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DE4128995A1 - Signal lamp with Fresnel lens for motor vehicle - is composed of equal numbers of light-emitting diodes and collector lenses with parabolically bounded faces - Google Patents

Signal lamp with Fresnel lens for motor vehicle - is composed of equal numbers of light-emitting diodes and collector lenses with parabolically bounded faces

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DE4128995A1
DE4128995A1 DE4128995A DE4128995A DE4128995A1 DE 4128995 A1 DE4128995 A1 DE 4128995A1 DE 4128995 A DE4128995 A DE 4128995A DE 4128995 A DE4128995 A DE 4128995A DE 4128995 A1 DE4128995 A1 DE 4128995A1
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Abstract

The vehicle lamp uses a row of LEDs arranged in rows or columns. The cone of light radiated from the LEDs is transformed into a parallel beam by a suitably spaced (T) convex lens (L) of e.g. moulded plastics, having a spherical rotationally symmetric centre (B1) and a less steeply angled rim (B2). The entry face (C) is bounded by four parabolic lines and the exit face (F) is peripherally plane with a central section (N) of Fresnel pattern. Another embodiment has an aspherical exit face. ADVANTAGE - Makes optimal use of broad cone of emission from LED for uniform illumination of rectangular surfaces.

Description

Die Erfindung betrifft eine Signalleuchte für Kraftfahrzeuge, mit einem Gehäuse zum Ein- oder Anbau in oder an eine Kraftfahrzeugkarosserie mit einer transparenten Abschlußscheibe und mit einer Anzahl Lichtquellen, die in Reihen und/oder Spalten angeordnet sind, und die als Leuchtdioden ausgebildet sind, die eine kegelförmige Lichtabstrahlung aufweisen, mit einer der Anzahl der Leuchtdioden entsprechenden Anzahl Linsen, wobei jeder Leuchtdiode eine Linse zugeordnet ist, die eine rechteckige Basisfläche aufweist und die auf der der Leuchtdiode zugewandten Seite als eine konvexe Sammellinse ausgebildet ist.The invention relates to a signal lamp for Motor vehicles with a housing for installation or attachment in or to a motor vehicle body with a transparent lens and with a number Light sources arranged in rows and / or columns are, and which are designed as light emitting diodes, the one have conical light emission with one of the Number of light-emitting diodes corresponding number of lenses, where a lens is assigned to each light-emitting diode, the one has a rectangular base and on which the LED facing side as a convex converging lens is trained.

Aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 40 03 569 A1 ist eine Kraftfahrzeugleuchte bekannt, die ein Gehäuse zum Ein- oder Anbau in oder an eine Kraftfahrzeugkarosserie aufweist und eine das Gehäuse abschließende transparente Abschlußscheibe aufweist. In dem Gehäuse sind eine Anzahl Lichtquellen in Reihen angeordnet. Diese Lichtquellen sind als Leuchtdioden ausgebildet, die eine bekannte, schmale, kegelförmige Lichtabstrahlung aufweisen. Jeder der Leuchtdioden ist eine Linse zugeordnet, die eine rechteckige Basisfläche aufweist und die auf der der jeweiligen Leuchtdiode zugewandten Seite als eine konvexe Sammellinse ausgebildet ist.From German published patent application DE 40 03 569 A1 a motor vehicle lamp known that a housing for or mounting in or on a motor vehicle body and a transparent one that closes the case Has lens. There are a number in the case Light sources arranged in rows. These are light sources formed as light-emitting diodes, which a known, narrow, have conical light emission. Everyone who A lens is assigned to light-emitting diodes has a rectangular base and on which the side facing the respective light-emitting diode as a convex Converging lens is formed.

Bei der bekannten Ausführungsform einer Signalleuchte für Kraftfahrzeuge erweist sich als nachteilig, daß bekannte Leuchtdioden Verwendung finden, die eine geringe Lichtstärke bei einem schmalen Abstrahlwinkel aufweisen, so daß zur Erzielung einer hohen Signal- und Warnwirkung eine sehr große Anzahl Leuchtdioden verwendet werden muß, was die Kosten für die Herstellung heraufsetzt und den Stromverbrauch im Kraftfahrzeug erhöht.In the known embodiment of a signal lamp for Motor vehicles prove disadvantageous that known Light emitting diodes are used that have a low Show light intensity with a narrow beam angle, so that to achieve a high signal and warning effect very large number of light emitting diodes must be used, which  increases the cost of manufacturing and the Electricity consumption in the motor vehicle increased.

In diesem Zusammenhang erweist sich als besonders nachteilig, daß bei der bekannten Ausführungsform unter Verwendung von Linsen, die eine rechteckige Basisfläche aufweisen, die Form der Seite der Linse, die der jeweiligen Leuchtdiode zugewandt ist, nicht der kegelförmigen Lichtabstrahlung der Leuchtdiode angepaßt ist, was Lichtverluste zur Folge hat und zu einer ungleichmäßigen Ausleuchtung führt.In this context it turns out to be special disadvantageous that in the known embodiment under Use lenses that have a rectangular base area have the shape of the side of the lens that of each LED is facing, not the conical Light emission of the LED is adapted to what Loss of light results and an uneven Illumination leads.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Signalleuchte zu schaffen, die einfach und kostengünstig herstellbar ist, die bei der Verwendung von Leuchtdioden mit breiter kegelförmiger Lichtabstrahlung unter bestmöglicher Ausnutzung allen abgestrahlten Lichts eine gleichmäßige Ausleuchtung rechteckiger Flächen erzeugt und die eine hohe Signal- und Warnwirkung aufweist.The invention has for its object a To create signal lights that are simple and inexpensive can be produced when using light-emitting diodes with broad conical light emission below best possible use of all emitted light produces uniform illumination of rectangular surfaces and which has a high signal and warning effect.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die jeder Leuchtdiode zugewandte, konvex ausgebildete Seite jeder Linse eine Lichteintrittsfläche aufweist, die durch vier parabelförmige Grenzlinien bestimmt ist, die durch den Schnitt des von der Leuchtdiode abgestrahlten Lichtkegels mit der konvex ausgebildeten Seite der Linse, die eine rechteckige Basisfläche aufweist, bestimmt sind, daß der Abstand jeder Linse zu jeder Leuchtdiode und die konvexe Form jeder Lichteintrittsfläche jeder Linse derart ausgebildet sind, daß alles auf die Lichteintrittsfläche jeder Linse auftreffende Licht von der zugeordneten Leuchtdiode auf die gesamte rechteckige Basisfläche der Linse abgebildet wird und daß jede Linse auf ihrer der Leuchtdiode abgewandten Seite eine lichtsammelnde Optik aufweist. The object is achieved in that the each light-emitting diode facing, convex side each lens has a light entry surface through which four parabolic boundary lines is determined by the Section of the light cone emitted by the LED with the convex side of the lens, the one has rectangular base area, are determined that the Distance of each lens to each light emitting diode and the convex Shape of each light entry surface of each lens like this are trained that everything on the light entry surface light incident on each lens from the associated one LED on the entire rectangular base area of the Is mapped and that each lens is on its the Side facing away from the LED has a light-collecting look having.  

Es ist von Vorteil, daß die jeder Leuchtdiode zugewandte, konvex ausgebildete Seite jeder Linse eine Lichteintrittsfläche aufweist, die durch vier parabelförmige Grenzlinien bestimmt ist, die durch den Schnitt des von der Leuchtdiode abgestrahlten Lichtkegels mit der konvex ausgebildeten Seite der Linse, die eine rechteckige Basisfläche aufweist, bestimmt sind, weil somit sichergestellt wird, daß bei gegebener Lichtabstrahlcharakteristik der jeweils verwendeten Leuchtdiode alles von der Leuchtdiode ausgesandte Licht auf die Lichteintrittsfläche der jeweiligen Linse auftritt, wodurch eine bestmögliche Ausnutzung des Lichts erreicht wird.It is advantageous that the one facing each light-emitting diode convex side of each lens Has light entry area by four parabolic boundary lines is determined by the Section of the light cone emitted by the LED with the convex side of the lens, the one has rectangular base area, are determined because thus it is ensured that at a given Light emission characteristics of the used Light emitting diode on all light emitted by the light emitting diode the light entry surface of the respective lens occurs, whereby the best possible use of light is achieved becomes.

In diesem Zusammenhang ist es besonders vorteilhaft, daß der Abstand jeder Linse zu jeder Leuchtdiode und die konvexe Form jeder Lichteintrittsfläche jeder Linse derart ausgebildet sind, daß alles auf die Lichteintrittsfläche jeder Linse auftreffende Licht von der zugeordneten Leuchtdiode auf die gesamte rechteckige Basisfläche der Linse abgebildet wird, weil somit die rechteckige Basisfläche jeder Linse möglichst gleichmäßig ausgeleuchtet werden kann, ohne daß nennenswerte Lichtverluste auftreten. Zudem erweist sich als vorteilhaft, daß aufgrund der breiten Abstrahlung der verwendeten Leuchtdiode in Verbindung mit der Linse eine extrem flach bauende Signalleuchte herstellbar ist, die sich durch eine gleichmäßige Ausleuchtung bei bestmöglich gleichgerichtetem Licht auszeichnet.In this context, it is particularly advantageous that the distance of each lens to each light emitting diode and the convex shape of each light entrance surface of each lens like this are trained that everything on the light entry surface light incident on each lens from the associated one LED on the entire rectangular base area of the Lens is imaged because it is therefore rectangular Base surface of each lens illuminated as evenly as possible can be without significant light loss. In addition, it proves advantageous that due to the wide radiation of the light emitting diode used in Connection with the lens is extremely flat Signal light can be produced, which is characterized by a uniform illumination with the best possible rectification Light distinguishes.

Es ist von Vorteil, daß jede Linse auf ihrer der Leuchtdiode abgewandten Seite eine lichtsammelnde Optik aufweist, wodurch auf einfache und kostengünstige Weise aus dem von der Leuchtdiode ausgesandten Licht bestmöglich gleichgerichtetes Licht insbesondere parallel zur optischen Achse austretendes Licht bei gleichzeitig gleichmäßiger Ausleuchtung einer rechteckigen Fläche erzielt werden kann. It is advantageous that each lens on its Side facing away from the LED has a light-collecting look has, making it simple and inexpensive the best possible light emitted by the light emitting diode rectified light in particular parallel to the optical Axis emerging light with more uniform at the same time Illumination of a rectangular area can be achieved.  

Es ist vorteilhaft, daß die lichtsammelnde Optik eine Prismenoptik ist, weil sich somit eine einfache Ausführungsform ergibt, mit der die durch die unterschiedlichen Bereiche der Linse durchtretenden Strahlen bestmöglich gleichgerichtet werden können. Hierbei erweist sich als besonders vorteilhaft, wenn die Prismenoptik eine Fresnellinse ist, wodurch insbesondere eine besonders flach und einfach herstellbare Linse gegeben ist.It is advantageous that the light-collecting optics a Prismatic optics is because it is a simple one Embodiment with which the through passing through different areas of the lens Rays can be rectified as best as possible. Here proves to be particularly advantageous if the Prismatic optics is a Fresnel lens, which in particular given a particularly flat and easy to manufacture lens is.

Dadurch, daß die lichtsammelnde Optik eine konvexe asphärische Linse ist, ergibt sich der Vorteil, einer besonders einfachen Herstellbarkeit der Linsen bei einer bestmöglichen Gleichrichtung ansonsten aus der Basisfläche der Linse austretenden divergierenden Lichts.Because the light-collecting optics are convex is aspherical lens, there is the advantage of one particularly easy to manufacture the lenses in a best possible rectification otherwise from the base area diverging light emerging from the lens.

Es ist von Vorteil, daß die Abschlußscheibe lichtablenkende Mittel aufweist, weil somit aus dem auftreffenden gleichgerichteten, insbesondere parallel zur optischen Achse verlaufenden Licht auf einfache und kostengünstige Weise eine vorgeschriebene oder gewünschte Lichtverteilung erzeugt werden kann.It is advantageous that the cover plate deflects light Has means, because it is from the incident rectified, especially parallel to the optical Axis light running on simple and inexpensive Way a prescribed or desired light distribution can be generated.

Dadurch, daß die jeder Leuchtdiode zugewandte Lichteintrittsfläche jeder Linse einen ersten rotationssymmetrischen Bereich aufweist, der als konvexe, sphärische Sammellinse ausgebildet ist und daß die jeder Leuchtdiode zugewandte Lichteintrittsfläche jeder Linse mindestens einen zweiten lichtsammelnden Bereich aufweist, der eine geringere Steigung aufweist als der angrenzende erste Bereich, ergibt sich der Vorteil, daß bei geringem Abstand der Linsen von der jeweiligen Leuchtdiode und bei einer vorgegebenen Form der Lichteintrittsfläche der Linsen auch die extrem flach auf dem Randbereich, d. h. den zweiten Bereich der Lichteintrittsfläche auftreffende Lichtstrahlen in die Linse eintreten können und gerichtet die Linse verlassen können. Hierdurch ergibt sich eine besonders gute Lichtausnutzung bei der Verwendung von Leuchtdioden mit breiter Lichtabstrahlung bei hoher Lichtintensität, wodurch es möglich wird, die Signalleuchte besonders flach zu gestalten.The fact that the facing each light emitting diode Light entry surface of each lens a first has a rotationally symmetrical region, which as a convex, spherical converging lens is formed and that everyone Light entry surface facing the light emitting diode of each lens has at least one second light-collecting area, which has a lower slope than the adjacent one first area, there is the advantage that at low Distance of the lenses from the respective light emitting diode and at a predetermined shape of the light entry surface of the lenses also the extremely flat on the edge area, d. H. the second area of the light entry surface Light rays can enter the lens and are directed can leave the lens. This results in a particularly good ones  Use of light when using LEDs with wide light emission with high light intensity, whereby it becomes possible to make the signal light particularly flat shape.

In diesem Zusammenhang ist es vorteilhaft, daß der zweite Bereich kegelförmig ausgebildet ist, wodurch sich eine besonders einfache und kostengünstig herstellbare Ausführungsform ergibt.In this context it is advantageous that the second Area is conical, whereby a particularly simple and inexpensive to manufacture Embodiment results.

Eine besonders gute Lichtausnutzung wird erzielt, wenn der zweite Bereich asphärisch ausgebildet ist. Eine besonders einfache und kostengünstige Herstellbarkeit der Signalleuchte wird gewährleistet, wenn die Linsen in Reihen und/oder Spalten einstückig ausgebildet sind.Particularly good light utilization is achieved if the second area is aspherical. A special one simple and inexpensive to manufacture Signal light is guaranteed when the lenses are in rows and / or columns are formed in one piece.

Es erweist sich als vorteilhaft, die erfindungsgemäße Signalleuchte als Bremsleuchte und/oder Schlußleuchte und/oder Blinkleuchte in Kraftfahrzeugen zu verwenden, da diese eine hohe Signal- und Warnwirkung bei flacher, einfacher und kostengünstiger Bauweise aufweisen.It turns out to be advantageous to the invention Signal light as a brake light and / or tail light and / or flashing light to use in motor vehicles, because these have a high signal and warning effect with flat, simple and inexpensive construction.

Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Signalleuchte für Kraftfahrzeuge ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden anhand der Zeichnungen näher beschrieben.An embodiment of the signal light according to the invention for motor vehicles is shown in the drawings and is described below with reference to the drawings.

Gleiche oder gleichwirkende Merkmale sind in allen Figuren mit gleichen Bezugszeichen versehen.The same or equivalent features are in all figures provided with the same reference numerals.

Es zeigtIt shows

Fig. 1 eine erfindungsgemäße Leuchtdioden-Linsenanordnung, Fig. 1 shows an inventive light emitting diode lens assembly,

Fig. 2 den Bautyp einer verwendbaren Leuchtdiode, Fig. 2 shows the building type of a usable light-emitting diode,

Fig. 3 eine perspektivische Ansicht der Leuchtdioden-Linsenanordnung gemäß Fig. 1, Fig. 3 is a perspective view of the light-emitting diode lens assembly according to Fig. 1,

Fig. 4 eine veränderte Ausführungsform entsprechend Fig. 1, Fig. 4 shows a modified embodiment according to Fig. 1,

Fig. 5 eine erfindungsgemäße Signalleuchte. Fig. 5 shows a signal light according to the invention.

Fig. 1 zeigt einen Schnitt durch eine erfindungsgemäße Anordnung einer Leuchtdiode (LED) und einer dieser zugeordneten Linse (L) in einer Signalleuchte für Kraftfahrzeuge. Die Leuchtdiode (LED) erzeugt eine kegelförmige, breite Lichtabstrahlung. Zur Parallelrichtung des von der Leuchtdiode (LED) ausgesandten Lichts und zur gleichmäßigen Ausleuchtung von rechteckförmigen Flächen ist in einem vorgegebenen Abstand (T) zur Leuchtdiode (LED) eine Linse (L) angeordnet. Diese Linse (L) weist auf ihrer der Leuchtdiode (LED) zugewandten Seite eine konvexe Lichteintrittsfläche (C) auf. Durch die konvexe Ausbildung der Lichteintrittsfläche (C) der Linse (L) wirkt die Linse (L) lichtsammelnd. Zur bestmöglichen Ausnutzung des von der Leuchtdiode (LED) ausgesandten Lichts weist die der Leuchtdiode (LED) zugewandte Lichteintrittsfläche (C) der Linse (L) hier beispielhaft einen ersten rotationssymmetrischen Bereich (B1) auf, der als konvexe, sphärische Sammellinse ausgebildet ist. Die Lichteintrittsfläche (C) der Linse (L) weist hier beispielhaft mindestens einen zweiten lichtsammelnden Bereich (B2) an deren Rand auf, der eine geringere Steigung aufweist als der angrenzende erste Bereich (B1). So daß die ansonsten sehr flach auftreffenden Lichtstrahlen im Randbereich in den Körper der Linse (L) eintreten können und zu einer besonders gleichmäßigen Ausleuchtung der rechteckigen Basisfläche (F) der Linse (L) dienen. Bei dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Lichteintrittsfläche (C) der Linse (L) in dem zweiten Bereich (B2) kegelförmig ausgebildet. Bei einem anderen Ausführungsbeispiel kann die Lichteintrittsfläche (C) der Linse (L) in dem zweiten Bereich (B2) auch asphärisch ausgebildet sein. Fig. 1 shows a section through an inventive arrangement of a light emitting diode (LED) and associated therewith lens (L) in a signaling lamp for motor vehicles. The light emitting diode (LED) produces a conical, wide light emission. A lens (L) is arranged at a predetermined distance (T) from the light-emitting diode (LED) for the parallel direction of the light emitted by the light-emitting diode (LED) and for the uniform illumination of rectangular surfaces. This lens (L) has a convex light entry surface (C) on its side facing the light-emitting diode (LED). Due to the convex design of the light entry surface (C) of the lens (L), the lens (L) has a light-collecting effect. To make the best possible use of the light emitted by the light-emitting diode (LED), the light entry surface (C) of the lens (L) facing the light-emitting diode (LED) here has, for example, a first rotationally symmetrical region (B 1 ) which is designed as a convex, spherical converging lens. The light entry surface (C) of the lens (L) here has, for example, at least one second light-collecting area (B 2 ) at its edge, which has a smaller slope than the adjacent first area (B 1 ). So that the otherwise very flat light rays in the edge area can enter the body of the lens (L) and serve for a particularly uniform illumination of the rectangular base surface (F) of the lens (L). In the exemplary embodiment shown here, the light entry surface (C) of the lens (L) is conical in the second region (B 2 ). In another exemplary embodiment, the light entry surface (C) of the lens (L) in the second region (B 2 ) can also be aspherical.

Zur bestmöglichen Gleichrichtung des von der Leuchtdiode (LED) ausgestrahlten Lichts weist die Linse (L) an ihrer der Leuchtdiode (LED) abgewandten Seite eine lichtsammelnde Optik auf, die hier beispielhaft als eine Fresnellinse (N) auf der Basisfläche (F) der Linse (L) ausgebildet ist, wodurch sich eine besonders flache und einfache Konstruktion und Herstellbarkeit einer Signalleuchte ergibt.For the best possible rectification of the LED (LED) emitted light has the lens (L) on it a light-collecting side facing away from the light-emitting diode (LED) Optics, which are exemplified here as a Fresnel lens (N) is formed on the base surface (F) of the lens (L), which makes it particularly flat and simple Construction and manufacturability of a signal light results.

Aufgrund der breiten kegelförmigen Lichtabstrahlung der Leuchtdiode (LED) bei hoher Lichtintensität kann die Linse (L) in einem geringen Abstand (T) zu der Leuchtdiode (LED) angeordnet werden, wodurch sich eine besonders flache Bauform der Signalleuchte ergibt.Due to the wide cone-shaped light emission of the Light-emitting diode (LED) with high light intensity can the lens (L) at a short distance (T) to the light emitting diode (LED) be arranged, resulting in a particularly flat Design of the signal lamp results.

Fig. 2 zeigt einen vorzugsweise verwendbaren Typ einer Leuchtdiode (LED), die z. B. eine Leuchtdiode der Fa. Hewlett Packard vom Typ HPWR-A200 sein kann. Diese weist elektrische Anschlußelemente (M) für eine Halbleiterzelle (H) auf, die in einem besonders gestalteten Reflektor (R) angeordnet ist. Das von der Halbleiterzelle (H) erzeugte Licht wird von dem Reflektor (R) der Leuchtdiode (LED) derart reflektiert, daß sich aufgrund der nachgeordneten Linse (L) der Leuchtdiode (LED) eine besonders breite Lichtabtrahlcharakteristik bei besonders guter Ausnutzung des von der Halbleiterzelle (H) erzeugten Lichts ergibt. Die Verwendung von Leuchtdioden (LED) dieser Art ermöglicht den Aufbau von Signalleuchten für Kraftfahrzeuge, die bei einer geringen Anzahl verwendeter Leuchtdioden (LED) bei einer großflächigen Abstrahlung eine hohe Warn- und Signalwirkung aufweisen. Fig. 2 shows a preferred type of light emitting diode (LED) z. B. can be a light-emitting diode from Hewlett Packard of the type HPWR-A200. This has electrical connection elements (M) for a semiconductor cell (H) which is arranged in a specially designed reflector (R). The light generated by the semiconductor cell (H) is reflected by the reflector (R) of the light-emitting diode (LED) in such a way that, due to the downstream lens (L) of the light-emitting diode (LED), a particularly broad light emission characteristic with particularly good utilization of that from the semiconductor cell (H) generated light results. The use of light-emitting diodes (LED) of this type enables the construction of signal lights for motor vehicles which, with a small number of light-emitting diodes (LED) used, have a high warning and signal effect with large-area radiation.

Fig. 3 zeigt beispielhaft eine perspektivische Darstellung entsprechend Fig. 1. Zur bestmöglichen Ausnutzung des von der Leuchtdiode (LED) ausgesendeten Lichts weist die der Leuchtdiode (LED) zugewandte, konvex ausgebildete Seite jeder Linse (L) eine Lichteintrittsfläche (C) auf, die durch vier parabelförmige Grenzlinien (Z) bestimmt ist. Diese Grenzlinien (Z) ergeben sich durch den Schnitt des von der Leuchtdiode (LED) abgestrahlten Lichtkegels mit der konvex ausgebildeten Seite der Linse (L), die eine rechteckige Basisfläche (F), wie in Fig. 1 gekennzeichnet, aufweist. Bei der in Fig. 3 gezeigten Ausbildung ist die rechteckige Basisfläche ein Quadrat. Bei der hier vereinzelt dargestellten Linse (L) weist diese eine pyramidenstumpfförmige Ausgestaltung auf, wobei die Lichteintrittsfläche (C) der Linse (L) durch die vier parabelförmigen Grenzlinien (Z) begrenzt ist. Fig. 3 shows an example of a perspective view corresponding to Fig. 1. For the best possible utilization of the light emitted from the light emitting diode (LED) light, the light-emitting diode (LED) facing, convex side of each lens (L) comprises a light entry surface (C) which is determined by four parabolic boundary lines (Z). These boundary lines (Z) result from the intersection of the light cone emitted by the light-emitting diode (LED) with the convex side of the lens (L), which has a rectangular base surface (F), as shown in FIG. 1. In the embodiment shown in Fig. 3, the rectangular base surface is a square. In the case of the lens (L) shown here in isolation, it has a truncated pyramid-shaped configuration, the light entry surface (C) of the lens (L) being delimited by the four parabolic boundary lines (Z).

Wie aus Fig. 1 erkennbar, ist der Abstand (T) der Linse (L) zu der Leuchtdiode (LED) und die konvexe Form der Lichteintrittsfläche (C) der Linse (L) derart ausgebildet, wie der Strahlengang zeigt, daß alles auf die Lichteintrittsfläche (C) der Linse (L) auftreffendes Licht von der zugeordneten Leuchtdiode (LED) auf die gesamte rechteckige Basisfläche (F) der Linse (L) abgebildet wird, so daß sich neben einer bestmöglichen Ausnutzung des Lichts auch eine bestmögliche gleichmäßige Ausleuchtung der rechteckigen Basisfläche (F) ergibt.As can be seen from Fig. 1, the distance (T) of the lens (L) to the light-emitting diode (LED) and the convex shape of the light entry surface (C) of the lens (L) is designed such that the beam path shows that everything on the Light entry surface (C) of the lens (L), incident light from the assigned light-emitting diode (LED) is imaged on the entire rectangular base surface (F) of the lens (L), so that in addition to the best possible use of the light, the best possible uniform illumination of the rectangular is also achieved Base area (F) results.

Die schematische Darstellung der Rückseite der Linse (L) in Fig. 3 zeigt auch die Unterteilung der Lichteintrittsfläche (C) in einen ersten Bereich (B1) und einen zweiten Bereich (B2). In dem ersten Bereich (B1) ist die Lichteintrittsfläche (C) der Linse (L) als eine rotationssymmetrische, konvexe, sphärische Sammellinse ausgebildet. Bei dem hier schematisch gezeigten Ausführungsbeispiel weist die Lichteintrittsfläche (C) vier zweite Bereiche (B2) auf, die zur besseren Lichtausnutzung der im Randbereich flach auftreffenden Lichtstrahlen von der Leuchtdiode eine geringere Steigung aufweisen als der angrenzende erste Bereich (B1). The schematic representation of the back of the lens (L) in FIG. 3 also shows the subdivision of the light entry surface (C) into a first region (B 1 ) and a second region (B 2 ). In the first region (B 1 ), the light entry surface (C) of the lens (L) is designed as a rotationally symmetrical, convex, spherical converging lens. In the exemplary embodiment shown schematically here, the light entry surface (C) has four second regions (B 2 ) which, for better use of the light rays from the light-emitting diode hitting the edge region, have a smaller gradient than the adjacent first region (B 1 ).

Fig. 4 zeigt einen Schnitt durch eine Anordnung einer Leuchtdiode (LED) und einer Linse (L) in einer erfindungsgemäßen Signalleuchte entsprechend Fig. 1. Die Linse (L) weist auf ihrer der Leuchtdiode (LED) zugewandten Seite eine Lichteintrittsfläche (C) auf, die wie unter Fig. 1 und Fig. 3 beschrieben gestaltet ist und in ihrer Form und ihrem Abstand zu der Leuchtdiode (LED) derart ausgeführt ist, daß alles von der Leuchtdiode (LED) erzeugtes Licht von der Linse (L) möglichst gleichmäßig auf die rechteckförmige Basisfläche (F) der Linse (L) abgebildet wird. Zur Erhöhung des Grades der Gleichrichtung insbesondere der Parallelrichtung der aus der Linse (L) austretenden Strahlen weist die Linse (L) an ihrer der Leuchtdiode (LED) abgewandten Seite eine asphärische Linse (P) auf, wobei der Körper der Linse besonders einfach und kostengünstig einstückig z. B. aus Kunststoff herstellbar ist. Fig. 4 shows a section through an arrangement of a light emitting diode (LED) and a lens (L) in an inventive signal lamp in accordance with Fig. 1. The lens (L) has, on its light-emitting diode (LED) side facing a light entrance surface (C) on , which is designed as described under Fig. 1 and Fig. 3 and is designed in its shape and its distance from the light-emitting diode (LED) such that all light generated by the light-emitting diode (LED) from the lens (L) as evenly as possible the rectangular base surface (F) of the lens (L) is imaged. To increase the degree of rectification, in particular the parallel direction of the rays emerging from the lens (L), the lens (L) has an aspherical lens (P) on its side facing away from the light-emitting diode (LED), the body of the lens being particularly simple and inexpensive in one piece z. B. is made of plastic.

Fig. 5 zeigt die Gesamtansicht einer erfindungsgemäßen Signalleuchte. Bei dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel weist die Signalleuchte ein Gehäuse (G) auf, das durch eine transparente Abschlußscheibe (A) abgedeckt ist. Die transparente Abschlußscheibe (A) kann zur Erzeugung einer gewünschten oder vorgeschriebenen Lichtverteilung hier nicht gezeigte, bekannte, lichtablenkende Mittel aufweisen. Fig. 5 is a general view showing a signal lamp according to the invention. In the exemplary embodiment shown here, the signal lamp has a housing (G) which is covered by a transparent cover plate (A). The transparent cover plate (A) can have known, not shown, light-deflecting means for generating a desired or prescribed light distribution.

Bei dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel weist die Signalleuchte in dem Gehäuse (G) hinter der Abschlußscheibe (A) fünf in Reihe angeordnete Leuchtdioden (LED) auf, deren elektrische Kontaktierung hier nicht gezeigt ist. Jeder der Leuchtdioden (LED) ist eine rechteckförmige Linse (L) zugeordnet. Bei dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel sind die Linsen (L) annähernd quadratisch ausgebildet.In the embodiment shown here, the Signal light in the housing (G) behind the lens (A) five light-emitting diodes (LED) arranged in series, the electrical contacting is not shown here. Everyone who Light emitting diodes (LED) is a rectangular lens (L) assigned. In the embodiment shown here the lenses (L) are approximately square.

Aufgrund der gleichmäßigen Ausleuchtung und der hohen erzielbaren Lichtintensität bei flacher, einfacher und kostengünstiger Bauweise eignet sich die Signalleuchte entsprechend Fig. 5 besonders gut für die Verwendung als Bremsleuchten und/oder Schlußleuchten und/oder Blinkleuchten in Kraftfahrzeugen.Due to the uniform illumination and the high achievable light intensity with a flat, simple and inexpensive construction, the signal light according to FIG. 5 is particularly well suited for use as brake lights and / or tail lights and / or turn signals in motor vehicles.

BezugszeichenlisteReference list

A Abschlußscheibe
B1 erster Bereich
B2 zweiter Bereich
C Lichteintrittsfläche
F Basisfläche
G Gehäuse
H Halbleiterzelle
I Linse der Leuchtdiode
L Linse
LED Leuchtdiode
M Anschlußelemente
N Fresnellinse
R Reflektor der Leuchtdiode
P asphärische Linse
T Abstand
Z GrenzlinienA lens
B 1 first area
B 2 second area
C Light entry area
F base area
G housing
H semiconductor cell
I lens of the light emitting diode
L lens
LED light emitting diode
M connection elements
N Fresnel lens
R LED reflector
P aspherical lens
T distance
Z boundary lines

Claims (10)

1. Signalleuchte für Kraftfahrzeuge, mit einem Gehäuse (G) zum Ein- oder Anbau in oder an eine Kraftfahrzeugkarosserie, mit einer transparenten Abschlußscheibe (A) und mit einer Anzahl Lichtquellen, die in Reihen- und/oder Spalten angeordnet sind und die als Leuchtdioden (LED) ausgebildet sind, die eine kegelförmige Lichtabstrahlung aufweisen, mit einer der Anzahl der Leuchtdioden (LED) entsprechenden Anzahl Linsen (L), wobei jeder Leuchtdiode (LED) eine Linse (L) zugeordnet ist, die eine rechteckige Basisfläche (F) aufweist und die auf der der Leuchtdiode (LED) zugewandten Seite als eine konvexe Sammellinse ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die jeder Leuchtdiode (LED) zugewandte, konvex ausgebildete Seite jeder Linse (L) eine Lichteintrittsfläche (C) aufweist, die durch vier parabelförmige Grenzlinien (Z) bestimmt ist, die durch den Schnitt des von der Leuchtdiode (LED) abgestrahlten Lichtkegels mit der konvex ausgebildeten Seite der Linse (L), die eine rechteckige Basisfläche (F) aufweist, bestimmt sind, daß der Abstand (T) jeder Linse (L) zu jeder Leuchtdiode (LED) und die konvexe Form jeder Lichteintrittsfläche (C) jeder Linse (L) derart ausgebildet sind, daß alles auf die Lichteintrittsfläche (C) jeder Linse (L) auftreffende Licht von der zugeordneten Leuchtdiode (LED) auf die gesamte rechteckige Basisfläche (F) der Linse (L) abgebildet wird und daß jede Linse (L) auf ihrer der Leuchtdiode (LED) abgewandten Seite eine lichtsammelnde Optik aufweist.1. Signal lamp for motor vehicles, with a housing (G) for installation in or on a motor vehicle body, with a transparent cover plate (A) and with a number of light sources which are arranged in rows and / or columns and which are used as light-emitting diodes (LED) are formed, which have a conical light emission, with a number of lenses (L) corresponding to the number of light-emitting diodes (LED), each light-emitting diode (LED) being assigned a lens (L) which has a rectangular base area (F) and that on the side facing the light-emitting diode (LED) is designed as a convex converging lens, characterized in that the convex-shaped side of each lens (L) facing each light-emitting diode (LED) has a light entry surface (C) through four parabolic boundary lines (Z) is determined by the intersection of the light cone emitted by the light-emitting diode (LED) with the convex side of the lens (L), which is a rectangular Base surface (F) are determined that the distance (T) of each lens (L) to each light-emitting diode (LED) and the convex shape of each light entry surface (C) of each lens (L) are designed such that everything on the light entry surface ( C) each lens (L) incident light from the associated light emitting diode (LED) is imaged on the entire rectangular base surface (F) of the lens (L) and that each lens (L) on its side facing away from the light emitting diode (LED) has a light-collecting optic having. 2. Signalleuchte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die lichtsammelnde Optik eine Prismenoptik ist.2. Signal light according to claim 1, characterized in that the light collecting optics is a prism optics. 3. Signalleuchte nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Prismenoptik eine Fresnellinse (N) ist. 3. Signal light according to claim 2, characterized in that the prism optics is a Fresnel lens (N).   4. Signalleuchte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die lichtsammelnde Optik eine konvexe, asphärische Linse (P) ist.4. Signal light according to claim 1, characterized in that the light-collecting optics are convex, aspherical Lens (P). 5. Signalleuchte nach mindestens einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschlußscheibe (A) lichtablenkende Mittel aufweist.5. Signal light according to at least one of the above Claims, characterized in that the End plate (A) has light-deflecting means. 6. Signalleuchte nach mindestens einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die jeder Leuchtdiode (LED) zugewandte Lichteintrittsfläche (C) jeder Linse (L) einen ersten rotationssymmetrischen Bereich (B1) aufweist, der als konvexe, sphärische Sammellinse ausgebildet ist und daß die jeder Leuchtdiode (LED) zugewandte Lichteintrittsfläche (C) jeder Linse (L) mindestens einen zweiten lichtsammelnden Bereich (B2) an deren Rand aufweist, der eine geringere Steigung aufweist als der angrenzende erste Bereich (B1).6. Signal light according to at least one of the preceding claims, characterized in that the light entry surface (C) facing each light-emitting diode (LED) of each lens (L) has a first rotationally symmetrical region (B 1 ) which is designed as a convex, spherical converging lens and in that the light entry surface (C) of each lens (L) facing each light-emitting diode (LED) has at least one second light-collecting area (B 2 ) at its edge, which has a smaller slope than the adjacent first area (B 1 ). 7. Signalleuchte nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Bereich (B2) kegelförmig ausgebildet ist.7. Signal light according to claim 6, characterized in that the second region (B 2 ) is conical. 8. Signalleuchte nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Bereich (B2) asphärisch ausgebildet ist.8. Signal light according to claim 6, characterized in that the second region (B 2 ) is aspherical. 9. Signalleuchte nach mindestens einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Linsen (L) in Reihen und/oder Spalten einstückig ausgebildet sind.9. Signal light according to at least one of the above Claims, characterized in that the lenses (L) are integrally formed in rows and / or columns. 10. Signalleuchte nach mindestens einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch die Verwendung als Bremsleuchte und/oder Schlußleuchte und/oder Blinkleuchte in Kraftfahrzeugen.10. Signal light according to at least one of the above Claims characterized by the use as Brake light and / or tail light and / or Direction indicator in motor vehicles.
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