-
Technisches Gebiet
-
Die Erfindung betrifft eine Lichtleiteranordnung, insbesondere für die Verwendung einer Innenraumleuchte von Kraftfahrzeugen.
-
Stand der Technik
-
Lichtleiteranordnungen sind im Stand der Technik vielfältig bekannt, siehe beispielsweise die
DE 10 2007 016 923 A1 oder die
DE 10 2011 076 621 A1 . Sie werden beispielsweise bei Kraftfahrzeugen für Scheinwerfer oder Heckleuchten verwendet, wo sie vielfältig eingesetzt werden, wie beispielsweise als Tagfahrlicht, Schlusslicht oder Bremslicht. Auch sind Lichtleiter im Kraftfahrzeuginnenraum bekannt, wo sie der Ambientebeleuchtung dienen oder als Leselicht eingesetzt werden.
-
Bei der Verwendung von runden, ringförmigen Lichtleitern besteht derzeit das Problem, dass die Lichteinkopplung in den runden ringförmigen Lichtleiter über senkrecht zu dem runden Lichtleiter angeordnete zweite Lichtleiter erfolgt, wobei in diesen zweiten Lichtleitern Umlenkdreiecke angeordnet sind, welche das Licht der zweiten Lichtleiter streuen und von vorn gegen die direkte Durchsicht zur Lichtquelle am Ende der zweiten Lichtleiter abschirmt. Dabei sind die Bereiche unterhalb bzw. vor den Umlenkdreiecken in Bezug auf die Leuchtdichte problematisch, weil diese Bereiche entweder zu dunkle oder zu helle Stellen aufweisen. Dies führt dazu, dass der Lichtleiter als ungleichmäßig ausgeleuchtet erscheint, was nicht erwünscht ist.
-
Auch sind ringförmige Lichtleiter durch die
EP 1 509 781 B1 bekannt, die als offene Ringe ausgebildet sind, bei welchem an den offenen Endbereichen eine LED-Lichtquelle angeordnet ist. Dies bewirkt jedoch, dass der ringförmige Lichtleiter nicht als durchgehender Ring erkennbar ist, was aus Designgründen zum Teil nicht erwünscht ist.
-
Die
DE 10 2007 057 941 A1 offenbart ebenso einen ringförmigen Lichtleiter, der ein in radialer Richtung abstehendes Einkoppelelement aufweist, an welchen eine Lichtquelle über eine Einkoppelfläche Licht in das Einkoppelelement und damit in den ringförmigen Lichtleiter einkoppelt. Bei den Anwendungen von ringförmigen Lichtleitern ist der radiale Bauraum oft nicht gegeben, so dass eine solche Lösung oft nicht in Frage kommt.
-
Darstellung der Erfindung, Aufgabe, Lösung, Vorteile
-
Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine Lichtleiteranordnung zu schaffen, welche kostengünstig ausgebildet ist und dennoch eine Verbesserte Ausleuchtung aufweist.
-
Die Lösung der Aufgabe wird mit den Merkmalen von Anspruch 1 erreicht.
-
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung betrifft eine Lichtleiteranordnung mit einem ersten ringförmigen Lichtleiter, mit zumindest einem zweiten Lichtleiter, wobei der zumindest eine zweite Lichtleiter mit dem ersten Lichtleiter verbunden ist, wobei der zweite Lichtleiter eine Richtungskomponente aufweist, die in Umfangsrichtung des ersten Lichtleiters weist und der zweite Lichtleiter eine zweite Richtungskomponente aufweist, die senkrecht zu der von dem ersten Lichtleiter aufgespannten Ebene steht. So entsteht eine spiralförmige Bahn in Umfangsrichtung bei gleichzeitiger Annäherung der Bahn in axialer Richtung an den ersten Lichtleiter. Dadurch kann über den zumindest einen zweiten Lichtleiter Licht mittels einer Lichtquelle an einer Endfläche des zweiten Lichtleiters eingespeist werden, das sich entlang des zweiten Lichtleiters ausbreitet und in den ringförmigen ersten Lichtleiter übergeht. Dieser erste ringförmige Lichtleiter weist zumindest eine ringförmige Oberfläche auf, die dem Lichtaustritt dient, um eine Beleuchtung zu realisieren. Durch die Gestaltung des zweiten Lichtleiters und seine Ausformung wird bewirkt, dass keine zu dunklen oder zu hellen Stellen auftreten, so dass der erste Lichtleiter auch nicht als ungleichmäßig ausgeleuchtet erscheint.
-
Bei einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel der Erfindung ist es zweckmäßig, wenn der zweite Lichtleiter einen ersten Endbereich und einen zweiten Endbereich aufweist, wobei der erste Endbereich mit dem ersten Lichtleiter verbunden ist oder in diesen übergeht und der zweite Endbereich senkrecht zu der von dem ersten Lichtleiter aufgespannten Ebene vor steht. Dadurch kann der zweite Lichtleiter das in ihn eingekoppelte Licht an den ringförmigen Lichtleiter weiterleiten und gleichzeitig bei geringem radialen Bauraum eine Lichteinleitung erzielen, die eine gleichförmige Ausleuchtung des ersten Lichtleiters bewirkt.
-
Auch ist es zweckmäßig, wenn der zweite Lichtleiter einen ersten Endbereich und einen zweiten Endbereich aufweist, wobei zwischen den ersten Endbereich und dem zweiten Endbereich des zweiten Lichtleiters oder zwischen dem zweiten Endbereich des zweiten Lichtleiters und dem ersten Lichtleiter ein Spalt vorgesehen ist, in welchen optional ein Blockierelement hinein ragt.
-
Dabei ist zweckmäßig, wenn der zweite Lichtleiter eine Höhe aufweist, welche sich ausgehend von dem zweiten Endbereich in Richtung auf den ersten Endbereich reduziert. So kann ein fließender Übergang vom zweiten Lichtleiter zum ersten Lichtleiter erfolgen.
-
Dabei ist es insbesondere vorteilhaft, wenn sich die Höhe im ersten Endbereich auf im Wesentlichen null reduziert. Damit geht der zweite Lichtleiter im Wesentlichen ohne Absatz in den ersten Lichtleiter über, was die gleichmäßige Ausleuchtung des ersten Lichtleiters bewirkt.
-
Auch ist es vorteilhaft, wenn sich der zweite Lichtleiter in einem vordefinierten Winkelbereich des ersten Lichtleiters erstreckt. Dadurch kann die Ausbreitung des Lichtleiters in Umfangsrichtung definiert werden, so dass die Lichteinkopplung vom zweiten Lichtleiter in den ersten Lichtleiter über einen definierten Winkelbereich erfolgen kann, was der gleichmäßigen Lichtverteilung förderlich ist.
-
Besonders vorteilhaft ist es, wenn sich bei N zweiten Lichtleitern die Erstreckung der zweiten Lichtleiter in einem vordefinierten Winkelbereich von etwa 350°/N oder geringer liegt, mit N = 1, 2, 3, 4, ... etc. Dadurch kann eine gleichmäßige Verteilung der Bereiche der Einkopplungen über den Ringbereich erfolgen. Dies fördert eine gleichmäßige Ausleuchtung des ersten ringförmigen Lichtleiters.
-
Dabei ist es vorteilhaft, wenn der Winkelabstand der zweiten Endbereiche der zweiten Lichtleiter etwa 360°/N beträgt, mit N = 1, 2, 3, 4, ... etc. Auch dies bewirkt eine gleichmäßige Ausleuchtung des ersten Lichtleiters.
-
Auch ist es zweckmäßig, wenn der Querschnitt des zweiten Lichtleiters eckig, viereckig, rechteckig, oval oder rund ist. Damit kann eine gute Reflektion zur Weiterleitung der Lichtstrahlen in den ringförmigen Lichtleiters gefördert werden.
-
Besonders bevorzugt ist es, wenn der erste Lichtleiter rund, oval oder eckig ausgebildet ist, wobei der erste Lichtleiter bevorzugt eben ausgebildet ist. Dadurch kann eine gute Beleuchtung durch den ringförmigen Lichtleiter erfolgen. Auch ist es besonders zweckmäßig, wenn der erste Lichtleiter eine Streuscheibe aufweist, welche auf der den zweiten Lichtleitern abgewandten Seite angeordnet ist. So kann der Bereich der Streuscheibe milchig ausgebildet sein, während der erste Lichtleiter aus einem klaren durchsichtigen Material besteht.
-
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind durch die nachfolgende Figurenbeschreibung und durch die Unteransprüche beschrieben.
-
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
-
Nachstehend wird die Erfindung auf der Grundlage zumindest eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
-
1 eine schematische Ansicht einer ringförmigen Lichtleiteranordnung nach dem Stand der Technik,
-
2 eine Anordnung einer ringförmigen Lichtleiteranordnung in einem Gehäuse einer Kraftfahrzeuginnenleuchte,
-
3 eine schematische perspektivische Ansicht einer ringförmigen Lichtleiteranordnung gemäß der Erfindung, und
-
4 eine weitere schematische Ansicht der ringförmigen Lichtleiteranordnung nach 3.
-
Bevorzugte Ausführung der Erfindung
-
Die 1 zeigt eine Lichtleiteranordnung 1 nach dem Stand der Technik, die einen ersten ringförmigen Lichtleiter 2 und zwei linear angeordnete zweite Lichtleiter 3 aufweist. Der Lichtleiter 2 ist ringförmig und rund ausgebildet und liegt in einer Ebene. Die Lichtleiter 3 ragen von diesem runden ringförmigen Lichtleiter 2 in senkrechter Richtung nach oben ab, wobei die zweiten Lichtleiter 3 senkrecht zur Ebene des ersten Lichtleiters 2 vorstehen. Am unteren Ende verbreitern sich die zweiten Lichtleiter 3 dreieckförmig, wobei zentral in den dreieckförmigen Endbereichen 5 dreieckige Prismen 6 angeordnet sind, welche das von oben entlang der zweiten Lichtleiter 3 kommende Licht in Richtung des ringförmigen ersten Lichtleiters 1 streuen. Dabei treten insbesondere direkt unterhalb bzw. benachbart zu den Prismen 6 Lichteffekte auf, die eine inhomogene Ausleuchtung des ringförmigen Lichtleiters bewirken.
-
Am oberen ebenen Ende 4 der zweiten Lichtleiter 3 sind ebene Einkoppelflächen 7 vorgesehen, an welchen Licht von LED-Lichtquellen 8 in die zweiten Lichtleiter eingekoppelt wird.
-
Die 2 zeigt eine Anordnung 10 einer ringförmigen Lichtleiteranordnung 11 in einem Gehäuse 12, insbesondere einer Kraftfahrzeuginnenleuchte. Dabei ist die Lichtleiteranordnung 11 derart angeordnet, dass lediglich der ringförmige Lichtleiter an seinem ebenen Endbereich von dem Gehäuse 12 freigegeben ist. Weiterhin ist an dem Gehäuse 12 ein Steckeranschluss 13 erkennbar, um die Lichtquellen der Lichtleiteranordnung 11 ansteuern und mit der Versorgungspannung versorgen zu können
-
Die 3 und 4 zeigen eine erfindungsgemäße Lichtleiteranordnung 20 mit einem ersten ringförmigen Lichtleiter 21 und mit zumindest einem zweiten Lichtleiter 22. Der erste Lichtleiter 21 ist dabei im Wesentlichen in einer Ebene liegend bzw. eine Ebene aufspannend ausgebildet. Er ist vorzugsweise rund oder oval oder auch mehreckig ausgebildet und ist bevorzugt als geschlossener Ring ausgebildet.
-
In den 3 und 4 sind zwei zweite Lichtleiter 22 vorgesehen, wobei auch nur ein zweiter Lichtleiter 22 oder mehr als zwei zweite Lichtleiter 22, wie insbesondere N zweite Lichtleiter mit N ,= 1, 2, 3, 4, 5 etc. vorgesehen sein können.
-
Der zumindest eine zweite Lichtleiter 22 oder die zweiten Lichtleiter 22 sind mit dem ersten Lichtleiter 21 verbunden ausgebildet. Dabei kann dies auch bedeuten, dass der erste Lichtleiter 21 mit dem oder mit den zweiten Lichtleitern 22 einteilig ausgebildet ist, wie insbesondere als Spritzgussteil hergestellt ist.
-
Der zweite Lichtleiter 22 ist derart gekrümmt oder spiralförmig ausgebildet, dass er von einer etwa senkrecht zur Ebene des ersten Lichtleiters 21 ausgerichteten Richtung ausgeht und in einem Bogen in die Ebene des ersten Lichtleiters 21 übergeht, wobei der zweite Lichtleiter 22 der Krümmung des ersten Lichtleiters in der Ebene folgt, wie insbesondere der Bahn des ersten Lichtleiters folgt. Der zweite Lichtleiter 22 weist dabei eine Richtungskomponente auf, die in Umfangsrichtung des ersten Lichtleiters weist und der zweite Lichtleiter 22 weist auch eine zweite Richtungskomponente auf, die senkrecht zu der von dem ersten Lichtleiter 21 aufgespannten Ebene steht. Damit wird der spiralförmige Verlauf definiert. Der zweite Lichtleiter 22 geht von einem senkrechten Verlauf durch einen etwa rechten Winkel in einen etwa horizontalen Verlauf mit abnehmender Höhe über, wobei der zweite Lichtleiter 22 dem Verlauf des ersten Lichtleiters 21 folgt, wobei er insbesondere dem Bogen des ersten Lichtleiters 21 folgt. Die Projektion des zweiten Lichtleiters 22 von oben auf den ersten Lichtleiter 21 liegt daher immer etwa auf dem ersten Lichtleiter 21.
-
Der zweite Lichtleiter 22 weist dabei einen ersten Endbereich 23 und einen zweiten Endbereich 24 auf, wobei der erste Endbereich 23 mit dem ersten Lichtleiter 21 verbunden ist oder in diesen übergeht und der zweite Endbereich 24 senkrecht zu der von dem ersten Lichtleiter 21 aufgespannten Ebene vor steht. Dadurch dient der zweite Endbereich der Einkopplung des Lichts einer Lichtquelle 28 in die Lichtleiteranordnung 20 über eine Einkoppelfläche 25, während der erste Endbereich 23 der Einkopplung des Lichts in den ersten Lichtleiter dient. Dabei ist zwischen dem zweiten Endbereich 24 und dem ersten Lichtleiter 21 ein Spalt 26 vorgesehen, welcher einen direkten Lichtdurchtritt zwischen der Einkoppelfläche 25 und dem ersten Lichtleiter verhindert. Dieser Spalt 26 ist einseitig offen und wird durch den Übergang zwischen dem ersten Lichtleiter 21 und dem zweiten Lichtleiter 22 begrenzt. Der Spalt 26 ist daher bevorzugt zungenartig ausgebildet. Er kann jedoch auch anderweitig ausgebildet sein.
-
In den Spalt 26 ragt optional und vorteilhaft ein Blockierelement 30 hinein, welches einen Übergang bzw. eine Einkopplung von Licht über den Spalt 26 von dem zweiten Endbereich 24 hin zum ersten Lichtleiter 21 verhindert. Dazu ist das Blockierelement 30 bevorzugt als Reflektor, Blende und/oder Gehäuse ausgebildet. Dabei ist das Blockierelement 30 bevorzugt lichtundurchlässig und gegebenenfalls sogar reflektierend ausgebildet. Dazu kann es beschichtet sein, weiß gespritzt oder gefärbt sein, verchromt sein bedampft sein etc. Dadurch wird das aus dem zweiten Endbereich 24 des zweiten Lichtleiters 22 austretende Licht wieder in diesen zweiten Lichtleiter 22 zurückreflektiert, was den Wirkungsgrad verbessert.
-
Die Lichtquelle 28 ist bevorzugt eine LED-Lichtquelle, die von einem Träger 29 getragen wird.
-
In den 3 und 4 ist zu erkennen, dass der zweite Lichtleiter 22 eine Höhe h aufweist, welche sich ausgehend von dem zweiten Endbereich 24 in Richtung auf den ersten Endbereich 23 reduziert. Die Höhe nimmt daher im Wesentlichen kontinuierlich, das heißt bevorzugt ohne Absatz ab. Dabei reduziert sich die Höhe h des zweiten Lichtleiters 22 im ersten Endbereich 23 auf im Wesentlichen null. Dies ist in den 3 und 4 auch dadurch erkennbar, dass der zweite Lichtleiter 22 abgeschrägt in den ersten Lichtleiter übergeht.
-
In den 3 und 4 ist weiterhin zu erkennen, dass sich der zweite Lichtleiter 22 in einem vordefinierten Winkelbereich des ersten Lichtleiters 21 erstreckt. Dies bedeutet, dass sich die beiden zweiten Lichtleiter 22 in etwa einem Winkelbereich von 180° erstrecken.
-
Bei einer alternativen Ausführungsform mit N zweiten Lichtleitern 22 wäre die Erstreckung der zweiten Lichtleiter in einem vordefinierten Winkelbereich von etwa 360°/N vorgesehen, mit N = 1, 2, 3, 4, ... etc. Dies bedeutet, dass bei drei zweiten Lichtleitern 22 deren Erstreckung in der Ebene in einem Winkelbereich von 120° wäre. Bei vier zweiten Lichtleitern 22 wäre deren Erstreckung in der Ebene in einem Winkelbereich von etwa 90°, etc.
-
In den 3 und 4 ist weiterhin zu erkennen, dass der Winkelabstand der zweiten Endbereiche 24 180° beträgt. Bei N zweiten Lichtleitern wäre der Winkelabstand der zweiten Endbereiche 24 etwa 350°/N, mit N = 1, 2, 3, 4, ... etc.
-
Der Querschnitt des zweiten Lichtleiters 22 ist bevorzugt eckig, wie viereckig oder rechteckig. Er kann aber auch anderweitig geformt sein, wie oval oder rund sein.
-
Auch ist es vorteilhaft, wenn der erste Lichtleiter rund, oval oder eckig ausgebildet ist, wobei der erste Lichtleiter bevorzugt eben ausgebildet ist.
-
Weiterhin ist zu erkennen, dass an der Unterseite, also an der von den zweiten Lichtleitern abweisenden Seite des ersten Lichtleiters 21 eine Streuscheibe 27 vorgesehen ist. Diese ist bevorzugt mit dem ersten Lichtleiter einstückig ausgebildet oder an diesen angebracht, wie mittels 2K-Technologie verbunden, wie an diesen angespritzt oder mit diesem in einem Zweikomponentenspritzgussverfahren ausgeführt. Die Streuscheibe 27 ist dabei auch ringförmig ausgebildet. Die Streuscheibe 27 ist bevorzugt milchig ausgeführt. Der erste Lichtleiter 21 ist bevorzugt klar ausgeführt.
-
Bezugszeichenliste
-
- 1
- Lichtleiteranordnung
- 2
- erster Lichtleiter
- 3
- zweiter Lichtleiter
- 4
- Ende
- 5
- Endbereich
- 6
- Prisma
- 7
- Einkoppelfläche
- 8
- LED-Lichtquelle
- 10
- Anordnung
- 11
- Lichtleiteranordnung
- 12
- Gehäuse
- 13
- Steckeranschluss
- 20
- Lichtleiteranordnung
- 21
- erster Lichtleiter
- 22
- zweiter Lichtleiter
- 23
- erster Endbereich
- 24
- zweiter Endbereich
- 25
- Einkoppelfläche
- 26
- Spalt
- 27
- Streuscheibe
- 28
- Lichtquelle
- 29
- Träger
- 30
- Blockierelement
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- DE 102007016923 A1 [0002]
- DE 102011076621 A1 [0002]
- EP 1509781 B1 [0004]
- DE 102007057941 A1 [0005]
