DE3434536A1 - Optical waveguide system for example for the rear light groups of motor vehicles - Google Patents

Optical waveguide system for example for the rear light groups of motor vehicles

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DE3434536A1 DE19843434536 DE3434536A DE3434536A1 DE 3434536 A1 DE3434536 A1 DE 3434536A1 DE 19843434536 DE19843434536 DE 19843434536 DE 3434536 A DE3434536 A DE 3434536A DE 3434536 A1 DE3434536 A1 DE 3434536A1
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Abstract

The invention describes an optical waveguide system for example for the lighting groups of motor vehicles for producing powerful light signals in groups of different lighting bodies consisting of simple plastic parts which are connected by means of one optical waveguide in each case over relatively large distances to a central light source in a light distributor housing. The light of the central light source is fed into the optical waveguides with the aid of optical systems such as for example lenses or mirrors in the light distributor housing. With the aid of light shutters which are actuated electrically or mechanically, the light beam is interrupted as desired, specifically independently of the other light beams. The central light source only requires one power line. In contrast, only lightweight signal lines are required for the electrical actuation of the optical shutters. As a result, heavy cable harnesses and power switches are avoided. The light source can be a commercially available filament bulb, a halogen vapour lamp, an inert gas lamp, a mercury vapour lamp, a laser or a different customary lamp. Its light is introduced into the optical waveguides either simultaneously or in rapid succession. The inventor thus provides a new and cost-effective method of illuminating with low expenditure and in a lightweight fashion a large number of illumination bodies which are easy to manufacture, of repairing the said bodies or of increasing the number of said bodies as required.

Description

Lichtleitersystem für z.B. KraftfahrzeugrückleuchtgruppenLight guide system for e.g. motor vehicle rear light groups

ni Erfindung betrifft ein Lichtleitersystem mit einer zentralen Lichtquelle und mindestens einem über Lichtleiter angeschlossenen Leuchtkörper.The invention relates to a light guide system with a central light source and at least one luminous element connected via light guides.

is ist bekannt, daß Gruppen von Leuchtkörpern mit unterschiedlochen Größen, Formen, Farben und Leuchtrythmen,wie sie zum Beispiel bei Reklametafeln, in Diskotheken und bei Kraftfahrzeugrückleuchtsystemen verwendet werden, zumeist aus Einzelleuchtkörpern rnit eigener Lichtquelle bestehen.It is known that groups of filaments with different holes Sizes, shapes, colors and luminous rhythms, such as those found on billboards, used in nightclubs and in automotive taillight systems, mostly consist of individual luminous bodies with their own light source.

die Leuchtkörper sind dabei mit Fassungen für die Lichtquelle ausgerüstet, die in den Leuchtkörper derart eingezeigt ist, daß sie jederzeit zum Auswechseln defekter Lichtquellen gelöst werden kann. Auch muß jede einzelne Lichtquelle für sich, das heißt getrennt von den anderen Lichtquellen mit Kraft strom versorgt werden und durch voneinander unabhängige elektrische Schalter ein- und ausgeschaltet werden.the luminaires are equipped with sockets for the light source, which is shown in the filament in such a way that it can be replaced at any time defective light sources can be resolved. Also every single light source must be used for itself, that is, separately from the other light sources are supplied with power and can be switched on and off by independent electrical switches.

Dieses System erfordert starke Stromkabelbäume mit Durchmessern, die den verhältnismäßig starken Kraftströmen flir die einzelnen lichtquellen in ausreichendem Maße ang,epaßt sind. Darüberhinaus muß für eine sichere elektrische Isolierung jedes einzelnen Kabel stranges gegeneinander und gegen die Umwelt gesorgt werden. Konstruktionen dieser rt besitzen daher ein hohes Gewicht, sie sind teuer, sie sind nur mit hohem Aufwand zu verlegen und haben daher das Ende ihrer Entwic'rlungsmöglichkeit erreicht. In vielen Fillen ist eine Erweiterung der Anzahl der Beleuchtungskörper in einer Beleuchtungsgruppe nicht mehr zu erreichen.This system requires strong power harnesses with diameters that the relatively strong currents of force for the individual light sources in sufficient Dimensions are appropriate. In addition, each must for safe electrical insulation individual cable strand against each other and against the environment. Constructions these rt therefore have a high weight, they are expensive, they are only high To relocate effort and have therefore reached the end of their development opportunity. In many cases there is an extension of the number of lighting fixtures in one Lighting group can no longer be reached.

Die Erfindung löst die Aufgabe der Vereinfachung der Konstruktion der Leuchtgruppen, der Verringerung ihres Gewichtes und ihrer Kosten und der Verringerrüng des Aufwandes ihres Einbaues auf nachfolgend beschriebene Weise.The invention solves the problem of simplifying the construction the lighting groups, the reduction in their weight and costs and the reduction the effort involved in installing them in the manner described below.

Rine hinreichend starke Lichtquelle, die vorteilhaft eine Metalldampflampe, eine Edelgaslampe oder ein Laser sein kann, ist in der Mitte eines Lichtverteilergehäuses (LV) befestigt. Die besagte Lichtquelle (Li) ist entweder fest mit dem Lichtverteilergehäuse verbunden oder drehbar derart eingebaut, daß sie um eine Achse senkrecht zur geplanten Abstrahlungsrichtung des Lichtes rotieren kann.A sufficiently strong light source, which is advantageously a metal halide lamp, can be a noble gas lamp or a laser is in the middle of a light distributor housing (LV) attached. Said light source (Li) is either fixed to the light distributor housing connected or rotatably installed so that they are about an axis perpendicular to the planned Can rotate the direction of emission of the light.

Das Lichtverteilergehäuse (LV) ist vorteilhaft aus Metall oder aus Kunststoff gefertigt und besitzt Bohrungen, die radial auf die Mittelachse des vorteilhaft zylindrisch oder kugelför:nig ausgebildeten Lichtverteilergehäuses führen. Besagte Mittelachse ist dann dabei auch die oben beschriebene mögliche Rotationsachse der Lichtquelle.The light distributor housing (LV) is advantageously made of metal or made of Made of plastic and has bores that are radially on the central axis of the advantageous Cylindrical or spherical shape light distributor housing. Said The center axis is then also the possible axis of rotation described above Light source.

Zwischen der Lichtquelle (Li) und-den genannten radial gerichteten Bohrungen ist ein optisches System aus Linsen oder Spiegeln oder aus einer Kombination von Linsen und Spiegeln angeordnet, das entweder das gesammte licht der Lichtquelle oder das Licht innerhalb vorgegebener Raumwinkel einfängt und in alle genannten Bohrungen g,leichzeitig, nämlich bei feststehender Lichtquelle, oder in schneller Folge nacheinander in- alle genannten Bohrungen nämlich bei rotierender gerichteter Lichtquelle oder optischein System,einleitet.Between the light source (Li) and the said radially directed Boring is an optical system made up of lenses or mirrors or a combination Arranged by lenses and mirrors, either the entire light of the light source or captures the light within a given solid angle and in all of the above Drilling g, at the same time, namely with a fixed light source, or faster Follow one after the other in all of the named bores, namely with the rotating directional one Light source or optical system.

In der Nähe des der Lichtquelle zugewandten Endes der genannten Bohrungen sind optische Verschlüsse vorgesehen, die vorteilhaft als Sperrschieber mit elektromagnetischer Betütigung ausgebildet sind. Es sind jedoch auch andere Verschlüsse denkbar wie sie entweder in der optischen Industrie varwandet werden oder als eto-chemische Zellen, zum Beispiel als Kerrzellen, bekannt sind.In the vicinity of the end of said bores facing the light source optical closures are provided, which are advantageous as a locking slide with electromagnetic Are trained. However, other closures are also conceivable, such as they can either be used in the optical industry or as eto-chemical Cells, for example known as Kerr cells.

Die optischen Verschlüsse übernehmen die Aufgabe die Lichtströme von der Lichtquelle zu den Bohrungen entweder durch Schließen zu unterbrechen oder durch Öffnen freizugeben.The optical shutters take over the task of the luminous flux of to interrupt the light source to the holes either by closing or by Open to release.

n den an der Außenseite des Lichtverteilergehäuses mündenlen radialen Bohrungen werden Lichtleiter angefügt, vorteilhaft durch Einpassen in die Bohrung in Gestalt einer Preßpassung. Die lichtleiter übernehmen die Aufgabe das Licht über unterschiedliche Entfernungen zu den Leuchtkörpern zu leiten.n the radial ones open onto the outside of the light distributor housing Light guides are added to holes, advantageously by fitting into the hole in the form of an interference fit. The light guides take on the task of transmitting the light to guide different distances to the light fixtures.

Die Leuchtkörper (L) sind in ähnlich wie oben beschrieben jn die Lichtleiter angefügt und haben die Aufgabe das Licht in vorgegebener Weise an die Umgebung abzugeben.The luminous bodies (L) are in a manner similar to that described above in the light guides attached and have the task of emitting the light to the environment in a predetermined manner.

i1je Figur 1 zeigt in schematischer Darstellung das Lichtverteilergehäuse (LV) mit der zentralen Lichtquelle (Li), die optischen Lichtverschlüsse (EV), die Anschlüsse (AN) für die Lichtleiter (LL), mehrere Verzweigungsstellen (VZ) zum Aufspalten eines Licht stromes und die Leuchtkörper (L) mit ihren Lichtleiteranschlüssen (AN).i1je Figure 1 shows the light distributor housing in a schematic representation (LV) with the central light source (Li), the optical light shutters (EV), the Connections (AN) for the light guides (LL), several branch points (VZ) for splitting a luminous flux and the luminous element (L) with their light guide connections (AN).

Tn der Figur 2 sind ein Querschnitt A-A und ein teilweise offener Grundriß B-B gezeigt. Sie lassen die zentrale Lichtquelle (Li) mit einem ausgewähltem optischen Linsensystem (LIS), den optischen Lichtverschlüssen (EV) und der willkiirlich auf vier festgelegten Anzahl der Lichtleiter (LL) erkennen. Darüberhinaus erkennt man den elektrischen Anschluß (B) der zentralen Lichtquelle, den räumlichen Lichtstromverlauf (Lö), die konusförmigen Erweiterungen in der GehEiusewand zur unbehinderten Weiterleitung des Lichtstromes in die Lichtleiteröffnungen und ein Beispiel einer Anordnun eines optischen Lichtverschlusses (EV).Tn of Figure 2 are a cross-section A-A and a partially open one Floor plan B-B shown. You leave the central light source (Li) with one selected optical lens system (LIS), the optical light shutters (EV) and the arbitrary recognize on four specified number of light guides (LL). It also recognizes the electrical connection (B) of the central light source, the spatial luminous flux (Lö), the conical extensions in the GehEiusewand for unhindered transmission of the luminous flux into the light guide openings and an example of an arrangement optical light shutter (EV).

. Die Figur 2a zeigt beispielhaft einen optischen Lichtverschluß (EV) im Schnitt. Der Verschlußanker (VA) reicht mit seinem unteren Ende in den Lichtleiterkanal, in den der Lichtleiter (Ll) eingefügt ist. In dieser Stellung kann er.. Figure 2a shows an example of an optical light shutter (EV) on average. The lower end of the locking anchor (VA) extends into the light guide channel, into which the light guide (Ll) is inserted. In this position he can.

durch eine Feder (FE3 niedergehalten werden. Die Ankerplatte des Verschlußankers liegt auf dem Lichtverteilergehäuse (LV) auf, # so lange bis der Elektromagnet (EM) durch eine Erreger-Spannung (=V) magnetisiert wird und das nun magnetisch gewordene Eisenkerngehäuse (EK) die Verschlußankerplatte (VAP) anzieht. Damit wird der Weg für den Lichtstrom freigegeben.be held down by a spring (FE3. The anchor plate of the locking anchor rests on the light distributor housing (LV), # until the electromagnet (EM) is magnetized by an excitation voltage (= V) and what has now become magnetic Iron core housing (EK) attracts the locking anchor plate (VAP). That will be the way released for the luminous flux.

Der hier beispielhaft gezeigte Lichtverschluß ist mit Hilfe der Halterung (HA) mit dem Lichtverteilergehäuse verbunden.The light shutter shown here as an example is made with the help of the bracket (HA) connected to the light distributor housing.

Die Figur 2b zeigt ein anderes Beispiel eines optischen Systems zur Erfassung eines iiber einen sehr großen Raumwinkel des räumlichen Lichtstromverlaufes (Lö). Hierbei wird das sicht aus der. zentralen Lichtquelle (Li) sowohl durch eine Sammellinse (LIS) als auch durch einen Parabolspiegelabschnitt (PSA) in die Öffnung des Lichtleiters (LL) hineinprojiziert.Die optischen Größen der Sammellinse und des Parabolspiegelabschnittes sind dabei, so aufeinander abge- -stimmt, daß das Bild der zentralen Lichtquelle in der Öffnung des Lichtleiters beider Systeme nahezu deckungsgleich ist, Die Figur 3 zeigt beispielhaft vier Varianten von Licht- -leitern (LL) in der Form von zylindrischen Vollkörpern ohne und mit Außenverspiegelung in den. Abbildungen All und rohr- beziehungsweise schlauchförmige Formen ohne und mit Verspiegelung der Innenseite in den Abbildungen "B".Figure 2b shows another example of an optical system for Acquisition of a spatial luminous flux over a very large solid angle (Lö). This is the view from the. central light source (Li) both by a Converging lens (LIS) as well as through a parabolic mirror section (PSA) into the opening of the light guide (LL). The optical sizes of the converging lens and of the parabolic mirror section are coordinated so that the Almost an image of the central light source in the opening of the light guide of both systems is congruent, Figure 3 shows an example of four variants of light guides (LL) in the form of cylindrical solid bodies with and without external mirroring in the. Images All and tubular or tubular forms with and without Mirroring of the inside in the pictures "B".

Unter "C" wird ein Beispiel einer Lichtleiterverzweigung (VZ) gezeigt-mit schlauchförmigen Lichtleitern (IL) mit Innenverspiegelung. Das Lichtleiterverzweigungsgehäuse (VZ) selbst besitzt in diesem Beipiel ebenfalls eine Innenverspielgelung (LS).An example of a light guide branch (VZ) is shown under "C" tubular light guides (IL) with internal reflections. The fiber optic junction box In this example, (VZ) itself also has an indoor play area (LS).

Die Figur 4 zeigt beispielhaft einen plattenförmigen Leuchtkörper (L) mit einer lichtdurchläßigen eingefärbten oder farblosen Platte (PL), die lichtbrechende und lichtreflektierende EinschlüsseCSpL) enthält.Der Anschluß tAr den Lichtleiter (LL) ist in dem Bild "A" zapfenförmig gezeigt, auf den ein rohr- oder schlauchförmiger Lichtleiter aufgesteckt ist. Dem zapfenförmigen Anschluß gegenüberliegend befindet sich ein konusartiger Spiegel (KO), dessen Verspiegelung (VS) für eine seitliche Verteilung des von Lichtleiter CLL) herangeführten Lichtes-sorgt.Die Verspiegelung der Rückseite zeigt beispielhaft die Möglichkeit das Licht in vorbestimmte Richtungen zu lenken.FIG. 4 shows an example of a plate-shaped luminous body (L) with a translucent colored or colorless plate (PL), the light-refracting one and light-reflecting inclusions (CSpL). The connection tAr contains the light guide (LL) is shown in the picture "A" in the shape of a pin, onto which a tubular or hose-shaped Light guide is attached. The pin-shaped connection is located opposite a cone-like mirror (KO), its mirroring (VS) for a lateral Distribution of the light brought in by the light guide CLL). The mirroring the back shows an example of the possibility of light in predetermined directions to steer.

Ohne nähere Bezeichnung ist ein Befestigungsvorschlag beispielhaft aufgeführt. Das Bild IIBll zeigt beispielhaft, wie ein zylinderförmiger Lichtleiter (LL) befestigt werden könnte. Darüberhinaus ist ein Vorschlag für eine Oberflächentextur (TEX) gezeigt, der dazu beiträgt das Licht besser lbzu,strahlen.An attachment suggestion is exemplary, without a more detailed description listed. The picture IIBll shows an example of how a cylindrical light guide (LL) could be attached. In addition, there is a suggestion for a surface texture (TEX), which helps the light to shine better.

Die Figur 5 zeigt beispielhaft einen birnrnför,igen Leuchtkörper mit einem Anschluß (AN) für den Lichtleiter (LL) und einem parabolförmigen Spiegelkörper (PRS) mit der Verspiegelung (VS). Dem Lichtleiter gegenüberliegend ist ein konusartiger Körper angeordnet (K) mit einer Verspiegelung (VS) zur Verteilung des Lichtes aus dem Lichtleiter in Richtung auf den Parabolspiegel (PRS).Dem Parabolspiegel gegenüberliegend ist eine beliebig zu formrnde Abdeckscheibe anCebracht, die den konusartigen Körper (K) trägt.und die aus lichtdurchlässigem farbigen oder farblosen Material mit lichtreflektierenden Einschlüssen hergestellt ist.FIG. 5 shows an example of a bulb-shaped luminous element a connection (AN) for the light guide (LL) and a parabolic mirror body (PRS) with the mirror coating (VS). Opposite the light guide is a cone-like one Body arranged (K) with a mirror coating (VS) to distribute the light the light guide in the direction of the parabolic mirror (PRS). Opposite the parabolic mirror a cover disk of any shape is attached, which forms the cone-like body (K) bears. And those made of translucent colored or colorless material with light reflective Inclusions is made.

Die außen liegende Oberfläche kann ein Textur (TEX) erhalten.The outer surface can be given a texture (TEX).

Das Bild "A" zeigt darüberhinaus ein Beispiel für die Befestigung des birnenförmigen Leuchtkörpers. Das Bild "B" zeigt beispielhaft den Anschluß (AN) eines schlauchförmigen Lichtleiters (LL).The picture "A" also shows an example of the attachment of the pear-shaped filament. The picture "B" shows an example of the connection (AN) a tubular light guide (LL).

- L e e r s e i t e -- L e r s e i t e -

Claims (14)

Patentansprüche: 1. Lichtleitersystem für z.B. Kraftfahrzeugrückleuchtengruppen zur Erzeugung von gleichzeitigen Lichtsignalen mit unterschiedlicher Dauer und FArbe und zu unterschiedlichen Zeiten in voneinander getrennten Leuchtkörpern, dadurch gekennzeichnet, daß die Leuchtkörper (L) mit Hilfe von Lichtleitern (LL) mit einer geneinsamen zentralen Lichtquelle (Li) in einem Verteilergehäuse (LV) das nehrere Lichtleiteranschlüsse (AN), Lichtverschlüsse (EV) und optische Systeme (LIS)(PSA) zum brennpunktartigen Sarn:neln der Lichtstromanteile (LÖ) an der Lichtleiteranschlußstelle besitzt, verbunden sind- zum Zwecke der übertragung der den Tjeuchtkörpern zugeordneten Lichtstromanteile. Claims: 1. Light guide system for e.g. motor vehicle rear light groups for the generation of simultaneous light signals with different duration and color and at different times in separate luminous bodies, thereby characterized in that the luminous body (L) with the help of light guides (LL) with a common central light source (Li) in a distributor housing (LV) the several Fiber optic connections (AN), light locks (EV) and optical systems (LIS) (PSA) to the focal point-like Sarn: neln the luminous flux components (LÖ) at the light guide connection point possesses, are connected - for the purpose of transmitting the associated with the fluorescent bodies Luminous flux components. 2.TJichtleitersystem nach anspruch 1 dadurch gekennzeichnet daß die Lichtleiter (LL) us lichtleitenden Fasern oder Starben bestehen. 2.TJichtleitersystem according to claim 1, characterized in that the Optical fibers (LL) consist of optical fibers or fibers. 3. Lichtleitersystem nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtleiter aus lichtleitenden Schläuchen oder ohren bestehen. 3. Light guide system according to claim 1, characterized in that The light guides consist of light-conducting tubes or ears. 4. Lichtleitersystem nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtleiter entweder außen oder innen verspiegelt sind.4. light guide system according to claim 1, characterized in that the Light guides are mirrored either outside or inside. 5. Lichtleitersystem nach anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtleiter in Verzweigungsstellen (VZ) in mehrere Lichtleiterzweige aufgeteilt werden.5. light guide system according to claim 1, characterized in that the Light guide in branch points (VZ) divided into several light guide branches will. 6. Lichtleitersystem nach anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtleiter an Leuchtkörper angeschlossen sind.6. light guide system according to claim 1, characterized in that the Light guides are connected to the luminous element. 7. Lichtleitersystem nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die Leuchtkörper (L) entweder plattenförmig oder hohlkörperförmig sind.7. light guide system according to claim 1, characterized in that the Luminous bodies (L) are either plate-shaped or hollow-body-shaped. 8.tichtleitersysteti nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtleiter auf oder in die Anschlüsse am Lichtverteilergehäuse und an den Leuchtkörpern gesteckt werden.8.tichtleitersysteti according to claim 1, characterized in that the Light guides on or into the connections on the light distributor housing and on the light fittings be plugged. 9. Lichtleitersystem nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die Leuchtkörper einen oder mehrere kegelartige Spiegel gegenüber der Anschlußstelle für den Lichtleiter besitzen 9. light guide system according to claim 1, characterized in that the Luminous body one or more cone-like mirrors opposite the connection point own for the light guide 10. Lichtleitersystem nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die Leuchtkörper teilweise verspiegelt sind.10. Light guide system according to claim 1, characterized in that that the luminous bodies are partially mirrored. 11.Lichtleitersyste:n nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die Leuchtkörper aus lichtdurchlässigem Material mit oder ohne Einschlüssen aus splitter£örmigen und lichtdurchlässigem und lichtspiegelndem Material bestehen.11.Lichtleitersyste: n according to claim 1, characterized in that the filament is made of translucent material with or without inclusions There are splinter-shaped and translucent and light-reflecting material. 12.Lichtleitersysterii nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die zentrale Lichtquelle aus einer Glühbirne oder Metalldampflampe oder Edelgaslampe oder Laser oder einer Kombination dieser Lichtquellen besteht.12.Lichtleitersysterii according to claim 1, characterized in that the central light source from a light bulb or metal halide lamp or noble gas lamp or laser or a combination of these light sources. 13. Lichtleitersystem nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß das optische System um eine Achse senkrecht zur optischen Achse rotiert.13. Light guide system according to claim 1, characterized in that the optical system rotates about an axis perpendicular to the optical axis. 14. Lichtleitersystem nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß eine Laserlichtquelle senkrecht zur optischen Achse rotiert.14. Light guide system according to claim 1, characterized in that a laser light source rotates perpendicular to the optical axis.
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