen der Ausführungsbeispiele, sondern auch durch Kombinationen von Merkmalen der unterschiedlichen
Ausführungsbeispiele realisiert werden können. Bezugszeichenliste
I flächiges Leuchtelement
2,2“ lichteinkoppelnde Schmalseite
3 lichtauskoppelnde Flachseite
4 hintere Flachseite
5,5‘ Umlenkmittel
6 Segmentierungsmittel (Stufe)
7,7“ Leuchtabschnitte
8,8‘ Segmente
9,9‘ Leuchtsegmente
10 Lichtzuführungselement
I I Anformungsabschnitt
12,12“ Eckbereich
13 Umlenkoptikmittel
21 flächiges Leuchtelement
22 Flinterkomponente
23 Vorderkomponente
24 Vorderseite
25, 25“, 25“ Leuchtabschnitte
26 Trennsteg
27 Lichtführungselement
28 Anformungsabschnitt
29 Trennschlitz
30 Lichtquelle
L Licht
Es Erstreckungsrichtung

Claims

Beleuchtungsvorrichtung für Fahrzeuge Patentansprüche
1. Beleuchtungsvorrichtung für Fahrzeuge mit einer Lichtquelle (30) und mit einem flächigen Leuchtelement (1 , 21 ) enthaltend eine lichteinkoppelnde Schmalseite (2), eine lichtauskoppelnde Flachseite (3) und Umlenkmittel (5, 5‘) zur Umlenkung des an der lichteinkoppelnden Schmalseite (2) eingekop- pelten Lichtes (L) in Richtung der lichtauskoppelnden Flachseite (3), dadurch gekennzeichnet, dass das flächige Leuchtelement (1 , 21 ) Segmentierungs- mittel (6, 26) aufweist, mittels dessen die lichtauskoppelnde Flachseite (3) in Leuchtsegmente (9, 9‘) unterschiedliche Abstrahlcharakteristik aufgeteilt ist.
2. Beleuchtungsvorrichtung für Fahrzeuge nach Anspruch 1 , dadurch gekenn- zeichnet, dass das Segmentierungsmittel als eine an einer hinteren Flachsei- te (4) des flächigen Leuchtelementes (1 ) angeordnete Stufe (6) ausgebildet ist zur Bildung eines ersten Leuchtabschnitts (7) und eines zweiten Leucht- abschnitts (7‘) des flächigen Leuchtelementes (1 ).
3. Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Segmentierungsmittel als ein Trennsteg (26) ausgebildet ist, der erhaben oder vertieft von einer rückseitig angeordneten Fläche (22) des flächigen Leuchtelementes (21 ) verläuft.
4. Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das flächige Leuchtelement (21 ) eine aus einem diffus leuchtenden Material oder einem mit Nanopartikeln dotierten Material bestehenden Hinterkompo- nente (22) und eine aus glasklarem Material bestehenden Vorderkomponen- te (23) besteht und dass sich der Trennsteg (26) auf einer der Vorderkompo- nente (23) zugewandten Vorderseite (24) der Hinterkomponente (22) und/oder auf einer der Hinterkomponente (22) zugewandten Rückseite der Vorderkomponente (23) erhaben erstreckt.
5. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch ge- kennzeichnet, dass sich der Trennsteg (26) lediglich mit einer einzigen Randseite an der Hinterkomponente (22) erstreckt und mit anderen Randsei- ten innerhalb der Vorderkomponente (23) angeordnet ist und dass der Trennsteg (26) aus dem gleichen Material besteht wie die Hinterkomponente (22) oder aus dem gleichen Material besteht wie die Vorderkomponente (23) oder aus einem dritten opaken Material besteht, das sich von dem Material der Vorderkomponente (23) und der Hinterkomponente (22) unterscheidet.
6. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch ge- kennzeichnet, dass die hintere Flachseite (4) des flächigen Leuchtelements (1 ) mit einer Sputterung, Verspiegelung, Lackierung oder Bedruckung verse- hen ist, um eingekoppeltes Licht lediglich in Richtung der lichtauskoppelnden Flachseite (3) abzustrahlen.
7. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch ge- kennzeichnet, dass sich an der lichteinkoppelnden Schmalseite (2) des flä- chigen Leuchtelementes (21 ) eine Anzahl von Lichtführungselementen (27) anschließt, wobei das Lichtführungselement (27) lediglich mit der Vorder- komponente (23) einstückig verbunden ist und wobei benachbarte Lichtfüh- rungselemente (27) durch einen Trennschlitz (29) seitlich beabstandet zuei- nander angeordnet sind, und dass der Trennschlitz (29) auf den Trennsteg (26) des flächigen Leuchtelementes (21 ) zuläuft.
8. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch ge- kennzeichnet, dass sich an die lichteinkoppelnde Schmalseite (2) ein Licht- zuführungselement (10) anschließt, das einen Anformungsabschnitt (11 ) aufweist, der sich von einem zu der Lichtquelle führenden geraden Abschnitt des Lichtführungselementes (10) unter Bildung eines spitzen Winkels (Y) zu einer Erstreckungsrichtung (Es) der lichteinkoppelnden Schmalseite (2) zu derselben erstreckt und der Umlenkoptikmittel (13) zur Umlenkung des in den Lichtführungselement geführtenLichtes in Richtung der
lichteinkoppelnden Schmalseite (2) aufweist.
9. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche I bis 8, dadurch ge- kennzeichnet, dass das flächige Leuchtelement (1 ) mindestens zwei lichtein- koppelnde Schmalseiten (2) aufweist, denen jeweils mindestens ein Lichtzu- führungselement (10) zugeordnet ist, und dass die Stufe (6) in Richtung ei- nes Eckbereiches (12) des flächigen Leuchtelementes (1 ) verläuft, an dem die zwei lichteinkoppelnden Schmalseiten (2) zusammenlaufen.
10. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch ge- kennzeichnet, dass den Lichtführungselementen (10, 27) jeweils eine Licht quelle (30) zugeordnet ist.
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