CN117083204A - 用于车辆内部空间的照明装置、其制造方法以及具有这种照明装置的内部装置部件 - Google Patents

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CN117083204A CN202280020034.XA CN202280020034A CN117083204A CN 117083204 A CN117083204 A CN 117083204A CN 202280020034 A CN202280020034 A CN 202280020034A CN 117083204 A CN117083204 A CN 117083204A
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J·格里贝尔
R·霍夫纳
S·吕尔施瓦布
K·萨尔
H·舍恩
R·施瓦茨
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Abstract

本发明涉及一种用于制造照明装置(100)的方法和一种照明装置(100)以及具有其的内部装置部件。为了能够实现一种可简单制造的照明装置,该照明装置具有少量构件并且在此能够在内部空间中实现有效的以及期望的光分布,该装置具有光导体,该光导体具有至少一个纵向传输区段(200)和至少一个横向传输区段(300)。所述纵向传输区段(200)具有至少一个横向于其纵向延伸(L)布置的用于将至少一个光源的光耦合输入到所述纵向传输区段(200)中的光入射面并且沿所述纵向延伸(L)具有至少一个光出射区段(230)。所述至少一个横向传输区段(300)面状构造并且在至少一个第一窄侧(350)上与所述至少一个纵向传输区段(200)连接。此外,所述至少一个横向传输区段(300)具有次级偏转元件(340),在所述次级偏转元件上所述耦合输入的光被偏转成,使得所述光在彼此相对置的宽侧(320、330)中的至少一个宽侧上出射。

Description

用于车辆内部空间的照明装置、其制造方法以及具有这种照 明装置的内部装置部件
技术领域
本发明涉及一种用于照明内部空间的照明装置,其具有用于引导光的光导体,该光导体具有至少一个纵向传输区段和至少一个横向传输区段。所述至少一个纵向传输区段具有至少一个横向于其纵向延伸布置的用于将至少一个光源的光耦合输入到所述纵向传输区段中的光入射面,并且沿所述纵向延伸具有至少一个光出射区段。所述至少一个横向传输区段面状地设计有第一宽侧、与该第一宽侧相对置的第二宽侧和各窄侧。所述纵向传输区段具有周面,所述耦合输入的光在该周面上通过在纵向传输区段上的全反射沿纵向延伸被引导。所述光通过所述至少一个光出射区段被耦合输入到横向传输区段中并且在所述横向传输区段中在横向传输区段的彼此相对置的宽侧之间通过全反射被引导。所述横向传输区段具有次级偏转元件,所述耦合输入到横向传输区段中的光在所述次级偏转元件上被偏转成,使得所述光在彼此相对置的宽侧中的至少一个宽侧上横向于由面状的横向传输区段确定的面从该面出射。
此外,本发明涉及一种用于制造所述照明装置的方法。此外,本发明涉及一种具有这样的照明装置的内部装置部件。
背景技术
对于内部空间照明、特别是车辆内部空间的内部空间照明,LED在光技术中当时是标准的。单色LED的一个进一步改进是RGB-LED,其以三种原色提供了环境照明的多种可能性。使用RGB-LED技术的努力不仅集中于面状光导体的均匀性的优化,恰好在车门饰件或仪表板中,其与材料如有孔的皮革或纺织品一起产生动态光场景,而且集中于这种技术的高能效的使用。
在这里所描述的发明不能用于机动车外部照明的领域,因为在该领域中适用关于亮度均匀性和平行化的光的法律要求并且相应的规定与此相关联。
由DE202016003741U1例如已知一种具有光导体的机动车。光导体用于由照明装置间接地照明机动车的内部空间。为了将光耦合输入到光导体中,面状的光导体的端侧用作耦合输入区段。为了照明机动车的内部空间,借助耦合输出结构将光从构造为膜的光导体中耦合输出,使得能够实现面状照明。
这种侧射式布置结构(Sidefire-Anordnungen)的缺点在于,光从膜均匀地耦合输出仅直至距光源、即距相应的膜的边缘限定的距离是可能的。因为不能任意远地或深地从侧面或从边缘入射到膜状光导体中,因此至少当力求超过待照明的面的均匀亮度时,膜的可实现的尺寸受到限制。照明装置的效率由此不利地受到限制。这种布置结构也不适用于特定的安装要求。另一个缺点是,利用RGB-LED耦合输入光,因为光在出射之前在膜中没有足够好地混合。
由DE202016100986U1已知一种用于机动车的灯,其中,发光器件、棒形光导体和面状的光导体光学地配合作用,以便能够实现面状的照明。
发明内容
本发明的任务是,提供一种开头所述类型的可简单制造的照明装置,该照明装置以较少的构件就够用,具有对结构空间体积的小的需求并且同时具有小的重量,以便尽可能有效地能够实现在内部空间中所期望的光分布。此外,本发明的任务是,能够实现所述照明装置的简单、快速且成本有利的固定,并且在此确保在内部中的预先给定的、均匀的且面状的光分布。此外,本发明的任务是,给出一种具有开头所述类型的照明装置的内部装置部件。
所述任务通过一种具有权利要求1、权利要求2的特征的照明装置、通过一种根据权利要求18的方法以及通过一种具有权利要求22的特征的内部装置部件来解决。进一步改进方案在从属权利要求中实施。
根据权利要求1所述横向传输区段与所述纵向传输区段沿纵向延伸通过至少一个光出射区段连接的优点是,光能够在纵向传输区段中混乱地传播并且混合成,使得仅均匀的且良好混合的光转移到横向传输区段中。由于横向传输区段设计成(平)面状的并且具有窄侧,因此产生也可以用作轮廓照明灯的面式照明灯,以用于照明内部空间。通过将所述至少一个光源布置在横向于纵向延伸布置的光入射面处,由此产生的优点是,光在纵向传输区段的端面上被耦合输入并且可以实现照明装置的灵活的安装布置。灵活的安装布置意味着,光源可以以其电气接口与限定的安装空间相邻地布置。
适宜地规定,所述至少一个横向传输区段具有次级偏转元件,所述次级偏转元件能够实现为内部空间照明设计专用的光学系统,以便不仅获得均匀的照明,而且获得区域性的照明以及动态的光场景。
由于所述纵向传输区段和所述横向传输区段一件式地并且材料统一地构造,不仅得到产生优点,即该照明装置在注塑过程中可以由相同的材料制成,而且光出射区段设置为流畅的过渡部。从纵向传输区段到横向传输区段的光转移在没有干扰的光学影响的情况下进行,并且该照明装置具有更高的效率。该照明装置的制造借助注塑方法以成本有利的且节省时间的实施方案进行。
由于所述横向传输区段构造为面状的膜并且一体成型到纵向传输区段上,横向传输区段可以有利地作为预制的外购件进行加工。
适宜地,在所述纵向传输区段上沿纵向延伸条状地布置有多个彼此间隔开的横向传输区段,从而除了节省材料和重量之外也可以实现3D造型。
有利地,所述横向传输区段布置在相对于所述纵向传输区段的中轴线的径向平面中。根据该照明装置的安装情况有利的是,所述横向传输区段在纵向延伸中在中间一体成型到所述纵向传输区段上,以便将例如在横向传输区段下方的空间用于固定。在另一个安装情况中可以有利的是,将所述横向传输区段布置在与所述纵向传输区段的周面相切的平面中。因此得到一种平坦靠置的照明装置,该照明装置用于简单的并且也节省空间的装配。
有利地,所述至少一个光源构造为单色或多色LED、特别是RGB-LED。由于LED被用作光源,可以提供一种节能的照明装置,该照明装置可以仅用一个LED照明整个面。恰好在电动汽车领域中的应用中,最小的能量节省有利地影响车辆的续驶范围。RGB-LED将有色光辐射到纵向传输区段中,所述光混乱地传播并且作为混合光转移到横向传输区段中。因此,可以为横向传输区段提供均匀着色的光,该光从横向传输区段耦合输出以便照亮内部空间。此外,使用一个或多个RGB-LED和所述至少一个纵向传输区段用于混合多色LED提供了具有多种其它可能性的光学系统,因为所使用的LED的整个颜色空间作为调色范围可供用于特定的设定。
适宜地,沿纵向延伸在所述至少一个纵向传输区段的用于耦合输入光的端部区域的端侧,第一光源布置在第一光入射面处并且第二光源布置在第二光入射面处,或者所述端部区域构造为反射镜。通过这种布置方式提供了一种对待照明的内部空间的更强烈的照明。
由于所述纵向传输区段包括带有所配属的第一光源的至少一个第一光入射面和具有第一端部的导入臂,在所述第一端部上布置有带有所配属的附加光源的附加的光入射面,并且所述导入臂的第二端部过渡到所述纵向传输区段中,另外的光被耦合输入到纵向传输区段中以及因此面状的横向传输区段中。因此,不仅可以产生更强的光分布,而且可以实现与结构空间无关的布置。如果由结构空间决定是需要的,则导入臂的光源能够进一步远离横向传输区段布置。
有利地,所述纵向传输区段具有初级偏转元件,在所述初级偏转元件上在纵向传输区段中被引导的光被偏转成,使得所述光通过所述至少一个光出射区段耦合输入到横向传输区段中。所述初级偏转元件不仅可以布置在纵向传输区段的体积中而且可以布置在周面上。由此产生的优点是,可以有针对性地控制光转移,以便影响在横向传输区段中的光分布。
适宜地,所述初级偏转元件在纵向延伸中在纵向传输区段的周面M上在横向传输区段的平面中布置在所述至少一个光射出区域的在周向上相对置的侧上,使得在所述两个传输区段之间进行有效的光转移。由于初级偏转元件随距光耦合输入面的距离增大而具有更高的密度,所以产生的优点是,沿纵向传输区段的下降的光强度得到补偿,并且由此增强了观察者对均匀照明的面的感知。在光入射面的附近光强度更强并且初级偏转元件的密度更小。随着光强度沿纵向传输区段的纵向延伸减小的程度,初级偏转元件的密度增大,以确保光均匀地转移到横向传输区段中。
优选地,纵向传输区段在所述纵向延伸中具有横截面变化,使得所述横截面朝向所述端部区域连续地减小,或者直至预先确定的位置减小并且朝向所述端部区域再次增大,或者仅在所述端部区域中收缩地构造。针对横截面变化进行反应的光也以相应的方式表现。由于实现了在纵向传输区段的长度上连续地减小的横截面,光可以在端部区域中以与在耦合输入的开始区域中相同的强度进入到横向传输区段中。由于在纵向延伸中的任意区域上进行局部的横截面减小,光在所述变窄的位置处相应强烈地被耦合输入到横向传输区段中。横截面积在纵向传输区段的长度上的这种变化导致有针对性的光转移到横向传输区段中。
在本发明的一个优选的设计方案中,在与所述横向传输区段的第一窄侧相对置的第二窄侧上布置有另一个纵向传输区段,其中,所述另一个纵向传输区段具有至少一个横向于其纵向延伸布置的另外的光入射面,以用于将至少一个另外的光源的光耦合输入到纵向传输区段中并且沿其纵向延伸具有至少一个光出射区段,所述光出射区段与横向传输区段的第二窄侧连接。通过这种布置结构提高了横向传输区段中的光强度以及动态的光行为。当在两个纵向传输区段上总共四个光源这样布置时,即光从每侧通过光入射面被耦合输入到横向传输区段中时,则获得较大的光强度。附加地,还可以设置具有附加的光入射面和相应的光源的一个或多个导入臂。因为所有的光源都组合在一个电气接口上,所以减少了构件。
由于所述横向传输区段具有固定元件,所述固定元件与支承件的中央的固定元件这样配合作用,使得所述横向传输区段和所述支承件能够在横向传输区段的具有低光强分布的区中相互连接,产生如下优点,即连接精确地在对于光分布起次要作用的区域或区中进行。所述区之前借助光模拟计算并且对于不同的实施方案通过结构上的预先规定而不同。因为在所述区范围中存在较小的光强度,所以例如通过夹紧被固定在横向传输区段的固定元件上的中央的固定元件不干扰光引导过程。
有利的是,所述横向传输区段或所述支承件具有分散的固定元件,从而横向传输区段和支承件能够材料锁合地机械固定地相互连接。
在本发明的一个适宜的实施方式中,至少一个分散的固定元件以次级偏转元件的形式构造。这具有的优点是,所有分散的固定元件也是次级偏转元件并且通过这种双重功能所述固定不会影响在横向传输区段中的光引导或光耦合输出。如果照明装置经受较高的温度(这可能在内部空间中出现),则构成横向传输区段的塑料材料失去刚性。由此可能导致固定元件的移动。如果固定元件构造成与次级偏转元件全等,则即使当照明装置由于例如在车辆的内部空间中的热而失去形状稳定性时,这对于光引导也不产生负面结果。
在本发明的一个优选的设计方案中,在所述横向传输区段中和/或横向传输区段上布置有电子构造元件、特别是至少一个传感器和加热线材。该照明装置因此可以满足多个功能,这些功能否则通过分开的构件被布置在车辆中。由此不仅节省了重量,而且还提供对于操作者的更多的舒适性。
通过所述纵向传输区段具有第一部分区段和与该第一部分区段串联连接的第二部分区段,所述第一部分区段布置在所述至少一个光入射面与所述光出射区段之间,并且所述第二部分区段沿所述光出射区段延伸,使得所述第一部分区段构造为具有周边面的导入区段,在所述周边面上通过光入射面耦合输入到所述导入区段中的光通过全反射被引导,使得该光被继续传递到第二部分区段中并且从该第二部分区段通过光出射区段进入到横向传输区段中,产生非常有效的光充分混合的优点。第一部分区段在其周边面上既不具有初级偏转元件也不具有光转移区段。因此,耦合输入的光通过全反射在第一部分区段内部均匀地充分混合。恰好对于具有颜色份额的环境照明来说重要的是,颜色没有占优势地从面式照明灯中突显。因此,对于具有不同颜色份额的RGB-LED重要的是,在光转移到横向传输区段中之前,颜色份额被均匀地充分混合。
在本发明的一个有利的实施方式中,所述横向传输区段的至少一个宽侧具有光出射面,该光出射面涂覆有第一层,该第一层为了产生光图案是局部透光的,该第一层在其背离所述横向传输区段的光出射面的侧上涂覆有由金属地作用的材料制成的第二层,该第二层设计成透光的并且遮盖所述第一层的透光的区域。对于观察者,在未照明的状态下,由金属地呈现出的材料制成的连续的第二层是可见的,并且仅当照明装置发射光时,第一层的图案才变得可见。金属地作用的材料具有金属材料的视觉形象,该金属材料可以是涂层或基于漆基。
上述任务在内部装置部件方面利用根据权利要求22的特征来解决。进一步改进方案在从属权利要求23至25中实施。
通过所述内部装置部件在其在使用状态中朝向车辆内部空间的表面上具有至少一个局部透光的装饰层,并且用于从后面照明所述装饰层的横向传输区段布置在所述装饰层的背离所述车辆内部空间的背侧上,产生如下优点,即可以对车辆的内部空间进行情境性照明,这能够实现均匀的形象状态。有利地,实现了大面积的后面照明,这种后面照明被接合到车辆的内部装备件的光学系统中,而不会中断或干扰谐调的整体图像。
适宜地,所述装饰层具有织物并且特别是其构造为纺织层。此外,所述装饰层可以设计为有孔皮革层或人造革层。因此,得到匹配车辆的预先给定的内部装置的多种可能性。因此,具有照明装置的内部装置部件匹配到内部装备件的预先给定的结构中。在断开的状态下,照明装置被装饰层覆盖,且因此从车辆内部空间不可见。当在夜间接通照明装置时,通过面状的后面照明可看到装饰层的几何形状。优选地,在使用位置中朝向车辆内部空间的表面具有不同于平面的三维形状。
由于所述内部装置部件是用于车辆内部空间的侧壁、特别是用于车辆门的门板,因此所述车辆门的整个面有利地无中断地面状地被从后面照明。通过使用不同颜色的RGB-照明,能够在门面上实现各种不同的颜色设计。根据使用情况,可以产生条状的、点状的或全表面的后面照明的图案,而没有干扰的热点,因为能够实现均匀的照明。
用于制造照明装置的方法的优点对应于上述关于根据本发明的照明装置所述的优点。
附图说明
本发明的其它细节、特征和优点由下面参照示意性附图对特定实施例的说明得出。
图1示出照明装置的透视图,
图1a至1d示出不同的几何实施方式和布置结构,
图2示出根据图1的具有射束路径的另一个实施方式,
图3a、3b示出照明装置的其它实施例,
图4示出一个替代的实施方式的视图,
图5a示出具有中央固定的透视图,
图5b示出具有分散固定的透视图,
图6a至6c示出根据图5的另一个实施方式,
图7示出照明装置的俯视图,
图8示出具有装饰层的照明装置,
图9示出根据图8的另一个实施方式,以及
图10示出一个替代的实施方式的透视图。
具体实施方式
在图1中所示的照明装置在其整体上用附图标记100表示并且具有纵向传输区段200和与其连接的横向传输区段300。纵向传输区段200从光入射面210延伸到背离光入射面210的端部区域220。横向传输区段300沿该纵向延伸L横向地伸出。
横向传输区段300面状地延伸并且具有第一宽侧320、与第一宽侧相对置的第二宽侧330以及相应环绕的窄侧。宽侧、在该实施例中第一宽侧320构造成,使得光可以出射到内部空间中,而相对置的宽侧、在此第二宽侧330背离内部空间并且可用于例如固定在支承件上。在所述实施例中,横向传输区段300以窄侧350在光出射区段230上与纵向传输区段200连接并且横向地从所述光出射区段伸出。当两个区段200、300借助注塑方法由轻质的、透明的塑料材料(例如PC或PMMA)制造时,这种连接可以是材料一致的,或者当纵向传输区段200注塑到横向传输区段300上时,这种连接可以材料锁合地构造。在此,横向传输区段300可以预制成为由材料例如PC或PMMA制成的膜。在横向传输区段300中,无论是在所谓的膜中,还是在材料一致地注塑的横向传输区段300中应用特定地布置有次级偏转元件340,从而使光在所期望的位置处从横向传输区段300的宽侧被耦合输出。如果照明装置100以注塑方法材料一致地制造,则次级偏转元件340已经可以集成在模具中。在所述示图中,次级偏转元件340布置在背离内部空间的第二宽侧330上,它们也可被引入横向传输区段300的内部,即横向传输区段的体积中。在这种光单侧耦合输入到横向传输区段300中的情况下,膜松动地并且可弯曲地悬挂在纵向传输区段200上并且可以灵活地被安装在内部空间中。
第一光源205的光被耦合输入到纵向传输区段200的光入射面210中并且通过在纵向传输区段200内部的周面M上的全反射沿纵向延伸L的方向传播。在所述实施例中,光从光入射面210传播至端部区域220。由于横向传输区段300以窄侧350沿纵向延伸L与纵向传输区段200连接,因此产生光出射区段230,被耦合输入的光在该光出射区段上从纵向传输区段200出射并且进入到横向传输区段300中。在横向传输区段300中,光在第一宽侧320和与该第一宽侧相对置的第二宽侧330之间被引导,因为在这里光也经受全反射。为了有针对性地耦合输出光,次级偏转元件340布置在横向传输区段300中。在所述示图中,偏转元件340布置在背离内部空间的第二宽侧330上,使得光通过第一宽侧320出射并且被耦合输入到待照明的内部空间中。纵向传输区段200不限于这里所示的直线走向,它也可以具有弯曲走向。
第一光入射面210以及这里未示出的其它光入射面209、211、212和213这样构造,使得它们可以接收相应所配属的光源的尽可能多的光。每个光源可以构造为单色或多色LED光源。如果将RGB-LED用作点状光源,则必要的是仅将良好混合的光输出到待照明的内部空间中,以确保均匀的形象状态。这通过纵向传输区段200的第一部分区段并且通过纵向传输区段200的第二部分区段实现,所述第一部分区段布置在光入射面210与光转移区段230的开始之间,所述第二部分区段沿光出射区段230延伸。通过RGB-LED的光首先在纵向传输区段200的第一部分区段中通过在周边面上的全反射并且随后也在第二部分区段中通过在周面M上的全反射以其颜色份额混合,随后仅均匀的、良好混合的光到达横向传输区段中。由此,LED的整个颜色空间可用作调色范围,因为在光转移到横向传输区段中之前,所有颜色份额均匀地充分混合。
在图1a中示出纵向传输区段200的几何横截面形状。根据纵向传输区段200的要求和安装情况,其可以不同类型地构造,例如圆形地、椭圆形地、矩形地或正方形地构造。纵向传输区段200的直径特别是在1mm与10mm之间并且优选在2mm与5mm之间。根据光要经过的距离来设计直径。此外,纵向传输区段200的直径根据横向传输区段300的厚度来确定。通过纵向传输区段200和横向传输区段300的几何关系能够调节借助光出射区段230转移的光量。
图1b示出纵向传输区段200,其如何在纵向延伸L中经受横截面积改变。从光入射面出发,在此示例性地从第一光入射面210出发,横截面可以构造成在纵向延伸L中朝向端部区域220单调收缩。另一个实施方式规定,横截面在端部区域220中才收缩。此外,图1b示出一个优选的实施方式,其中纵向传输区段200的收缩大致在第一光入射面210与端部区域220之间在中间实现。在横截面积具有最小尺寸的这个狭窄部位处,光以更强的强度被耦合输入到横向传输区段300中。纵向传输区段200的延伸也可以具有弯曲走向。
在图1c中示出横向传输区段300在纵向传输区段200上的布置结构。具有其两个宽侧320、330的横向传输区段300可以在纵向传输区段的纵向延伸L中在中间以其第一窄侧350布置在纵向传输区段200的光出射区段230上。在另一个实施方式中,横向传输区段300可以这样布置在纵向传输区段200上,使得所述两个区段形成一个平坦的平面,这在将照明装置100安装在平坦的面、如门内饰件上时是有利的。横向传输区段300以其两个宽侧320、330在与纵向传输区段200相切的平面中延伸。纵向传输区段200与横向传输区段300的第一窄侧350在光出射区段230上连接。
横向传输区段300在纵向传输区段200上的相应的一体成型对内部空间的照明效果没有影响,因为由此不会影响从宽侧320、330之一的光出射。
图1d示出根据本发明的照明装置100的另一个实施方式。在该实施方案中,光不仅通过第一光入射面210被耦合输入到纵向传输区段200中,而且由附加的光源204通过附加的光入射面209被耦合输入,该光入射面配属于导入臂201。导入臂201以其与光入射面209相对置的端部连接到纵向传输区段200上。在此,仅示例性地示出在第一光入射面210上的布置结构。这种布置结构可以附加地针对光入射面211、212和213中的每一个实现。这允许设计光耦合输入,目标是有效的光强度,这又促进了均匀的形象状态。光可以在导入臂201中已经经历一个或多个内部的全反射,并且在使用RGB-LED的情况下被良好地充分混合。
为了简化示图,接下来将纵向传输区段200示出为圆柱形的条。与此无关地,上面示例性所述的几何实施方式的不同的设计方案是可能的。
图2示出另一个实施例,其中,第二光入射面211与所属的第二光源206布置在第一纵向传输区段200的端部区域220中。与纵向延伸L相反,光被耦合输入到光入射面211中并且如已经在针对图1的附图说明中所阐述的那样在全反射的条件下传播。由于第二光源206被布置在纵向传输区段200处,光走向得到动态行为,所述动态行为可以有利地被用于内部空间照明。示意性示出的光走向示出光出射区段230中的光从纵向传输区段200耦合输出到横向传输区段300中。在纵向传输区段200的表面或体积中可以装入初级偏转元件240,这些初级偏转元件引起从纵向传输区段200到横向传输区段300的更强的光转移。这些初级偏转元件240可以在纵向传输区段的纵向延伸L中以彼此均匀的距离分组地布置,或者以不均匀的距离以更高的密度同时以与光耦合输入面增加的距离布置。由此,刚好在横向传输区段300的开始区域中产生经计量的光转移。图2示出纵向传输区段200的位于光耦合输入面210、220与光出射区段230之间的第一部分区段,并且示出沿具有初级偏转元件240的光出射区段230的第二部分区段。由于第一部分区段既不具有初级偏转元件240也不具有光出射区段230,因此通过在周边面上的全反射均匀地混合RGB光的颜色份额。
在使用RGB二极管作为点光源时,该点光源以其各个颜色布置在半导体芯片上,不是从唯一的位置发射光,而是例如从三个位置发射光。因此,RGB-LED将总体上混乱的光发射到纵向传输区段200中并且其混合、特别是通过第一部分区段均匀地混合被耦合输入的光。由此,光作为均匀的有色光从纵向传输区段200转移到横向传输区段300中并且随后出射到待照明的内部空间中。
通过使用多个光源、在此为两个光源205和206,在纵向传输区段200的具有第一光入射面210的一个端部处并且在相对置的具有第二光入射面211的端部处产生具有提高的感受值的内部照明,其中,从横向传输区段300中出射的光量可以以所期望的方式被预先确定。由此产生了一种光学效应,其可以精确地与待实现的环境相协调。
次级偏转元件340可以设计为在横向传输区段300的体积中的被雕刻的激光结构、印制图案或干扰位置。
在图3中示出根据本发明的照明装置100的其它实施方式,其具有光导体,该光导体具有至少一个纵向传输区段200和至少一个横向传输区段300。此外,纵向传输区段200相对横向传输区段300彼此的布置可以任意地实施。
图3a示例性地示出纵向传输区段200,其具有两个横向于其纵向延伸L布置的横向传输区段300。根据对待照明的内部空间的要求,可以任意地进一步扩展这种布置。在该实施例中,例如,两个光入射面210、211连同所属的光源205、206也布置在纵向传输区段200处。
图3b示出一个横向传输区段300在两个纵向传输区段200之间的布置结构。每个纵向传输区段200分别具有两个光入射面210至213,它们分别具有光源205、206、207和208。在所述优选的实施例中,内部空间在光从宽侧出射时被最大程度地照明,并且对于四个光源仅需要一个连接部件。光耦合输入可以在该实施例中与示图不同地设计。因此,一个端部例如可以设计为反射镜或者也可以设计具有导入臂201。
在图4中示出多个横向传输区段300。这些多个条状的横向传输区段300在纵向延伸L中部分地布置在纵向传输区段200上并且从该纵向传输区段横向地伸出。每个横向传输区段300被安装在光出射区段230上,在该光出射区段上所述光从纵向传输区段200转移到横向传输区段300中。为了有针对性地将光耦合输入到条状的横向传输区段300中,初级偏转元件240可以在纵向传输区段200的体积中或周面M上布置在光出射区域230的在周向上相对置的侧上。如已经针对图1的描述所提及的,在所述至少一个纵向传输区段200被注塑之前,条状的横向传输区段300可以与纵向传输区段材料一致地注塑,或者作为条状的膜区段被放置到注塑模具中。通过这种特定的设计方案,由于具有横向传输区段300的照明装置100灵活地适配于车辆内部空间的几何结构或者说三维结构,因此低成本的3D造型是可能的。
图5a和图5b示出根据本发明的具有两个纵向传输区段200和一个面状的横向传输区段300的照明装置100的实施例,该照明装置以其窄侧350、360分别一体成型到纵向传输区段200上。第一光源205布置在第一纵向传输区段200处,并且通过光入射面210将光耦合输入到纵向传输区段200中。借助另一光源208将光耦合输入到另一个纵向传输区段200中。为此,纵向传输区段200设计有另一个光入射面213。光借助全反射沿相应的纵向传输区段200传播并且转移到面状的横向传输区段300中。在所述实施例中,也可以借助初级偏转元件240有针对性地控制光转移,使得例如仅在光出射区段230中进行光转移。光出射区段230示意性地在窄侧350、360的整个宽度上示出。然而,它也可以布置在较小的区域上,例如仅在光耦合输入部的开始处,使得光有针对性地转移。光从两个窄侧350、360进入到横向传输区段300中并且同样通过在横向传输区段300中的全反射在宽侧320、330之间传播。利用次级偏转元件340控制到待照明的内部空间中的光出射。
图5a示出根据本发明的照明装置100的一种固定方式,其在光引导过程中引起非常小的干扰。
为了使照明装置能够固定在例如机动车的内部空间中,提供支承件400。支承件400也可以构造为反射器,以便达到更高的效率并且因此加强内部空间的照明。在支承件400上可以构造有中央的固定元件410,横向传输区段300例如通过夹紧或焊接被固定在所述固定元件上。中央的固定元件410也可以例如以注塑方法布置在横向传输区段300上,以便实现在支承件400上的固定。为了保证在车辆内部中均匀并且面状的光分布,而不会由于固定而干扰光引导过程,将中央的固定元件410与横向传输区段300的对应的区域连接,这些区域位于最小光强存在的区370中。所述区370在此示例性地作为在横向传输区段300中心的窄条带示出。然而,区370可以位于横向传输区段300的任何位置上,作为一个区域或作为多个单独的部分区域。可被选择为用于固定的区370的区域取决于应用情况并且可以通过光引导过程的模拟来确定。因此,避免了会对光引导产生负面影响的不期望的干扰位置。中央的固定部件410以这样的厚度构造,以该厚度它们作为在支承件400与横向传输区段300之间的间隔保持件起作用。出现气隙,该气隙由于其折射率引起在横向传输区段300内的全反射。中央的固定元件410可以构造为白色的、彩色的点、突起或肋,它们同时作为粘接剂起作用,而不干扰光引导过程。这种固定也可以设计为焊接连接。如果中央的固定元件410布置在横向传输区段上,互补的固定元件380布置在支承件上,则中央的固定元件已经能以注塑方法安装在横向传输区段上。中央的固定元件410的结构可以是相同形状的或不规则的,这取决于对要照明的内部空间的要求。与这种固定无关地,可以借助次级偏转元件340实现光耦合输出的结构和/或图案与内部装饰的个性化匹配。
为了固定根据本发明的照明装置100,横向传输区段300可以这样构成,使得其在纵向传输区段200的纵向延伸L中以固定区段310延伸超过光出射区段230,参见图5b。固定区段310也可以延伸超出相应的光入射面210、213和/或超出相对置的端部区域220,以便在这些超出的区域上设置照明装置100例如在装饰支承件上固定。
这些固定形状共同具有的是,固定区域310处于光引导部的外部,并且因此对照明或光引导过程没有干扰作用。固定区域310设计成不透光的。横向传输区段300可以通过焊接、粘合或夹紧与其它部件、如在此所示的支承件400连接。仅示意性地示出通过夹紧中央的固定元件410和与之配合作用的固定元件380所实现的连接。通过根据本发明的固定区域310的布置结构,照明装置100的固定不与光的强度损失相关联。
根据相应的要求或照明应用,固定的其它可能性在图6中示意性地示出。
为了实现更高的效率,反射器400布置在宽侧330上。对于薄的壳体而言,使用薄的膜作为高反射的反射器400是有意义的。如果该反射器400全表面地粘合到横向传输区段300的宽侧330上,则在横向传输区段300中终止了全反射行为,并且光不像期望的那样在第一宽侧320与第二宽侧330之间传播。如已经在针对图5的描述中所阐述的那样,在支承件或反射器400与横向传输区段300部分连接的情况下还可以存在最小的气隙,该气隙不损害全反射。
图6b示出光分布,所述光分布对应于到内部空间中的期望的辐射。如果用于在300与400之间连接的分散的固定元件420按照期望的光分布布置,则取消了次级偏转元件340,该次级偏转元件必须安设在横向传输区段300的第一宽侧320上。分散的固定元件420的这种双重功能,即作为连接和作为光学的干扰位置如次级偏转元件340那样作用,可以有目的地充分利用,以便获得所期望的光分布图案。
在图7中可以看出,照明装置100如何能够除了面照明或轮廓照明多功能地使用。为此,在横向传输区段300中或上布置有电子构件,如传感器500或加热线材510。传感器500可以构造用于触敏地控制各个开关功能。通过将加热线材510焊接、熔融或粘合到横向传输区段300上,可以实现附加的加热功能。替代地,可以借助薄层技术、特别是借助PVD(物理气相沉积physical vapour deposition)涂层来施加细线材加热。对于这种应用,加热线材510也可以至少部分地通过较薄的、以PVD技术施加的导体电路来代替。
照明装置100的这些附加功能优选在电驱动轿车中集成在车辆饰件中、如门内饰件中、副仪表板中,但也集成在车顶中。如果照明装置100附加地用于加热内部空间,则这有助于提高能量效率或提高电驱动车辆的续驶范围,因为能量需求小于在传统的加热系统中的能量需求。在所述多功能的实施例情况下的优点是构件数量少以及由此重量减小。
如由图8和图9可以看出的,根据本发明的照明装置100可以用于其它应用。如在前面的描述中已经提到的,来自光源205、206的光被耦合输入到纵向传输区段200中,并且经由光出射区段230被耦合输出到横向传输区段300中。光耦合输出也可以沿纵向延伸L在纵向传输区段200的另一侧上进行,由此两个横向传输区段300由一个纵向传输区段200提供光源205,206的光,这在此未示出。光借助全反射在宽侧320、330之间传播。在此,如已经描述的那样,其在次级偏转元件340处折射并且在宽侧处出射,以便例如对装饰层600进行后面照明。到达横向传输区段300的第二窄侧360上的剩余光不仅能够用于对所述窄侧360进行轮廓照明,而且也能够用于对装饰610进行照明。为此,所述剩余光在光转移区段620上从横向传输区段300中被耦合输出并且被耦合输入到装饰610中。
图9a和图9b示出布置在非结构化装饰支承件后面的照明装置100,或者从后面照明透明的第一装饰600。在横向传输区段300的宽侧320上施加具有部分不透光的区域的第一层630和第二层640,所述第二层例如构成为金属层。在未照明的状态下,装饰层600后面的金属效果对于观察者是可见的,并且仅当照明装置100发射光时,由第一层630产生的期望图案才变得可见。
在图10中示出另一个优选的实施方式。在此,所述两个照明装置100这样彼此相叠地布置,使得产生轮廓照明和表面照明的组合。其中一个照明装置100的第二窄侧360构造为轮廓照明,使得光出射并且观察者识别出光条带。第二照明装置100面状地从后面照射装饰层600。
附图标记列表
100 照明装置
200 纵向传输区段
201 导入臂
204 附加的光源
205 第一光源
206 第二光源
207、208 另外的光源
209 附加的光入射面
210 第一光入射面
211 第二光入射面
212、213 另外的光入射面
220 端部区域
230 光出射区段
240 初级偏转元件
300 横向传输区段
310 固定区段
320 第一宽侧
330 第二宽侧
340 次级偏转元件
350 第一窄侧
360 第二窄侧
370 区
380 固定区段
400 支承件、反射器
410 中央的固定元件
420 分散的固定元件
500 传感器
510 加热线材
600 装饰层
610 装饰
620 光转移区段
630 第一层
640 第二层
L 纵向延伸
M 周面
Q 横向方向

Claims (25)

1.用于照明内部空间的照明装置(100),所述照明装置具有用于引导光的光导体,该光导体具有至少一个纵向传输区段(200)和至少一个横向传输区段(300),
所述至少一个纵向传输区段(200)具有至少一个横向于其纵向延伸(L)布置的用于将至少一个光源的光耦合输入到所述纵向传输区段(200)中的光入射面,并且沿所述纵向延伸(L)具有至少一个光出射区段(230),
所述至少一个横向传输区段(300)面状地设计有第一宽侧(320)、与该第一宽侧(320)相对置的第二宽侧(330)和窄侧,
其中,所述纵向传输区段(200)具有周面(M),所述耦合输入的光在该周面上通过在所述纵向传输区段(200)中的全反射沿所述纵向延伸(L)被引导,其中,所述光通过所述至少一个光出射区段(230)被耦合输入到所述至少一个横向传输区段(300)中并且在所述横向传输区段中在横向传输区段(300)的彼此相对置的宽侧(320、330)之间通过全反射被引导,
所述至少一个横向传输区段(300)具有次级偏转元件(340),所述耦合输入到横向传输区段(300)中的光在所述次级偏转元件上被偏转成,使得所述光在彼此相对置的宽侧(320、330)中的至少一个宽侧上横向于由面状的横向传输区段(300)确定的面从该面出射,
其特征在于,所述横向传输区段(300)在至少一个第一窄侧(350)上与所述至少一个纵向传输区段(200)沿所述纵向延伸(L)在所述至少一个光出射区段(230)上连接,并且所述纵向传输区段(200)和横向传输区段(300)一件式地并且材料一致地构造。
2.用于照明内部空间的照明装置(100),所述照明装置具有用于引导光的光导体,该光导体具有至少一个纵向传输区段(200)和至少一个横向传输区段(300),
所述至少一个纵向传输区段(200)具有至少一个横向于其纵向延伸(L)布置的用于将至少一个光源的光耦合输入到所述纵向传输区段(200)中的光入射面并且沿所述纵向延伸(L)具有至少一个光出射区段(230),
所述至少一个横向传输区段(300)面状地设计有第一宽侧(320)、与该第一宽侧(320)相对置的第二宽侧(330)和窄侧,
所述纵向传输区段(200)具有周面(M),所述耦合输入的光在该周面上通过在所述纵向传输区段(200)中的全反射沿所述纵向延伸(L)被引导,其中,所述光通过所述至少一个光出射区段(230)被耦合输入到所述至少一个横向传输区段(300)中并且在所述横向传输区段中在横向传输区段(300)的彼此相对置的宽侧(320、330)之间通过全反射被引导,
所述至少一个横向传输区段(300)具有次级偏转元件(340),所述耦合输入到横向传输区段(300)中的光在所述次级偏转元件上被偏转成,使得所述光在彼此相对置的宽侧(320、330)中的至少一个宽侧上横向于由面状的横向传输区段(300)确定的面从该面出射,
其特征在于,所述横向传输区段(300)在至少一个第一窄侧(350)上与所述至少一个纵向传输区段(200)沿所述纵向延伸(L)在所述至少一个光出射区段(230)上连接,并且所述横向传输区段(300)构造为面状的膜并且一体成型到所述纵向传输区段(200)上。
3.根据前述权利要求中任一项所述的照明装置(100),其特征在于,在所述纵向传输区段(200)上沿纵向延伸(L)条状地布置有多个彼此间隔开的横向传输区段(300)。
4.根据前述权利要求中任一项所述的照明装置(100),其特征在于,所述横向传输区段(300)布置在相对于所述纵向传输区段(200)的中轴线的径向平面中或者布置在与所述纵向传输区段(200)的周面(M)相切的平面中。
5.根据前述权利要求中任一项所述的照明装置(100),其特征在于,所述至少一个光源构造为单色的或多色的LED、特别是RGB-LED。
6.根据前述权利要求中任一项所述的照明装置(100),其特征在于,沿纵向延伸(L)在所述至少一个纵向传输区段(200)的用于耦合输入光的端部区域(220)的端侧,第一光源(205)布置在第一光入射面(210)处并且第二光源(206)布置在第二光入射面(211)处,或者所述端部区域(220)构造为反射镜。
7.根据前述权利要求中任一项所述的照明装置(100),其特征在于,所述纵向传输区段(200)包括至少一个带有所配属的第一光源(205)的第一光入射面(210)和具有第一端部的导入臂(201),在所述第一端部上布置有带有所配属的附加光源(204)的附加的光入射面(209),并且所述导入臂的第二端部过渡到所述纵向传输区段(200)中。
8.根据前述权利要求中任一项所述的照明装置(100),其特征在于,所述纵向传输区段(200)具有初级偏转元件(240),在所述初级偏转元件上在所述纵向传输区段(200)中被引导的光被偏转成,使得所述光通过所述至少一个光出射区段(230)耦合输入到所述横向传输区段(300)中。
9.根据权利要求8所述的照明装置(100),其特征在于,所述初级偏转元件(240)在纵向延伸(L)中在所述纵向传输区段(200)的周面M上在所述横向传输区段(300)的平面中布置在所述至少一个光射出区域(230)的在周向上相对置的侧上,并且所述初级偏转元件(240)随着与所述光耦合输入面的距离的增加而具有更高的密度。
10.根据前述权利要求中任一项所述的照明装置(100),其特征在于,纵向传输区段(220)在所述纵向延伸(L)中具有横截面变化,使得所述横截面朝向所述端部区域(220)连续地减小,或者直至预先确定的位置减小并且朝向所述端部区域再次增大,或者仅在所述端部区域(220)中收缩地构造。
11.根据前述权利要求中任一项所述的照明装置(100),其特征在于,在与所述横向传输区段(300)的第一窄侧(350)相对置的第二窄侧(360)上布置有另一个纵向传输区段(200),其中,所述另一个纵向传输区段(200)具有至少一个横向于其纵向延伸(L)布置的另外的光入射面(213),以用于将至少一个另外的光源(208)的光耦合输入到所述纵向传输区段(200)中并且沿其纵向延伸(L)具有至少一个光出射区段(230),所述光出射区段与所述横向传输区段(300)的第二窄侧(360)连接。
12.根据前述权利要求中任一项所述的照明装置(100),其特征在于,所述横向传输区段(300)具有固定元件(380),所述固定元件与支承件(400)的中央的固定元件(410)配合作用,使得所述横向传输区段(300)和所述支承件(400)能够在横向传输区段(300)的具有低光强分布的区(370)中相互连接。
13.根据前述权利要求中任一项所述的照明装置(100),其特征在于,所述横向传输区段(300)或所述支承件(400)具有分散的固定元件(420),从而横向传输区段(300)和支承件(400)能够材料锁合地机械固定地相互连接。
14.根据权利要求13所述的照明装置(100),其特征在于,至少一个分散的固定元件(420)以次级偏转元件(340)的形式构造。
15.根据前述权利要求中任一项所述的照明装置(100),其特征在于,在所述横向传输区段(300)中和/或所述横向传输区段上布置有电子构造元件、特别是至少一个传感器(500)和加热线材(510)。
16.根据前述权利要求中任一项所述的照明装置(100),其特征在于,所述纵向传输区段(200)具有第一部分区段和与该第一部分区段串联连接的第二部分区段,所述第一部分区段布置在所述至少一个光入射面与所述光出射区段(230)之间,并且所述第二部分区段沿所述光出射区段(230)延伸,使得所述第一部分区段构造为具有周边面的导入区段,在所述周边面上通过光入射面耦合输入到所述导入区段中的光通过全反射被引导,使得该光被继续传递到所述第二部分区段中并且从该第二部分区段通过所述光出射区段(230)进入到所述横向传输区段(300)中。
17.根据前述权利要求1至16中任一项所述的照明装置(100),其特征在于,所述横向传输区段(300)的至少一个宽侧(320)具有光出射面,该光出射面涂覆有第一层(630),该第一层为了产生光图案是局部透光的,该第一层(630)在其背离所述横向传输区段(300)的光出射面的侧上涂覆有由金属作用的材料制成的第二层(640),该第二层设计成透光的并且遮盖所述第一层的透光的区域。
18.用于制造照明装置(100)的方法,所述方法包括以下步骤:
——提供具有用于用注塑材料填充的至少一个第一柱形型腔的注塑模具,
——将面状的膜形式的横向传输区段(300)以第一窄侧(350)沿所述第一柱形型腔的纵向延伸(L)引入到所述柱形型腔中,或者提供面状的型腔,该面状的型腔横向于所述第一柱形型腔的纵向延伸(L)连接,以便用注塑材料填充;
——利用纵向传输区段(200)的注塑材料填充所述至少一个第一柱形型腔以用于产生所述纵向传输区段(200)并且用于连接所述面状的膜的第一窄侧(350),或者利用注塑材料填充所述至少第一柱形型腔和所述第二面状的型腔;
——将次级偏转元件(340)在所述横向传输区段(300)的表面上和/或体积中引入,并且
——将至少一个光源、特别是RGB-LED布置在所述纵向传输区段(200)的至少一个耦合输入面处。
19.根据权利要求18所述的方法,其特征在于,所述次级偏转元件(340)按照为了期望的光分布而计算的点阵的型式分布在所述横向传输区段(300)上或所述横向传输区段中。
20.根据权利要求18或19所述的方法,其特征在于,将所述次级偏转元件(340)借助印制过程施加到所述横向传输区段(300)的所述至少一个宽侧(320、330)上。
21.根据权利要求18至20中任一项所述的方法,其特征在于,至少一个次级偏转元件(340)以分散的固定元件(420)的形式构造。
22.具有根据权利要求1至17中任一项所述的照明装置(100)的内部装置部件,其特征在于,所述内部装置部件在其在使用位置中朝向车辆内部空间的表面上具有至少一个局部透光的装饰层(600),并且用于从后面照明所述装饰层(600)的横向传输区段(300)布置在所述装饰层(600)的背离所述车辆内部空间的背侧上。
23.根据权利要求22所述的内部装置部件,其特征在于,所述装饰层(600)具有织物并且特别是设计为纺织层。
24.根据权利要求22所述的内部装置部件,其特征在于,所述装饰层(600)构造为有孔的皮革层或人造革层。
25.根据权利要求22至24中任一项所述的内部装置部件,其特征在于,所述内部装置部件是用于车辆内部空间的侧壁、特别是用于车门的门板。
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