DE102012005399A1

DE102012005399A1 - Beleuchtungseinrichtung, insbesondere Konturbeleuchtung für ein Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE102012005399A1
Application number: DE201210005399
Authority: DE
Inventors: Marcus Pfeil; Jürgen Maurer; Richard Mohos; Johannes Tovar
Original assignee: Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 2012-03-16
Filing date: 2012-03-16
Publication date: 2013-09-19
Also published as: US20130242588A1; CN103307530B; US9157592B2; EP2639107A3; EP2639107B1; CN103307530A; EP2639107A2

Abstract

Beleuchtungseinrichtung, insbesondere Konturbeleuchtung für ein Kraftfahrzeug, wobei durch ein Gehäuse (2) umfassend ein erstes und ein zweites Gehäuseteil (3, 4), die zwischen sich in einem Aufnahmeraum (7) einen Lichtleiter (8) bilden, und zwischen deren Rändern ein Streifen (15) aus einer für von dem Lichtleiter (8) emittiertes Licht transparenten Kunststofffolie randbündig angeordnet ist, wobei das emittierte Licht an einer Stirnseite (18) des Streifens (15) eingekoppelt und an der anderen Seite (19) ausgekoppelt wird.

Description

Die Erfindung betrifft eine Beleuchtungseinrichtung, insbesondere Konturbeleuchtung für ein Kraftfahrzeug.
Beleuchtungseinrichtungen sind in unterschiedlichster Art und Form bekannt. Sie dienen einerseits zur Raumbeleuchtung, andererseits aber mitunter auch zur Kenntlichmachung oder Hervorhebung bestimmter Gegenstände oder Objekte. Derartige Beleuchtungen werden häufig Konturbeleuchtungen genannt, da sie optisch die Form oder Kontur eines hervorzuhebenden Gegenstandes betonen. Solche Konturbeleuchtungen kommen sowohl bei Geräten oder Maschinen, aber beispielsweise auch in einem Kraftfahrzeug zum Einsatz. Insbesondere dort finden sie beispielsweise Anwendung bei Lautsprechern, Tastern und Bedienfelder, Cupholdern etc. Diese Beleuchtungseinrichtungen sind letztlich Leuchtstreifen, die bestimmte Konturen hervorheben bzw. betonen sollen. Üblicherweise sind solche Konturbeleuchtungen, also Linienbeleuchtungen, mittels eines Lichtleiters realisiert, der entlang der hervorzuhebenden Kontur verläuft. Dieser Lichtleiter ist entweder direkt einsehbar, oder hinter einer davor angeordneten Streuscheibe verbaut. In den Lichtleiter wird Licht an einer Stirnseite eingekoppelt, das Licht tritt seitlich längs des Lichtleiters aus, so dass letztlich ein linienförmiger Lichtstreifen sichtbar ist.
Um die Eigenschaften eines solchen Licht leitenden Elements wie beispielsweise eines Lichtleiters nicht negativ zu beeinflussen benötigt ein solches Element eine Mindestquerschnittsfläche von ca. 7 mm², wobei eine Höhe/Breite bzw. ein Durchmesser von 2,5 mm nicht unterschritten werden darf. Bei Streuscheiben sind die begrenzenden Parameter die Herstell- und Integrierbarkeit in den Bauraum. Heutige bekannte Konturbeleuchtungen weisen aus diesem Grund eine beachtliche Breite auf, d. h., dass der helle Lichtstreifen relativ breit ist, also üblicherweise ca. 2,5 mm oder mehr. Ein derart breiter Lichtstreifen ist jedoch in manchen Fällen nicht wünschenswert, sei es aus optischen Gründen, da beispielsweise das hervorzuhebende Bauteil relativ klein ist und ein derart breiter Lichtstreifen quasi überdimensioniert wäre, sei es aus baulichen Gründen, da sich mitunter ein derart breiter Lichtstreifen nicht immer integrieren lässt.
Der Erfindung liegt damit das Problem zugrunde, eine Beleuchtungseinrichtung, insbesondere in Form einer Konturbeleuchtung für ein Kraftfahrzeug, anzugeben, die es ermöglicht, einen sehr schmalen Lichtstreifen auszubilden.
Zur Lösung dieses Problems ist erfindungsgemäß bei einer Beleuchtungseinrichtung der eingangs genannten Art ein Gehäuse umfassend ein erstes und ein zweites Gehäuseteil vorgesehen, die zwischen sich in einem Aufnahmeraum einen Lichtleiter aufnehmen, wobei zwischen den Rändern der beiden Gehäuseteile ein Streifen aus einer für von dem Lichtleiter emittiertes Licht transparenten Kunststofffolie randbündig angeordnet ist, wobei das emittierte Licht an einer Stirnseite des Streifens eingekoppelt und an der anderen Seite ausgekoppelt wird.
Die erfindungsgemäße Beleuchtungseinrichtung weist ein zweiteiliges Gehäuse auf, das, da eine Linienbeleuchtung erzeugt werden soll, länglich ist und letztlich eine Form hat, die der abzubildenden Kontur respektive der Kontur, die von der erzeugten Lichtlinie umrahmt werden soll, entspricht. Das Gehäuse weist zum einen einen Aufnahmeraum auf, in dem ein Lichtleiter angeordnet wird, in welchen an einem Ende Licht eingekoppelt wird, das in an sich bekannter Weise seitlich emittiert wird. Dem Lichtleiter parallelgeordnet ist eine Kunststofffolie, die zwischen den Rändern der Gehäuseteile aufgenommen ist und dort bevorzugt randbündig abschließt. Die Kunststofffolie ist für das vom Lichtleiter emittierte Licht transparent. Da die Kunststofffolie parallel zum Lichtleiter verläuft, wird folglich vom Lichtleiter emittiertes Licht in die eine schmale Stirnseite des Kunststofffolienstreifens eingekoppelt. Das Licht tritt an der anderen schmalen Stirnseite des Folienstreifens wieder aus. Diese Stirnseite ist wie beschrieben randbündig zwischen den sehr schmalen Gehäuserändern aufgenommen. Diese schmale Stirnseite bildet folglich die einzige Lichtaustrittsfläche, die den Lichtstreifen definiert. Die Dicke der Kunststofffolie kann deutlich geringer gewählt werden als der Lichtleiterdurchmesser, so dass sich folglich ein wesentlich schmalerer Lichtstreifen erzeugen lässt. Mithin kann folglich eine sehr feine Konturbeleuchtung realisiert werden, die einerseits auch kleinere Strukturen optisch ansprechend hervorhebt, andererseits aber auch ohne Weiteres integriert werden kann, auch wenn wenig Bauraum zur Verfügung steht.
Die Dicke des Folienstreifens sollte bevorzugt kleiner 1 mm, insbesondere zwischen 0,3–0,5 mm liegen. Es ist durch Verwendung einer entsprechend dünnen Folie folglich möglich, Lichtstreifen zu erzeugen, die eine sehr geringe Breite von deutlich unter 1 mm besitzen, verglichen mit bisher bekannten Konturbeleuchtungen, bei denen die Lichtstreifenbreite 2 mm oder mehr beträgt.
Als Kunststofffolie wird bevorzugt eine PMMA-Folie verwendet, die hinreichend transparent ist.
Um die Möglichkeit zu geben, im Bedarfsfall auch ein farbiges Konturlicht zu emittieren, sieht eine zweckmäßige Weiterbildung der Erfindung vor, einen eingefärbten Kunststofffolienstreifen zu verwenden. Hiermit ist es ohne Weiteres möglich, beispielsweise eine rote, gelbe oder grüne Konturbeleuchtungslinie zu erzeugen, wenngleich weißes Licht als Ausgangslicht in den Lichtleiter eingekoppelt wird.
Für eine sichere Fixierung und Integration des Kunststofffolienstreifens im Gehäuse respektive zwischen den Gehäuseteilen weisen die beiden Gehäuseteile bevorzugt randseitige Auflageflächen auf, zwischen denen der Kunststofffolienstreifen aufgenommen ist. Diese Auflageflächen bieten folglich einen hinreichend großen Bereich für eine sichere und feste Folienfixierung. Sie schließen sich bevorzugt direkt an den Aufnahmeraum an, in dem der Lichtleiter aufgenommen ist, so dass die Möglichkeit besteht, die Kunststofffolie bis unmittelbar an respektive in Anlage an den Lichtleiter zu führen.
Zur Fixierung des Kunststofffolienstreifens zwischen den Rändern, insbesondere zwischen den Auflageflächen ist es denkbar, die Folie einzuklemmen, wenn die Gehäuseteile über geeignete Verbindungsmittel wie Rast- oder Klemmmechanismen etc. hinreichend fest miteinander verklemmt werden können. Denkbar ist es aber auch, die Folie zwischen den Rändern zu verkleben.
Zur einfachen Ausbildung des Aufnahmeraums sieht eine zweckmäßige Weiterbildung der Erfindung vor, dass der Aufnahmeraum querschnittlich rund ist, wobei eine halbrunde Eintiefung im ersten und eine halbrunde Eintiefung im zweiten Gehäuseteil vorgesehen ist, die sich in der Montagestellung zum Aufnahmeraum ergänzen.
Der Aufnahmeraum selbst kann zur Bildung einer Spiegelfläche abschnittsweise lackiert oder, insbesondere mit Aluminium, bedampft sein.
Um den Randbereich des Gehäuses, in dem die Lichtaustrittsstirnseite des Streifens mündet, möglichst schmal zu gestalten, so dass das Gehäuse insgesamt in diesem Bereich möglichst kleinformatig ist, sieht eine zweckmäßige Weiterbildung der Erfindung vor, dass ein oder beide Gehäuseteile randseitig gekröpft ausgebildet sind. Dies ermöglicht es, die Gehäuseteile, bevorzugt eben beide, im Randbereich äußerst schmal auszuführen, so dass sich dort eine Gesamtgehäusestärke einstellt, die im Bereich weniger Millimeter liegt, so dass das Gehäuse selbst bei Integration an dem konturmäßig hervorzuhebenden Gegenstand nicht auffällt. Dabei sollte die Länge des beidseits gekröpften Gehäuses wenigstens dem Dreifachen, insbesondere dem Vierfachen der Breite dieses Bereichs entsprechen, so dass sich folglich gehäuseseitig ein insgesamt sehr schmaler, länglicher Randbereich ergibt, der als solcher entsprechend konturseitig integriert werden kann.
Eine weitere besonders vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Stirnfläche des Gehäuses beidseits der Stirnseite des Streifens mit einer Beschichtung, insbesondere eine Metallbeschichtung oder einer Lackierung, und/oder einer Strukturierung versehen ist. Wie beschrieben ist die Stirnseite des Gehäuserandes, wo der Kunststofffolienstreifen randbündig endet, in der Montagestellung in der Regel ebenfalls sichtbar. Wird nun diese Stirnfläche entsprechend beschichtet, lackiert und/oder mit einer Strukturierung, beispielsweise einer Narbung oder dergleichen, versehen, so kann diesem Bereich eine besondere Optik verliehen werden, die auch dann sichtbar ist, wenn die Konturbeleuchtung nicht zugeschaltet ist. Beispielsweise kann hiermit eine Metalloptikeinfassung realisiert werden, die als solche sichtbar ist, und in welcher bei Bedarf zusätzlich der Lichtstreifen erzeugt werden kann.
Neben der Beleuchtungseinrichtung selbst betrifft die Erfindung ferner ein Kraftfahrzeug, umfassend wenigstens eine derartige Beleuchtungseinrichtung. Eine solche Beleuchtungseinrichtung kann wie beschrieben beispielsweise zur Konturumrahmung von Lautsprechern, Tastern, Bedienfeldern, Anzeigeflächen, Handgriffen, Armlehnen etc. verwendet werden. Selbstverständlich ist die Querschnittsgeometrie des Gehäuses insofern auf den jeweiligen Einsatzzweck abgestimmt. Das Gehäuse muss natürlich derart ausgeformt sein, dass es mit seinem wesentlichen Gehäusekörper letztlich dort integriert werden kann, wo die Konturbeleuchtung verbaut werden soll, zum anderen sind natürlich entsprechende Halte- oder Befestigungsmittel gehäuseseitig vorzusehen, die einen entsprechenden Verbau ermöglichen.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus dem im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispiel. Dabei zeigen:
1 eine Prinzipdarstellung einer erfindungsgemäßen Beleuchtungseinrichtung einer ersten Ausführungsform in Form einer Explosionsdarstellung,
2 die zusammengesetzte Beleuchtungseinrichtung aus 1, und
3 ein weiteres Ausführungsbeispiel für eine erfindungsgemäße Beleuchtungseinrichtung.
1 zeigt eine erfindungsgemäße Beleuchtungseinrichtung 1, die als Konturbeleuchtung für ein Kraftfahrzeug dient. Sie umfasst ein Gehäuse 2, bestehend aus einem ersten Gehäuseteil 3 und einem zweiten Gehäuseteil 4. Bei den Gehäuseteilen handelt es sich vorzugsweise um Kunststoffbauteile, die im Spritzgussverfahren hergestellt werden können. Da es sich hier lediglich um eine Prinzipdarstellung handelt, anhand welcher lediglich der grundsätzliche Aufbau einer erfindungsgemäßen Beleuchtungseinrichtung erläutert werden soll, ist es selbstverständlich, dass das Gehäuse in seiner Querschnittsform, was den Gehäusekörper als solchen angeht, letztlich beliebig ausgeführt sein kann. D. h., dass es nicht zwingend und auch nicht begrenzend ist, das Gehäuse zumindest im linksseitigen Bereich rechteckig auszuführen. Selbstverständlich sind unterschiedlichste Geometrien und Konfigurationen denkbar, auch können entsprechende Halte- und Befestigungsmittel angeformt sein etc.
Jedes Gehäuseteil 2, 3 weist eine halbrunde Eintiefung 5, 6 auf, die zusammengesetzt, siehe 2, einen Aufnahmeraum 7 bilden, in dem ein Lichtleiter 8 aufgenommen wird. Der Lichtleiter 8, der beispielsweise einen Durchmesser von 5 mm besitzt, ist querschnittlich wie dargestellt ebenfalls rund, so dass eine entsprechende formkomplementäre Geometrie gegeben ist.
Jede halbrunde Eintiefung 5, 6 ist mit einer Beschichtung 9, 10 versehen, beispielsweise einer Spiegelbeschichtung.
Weiterhin gehen die beiden Gehäuseteile 3, 4 in gekröpfter Form in jeweils einen Randbereich 11, 12 über, der sehr schmal ist und letztlich linienförmig verläuft. Das gesamte Gehäuse 2 ist an sich ein längliches Bauteil, das in seiner Form letztlich der zu beleuchtenden Kontur entspricht.
Des Weiteren weist jedes Gehäuseteil 3, 4 randseitige Auflageflächen 13, 14 auf, die als Halteflächen für einen dazwischen aufzunehmenden Streifen 15 aus einer Kunststofffolie, vorzugsweise einer PMMA-Folie dienen. Zwischen diesen Auflageflächen 13, 14 wird, siehe 2, der Streifen 15 fixiert, beispielsweise geklemmt oder daran verklebt.
Weiterhin sind im gezeigten Beispiel die Stirnseiten der Randabschnitte 11, 12 mit einer Beschichtung 16, 17, beispielsweise einer Metallbeschichtung aus Aluminium oder dergleichen, versehen, so dass sich randseitig eine Metalloptik ergibt.
2 zeigt die zusammengesetzte Beleuchtungseinrichtung 1. Die beiden Gehäuseteile 3, 4 sind zur Bildung des Gehäuses 2 zusammengesetzt und miteinander verbunden, beispielsweise durch nicht näher gezeigte Rastmittel oder dergleichen. Der Lichtleiter 8 ist in der Aufnahme 7 aufgenommen. Zu dieser Aufnahme 7 und damit zum Lichtleiter 8 hin geführt ist auch der Streifen 15, der mit seiner Stirnkante 18 unmittelbar benachbart zum Lichtleiter 8 liegt. Die zweite Stirnkante 19 schließt im Wesentliches randbündig im Bereich der Stirnflächen der Randabschnitte 11, 12 ab. Der Streifen 15 selbst ist sehr dünn, er ist bevorzugt zwischen 0,3–0,5 mm dick.
Wird nun Licht an einer Stirnseite des Lichtleiters 8 eingekoppelt, so läuft es einerseits durch den Lichtleiter, andererseits wird es seitlich ausgekoppelt. Das ausgekoppelte Licht wird in die Stirnseite 18 des Streifens 15 eingekoppelt, läuft durch den Streifen 15, der für das Licht transparent ist, und wird an der anderen Stirnseite 19 zum Raum hin ausgekoppelt. D. h., dass an der Stirnseite 19 ein sehr schmaler, nur eben 0,3–0,5 mm breiter Lichtstreifen sichtbar ist, verbunden beispielsweise mit der verliehenen Metalloptik über die Beschichtungen 16, 17.
Die Dicke der Konfiguration aus den beiden Randstreifen 11, 12 und des Streifens 15 ist ebenfalls sehr schmal, sie sollte bevorzugt im Bereich weniger Millimeter liegen, was ohne Weiteres möglich ist, nachdem bereits die Folie dünn ist und in Folge der Kröpfung der Gehäuseteile 3, 4 auch die Randabschnitte 11, 12 sehr schmal ausgeführt werden können.
3 zeigt lediglich exemplarisch eine weitere erfindungsgemäße Beleuchtungseinrichtung 1, die dem Grunde nach genauso aufgebaut ist wie die Beleuchtungseinrichtung 1 aus den 1 und 2. Anders ist hier lediglich exemplarisch die Geometrie des Gehäuses 2, das wiederum aus zwei Gehäuseteilen 3, 4 besteht, die hier jedoch einen im Wesentlichen runden Querschnitt besitzen. Vorgesehen ist wiederum ein Aufnahmeraum 7 für einen Lichtleiter 8, wie auch die beiden Randabschnitte 11, 12 entsprechende Auflageflächen aufweisen, zwischen denen wiederum ein für ausgekoppeltes Licht des Lichtleiters transparenter Kunststofffolienstreifen 15, vorzugsweise aus PMMA, aufgenommen ist. Die Dimensionierung der Randabschnitte 11, 12 kann beispielsweise derart sein, dass sich ein Verhältnis von Gesamtbreite (also beide Randabschnitte 11, 12 inklusive Folienstreifendicke) zur Breite von 1:4 oder 1:3 ergibt.
Wenngleich nicht näher dargestellt, kann auch hier der Aufnahmeraum 7 randseitig mit einer Spiegelfläche oder einer Lackierung belegt sein, wie auch die Stirnseiten der Randabschnitte 11, 12 mit einer entsprechenden Beschichtung oder Strukturierung oder dergleichen versehen sein kann.
Die Folie ist wie beschrieben aus einem für emittiertes Licht transparenten Kunststoff wie beispielsweise PMMA. Um nicht nur bei Verwendung weißes Licht abgebenden Lichtquelle eine weiße Lichtlinie emittierten zu können, sondern auch einen farbigen Lichtstreifen zu erzeugen, ist es denkbar, einen eisgefärbten Kunststofffolienstreifen 15 zu verwenden.

Claims

Beleuchtungseinrichtung, insbesondere Konturbeleuchtung für ein Kraftfahrzeug, dadurch gekennzeichnet, dass durch ein Gehäuse (2) umfassend ein erstes und ein zweites Gehäuseteil (3, 4), die zwischen sich in einem Aufnahmeraum (7) einen Lichtleiter (8) bilden, und zwischen deren Rändern ein Streifen (15) aus einer für von dem Lichtleiter (8) emittiertes Licht transparenten Kunststofffolie randbündig angeordnet ist, wobei das emittierte Licht an einer Stirnseite (18) des Streifens (15) eingekoppelt und an der anderen Seite (19) ausgekoppelt wird.
Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Folienstreifen (15) eine Dicke kleiner 1 mm, insbesondere zwischen 0,3–0,5 mm aufweist.
Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Folienstreifen (15) aus PMMA ist.
Beleuchtungseinrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Folienstreifen (15) eingefärbt ist.
Beleuchtungseinrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das beide Gehäuseteile (3, 4) randseitig Auflageflächen (13, 14) aufweisen, zwischen denen der Folienstreifen (15) aufgenommen ist.
Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass sich an die Auflageflächen (13, 14) der Aufnahmeraum (7) anschließt, in dem der Lichtleiter aufgenommen ist.
Beleuchtungseinrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Folienstreifen (15) zwischen den Rändern, insbesondere zwischen den Auflageflächen (13, 14) eingeklemmt oder verklebt ist.
Beleuchtungseinrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Aufnahmeraum (7) querschnittlich rund ist, wobei eine halbrunde Eintiefung (5) im ersten Gehäuseteil (3) und eine zweite halbrunde Eintiefung (6) im zweiten Gehäuseteil (4) vorgesehen sind, die sich in der Montagestellung zum Aufnahmeraum (7) ergänzen.
Beleuchtungseinrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Aufnahmeraum (7) zumindest abschnittsweise lackiert oder zur Bildung einer Spiegelfläche, insbesondere mit Aluminium, bedampft ist
Beleuchtungseinrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein oder beide Gehäuseteile (3, 4) randseitig gekröpft ausgebildet sind.
Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge des beidseits gekröpften Gehäuses (2) wenigstens dem dreifachen, insbesondere dem vierfachen der Breite dieses Bereichs entspricht.
Beleuchtungseinrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Stirnfläche des Gehäuses (2) beidseits der Stirnseite (19) des Folienstreifens (15) mit einer Beschichtung (16, 17), insbesondere einer Metallbeschichtung oder Lackierung, und/oder einer Strukturierung versehen ist.
Kraftfahrzeug, umfassend wenigstens eine Beleuchtungseinrichtung (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche.