DE102009060355A1 - Illumination device for installation in interior and roof lining of roof of motor vehicle, has two light guide bodies received in base, where light sources irradiate light into respective light guide bodies - Google Patents
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Beleuchtungseinrichtung für den Innenraum eines Fahrzeugs, aufweisend einen Grundkörper zur Aufnahme wenigstens einer Lichtquelle, insbesondere einer Leuchtdiode.The present invention relates to a lighting device for the interior of a vehicle, comprising a main body for receiving at least one light source, in particular a light-emitting diode.
Stand der TechnikState of the art
Aus der
Licht kann abhängig von Farbe, Intensität und Lichtverteilung sowie vom Streuungsgrad verschiedene Raumstimmungen erzeugen, wobei sich die technische Umsetzung von Beleuchtungseinrichtungen zur Erzeugung verschiedener Raumstimmungen häufig schwierig gestaltet. Beispielsweise kann der Innenraum eines Fahrzeugs mit einem weißen, starken Licht hell ausgeleuchtet werden, wenn sich eine Person in das Fahrzeug begibt. Eine andere Beleuchtung kann erforderlich sein, wenn eine längere Nachtfahrt beendet wird und eine helle Ausleuchtung des Innenraums mit einem starken Licht nicht sofort erwünscht ist. Beispielsweise kann in dieser Situation ein weiches, angenehmes Licht erforderlich sein, sodass aufgrund der Adaption des menschlichen Auges durch längere Dunkelheit ein grelles Lichtgefühl vermieden wird.Depending on the color, intensity and light distribution, as well as the degree of scattering, light can generate different room moods, whereby the technical implementation of lighting devices for generating different room moods is often difficult. For example, the interior of a vehicle may be brightly lit with a white, strong light when a person enters the vehicle. Other lighting may be required if a longer night drive is stopped and a bright illumination of the interior with a strong light is not desired immediately. For example, in this situation, a soft, pleasant light may be required, so that a harsh light feeling is avoided due to the adaptation of the human eye by longer darkness.
Des Weiteren kann abhängig vom Helligkeitsgrad bedingt durch die Tages- bzw. Nachtzeit eine Teilbeleuchtung des Innenraumes des Fahrzeugs erforderlich sein, welche zum Beispiel mehr Licht zur Verfügung stellt als bei einer Fahrt durch absolute Dunkelheit. Jedoch kann bei absoluter Dunkelheit eine diffuse Minimalbeleuchtung aufrechterhalten bleiben, um beispielsweise die Umrisse des Fahrzeuginnenraums oder Personen im Fahrzeug schemenhaft erkennen zu können. Wünschenswert ist daher die Bereitstellung einer Beleuchtungseinrichtung, die sämtliche Beleuchtungsfunktionen gleichermaßen bereitzustellen vermag.Furthermore, depending on the degree of brightness caused by the daytime or nighttime partial illumination of the interior of the vehicle may be required, which, for example, provides more light than when driving through absolute darkness. However, in absolute darkness, a diffuse minimum illumination can be maintained in order, for example, to be able to discern schematically the contours of the vehicle interior or persons in the vehicle. It is therefore desirable to provide a lighting device that is able to provide all the lighting functions equally.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Beleuchtungseinrichtung für den Innenraum eines Fahrzeugs zu schaffen, die die Nachteile des vorstehend genannten Standes der Technik überwindet und durch die Licht mit unterschiedlichen Eigenschaften bereitgestellt werden kann.It is therefore the object of the present invention to provide a lighting device for the interior of a vehicle, which overcomes the disadvantages of the aforementioned prior art and can be provided by the light with different properties.
Diese Aufgabe wird ausgehend von einer Beleuchtungseinrichtung für den Innenraum eines Fahrzeugs gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 in Verbindung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.This object is achieved on the basis of a lighting device for the interior of a vehicle according to the preamble of
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Die Erfindung schließt die technische Lehre ein, dass ein erster Lichtleitkörper mit einer flächigen Erstreckung im Grundkörper aufgenommen ist, in den die wenigstens eine erste Lichtquelle Licht einstrahlt, und wobei wenigstens ein zweiter Lichtleitkörper mit einer flächigen Erstreckung im Grundkörper aufgenommen ist, dessen flächige Erstreckung etwa parallel zur flächigen Erstreckung des ersten Lichtleitkörpers ausgebildet ist und in den wenigstens eine zweite Lichtquelle Licht einstrahlt.The invention includes the technical teaching that a first light guide is received with a planar extension in the base body, in which the at least one first light source irradiates light, and wherein at least a second light guide is received with a planar extension in the base body whose areal extent approximately is formed parallel to the planar extension of the first light guide body and in the at least one second light source irradiates light.
Als wenigstens erste und zweite Lichtquelle werden bevorzugt Leuchtdioden (Light Emitting Diodes LEDs) verwendet, da diese besonders kompakt und energieeffizient sind und nur eine geringe Wärmebelastung der Umgebung erzeugen. Außerdem sind sie besonders einfach mit den in einem Fahrzeug allgemein zur Verfügung stehenden Stromspannungen (zum Beispiel 12 Volt Gleichspannung) zu betreiben.Light-emitting diodes (light-emitting diodes LEDs) are preferably used as the at least first and second light sources, since these are particularly compact and energy-efficient and generate only a low heat load of the environment. In addition, they are particularly easy to operate with the power voltages commonly available in a vehicle (for example, 12 volts DC).
Die Erfindung geht dabei von dem Gedanken aus, die Beleuchtungseinrichtung mit einer flächigen Erstreckung auszuführen, sodass über die Fläche Licht emittiert wird und somit die Beleuchtungseinrichtung als Flächenstrahler ausgeführt ist. Die flächige Erstreckung des ersten Lichtleitkörpers und des zweiten Lichtleitkörpers muss nicht zwangsläufig eine Ebene ergeben, und die Lichtleitkörper können beispielsweise gekrümmt sein. Die erfindungsgemäße Beleuchtungseinrichtung dient vorzugsweise zum Einbau in den Dachhimmel eines Fahrzeugs und erstreckt sich entweder in einer rechteckigen Form im vorderen Bereich des Dachhimmels, oder die Beleuchtungseinrichtung verläuft von der Frontscheibe des Fahrzeuges bis beispielsweise zur Heckscheibe, sodass ein durchgehender Leuchtstreifen gebildet ist.The invention is based on the idea of carrying out the illumination device with a planar extension, so that light is emitted over the surface and thus the illumination device is designed as a surface radiator. The planar extension of the first light guide body and of the second light guide body does not necessarily have to yield a plane, and the light guide bodies can be curved, for example. The illumination device according to the invention is preferably used for installation in the headliner of a vehicle and extends either in a rectangular shape in the front region of the headliner, or the illumination device extends from the windscreen of the vehicle to, for example, the rear window, so that a continuous light strip is formed.
Wird durch die Lichtquellen Licht in den jeweiligen Lichtleitkörper eingestrahlt, so kann das Licht an einer weiteren Grenzfläche wieder aus dem Lichtleitkörper austreten. Vorzugsweise ist jedoch vorgesehen, dass das Licht an wenigstens einer weiteren Grenzfläche des Lichtleitkörpers eine Totalreflexion erfährt, wobei insbesondere eine Vielzahl von Totalreflexionen eine besondere Streuung des Lichtes erzeugen kann, um ein diffuses, homogenes, insbesondere weiches Licht aus dem oder den Lichtleitkörpern wieder austreten kann. Durch die Anordnung von zwei Lichtleitkörpern, die etwa planparallel und beabstandet zueinander verlaufen, kann über eine Emissionsfläche wenigstens ein erstes Licht mit einer ersten Lichteigenschaft und ein zweites Licht mit einer zweiten, von der ersten Lichteigenschaft verschiedenen Eigenschaft durch die Beleuchtungseinrichtung bereit gestellt werden.If light is irradiated into the respective light guide body by the light sources, then the light can emerge from the light guide body at a further interface. However, it is preferable provided that the light undergoes total reflection at at least one further boundary surface of the optical waveguide, wherein in particular a plurality of total reflections can generate a particular scattering of the light to escape a diffused, homogeneous, in particular soft light from the or the light guide bodies again. By arranging two optical waveguides which extend approximately plane-parallel and at a distance from one another, at least one first light with a first light property and one second light with a second property different from the first light property can be provided by the illumination device via an emission surface.
Insbesondere ist es von Vorteil, dass die erste Leuchtdiode das Licht über eine erste Grenzfläche des ersten Lichtleitkörpers in diesen einstrahlt und das eingestrahlte Licht über eine zweite Grenzfläche des ersten Lichtleitkörpers aus diesem auskoppelt, die vorzugsweise senkrecht zur ersten Grenzfläche angeordnet ist. Beispielsweise kann der erste Lichtleitkörper dünner ausgeführt werden als der zweite Lichtleitkörper, sodass der erste Lichtleitköper etwa die Gestalt einer Scheibe aufweist. Der oder die Lichtleitkörper können aus einem lichttransparenten Kunststoff hergestellt sein, beispielsweise das Material Polymethylmethacrylat (PMMA; Plexiglas, ein Markenzeichen der Firma Evonik Röhm GmbH) oder Polycarbonat (Makrolon, ein Markenzeichen der Firma Bayer AG) aufweisen.In particular, it is advantageous that the first light-emitting diode irradiates the light via a first boundary surface of the first light guide body and decouples the incident light via a second boundary surface of the first light guide body, which is preferably arranged perpendicular to the first boundary surface. For example, the first light guide body can be made thinner than the second light guide body, so that the first Lichtleitköper has approximately the shape of a disc. The light-conducting body (s) may be made of a light-transparent plastic, for example the material polymethyl methacrylate (PMMA, Plexiglas, a trademark of Evonik Röhm GmbH) or polycarbonate (Makrolon, a trademark of Bayer AG).
Betreffend den zweiten Lichtleitkörper kann vorgesehen sein, dass die zweite Lichtquelle das Licht über eine erste Grenzfläche des zweiten Lichtleitkörpers in diesen einstrahlt und das eingestrahlte Licht über eine zweite Grenzfläche des zweiten Lichtleitkörpers aus diesem auskoppelt, die vorzugsweise parallel zur ersten Grenzfläche angeordnet ist. Folglich sind die zweiten Lichtquellen vorzugsweise auf der Hinterseite des zweiten Lichtleitkörpers angeordnet, sodass das von den Lichtquellen emittierte Licht den zweiten Lichtleitkörper durchstrahlt.With regard to the second light-guiding body, it may be provided that the second light source irradiates the light via a first boundary surface of the second light-guiding body and decouples the incident light from the second light-conducting body via a second boundary surface, which is preferably arranged parallel to the first boundary surface. Consequently, the second light sources are preferably arranged on the rear side of the second light guide body, so that the light emitted by the light sources passes through the second light guide body.
Das Prinzip der Totalreflexion kann dabei nicht oder nur bedingt Anwendung finden. Darüber hinaus können weitere Lichtquellen an weiteren Grenzflächen des zweiten Lichtleitkörpers angeordnet sein, die wiederum senkrecht zur zweiten Grenzfläche und folglich auch zur ersten Grenzfläche des zweiten Lichtleitkörpers angeordnet sind.The principle of total reflection can not or only partially apply. In addition, further light sources may be arranged on further boundary surfaces of the second light guide body, which in turn are arranged perpendicular to the second interface and consequently also to the first interface of the second light guide.
Im Ergebnis kann Licht durch Lichtquellen in den ersten Lichtleitkörper vorzugsweise seitlich eingestrahlt werden, wobei die Lichtquellen am zweiten Lichtleitkörper so angeordnet sind, dass diese Licht in den zweiten Lichtleitkörper vorzugsweise von der Rückseite einstrahlen, wobei zusätzlich eine seitliche Einstrahlung von Licht möglich ist.As a result, light can preferably be irradiated laterally by light sources into the first light guide body, the light sources being arranged on the second light guide body such that they preferably radiate light into the second light guide body from the rear side, wherein lateral irradiation of light is additionally possible.
Weiterhin ist es von Vorteil, dass der zweite Lichtleitkörper derart angeordnet ist, dass das aus dem zweiten Lichtleitkörper ausgekoppelte Licht den ersten Lichtleitkörper durchstrahlt. Wird die Beleuchtungseinrichtung in eine Aufnahme eingebaut, beispielsweise in den Dachhimmel eines Fahrzeugs, so bildet der erste Lichtleitkörper die Abschlussscheibe, wobei der zweite Lichtleitkörper hinter dem ersten Lichtleitkörper angeordnet ist. Licht, das aus dem zweiten Lichtleitkörper ausgekoppelt wird, muss folglich den ersten Lichtleitkörper ebenfalls durchstrahlen.Furthermore, it is advantageous that the second light guide body is arranged such that the light coupled out of the second light guide body radiates through the first light guide body. If the lighting device is installed in a receptacle, for example in the headliner of a vehicle, the first light guide body forms the cover lens, the second light guide body being arranged behind the first light guide body. Light that is coupled out of the second light guide, therefore, must also pass through the first light guide.
Nach einem weiteren wesentlichen Vorteil können für die Beleuchtungseinrichtung unterschiedliche Lichtquellen, insbesondere Leuchtdioden Verwendung finden. Die wenigstens eine erste Lichtquelle kann Licht einer ersten Wellenlänge emittieren, wobei die wenigstens eine zweite Lichtquelle eine zweite Lichtwellenlänge emittiert, die vorzugsweise von der ersten Lichtwellenlänge unterschiedlich ist. Die erste Lichtquelle koppelt Licht in den ersten Lichtleitkörper ein, wohingegen die zweite Lichtquelle Licht in den zweiten Lichtleitkörper einkoppelt. Für die Lichteinkopplung in den zweiten Lichtleitkörper können mehrere zweite Lichtquellen vorgesehen sein, wobei die mehreren zweiten Lichtquellen jeweils gleiche oder unterschiedliche Wellenlängen emittieren. Selbstverständlich können auch zur Lichteinkopplung in den ersten Lichtleitkörper unterschiedliche Lichtquellen insbesondere mit unterschiedlichen Wellenlängen des emittierten Lichts vorgesehen sein, um das jeweilige Licht in den ersten Lichtleitkörper einzukoppeln.According to another important advantage, different light sources, in particular light emitting diodes, can be used for the illumination device. The at least one first light source may emit light of a first wavelength, wherein the at least one second light source emits a second wavelength of light, which is preferably different from the first wavelength of light. The first light source couples light into the first light guide body, whereas the second light source couples light into the second light guide body. For the light coupling into the second light guide body, a plurality of second light sources may be provided, wherein the plurality of second light sources each emit the same or different wavelengths. Of course, different light sources, in particular with different wavelengths of the emitted light, can also be provided for coupling light into the first light guide body, in order to couple the respective light into the first light guide body.
Die besonders bevorzugt als Lichtquellen verwendeten Leuchtdioden können als Multi-Chip-LEDs ausgeführt werden, die zur Emission von Licht mit unterschiedlichen Lichtwellenlängen ausgebildet sind. Insbesondere können Leuchtdioden Verwendung finden, die betreffend der emittierten Lichtwellenlänge durchstimmbar sind. Beispielsweise sind Leuchtdioden mit einem roten, einem grünen sowie einem blauen Emitter einsetzbar, sodass abhängig von der Helligkeit der jeweiligen Lichtfarbe und durch additive Farbmischung eine individuelle Lichtfarbe für jede Leuchtdiode eingestellt werden kann. Da zusätzlich die Helligkeit der Leuchtdioden eingestellt werden kann, können durch die genannte Anordnung verschiedene Lichtstimmungen im Innenraum des Fahrzeugs erzeugt werden, die zu den unterschiedlichen Helligkeiten überlagert werden können.The light-emitting diodes particularly preferably used as light sources can be designed as multi-chip LEDs, which are designed to emit light with different wavelengths of light. In particular, LEDs can be used which are tunable with respect to the emitted wavelength of light. For example, light-emitting diodes having a red, a green and a blue emitter can be used, so that an individual light color can be set for each light-emitting diode depending on the brightness of the respective light color and through additive color mixing. In addition, since the brightness of the light emitting diodes can be adjusted, can be generated in the interior of the vehicle by the said arrangement different lighting moods that can be superimposed to the different brightnesses.
Mit Vorteil kann die Beleuchtungseinrichtung zum Einbau in einen Dachhimmel eines Fahrzeugdaches ausgebildet sein. Der erste Lichtleitkörper kann dabei ein Abschlusselement des Grundkörpers bilden, das in Richtung zum Innenraum des Fahrzeugs weist und das vorzugsweise eine Strukturierung aufweist. Neben der Strukturierung im ersten Lichtleitkörper können im zweiten Lichtleitkörper Strukturelemente eingebracht sein, die Lichteffekte erzeugen, da das in den zweiten Lichtleitkörper eingekoppelte Licht sich an den Strukturelementen im zweiten Lichtleitkörper brechen kann. Dadurch sind die Strukturelemente durch die Lichtbrechung grafisch darstellbar und von der Außenseite der Beleuchtungseinrichtung sichtbar. Die Strukturelemente können grafische Darstellungen bewirken, beispielsweise das Markenlogo des Fahrzeugherstellers. Die Strukturelemente können selbstverständlich auch im ersten Lichtleitkörper vorhanden sein, und können mit der Strukturierung im ersten Lichtleitkörper abwechselnd ausgebildet sein.Advantageously, the lighting device may be designed for installation in a headliner of a vehicle roof. In this case, the first light guide body can form a closure element of the base body which points in the direction of the interior of the vehicle and which preferably has a structuring. In addition to the structuring in the first Light guide can be introduced in the second light guide structure elements that generate light effects, since the coupled into the second light guide light can break on the structural elements in the second light guide. As a result, the structural elements are graphically represented by the refraction of light and visible from the outside of the illumination device. The structural elements can bring about graphic representations, for example the brand logo of the vehicle manufacturer. The structural elements can of course also be present in the first light guide body, and can be formed alternately with the structuring in the first light guide body.
Bevorzugtes AusführungsbeispielPreferred embodiment
Weitere, die Erfindung verbessernde Maßnahmen werden nachstehend gemeinsam mit der Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt. Es zeigt:Further, measures improving the invention will be described in more detail below together with the description of a preferred embodiment of the invention with reference to FIGS. It shows:
Die Anordnung der Leuchtdioden
Zur Einkopplung von Licht in den zweiten Lichtleitkörper
Die zweiten Leuchtdioden
In der Beleuchtungseinrichtung
Die Leuchtdioden
Die Erfindung beschränkt sich in ihrer Ausführung nicht auf das vorstehend angegebene bevorzugte Ausführungsbeispiel. Vielmehr ist eine Anzahl von Varianten denkbar, welche von der dargestellten Lösung auch bei grundsätzlich anders gearteten Ausführungen Gebrauch macht. Sämtliche aus den Ansprüchen, der Beschreibung oder den Zeichnungen hervorgehenden Merkmalen und/oder Vorteile, einschließlich konstruktive Einzelheiten, räumliche Anordnung und Verfahrensschritte, können sowohl für sich als auch in den verschiedensten Kombinationen erfindungswesentlich sein. Insbesondere kann die erfindungsgemäße Beleuchtungseinrichtung
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Beleuchtungseinrichtunglighting device
- 1010
- Grundkörperbody
- 1111
- erste Lichtquelle, insbesondere erste Leuchtdiodefirst light source, in particular first light-emitting diode
- 1212
- erster Lichtleitkörperfirst light guide body
- 1313
- zweiter Lichtleitkörpersecond light guide
- 1414
- zweite Lichtquelle, insbesondere zweite Leuchtdiodesecond light source, in particular second light-emitting diode
- 1515
- erste Grenzflächefirst interface
- 1616
- zweite Grenzflächesecond interface
- 1717
- erste Grenzflächefirst interface
- 1818
- zweite Grenzflächesecond interface
- 19 19
- Strukturierungstructuring
- 2020
- Lichtquellenaufnahme, insbesondere LeuchtdiodenaufnahmeLight source recording, in particular light-emitting diode recording
- 2121
- Steuereinheitcontrol unit
- 2222
- Ladedrawer
- 2323
- Öffnungopening
- 2424
- Strukturelementstructural element
- 2525
- Prismenstrukturprismatic structure
- 2626
- dritte Grenzflächethird interface
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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