DE102013101021B4

DE102013101021B4 - Vorrichtung zur Lichtstreuung für Fahrzeuge mit einem Gewebe in Form einer Gewebekugel oder eines Gewebeknäuels

Info

Publication number: DE102013101021B4
Application number: DE102013101021.0A
Authority: DE
Inventors: Martin Mügge
Original assignee: Hella GmbH and Co KGaA
Current assignee: Hella GmbH and Co KGaA
Priority date: 2013-02-01
Filing date: 2013-02-01
Publication date: 2022-03-03
Anticipated expiration: 2033-02-02
Also published as: CN103982860B; US20150003090A1; CN103982860A; DE102013101021A1

Abstract

Vorrichtung (1) zur Lichtstreuung für Fahrzeuge, aufweisend mindestens ein transluzentes Material und mindestens eine Lichteinheit zur Erzeugung einer Lichtfunktion, wobei das transluzente Material ein lichtstreuendes textiles Gewebe (2) ist, wobei das Gewebe (2) in der Vorrichtung angeordnet ist oder der Vorrichtung vorgelagert ist und ausgelegt ist, von dem von der Lichteinheit erzeugten Licht durchleuchtet zu werden, dadurch gekennzeichnet, dass das Gewebe (2) die Form einer Gewebekugel oder eines Gewebeknäuels aufweist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Lichtstreuung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Aus dem Stand der Technik sind Signalfunktionen und Lichtfunktionen in modernen Scheinwerfern, Heckleuchten und Innenleuchten und in Leuchten der Allgemeinbeleuchtung bekannt, die mit LED-Technik aufgebaut sind.
Aus der EP 0 650 010 A ist eine Beleuchtungsvorrichtung in Form einer länglichen Lampe mit einer Lichtquelle bekannt, die hauptsächlich für die Verwendung als Hintergrundbeleuchtung einer Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung eingesetzt wird. Nachteilig an der bekannten Beleuchtungsvorrichtung ist, dass eine komplexe Lichtstreuung nicht möglich ist.
Aus der DE 102 40 270 A1 ist ein Verkleidungselement für den Innenraum eines Fahrzeugs, insbesondere eines Kraftfahrzeugs bekannt. Das Verkleidungselement weist ein Basisteil auf, das auf seiner dem Fahrzeuginnenraum zugewandten, zur Abgabe von Licht geeigneten Flächenseite mit einer lichtdurchlässigen Deckschicht versehen ist. Dabei ist die Deckschicht elastisch-kompressibel ausgebildet. Nachteilig an dem bekannten Verkleidungselement ist jedoch, dass damit nur einfache optische Effekte erzielbar sind.
Aus der US 1 657 502 A ist ein Fahrzeugscheinwerfer bekannt. Der Scheinwerfer umfasst eine Lichtquelle, eine Linse, durch die das von der Lichtquelle ausgehende Licht hindurchtritt, sowie ein aus Seide bestehendes Gewebe, durch das das aus der Linse austretende Licht hindurchtritt.
Aus der US 1 586 242 A ist ein Signallicht bekannt. Das Signallicht umfasst eine Lichtquelle und ein Gewebe, durch das das aus der Lichtquelle austretende Licht hindurchtritt.
Aus der DE 10 2009 039 556 A1 sind Beleuchtungsvorrichtungen für den Innenraum eines Fahrzeugs bekannt. Eine Ausführungsform der Beleuchtungsvorrichtungen umfasst eine Lichtquelle, deren Licht durch eine Stoffbespannung in den Innenraum austritt.
Aus der US 2010 / 0 214 795 A1 sind Beleuchtungsvorrichtungen für den Innenraum eines Fahrzeugs bekannt. Eine Ausführungsform der Beleuchtungsvorrichtungen umfasst eine Lichtquelle, deren Licht durch eine Stoffbespannung in den Innenraum austritt.
Aus der DE 298 12 675 U1 sind Rolladen oder Sonnenschutzbehänge bekannt, bei denen hintereinander zwei Lagen eines Textilgewebes vorgesehen sind, durch die Licht hindurchtreten kann.
Eine Vorrichtung der eingangs genannten Art ist aus der GB 367 968 A bekannt. Die darin beschriebene Vorrichtung dient als Scheinwerfer eines Fahrzeugs. Die Vorrichtung umfasst eine Lichtquelle und ein transparentes oder transluzentes Material, durch das das Licht der Lichtquelle hindurchtritt. Als transparentes oder transluzentes Material wird ein Gewebe verwendet, das auf einen Halterahmen gespannt ist.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung anzugeben mit der eine komplexe Lichtstreuung erzielt werden kann.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es eine Vorrichtung anzugeben, die platzsparend, einfach und kostengünstig herzustellen ist und mit der eine Lichtfunktion generiert werden kann, die individuelle Muster, unterschiedliche Farbgestaltungen und auch dreidimensionale leuchtende Elemente erzeugt, so dass stilistische Elemente in Lichtfunktionen entstehen.
Diese Aufgaben werden durch eine Vorrichtung der eingangs genannten Art mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Gemäß Anspruch 1 ist vorgesehen, dass das Gewebe die Form einer Gewebekugel oder eines Gewebeknäuels aufweist.
Der besondere Vorteil der Erfindung besteht darin, dass eine Vorrichtung zur Lichtstreuung bereitgestellt wird, die ein Effekt- oder Leuchtgewebe aufweist, das als lichtstreuendes und zugleich als stilistisches Element eingesetzt werden kann.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist das Gewebe in unterschiedlichen Farbgestaltungen realisierbar, so dass eine Lichtfunktion, welche durch ein derartiges Gewebe abgedeckt ist, im Kalterscheinungsbild einen farbigen textilen Charakter erhält. Im Warmerscheinungsbild entsteht durch die Art des Gewebes (Struktur, Webrichtung, eingewebte Elemente) und die Gestaltung des optischen Systems hinter dem Gewebe eine Ausleuchtung bzw. ein Ausleuchtmuster mit einer Streuung des Lichts.
Es kann vorgesehen sein, dass das textile Gewebe eingewebte Elemente, bevorzugt metallische Fasern, aufweist.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung sind zur Ausleuchtung des Gewebes LED-Lichtquellen oder Glühlampen oder optische Systeme vorgesehen, wobei als optische Systeme Linsen oder Reflektoren verwendet werden, deren Lichtverteilung auf einen virtuellen Punkt zurückzuführen ist.
Neben den punktförmigen LED-Spots ist die Lichtstreuung durch linien- bzw. kurvenähnliche Streubereiche erzielbar, die ein individuelles Muster erzeugen. Weicht die Beobachtungsrichtung aus der direkten Frontansicht ab, so verlaufen die Ausleuchtkurven scheinbar gekrümmt, obwohl das Gewebe flächig vor den LED positioniert ist. Hierdurch wird dem Betrachter eine sich ständig wechselnde Ausleuchtungsansicht der Funktion geboten.
Gleichzeitig wird die punktförmige Lichtquelle sichtbar vergrößert, wodurch die leuchtende Signalfläche trotz Verwendung kleiner LED-Lichtquellen vergrößert ist und einem Betrachter ein auffälliges und großflächiges Erscheinungsbild liefert. Die besten Ausleuchteffekte werden mit punktförmigen Lichtquellen erreicht.
Mit Linsen oder Reflektoren, deren Lichtverteilung auf einen virtuellen Punkt zurückgeführt ist, sind die besten Ausleuchteffekt erreichbar.
Bei einer Linse mit divergenter Streuung liegt der virtuelle Brennpunkt der Lichtquelle hinter derselben.
Die Wahl und Ausführung des Optiksystems hinter dem Gewebe bestimmt also nicht nur die Lichtverteilung sondern im Zusammenspiel mit der Struktur des Gewebes auch die Ausleuchtung bzw. das für einen Betrachter sichtbare Ausleuchtmuster auf dem Gewebe.
Die LED-Anzahl und der LED-Typ sind für die jeweilige gewünschte Ausführung frei wählbar. Es können Standard-LED, High-Power-LED oder Mehrchip-LED eingesetzt werden. Auch mit Glühlampen, wie beispielsweise mit Miniaturglühlampen kann eine Lichtfunktion gestaltet werden.
Bevorzugt kann eine Glühlampe mit einem großen Reflektor verwendet werden, der Streuoptiken enthält, die das Licht jeweils konvergent reflektieren, so dass das reflektierte Licht jeder Optikfläche durch eine Öffnung in einer vor dem Reflektor liegenden Blende durchtritt. Auf dem vor der Blende positionierten Gewebe bilden sich dann eine entsprechende Vielzahl von Lichtpunkten und Streulinien ab analog zur Anzahl der Lichtöffnungen in der Blende.
Auch Lichtleiteroptiken können genutzt werden, um das Licht von LED aufzunehmen und hinter dem Gewebe abzustrahlen.
Ist der Funktionsraum hinter dem Gewebe mit dem dort positionierten optischen System oder die dazwischen angeordnete Blende dunkel gestaltet, kann Funktionsfläche erzeugt werden. Für ein farbiges Gewebe (blau, rot etc.) kann der optische Funktionsraum bzw. die Blende hinter dem Gewebe entsprechend eingefärbt sein.
Der Grundaufbau einer Lichtfunktion mit einem textilen Streugewebe besteht aus einem optischen System, dass auch nur eine Leiterplatte mit LED sein kann, einer optionalen Blende und dem vorgelagerten Gewebe, welches in einem Halteelement gefasst und gehalten ist.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung kann mindestens ein Halterahmen vorgesehen sein, um das textile Gewebe aufzunehmen. Der Halterahmen kann aus einem vorderen und hinteren Element bestehen, zwischen denen das Gewebe gehalten ist. Es kann alternativ auch nur ein Halteelement sein, auf das das Gewebe aufgebracht ist.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung kann der mindestens eine Halterahmen ausgelegt sein, das Gewebe oder auch unterschiedliche Gewebe zwei- oder mehrfach voreinander aufzunehmen, sodass sich eine überlagernde Lichtstreuung ergibt. Insbesondere wenn die Laufrichtungen der Gewebe dabei in unterschiedliche Richtungen orientiert sind, ergeben sich zusätzliche Lichtstreuungen.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung kann das Gewebe auf das Halteelement aufgeklebt oder mittels eines Klettverschlussprinzips befestigt oder durch Schrauben oder Nieten befestigt werden.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist ein dreidimensionaler Hohlraum mit einem Gewebeknäuel gefüllt, wobei dieser Bereich von einem dahinter liegenden Optiksystem beleuchtet wird. So wird eine komplexe Lichtstreuung erzielt und zugleich ein dreidimensionales leuchtendes Element.
Das Gewebe kann insbesondere planar vor dem Optiksystem oder den Lichtquellen angeordnet sein oder auch in gekrümmter Form (konkav oder konvex) bzw. unter einem Winkel zum Optiksystem verlaufen, so dass sich unterschiedliche Abstände der einzelnen Lichtquellen zum Gewebe ergeben.
Der Halterahmen kann auch als transparente, glasklare Scheibe ausgeführt sein, auf die flächig das Gewebe aufgebracht, beispielsweise überspritzt, ist.
Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Unteransprüchen.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert.
Es zeigen:

1 eine schematische Darstellung einer Anordnung eines textilen Gewebes zur Verwendung als lichtstreuendes Element zwischen zwei Halterahmen vor dem Zusammensetzen zu einer Einheit,
2 eine schematische Darstellung des textilen Gewebes aus 1 nach dem Zusammensetzen zu einer Einheit,
3 eine schematische Darstellung einer alternativen Anordnung eines textilen Gewebes zur Verwendung als lichtstreuendes Element zwischen zwei Halterahmenen vor dem Zusammensetzen zu einer Einheit,
4 eine schematische Darstellung des textilen Gewebes aus 3 nach dem Zusammensetzen zu einer Einheit,
5 eine schematische Darstellung einer weiteren alternativen Anordnung eines textilen Gewebes zur Verwendung als lichtstreuendes Element zwischen zwei Halterahmenen vor dem Zusammensetzen zu einer Einheit und
6 eine schematische Darstellung des textilen Gewebes aus 5 nach dem Zusammensetzen zu einer Einheit.

Ein textiles Gewebe zur Verwendung als lichtstreuendes Element kann vor oder in einem optischen System in eine Heckleuchte, einen Scheinwerfer oder Leuchten der Allgemeinbeleuchtung integriert werden.
In 1 ist eine schematische Darstellung einer Anordnung eines textilen Gewebes zur Verwendung als lichtstreuendes Element zwischen zwei Halterahmen vor dem Zusammensetzen zu einer Einheit dargestellt.
Neben dem textilen Gewebe 2 sind die zwei Halterahmen 3 und 4, sowie einem optischen System aus einer LED-Leiterplatte 5 in 1 abgebildet. Der erste Halterahmen 2 ist der Rahmen einer Beleuchtungsvorrichtung. Der zweite Halterahmen 4 ist ein zusätzlicher Abdeckrahmen. Das textile Gewebe 2 sowie die zwei Halterahmen 3 und 4 weisen jeweils eine konvexe Geometrie auf.
Das textile Gewebe 2 wird dann auf dem ersten Halterahmen 3 aufgelegt. Der zweite Halterahmen 4 wird dann auf das textile Gewebe 2 aufgelegt. Die LED-Leiterplatte 5 wird am ersten Halterahmen 3 angebracht.
Damit befindet sich das textile Gewebe 2 zwischen dem ersten Halterahmen 3 mit der LED-Leiterplatte 5 und dem zweiten Halterahmen 4.
In 2 ist eine schematische Darstellung des textilen Gewebes aus 1 nach dem Zusammensetzen zu einer Einheit dargestellt.
Das textile Gewebe 2 ist nach dem Zusammensetzen zwischen dem ersten Halterahmen 3 und dem zweiten Halterahmen 4 positioniert und befestigt. Das textile Gewebe 1 weist, wie die beiden Halterahmen 3 und 4 auch, eine konvexe Geometrie auf. Die einzelnen Komponenten bilden die Vorrichtung zur Lichtstreuung 1.
In 3 ist eine schematische Darstellung einer alternativen Anordnung eines textilen Gewebes zur Verwendung als lichtstreuendes Element zwischen zwei Halterahmen vor dem Zusammensetzen zu einer Einheit dargestellt.
Neben dem textilen Gewebe 2 sind die zwei Halterahmen 3 und 4, sowie eine LED-Leiterplatte 4 in 1 abgebildet. Der erste Halterahmen 3 ist der Rahmen einer Beleuchtungsvorrichtung. Der zweite Halterahmen ist ein zusätzlicher Abdeckrahmen 4. Das textile Gewebe 2 sowie die zwei Halterahmen 3 und 4 weisen jeweils eine konkave Geometrie auf.
Das textile Gewebe 2 wird dann auf das erste Halterahmen 3 aufgelegt. Das zweite Halterahmen 4 wird dann auf das textile Gewebe 2 aufgelegt. Die LED-Leiterplatte 5 wird am ersten Halterahmen 3 angebracht.
Damit befindet sich das textile Gewebe 2 zwischen dem ersten Halterahmen 2 mit der LED-Leiterplatte 5 und dem zweiten Halterahmen 4.
In 4 ist eine schematische Darstellung des textilen Gewebes aus 3 nach dem Zusammensetzen zu einer Einheit dargestellt.
Das textile Gewebe 2 ist nach dem Zusammensetzen zwischen dem ersten Halterahmen 3 und dem zweiten Halterahmen 4 positioniert und befestigt. Das textile Gewebe 2 weist, wie die beiden Halterahmen 3 und 4 auch, eine konkave Geometrie auf. Dabei ragt das Gewebe 2 an allen Seiten aus der Einheit heraus. Die einzelnen Komponenten bilden die Vorrichtung zur Lichtstreuung 1.
In 5 ist eine schematische Darstellung einer weiteren alternativen Anordnung eines textilen Gewebes zur Verwendung als lichtstreuendes Element zwischen zwei Halterahmen vor dem Zusammensetzen zu einer Einheit dargestellt.
Neben dem textilen Gewebe 2 sind die zwei Halterahmen 3 und 4, sowie eine LED-Leiterplatte 5 in 1 abgebildet. Der Aufbau aus 5 sieht einen zweiteiligen Rahmen bestehend aus zwei transparenten Halterahmen 3 und 4 vor. Beide Halterahmen 3 und 4 weisen jeweils einen mittig nach außen gewölbten Hohlraum 6a bzw. 6b auf.
Das textile Gewebe 2 sowie die zwei Halterahmen 3 und 4 weisen jeweils eine ebene/planare und ringförmige Geometrie der Kontaktflächen auf.
Das textile Gewebe 2 wird dann auf den ersten Halterahmen 3 aufgelegt. Der zweite Halterahmen 4 wird dann auf das textile Gewebe 2 aufgelegt. Die LED-Leiterplatte 5 liegt dabei hinter dem ersten Halterahmen 3 an.
Damit befindet sich das textile Gewebe 2 zwischen dem ersten Halterahmen 3 und dem zweiten Halterahmen 4.
Zwischen die beiden Hohlräume 6a und 6b kann dann zusätzlich noch ein Gewebe eingebracht werden, welches nicht flächig sondern als Gewebeknäuel oder Gewebekugel (zusammen geknautscht) ausgeführt ist.
In 6 ist eine schematische Darstellung des textilen Gewebes aus 5 nach dem Zusammensetzen zu einer Einheit dargestellt.
Das textile Gewebe 2 ist nach dem Zusammensetzen zwischen dem ersten Halterahmen 3 und dem zweiten Halterahmen 4 positioniert und befestigt. Die einzelnen Komponenten bilden die Vorrichtung zur Lichtstreuung 1.
Ist der dreidimensionale Hohlraum zusätzlich mit einem Gewebeknäuel bestückt und wird die Einheit von einem dahinter liegenden Optiksystem beleuchtet, so wird eine komplexe Lichtstreuung erzielt und zugleich ein dreidimensionales leuchtendes Element geschaffen.
Bezugszeichenliste

1: Vorrichtung zur Lichtstreuung
2: textiles Gewebe
3: erster Halterahmen
4: zweiter Halterahmen
5: optisches System
6a, 6b: Hohlraum

Claims

Vorrichtung (1) zur Lichtstreuung für Fahrzeuge, aufweisend mindestens ein transluzentes Material und mindestens eine Lichteinheit zur Erzeugung einer Lichtfunktion, wobei das transluzente Material ein lichtstreuendes textiles Gewebe (2) ist, wobei das Gewebe (2) in der Vorrichtung angeordnet ist oder der Vorrichtung vorgelagert ist und ausgelegt ist, von dem von der Lichteinheit erzeugten Licht durchleuchtet zu werden, dadurch gekennzeichnet, dass das Gewebe (2) die Form einer Gewebekugel oder eines Gewebeknäuels aufweist.
Vorrichtung (1) zur Lichtstreuung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das textile Gewebe (2) in unterschiedlichen Farbgestaltungen realisierbar ist.
Vorrichtung (1) zur Lichtstreuung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das textile Gewebe (2) eingewebte Elemente aufweist.
Vorrichtung (1) zur Lichtstreuung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass zur Ausleuchtung des textilen Gewebes (2) LED-Lichtquellen oder Glühlampen oder optische Systeme (5) vorgesehen sind, wobei als optische Systeme (5) Linsen oder Reflektoren verwendet werden, deren Lichtverteilung auf einen virtuellen Punkt zurückzuführen ist.
Vorrichtung (1) zur Lichtstreuung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Halterahmen (3, 4) vorgesehen ist, um das textile Gewebe (2) aufzunehmen.
Vorrichtung (1) zur Lichtstreuung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Halterahmen (3, 4) ausgelegt ist, das Gewebe (2) oder auch unterschiedliche Gewebe (2) zwei- oder mehrfach voreinander aufzunehmen.
Vorrichtung (1) zur Lichtstreuung nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Gewebe (2) auf den mindestens einen Halterahmen (3, 4) aufgeklebt oder mittels Klettverschluss oder durch Schrauben und Nieten an dem mindestens einen Halterahmen (3, 4) befestigt ist.