DE102011085226A1

DE102011085226A1 - Beleuchtungselement

Info

Publication number: DE102011085226A1
Application number: DE102011085226A
Authority: DE
Inventors: Christian Schlemmer
Original assignee: Lisa Draexlmaier GmbH
Current assignee: Lisa Draexlmaier GmbH
Priority date: 2011-10-26
Filing date: 2011-10-26
Publication date: 2013-05-02
Also published as: WO2013060834A1

Abstract

Beleuchtungselement (2) zur Anordnung in oder an einem Innenausstattungsteil (10) eines Fahrzeugs, aufweisend ein linienförmiges Lichtauskopplungselement (20), und ein seitlich neben dem Lichtauskopplungselement (20) angeordnetes Reflexionselement (21, 21').

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die Erfindung betrifft eine Ambientebeleuchtung mit einem Beleuchtungselement zur Anordnung in einem Innenausstattungsteil eines Fahrzeugs, um sowohl eine direkte als gleichzeitig auch eine indirekte Beleuchtung des Fahrzeuginnenraums zu realisieren.
STAND DER TECHNIK
Aus dem Stand der Technik ist eine Vielzahl von Systemen bekannt, die in Fahrzeuginnenausstattungsteilen integriert werden können und entweder zur Darstellung einer indirekten oder einer direkten Beleuchtung des Fahrzeuginnenraums als sogenannte Ambientebeleuchtung genutzt werden können.
Rein beispielhaft sei hier auf das Patent EP 988 179 B1 verwiesen. Der in diesem Patent veröffentlichte Lichtwellenleiter wird als Nahtmaterial an Innenausstattungsteilen von Kraftfahrzeugen verwendet, wobei der Lichtwellenleiter über einen Teilbereich seiner Länge Licht emittiert und so eine Beleuchtung des Fahrzeuginnenraums bewirkt. Dabei wird das Licht von einem Fahrzeuginsassen direkt wahrgenommen und die Gestaltungsmöglichkeiten für Lichteffekte beschränken sich auf den mit dem Lichtwellenleiter realisierbaren Formenschatz.
Eine alternative Lösung zeigt die deutsche Offenlegungsschrift DE 10 2008 054 563 A1 . Diese offenbart eine sogenannte Reflektorschiene, die mit einem oder mehreren Dekormaterialien verbunden werden kann. Über erste Öffnungen kann Licht eintreten, das innerhalb der Reflektorschiene reflektiert wird und über zweite Öffnungen aus der Reflektorschiene wieder ausgekoppelt wird. Dabei ist die Reflektorschiene so gestaltet, dass Beleuchtungseffekte auf der Sichtseite der Dekormaterialien realisiert werden können. Da die in Fahrzeuginnenräumen verwendeten Materialien in der Regel Licht zu einem gewissen Anteil reflektieren, nimmt der Fahrzeuginsasse das über die Reflektorschiene auskoppelte Licht indirekt nach Reflektion auf der Dekorschicht wahr.
Nachteilig an dieser Lösung ist, dass man bei der Realisierung von Lichteffekten durch die Eigenschaften der Reflektorschiene, sowie der Dekormaterialien begrenzt ist.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Eine Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Beleuchtungselement für eine Ambientebeleuchtung für ein Fahrzeug, vorzugsweise ein Kraftfahrzeug, bereitzustellen, mit dem sowohl eine direkte, als auch gleichzeitig eine indirekte Ambientebeleuchtung realisiert werden kann, wobei die direkte und die indirekte Ambientebeleuchtung möglichst unabhängig voneinander gestaltbar sind.
Zu diesem Zweck weist das erfindungsgemäße Beleuchtungselement zumindest ein Lichtauskopplungselement und ein Reflexionselement auf. Lichtauskopplungselemente sind dem Fachmann aus dem Stand der Technik in vielfältigen Ausführungsvarianten bekannt. Das Lichtauskopplungselement ist dabei derart gestaltet, dass Licht im Wesentlichen in Richtung des Fahrzeuginnenraums abgestrahlt wird und vom Fahrzeuginsassen direkt wahrgenommen werden kann.
Neben dem in Richtung des Fahrzeuginnenraums abgestrahlten Licht wird auch ein Teil des Lichts des Lichtauskopplungselements im Wesentlichen parallel zu oder in Richtung der dem Fahrzeuginnenraum zugewandten Sichtseite des Innenausstattungsteils des Fahrzeugs abgestrahlt.
Erfindungsgemäß ist seitlich neben dem Lichtauskopplungselement ein Reflexionselement angeordnet, mit dem dieser Teil des Lichts wiederum in Richtung des Fahrzeuginnenraums umgelenkt werden kann, wodurch ein besonderer Lichteffekt erzielt wird und die üblicherweise vom Reflektionsgrad des als Dekorschicht auf dem Innenausstattungsteil vorgesehenen Dekormaterials abhängige indirekte Ambientebeleuchtung nun durch das erfindungsgemäß seitlich neben dem Lichtauskopplungselement angeordnete Reflexionselement gezielt gestaltet werden kann.
Durch die Formulierung „seitlich neben dem Lichtauskopplungselement angeordnet”, soll erfindungsgemäß verstanden werden, dass das Reflexionselement so neben dem Lichtauskopplungselement angeordnet ist, dass von diesem im Wesentlichen parallel zu oder in Richtung der Dekorschicht des Innenausstattungsteils des Fahrzeugs abgestrahltes Licht in wahrnehmbarem Ausmaß vom Reflexionselement in Richtung des Fahrzeuginnenraums umgelenkbar ist. Z. B. soll das Reflektionselement innerhalb des unmittelbar oder mittelbar vom Lichtauskopplungselement aufgespannten, wahrnehmbaren Lichtkegels angeordnet sein.
Das Reflexionselement kann dabei aus Kunststoff, Metall oder anderen geeigneten Materialien gebildet sein.
Wenn das Reflexionselement aus einem Kunststoff, vorzugsweise einem transparenten Kunststoff gebildet wird, kann das Lichtauskopplungselement integral und materialeinheitlich mit dem Reflexionselement ausgebildet und hergestellt werden, beispielsweise in einem Strangpress- oder Spritzgießverfahren.
Bei einer Ausgestaltung des Reflexionselements aus Metall sind die Reflexionsflächen bevorzugt zur Steigerung des Reflexionsgrades nachbearbeitet, beispielsweise zumindest teilweise poliert, beschichtet oder anderweitig strukturiert.
Das Lichtauskopplungselement kann aus einem transparenten oder transluzenten Kunststoff, beispielsweise als Strangpress- oder Spritzgussbauteil ausgebildet sein, in das eine Lichteinkopplung einer Lichtquelle erfolgt. Das Lichtauskopplungselement kann Strukturen oder Beschichtungen aufweisen, die eine Lichtauskopplung in Richtung des Fahrzeuginnenraums begünstigen.
Alternativ kann die Lichteinkopplung über mehrere am Lichtauskopplungselement angeordnete Lichtquellen, wie beispielsweise ein- oder mehrfarbige LEDs (z. B. RGB-LED) erfolgen. In einer weiteren alternativen Ausführungsvariante ist das Lichtauskopplungselement selbst als Lichtquelle ausgestaltet, beispielsweise als ein- oder mehrfarbige LED, OLED oder als elektrolumineszentes Bauteil.
Das Lichtauskopplungselement kann eine nahezu beliebige zwei oder dreidimensionale Geometrie aufweisen.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Lichtauskopplungselement linienförmig gestaltet. Dabei ist das Reflexionselement bevorzugt im Wesentlichen parallel zum linienförmigen Lichtauskopplungselement verlaufend angeordnet. Unter im Wesentlichen parallel verlaufend wird hier verstanden, dass die Längserstreckung des Lichtauskopplungselements und des Reflektionselements im Wesentlichen parallel angeordnet sind. Dabei kann sowohl das Lichtauskopplungselement als auch das Reflektionselement eine innere Struktur aufweisen, die um die Längserstreckung herum variieren kann, und beispielsweise aus einem schlangen- oder zickzackförmigen Verlauf, einem unterbrochenen Verlauf, einer Aneinanderreihung von Symbolen und Ähnlichem bestehen kann.
Unter im Wesentlichen parallel verlaufend soll auch verstanden werden, dass das Reflexionselement parallel zu einer Außenkante des Lichtauskopplungselements verläuft oder sich in einem kleinen Winkel zur Richtung einer Außenkante des Lichtauskopplungselements annähert oder entfernt.
Bevorzugt ist, dass das Lichtauskopplungselement auf, innerhalb oder im Randbereich benachbart zu einer Dekorschicht angeordnet ist.
Bei der Dekorschicht kann es sich um eine Schicht aus jeglichem üblicherweise im Fahrzeuginnenraum Verwendung findenden Material oder eine Kombination dieser Materialien handeln. Lediglich beispielhaft seien hier Leder- oder Kunstlederschichten, Faserschichten und Textilien aus synthetischen oder natürlichen Fasern, sowie Kunststoffschichten, wie beispielsweise Folien (transparent, transluzent, eingefärbt) oder Metall- oder metallisierte Schichten erwähnt. Natürlich kommen auch beliebige Kombinationen der zuvor genannten Materialien bzw. Schichten sowie weitere nicht genannte geeignete Materialien als Dekorschicht in Frage.
In einer bevorzugten Ausführungsvariante ist im Strahlengang zwischen dem vom Lichtauskopplungselement ausgekoppelten Licht und dem Reflexionselement ein Lichtmanipulationselement vorgesehen. Das Lichtmanipulationselement ist dabei derart gestaltet, dass die Richtung, die Menge und/oder die Eigenschaften des in das Lichtmanipulationselement eintretenden Lichts von diesem verändert werden, bevor das Licht auf das Reflexionselement auftrifft.
Das Lichtmanipulationselement kann dabei beispielsweise als optischer Filter ausgestaltet sein, der die Farbe, die Wellenlänge, die Polarisation oder die Richtung der einfallenden Lichtstrahlen beeinflusst. Das Lichtmanipulationselement kann aus jedwedem geeigneten Material bestehen und eine im Hinblick auf die gewünschte Manipulation geeignete Struktur oder Morphologie aufweisen. So kann das Lichtmanipulationselement beispielsweise Öffnungen aufweisen, durch welche die einfallenden Lichtstrahlen in ihrer Richtung gelenkt werden, beispielsweise auf ein oder mehrere Reflexionselemente, oder durch welche die Menge des in Richtung des Reflexionselements geleiteten Lichts reduziert wird. Lediglich beispielhaft seien an dieser Stelle poröse Materialien, wie offenzellige Schaumstrukturen aus Metallen, Gläsern oder Kunststoffen und Faserstrukturen aus künstlichen oder natürlichen Fasern erwähnt. Wobei die zuvor genannten offenzelligen Strukturen mit transparenten oder transluzenten Materialien, wie beispielsweise Polymeren, zumindest teilweise befüllt sein können.
Alternativ kann es sich bei dem Lichtmanipulationselement um einen Körper aus einem transparenten oder transluzenten Material handeln, der innerhalb des Materials angeordnete, beliebig gestaltete Formkörper oder Formteile mit lichtbeeinflussenden Eigenschaften aufweist. Die Formkörper oder Formteile können beispielsweise reflektierend, lichtabsorbierend oder aber ebenfalls transluzent aber im Vergleich zum umgebenden Material in einer anderen Farbe ausgestaltet sein. Bei den Formkörpern oder Formteilen kann es sich um in einem vorherigen Schritt gestaltete Strukturen handeln, die im Anschluss mit dem transparenten oder transluzenten Material umgeben werden, oder aber um eine Art Schüttgut, dass vor der endgültigen Ausformung des Lichtmanipulationselements dem transparenten oder transluzenten Material zu einem gewissen Anteil zugesetzt wird.
In einer bevorzugten Variante ist das Lichtmanipulationselement aus dem gleichen Material wie die Dekorschicht. In einer besonders bevorzugten Ausführungsvariante ist ein Teilbereich der Dekorschicht als Lichtmanipulationselement ausgebildet, beispielsweise durch einen in den Fahrzeuginnenraum ragenden Nahtstummel oder einen Randbereich einer Dekorschicht aus einem porösen Faserverbundwerkstoff oder eine Verpressung bzw. Prägung der Dekorschicht durch die Teilbereiche der Dekorschicht in den Strahlengang zwischen Lichtauskopplungselement und Reflexionselement positioniert werden.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsvariante ist das Lichtmanipulationselement unmittelbar am Lichtauskopplungselement angeordnet oder integral mit diesem ausgeführt. Dabei kann das Lichtmanipulationselement Licht streuende oder Licht reflektierende Partikel oder Strukturen aufweisen. Beispielsweise könnten Glas-(hohl)-kugeln oder Schaumstrukturen (zum Beispiel Metallschäume) oder aber Einkerbungen oder Ausbuchtungen in oder am Lichtauskopplungselement angeordnet sein, die eine vermehrte Abstrahlung von Licht parallel zu oder in Richtung der Dekorschicht des Innenausstattungsteils des Fahrzeugs bewirken oder aber die direkte Abstrahlung von Licht herabsetzen und gleichzeitig interessante Lichteffekte hervorrufen.
In einer alternativen Ausführungsvariante ist das Lichtmanipulationselement unmittelbar am Reflexionselement angeordnet oder integral mit diesem ausgeführt.
Das Lichtauskopplungselement, das Reflexionselement oder das Lichtmanipulationselement sind dabei bevorzugt innerhalb oder im Randbereich benachbart zu einer Dekorschicht des Innenausstattungsteils vorgesehen. Hierzu kann die Dekorschicht eine Ausnehmung oder Aussparung aufweisen in der das jeweilige Element angeordnet wird. Das Element kann alternativ aber auch im Randbereich eines Teilbereichs der Dekorschicht (wie beispielsweise zwischen zwei Zuschnitten die zur Bildung der Dekorschicht miteinander verbunden werden) angeordnet werden oder aber direkt auf die Dekorschicht aufgebracht, beispielsweise aufgedruckt (z. B. 3D-Druck), werden.
In einer bevorzugten Ausführungsvariante ragt das Lichtauskopplungselement geringfügig aus der von der Dekorschicht aufgespannten Ebene hervor. Unter geringfügig wird hier verstanden, dass lediglich ca. 20 der Querschnittsfläche des Lichtauskopplungselements aus der von der Dekorschicht aufgespannten Ebene hervorragen.
Dadurch, dass das Lichtauskopplungselement geringfügig aus der Dekorschicht hervorragt, kann der Anteil des Lichts, der parallel zu oder in Richtung der Dekorschicht des Innenausstattungsteils des Fahrzeugs abgestrahlt wird erhöht werden, so dass Anteile der Lichteffekte, die durch direkte und indirekte Beleuchtung erzielt werden, auf diese Weise einstellbar sind.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsvariante kann das Lichtauskopplungselement aus einer ersten Stellung, in der das Lichtauskopplungselement bündig mit der von der Dekorschicht aufgespannten Ebene vorliegt, in zumindest eine geringfügig hervorragende Stellung verbracht werden. Hierzu kann das Lichtauskopplungselement zumindest teilweise aus einem sogenannten Smart-Material bzw. intelligenten Material bestehen, das sich vorzugsweise beim Anlegen einer Temperatur oder Spannung an oder beim Einstrahlen von Licht in das Lichtauskopplungselement in seinen Eigenschaften gezielt ändert, zum Beispiel ausdehnt oder anderweitig verformt.
Vorteilhafterweise kann das Lichtauskopplungselement derart gesteuert werden, dass eine Abfolge von Positionen einstellbar ist, in denen das Lichtauskopplungselement oder bestimmte Abschnitte des Lichtauskopplungselements mehr oder weniger aus der Dekorschicht hervorragt/hervorragen. Hierdurch kann ein dynamischer Lichteffekt der direkten und der indirekten Ambientebeleuchtung erzielt werden, beispielsweise eine Wellenbewegung.
Bevorzugt weist das Reflexionselement zumindest eine Reflexionsfläche auf, mit der das aus dem Lichtauskopplungselement parallel zu oder in Richtung der Dekorschicht des Innenausstattungsteils des Fahrzeugs abgestrahlte Licht in Richtung des Fahrzeuginnenraums umgelenkt werden kann.
In einer bevorzugten Ausführungsvariante ist das Reflexionselement selbst als Reflexionsfläche ausgebildet. Beispielsweise kann die Reflexionsfläche aus Licht streuenden oder Licht reflektierenden Partikeln gebildet werden, die zumindest teilweise eingebettet in eine, vorzugsweise transparente oder transluzente, Polymerschicht (beispielsweise einem Haftvermittler) an der Oberfläche der Dekorschicht angeordnet werden. Natürlich sind alternativ auch andere Befestigungsverfahren, wie ein Vernähen, Vernieten, Verschweißen, etc. denkbar. Bei den Partikeln kann es sich beispielsweise um Pailletten, Perlen, Glas-(hohl)-kugeln oder Glas-, Mineral-(Kristall-, Edelstein-, Diamant-)- oder Kunststoffsplitter handeln. Alternativ kann die Reflexionsschicht auch aus einem auf die Dekorschicht, beispielsweise mit Hilfe eines aus dem Stand der Technik geläufigen Druckverfahrens, aufgebrachtes Material handeln, wobei zumindest die Oberfläche des Materials einen im Vergleich zur benachbarten Dekorschicht höheren Reflexionsgrad aufweist. Alternativ kann es sich bei dem Reflexionselement um ein band-, schnur- oder fadenartiges Material mit einem im Vergleich zur Dekorschicht höheren Reflexionsgrad handeln, das beispielsweise als Naht an der Dekorschicht befestigt werden kann oder als Profil, beispielsweise in Form eines Keders, an der Dekorschicht befestigt werden kann.
Von besonderem Vorteil ist es, wenn die Reflexionsfläche in einem Winkel geneigt zu der von der Dekorschicht aufgespannten Ebene angeordnet ist. Hierdurch kann eine größere Menge des vom Lichtauskopplungselement abgestrahlten Lichtes von der Reflexionsfläche in Richtung des Fahrzeuginnenraums umgelenkt werden.
Dabei kann die Reflexionsfläche konturiert oder strukturiert vorliegen. Beispielsweise können Teilflächen der Reflexionsfläche unterschiedliche Reflexionsgrade aufweisen oder die Reflexionsfläche selbst kann aus einer Mehrzahl von Teilflächen bestehen, die nach Art eines Facettenschliffs unterschiedlich orientiert sind. Auch kann die Reflexionsfläche vollständig oder in Teilbereichen konkav, konvex, bombiert oder anderweitig konturiert ausgestaltet sein.
Vorteilhafterweise ist die Reflexionsfläche mit einem Lichtmanipulationselement versehen, beispielsweise in Form einer Beschichtung. Ein derart angeordnetes Lichtmanipulationselement könnte ein Material oder eine Struktur aufweisen, die durch Interferenzbeugung der Lichtstrahlen abhängig vom Betrachtungswinkel zu einer Variation der vom Betrachter wahrnehmbaren Farbe führt.
Ausgesprochen vorteilhaft ist es, wenn die Reflexionsfläche von einer ersten Stellung in zumindest eine zweite Stellung verbracht werden kann, in der die Reflexionsfläche in einem Winkel geneigt zu der von der Dekorschicht aufgespannten Ebene angeordnet ist. Hierzu kann das Reflexionselement zumindest teilweise aus einem sogenannten Smart-Material bzw. intelligenten Material bestehen, das sich vorzugsweise beim Anlegen einer Temperatur oder Spannung an oder beim Einstrahlen von Licht in das Reflexionselement in seinen Eigenschaften gezielt ändert, zum Beispiel ausdehnt oder anderweitig verformt. Vorteilhafterweise kann die Reflexionsfläche derart gesteuert werden, dass eine Abfolge von Winkelstellungen einstellbar ist. Hierdurch kann ein dynamischer Lichteffekt der indirekten Ambientebeleuchtung erzielt werden, beispielsweise eine Wellenbewegung.
Bevorzugt ist, wenn der von der Reflexionsfläche und der von der Dekorschicht aufgespannten Ebene eingeschlossene Winkel weniger als 30° beträgt, besonders bevorzugt weniger als 15°. Hierdurch kann gewährleistet werden, dass die Reflexionsflächen nicht zu stark aus der Dekorschicht hervorragen.
In einer weiteren Ausführungsvariante ist das erfindungsgemäße Beleuchtungselement an einer als Sichtkante ausgebildeten Stirnseite eines Innenausstattungsteils mit einer Dekorschicht angeordnet.
Das Lichtauskopplungselement, das Lichtmanipulationselement und/oder das Reflexionselement können einzeln, in Gruppen oder gemeinsam mit einem transparenten oder transluzenten Material umgeben werden, beispielsweise beschichtet, vergossen oder mit einer transparenten oder transluzenten Abdeckkappe versehen werden. Dadurch kann sichergestellt werden, dass die von der erfindungsgemäßen Beleuchtung erzielten Beleuchtungseffekte nicht durch Verschmutzung, Abnutzung oder anderweitigen Alterungserscheinungen in ihrer Qualität gemindert werden.
In einer Ausführungsvariante der Erfindung sind das Lichtauskopplungselement und zumindest das Reflexionselement als ein gemeinsames Bauteil ausgebildet, indem die Elemente vor der Montage am Innenausstattungsteil des Fahrzeugs mittelbar oder unmittelbar miteinander verbunden, bevorzugt bereits bei ihrer Herstellung miteinander verbunden ausgeführt werden. Ein derartiges Bauteil kann besonders einfach in oder an einer Dekorschicht angeordnet werden. Beispielsweise kann die Dekorschicht Ausnehmungen, Ausschnitte oder Ausstanzungen aufweisen, in denen das Bauteil angeordnet wird. Das Bauteil kann alternativ aber auch zwischen oder oberhalb von zwei Zuschnitten die zur Bildung der Dekorschicht, vorzugsweise über das Bauteil, miteinander verbunden werden, oder aber an einer als Sichtkante ausgebildeten Stirnseite eines Innenausstattungsteils mit einer Dekorschicht angeordnet werden.
Bevorzugt sind zumindest ein Lichtauskopplungselement, zumindest ein Reflexionselement und zumindest ein zwischen diesen Elementen angeordnetes Lichtmanipulationselement als ein gemeinsames Bauteil ausgebildet.
In einer ganz besonders bevorzugten Ausführungsform verfügen die einzelnen zuvor genannten Elemente jeweils über einen, vorzugsweise identischen, Verbindungsbereich mit dem sie in beliebigen Kombinationen, abhängig von dem zu erzielenden Lichteffekt, in Art eines Stecksystems miteinander verbunden werden können.
Vorteilhaft ist es, wenn die Reflexionsflächen des Reflexionselements beabstandet zum Lichtauskopplungselement angeordnet werden. So können zwischen dem Lichtauskopplungselement und den Reflexionsflächen Lichtleitstege angeordnet werden, mit denen das aus dem Lichtauskopplungselement parallel zu oder in Richtung der Dekorschicht des Innenausstattungsteils abgestrahlte Licht den Reflexionsflächen zugeführt wird.
In einer vorteilhaften Ausführungsvariante sind die Lichtleitstege hinter der Dekorschicht angeordnet. Besonders vorteilhaft können die Lichtleitstege in rückseitig in der Dekorschicht vorgesehenen Einkerbungen, Gräben oder Kanälen angeordnet werden.
In einer alternativen Ausführungsvariante sind die Lichtleitstege innerhalb oder auf der Dekorschicht angeordnet. Hierfür können in der Dekorschicht wiederum sichtseitig Einkerbungen, Gräben oder Kanäle zur zumindest teilweisen Aufnahme der Lichtleitstege vorgesehen werden. Zusätzlich zu den Lichtleitstegen kann in den, für die Aufnahme der Lichtleitstege vorgesehenen Bereichen ein zusätzliches Material, beispielsweise ein zusätzliches Dekormaterial, angeordnet werden. Dies ermöglicht eine weitere Gestaltungsoption eines erfindungsgemäßen Beleuchtungselements.
Alternativ können innerhalb der Dekorschicht Bohrungen vorgesehen sein in denen die Lichtleitstege, beispielsweise in Form von optischen Fasern, angeordnet werden.
Unabhängig von der Positionierung der Lichtstege, können diese bevorzugt zumindest teilweise als Lichtmanipulationselemente ausgebildet werden oder dazu dienen bestimmte Bereiche des Reflexionselements zur Erzielung eines Effekts gezielt zu beleuchten.
Ein weiterer Vorteil einer beabstandeten Anordnung des Lichtauskopplungselements von den Reflexionsflächen des Reflexionselements ist, dass die zwischen diesen Elementen angeordnete (bestrahlte) Dekorschicht bei der Gestaltung von Lichteffekten zusätzlich herangezogen werden kann. So könnte in einer bevorzugten Ausführungsform der Bereich der Dekorschicht, der zwischen dem Lichtauskopplungselement und den Reflexionsflächen angeordnet ist, zumindest bereichsweise als Lichtmanipulationselement gestaltet oder mit einem Lichtmanipulationselement versehen werden.
Unabhängig von der Materialwahl kann bei einer beabstandeten Anordnung der Reflexionsflächen des Reflexionselements vom Lichtauskopplungselement der dazwischen liegende Verbindungsbereich vorteilhaft zusätzlich zur Festlegung des Bauteils relativ zur Dekorschicht, beispielsweise über einen Haftvermittler, genutzt werden. Wenn beidseitig im Wesentlichen parallel zum Lichtauskopplungselement verlaufende Reflexionselemente vorgesehen sind, kann über die Verbindungsbereiche auch eine Verbindung von zwei Zuschnitten der Dekorschicht auf einfache Art und Weise realisiert werden.
Die Erfindung umfasst jedwede beliebige Anordnung und Anzahl von Lichtauskopplungselementen und Reflexionselementen zur Darstellung eines Beleuchtungselements für eine Ambientebeleuchtung mit der sowohl eine direkte, als auch eine indirekte Ambientebeleuchtung realisiert werden kann, sowie optional zwischen diesen Elementen angeordnete Lichtmanipulationselemente.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1a ist eine erste schematische Querschnittsansicht eines erfindungsgemäßen Beleuchtungselements.
1b ist eine schematische Querschnittsansicht einer alternativen Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Beleuchtungselements.
2–5 sind schematische Darstellungen weiterer alternativer Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Beleuchtungselements.
6 zeigt in einer schematischen Schnittansicht eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Beleuchtungselements in Form eines Stecksystems.
7 zeigt in einer schematischen Schnittansicht eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Beleuchtungselements, angeordnet an einer als Sichtkante ausgebildeten Stirnseite der Dekorschicht 11.
8a–8e sind schematische Darstellungen von weiteren Gestaltungsmöglichkeiten für das erfindungsgemäße Beleuchtungselement.
WEGE ZUR AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG
Das in 1a dargestellte Beleuchtungselement 2 besteht aus einem Lichtauskopplungselement 20 in Form einer optischen Faser, die einen Durchmesser aufweist, der größer als die Schichtdicke des Innenausstattungsteils 10 eines Fahrzeugs ist. Ein Teilumfang des Lichtauskopplungselements 20 ragt sichtseitig, dass heißt auf der dem Fahrzeuginnenraum zugewandten Seite des Innenausstattungsteils 10 aus diesem heraus. Der Großteil des vom Lichtauskopplungselement 20 abgestrahlten Lichts wird direkt in Richtung des Fahrzeuginnenraums verlaufen. Ein gewisser Anteil des Lichts wird allerdings auch in Richtung oder im Wesentlichen parallel zu der Sichtseite des Innenausstattungsteils 10 abgestrahlt. Dieses Licht trifft bevorzugt auf das Reflexionselement 21. Das Reflexionselement besteht aus einem keilförmig auf das Innenausstattungsteil 10 aufgebrachten Material. Die am Reflexionselement 21 vorgesehene in Richtung des Lichtauskopplungselements 20 geneigte Reflexionsfläche 210 des Reflexionselements 21 lenkt die auftreffenden Lichtstrahlen in Richtung des Fahrzeuginnenraums um. Für den Betrachter ergeben sich durch diese Anordnung daher zwei benachbart angeordnete Lichtquellen, die unabhängig voneinander zur Erzielung von Lichteffekten gestaltet werden können.
1b unterscheidet sich von 1a durch die Anordnung und Ausführung des Reflexionselements 21 des erfindungsgemäßen Beleuchtungselements 2. Das Reflexionselement 21 ist in dieser Ausführungsform ein in das Innenausstattungsteil 10 eingelassener länglicher Körper aus einem transparenten Material das reflektierende Partikel 210', beispielsweise Kristallsplitter, umhüllt. Das vom Lichtauskopplungselement 20 im Wesentlichen parallel oder in Richtung des Innenausstattungsteils 10 ausgekoppelte und auf das Reflexionselement 21 treffende Licht wird zum Teil an der Oberfläche des Reflexionselements 21 und zum Teil an den Oberflächen der innerhalb des Reflexionselements 21 angeordneten Partikel 210' reflektiert.
2 zeigt in einer schematischen Darstellung ein Innenausstattungsteil 10 bestehend aus einer Dekorschicht 11 und einer rückseitig an der Dekorschicht 11 angeordneten weiteren Stabilisierungsschicht 12 bei der es sich beispielsweise um eine Trägerschicht handeln kann. Die Dekorschicht 11 und die Stabilisierungsschicht 12 weisen eine Aufnahme auf in der das längliche Lichtauskopplungselement 20 eines erfindungsgemäßen Beleuchtungselements 2 teilweise aufgenommen werden kann. Ein Teilumfang des Lichtauskopplungselements 20 ragt aus der von der Dekorschicht 11 aufgespannten sichtseitigen Fläche hervor. Seitlich benachbart zum Lichtauskopplungselement 20 ist das Reflexionselement 21 angeordnet, das in dieser Ausführungsform aus einer in einem Druckverfahren auf die Dekorschicht aufgebrachten reflektierenden Schicht besteht, deren Sichtseite die Reflexionsfläche 210 bildet und zur Umlenkung von in Richtung der Dekorschicht 11 ausgestrahlten Lichts des Lichtauskopplungselements 20 in Richtung des Fahrzeuginnenraums vorgesehen ist.
Bei der in 3 dargestellten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Beleuchtungselements 2, ist das linienförmige Lichtauskopplungselement 20 integral mit zwei gegenüberliegend jeweils seitlich vom Lichtauskopplungselement 20 angeordneten Reflexionselementen 21 in einem Bauteil ausgeführt. Zusätzlich ist zwischen dem Lichtauskopplungselement 20 und einem der Reflexionselemente 21 ein ebenfalls integral mit den beiden zuvor genannten Elementen ausgeführtes Lichtmanipulationselement 23 vorgesehen. Das vom Lichtauskopplungselement 20 im Wesentlichen parallel zur oder in Richtung der Dekorschicht 11 ausgestrahlte Licht wird über Lichtleitstege 22 den Reflexionselementen 21 zugeführt, wobei in einem der Lichtleitstege 22 das zuvor bereits erwähnte Lichtmanipulationselement 23 angeordnet ist. Das Lichtmanipulationselement 23 besteht in dieser Ausführungsform aus einem im Vergleich zum restlichen Bauteil unterschiedlich eingefärbten Bereich. Hierdurch ändert sich die Farbe des durch das Lichtmanipulationselement 23 hindurch tretenden Lichts. In der Folge wird daher ein andersfarbiges Licht über das zum Lichtmanipulationselement 23 benachbarte Reflexionselement 21 in Richtung des Fahrzeuginnenraums abgestrahlt.
Das Lichtauskopplungselement 20 und die Reflexionselemente 21 sind in Ausnehmungen der Dekorschicht 11 angeordnet und schließen sichtseitig bündig mit der Dekorschicht 11 ab. Die Reflexionselemente 21 weisen rückseitig jeweils eine in Richtung des Lichtauskopplungselements 20 geneigte Reflexionsfläche 210 auf, die die Lichtumlenkung in den Fahrzeuginnenraum bewirken.
Zur Montage des Beleuchtungselements 2 an der Dekorschicht 11 kann das Beleuchtungselement 2 in den entsprechend ausgestanzten Ausnehmungen der Dekorschicht 11 angeordnet werden und über die an den Lichtleitstegen 22 vorgesehen Verbindungsbereiche 220 mit der Dekorschicht verbunden werden. Die Verbindungsbereiche 220 können hierzu im Vorfeld mit einer aktivierbaren Haftvermittlerschicht versehen werden.
4 zeigt einen ähnlichen Aufbau eines erfindungsgemäßen Beleuchtungselements 2 wie 1a mit dem Unterschied, das es sich bei dem Reflexionselement 21 um ein vorgefertigtes, keilförmiges Profilbauteil handelt, welches seitlich neben dem Lichtauskopplungselement 20 auf der Dekorschicht 11 angeordnet und befestigt wird. Durch die geneigt zum Lichtauskopplungselement 20 angeordnete Reflexionsfläche 210 des Reflexionselements 21 wird im Wesentlichen parallel oder in Richtung der Dekorschicht vom Lichtauskopplungselement 20 ausgestrahltes Licht in Richtung des Fahrzeuginnenraums umgelenkt.
Eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Beleuchtungselements 2 ist in 5 dargestellt. Diese Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass das Lichtauskopplungselement 20, die Reflexionselemente 21 und zwischen dem Lichtauskopplungselement 20 und den Reflexionselementen 21 angeordnete Lichtmanipulationselemente 23 auf einem plattenförmigen Montageelement 25 vormontiert, beispielsweise verrastet oder verklebt, sind. Zusätzlich weist die Montageplatte 25 mehrere Verbindungsbereiche 220 zur Verbindung mit den Dekorschichten 11, 11' und 11'' auf. Dabei weist die Dekorschicht 11' mehrere Ausnehmungen auf, in denen jeweils ein transparentes Material zur Ausbildung mehrerer Lichtleitstege 22 angeordnet ist. Bei der Dekorschicht 11'' handelt es sich um mehrere Teilzuschnitte, die jeweils zwischen zwei Lichtmanipulationselementen 23 angeordnet sind. Dabei weisen die Dekorschichten 11' und 11'' andere Farben als die Dekorschichten 11 auf. Das benachbart zur Dekorfläche 11' angeordnete Reflexionselement 21 weist einen Scharnierbereich 211 auf, um den dessen Reflexionsfläche 210 verschwenkt werden kann. Die Verschwenkung wird durch ein im Scharnierbereich 211, beispielsweise im Bereich der Einkopplung der Lichtleitstege 22 in den Scharnierbereich 211, angeordnetes photomechanisches Material hervorgerufen. Dadurch kann gewährleistet werden, dass die Reflexionsfläche 210 nur im Betriebsfall, dass heißt wenn Licht aus dem Lichtauskopplungselement 20 über die Lichtleitstege 22 in den Scharnierbereich 211 eingekoppelt wird, aus der von den Dekorflächen 11 und 11' aufgespannten Ebene geneigt in Richtung des Lichtauskopplungselements 20 hervorsteht.
6 zeigt eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Beleuchtungselements 2. Die Dekorschichten 11, 11' weisen mehrere Durchbrüche auf, in denen ein Lichtauskopplungselement 20, ein erstes Reflexionselement 21, ein zwischen diesen angeordnetes Lichtmanipulationselement 23, sowie diese umgebende Halteelemente 24 angeordnet sind. An den Halteelementen 24 ist eine transparente Schutzabdeckung 240 in Form einer im Querschnitt bogenförmigen Kappe angeordnet. Das Lichtmanipulationselement 23 weist einen oberen Durchbruch 230 und einen unteren Durchbruch 230' auf. Dabei wird das in den oberen Durchbruch 230 einkoppelnde, vom Lichtauskopplungselement 20 ausgestrahlte, Licht gezielt in Richtung einer am ersten Reflexionselement 21 angeordneten rinnenförmigen Reflexionsfläche 210 umgelenkt. Das in den unteren Durchbruch 230' einkoppelnde Licht wird in Richtung eines auf der Dekorschicht 11' angeordnetes zweites Reflexionselement 21' gezielt gelenkt, wobei das zweite Reflexionselement 21' Streupartikel aufweist, die das Licht in Richtung des Fahrzeuginnenraums umlenken. Die beiden Halteelemente 24, das Lichtauskopplungselement 20, das erste Reflexionselement 21 und das Lichtmanipulationselement 23 sind jeweils auf einem Montageelement 25.0–25.4 angeordnet. Die Montageelemente 25.0–25.4 weisen dabei korrespondierende, identische Verbindungsbereiche auf und können durch einfaches Stecken miteinander verbunden werden. Dabei kann durch die identische Ausgestaltung der Verbindungsbereiche neben der dargestellten Konfiguration auch eine beliebige andere Anordnung bzw. Kombination von Lichtauskopplungselementen 20, Reflexionselementen 21, Lichtmanipulationselementen 23 und Halteelementen 24 dargestellt werden. Gleichzeitig können die einzelnen Elemente vorab produziert und bevorratet und im Anschluss kommissioniert und zu den gewünschten Modulen vormontiert werden, bevor diese in oder an einer Dekorschicht 11 eines Innenausstattungsteils 10 eines Fahrzeugs angeordnet werden.
Die in 7 schematisch dargestellte Ausführungsform zeigt ein Innenausstattungsteil 10 das aus einer Dekorschicht 11, einem flächigen, schichtartigen Lichtauskopplungselement 20, einer Funktionsschicht 13 und einer Stabilisierungsschicht 12 besteht. Im Randbereich des Innenausstattungsteils 10 liegen die Kanten des Lichtauskopplungselements 20 frei und über diese Kanten kann Licht beispielsweise in Richtung des Fahrzeuginnenraums abgestrahlt werden. An einem Randbereich trifft ein Teil des nicht in Richtung des Fahrzeuginnenraums abgestrahlten Lichts auf ein beispielsweise an der Stabilisierungsschicht 12 angeordnetes Reflexionselement 21. Das Reflexionselement 21 weist eine Reflexionsfläche 210 auf, die so gestaltet ist, dass auftreffendes Licht ebenfalls in Richtung des Fahrzeuginnenraums umgelenkt wird. Der Randbereich des Innenausstattungsteils 10 und zumindest teilweise das Reflexionselement 21 sind mit einer transparenten Schutzabdeckung 240, beispielsweise durch Umgießen mit einem geeigneten Polymer, versehen.
In einem anderen Randbereich ist eine alternative Ausführungsvariante dargestellt, bei der ein Teil des vom Lichtauskopplungselement 20 abgestrahlten Lichtes in ein beispielsweise an der Funktionsschicht 13 angeordnetes Lichtmanipulationselement 23 eingekoppelt wird, wobei die Farbgebung des Lichts vom Lichtmanipulationselement 23 beeinflusst wird. Bei der Funktionsschicht handelt es sich bei diesem Ausführungsbeispiel um eine Haptikschicht in Form eines Abstandsgewirkes, wobei der Randbereich des Abstandsgewirkes zur Bildung des Lichtmanipulationselements 23 eingefärbt ist. Das nun andersfarbige Licht trifft auf ein Reflexionselement 21' und wird an der darauf angeordneten Reflexionsfläche 210' in Richtung des Fahrzeuginnenraums reflektiert.
8a bis 8e zeigen schematisch in Draufsichten weitere Anordnungen der einzelnen das erfindungsgemäße Beleuchtungselement bildenden Elemente. Dabei zeigt 8a ein linienförmiges Lichtauskopplungselement 20, wobei auf einer Seite mehrere Reflexionselemente 21 in Form einer unterbrochenen Linie parallel zum Lichtauskopplungselement 20 und auf der anderen Seite die Reflexionselemente 21 zwei versetzt angeordnete unterbrochene Linien bilden.
8b zeigt eine Anordnung bei der seitlich neben einem geraden linienförmigen Lichtauskopplungselement 20 einerseits ein wellenförmiges Reflexionselement 21 und andererseits mehrere in einer Linie parallel zum Lichtauskopplungselement 20 verlaufende Reflexionselemente 21 in Form von Halbbögen vorgesehen sind.
8c zeigt dahingegen mehrere in Form einer unterbrochenen Linie ausgeführte Lichtauskopplungselemente 20 mit seitlich daneben angeordneten punktförmigen Reflexionselementen 21, die wiederum in zwei parallelen Linien orientiert sind.
8d zeigt ein wellenförmiges Lichtauskopplungselement 20 und seitlich und parallel dazu angeordnete Reflexionselemente 21 in Form von Halbbögen.
8e zeigt ein in der Draufsicht kreisförmiges Lichtauskopplungselement 20 und konzentrisch dazu angeordnet vier Reflexionsflächen 21 in Form von Bogenelementen, wobei zusätzlich zwei in der Draufsicht rechteckige Lichtmanipulationselemente 23 zwischen gegenüberliegenden Reflexionselementen 21 und dem Lichtauskopplungselement 20 vorgesehen sind.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

EP 988179 B1 [0003]
DE 102008054563 A1 [0004]

Claims

Beleuchtungselement (2) zur Anordnung in oder an einem Innenausstattungsteil (10) eines Fahrzeugs, aufweisend ein Lichtauskopplungselement (20), dadurch gekennzeichnet, dass seitlich neben dem Lichtauskopplungselement (20) ein Reflexionselement (21, 21') angeordnet ist.
Beleuchtungselement (2) nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass das Lichtauskopplungselement (20) als linienförmiges Lichtauskopplungselement (20) ausgestaltet ist.
Beleuchtungselement (2) nach Anspruch 2 dadurch gekennzeichnet, dass das Reflexionselement (21, 21') im Wesentlichen parallel zum linienförmigen Lichtauskopplungselement (20) angeordnet ist.
Beleuchtungselement (1) nach einem der vorherigen Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass das Lichtauskopplungselement (20) in, an oder auf einer Dekorschicht (11, 11', 11'') des Innenausstattungsteils (10) angeordnet ist.
Beleuchtungselement (2) nach Anspruch 4 dadurch gekennzeichnet, dass das Lichtauskopplungselement (20) geringfügig aus der von der Dekorschicht (11, 11', 11'') sichtseitig aufgespannten Ebene hervorragt oder in eine geringfügig hervorragende Stellung verbracht werden kann.
Beleuchtungselement (2) nach einem der vorherigen Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass im Strahlengang zwischen dem Lichtauskopplungselement (20) und Reflexionselement (21, 21') ein Lichtmanipulationselement (23) angeordnet ist.
Beleuchtungselement (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass das Reflexionselement (21, 21') zumindest eine Reflexionsfläche (210, 210;) aufweist oder als Reflexionsfläche (210, 210') ausgebildet ist.
Beleuchtungselement (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die Reflexionsfläche (210, 210') in einem Winkel geneigt zu der von dem Innenausstattungsteil, bevorzugt dessen Dekorschicht (11, 11', 11'') aufgespannten Ebene angeordnet ist oder angeordnet werden kann.
Beleuchtungselement (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Lichtauskopplungselement (20) und das Reflexionselement (21, 21') mittelbar oder unmittelbar miteinander verbunden als ein Bauteil ausgestaltet sind.
Beleuchtungselement (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Reflexionselement (21, 21'') und/oder die Reflexionsflächen (210, 210') beabstandet vom Lichtauskopplungselement (20) angeordnet ist/sind.
Beleuchtungselement (2) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Reflexionselement (21, 21') und dem Lichtauskopplungselement (20) ein Verbindungsbereich (22) ausgebildet ist, insbesondere zur Verbindung mit dem Material der Dekorschicht (11, 11', 11'').
Innenausstattungsteil (10) für ein Fahrzeug mit einem Beleuchtungselement nach einem der vorstehenden Ansprüche.