Die Erfindung betrifft eine Beleuchtungsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug sowie ein ent sprechendes Kraftfahrzeug.

Aus dem Stand der Technik sind Beleuchtungsvorrichtungen für Kraftfahrzeuge bekannt, in denen das Licht von LEDs oder Laserdioden über einen Reflektor gerichtet abgelenkt wird, um eine vorgegebene Lichtverteilung in der Umgebung des Kraftfahrzeugs zu gene rieren. Ferner gibt es Fahrzeuglichter, die das Licht von LEDs direkt abstrahlen, so dass für einen Betrachter mehrere Lichtpunkte erkennbar sind. Für solche Fahrzeuglichter wird zur Erzeugung einer flächigen Lichtverteilung eine große Anzahl von LEDs benötigt.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Beleuchtungsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug zu schaffen, die auf effiziente Weise eine Lichtverteilung generiert.

Diese Aufgabe wird durch die Beleuchtungsvorrichtung gemäß Patentanspruch 1 gelöst. Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.

Die erfindungsgemäße Beleuchtungsvorrichtung ist für ein Kraftfahrzeug vorgesehen, wobei das Kraftfahrzeug vorzugsweise ein PKW ist, jedoch ggf. auch ein LKW oder ein Motorrad sein kann. Sofern im Folgenden und insbesondere in den Patentansprüchen Wechselwirkungen zwischen der Beleuchtungsvorrichtung und dem Kraftfahrzeug be schrieben werden, so ist dies immer dahingehend zu verstehen, dass die Wechselwirkung bei Anordnung bzw. Einbau der Beleuchtungsvorrichtung im Kraftfahrzeug auftritt. Die Komponenten der Beleuchtungsvorrichtung, die eine entsprechende Wechselwirkung mit dem Kraftfahrzeug bzw. Bauteilen des Kraftfahrzeugs haben, sind somit derart ausgestal tet, dass die Wechselwirkung bei Anordnung bzw. Einbau der Beleuchtungsvorrichtung im Kraftfahrzeug hervorgerufen wird.

Die erfindungsgemäße Beleuchtungsvorrichtung ist vorzugsweise eine Signalleuchte zur Lichtabstrahlung in den Außenraum des Kraftfahrzeugs, d.h. sie dient zur Signalgebung in der Umgebung des Kraftfahrzeugs und nicht zum aktiven Ausleuchten der Umgebung, wie dies bei einem Scheinwerfer der Fall ist. Gegebenenfalls kann die erfindungsgemäße Beleuchtungsvorrichtung auch eine Innenraumbeleuchtung für ein Kraftfahrzeug sein. Die erfindungsgemäße Beleuchtungsvorrichtung umfasst ein Leuchtmittel, das eine oder mehrere Lichtquellen aufweist, eine Reflektoranordnung, die einen oder mehrere Streure flektoren aufweist, und einen oder mehrere transparente Körper, die jeweils eine Oberflä che aus einer Vielzahl von planen und vorzugsweise geschliffenen Facetten aufweisen, wobei vorzugsweise die gesamte Oberfläche eines jeweiligen transparenten Körpers aus Facetten gebildet ist. Unter einem transparenten Körper ist dabei ein Körper zu verstehen, der aus einem Material mit einem Transmissionsgrad von 90 % oder mehr und insbeson dere von 95 % oder mehr gebildet ist.

Die erfindungsgemäße Beleuchtungsvorrichtung ist derart ausgestaltet, das Licht, das von der Lichtquelle oder den Lichtquellen des Leuchtmittels generiert wird, an dem Streure flektor oder den Streureflektoren der Reflektoranordnung gestreut wird, wodurch Streulicht entsteht, welches zumindest zum Teil an Facetten des transparenten Körpers oder der transparenten Körper gebrochen wird und anschließend aus der Beleuchtungsvorrichtung austritt, um eine Lichtverteilung zu erzeugen. Unter Licht sind elektromagnetische Wellen im sichtbaren Spektralbereich zu verstehen.

Die erfindungsgemäße Beleuchtungsvorrichtung zeichnet sich durch die Kombination von einem oder mehreren Streureflektoren mit einem oder mehreren transparenten Körpern aus planen Facetten aus, was die Erzeugung einer flächigen Lichtverteilung ermöglicht. Insbesondere wird durch die Lichtstreuung und anschließende Brechung erreicht, dass einzelne Lichtquellen nicht mehr sichtbar sind, so dass bereits wenige Lichtquellen und ggf. auch eine einzelne Lichtquelle zur Erzeugung der flächigen Lichtverteilung ausrei chen.

Die in der erfindungsgemäßen Beleuchtungsvorrichtung verwendeten Streureflektoren können auf verschiedene Weise realisiert werden. Entscheidend ist lediglich, dass an der als Streufläche ausgestalteten Reflexionsfläche eines jeweiligen Streureflektors eine Ab lenkung der Lichtstrahlen in eine Vielzahl von Richtungen bewirkt wird, was beispielswei se mittels unregelmäßig angeordneter Reflexionselemente auf der Streufläche, wie z.B. unregelmäßig angeordneter Facetten, erreicht werden kann. In einer bevorzugten Ausführungsform ist zumindest eine Lichtquelle und ggf. auch jede Lichtquelle des Leuchtmittels eine polychromatische Lichtquelle und insbesondere eine Weißlichtquelle, deren Licht mittels Lichtbrechung an Facetten zumindest eines transpa renten Körpers der vorhandenen transparenten Körpern spektral zerlegt wird und an schließend aus der Beleuchtungsvorrichtung austritt. Auf diese Weise wird eine optisch ansprechende Lichtverteilung mit einem Regenbogeneffekt generiert.

Die in der Beleuchtungsvorrichtung verbauten transparenten Körper können unterschied lich ausgestaltet sein. In einer Variante ist zumindest ein transparenter Körper und ggf. auch jeder transparente Körper aus Glas und vorzugsweise aus Kristallglas gebildet. Al ternativ oder zusätzlich kann zumindest ein transparenter Körper und ggf. auch jeder transparente Körper aus Kunststoff gebildet sein.

In einerweiteren Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Beleuchtungsvorrichtung ist jede Lichtquelle des Leuchtmittels einem separaten Streureflektor zugeordnet, an dem aus schließlich Licht der zugeordneten Lichtquelle gestreut wird.

Die Form eines jeweiligen Streureflektors der Reflektoranordnung kann unterschiedlich ausgestaltet sein. In einer bevorzugten Variante weist ein jeweiliger Streureflektor eine zumindest abschnittsweise gekrümmte Streufläche auf, wodurch ein kompakter Aufbau der Beleuchtungsvorrichtung ermöglicht wird.

In einer bevorzugten Ausführungsform verläuft die Hauptstrahlrichtung (d.h. die Richtung mit der höchsten Lichtstärke) der Lichtquelle bzw. der Lichtquellen des Leuchtmittels bei Einbau der Beleuchtungsvorrichtung im Kraftfahrzeug im Wesentlichen in vertikaler Rich tung, vorzugsweise in vertikaler Richtung nach unten, jedoch ggf. auch nach oben. Dabei wird das Licht der Lichtquelle bzw. Lichtquellen über die Reflektoranordnung hin zu dem transparenten Körper bzw. den transparenten Körpern gelenkt, die wiederum in horizonta ler Richtung neben der Lichtquelle bzw. den Lichtquellen positioniert sind. Basierend auf dieser Strahlumlenkung kann erreicht werden, dass ein Betrachter nicht direkt auf die Lichtquellen blicken kann, was insbesondere bei hohen Leistungen der Lichtquellen un erwünscht ist. In einerweiteren, besonders bevorzugten Ausführungsform ist eine jeweilige Lichtquelle des Leuchtmittels eine im Wesentlichen punktförmige Lichtquelle. Vorzugsweise ist eine jeweilige punktförmige Lichtquelle eine LED-Einheit aus einer oder mehreren LEDs (z.B. eine RGB-LED-Einheit) oder eine Laserlichtquelle aus einer oder mehreren Laserdioden (beispielsweise eine RGB-Laserlichtquelle). Sofern die LED-Einheit bzw. die Laserlicht quelle mehrere LEDs bzw. Laserdioden enthält, sind diese derart nah aneinander ange ordnet, dass die Punktförmigkeit der Lichtquelle weiterhin gegeben ist.

In einerweiteren Ausführungsform ist das Leuchtmittel der Beleuchtungsvorrichtung in einem oder mehreren Betriebsmodi betreibbar, wobei in einem jeweiligen Betriebsmodus Licht für eine Lichtfunktion bereitgestellt wird, die dem jeweiligen Betriebsmodus zugeord net ist. Die Lichtfunktion muss dabei nicht zwangsläufig ausschließlich durch das Licht des Leuchtmittels realisiert werden. Gegebenenfalls kann auch zumindest ein weiteres Leuchtmittel vorgesehen sein, das Licht für die entsprechende Lichtfunktion bereitstellt.

In einer bevorzugten Variante der soeben beschriebenen Ausführungsform umfassen der Betriebsmodus bzw. die Betriebsmodi einen oder mehrere der folgenden Betriebsmodi:

- einen Betriebsmodus zur Bereitstellung eines Blinklichts als Lichtfunktion;

- einen Betriebsmodus zur Bereitstellung eines Tagfahrlichts als Lichtfunktion;

- einen Betriebsmodus zur Bereitstellung eines Positionslichts als Lichtfunktion;

- einen Betriebsmodus zur Bereitstellung einer Lichtinszenierung vor Inbetriebnahme oder nach Abstellen des Kraftfahrzeugs.

Der letztgenannte Betriebsmodus kann an verschiedene Ereignisse gekoppelt sein. Bei spielsweise kann die Lichtinszenierung begonnen werden, wenn eine Annäherung eines Benutzers an das Kraftfahrzeug detektiert wird. Ebenso kann die Lichtinszenierung dadurch ausgelöst werden, dass das Kraftfahrzeug durch einen Benutzer entriegelt wird bzw. verriegelt wird.

In einerweiteren bevorzugten Ausgestaltung umfasst das Leuchtmittel eine oder mehrere Leuchtgruppen aus jeweils einer oder mehreren Lichtquellen, wobei die Lichtquelle oder die Lichtquellen einer Leuchtgruppe jeweils Licht mit der gleichen Farbe abstrahlen und die Lichtquellen aus verschiedenen Gruppen Licht mit unterschiedlicher Farbe abstrahlen. Eine Farbe kann dabei auch eine Mischung aus mehreren Spektralfarben sein, was z.B. bei Weißlicht der Fall ist. Diese Variante der Erfindung wird vorzugsweise mit der zuvor beschriebenen Ausführungsform kombiniert, welche den Betrieb des Leuchtmittels in ver schiedenen Betriebsmodi betrifft. Dabei wird jedem Betriebsmodus eine Leuchtgruppe zugeordnet, wobei im jeweiligen Betriebsmodus ausschließlich die Lichtquelle oder die Lichtquellen der zugeordneten Leuchtgruppe angeschaltet werden. Beispielsweise kann eine Leuchtgruppe aus einer oder mehreren Lichtquellen mit gelber Lichtfarbe bestehen, die zur Realisierung eines Blinklichts angeschaltet werden, wohingegen eine andere Leuchtgruppe aus Weißlichtquellen besteht, die z.B. zur Bereitstellung eines Tagfahrlichts bzw. Positionslichts aktiviert werden.

In einerweiteren Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Beleuchtungsvorrichtung sind das Leuchtmittel, die Reflektoranordnung und die einen oder mehreren transparenten Körper in einem gemeinsamen Gehäuse untergebracht, das eine transparente Scheibe zum Lichtaustritt aufweist. Auf diese Weise wird durch die Beleuchtungsvorrichtung ein Beleuchtungsmodul gebildet, das flexibel an verschiedenen Stellen im Kraftfahrzeug ver baut werden kann.

Wie bereits oben erwähnt, kann in der erfindungsgemäßen Beleuchtungsvorrichtung ne ben dem Leuchtmittel aus einer oder mehreren Lichtquellen auch zumindest ein weiteres Leuchtmittel verbaut sein, das beispielsweise zusätzlich zur Realisierung einer entspre chenden Lichtfunktion genutzt wird. In einer Ausführungsform ist ein weiteres Leuchtmittel in der Form eines Lichtleiters vorgesehen, aus dem Licht einer entsprechenden Lichtquel le beispielsweise für ein Tagfahrlicht ausgekoppelt wird.

In einerweiteren bevorzugten Ausführungsform ist die erfindungsgemäße Beleuchtungs vorrichtung dazu eingerichtet, in vertikaler Richtung oberhalb eines Fahrzeugscheinwer fers verbaut zu werden. Die Beleuchtungsvorrichtung stellt somit eine geeignete Ergän zung zu dem Scheinwerferlicht (d.h. Abblendlicht und Fernlicht) dar und kann z.B. die Lichtfunktion des Blinklichts und/oder Tagfahrlichts und/oder Positionslichts bereitstellen.

Die Erfindung umfasst darüber hinaus ein Kraftfahrzeug, das eine oder mehrere der erfin dungsgemäßen Beleuchtungsvorrichtungen bzw. eine oder mehrere bevorzugte Varianten der erfindungsgemäßen Beleuchtungsvorrichtung umfasst. Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der beigefügten Fig. 1 detailliert beschrieben. Diese Figur zeigt einen schematischen Schnitt durch eine Variante einer erfindungsgemäßen Beleuchtungsvorrichtung.

Fig. 1 zeigt im Schnitt eine Beleuchtungsvorrichtung in der Form einer Fahrzeugsignal leuchte 1. Die Fahrzeugsignalleuchte ist dabei oberhalb eines (nicht gezeigten) Front scheinwerfers eines Kraftfahrzeugs verbaut. Gemäß dem in Fig. 1 dargestellten Koordina tensystem repräsentiert die x-Richtung die Fahrtrichtung, in der sich das Kraftfahrzeug bei Geradeausfahrt nach vorne bewegt. Diese Richtung verläuft entlang der Längsachse des Kraftfahrzeugs. Demgegenüber ist die y-Richtung die Querrichtung des Kraftfahrzeugs und die z-Richtung ist die vertikale Richtung bzw. Höhenrichtung.

Die Fahrzeugsignalleuchte 1 ist von einem schematisch dargestellten Gehäuse 2 umge ben, das an der Vorderseite durch eine transparente Abdeckscheibe 3 begrenzt ist. Inner halb des Gehäuses befindet sich eine Leiterplatine 4, auf der eine Mehrzahl von LEDs 5 angeordnet ist. Aus der Schnittdarstellung der Fig. 1 ist nur eine einzelne LED ersichtlich. Die LEDs 5 sind in y-Richtung nebeneinander angeordnet, wobei sich eine Weißlicht-LED mit einer gelben LED abwechselt. Die Weißlicht-LEDs dienen zur Erzeugung von Tagfahr licht, während die gelben LEDs ein Blinklicht realisieren, wie weiter unten noch näher be schrieben wird. Beispielsweise können 10 oder mehr Weißlicht-LEDs und eine entspre chende Anzahl von gelben LEDs vorgesehen sein.

Die jeweiligen LEDs 5 strahlen in vertikaler Richtung nach unten, wie durch den Pfeil P angedeutet ist. Das Licht der LEDs fällt auf einen Streureflektor 6. In der hier beschriebe nen Ausführungsform ist ein einzelner durchgängiger Streureflektor vorgesehen, der sich in y-Richtung unterhalb der LEDs erstreckt und einen gekrümmten Querschnitt aufweist. Gegebenenfalls ist auch möglich, dass ein separater Streureflektor unterhalb jeder LED vorgesehen ist. Der Streureflektor 6 weist eine als Streufläche ausgebildete Reflexionsflä che 7 auf. Diese Streufläche bewirkt die Streuung von darauf fallendem Licht. Je nach Ausgestaltung kann die Streufläche unterschiedlich realisiert sein. Beispielsweise kann die Streufläche durch eine unregelmäßige Anordnung von Facetten gebildet sein. Die durch die Streufläche erzeugte Lichtstreuung ist beispielhaft durch mehrere, in unter schiedliche Richtungen weisende Pfeile P' angedeutet. Ferner ist beispielhaft ein Strahl verlauf eines Lichtstrahls nach dessen Streuung durch Pfeile P" dargestellt. Das an der gekrümmten Streufläche 7 gestreute Licht tritt in einen transparenten Kristall glaskörper 8 ein, dessen gesamte Oberfläche aus einer Vielzahl von geschliffenen Facet ten 9 gebildet ist, wobei aus Übersichtlichkeitsgründen nur ein Teil der Facetten mit die sem Bezugszeichen versehen ist. Der Kristallglaskörper 8 erstreckt sich in y-Richtung entlang der gesamten Anordnung von LEDs 5. Das in den Kristallglaskörper 8 eingetrete ne Licht wird darin reflektiert und gebrochen, wie durch die Pfeile P" angedeutet ist. Ein Teil des durch den Kristallglaskörper geleiteten Lichts strahlt über die Abdeckscheibe 3 nach außen ab. Gegebenenfalls können auch mehrere Kristallglaskörper in y-Richtung nebeneinander angeordnet sein, wobei in jeden Kristallglaskörper das Licht einer Teil menge der LEDs 5 fällt. Beispielsweise können vier separate Kristallglaskörper in y- Richtung nebeneinander positioniert sein, wobei in jeden Kristallglaskörper das Licht von mehreren gelben LEDs und mehreren weißen LEDs eingestrahlt wird.

In der Ausführungsform der Fig. 1 ist ferner ein im Schnitt dargestellter Lichtleiter 10 als zusätzliches Leuchtmittel neben den LEDs 5 in der Fahrzeugsignalleuchte 1 verbaut. Die ser Lichtleiter erstreckt sich in y-Richtung. Das in den Lichtleiter in y-Richtung eingestrahl te Licht koppelt in x-Richtung aus dem Lichtleiter aus und strahlt über die Abdeckscheibe 3 nach außen ab. Durch den Lichtleiter 10 wird ein Teil der Tagfahrlichtfunktion der Fahr zeugsignalleuchte 1 realisiert.

Die LEDs 5 der Fahrzeugsignalleuchte 1 können sowohl zur Bereitstellung eines Blink lichts als auch zur Bereitstellung eines Teils des Tagfahrlichts genutzt werden. Für das Blinklicht werden nur die gelben LEDs mit einer vorgegebenen Frequenz an- und abge schaltet. Das gelbe Licht der LEDs gelangt über den Streureflektor 6 in den Kristallglas körper 8, der dann aufgrund der geschliffenen Facetten 9 in gelber Farbe zu funkeln be ginnt. Hierdurch wird ein optisch ansprechendes Blinksignal generiert.

Wird demgegenüber durch die LEDs ein Teil der Tagfahrlichtfunktion realisiert, werden ausschließlich die Weißlicht-LEDs angeschaltet. Das am Streureflektor 6 reflektierte Weißlicht tritt wiederum in den Kristallglaskörper 8 ein, wobei die geschliffenen Facetten 9 eine spektrale Zerlegung des Weißlichts bewirken, so dass durch den Kristallglaskörper eine ansprechende Lichtverteilung mit Regenbogeneffekt erzeugt wird. Bei Aktivierung der Tagfahrlichtfunktion wird ferner Licht in den Lichtleiter 10 eingespeist, so dass das Tagfahrlicht auch den leuchtenden Lichtleiter 10 umfasst.

Die Tagfahrlichtfunktion kann gleichzeitig mit dem Blinklicht verwendet werden. In diesem Fall wird zur Erzeugung des Tagfahrlichts ausschließlich der Lichtleiter 10 verwendet, wohingegen durch die gelben LEDs das Blinklicht realisiert wird. Nach Abschalten des Blinklichts können dann die Weißlicht-LEDs zur Ergänzung des Tagfahrlichts genutzt werden.

Die im Vorangegangenen beschriebene Ausführungsform weist eine Reihe von Vorteilen auf. Insbesondere wird eine Fahrzeugsignalleuchte geschaffen, die kompakt aufgebaut ist und die Erzeugung verschiedener Lichtfunktionen mit einer oder mehreren punktförmigen Lichtquellen ermöglicht. Die entsprechende Lichtfunktion wird optisch ansprechend durch die Verwendung von einem oder mehreren Streureflektoren und einem oder mehreren transparenten Körpern mit geschliffenen Facetten realisiert.

Bezugszeichenliste

1 Beleuchtungsvorrichtung

2 Gehäuse

3 transparente Scheibe

4 Leiterplatine

5 LED

6 Streureflektor

7 Streufläche

8 transparenter Kristallglaskörper

9 Facetten

10 Lichtleiter

P, R', P" Pfeile x, y, z Koordinaten