CN103124652A - 发光的车辆内部设备件 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于车辆的内部设备件(13)，其包括用于发射光(5)的光发射元件(2)和条带形的光导元件(3)。光导元件(3)在此具有第一表面和第二表面(9)，其中，第一表面是光导元件(3)的两个最大的表面中的一个而第二表面(9)是不同于其的表面，并且第一表面包括输入面(10)。另外，光导元件(3)和光发射元件(2)布置和设计成使得光(5,6)从光发射元件(2)可经由输入面输入光导元件(3)中并且可经由第二表面(9)输出。

Description

发光的车辆内部设备件
技术领域
本发明涉及一种用于车辆的内部设备件(Innenausstattungsteil)，其包括用于发射光的光发射元件和条带形的光导元件。
背景技术
已知将散射的和间接的照明应用于车辆的室内照明。为了间接的照明，通常光源被遮盖地布置，使得仅光的经由在光源的环境中的反射层在观察者的方向上在车辆室内中被反射的部分可见。
文件DE 100 26 385 A1说明了一种用于车辆的室内照明装置，在其中光源设置在室内饰件(Innenraumverkleidung)中，其应在车辆的室内中提供感觉为舒适的照明。该已知的装置使用间接的散射光用于车辆室内中的不同元件的照明。
对于车辆室内的间接的照明存在该问题，即车辆乘客感觉到的光强度极强地取决于被照明装置照明的反射层的特性。当该面由暗的或无光泽的材料构成时，发射的光的大部分被吸收并且照明的光照效果仅非常弱。与此相对，当反射层具有亮的面时，对于光源的相同的发光强度产生感觉非常亮的光强度。因此，照明的效率大部分取决于车辆的室内的颜色，使得统一的照明对于配备不同颜色的车辆引起困难。
间接的照明的另一缺点在于发射的光的实际供照明使用的相对小的份额。这基于照明的材料的吸收系数。
与此相对，在直接的照明中存在该问题，即由此几乎不开启对于照明与车辆中的个体要求的匹配和设计的设计自由度。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于上述技术领域的车辆的内部设备件，其使车辆室内中的感觉为舒适的照明成为可能并且同时在设计内部设备件包括用于照明的元件时提供大的自由度。
根据本发明，该目的通过独立权利要求1的对象来实现。
根据本发明的用于车辆的内部设备件包括用于发射光的光发射元件和条带形的光导元件，其中，光导元件具有第一表面和第二表面，其中，第一表面是光导元件的两个最大的表面中的一个而第二表面是不同于其的表面，其中，第一表面包括输入面(Einkopplungsflaeche)，其中，光导元件和光发射元件布置和设计成使得光从光发射元件可经由输入面输入光导元件中并且可经由第二表面输出。
在此，布置在第一表面上的输入面优选地总是大于第二表面。
条带形特征在于，其是平的且在其基面或横截面中是大致矩形的，其中，条带形由带有与其余侧面相比最大的表面积的两个侧面形成。
大致矩形这里也被理解为，光导元件可具有凹状或凸状弯曲的侧面，而或两个相对而置的侧面可具有不同的长度(例如三角形或梯形轮廓)。
平的在该情况中意味着，条带垂直于基面的最大尺寸最多为条带在基面的方向上的最大尺寸的一半。
条带形的光导元件适合于沿着两个不平行的线路导引光。光导元件优选地可变形，使得其可形成平的条带以及例如可以是波状的、扭转的或弯曲的。条带形的光导元件尤其可以是带有大致矩形的基面的大致平的元件。除了可变形的光导元件之外，根据本发明还可设置有预成形的、刚性的条带形的光导元件，其已在其生产时以其在内部设备件中最后应呈现的构形来实施。该构形可以是平的、波状的、弯曲的或另外成形的，其中，出自条带形。光导元件例如可通过注塑工艺、例如由PMMA或PC或其它的适合的材料制成。
在此，在光导元件中光沿着两个不平行的线路来传导，这意味着，光的二维的传播通过光导元件来实现。条带形的光导元件、即尤其光导膜(Lichtleiterfolie)在此不必以数学的平面的形式存在，而是可以是本身扭转的、波状的或另外成形的，尤其与用于车辆的内部设备件的轮廓相匹配，而不偏离于大致二维的光传导的意义。
“成形的”在根据本发明的意义中还被理解成，光导元件被弯曲成使得弯曲线大致平行于所想象的将输入面与第一表面的其余分开的线伸延。
通过内部设备件的根据本发明的设计可能获得带有非常小的范围、尤其非常小的线宽度的点照明和线照明。该优点由此来获得，即光导体特性被充分利用使得光经由大的第一面来输入而经由小的第二平面来输出、也就是说辐射。第一与第二表面之间的面积比优选地是至少二比一、然而优选地还可以更大，尤其至少五比一、十比一或更大。
在上述的意义中的点照明尤其可由此来实现，即第二表面仅可部分地发射光。这例如可通过第二表面在以相应地作用的层来覆盖表面的部分的意义中的加工来实现。
优选地，第二表面在表面方向上测量为最多3mm、优选地最多1mm，特别优选地最多0.3mm。
术语“表面方向”是指第二表面沿着其延伸的方向中的一个。根据该优选的实施形式的第二表面的伸展即至少逐段地在一方向上最多为前述的值。
光导体和光发射元件的长度伸展及其轮廓化可根据车辆的内部设备来选择。尤其地，其长度可由车辆构件来确定。
因此可能产生特别细的光线或光点。特别细的线或点的优点此外在于，这样的光样式(Lichtmuster)一方面可用作装饰元件而另一方面使车辆室内的照明成为可能，其可以以很大程度上不依赖于车辆室内的设备颜色的强度发光并且提供车辆室内的舒适的照明。此外由此可节省能量，因为由光发射元件发射的光可经由光传导元件被发出到车辆室内中，而不必强制地在部分吸收的面处被反射。在此不必放弃散射的和/或间接的照明的此外在车辆室内中处于舒适的环境中的优点。
有利地，第一表面的面积(Flaecheninhalt)为第二表面的面积的至少两倍、优选地至少五倍、特别优选地至少十倍。该面积比尤其导致可产生特别细的光线。
优选地，光发射元件容纳在凹口中，其具有指向光导元件的方向的开口。因此可能将光发射元件节省空间地安装在光导元件处且将由光发射元件辐射的光有效率地输入光导元件中。
优选地，凹口的开口限定一面积，其小于或等于光导元件的输入面积。装饰件的这样的设计导致该优点，即由光发射元件发出的光的特别大的份额可被输入光导元件中。
进一步优选地，凹口具有反射的表面。这样的表面使能够利用由光发射元件发射到不同于光导元件的方向上的光。反射的表面尤其可通过表面的镜面化(Verspiegeln)或者通过明亮的、例如白色的表面的设置来实施。
在此，当反射的表面设计成使得直接地和间接地冲击在光导元件上的光的总和在光发射元件的走向上几乎恒定时，另外是有利的。当光发射元件具有在其长度上变化的光输出和因此变化的直接指向光导元件的方向的光输出时，那么这尤其重要。
出于该目的，反射的表面例如可实施为带有一定宽度的由反射的材料构成的相间隔的条带的布置，其间距根据待获得的反射来选择。
在一优选的实施形式中，第二表面由观察者、尤其车辆乘客直接可见。根据该实施形式的第二平面在内部设备件处的布置克服了间接的线性的照明的缺点并且因此导致良好照亮的车辆内舱，其中，光导元件可被定位成使得第二表面除了其照明功能之外可满足装饰和指示功能。
优选地，第二表面至少逐段地来加工，尤其涂覆、覆盖、粗糙化，镜面化或涂抹有颜色。第二表面的该加工使由光导元件发射的光的控制和组织化成为可能。例如，第二表面的加工可以是设置透明的、部分透明的或不透明的覆层。透明的覆层在此基本上可传输光。部分透明的覆层例如可滤出一定的颜色。除此之外，还可考虑第二表面的不透明的覆层，其优选地仅设置在第二表面的一定的截段中并且光基本上不能传输。
有利地，光导元件是由传导光的材料构成的平面的薄膜。这样的光导膜以特别简单的方式使能够实现根据本发明的在第一与第二表面之间的面积比。在光输入光导膜中时，使用光导膜的平的表面。输入光导膜中的光接下来可经由光导膜的棱边中的一个以比光导膜的面积明显更小的面积来输出，使得光导膜的棱边在内部设备件处例如可产生非常细的且但是光强的光线。
在另一优选的实施形式中，光发射元件本身包括光导体，光可从其输入光导元件中。
原则上，“光发射元件”应理解成这样的元件，其例如将电能转化成电磁辐射，其作为可见的、红外的或紫外的光被辐射出。尤其地，光发射元件即可以是发光二极管、白炽灯、卤素灯或气体放电管。然而为了使内部设备件构造容易，优选的是，在光发射元件中所产生的光经由光导体来发射，以便由此以舒适的和可靠的方式被传输到内部设备件的几乎任意的地点处并且在那里输入内部设备件的光导元件中。
在一备选的实施形式中，光导元件和光发射元件布置和设计成使得光可经由第二表面并且同时经由第三表面(其面积大于第二表面的面积)输出，其中，第三表面优选地大致平行于第一表面伸延。
根据该备选的实施形式即可能的是，输入光导元件中的光一方面经由第二表面产生细的、清晰的光线而另一方面经由第三表面发出散射光。第三表面可以是薄膜的与第一表面相对而置的面，在其处光发射元件的被部分地导引通过光导元件的光被输出，而不在第二表面的方向上被转向。为了控制光通过第三表面的输出，第三表面也可类似于第二表面至少逐段地来加工、尤其即涂覆、覆盖、粗糙化、镜面化或涂抹有颜色，如上面所说明的那样。
不仅第二而且第三表面在此可设有附加的层，以便例如产生附加的效果。附加的层可以是透明的或部分透明的或不透明的层，经由其例如来阻止之前所提及的表面的一部分光输出而或来影响光的特性，例如光的可见的颜色。
有利地，光导元件设计成无色。光导元件的无色的设计使能够，即从光导元件输出的光的颜色可通过由光发射元件发射的光的颜色来确定。尤其地，以该方式可特别雅致地来制造内部设备件，其具有多色地或交替不同颜色地发光的第二表面。
在另一优选的实施形式中，光导元件具有散射颗粒(Streupartikel)。光导元件中的散射颗粒使光容易输入光导元件中，因为其在光导元件中还将光在垂直于光的入射方向从光发射元件伸延到光导元件上的方向上散射。这样的散射颗粒可以是无色的，但是也可以是有色的。
在另一优选的实施形式中，光导元件具有发光的、尤其发荧光的颗粒。类似于常用的散射颗粒，这样的颗粒导致在由光发射元件发射的光的输入方面相对大的效率，因为该光可在颗粒处被散射或者激励其以发射光。此外可通过颗粒来平衡光导元件的轻微的误差，使得另外不必对于光导元件和光发射元件(只要其包括光导元件)的设计提出如此高的要求，如这例如在无散射颗粒时是这种情况。尤其地，在发荧光的颗粒的情况中，通过发荧光的颗粒的颜色也可来确定内部设备件的照明的颜色并且可产生特别的荧光效果。
优选地，光发射元件和光导元件集成地来实施。通过将作为光导元件起作用的薄膜置入喷注工具(Spritzwerkzeug)中且喷注光导体(其用作光发射元件的一部分)，这例如可通过2K注塑实现。除此之外，也可考虑的是，不仅光导元件而且部分地光发射元件被喷注。
有利地，光发射元件发射不同波长范围的光。不同的波长范围在此应如此来理解，即可通过光发射元件发出不同颜色的光。尤其地，光发射元件还可或者仅可发射在不可见的波长范围中的光、尤其UV光。波长范围在此可通过最大强度的光的波长来表示并且优选地也就是说朝向它的在波长光谱中的边缘由带有可辨识地减小的强度的波长来封闭，尤其各通过带有消失的强度的临界波长来封闭。
光发射元件(其仅在不可见的光谱范围中发射例如UV光)的优点在于，即因此不会产生狭缝光(Spaltlicht)，因为仅在光导元件中例如通过荧光来转换的光和因此仅从光导元件输出的光变得可见，与之相对，不通过光导元件输出的光保持不可见。
在一备选的实施形式中，第一表面或光导元件的与第一表面平行的第三表面具有一结构，其鉴于输入的光增加地转向到第二表面的方向上来设计。这例如可通过压出的或印入的以棱锥、球冠的形式的突起或凹部或者类似的对于专业人员已知的、尤其浮雕状的结构而发生。通过光导元件的粗糙的表面可使由光发射元件发出的光容易输入光导元件中并且附加地提高了光效率。
除了光发射元件(其在可见的范围中辐射光)之外，例如可使用用于较短波长的光发射元件、黑光灯管(Schwarzlichtrohr)或相应的UV发光二极管。使用UV范围中的光的优点尤其与发荧光的颗粒在光导元件中的使用相联系地得出，因为该颗粒通过UV光来激励并且可发出预定颜色的光。以该方式尤其可获得特别的光学效果，其从光导元件中的颗粒的荧光中产生。同时不存在无意地通过构件中的狭缝或裂口由光发射元件辐射出的光对于车辆乘客变得可见的危险。
根据本发明的内部设备件的基本优点在于，还能够容易地来实现发光的第二表面的复杂的二维或三维的轮廓，使得对于内部设备件的构形可能性几乎不受限。
本发明的另外的优点和特征从接下来的附图说明以及全部权利要求中得出。
附图说明
图1在剖面图中显示了内部设备件的第一实施形式；
图2在剖面图中显示了内部设备件的第二实施形式。
具体实施方式
图1在剖面图中显示了内部设备件13的第一实施形式。内部设备件13具有两件式的机体1.1、1.2，将槽14引入其中。槽14大致垂直于在图1中所示的剖面伸延。槽14在该视图中具有3×3mm的横截面且适合于容纳光导体2，其具有大约3mm的直径。图1中的光导体2相应于用于发射光的光发射元件，因为其经由一个或多个光源(未示出)来供应并且在槽14的敞开的侧面的方向上发射光。
在图1中所示的光导体2在所有方向上发射光，使得其可无特别取向地被引入槽14中。为了提升指向到所希望的方向上的光的份额，槽的形状可相应地来设计或槽可利用强烈地反射的材料(例如白的或镜反射的薄膜)来涂覆。为了在光源以与光源增加的间距侧向布置在光导体2处的情况中平衡发生的由光导体2直接在光导元件3的方向上辐射出的光的减少，槽14可这样可变地以反射的材料来涂覆，使得由直接和(通过在槽14的表面处的反射)间接地冲击到光导元件3上的光的总和在光导体2的走向上几乎恒定。
在不均匀的、例如受控地发射的光发射元件中然而优选地设置有扭转止动器(Verdrehsicherung)，其保证光发射元件在槽14中的取向是正确的。
贴靠在光导体2处地布置有条带形的荧光薄膜3，其具有第一表面。荧光薄膜3的第一表面具有输入面10，其在槽14的敞开的侧面上延伸。光导体2的光因此经由第一表面的输入面10输入作为光导元件起作用的荧光薄膜3中并且在其中传导。
图1示意性地显示了光束5，其由光导体2、也就是说光发射元件发出到荧光薄膜3、也就是说光导元件中并且因此被输入其中。
输入荧光薄膜3中的光在其中在荧光薄膜3的棱边15的方向上来传导。
荧光薄膜3是大致平面的元件，其中，在图1的剖面图中显示了垂直于荧光薄膜3的两个主取向中的一个的横截面。
在荧光薄膜3的棱边15处来限定第二表面9，从荧光薄膜3输出的光6经由其被发出。
在图1中可辨识出，第一表面(还有输入面10)与第二表面9在该横截面视图的方向上的大小彼此间成这样的比例，即第一表面明显大于第二表面9。
第二表面9在荧光薄膜3的棱边15处的伸展在图1中所示的方向上(在图1中上-下)为0.3mm，使得整个内部设备件13具有非常细的、清晰的照明光线。
从区域12(在其中典型地存在车辆乘客)，荧光薄膜3因此可看作光线。
在图1中作为剖面视图示出的实施形式具有大约1000mm长度的内部设备件13，其中，该长度垂直于图1的图纸平面来测量。荧光薄膜3在该实施形式中在内部设备件的大约1000mm的整个长度上伸延并且从内部设备件13的可见的表面在光导体2的方向上延伸直至100mm。
显而易见的是，光导元件也可以是其它的、非荧光的薄膜或其它的传导光的元件。与在图1中示例性地示出的实施形式相联系地来说明的尺寸也仅是示例性的。
图1的实施形式显示了封装的内部设备件，在其中荧光薄膜3被内部设备件13的零件1.2在与光导体2相对而置的侧面上覆盖并且由此防止在该方向上发射光。
图2显示了用于车辆的内部设备件13的第二实施形式。与在图1中的相同的元件在图2中设有相同的附图标记。因此接下来略去这些元件的详尽的说明。
与图1的实施形式相比，图2的实施形式仅具有一件式的基体1，槽14设计在其中。在条带形的荧光薄膜3的与光导体2背对的侧面上然而未设置封装部，如其在图1的实施形式中通过内部设备件13的零件1.2来产生的那样。部分的封装然而在该实施形式中是完全可能的。在此，该封装原则上也可由合适的涂覆代替。在图2中所示的实施形式中，封装例如可设置在不直接与光导体2相对的部位处。在封装的设计或相应的涂覆方面然而存在创新自由度。
出于该原因，通过图2的实施形式可能的是，从光导体2发射的光5可被传输穿过荧光薄膜3并且辐射到反射面4上。在此，发射的光7通过荧光薄膜3的第三表面11出来，其与荧光薄膜3的第一表面相对而置且背对光导体2。
以该方式可能的是通过内部设备件13一方面在荧光薄膜3的棱边15上产生清晰的、细的光线而另一方面还经由反射面4提供间接的散射的光。
从光导体2发射的光尤其在图1和2的实施形式中可具有比从荧光薄膜3输出的光更短的波长，因为后者通过荧光的激励来产生并且因此传输更少的能量。在荧光薄膜3中的荧光可例如通过氖灯的黑光，白色的LED或日光来激励。
对可应用的荧光薄膜的示例是由Bayer MaterialScience公司所制造和销售的带有名称“Makrofol DE 1-1 CC fl (LISA)”的薄膜。该薄膜类型可购买不同的颜色，也就是说发荧光的颗粒在该薄膜中发射可选取的、不同的波长的光。
在本发明的在应用荧光薄膜3的无色薄膜的情况下的一备选实现方案中，有益的可以是使薄膜表面在面10的区域中或在薄膜的两个侧面上组织化，以便使从光导体2发射的光能够更好地输入。对此的理由是，光可更容易通过组织化的表面和与此相联系的在薄膜的表面中的缺陷部位被输入作为光导体起作用的薄膜中，因为这否则通过光导膜的反射优化的表面仅以小的程度是可能的。
备选于和附加于薄膜的表面区域的组织化，设置无色或有色的散射颗粒(例如玻璃球或PMMA球，如Degussa的称为DF 21的球)应来优选。这样的颗粒引起在薄膜的内部中的光散射且因此同样使光容易输入薄膜中。原则上，不仅对于发荧光的光导膜而且对于明亮的光导膜可将表面的组织化与引入荧光的或非荧光的散射颗粒任意组合。
前述实施形式可关于其特征来任意相互组合。
通过根据本发明的内部设备件来提供用于车辆的内部设备件，其使带有非常小的线宽度的线照明或带有非常小的点尺寸的点照明和此外很大程度上独立于车辆的内部设备的颜色的舒适的照明成为可能。

Claims (12)

1. 一种用于车辆的内部设备件(13)，其包括：
用于发射光的光发射元件(2)；和
条带形的光导元件(3)，
其中，所述光导元件(3)具有第一表面和第二表面(9)，其中，所述第一表面是所述光导元件(3)的两个最大的表面中的一个，而所述第二表面(9)是不同于其的表面，
其中，所述第一表面包括输入面(10)，
其中，所述光导元件(3)和所述光发射元件(2)布置和设计成使得光(5,6)从所述光发射元件(2)经由所述输入面(10)能够输入所述光导元件(3)中并且能够经由所述第二表面(9)输出。
2. 根据权利要求1所述的内部设备件，其中，所述第二表面(9)在表面方向上测量为最多3mm、优选地最多1mm、特别优选地最多0.3mm。
3. 根据前述权利要求中任一项所述的内部设备件(13)，其中，所述第一表面的面积测量为所述第二表面(9)的面积的至少两倍、优选地至少五倍、特别优选地至少十倍。
4. 根据前述权利要求中任一项所述的内部设备件(13)，其中，所述光发射元件(2)容纳在凹口(14)中，其具有指向所述光导元件(3)的方向的开口。
5. 根据权利要求4所述的内部设备件(13)，其中，所述凹口(14)具有反射的表面。
6. 根据前述权利要求中任一项所述的内部设备件(13)，其中，所述输入面(10)的面积大于所述第二表面(9)的面积。
7. 根据前述权利要求中任一项所述的内部设备件(13)，其中，所述第二表面(9)由观察者、尤其车辆乘客直接可见。
8. 根据前述权利要求中任一项所述的内部设备件(13)，其中，所述第二表面(9)至少逐段地来加工、尤其涂覆、覆盖、粗糙化、镜面化或涂抹有颜色。
9. 根据前述权利要求中任一项所述的内部设备件(13)，其中，所述光导元件(3)是由传导光的材料构成的平面的薄膜。
10. 根据前述权利要求中任一项所述的内部设备件(13)，其中，所述光发射元件本身包括光导体(2)，光能够从其输入所述光导元件(3)中。
11. 根据权利要求4、5和10所述的内部设备件，其中，在所述凹口(14)中存在的反射的所述表面设计成使得直接地和间接地冲击在所述光导元件(3)上的光的总和在所述光导体(2)的走向上几乎恒定。
12. 根据前述权利要求中任一项所述的内部设备件(13)，其中，所述光导元件(3)和所述光发射元件(2)布置和设计成使得所述光(6,7)能够经由所述第二表面(9)和其面积大于所述第二表面(9)的面积的第三表面(11)输出，其中，所述第三表面(11)优选地大致平行于所述第一表面伸延。
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