DE19857561A1 - Vehicle light includes light guide rod, luminous diodes, and light inlet surface and opposite end surface formed as light deflecting region - Google Patents

Vehicle light includes light guide rod, luminous diodes, and light inlet surface and opposite end surface formed as light deflecting region

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Abstract

A light guide rod has light inlet (12) and outlet (14) surfaces. Light is created by a light source (20) like a luminous diode (18). Rays of light radiate from the luminous diode in a cone shape and enter the light guide rod. The light outlet surface is opposite an area (22) with numerous prisms (24) reflecting rays of light (26) and deflecting them towards the light outlet surface.

Description

Die Erfindung betrifft eine Leuchte, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit wenigstens einem Lichtleitstab, der ein oder mehrere stirnseitige Lichteintrittsflächen und ein oder mehrere Lichtaustrittsflächen entlang des Lichtleitstabes aufweist, und mit einer oder mehreren, insbesondere als Leuchtdioden ausgebildeten Lichtquellen.The invention relates to a lamp, in particular for Motor vehicles, with at least one light guide rod, the one or several light entry faces on the face side and one or several light exit surfaces along the light guide rod has, and with one or more, in particular as LEDs trained light sources.

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 Lichtaustrittsfläche umgelenkt werden. Es hat sich gezeigt, dass insbesondere bei längeren Lichtleitstäben 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.Luminaires with light guide rods are well known. So is e.g. B. from DE 41 29 094 A1 a signal light for Motor vehicles have become known in which several Light guide rods are provided in a parallel arrangement to each other are. A light-emitting diode is used to light these rods  at one end light shines in, which is distributed over the length of the light guide rod. On the the The light exit surface is on the opposite side Light guide rod provided with a large number of prisms which the light rays in the direction of the light exit surface be redirected. It has been shown that in particular longer light guide rods the light distribution along the Light guide rod is not uniform and the light guide rod is bright, especially in the area of the light entry has high luminance that gradually becomes that of Light entry surface opposite side decreases.

Ferner wird als Nachteil angesehen, dass das Licht innerhalb des Lichtleitstabes oftmals unnötig lange Wege zurücklegt.Another disadvantage is that the light is inside of the light guide rod often travel unnecessarily long distances.

Ausgehend von der DE 41 29 092 A1 liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Leuchte bereitzustellen, die eine bessere Ausbeute des Lichtes sowie der Lichtquellen erlaubt.Starting from DE 41 29 092 A1, the invention is the Task to provide a lamp that a better yield of light and light sources allowed.

Diese Aufgabe wird bei einer Leuchte der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Lichteintrittsfläche und/oder die gegenüberliegende stirnseitige Fläche als Lichtumlenkbereich ausgebildet ist.This task is for a lamp of the type mentioned Art solved according to the invention in that the Light entry surface and / or the opposite is designed as a light deflection area.

Die Ausgestaltung der Lichteintrittsfläche als Lichtumlenkbereich hat den wesentlichen Vorteil, dass bereits beim Eintritt der Lichtstrahlen in den Lichtleitstab diese derart umgelenkt werden, dass das Licht gezielt in Richtung auf die Lichtaustrittsfläche und/oder auf lichtablenkende Mittel, z. B. auf Prismen umgelenkt wird, von denen das Licht dann in Richtung der Lichtaustrittsfläche abgelenkt wird, und/oder auf die der Lichteintrittsfläche gegenüberliegende stirnseitige Fläche umgelenkt wird. Durch den Lichtumlenkbereich werden also die von der Lichtquelle ausgehenden Lichtstrahlen bereits beim Eintritt in den Lichtleitstab gezielt ausgerichtet. Dadurch werden zum einen die Lichtverluste verringert, zum anderen wird durch die gezielte Ausrichtung der Lichtstrahlen der Weg der Strahlen innerhalb des Lichtstabes gezielt gesteuert, so dass unnötige Wege innerhalb des Stabes und somit unnötige Verluste vermieden werden.The design of the light entry surface as Light deflection area has the main advantage that already when the light rays enter the light guide rod  be redirected in such a way that the light is directed towards on the light exit surface and / or on light deflecting Means, e.g. B. is deflected onto prisms, of which the light is then deflected towards the light exit surface, and / or on the opposite side of the light entry surface face is deflected. By the The light deflection area is that of the light source outgoing light rays already when entering the Targeted light guide rod. For one thing the loss of light is reduced; targeted alignment of the light rays the path of the rays Controlled within the light rod so that unnecessary Paths within the staff and therefore unnecessary losses be avoided.

Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass dieser Lichtumlenkbereich ein von der Lichtquelle angestrahltes optisches Element, z. B. eine Sammellinse, Streulinse oder Freiformlinse ist. Es sind auch Zylinderlinsen, Schrägen, Prismen, Paraboloide und Freiformflächen möglich. Mittels einer Linse, insbesondere einer Sammellinse, werden die von der Lichtquelle abgestrahlten divergierenden Lichtstrahlen gebündelt bzw. wird deren Divergenz verringert. Auf diese Weise kann das von der Lichteintrittsfläche entfernt liegende Ende des Lichtleitstabes besser ausgeleuchtet werden. Außerdem gewährleistet die Sammellinse eine höhere Lichtausbeute. In a preferred embodiment it is provided that this light deflection area is one of the light source illuminated optical element, e.g. B. a converging lens, Scatter lens or free-form lens. They are too Cylindrical lenses, bevels, prisms, paraboloids and Free-form surfaces possible. Using a lens, in particular a converging lens, are from the light source radiated or diverging light beams their divergence is reduced. In this way, that of the Light entrance area distal end of the Light guide rod are better illuminated. Moreover the converging lens ensures a higher luminous efficiency.  

Mit Vorzug liegt die Achse der Linse in oder parallel der Längsachse des Lichtleitstabes bzw. ist die Linse symmetrisch, insbesondere rotationssymmetrisch am Lichtleitstab vorgesehen. Dies hat den wesentlichen Vorteil, dass der Lichtleitstab gleichmäßig ausgeleuchtet wird, so dass keine Helligkeitsunterschiede über die Länge des Lichtleitstabes auftreten.The axis of the lens is preferably in or parallel to the Longitudinal axis of the light guide rod or the lens is symmetrical, in particular provided rotationally symmetrical on the light guide rod. This has the main advantage that the light guide rod is evenly illuminated so that none Differences in brightness over the length of the light guide rod occur.

Ein weiterer Vorteil wird darin gesehen, dass die Linse am Lichtleitstab angeformt ist. Die einstückige Ausgestaltung des Lichtleitstabes mit der Linse vermeidet Verluste beim Übergang des Lichts von der Linse in den Lichtleitstab, und es bedarf keiner Montage der Linse am Lichtleitstab. Jeder Lichtleitstab kann mit der für ihn optimalen Linse hergestellt werden.Another advantage is seen in the fact that the lens on Light guide rod is molded. The one-piece design of the Light guide rod with the lens avoids losses during the transition of light from the lens into the light guide rod, and it is needed no mounting of the lens on the light guide rod. Every light guide rod can be made with the optimal lens for him.

Eine weitere Verbesserung des Lichtleitstabes erfolgt dadurch, dass die der Lichteintrittsfläche gegenüberliegende stirnseitige Fläche als Sammel-, Streu- oder Umlenkoptik ausgebildet ist. Hierdurch wird der Vorteil erzielt, dass das den gesamten Lichtleitstab durchwanderte und auf der gegenüberliegenden Stirnseite auftreffende Licht derart umgelenkt wird, dass dieses Licht entweder in Richtung der Lichtaustrittsfläche, wobei hier abhängig vom Auftreffwinkel bewußt ein Lichtaustritt und/oder eine oder mehrere Totalreflexionen hervorgerufen werden können, und/oder in der Richtung der lichtablenkenden Mittel, z. B. Prismen umgelenkt wird. Somit wird vermieden, dass das Licht wieder zurück auf die Lichteintrittsfläche reflektiert wird.The light guide rod is further improved by that the opposite of the light entry surface front surface as collecting, scattering or deflecting optics is trained. This has the advantage that the walked through the entire light rod and on the light incident on the opposite end face is redirected that this light either towards the Light exit surface, depending on the angle of incidence deliberately a light emission and / or one or more Total reflections can be caused, and / or in the Direction of the light deflecting means, e.g. B. deflected prisms  becomes. This prevents the light from turning back on the light entry surface is reflected.

Eine bevorzugte Ausführungsform sieht vor, dass die Umlenkoptik als Schräge ausgebildet ist. Eine Schräge hat den wesentlichen Vorteil, dass sie relativ einfach herstellbar ist und auch problemlos an ihrer Außenseite verspiegelt werden kann. Die Schräge kann sich über einen Teil oder über die gesamte Fläche erstrecken. Außerdem kann die Schräge aus zwei oder mehreren Abschnitten bestehen, die unterschiedliche Neigungswinkel besitzen. Weiter kann die Umlenkoptik so gewählt werden, dass die Lichtstrahlen durch Totalreflexion umgelenkt werden und somit eine Verspiegelung nicht unbedingt erforderlich ist, was eine kostengünstige Alternative darstellt. Eine solche Geometrie kann z. B. durch spitz zulaufende Flächen oder einen Kegel realisiert werden, wobei die Winkel entsprechend dem Gesetz der Totalreflexion gewählt werden.A preferred embodiment provides that the Deflection optics is designed as a slope. A slope has it significant advantage that it is relatively easy to manufacture and can also be easily mirrored on the outside can. The slope can extend over part or over the extend the entire area. In addition, the bevel can consist of two or multiple sections that are different Have an inclination angle. The deflection optics can continue like this be chosen that the light rays by total reflection are redirected and therefore not necessarily mirrored what is required is an inexpensive alternative represents. Such a geometry can e.g. B. by pointed tapering surfaces or a cone can be realized, whereby the angles chosen according to the law of total reflection become.

Eine andere Ausführungsform sieht vor, dass die Streuoptik eine Streulinse ist. Über diese Streulinse werden die Strahlen, die achsparallel ankommen, gezielt aus ihrer Richtung ausgelenkt, so dass sie auf jeden Fall entweder direkt oder indirekt auf die Prismen oder die Lichtaustrittsfläche treffen. Another embodiment provides that the scattering optics is a lens. About this lens, the Beams that arrive axially parallel, targeted from their Direction deflected, so it definitely either directly or indirectly on the prisms or the Hit the light exit surface.  

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnung besonders bevorzugte Ausführungsbeispiele im Einzelnen dargestellt sind. Dabei können die in der Zeichnung dargestellten und in der Beschreibung sowie in den Ansprüchen erwähnten Merkmale jeweils einzeln für sich oder in ihrer Kombination erfindungswesentlich sein, in der Zeichnung zeigen:Further advantages, features and details of the invention result from the subclaims and the following Description in the with reference to the drawing particularly preferred exemplary embodiments in detail are shown. You can do that in the drawing shown and in the description and in the claims characteristics mentioned individually for themselves or in their Combination be essential to the invention in the drawing demonstrate:

Fig. 1 eine Draufsicht auf ein erstes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Lichtleitstabes; Figure 1 is a plan view of a first embodiment of the light guide rod according to the invention.

Fig. 2 eine Draufsicht auf ein zweites Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Lichtleitstabes; Fig. 2 is a plan view of a second embodiment of the light guide rod according to the invention;

Fig. 3 eine Draufsicht auf das Ende eines Lichtleitstabes gemäß einer dritten Ausführungsform; und Fig. 3 is a plan view of the end of a light guide rod according to a third embodiment; and

Fig. 4 eine Draufsicht auf das Ende eines Lichtleitstabes gemäß einer vierten Ausführungsform. Fig. 4 is a plan view of the end of a light guide rod according to a fourth embodiment.

In der Fig. 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 ausgeführten Lichtquelle 20 erzeugt, wobei die Lichtstrahlen kegelförmig von der Leuchtdiode 18 ausgehen und in den Lichtleitstab 10 eintreten.In FIG. 1, a light guide rod is denoted by the reference numeral 10, having a light entrance surface 12 and a light exit face 14. The surface 16 opposite the light entry surface 12 could also be designed as a light entry surface; however, it is mirrored in the illustrated embodiment. The light is generated by a light source 20 designed as a light-emitting diode 18 , the light rays emerging conically from the light-emitting diode 18 and entering the light guide rod 10 .

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.A region 22 with a multiplicity of prisms 24 is located opposite the light exit surface 14 . The light beams 26 are reflected on these prisms 24 and deflected in the direction of the light exit surface 14 .

Die kegelförmig auf die Lichteintrittsfläche 12 auftreffenden Lichtstrahlen 26 werden an der Lichteintrittsfläche 12 gebrochen, wofür beim in der Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel die Lichteintrittsfläche 12 als Sammellinse 28 ausgebildet ist. Diese Sammellinse 28 befindet sich rotationssymmetrisch am stirnseitigen Ende des Lichtleitstabes 10 und weist eine zur Achse des Lichtleitstabes 10 koaxiale Achse auf. Über die Sammellinse 28 werden die Lichtstrahlen 26 gebündelt, so dass die kegelförmig von der Lichtquelle 20 abgestrahlten Lichtstrahlen 26 innerhalb des Lichtleitstabes 10 weniger divergieren. Die Fläche 16 ist beim Ausführungsbeispiel der Fig. 1 als ebene Fläche ausgebildet, die orthogonal zur Achse des Lichtleitstabes 10 steht.The cone-shaped incident on the light entrance surface 12 of light rays 26 are refracted at the light input surface 12 for which the light entry surface is constructed as a collecting lens 28 12 in the shown in the Fig. 1 embodiment. This converging lens 28 is rotationally symmetrical at the front end of the light guide rod 10 and has an axis coaxial with the axis of the light guide rod 10 . The light beams are bundled 26 via the converging lens 28 so that the conical light emitted from the light source 20 light beams 26 diverge less within the light guide rod 10 degrees. In the exemplary embodiment in FIG. 1, the surface 16 is designed as a flat surface which is orthogonal to the axis of the light guide rod 10 .

Beim Ausführungsbeispiel der Fig. 2 ist die Lichteintrittsfläche 12 eben ausgebildet, die orthogonal zur Achse des Lichtleitstabes 10 steht. Jedoch befindet sich an der Fläche 16, die der Lichteintrittsfläche 12 gegenüberliegt, eine Schrägfläche 30, die sich über etwa zwei Drittel der Fläche 16 erstreckt. Die Schrägfläche 30 ist derart geneigt, dass diese mit der unteren Kante der Lichtaustrittsfläche 14 einen Winkel einschließt, der größer 90° ist. Dadurch wird erreicht, dass die auf die Schrägfläche 30 auftreffenden Lichtstrahlen 16 in Richtung der Prismen 24 reflektiert werden.In the embodiment of FIG. 2, the light entry surface 12 is flat, which is orthogonal to the axis of the light guide rod 10 . However, there is an inclined surface 30 on the surface 16 , which lies opposite the light entry surface 12 , and extends over approximately two thirds of the surface 16 . The inclined surface 30 is inclined such that it forms an angle with the lower edge of the light exit surface 14 that is greater than 90 °. It is thereby achieved that the light rays 16 striking the inclined surface 30 are reflected in the direction of the prisms 24 .

Beim Ausführungsbeispiel der Fig. 3 ist die Fläche 16 konkav ausgebildet und wirkt somit als Streulinse 32. Über diese Streulinse 32 werden die achsparallel verlaufenden Lichtstrahlen 34 derart umgelenkt, dass sie entweder auf die Prismen 24 oder auf die Lichtaustrittsfläche 14 auftreffen.In the embodiment of Fig. 3, the surface 16 is concave and thus acts as a scattering lens 32. The light rays 34 , which run parallel to the axis, are deflected via this scattering lens 32 in such a way that they either strike the prisms 24 or the light exit surface 14 .

Beim Ausführungsbeispiel der Fig. 4 ist die Fläche 16 derart ausgebildet, dass die Lichtstrahlen über Totalreflexion umgelenkt werden und auf die Prismen 24 oder auf die Lichtaustrittsfläche 14 auftreffen. Ein Verspiegelung der Fläche 16 ist nicht erforderlich.In the exemplary embodiment in FIG. 4, the surface 16 is designed such that the light beams are deflected via total reflection and impinge on the prisms 24 or on the light exit surface 14 . A mirroring of the surface 16 is not necessary.

Die Erfindung soll selbstverständlich auch Kombinationen umfassen, bei denen sowohl die Lichteintrittsfläche 12 als auch die Fläche 16 als Lichtumlenkbereiche 36 ausgestaltet sind.The invention is of course also intended to include combinations in which both the light entry surface 12 and the surface 16 are designed as light deflection regions 36 .

Claims (10)

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), dadurch gekennzeichnet, dass die Lichteintrittsfläche (12) und/oder die gegenüberliegende stirnseitige Fläche (16) als Lichtumlenkbereich (36) ausgebildet ist.1. Luminaire, in particular for motor vehicles, with at least one light guide rod ( 10 ) which has one or more end light entry surfaces ( 12 ) and one or more light exit surfaces ( 14 ) along the light guide rod ( 10 ), and with one or more, in particular as light emitting diodes ( 18 ) trained light sources ( 20 ), characterized in that the light entry surface ( 12 ) and / or the opposite end face ( 16 ) is designed as a light deflection area ( 36 ). 2. Leuchte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Lichtumlenkbereich (36) eine von der Lichtquelle (20) angestrahlte Linse, z. B. Sammellinse (28), Streulinse oder Freiformlinse ist.2. Luminaire according to claim 1, characterized in that the light deflecting region ( 36 ) is a from the light source ( 20 ) illuminated lens, for. B. converging lens ( 28 ), diverging lens or free-form lens. 3. Leuchte nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Achse der Linse (28) in der oder parallel zur Längsachse des Lichtleitstabes (10) liegt.3. Luminaire according to claim 2, characterized in that the axis of the lens ( 28 ) lies in or parallel to the longitudinal axis of the light guide rod ( 10 ). 4. Leuchte nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Linse (28) symmetrisch, insbesondere rotationssymmetrisch, am Lichtleitstab (10) vorgesehen ist. 4. Luminaire according to claim 2 or 3, characterized in that the lens ( 28 ) is provided symmetrically, in particular rotationally symmetrical, on the light guide rod ( 10 ). 5. Leuchte nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Linse (28) am Lichtleitstab (10) angeformt ist.5. Luminaire according to one of claims 2 to 4, characterized in that the lens ( 28 ) is integrally formed on the light guide rod ( 10 ). 6. Leuchte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die der Lichteintrittsfläche (12) gegenüberliegende stirnseitige Fläche (16) als Sammel-, Streu- oder Umlenkoptik ausgebildet ist.6. Luminaire according to one of the preceding claims, characterized in that the face surface ( 16 ) opposite the light entry surface ( 12 ) is designed as collecting, scattering or deflecting optics. 7. Leuchte nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Umlenkoptik als Schräge (30) ausgebildet ist.7. Lamp according to claim 6, characterized in that the deflecting optics is designed as a slope ( 30 ). 8. Leuchte nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Schräge (30) die Lichtstrahlen in Richtung der Lichtaustrittsfläche (14) und/oder deren zugeordnete lichtumlenkenden Mittel, z. B. Prismen (24) umlenkt.8. Luminaire according to claim 7, characterized in that the slope ( 30 ) the light rays in the direction of the light exit surface ( 14 ) and / or their associated light-deflecting means, for. B. deflects prisms ( 24 ). 9. Leuchte nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Streuoptik eine Streulinse (32) ist.9. Luminaire according to claim 6, characterized in that the scattering optics is a scattering lens ( 32 ). 10. Leuchte nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Umlenkoptik derart ausgebildet ist, dass die Strahlen aufgrund des Prinzips der Totalreflexion umgelenkt werden.10. Luminaire according to claim 6, characterized in that the Deflection optics is designed such that the rays redirected due to the principle of total reflection become.
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