Leuchteinrichtung für ein Fahrzeug mit einer mehrschichtigen Lichtscheibe

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Leuchteinrichtung für ein Fahrzeug mit zumindest einer Lichtscheibe, hinter der zumindest eine Lichtquelle angeordnet ist. Die Lichtscheibe weist zumindest eine erste und eine zweite Schicht auf. Die erste Schicht ist der Lichtquelle zugewandt und transparent ausgebildet. Die zweite Schicht weist einen ersten Bereich auf, in dem Durchbrüche gebildet sind, so dass von der Lichtquelle emittiertes, durch die Lichtscheibe durchtretendes Licht im Bereich der Durchbrüche nur durch die erste Schicht durchtritt, nicht jedoch durch die zweite Schicht.

Leuchteinrichtungen tragen in zunehmendem Maße zum Design des Fahrzeugs bei. Durch die Gestaltung der Leuchteinrichtungen soll dem Fahrzeug insbesondere ein charakteristisches Erscheinungsbild verliehen werden, welches leicht wiedererkannt wird und durch welches sich das Fahrzeug von dem Design anderer Fahrzeuge unterscheidet. Ferner machen es die Bauraumverhältnisse für die Leuchteinrichtungen des Fahrzeugs, insbesondere für die Heckleuchten und Scheinwerfer, erforderlich, dass der Aufbau der Leuchteinrichtungen sehr kompakt ist und wenig Platz für die Leuchtflächen der Leuchteinrichtungen verbleibt.

Aus der DE 10 2007 038 111 A1 ist eine Fahrzeugleuchte bekannt, welche ein Gehäuse umfasst, welches durch eine äußere Lichtscheibe geschlossen ist und in welchem ein

Leuchtmittel untergebracht ist. Zwischen dem Leuchtmittel und der äußeren Lichtscheibe ist eine innere Lichtscheibe vorgesehen, die mit mindestens einem streifenförmigen

Durchlassbereich versehen ist, der eine Linsenstruktur aufweist. Die innere Lichtscheibe ist beispielsweise in einem mehrschichtigen Spritzgießverfahren hergestellt worden. Sie umfasst eine innere und eine äußere Schicht. Die innere Schicht weist auf ihrer dem Leuchtmittel zugewandten Seite Rückstrahlergeometrien auf. Zwischen den Rückstrahlergeometrien sind Lichtdurchlassbereiche für das von dem Leuchtmittel abgestrahlte Licht vorhanden.

Aus der DE 10 2007 005 551 A1 ist eine Fahrzeugleuchte mit einem Gehäuse und einer Lichtscheibe bekannt, die in mindestens zwei getrennte lichtdurchlässige und mit Abstand voneinander angeordnete Lichtfenster aufgeteilt ist. Zwischen den Lichtfenstern ist ein lichtundurchlässiger Bereich vorgesehen. In diesem lichtundurchlässigen Bereich ist wiederum wenigstens ein zusätzlicher lichtdurchlässiger Bereich vorgesehen. Hierfür weist der lichtundurchlässige Bereich einen Durchbruch auf.

Der vorliegenden Erfindung liegt das technische Problem zugrunde, eine Leuchteinrichtung der eingangs genannten Art bereitzustellen, bei welcher eine großflächige Leuchtfläche

bereitgestellt wird, die so ausgebildet ist, dass sie ein wieder erkennbares charakteristisches Erscheinungsbild hat.

Erfindungsgemäß wird dieses Problem durch eine Leuchteinrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.

Die erfindungsgemäße Leuchteinrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass der erste Bereich der zweiten Schicht semitransparent und lichtstreuend ausgebildet ist, so dass außerhalb der Durchbrüche von der Lichtquelle emittiertes, durch die Lichtscheibe durchtretendes Licht durch die erste Schicht durchtritt und danach durch den ersten Bereich der zweiten Schicht zumindest teilweise durchtritt und bei einer Oberfläche des ersten Bereichs der zweiten Schicht diffus austritt.

Unter einer diffusen Lichtabstrahlung bzw. einem diffusen Lichtaustritt wird im Sinne der Erfindung verstanden, dass die Lichtemission nicht gerichtet ist, sondern aufgrund einer Vielzahl von Streuzentren in eine Vielzahl von unterschiedlichen Richtungen erfolgt. Anders als bei Linsenelementen, die parallele, konvergierende oder divergierende Lichtbündel erzeugen, d.h. eine gerichtete Lichtemission, ist die Lichtemission bei der diffusen Lichtabstrahlung nicht gerichtet. Beispielsweise kann ein parallel auftreffendes Lichtbündel gemäß dem Lambertschen Gesetz reflektiert werden oder eine Großwinkelstreuung erzeugt werden.

Die diffuse Lichtabstrahlung bzw. der diffuse Lichtaustritt wird z. B. durch eine opake

Ausbildung des ersten Bereichs der zweiten Schicht erreicht. Unter einer opaken Ausbildung wird im Sinne der Erfindung verstanden, dass Licht zumindest teilweise durch den ersten Bereich der zweiten Schicht durchtritt. Beim Lichtdurchtritt werden die durchtretenden

Lichtstrahlen jedoch abgelenkt, so dass der erste Bereich der zweiten Schicht nur

durchscheinend ist, nicht jedoch durchsichtig. Der erste Bereich der zweiten Schicht erscheint milchig bzw. trübe. Durch die opake Ausgestaltung wird vorteilhafterweise erreicht, dass das eintretende Licht in dem ersten Bereich der zweiten Schicht so verteilt wird, dass eine im Wesentlichen homogene Lichtemission über die Leuchtfläche des ersten Bereichs der zweiten Schicht erfolgt.

Im Bereich der Durchbrüche tritt das Licht hingegen aufgrund der transparenten Ausgestaltung der ersten Schicht gerichtet aus. Auf diese Weise wird der Leuchtfläche der Lichtscheibe ein besonders charakteristisches Erscheinungsbild verliehen, da innerhalb der diffusen

Lichtabstrahlung im ersten Bereich der zweiten Schicht bei den Durchbrüchen ein Lichtaustritt mit einer anderen Charakteristik erfolgt.

Gemäß einer Weiterbildung der erfindungsgemäßen Leuchteinrichtung weist die erste Schicht Vorsprünge auf, die sich in die Durchbrüche erstrecken. Die Vorsprünge erstrecken sich insbesondere über die Oberflächenebene der zweiten Schicht hinaus. In diesem Fall ist gemäß einer Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Leuchteinrichtung von der zweiten Schicht eine Ummantelung zumindest eines Abschnitts des Teils der Vorsprünge gebildet, die sich über die Oberflächenebene der zweiten Schicht hinaus erstrecken. Hierdurch wird erreicht, dass entweder eine ebene Oberfläche bei der sichtbaren Leuchtfläche der Lichtscheibe geschaffen wird, bei der sich kein Schmutz oder dergleichen in den Durchbrüchen der zweiten Schicht ansammeln kann, oder es wird eine von Vorsprüngen unterbrochene Leuchtfläche der

Lichtscheibe geschaffen, welcher auch im ausgeschalteten Zustand der Leuchteinrichtung der Lichtscheibe ein charakteristisches Erscheinungsbild verleiht.

Gemäß einer Weiterbildung der erfindungsgemäßen Leuchteinrichtung tritt im Bereich der Durchbrüche von der Lichtquelle emittiertes Licht durch die erste Schicht hindurch. Dieses Licht tritt dann bei der Stirnseite der Vorsprünge aus. Die Stirnseite der Vorsprünge ist gemäß dieser Weiterbildung der Erfindung facettenartig ausgebildet. Auf der Stirnseite können mehrere Facetten geschliffen sein, die nicht parallel zueinander ausgerichtet sind. Die Facetten können beispielsweise pyramidenartig ausgebildet sein. Ferner kann die Stirnseite der Vorsprünge mit einem Brillantschliff versehen sein. Hierdurch wird erreicht, dass der Lichtaustritt aus der Stirnseite der Vorsprünge brillant ist und ein Funkeln erzeugt. Neben diesem funkelnden Lichtaustritt bei den Durchbrüchen erfolgt ein diffuser Lichtaustritt im ersten Bereich der zweiten Schicht. Innerhalb der Lichtscheibe werden somit Lichtaustritte mit sehr unterschiedlicher Charakteristik erzeugt. Hierdurch wird der Lichtscheibe und damit der Leuchteinrichtung ein sehr charakteristisches Erscheinungsbild verliehen.

Der erste Bereich der zweiten Schicht ist insbesondere streifenförmig ausgebildet. Die

Durchbrüche liegen in diesem Fall innerhalb der Streifen. Die Streifen der zweiten Schicht sind beispielsweise rechteckig. Gemäß einer anderen Ausgestaltung werden als Streifen konzentrische Ringe gebildet. Der Lichtscheibe wird auf diese Weise ein streifenförmiges Erscheinungsbild verliehen, welches für den Betrachter sehr charakteristisch ist.

Gemäß einer Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Leuchteinrichtung sind die Durchbrüche jeweils entlang einer Linie, insbesondere einer geraden Linie, innerhalb des Streifens der zweiten Schicht angeordnet. Der Abstand der Durchbrüche ist beispielsweise geringer als 5 cm. Er ist insbesondere etwa 1 cm. Durch diese Anordnung der Durchbrüche wird das

streifenförmige Design der Lichtscheibe aufgegriffen, wodurch vorteilhafterweise ein

charakteristisches Erscheinungsbild für die Lichtscheibe erzeugt wird.

Gemäß einer Weiterbildung der erfindungsgemäßen Leuchteinrichtung weist die zweite Schicht einen zweiten Bereich auf, der streifenförmig ausgebildet ist und dessen Streifen jeweils zwischen zwei Streifen des ersten Bereichs liegen. Der zweite Bereich ist insbesondere lichtundurchlässig ausgebildet. Durch diese Ausgestaltung wird vorteilhafterweise das charakteristische Erscheinungsbild der Leuchteinrichtung verstärkt, da sich der diffuse

Lichtaustritt bei dem ersten Bereich der zweiten Schicht mit einem lichtundurchlässigen Bereich des zweiten Bereichs der zweiten Schicht abwechselt.

Die Lichtscheibe kann insbesondere durch Mehrkomponenten-Spritzguss hergestellt werden. Dabei können insbesondere nacheinander die folgenden drei Komponenten in das Werkzeug eingespritzt werden: Es wird zunächst ein lichtundurchlässiger Kunststoff, der den zweiten Bereich der zweiten Schicht bildet, eingespritzt, danach wird ein opaker Kunststoff eingespritzt, welcher den ersten Bereich der zweiten Schicht bildet, wobei die Durchbrüche ausgespart werden, und anschließend wird ein transparenter Kunststoff eingespritzt, welcher die erste Schicht bildet und welcher die Durchbrüche ausfüllt, so dass die Vorsprünge gebildet werden. Das Werkzeug kann dabei so ausgebildet werden, dass auch die facettenartige Stirnseite der Vorsprünge erzeugt wird.

Gemäß einer Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Leuchteinrichtung umfasst diese eine Vielzahl von Lichtquellen. Bei den Lichtquellen kann es sich beispielsweise um Licht

emittierende Dioden handeln. Die Lichtquellen sind insbesondere so angeordnet, dass hinter den Durchbrüchen jeweils eine Lichtquelle angeordnet ist. Das von den Lichtquellen emittierte Licht tritt durch die Lichtscheibe der Leuchteinrichtung hindurch und tritt sowohl bei den

Durchbrüchen als auch beim ersten Bereich der zweiten Schicht aus der Lichtscheibe aus. Vorteilhafterweise erreicht man hierdurch, dass beim ersten Bereich der zweiten Schicht eine sehr homogene diffuse Licht-abstrahlung erzeugt wird. Gleichzeitig wird erreicht, dass ein Lichtaustritt mit anderer Abstrahlcharakteristik bei den Durchbrüchen der zweiten Schicht erzeugt wird.

Gemäß einer Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Leuchteinrichtung handelt es sich bei der Lichtscheibe um eine Zwischenlichtscheibe, die zwischen der Lichtquelle und einer

Lichtabschlussscheibe angeordnet ist. In diesem Fall ist die Lichtscheibe vorteilhafterweise vor Umwelteinflüssen geschützt. Die Lichtabschlussscheibe weist in diesem Fall insbesondere eine Klarglasoptik auf, so dass der Betrachter die von der Lichtscheibe erzeugte

Abstrahlcharakteristik wahrnehmen kann. Gemäß einer anderen Ausgestaltung handelt es sich bei der Lichtscheibe um eine Abschlussscheibe, welche ein Gehäuse der Leuchteinrichtung nach außen abschließt.

Die Erfindung wird nun anhand eines Ausführungsbeispiels mit Bezug zu den Zeichnungen erläutert.

Figur 1 zeigt einen Querschnitt durch ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen

Leuchteinrichtung,

Figur 2 zeigt eine Ansicht der Lichtscheibe des Ausführungsbeispiels der

erfindungsgemäßen Leuchteinrichtung bei einer Ansicht der Seite, die von den Lichtquellen abgewandt ist, und

Figur 3 zeigt den Schnitt B-B gemäß Figur 2 durch die Lichtscheibe des

Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Leuchteinrichtung im Detail.

Bei der Leuchteinrichtung 1 kann es sich um die Heckleuchte oder den Scheinwerfer für ein Kraftfahrzeug handeln. Die Leuchteinrichtung 1 umfasst ein Gehäuse 2, welches nach außen von einer transparenten in Klarglasoptik ausgebildeten durchsichtigen Lichtabschlussscheibe 3 abgeschlossen ist. Innerhalb des Gehäuses 2 ist eine Lichtscheibe 7 angeordnet. Hinter dieser Lichtscheibe 7 ist eine Lichtquellenanordnung 4 angeordnet. Die Lichtquellenanordnung 4 umfasst eine Platine 5, auf welcher eine Vielzahl von Leuchtdioden 6 matrixartig angeordnet sind. Die Leuchtdioden 6 emittieren Licht in Richtung der Lichtscheibe 7. Das von den

Leuchtdioden 6 emittierte Licht tritt zumindest teilweise durch die Lichtscheibe 7 hindurch, wie es später im Detail erläutert wird. Die Lichtscheibe 7 weist einen mehrschichtigen Aufbau auf. Sie umfasst eine erste Schicht 11 , die, wie in Figur 3 gezeigt, der Lichtquellenanordnung 4 zugewandt ist. Von der

Lichtquellenanordnung 4 abgewandt und der Lichtabschlussscheibe 3 zugewandt ist eine zweite Schicht 12 vorgesehen. Eine Aufsicht auf diese zweite Schicht 12 der Lichtscheibe 7 ist in Figur 2 gezeigt. Die zweite Schicht 12 ist in zwei Bereiche unterteilt: Der erste Bereich 9 ist opak, d.h. semitransparent und lichtstreuend ausgebildet. Licht, welches von den Leuchtdioden 6 emittiert wird und zunächst durch die erste Schicht 11 durchtritt und danach durch den ersten Bereich 9 der zweiten Schicht 12 durchtritt, wird in dem ersten Bereich 9 der zweiten Schicht 12 gestreut, so dass bei der Oberfläche 17 des ersten Bereichs 9 der zweiten Schicht 12 Licht diffus austritt. Das Erscheinungsbild dieses ersten Bereichs 9 der zweiten Schicht 12 ist milchig bzw. trübe.

Der erste Bereich 9 der zweiten Schicht 12 der Lichtscheibe 7 ist streifenförmig ausgebildet. Benachbarte rechteckige Streifen des ersten Bereichs 9 sind beabstandet zueinander angeordnet. Zwischen den Streifen des ersten Bereichs 9 sind rechteckige Streifen ausgebildet, die einen zweiten Bereich 8 der zweiten Schicht 12 der Lichtscheibe 7 bilden.. In diesem zweiten Bereich 8 ist die zweite Schicht 12 lichtundurchlässig ausgebildet. Das Material dieses zweiten Bereichs 8 ist beispielsweise schwarz eingefärbt.

Die Platine 5 der Leuchtenanordnung 4 ist in einer gedachten Ebene E1 angeordnet. Beabstandet zu dieser Platine 5 ist in einer parallelen Ebene E2 die von der ersten Schicht 11 gebildete Oberfläche der Lichtscheibe 7 angeordnet. Die erste Schicht 11 der Lichtscheibe 7 erstreckt sich bis zu einer parallelen Ebene E3. Die zweite Schicht 12 der Lichtscheibe 7 erstreckt sich bis zu einer parallelen Ebene E4.

Innerhalb der Streifen des ersten Bereichs 9 der zweiten Schicht 12 sind Durchbrüche 13 gebildet, wie es im Detail in Figur 3 gezeigt ist. Innerhalb dieser Durchbrüche 13 sind

Vorsprünge der ersten Schicht 1 1 ausgebildet. Das Material, aus welchem die erste Schicht 11 besteht, erstreckt sich somit im Bereich der Durchbrüche 13 der zweiten Schicht 12 in diese Durchbrüche 13 hinein und bildet die Vorsprünge 14.

Es wird darauf hingewiesen, dass die Darstellung der Figur 3 nicht maßstabgerecht ist. Die Größe der Vorsprünge 14 ist in Wirklichkeit kleiner relativ zu dem Abstand der benachbarten Vorsprünge 14. Dieser Abstand d der Vorsprünge ist beispielsweise 1 cm. Die Vorsprünge 14 erstrecken sich nicht nur bis zu der Ebene E4, bei welcher die zweite Schicht 12 endet. Sie erstrecken sich über diese Ebene E4 hinaus. Der Abschnitt der

Vorsprünge 14, der sich von der Ebene E4 bis zu einer parallelen Ebene E5 erstreckt, ist mit einer Ummantelung 16 versehen. Diese Ummantelungen 16 sind aus demselben Material wie die zweite Schicht 12 gebildet. Benachbart zu den Durchbrüchen 13 erhebt sich die zweite Schicht 12 somit in die Ummantelung 16.

Bei der Stirnseite des stiftartigen Vorsprungs 14 erhebt sich der Vorsprung 14 jeweils über die Ummantelung 16,. d.h. über die Ebene E5 hinaus. Bei dieser Stirnseite 10 ist der Vorsprung 14 mit einem Facettenschliff versehen. Die Durchbrüche 13 können beispielsweise einen quadratischen Querschnitt haben, so dass die Grundfläche des Vorsprungs 14 quadratisch ist. Auf der Stirnseite 10 des Vorsprungs 15 sind in diesem Fall pyramidenartig Facetten 15 geschliffen. Alternativ kann die Stirnseite 10 auch mit einem anderen Schliff, zum Beispiel einem Brillantschliff versehen worden sein.

Der Durchtritt der von den Leuchtdioden 6 emittierten Lichtstrahlen durch die Lichtscheibe 7 ergibt sich wie folgt:

Die Leuchtdioden 6 sind jeweils hinter den Durchbrüchen 13 angeordnet. Das von den

Leuchtdioden 6 emittierte Licht trifft auf die Oberfläche der ersten Schicht 11 der Lichtscheibe 7 auf und tritt in die erste Schicht 11 ein. Im Bereich außerhalb der Durchbrüche 13 tritt das Licht von der ersten Schicht 1 1 in die zweite Schicht 12 ein. Durch die opake Ausgestaltung des ersten Bereichs der zweiten Schicht 12 wird das Licht hier so gestreut, dass eine homogene, diffuse Lichtemission bei der Oberfläche 17 des ersten Bereichs 9 der zweiten Schicht 12 erzeugt wird. Der Teil des Lichts, welcher von der ersten Schicht 12 auf den zweiten Bereich 8 der zweiten Schicht 12 trifft, wird entweder absorbiert oder zurückreflektiert. Das Licht kann nicht durch den lichtundurchlässigen zweiten Bereich 8 der zweiten Schicht 12 durchtreten.

Im Bereich der Durchbrüche 13 tritt das von den Leuchtdioden 6 emittierte und in die erste Schicht 1 1 eingetretene Licht nicht durch die zweite Schicht 12 durch. Die Vorsprünge 14 werden nicht zur zweiten Schicht 12 gehörig angesehen, da diese Vorsprünge 14 aus einem Material mit einer anderen Lichtcharakteristik bestehen. Die Vorsprünge 14 könnten auch weggelassen werden, so dass das Licht dann durch Öffnungen in der zweiten Schicht 12 durchtreten würde. Im Bereich der Durchbrüche 13 gelangt das Licht im vorliegenden Fall von der ersten Schicht 1 1 in die Vorsprünge 14. Lichtstrahlen, die möglicherweise auf die

Grenzfläche der Vorsprünge 14 zu der zweiten Schicht 12 oder zu der Ummantelung 16 treffen, werden reflektiert. Der Lichtaustritt erfolgt schließlich über die Facetten 15 der Stirnseite 10 der Vorsprünge 14. Durch den Facettenschliff der Stirnseite 10 wird hier ein brillanter funkelnder Lichtaustritt erzeugt, welcher sich deutlich von dem benachbarten Lichtaustritt im Bereich der Oberfläche 17 der zweiten Schicht 12 unterscheidet.

Die erste Schicht 1 1 sowie die Vorsprünge 14 und die zweite Schicht 12 sowohl im ersten Bereich 9 als auch im zweiten Bereich 8 können aus einem Kunststoff bestehen, wobei der Kunststoff bei der ersten Schicht 11 und bei den Vorsprüngen 14 transparent und durchsichtig ist, wohingegen der Kunststoff im ersten Bereich 9 der zweiten Schicht 12 opak ist und im zweiten Bereich 8 der zweiten Schicht 12 lichtundurchlässig eingefärbt ist. Die Lichtscheibe 7 kann mittels eines Mehrkomponenten-Spritzgussverfahrens auf an sich bekannte Weise hergestellt werden.

Bezugszeichenliste

Leuchteinrichtung

Gehäuse

Lichtabschlussscheibe

Lichtquellenanordnung

Platine

Leuchtdioden

Lichtscheibe

zweiter Bereich der zweiten Schicht 12

erster Bereich der zweiten Schicht 12

Stirnseite der Vorsprünge 14

erste Schicht

zweite Schicht

Durchbrüche

Vorsprünge

Facetten

Ummantelungen

Oberfläche des ersten Bereichs 9