DE10109997A1

DE10109997A1 - Leseleuchte für ein Fahrzeug, insbesondere für ein Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE10109997A1
Application number: DE10109997A
Authority: DE
Inventors: Ulrich Moeller
Original assignee: Diemer & Fastenrath & Co GmbH
Current assignee: Leopold Kostal GmbH and Co KG
Priority date: 2001-03-01
Filing date: 2001-03-01
Publication date: 2002-09-05

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Leseleuchte eines Fahrzeuges, insbesondere eines Kraftfahrzeuges, mit einem Reflektor und mindestens einem als Licht emittierendes Halbleiterelement ausgebildeten Leuchtmittel. DOLLAR A Um eine Leseleuchte für ein Fahrzeug, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, zu schaffen die bei einer geringen Baugröße und geringem Stromverbrauch eine blendarme Ausleuchtung des zu beleuchtenden Gegenstandes zur Verfügung stellt, wird vorgeschlagen, dass eine Vielzahl von Licht emittierenden Halbleiterelementen (8) in mindestens einer Reihe angeordnet sind und somit ein Leuchtmittel (2) bilden.

Description

Die Erfindung betrifft eine Leseleuchte für ein Fahrzeug, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 37 30 284 A1 ist eine Innenleuchteinheit im Dachhimmel eines Kraftfahrzeuges - ein sogenannter Dachknoten - bekannt. Dieser Dachknoten weist im wesentlichen Innenleuchten, Leseleuchten und Schalter auf. Die Leseleuchten sind als individuell verstellbare Spotleuchten ausgebildet. Zur Vermeidung einer Blendung des Fahrers ist die Lichtaustrittsöffnung der Spotleuchten durch ein als Jalousiefolie bezeichnetes flaches Blendungsschutzelement abgedeckt. Die nähere Funktion und Ausgestaltung dieser Jalousiefolie ist dort nicht beschrieben.

Des Weiteren sind allgemein dünne Kunststoff-Folien bekannt, die sehr kleine und eng nebeneinander liegende schwarze Lamellen aufweisen. Diese Folie ist von ihrer Funktion her mit einer Jalousie vergleichbar. Mit derartigen Folien lässt sich unerwünschtes Umgebungslicht, wie beispielsweise Sonnenlicht, abhalten und das Licht elektronischer Displays richten. Entscheidend für diese Wirkung sind der Blickwinkel des Betrachters, der Winkel der Lamellen und die Oberflächenbeschaffenheit der Folie. Derartige Folien werde beispielsweise für die Displays von Geldautomaten eingesetzt, um die Informationen trotz Sonnenlichts für den Betrachter lesbarer zu gestalten und zu verhindern, dass vertrauliche Informationen von zu dem Display seitlich stehenden Personen erkannt werden können. Diese Personen sehen nur einen schwarzen Bildschirm. Auch werden diese Folien für Instrumententafeln in Kraftfahrzeugen verwendet, um austretendes Licht nur zum Fahrer des Fahrzeuges zu lenken sowie auch die zuvor beschriebenen Störungen durch das Umgebungslicht zu vermindern.

Ferner ist aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 199 07 815 A1 eine Leseleuchte für ein Kraftfahrzeug bekannt, die weißes Licht aussendende Leuchtdioden als Leuchtmittel aufweist. Die Leuchtdioden sind so auf der Innenseite einer reflektorähnlichen Schale angeordnet, dass das von den Leuchtdioden ausgestrahlte Licht in einem Brennfleck gebündelt wird.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ausgehend von den vorstehend beschriebenen Stand der Technik, eine Leseleuchte für ein Fahrzeug, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, zu schaffen, die bei einer geringen Baugröße und geringem Stromverbrauch eine blendarme Ausleuchtung des zu beleuchtenden Gegenstandes zur Verfügung stellt.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß eine Leseleuchte für ein Fahrzeug, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 vorgeschlagen. Vorteilhafte Ausgestaltungen dieser Erfindung sind in den Unteransprüchen 2 bis 12 angegeben.

Erfindungsgemäß wird durch die Verwendung von Licht emittierenden Halbleiterelementen als Leuchtmittel für eine Leseleuchte eines Fahrzeuges, insbesondere eines Kraftfahrzeuges, mit einem Reflektor und einem Leuchtmittel erreicht, dass der Energieverbrauch minimiert werden kann bei gleichzeitig ausreichend hoher Lichtintensität. Die Verwendung von Licht emittierenden Halbleiterelementen als Leuchtmittel ermöglicht die Baugröße der Leseleuchte zu minimieren. Vorzugsweise ist zur Herabsetzung bzw. der Vermeidung der Blendung des Fahrers durch eine auf der Beifahrerseite betätigte Leseleuchte zwischen dem Leuchtmittel und dem zu beleuchtenden Objekt ein Blendschutzelement angeordnet ist, das vorzugsweise als Jalousiefolie ausgebildet ist.

In bevorzugter Ausführung werden eine Vielzahl von Licht emittierenden Halbleiterelementen in mindestens einer Reihe, vorzugsweise mehreren nebeneinander angeordneten Reihen, angeordnet und bilden somit ein Leuchtmittel. Hierbei weist der Reflektor einen weitestgehend parabelförmigen Querschnitt auf. Um eine gleichmäßige Ausleuchtung des zu beleuchtenden Objektes zu erhalten, ist das Leuchtmittel im Bereich des Brennpunktes des Reflektors angeordnet ist. Das Profil des Reflektors in der Art ausgebildet, dass der durch das Leuchtmittel abgeschattete Bereich verkleinert wird. Auch kann der Querschnitt des Reflektors asymmetrisch sein, so dass das Licht von dem Leuchtmittel seitlich austritt und somit auf eine Verschwenkbarkeit der Leseleuchte verzichtet werden kann.

Bevorzugt ist das Leuchtmittel im wesentlichen aus einer flachen, stabförmigen und rechteckigen oder flachen und kreisrunden Platine gebildet, auf der mindestens in einer Reihe nebeneinander Licht emittierende Halbleiterelemente angeordnet sind. Dieses Leuchtmittel kann dann wie eine übliche Glühlampe in die Leseleuchte eingesetzt werden. Eine einfache Änderung der Lichtintensität kann durch Änderung der Anzahl der angesteuerten Licht emittierenden Halbleiterelemente erreicht werden. Das Leuchtmittel hat somit die Halbleiterchips "on board" auf der Platine und hat unabhängig von der Leseleuchte eine eigenständige erfinderische Bedeutung. Auf der Platine werden die Licht emittierenden Halbleiterelemente vorzugsweise über Draht- Bonding befestigt und bestehen aus Halbleiterchips, wobei von den Halbleiterchips je nach Art Licht in unterschiedlichen Wellenlängenbereichen emittiert werden kann und durch Ansteuerung unterschiedlicher Halbleiterchips verschiedenfarbiges und somit auch weißes Licht als Mischfarbe aus rot, gelb und blau oder gelb und blau erzeugbar ist. Die Halbleiterchips können innerhalb eines auf der Platine angeordneten, sich quer zur Platine erstreckenden Reflektorringes gruppiert sein, um somit das erzeugte Licht gebündelt nur in einer Richtung austreten zu lassen. Zusätzlich kann auf dem Reflektorring eine Linse angeordnet sein.

Die Licht emittierenden Halbleiterelemente können auch nur blaues Licht aussenden, welche dann zur Erzeugung weißen Lichtes jeweils einen Konverter aufweisen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in einer Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 die erfindungsgemäße Leseleuchte im Schnitt,

Fig. 2 eine Draufsicht auf ein Leuchtmittel der Leseleuchte und

Fig. 3 eine Schnittansicht von Fig. 2 aus dem Bereich einer Leuchtdiode des Leuchtmittels.

In Fig. 1 ist eine Schnittansicht der erfindungsgemäßen Leseleuchte 1 für Kraftfahrzeuge dargestellt. Die Leseleuchte 1 ist vorzugsweise in dem sogenannten Dachknoten im Dachhimmel eines Kraftfahrzeuges angeordnet, in dem beispielsweise auch eine Fahrgastinnenraumleuchte, Schalter, ein Mikrofon für eine Freisprechanlage und Sensoren für die Klimaanlage angeordnet sind. Im Wesentlichen ist die Leseleuchte 1 aus einem Leuchtmittel 2, einem Reflektor 3 und einem Blendschutzelement 4 aufgebaut.

Das Blendschutzelement 4 ist zwischen dem Leuchtmittel 2 und dem Benutzer der Leseleuchte 1 angeordnet sowie im Bereich des Randes des Reflektors 3 befestigt. Es dient beispielsweise bei Nachtfahrten dazu, die bei einer eingeschalteten Leseleuchte 1 auf der Beifahrerseite auftretende störende Blendwirkung für den Fahrer zu vermindern bzw. auszuschließen. Das Blendschutzelement 4 ist vorzugsweise als dünne Kunststoff-Folie ausgebildet, die sehr kleine und eng nebeneinander liegende schwarze Lamellen aufweist. Diese Folie ist von ihrer Funktion her mit einer Jalousie vergleichbar. Anstatt der Folie können auch feine Gitter mit einer Jalousiewirkung zum Einsatz kommen.

Der Reflektor 3 hat einen parabelförmigen Querschnitt, ist rotationssymmetrisch und hat entsprechend eine kreisrunde Öffnung. Der Reflektor 3 kann beispielsweise aus einer reflektierenden Folie oder einem dünnen Blech parabelförmig tiefgezogen werden. Der Reflektor kann auch eine Form haben, die abgesehenen von der Krümmung einem Mantelabschnitt eines geraden Rohres ähnlich ist. Somit ergibt sich, dass der Reflektor 3 einen punkt- oder linienförmigen Brennpunkt 5 aufweist. Entsprechenderweise ist das Leuchtmittel 4 kreisscheibenförmig oder stabförmig ausgebildet und im Bereich des Brennpunktes 5 des Reflektors 3 angeordnet, so dass die Lichtstrahlen 6 des von dem Reflektor 3 reflektierten und durch das Blendschutzelement 4 durchtretenden Lichtes weitestgehend parallel zueinander verlaufen und somit eine gleichmäßige Ausleuchtung des zu beleuchtenden Objektes für den Benutzer liefern.

Das Leuchtmittel 2 besteht aus einer Platine 7, auf der in mindestens einer Reihe, vorzugsweise mehreren Reihen nebeneinander, sowie so eng wie möglich aneinandergrenzend Licht emittierende Halbleiterelemente 8, die vorzugsweise weißes Licht aussenden, angeordnet sind. Die Platine 7 ist hierbei langgestreckt, rechteckig, flach und somit stabförmigen oder eine Kreisscheibe.

Der Fig. 2, die eine Draufsicht auf ein kreisscheibenförmiges Leuchtmittel 2 der Leseleuchte 1 zeigt, ist zu entnehmen, dass bevorzugt vier Reihen von je sechs Licht emittierenden Halbleiterelementen 8 nebeneinander vorgesehen sind, um eine ausreichende Leuchtdichte für die Leseleuchte 1 zur Verfügung zu stellen. Die Halbleiterelemente 8 sind über Leitungen 12 in Reihe geschaltet und mit einer Stromquelle verbunden. Die Platine 7 weist etwa einen Durchmesser von etwa 10 mm und eine entsprechend geringe Höhe einschließlich der Halbleiterelemente 8 auf. Außerdem zeigt die Fig. 2, dass die Abmessungen der Platine zur Aufnahme der Licht emittierenden Halbleiterelemente 8 so schmal wie möglich gewählt worden sind, um die Licht emittierenden Halbleiterelemente 8 gerade noch sicher zu befestigen. Hierdurch kann der durch die Platine 7 abgeschattete Bereich der Leseleuchte 1, der an dem Blendschutzelement 3 für den Benutzer der Leseleuchte zu erkennen ist, minimiert werden. Die Ausleuchtung des zu beleuchtenden Objektes wird somit gleichmäßiger. Dieser Effekt kann auch erreicht werden, in dem der parabelförmige Querschnitt des Reflektors 3 leicht verändert wird, um den Schattenbereich zumindest optisch aufzuhellen. Auch sind die Befestigungsöffnungen 13 und 14 für die Platine 7 zu erkennen.

In Fig. 3 ist eine Schnittansicht von Fig. 2 aus dem Bereich einer Leuchtdiode 8 des Leuchtmittels 2 gezeigt, aus dem der Aufbau eines Licht emittierenden Halbleiterelements 8, das weißes Licht aussendet, erkennbar ist. Jedes Licht emittierende Halbleiterelement 8 besteht aus drei in den Eckpunkten eine gedachten Dreieckes angeordneten Halbleiterchips 9a, 9b und 9c. besteht. Die einzelnen Halbleiterchips 9a, 9b und 9c sind über nicht dargestellte Leiterbahnen einzeln ansteuerbar und jeweils mit der Kathoden- und Anodenseite der Halbleiterchips 9a, 9b und 9c vorzugsweise über Drahtbonding verbunden. Die Halbleiterchips 9a, 9b und 9c sind so angeordnet, dass diese von dem Reflektorring 10 eingeschlossen werden, der mit der Platine 7 durch eine gesicherte Steckverbindung verbunden ist. Zur Bündelung des Lichtes ist auf die Halbleiterchips 9a, 9b und 9c eine Linse 11 aufgesetzt. In Fig. 2 ist bevorzugt je Halbleiterelement 8 nur ein Halbleiterchips 9a, 9b oder 9c vorgesehen. Eine Farbmischung erfolgt dann mit den benachbarten Halbleiterelementen 8.

Je nach Bauausführung der Halbleiter und Art der verwendeten Halbleitermaterialien ändert sich dabei das auf einen schmalen Wellenbereich begrenzte Spektrum der Strahlung, so das je nach Wellenbereich die Lumineszensdiode verschiedenfarbiges Licht (rot, gelb oder blau) emittiert wird. Werden auf dem Platine 7 Halbleiterelemente 9a, 9b und 9c mit Wellenlängenbereichen der Farben rot, gelb oder blau angeordnet, so kann die Mischfarbe weiß Licht erzeugt werden. Auch ist es möglich, weißes Licht über blaues Licht aussendende Halbleiterchips und einem Konverter zu erzeugen oder warmweisses Licht über die Mischung von blau und gelb.

Bezugszeichenliste

1

Leseleuchte

2

Leuchtmittel

3

Reflektor

4

Blendschutzelement

5

Brennpunkt

6

Lichtstrahlen

7

Platine

8

Halbleiterelement

9

a Halbleiterchip

9

b Halbleiterchip

9

c Halbleiterchip

10

Reflektorring

11

Linse

12

Leitung

13

Befestigungsöffnung

14

Befestigungsöffnung

Claims

1. Leseleuchte eines Fahrzeuges, insbesondere eines Kraftfahrzeuges, mit einem Reflektor und mindestens einem als Licht emittierendes Halbleiterelement ausgebildeten Leuchtmittel, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vielzahl von Licht emittierenden Halbleiterelementen (8) in mindestens einer Reihe angeordnet sind und somit ein Leuchtmittel (2) bilden.

2. Leseleuchte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vielzahl von Licht emittierenden Halbleiterelementen (8) in mehreren Reihen angeordnet sind.

3. Leseleuchte nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Reflektor (3) einen weitestgehend parabelförmigen Querschnitt aufweist und sich rechtwinklig hierzu sich eben erstreckt sowie das stabförmige Leuchtmittel (2) im Bereich des Brennpunktes (6) des Reflektors (3) angeordnet ist.

4. Leseleuchte nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Profil des Reflektors in der Art ausgebildet, dass der durch das stabförmige Leuchtmittel (2) abgeschattete Bereich verkleinert wird.

5. Leseleuchte nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Querschnitt des Reflektors (3) asymmetrisch ist, so dass das Licht von dem Leuchtmittel (2) seitlich austritt.

6. Leseleuchte nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Leuchtmittel (2) im wesentlichen aus einer, vorzugsweise stabförmigen und rechteckigen oder kreisscheibenförmigen, Platine (7) besteht, auf der mindestens in einer Reihe nebeneinander die Licht emittierenden Halbleiterelemente (8) angeordnet sind.

7. Leseleuchte nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Licht emittierenden Halbleiterelemente (8) als durch vorzugsweise über Draht-Bonding auf der Platine (7) befestigten Halbleiterchips (9a, 9b und 9c) ausgebildet sind, wobei von den Halbleiterchips (9a, 9b und 9c) Licht in unterschiedlichen Wellenlängenbereichen emittiert und durch Ansteuerung unterschiedlicher Halbleiterelemente (9a, 9b und 9c) verschiedenfarbiges Licht erzeugt wird.

8. Leseleuchte nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Halbleiterchips (9a, 9b und 9c) innerhalb eines auf der Platine (7) angeordneten, sich quer zur Platine (7) erstreckenden Reflektorringes (10) gruppiert sind.

9. Leseleuchte nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass auf dem Reflektorring (10) eine Linse (11) angeordnet ist.

10. Leseleuchte nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Licht emittierenden Halbleiterelemente (8) weißes Licht aussenden.

11. Leseleuchte nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Licht emittierenden Halbleiterelemente (8) blaues Licht aussenden und zur Erzeugung weißen Lichtes einen Konverter aufweisen.

12. Leseleuchte nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Leuchtmittel (2) und dem zu beleuchtenden Objekt ein Blendschutzelement (4) angeordnet ist, das vorzugsweise als Jalousiefolie ausgebildet ist.