DE102009060355B4 - Lighting device for the interior of a vehicle - Google Patents
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Abstract
Beleuchtungseinrichtung (1) für den Innenraum eines Fahrzeugs, aufweisend einen Grundkörper (10) zur Aufnahme wenigstens einer Lichtquelle, insbesondere einer Leuchtdiode (11, 14), dadurch gekennzeichnet, dass- ein erster Lichtleitkörper (12) mit einer flächigen Erstreckung im Grundkörper (10) aufgenommen ist, in den die wenigstens eine erste Lichtquelle, insbesondere eine erste Leuchtdiode (11) Licht einstrahlt, und wobei- wenigstens ein zweiter Lichtleitkörper (13) mit einer flächigen Erstreckung im Grundkörper (10) aufgenommen ist, dessen flächige Erstreckung etwa parallel zur flächigen Erstreckung des ersten Lichtleitkörpers (12) ausgebildet ist und in den wenigstens eine zweite Lichtquelle, insbesondere eine zweite Leuchtdiode (14) Licht einstrahlt, wobei der zweite Lichtleitkörper (13) derart angeordnet ist, dass das aus dem zweiten Lichtleitkörper (13) ausgekoppelte Licht den ersten Lichtleitkörper (12) durchstrahlt.Lighting device (1) for the interior of a vehicle, having a base body (10) for receiving at least one light source, in particular a light-emitting diode (11, 14), characterized in that - a first light guide body (12) with a flat extension in the base body (10 ) is received, into which the at least one first light source, in particular a first light emitting diode (11) radiates light, and wherein- at least one second light guide body (13) is received with a flat extension in the base body (10), the flat extension of which is approximately parallel to flat extension of the first light guide body (12) and into which at least one second light source, in particular a second light-emitting diode (14), radiates light, the second light guide body (13) being arranged in such a way that the light decoupled from the second light guide body (13) shines through the first light guide body (12).
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, having a base 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 create different room moods, whereby the technical implementation of lighting devices to create different room moods is often difficult. For example, the interior of a vehicle can be brightly illuminated with a white, strong light when a person enters the vehicle. Different lighting may be required when a long night drive is ended and bright illumination of the interior with strong light is not immediately desired. For example, a soft, pleasant light may be required in this situation, so that a glaring feeling of light is avoided due to the adaptation of the human eye through prolonged 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, due to the time of day or night, partial lighting of the interior of the vehicle may be necessary, which for example provides more light than when driving through absolute darkness. However, in absolute darkness, a diffuse minimum lighting can be maintained, for example, in order to be able to see the outline of the vehicle interior or people in the vehicle. It is therefore desirable to provide a lighting device which is able to provide all 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 create a lighting device for the interior of a vehicle which overcomes the disadvantages of the above-mentioned prior art and by means of which light with different properties can be provided.
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 body is received with a flat extension in the base body, into which the at least one first light source radiates light, and wherein at least one second light guide body with a flat extension is received in the base body, the flat extension of which is approximately is formed parallel to the flat extension of the first light guide body and into which at least one second light source radiates 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 (LEDs) are preferably used as at least the first and second light sources, since these are particularly compact and energy-efficient and only generate a low thermal load on the surroundings. In addition, they are particularly easy to operate with the voltages generally available in a vehicle (for example 12 volts direct voltage).
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 designing the lighting device with a flat extension so that light is emitted over the surface and thus the lighting device is designed as a surface emitter. The two-dimensional extension of the first light guide body and the second light guide body does not necessarily have to result in a plane, and the light guide bodies can be curved, for example. The lighting device according to the invention is preferably used for installation in the roof lining of a vehicle and either extends in a rectangular shape in the front area of the roof lining, or the lighting device runs from the front window of the vehicle to the rear window, for example, 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 radiated into the respective light guide body by the light sources, the light can exit the light guide body again at a further interface. Preferably, however, it is provided that the light undergoes total reflection at at least one further boundary surface of the light guide body, wherein in particular a large number of total reflections can produce a particular scattering of the light in order to allow diffuse, homogeneous, in particular soft light to exit the light guide body or bodies again . By arranging two light guide bodies, which run approximately plane-parallel and spaced from one another, at least one first light with a first light property and a second light with a second property different from the first light property can be provided by the lighting 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 radiates the light into the first light guide body via a first interface and decouples the incident light therefrom via a second interface of the first light guide body, which is preferably arranged perpendicular to the first interface. For example, the first light guide body can be made thinner than the second light guide body, so that the first light guide body has approximately the shape of a disk. The light guide body (s) can be made from 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 guide body, it can be provided that the second light source radiates the light into the second light guide body via a first interface and decouples the incident light therefrom via a second interface of the second light guide body, which is preferably arranged parallel to the first interface. 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 shines 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 cannot be used or can only be used to a limited extent. In addition, further light sources can be arranged at further boundary surfaces of the second light guide body, which in turn are arranged perpendicular to the second boundary surface and consequently also to the first boundary surface of the second light guide body.
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 radiated laterally into the first light guide body by light sources, the light sources being arranged on the second light guide body in such a way that they radiate light into the second light guide body, preferably from the rear side, with light being additionally possible from the side.
Weiterhin ist der zweite Lichtleitkörper derart angeordnet, 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, the second light guide body is arranged in such a way that the light coupled out from the second light guide body shines through the first light guide body. If the lighting device is installed in a receptacle, for example in the roof lining of a vehicle, the first light guide body forms the cover plate, the second light guide body being arranged behind the first light guide body. Light that is coupled out from the second light guide body must consequently also pass through the first light guide body.
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 a further essential advantage, different light sources, in particular light-emitting diodes, can be used for the lighting device. The at least one first light source can emit light of a first wavelength, the at least one second light source emitting a second light wavelength which is preferably different from the first light wavelength. 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. A plurality of second light sources can be provided for coupling light into the second light guide body, the plurality of second light sources each emitting 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 used particularly preferably as light sources can be designed as multi-chip LEDs which are designed to emit light with different light wavelengths. In particular, light-emitting diodes can be used which can be tuned with regard to the emitted light wavelength. For example, light-emitting diodes with 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. Since the brightness of the light-emitting diodes can also be adjusted, the aforementioned arrangement can be used to generate various lighting moods in the interior of the vehicle, which can be superimposed on 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.The lighting device can advantageously be designed for installation in a headliner of a vehicle roof. The first light guide body can be a terminating element of the base body form, which points in the direction of the interior of the vehicle and which preferably has a structure. In addition to the structuring in the first light guide body, structural elements can be incorporated in the second light guide body that generate light effects, since the light coupled into the second light guide body can refract on the structural elements in the second light guide body. As a result, the structural elements can be represented graphically by the refraction of light and are visible from the outside of the lighting device. The structural elements can produce 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.
FigurenlisteFigure list
Weitere, die Erfindung verbessernde Maßnahmen werden nachstehend gemeinsam mit der Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt. Es zeigt:
-
1 eine Querschnittsansicht eines Ausführungsbeispiels einer Beleuchtungseinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung, -
2 eine perspektivische Darstellung des Ausführungsbeispiels der Beleuchtungseinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung und -
3 eine Querschnittsansicht des zweiten Lichtleitkörpers mit Strukturelementen.
-
1 a cross-sectional view of an embodiment of a lighting device according to the present invention, -
2 a perspective view of the embodiment of the lighting device according to the present invention and -
3rd a cross-sectional view of the second light guide body with structural elements.
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 symbols
- 11
- BeleuchtungseinrichtungLighting device
- 1010
- GrundkörperBase body
- 1111
- erste Lichtquelle, insbesondere erste Leuchtdiodefirst light source, in particular first light-emitting diode
- 1212th
- erster Lichtleitkörperfirst light guide body
- 1313th
- zweiter Lichtleitkörpersecond light guide body
- 1414th
- zweite Lichtquelle, insbesondere zweite Leuchtdiodesecond light source, in particular second light-emitting diode
- 1515th
- erste Grenzflächefirst interface
- 1616
- zweite Grenzflächesecond interface
- 1717th
- erste Grenzflächefirst interface
- 1818th
- zweite Grenzflächesecond interface
- 1919th
- Strukturierungstructuring
- 2020th
- Lichtquellenaufnahme, insbesondere LeuchtdiodenaufnahmeLight source receptacle, in particular light emitting diode receptacle
- 2121
- SteuereinheitControl unit
- 2222nd
- LadeArk
- 2323
- Öffnungopening
- 2424
- StrukturelementStructural element
- 2525th
- PrismenstrukturPrism structure
- 2626th
- dritte Grenzflächethird interface
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