DE10010227A1 - Signalleuchte mit homogener Leuchtfläche für Kraftfahrzeuge - Google Patents

Signalleuchte mit homogener Leuchtfläche für Kraftfahrzeuge

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    • F21SNON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
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Abstract

Eine Signalleuchte für Kraftfahrzeuge umfasst eine Lichtquelle (10), eine optische Scheibe (20), durch die das auftreffende Licht in einer mittleren Richtung im wesentlichen parallel zu einer optischen Achse (x) ausgerichtet werden kann, und einen den Lichtstrom aufnehmenden und verteilenden Ballon (30), der zwischen Lichtquelle und optischer Scheibe eingefügt ist, um das Licht auf die Innenseite der optischen Scheibe (20) zu verteilen. Erfindungsgemäß hat die optische Scheibe (20) eine Höhe und Breite gleicher Größenordnung und verfügt über optische Einrichtungen (21), die unterschiedliche Transmissionskoeffizienten aufweisen. Durch den Ballon wird eine vorgegebene Lichtverteilung sowohl horizontal als auch vertikal gewährleistet , wobei hierbei die Transmissionskoeffizienten berücksichtigt werden. An der Austrittsseite dieser optischen Scheibe wird somit eine Leuchtdiode erzielt, die sowohl horizontal als auch vertikal im wesentlichen konstant ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein Signalleuchten für Kraftfahrzeuge.
Zunehmende Bedeutung kommt heutzutage der Ausführung von Si­ gnalleuchten zu, die im eingeschalteten Zustand eine möglichst homogen erleuchtete Fläche aufweisen sollen, und zwar für jede beliebige Betrachtungsposition innerhalb ihres Leuchtfeldes.
Die häufigsten Mängel bei Signalleuchten, die mit einer einzi­ gen Lichtquelle (Glühlampe) versehen sind, die ihrerseits mit einem die Lichtstrahlen sammelnden rückwärtigen Spiegel zusam­ menwirkt, bestehen darin, daß die Lichtstärke in dem senkrecht zur Lampe angeordneten und der größten Strahlungsdichte ausge­ setzten Sichtglasbereich zu groß ist. Werden zusammen mit der Lampe optische Einrichtungen in Art einer Fresnel-Linse verwen­ det, tritt das gleiche Problem auf, wobei vom mittleren Bereich der Linse eine wesentlich höhere Leuchtdichte als von ihrem Randbereich ausgeht.
Aus der FR-A-2 614 969 der Anmelderin ist eine Signalleuchte bekannt, die so konzipiert ist, daß auf einer wesentlichen Breite, jedoch in einer begrenzten Höhe (langgestreckte Leuch­ te) eine Lichtstärke eine relativ homogen erleuchtete Fläche erzeugt wird. Die Leuchte umfasst hierzu eine Glühlampe, die mit einem eng um die Lampe angeordneten Ballon zur winkelförmi­ gen Lichtverteilung zusammenwirkt, sowie eine lichtausrichtende optische Scheibe, durch die die vom Ballon aufgenommene Strah­ lung in etwa in der Achse der Leuchte abvorgegeben wird.
Das Homogenitätsproblem wird durch diese Leuchte jedoch nicht vollkommen gelöst, da die auf der optischen Scheibe vorgesehe­ nen lichtausrichtenden Einrichtungen Transmissionskoeffizienten aufweisen, die stellenweise stark voneinander abweichen, insbe­ sondere je nach Umfang der gewünschten Lichtausrichtung, so daß die Strahlungsdichte einer derartigen Leuchte senkrecht zur Lampe wesentlich größer ist als an den seitlichen Rändern.
Die Angaben dieser Druckschrift gelten überdies einschränkend nur für eine Signalleuchte mit geringer Höhe und geben keiner­ lei Aufschluss darüber, wie bei einer Leuchte zu verfahren ist, deren Leuchtfläche nicht nur eine wesentliche Breite sondern auch eine wesentliche Höhe aufweist.
Aufgabe der vorliegende Erfindung ist es, diese Einschränkungen des Stands der Technik zu beheben.
Sie schlägt hierzu gemäß eines ersten Merkmals eine Signal­ leuchte für Kraftfahrzeuge vor, mit einer Lichtquelle, einer optischen Scheibe mit optischen Einrichtungen, durch die das aus dem Bereich der Lichtquelle ausgehende Licht so ausgerich­ tet werden kann, daß es sich in einer mittleren Richtung im wesentlichen parallel zu einer horizontalen optischen Achse ausbreitet, sowie mit einem den Lichtstrom aufnehmenden und verteilenden Ballon, der zwischen Lichtquelle und optischer Scheibe angeordnet ist und eine vorgegebene Lichtverteilung auf der Innenseite der optischen Scheibe in mindestens einer vorge­ gebenen Richtung gewährleisten kann, dadurch gekennzeichnet, daß die optische Scheibe eine Höhe und eine Breite gleicher Größenordnung aufweist und über optische Einrichtungen verfügt, die voneinander abweichende Transmissionskoeffizienten aufwei­ sen, und daß der Ballon eine vorgegebene Lichtverteilung sowohl horizontal als auch vertikal gewährleistet, wobei die unter­ schiedlichen Transmissionskoeffizienten berücksichtigt werden, so daß an der Austrittsseite der optischen Scheibe eine Er­ leuchtung erzielt wird, die sowohl horizontal als auch vertikal im wesentlichen konstant ist.
Bevorzugte aber nicht einschränkende Merkmale der erfindungsge­ mäßen Signalleuchte sind wie folgt:
  • - Die optischen Einrichtungen verfügen über Transmissions­ koeffizienten, die sich abhängig von ihrer Lage längs minde­ stens einer der Richtungen horizontal oder vertikal sprung­ haft ändern, und daß sich die durch den Ballon vorgegebene Lichtverteilung längs dieser Richtung gleichfalls sprunghaft ändert.
  • - Mindestens in einem Bereich dieser optischen Scheibe und mindestens längs einer Richtung ändern sich die Transmissi­ onskoeffizienten der optischen Einrichtungen schrittweise, wobei sich die durch den Ballon vorgegebene Lichtverteilung in Richtung dieses Bereiches gleichfalls schrittweise än­ dert.
  • - Eine Seite des Ballons gewährleistet die gewünschte Licht­ verteilung in eine der Richtungen horizontal oder vertikal, und die andere Seite des Ballons gewährleistet die gewünsch­ te Lichtverteilung in die andere Richtung.
  • - Die Außenseite des Ballons gewährleistet die gewünschte Lichtverteilung in die Richtung, die der größten Abmessung der optischen Scheibe entspricht.
  • - Die Außenseite des Ballons verfügt über eine Vielzahl von Rillen.
  • - Die Innenseite des Ballons ist im wesentlichen glatt.
  • - Die Lichtquelle besteht aus einer Glühwendel, die in eine Richtung langgestreckt ist, die der kleinsten Abmessung der optischen Scheibe entspricht.
  • - Die optischen Einrichtungen der optischen Scheibe bestehen aus lichtablenkenden, pflasterartigen Einzelelementen, die entweder die durch Lichtbrechung oder durch innere Reflexion wirken.
Gemäß eines zweiten Aspekt schlägt die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer Signalleuchte für Kraftfahrzeuge vor, wobei diese Leuchte eine Lichtquelle umfaßt sowie eine optische Scheibe mit horizontalen und vertikalen Abmessungen gleicher Größenordnung und mit ersten optischen Einrichtungen, durch die das vom Bereich der Lichtquelle ausgehende Licht so ausgerich­ tet werden kann, daß es sich in einer mittleren Richtung im wesentlichen parallel zu einer horizontalen optischen Achse ausbreitet, wobei diese ersten optischen Einrichtungen über unterschiedliche Transmissionskoeffizienten verfügen, sowie einen zwischen Lichtquelle und optischer Scheibe angeordneten, den Lichtstrom aufnehmenden und verteilenden Ballon mit zweiten optischen Einrichtungen, die eine vorgegebene Lichtverteilung auf der Innenseite der optischen Scheibe horizontal und verti­ kal gewährleisten, dadurch gekennzeichnet, daß dieses Verfahren die Schritte umfaßt:
  • - Aufstellen einer Gesetzmäßigkeit zur Veränderung der Trans­ missionskoeffizienten dieser optischen Einrichtungen in Abhän­ gigkeit der horizontalen und vertikalen Koordinaten dieser optischen Einrichtungen auf der optischen Scheibe;
  • - Aufstellen, ausgehend von dieser Gesetzmäßigkeit, einer Beziehung zwischen der Richtung eines von der Lichtquelle ausgehenden und auf diese zweiten optischen Einrichtungen auftreffenden Lichtstrahls und den horizontalen und vertikalen Koordinaten, derart, daß die Kombination zwischen dieser Ge­ setzmäßigkeit und dieser Beziehung eine im wesentlichen gleich­ bleibende Erleuchtung der Austrittsseite der optischen Scheibe in horizontaler und vertikaler Richtung gewährleistet;
  • - Festlegen der Geometrie dieser zweiten optischen Einrichtun­ gen in Abhängigkeit dieser Beziehung;
  • - Herstellen einer Form für den Ballon unter Verwendung dieser Geometrie, und
  • - Formen des Ballons mit Hilfe dieser Form.
Bevorzugte aber nicht einschränkende Merkmale des erfindungsge­ mäßen Verfahrens sind wie folgt:
  • - Der Schritt der Aufstellung einer Beziehung erfolgt unter Berücksichtigung einer Leuchtdichte-Indikatrix der Licht­ quelle für die betreffende Richtung.
  • - Der Schritt der Aufstellung einer Beziehung erfolgt unter Berücksichtigung eines Transmissionskoeffizienten der zwei­ ten optischen Einrichtungen.
  • - Beim Festlegen der Geometrie wird auf mindestens einer der Ballonseiten nacheinander eine Vielzahl nebeneinanderliegen­ der zweiter optischer Einrichtungen in Abhängigkeit der Bre­ chungs- und/oder Totalreflexionsgesetze festgelegt.
  • - Beim Festlegen der Geometrie wird auf mindestens einer der Ballonseiten eine glatte Fläche festgelegt, die sich anein­ ander anschließende zweite optische Einrichtungen in Abhän­ gigkeit der Brechungsgesetze bildet.
  • - Der Schritt des Festlegens der Geometrie umfasst zwei ver­ schiedene voneinander unabhängige Teilschritte, die jeweils für beide Seiten des Ballons ausgeführt werden und jeweils der horizontalen und der vertikalen Richtung entsprechen.
Weitere Merkmale, Ziele und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, die als Bei­ spiel mit nicht einschränkender Wirkung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen angeführt wird. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Ansicht einer erfindungsgemäßen Signalleuchte im Horizontalschnitt,
Fig. 2 eine schematische Ansicht der Signalleuchte aus Fig. 1 im Vertikalschnitt,
Fig. 3 eine schematische Teilansicht der Signalleuchte aus Fig. 1 und 2 von vorne,
Fig. 4 einen Horizontalschnitt durch ein Detail der Signal­ leuchte aus Fig. 1 bis 3, einschließlich eines licht­ verteilenden Optikteils,
Fig. 5 eine perspektivische Ansicht der Außenseite des licht­ verteilenden Optikteils,
Fig. 6 einen Vertikalschnitt durch das in Fig. 4 dargestellte Detail,
Fig. 7 eine perspektivische Ansicht der Innenseite des licht­ verteilenden Optikteils,
Fig. 8 eine perspektivische Teilansicht der Innenseite eines lichtausrichtenden Optikteils der erfindungsgemäßen Signalleuchte,
Fig. 9 und 10 Einzelheiten zum optischen Verhalten der beiden auf dem lichtausrichtenden Optikteil vorgesehenen op­ tischen Einrichtungen.
Wie in den Zeichnungen dargestellt, verfügt die erfindungsgemä­ ße Signalleuchte über eine Lichtquelle 10, in diesem Fall die langgestreckte Glühwendel einer Standard-Signallampe, ein lichtverteilendes Element 30 allgemein in Form eines Ballons, ein lichtausrichtendes Element 20 allgemein in Form einer Scheibe und ein Sichtglas 40, das an der Außenseite der Scheibe 20 entlang verläuft. Die Signalleuchte verfügt gleichfalls über einen Sockel, einen Lampenhalter, einen Steckverbinder usw., die hier nicht dargestellt, aber als solche bestens bekannt sind.
Diese Signalleuchte wird in einem Orthonormalsystem (O, x, y, z) dargestellt, wobei x die optische Achse der Signalleuchte und z die Vertikale bildet, y senkrecht zu x und z steht und O im Mittelpunkt der Lichtquelle 10 liegt.
Die optische Scheibe 20 und das Sichtglas 40 weisen in Höhe und Breite ähnliche Maße auf, und haben im allgemeinen die gleiche Größenordnung, d. h. daß sich die Probleme der homogenen Licht­ verteilung sowohl in horizontaler als auch in vertikaler Rich­ tung stellen, falls an der Austrittsseite der Signalleuchte eine homogene Leuchtfläche erzielt werden soll.
Wie in Fig. 1 dargestellt, beruht das optische Prinzip der erfindungsgemäßen Signalleuchte darauf, daß durch den Ballon 30 die von der Lichtquelle 10 ausgehende Strahlung abgelenkt werden kann, um diese winkelförmig zur Innenseite der Scheibe 20 zu verteilen, wobei diese Innenseite über lichtausrichtende Optikteile 21 verfügt, durch die die einfallenden Lichtstrahlen abgelenkt werden, damit sie sich im wesentlichen parallel zur optischen Achse x ausbreiten.
Im vorliegenden Beispiel wird die horizontal verlaufende win­ kelförmige Lichtverteilung zur Scheibe 20 durch die Außenseite 32 des Ballons 30 bewirkt, der über eine Reihe im wesentlichen vertikal verlaufender Rillen 321 verfügt, die auf einer in etwa auf den Mittelpunkt O der Lichtquelle 10 zentrierten sphäri­ schen Oberfläche liegen; bei der Konzeption dieser vertikalen Rillen werden die Transmissionskoeffizienten der verschiedenen lichtausrichtenden Optikteile 21 sowie der Transmissionskoeffi­ zient einer jeden Rille 321 berücksichtigt, damit die Strah­ lungsdichte beim Austritt aus der optischen Scheibe 20 über deren gesamte horizontale Abmessung im wesentlichen konstant ist.
Es ist festzustellen, daß je nach Art des Optikteils 21 und je nach dem Maß der von ihm verlangten winkelförmigen Ablenkung des Lichts der Transmissionskoeffizient sehr stark schwanken kann. Fig. 9 zeigt ein Optikteil 21a, das nur lichtbrechend wirkt; es ist hierbei festzustellen, daß die Menge des verlore­ nen Lichts stark schwankt, je nachdem wie groß die Neigung der Eintrittsfläche ist, wodurch wiederum die Höhe der Freifläche bestimmt wird, die diese von einer benachbarten Eintrittsfläche trennt.
Fig. 10 zeigt ein Optikteil 21b, das durch innere Reflexion wirkt, wobei der Transmissionskoeffizient je nach der gewünsch­ ten Gesamtablenkung unterschiedlich ausfallen kann, und dessen Wirkung auch durch die bei der Reflexion auftretenden Lichtver­ luste an der abgeschrägten Seite des Optikteils erzielt wird.
Durch die vorliegende Erfindung können diese Schwankungen demnach ausgeglichen werden, und zwar ungeachtet ob diese schrittweise oder sprunghaft erfolgen (da dann die Änderungen durch den Ballon jeweils schrittweise oder sprunghaft ausge­ führt werden), und es kann so ein homogener Lichtstrom erzeugt werden.
Konkret wird das Profil der einzelnen Rillen 321 des Ballons mit CAD-Mitteln bestimmt, indem zunächst bei der Veränderung der Transmissionskoeffizienten der Optikteile 21 eine Gesetzmä­ ßigkeit je nach deren Wert in der Horizontalen auf der y-Achse ermittelt und diese Gesetzmäßigkeit in die Berechnung einbezo­ gen wird, durch die der Winkel des aus dem Ballon 30 in Rich­ tung der optischen Scheibe 20 austretenden Lichtstrahls für einen vorgegebenen zur Seite hin gerichteten Winkel eines von der Lichtquelle 10 ausgehenden Lichtstrahls bestimmt wird. Um die in Fig. 5 dargestellte Oberfläche zu erhalten, wird die Außenseite des Ballons zunächst durch Berechnung seines Profils in der horizontalen Axialebene xOy und anschließend durch Parallelverschiebung dieses Profils innerhalb von Meridianlini­ en ausgeführt.
In gleicher Weise ist die in Fig. 2 dargestellte Innenseite 31 des Ballons 30 konzipiert, um in vertikaler Richtung das glei­ che Ergebnis zu erzielen. Das heißt, es wird eine Gesetzmäßig­ keit bei der Veränderung der Transmissionskoeffizienten der lichtausrichtenden Optikteile 21 in der z-Achse ermittelt, und diese Gesetzmäßigkeit wird dann in die Berechnung einbezogen, durch die der Winkel des austretenden Lichtstrahls für einen vorgegebenen nach oben oder nach unten gerichteten Winkel eines von der Lichtquelle 10 ausgehenden Lichtstrahls bestimmt wird.
Insbesondere in Fig. 2 und 6 ist festzustellen, daß die durch die Innenseite 31 des Ballons 30 ausgeführte Lichtverteilung im vorliegenden Beispiel mittels einer glatten Oberfläche erfolgen kann und somit ohne Freiflächen und ohne Lichtverluste. Es ist festzustellen, daß die Oberfläche in diesem Ausführungsbeispiel optimalerweise aus einer gekrümmten Oberfläche besteht, die durch zwei Wendepunkte etwa in halber Höhe zwischen der opti­ schen Achse und dem oberen Ende 33 des Ballons und in halber Höhe zwischen der optischen Achse und dem unteren Ende des Ballons gekennzeichnet ist.
Damit die vertikale Lichtverteilung in der gesamten, in Bezug zur vertikalen Axialebene xOz nach links oder rechts geneigten Vertikalebene möglich ist, wird die Innenfläche 31 des Ballons vorzugsweise durch Drehung des Profils um die vertikale Achse z erzeugt, wie insbesondere in Fig. 6 dargestellt.
Alternativ hierzu können beispielsweise drei Abschnitte der Innenfläche 31 des Ballons festgelegt werden, wobei einer in der vertikalen Axialebene xOz und die beiden anderen in den Vertikalebenen liegen, in denen sich die Seitenränder des Ballons befinden, und kann die gesamte Oberfläche durch Inter­ polation zwischen diesen einzelnen Abschnitten ausgeführt werden.
Um die Homogenität der Lichtverteilung in vertikaler Richtung noch zu erhöhen, ist es nicht uninteressant, bei der Konzeption der für die vertikale Lichtverteilung zuständigen Oberfläche 31 die Indikatrix bzw. das Polardiagramm des von der Lichtquelle ausgestrahlten Lichtstroms zu berücksichtigen, wohl wissend, daß eine in diesem Fall vertikal ausgerichtete Lichtquelle umso schwächer erscheint, je größer der Winkelabstand oberhalb oder unterhalb der optischen Achse x ist.
Man erhält demzufolge an der Austrittsseite der optischen Scheibe 20 insgesamt eine Strahlung, die sich in etwa parallel zur x-Achse in der gesamten Abmessung der optischen Scheibe ausbreitet und deren Strahlungsdichte in der gesamten Abmessung der optischen Scheibe im wesentlichen konstant bleibt.
Diese Strahlung wird anschließend in bekannter Weise durch lichtstreuende optische Einrichtungen 41, wie beispielsweise Kerne oder Kugeln, gestreut, die auf der Innenseite des Sicht­ glases 40 vorgesehen sind.
Es ist hier festzustellen, daß die vorliegende Erfindung sowohl für optische Scheiben 20 und Sichtgläser 40 angewandt werden kann, die im allgemeinen, wie gezeigt, eben oder leicht gerun­ det sind, als auch für optische Scheiben und Sichtgläser, die deutlich gerundet sind, wobei insbesondere die Geometrie der optischen Scheibe 20 ohne weiteres durch CAD-Mittel berücksich­ tigt werden kann.
Im übrigen ist festzustellen, daß der von der Lichtquelle abvorgegebenen Lichtstroms umso besser verwertet werden kann, wodurch auch die Leistung der Signalleuchte verbessert wird, je enger der Ballon 30 sowohl horizontal als auch vertikal um die Lichtquelle angeordnet ist.
Wird jedoch der Ballon zu eng anliegend ausgeführt, beispiels­ weise bis 90° oder mehr, und zwar sowohl beiderseits der opti­ schen Achse x als auch oberhalb und unterhalb der x-Achse, kann dies zu Problemen bei der Konzeption und bei der Herausnahme des Ballons aus der Form führen.
Verläuft beispielsweise die größte, zur Erfassung des gesamten Ausmaßes der optischen Scheibe 20 zu erzielende Winkelausdeh­ nung in horizontaler Richtung, ist festzustellen, daß interes­ santerweise die langgestreckte Glühwendel der Lampe in vertikaler Richtung auszurichten ist. Mit einer derartigen Ausrichtung verläuft nämlich das Diagramm bzw. die Indikatrix der von der Glühwendel ausgehenden Strahlung so, daß in dieser Stellung der Erfassungswinkel des Ballons um die Lampe in vertikaler Richtung verkleinert werden kann, ohne daß hierbei ein übermäßiger Lichtverlust auftritt. Liegt z. B. der Erfas­ sungswinkel des Ballons ± 60° oberhalb oder unterhalb der x- Achse, wird nachweislich bereits mehr als 95% des Lichtstroms verwertet, was ansonsten nur mit einem Ballon möglich wäre, der vertikal einen Winkel von ± 90° erfasst. Da feststeht, daß die vertikale Ausdehnung verkleinert werden kann, kann folglich ohne Schwierigkeiten ein Erfassungswinkel von um die ± 90° in horizontaler Richtung vorgesehen werden, da mit der vertikal ausgerichteten Lichtquelle jeder in dieser Richtung gewonnene Winkelgrad zur Verstärkung des zur optischen Scheibe 20 ausge­ sandten Lichtstroms beiträgt.
Die vorliegende Erfindung ist selbstverständlich in keiner Weise auf die vorstehend beschriebene und in den Zeichnungen dargestellte Ausführungsform beschränkt. Jede mögliche dem Erfindungsgedanken entsprechende Variante oder Änderung kann durch den Fachmann ausgeführt werden.
Insbesondere kann die optische Scheibe 20 nicht miteinander verbundene wirksame Flächea aufweisen, die durch glatte Berei­ che voneinander getrennt sind, wodurch bei ausgeschalteter Leuchte das Leuchteninnere zu erkennen ist, um so eine entspre­ chende Tiefenwirkung zu erzeugen. In diesem Fall ist der Ballon 30 so konzipiert, daß durch ihn nahezu kein Lichtstrom zu den glatten Bereichen ausgesandt wird, wobei das Licht, wie oben beschrieben, zu den wirksamen Flächen hin verteilt wird.
Gemäß einer anderen Ausführungsvariante kann die Leuchte zu­ sätzlich mit einem Spiegel versehen sein, der mit den glatten Bereichen der optischen Scheibe 20 zusammenwirkt und der im Bereich dieser glatten Bereiche aktiv ist. Diese glatten Berei­ che sind beispielsweise in den Randbereichen der Leuchte ange­ ordnet, der mittlere Bereich der optischen Scheibe 20 wirkt dagegen, wie oben beschrieben, mit dem Ballon 30 zusammen. Der Spiegel kann glatt (typischerweise bestehend aus Teilen eines Rotationsparaboloides) oder stufenförmig ausgeführt sein, insbesondere um die Tiefe der Leuchte nicht zu vergrößern. Er kann mit einer metallisierten Beschichtung versehen und/oder einer Behandlung mit lichtstreuender Wirkung unterzogen sein.

Claims (15)

1. Signalleuchte für Kraftfahrzeuge, mit einer Lichtquelle (10), einer optischen Scheibe (20) mit optischen Einrichtungen (21), durch die das aus dem Bereich der Lichtquelle ausgehende Licht so ausgerichtet werden kann, daß es sich in einer mittle­ ren Richtung im wesentlichen parallel zu einer horizontalen optischen Achse (x) ausbreitet, sowie mit einem den Lichtstrom aufnehmenden und verteilenden Ballon (30), der zwischen Licht­ quelle und optischer Scheibe angeordnet ist und eine vorgegebe­ ne Lichtverteilung auf der Innenseite der optischen Scheibe (20) in mindestens einer vorgegebenen Richtung gewährleisten kann, dadurch gekennzeichnet, daß die optische Scheibe (20) eine Höhe und eine Breite gleicher Größenordnung aufweist und über opti­ sche Einrichtungen (21a, 21b) verfügt, die voneinander abwei­ chende Transmissionskoeffizienten aufweisen, und daß der Ballon (30) eine vorgegebene Lichtverteilung sowohl horizontal als auch vertikal gewährleistet, wobei die unterschiedlichen Trans­ missionskoeffizienten berücksichtigt werden, so daß an der Austrittsseite der optischen Scheibe eine Erleuchtung erzielt wird, die sowohl horizontal als auch vertikal im wesentlichen konstant ist.
2. Signalleuchte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die optischen Einrichtungen (21a, 21b) über Transmissionskoeffizienten verfügen, die sich abhän­ gig von ihrer Lage längs mindestens einer der Richtungen hori­ zontal oder vertikal sprunghaft ändern, und daß sich die durch den Ballon (30) vorgegebene Lichtverteilung längs dieser Rich­ tung gleichfalls sprunghaft ändert.
3. Signalleuchte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich mindestens in einem Bereich dieser optischen Scheibe (20) und mindestens längs einer Rich­ tung die Transmissionskoeffizienten der optischen Einrichtungen (21a, 21b) schrittweise ändern, und daß sich die durch den Ballon (30) vorgegebene Lichtverteilung in Richtung dieses Bereiches gleichfalls schrittweise ändert.
4. Signalleuchte nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Seite (31) des Ballons (30) die gewünschte Lichtverteilung in eine (z) der Richtungen horizontal oder vertikal gewährleistet, und daß die andere Seite (32) des Ballons die gewünschte Lichtverteilung in die andere Richtung (y) gewährleistet.
5. Signalleuchte nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenseite (32) des Ballons die gewünschte Lichtverteilung in die Richtung (y) gewährleistet, die der größten Abmessung der optischen Scheibe (20) ent­ spricht.
6. Signalleuchte nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenseite (32) des Ballons über eine Vielzahl von Rillen (321) verfügt.
7. Signalleuchte nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenseite (31) des Ballons im wesentlichen glatt ist.
8. Signalleuchte nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtquelle (10) aus einer Glühwendel besteht, die in eine Richtung (z) langgestreckt ist, die der kleinsten Abmessung der optischen Scheibe (20) ent­ spricht.
9. Signalleuchte nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die optischen Einrichtungen (21) der optischen Scheibe (20) aus lichtablenkenden, pflasterarti­ gen Einzelelementen bestehen, die durch Lichtbrechung (21a) oder durch innere Reflexion (21b) wirken.
10. Verfahren zur Herstellung einer Signalleuchte für Kraft­ fahrzeuge, wobei diese Leuchte eine Lichtquelle (10) umfaßt sowie eine optische Scheibe (20) mit horizontalen und vertika­ len Abmessungen gleicher Größenordnung und mit ersten optischen Einrichtungen (21), durch die das vom Bereich der Lichtquelle ausgehende Licht so ausgerichtet werden kann, daß es sich in einer mittleren Richtung im wesentlichen parallel zu einer horizontalen optischen Achse (x) ausbreitet, wobei diese ersten optischen Einrichtungen über unterschiedliche Transmissions­ koeffizienten verfügen, sowie einen zwischen Lichtquelle und optischer Scheibe angeordneten, den Lichtstrom aufnehmenden und verteilenden Ballon (30) mit zweiten optischen Einrichtungen (31, 32), die eine vorgegebene Lichtverteilung auf der Innen­ seite der optischen Scheibe (20) horizontal und vertikal ge­ währleisten, dadurch gekennzeichnet, daß dieses Verfahren die Schritte umfaßt:
  • - Aufstellen einer Gesetzmäßigkeit zur Veränderung der Trans­ missionskoeffizienten dieser optischen Einrichtungen (21) in Abhängigkeit der horizontalen und vertikalen Koordinaten (y, z) dieser optischen Einrichtungen auf der optischen Scheibe (20);
  • - Aufstellen, ausgehend von dieser Gesetzmäßigkeit, einer Beziehung zwischen der Richtung eines von der Lichtquelle ausgehenden und auf diese zweiten optischen Einrichtungen auftreffenden Lichtstrahls und den horizontalen und vertikalen Koordinaten, derart, daß die Kombination zwischen dieser Ge­ setzmäßigkeit und dieser Beziehung eine im wesentlichen gleich­ bleibende Erleuchtung der Austrittsseite der optischen Scheibe in horizontaler und vertikaler Richtung gewährleistet;
  • - Festlegen der Geometrie dieser zweiten optischen Einrichtun­ gen (31, 32) in Abhängigkeit dieser Beziehung;
  • - Herstellen einer Form für den Ballon unter Verwendung dieser Geometrie, und
  • - Formen des Ballons (30) mit Hilfe dieser Form.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt der Aufstellung einer Beziehung unter Berücksichtigung einer Leuchtdichte-Indikatrix der Lichtquelle (10) für die betreffende Richtung erfolgt.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt der Aufstellung einer Beziehung unter Berücksichtigung eines Transmissionskoeffizien­ ten derzweiten optischen Einrichtungen (32) erfolgt.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß beim Festlegen der Geometrie auf mindestens einer der Ballonseiten nacheinander eine Vielzahl nebeneinanderliegender zweiter optischer Einrichtungen (321) in Abhängigkeit der Brechungs- und/oder Totalreflexionsgesetze festgelegt wird.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß beim Festlegen der Geometrie auf mindestens einer der Ballonseiten eine glatte Fläche (31) festgelegt wird, die sich aneinander anschließende zweite optische Einrichtungen in Abhängigkeit der Brechungsgesetze bildet.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt des Festlegens der Geometrie zwei verschiedene voneinander unabhängige Teilschrit­ te umfaßt, die jeweils für beide Seiten (32, 31) des Ballons ausgeführt werden und jeweils der horizontalen und der vertika­ len Richtung entsprechen.
DE10010227A 1999-03-02 2000-03-02 Signalleuchte mit homogener Leuchtfläche für Kraftfahrzeuge Withdrawn DE10010227A1 (de)

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