DE102007057983B4

DE102007057983B4 - LED-Leuchten für Kraftfahrzeug-Innenbeleuchtung

Info

Publication number: DE102007057983B4
Application number: DE102007057983A
Authority: DE
Inventors: Jianhua Canton Wang; Daniel J. Clarkston Wheeler; George F. Fenton Lambert; Gregory J. Troy Vargo; Patricia A. Clawson Flores
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2006-12-05
Filing date: 2007-12-03
Publication date: 2010-03-04
Anticipated expiration: 2027-12-04
Also published as: US20080130305A1; CN101196279A; DE102007057983A1

Abstract

Kraftfahrzeug-Innenbeleuchtungsanordnung (10) zur Verwendung in einem Kraftfahrzeug, die umfasst:
einen als lichtundurchlässige Einfassung ausgebildeten Rahmen (16), der einen umschlossenen Raum und einen Lichtemissionsbereich (18) definiert;
eine Gruppe von Lumineszenzdioden (LEDs) (12), die in dem umschlossenen Raum angeordnet ist;
ein Licht streuendes und lichtdurchlässiges Epoxidharz (14), das die LEDs (12) in dem umschlossenen Raum umkapselt; und
eine Linse (22), die dem Epoxidharz (14), den LEDs (12) und dem durch den Rahmen (16) definierten Lichtemissionsbereich (18) überlagert ist.

Description

Diese Erfindung betrifft eine Kraftfahrzeug-Innenbeleuchtungsanordnung.
Gegenwärtig sind Leuchten, die im Zusammenhang mit Sonnenblenden-Make-up-Spiegeln und für die allgemeine Innenbeleuchtung von Kraftfahrzeugen verwendet werden, zumeist Glühleuchten, wie dies in der DE 20 2005 006 815 U1 beschrieben wird.
In luxuriösen Fahrzeugen werden wegen des Aussehens, wegen der Fähigkeit, die Farbe zu steuern, und wegen der langen Lebensdauer zunehmend LED-Leuchten verwendet. LEDs sind zumeist richtungsabhängig und daher an Elementen wie etwa Sonnenblenden schwer zu verwenden. Überdies hatte die Verwendung von optischen Elementen allein zum Streuen des Lichts von LEDs nur einen begrenzten Erfolg. Neben den oben erwähnten qualitativen Erwägungen spielen Kostenerwägungen, nicht nur hinsichtlich der Herstellungskosten, sondern auch hinsichtlich der Wartungskosten, eine Rolle. Eine LED-basierte Leuchteneinheit, bei der die LEDs zum Schutz vor mechanischen Beschädigungen in eine transparente Vergussmasse eingebettet sind, wird beispielsweise in der EP 1 217 664 A2 beschrieben.
Angesichts der oben erwähnten Erwägungen besteht die Aufgabe der Erfindung darin, eine möglichst flachbauende Innenbeleuchtungsanordnung zu schaffen, mit der eine möglichst gleichmäßige Ausleuchtung unter Verwendung von LEDs erzielt werden kann. Diese Aufgabe wird mit einer Innenbeleuchtungsanordnung gelöst, die die Merkmale des Anspruchs 1 aufweist.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung ist die Linse als Lichtdiffusor ausgebildet.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung umgibt der als Einfassung ausgebildete Rahmen das Epoxidharz mit Ausnahme eines Lichtemissionsbereichs vollständig, wobei die Licht streuende Linse an einem Umfang des Gehäuses in der Nähe des Lichtemissionsbereichs an der Einfassung angebracht ist.
Gemäß einem nochmals weiteren Aspekt der Erfindung ist die Innenbeleuchtungsanordnung mit einer Sonnenblende kombiniert.
Gemäß einem nochmals weiteren Aspekt der Erfindung umfasst die Innenbeleuchtungsanordnung eine Innenleuchtenhalterung, die als Sonnenblende gestaltet ist, an der wenigstens eine Innenleuchte angebracht ist. An der Sonnenblende ist wenigstens ein Rahmen angebracht, wobei der Rahmen einen umschlossenen Raum mit einem Lichtemissionsbereich definiert, der von dem umschlossenen Raum und der Sonnenblende weg gerichtet ist. In dem umschlossenen Raum ist eine Gruppe von Lumineszenzdioden (LEDs) angeordnet. Ein Licht streuendes Material umkapselt die LEDs in dem umschlossenen Raum, wobei dem Licht streuenden Material, der LED-Gruppe und dem Lichtemissionsbereich eine Linse überlagert ist.
Gemäß einem nochmals weiteren Aspekt der Erfindung besitzt die Sonnenblende einen Spiegel, der zwischen einem Paar von LED-Beleuchtungsanordnungen angeordnet ist.
Gemäß einem nochmals weiteren Aspekt der Erfindung sind die LED-Beleuchtungsanordnungen in Vertiefungen in der oberen Oberfläche der Sonnenblende eingelassen.
Die Erfindung wird im Folgenden beispielhaft anhand der Zeichnungen beschrieben; in diesen zeigt:
1 eine perspektivische Ansicht einer LED-Beleuchtungsanordnung gemäß der vorliegenden Erfindung;
2 ein längs der Linie 2-2 in 1 aufgenommener Seitenriss;
3 eine perspektivische Ansicht der LED-Beleuchtungsanordnung nach den 1 und 2, wobei die Linse abgenommen ist;
4 eine flächige Ansicht, teilweise in einer Perspektive, der Oberseite der Sonnenblende, die in der Nähe einer Windschutzscheibe eines Kraftfahrzeugs verwendet wird, wobei die Sonnenblende mit wenigstens einer LED-Gruppe kombiniert ist, um eine LED-Beleuchtungsanordnung zu schaffen; und
5 eine perspektivische Ansicht einer weiteren Ausführungsform der LED-Beleuchtungsanordnung.
In den 1–3 ist eine LED-Beleuchtungsanordnung 10 gezeigt, die nach den Prinzipien der vorliegenden Erfindung ausgebildet ist, wobei eine Gruppe von LEDs 12 in einem Licht streuenden Material 14 wie etwa transparentem oder lichtdurchlässigem Epoxidharz eingekapselt ist. Das Licht streuende Material 14 ist in einem Rahmen 16 gehalten, der einen Lichtemissionsbereich 18 definiert. Der Rahmen 16 besitzt eine Umfangskante 20, die eine Linse 22 trägt. Vorzugsweise ist das Epoxidharz 14 lichtdurchlässig, um Licht von der Gruppe von LEDs 12 streuen zu können, während der lichtundurchlässige Rahmen 16 eine Einfassung schafft, die das Licht von den LEDs steuert und somit ein unerwünschtes Ausbreiten von Licht zu anderen Komponenten oder Bereichen, wo das Licht nicht erwünscht ist, verhindert. Vorzugsweise besitzt die Linse 22 ein darauf ausgebildetes Raster oder Gitter 23, das gleichfalls das Licht von der Gruppe von LEDs 12 streut und/oder richtet.
Gemäß weiteren Ausführungsformen der Erfindung können die LEDs 12 Farben, die sich von Weiß unterscheiden, besitzen. Die LEDs 12 können beispielsweise rot sein, so dass die sich daraus ergebende Beleuchtung die Sicht des Fahrer nicht beeinträchtigt. Die LEDs 12 können auch verschiedene Farben haben, um das von der Beleuchtungsanordnung 10 abgestrahlte Licht zu tönen oder auf andere Weise zu gestalten. Obwohl in 1 eine in einer Reihe angeordnete Gruppe von LEDs 12 gezeigt ist, kann die Gruppe andere Konfigurationen wie etwa die in der Ausführungsform nach 5 gezeigte Konfiguration annehmen. Außerdem kann, obwohl die Ausführungsform nach 1 sechs LEDs 12 zeigt, die Anzahl von LEDs variieren, um den Zweck der Beleuchtungsanordnung 10 zu erfüllen.
Obwohl vorgezogen wird, dass die Linse 22 weiter streut oder die Eigenschaften des sich von der Gruppe von LEDs 12 durch die einkapselnde Schicht 14 ausbreitenden Lichts anderweitig verbessert, kann die Linse transparent, lichtdurchlässig, gekrümmt oder eben sein und darauf ein Diffusionsgitter und/oder ein richtunggebendes Gitter 23 aufweisen.
Durch Gestalten von LED-Beleuchtungsanordnungen 10, wie in den 1–3 gezeigt ist, werden LEDs 12 für eine allgemeine Beleuchtung und für Anwendungen wie etwa Make-up-Leuchten geeignet gemacht. Früher fanden LEDs 12 Verwendung als richtungsbezogene Beleuchtung, die als Hintergrundbeleuchtung und Leselampen verwendet wurde.
In 4 ist die oben beschriebene Beleuchtungsanordnung 10 aus den 1–3 in Kombination mit einer Sonnenblende 26 gezeigt, die an einem Gelenk 27 angebracht ist, um sie nach oben zum Dach (nicht gezeigt) des Kraftfahrzeugs klappen zu können. Die Beleuchtungsanordnungen 10 oder 10' sind durch ein Kabel 28 mit einer Gleichstromquelle verbunden. Die Sonnenblende 26 besitzt eine obere Oberfläche 32, die normalerweise, wenn die Sonnenblende in eine Position geschwenkt ist, in der die obere Oberfläche 32 dem Dach des Fahrzeugs (nicht gezeigt) zugewandt ist, nicht sichtbar ist. In der gezeigten Ausführungsform weist die obere Oberfläche 32 der Sonnenblende 26 einen Spiegel 36 auf, der von einem Paar von LED-Beleuchtungsanordnungen 10 flankiert ist. Vorzugsweise gleichen die Beleuchtungsanordnungen 10 einander und sind um 180° gedreht, so dass sie Spiegelbilder voneinander sind. Die Beleuchtungsanordnungen 10 sind in Vertiefungen 38 und 40 sitzend gezeigt. In der Darstellung weist die LED-Beleuchtungsanordnung 10 in der Vertiefung 38 auf der linken Seite des Spiegels 36 die Linse 22 auf, die mit einem Gitter oder Raster 23 ausgebildet ist, um das LED-Licht mit den Linien 41 weiter zu streuen und das Licht mit den Linien 42 von der Gruppe von LEDs 12 zu richten. Die Beleuchtungsanordnung 10' in der Vertiefung 40 ist ohne Linse 22 gezeigt, weil in dieser Ausführungsform das Epoxidharz 14 der Beleuchtungsanordnung Licht streuendes Material 14 enthält, das so beschaffen ist, dass es Licht von den LEDs 12 sowohl streut als auch richtet. Wenn eine Sonnenblende 26 verwendet wird, sind die LED-Beleuchtungsanordnungen 10 und 10' vorzugsweise gleich, wobei beide die Linse 22 aufweisen oder beide keine Linse 22 aufweisen.
In 5, in der eine weitere Ausführungsform 10 der LED-Beleuchtungsanordnung gezeigt ist, besitzt die Beleuchtungsanordnung eine rechtwinklige Gestalt und eine Gruppe 102 von fünfundzwanzig LEDs 12, die in einem Material 104 eingekapselt sind. Die Beleuchtungsanordnung 100 umfasst vorzugsweise eine Linse 106, die an einem Rahmen 108 angebracht ist, der das Material 104 und die Gruppe 102 von LEDs 12 enthält. Die Ausführungsform 100 findet Verwendung als Innenraumleuchte in einem Kraftfahrzeug, jedoch kann sie auch andere Verwendungen finden.
Wie aus einem Vergleich der Konfigurationen aus den 1–4 mit der Konfiguration nach 5 hervorgeht, kann die LED-Beleuchtungsanordnung eine beliebige geometrische Gestalt oder eine beliebige Anzahl von LEDs 12 besitzen, um eine Innenbeleuchtung zu schaffen, die für den gedachten Zweck geeignet ist, wie etwa als Lichtquellen für Make-up-Spiegel, Deckenleuchten, Türleuchten oder irgendeine andere Innenleuchte.
Die LED-Beleuchtungsanordnungen besitzen eine lange Lebensdauer von wenigstens dem Zehnfachen von herkömmlichen Glühleuchten und verbrauchen dabei weniger Strom und Raum und erzeugen weniger Wärme. Überdies ist Licht von einer LED-Beleuchtung in allen Farben erhältlich, wobei diese, wenn sie gemäß der Erfindung konfiguriert ist, das Licht gleichmäßiger verteilt. LED-Beleuchtungsanordnungen ermöglichen eine größere Flexibilität beim Entwurf von Fahrzeug-Beleuchtungsbaugruppen. Beispielsweise sind bei Verwendung von LED-Beleuchtungsanordnungen kleinere Lampenbaugruppen, die für beengte Bereiche geeignet sind, möglich.
Zusammengefasst betrifft die Erfindung eine Innenbeleuchtungsanordnung zur Verwendung in einem Kraftfahrzeug, die eine Gruppe von Lumineszenzdioden (LEDs) umfasst, die in einem Licht streuenden Material eingekapselt sind, das in einem Rahmen angeordnet ist, wobei dem Licht streuenden Material, der LED-Gruppe und dem Rahmen eine Linse überlagert ist. Vorzugsweise ist das Licht streuende Material lichtdurchlässiges Epoxidharz und ist die Linse gerastert, um das Licht weiter zu streuen und zu richten. Gemäß einer Ausführungsform der LED-Beleuchtungsanordnung ist diese mit einer Sonnenblende kombiniert, um einen Make-up-Spiegel zu beleuchten.

Claims

Kraftfahrzeug-Innenbeleuchtungsanordnung (10) zur Verwendung in einem Kraftfahrzeug, die umfasst: einen als lichtundurchlässige Einfassung ausgebildeten Rahmen (16), der einen umschlossenen Raum und einen Lichtemissionsbereich (18) definiert; eine Gruppe von Lumineszenzdioden (LEDs) (12), die in dem umschlossenen Raum angeordnet ist; ein Licht streuendes und lichtdurchlässiges Epoxidharz (14), das die LEDs (12) in dem umschlossenen Raum umkapselt; und eine Linse (22), die dem Epoxidharz (14), den LEDs (12) und dem durch den Rahmen (16) definierten Lichtemissionsbereich (18) überlagert ist.
Kraftfahrzeug-Innenbeleuchtungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Linse (22) als Lichtdiffusor ausgebildet ist.
Kraftfahrzeug-Innenbeleuchtungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Einfassung des Rahmens (16) das Epoxidharz (14) mit Ausnahme des Lichtemissionsbereichs (18) vollständig umgibt, wobei die Licht streuende Linse (22) in der Nähe des Lichtemissionsbereichs (18) an einem Umfang (20) der Einfassung an dieser angebracht ist.
Kraftfahrzeug-Innenbeleuchtungsanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass sie mit einer Sonnenblende (26) kombiniert ist.
Kraftfahrzeug-Innenbeleuchtungsanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Sonnenblende (26) einen Spiegel (36) aufweist, der zwischen einem Paar von Leuchtenanordnungen (10, 10') angeordnet ist.
Kraftfahrzeug-Innenbeleuchtungsanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Leuchtenanordnungen (10, 10') in Vertiefungen (38, 40) in der oberen Oberfläche (32) der Sonnenblende (26) eingelassen sind.