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Die Erfindung betrifft eine Beleuchtungseinrichtung zum Erzeugen eines Lichtstreifens entlang einer vorgegebenen Kontur in einem Innenraum eines Kraftfahrzeugs, wobei die Beleuchtungseinrichtung entlang der Kontur ein Gehäuseelement, ein länglich geformtes Lichtleitelement zum Emittieren von Licht entlang der Kontur und einen Diffusor mit einem Einkoppelbereich zum Einkoppeln des von dem Lichtleitelement emittierten Lichtes und einem dem Innenraum des Kraftfahrzeugs zugewandten Auskoppelbereich zum Auskoppeln des emittierten Lichtes aufweist. Die Erfindung betrifft außerdem ein Kraftfahrzeug mit zumindest einer Beleuchtungseinrichtung.
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Beleuchtungseinrichtungen, welche in einem Innenraum eines Kraftfahrzeugs einen Lichtstreifen entlang einer vorbestimmten Kontur erzeugen, werden auch als Konturbeleuchtungen bezeichnet und sind beispielsweise aus der
US 2013/0148373 A1 und der
DE 10 2012 005 399 A1 bekannt. Solche Konturbeleuchtungen werden üblicherweise dazu verwendet, bestimmte Konturen im Innenraum des Kraftfahrzeugs hervorzuheben und zu betonen und können beispielsweise an Lautsprechern, Tastern, Bedienfeldern sowie an Becherhaltern (Cupholder) vorgesehen sein, um einem Insassen des Kraftfahrzeugs, beispielsweise bei Dunkelheit, eine Orientierung im Innenraum des Kraftfahrzeugs zu ermöglichen.
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Die Beleuchtungseinrichtungen umfassen üblicherweise ein Lichtleitelement bzw. einen Lichtleiter, welcher zum Erzeugen des Lichtstreifens entlang der Kontur Licht emittiert. Der Lichtleiter verteilt dabei das von einer Lichtquelle bereitgestellte Licht, welches in den Lichtleiter eingekoppelt wird, entlang der Kontur, welche somit für den Insassen des Kraftfahrzeugs als ein leuchtender Streifen bzw. Lichtstreifen erkennbar ist. In der
DE 197 24 486 A1 wird eine Befestigungseinrichtung für einen Lichtleiter beschrieben, um diesen beispielsweise an einem Kraftfahrzeugsitz, einer Instrumentenkonsole oder eine Fahrzeugtür zu befestigen.
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Die Lichtleiter werden dabei üblicherweise entweder direkt einsehbar oder mit einem Diffusor oder einer Streuscheibe davor verbaut. Um die optischen Eigenschaften des Lichtleitelementes nicht negativ zu beeinflussen, benötigt dieses in der Regel eine Lichtdurchtrittsfläche von mindestens 7 mm2, wobei eine Höhe und eine Breite von etwa 2,5 mm nicht unterschritten werden sollten. Ein Unterschreiten der Mindestdurchtrittsfläche für das Licht kann zu einer Nichtausleuchtung einzelner Bereiche und damit zu einer Inhomogenität der Beleuchtungseinrichtung führen. Bei der Streuscheibe sind die begrenzenden Parameter eine Herstellbarkeit sowie eine Integrierbarkeit in einem Bauraum in dem Kraftfahrzeug.
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Durch diese Randbedingungen erweist sich eine Herstellung einer Konturbeleuchtung, bei welcher der erzeugte Lichtstreifen eine Breite kleiner als 1 mm aufweist, als problematisch. Um jedoch eine angenehme und dezente Beleuchtung zu realisieren, welche insbesondere einen Fahrer des Kraftfahrzeugs nicht unnötig von seiner Fahraufgabe ablenkt, wäre jedoch ein besonders schmaler Leuchtstreifen wünschenswert.
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Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Beleuchtungseinrichtung bereitzustellen, mittels welcher ein dezenter und besonders dünner Lichtstreifen hergestellt werden kann und welche zuverlässiger betrieben werden kann.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Beleuchtungseinrichtung sowie ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen gemäß den unabhängigen Patentansprüchen gelöst. Vorteilhafte Ausführungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche, der Beschreibung und der Figur.
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Eine erfindungsgemäße Beleuchtungseinrichtung dient zum Erzeugen eines Lichtstreifens entlang einer vorgegebenen Kontur in einem Innenraum eines Kraftfahrzeugs. Die Beleuchtungseinrichtung weist entlang der Kontur ein Gehäuseelement, ein länglich geformtes Lichtleitelement zum Emittieren von Licht entlang der Kontur und einen Diffusor mit einem Einkoppelbereich zum Einkoppeln des von dem Lichtleitelement emittierten Lichtes und einem dem Innenraum des Kraftfahrzeugs zugewandten Auskoppelbereich zum Auskoppeln des emittierten Lichtes auf. Darüber hinaus weist die Beleuchtungseinrichtung ein Halteelement auf, wobei das Gehäuseelement und das Halteelement zum Ausbilden eines Aufnahmeraumes für das Lichtleitelement und zum Halten des Diffusors mechanisch verbunden sind. Außerdem weist das Gehäuseelement einen Frontbereich auf, welcher zum Ausbilden des Lichtstreifens entlang der Kontur den Auskoppelbereich des Diffusors bereichsweise bedeckt.
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Die Beleuchtungseinrichtung ist als eine Konturbeleuchtung ausgebildet und dient zum Beleuchten einer Kontur entlang einer durch die Kontur vorgegebene Strecke im Innenraum des Kraftfahrzeugs. Die Konturbeleuchtung kann beispielsweise in einer Instrumententafel und/oder in einer Mittekonsole und/oder in zumindest einer Tür des Kraftfahrzeugs angeordnet sein.
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Die Beleuchtungseinrichtung bzw. die Konturbeleuchtung umfasst dabei ein an sich bekanntes Lichtleitelement bzw. einen Lichtleiter, welcher beispielsweise als eine Lichtleitfaser ausgebildet sein kann und entlang der vorbestimmten Kontur Licht emittiert. Der Lichtleiter kann dabei das von einer Lichtquelle eingekoppelte Licht durch einen Innenraum des Lichtleiters leiten und durch eine den Innenraum umgebende Oberfläche das eingekoppelte Licht entlang der Kontur emittieren. Dabei kann es vorgesehen sein, dass der Lichtleiter nur in Richtung des Innenraums Licht emittiert, indem beispielsweise die Oberfläche des Lichtleiters nur bereichsweise optisch durchlässig für das Licht ausgestaltet ist und somit das Licht nur in diesem Emissionsbereich durch die Oberfläche hindurch aus dem Innenraum des Lichtleiters austreten kann.
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Der Lichtleiter ist dabei entlang der Kontur in dem Aufnahmeraum angeordnet, welcher durch das Halteelement und das Gehäuseelement ausgebildet ist. Das Gehäuseelement und das Haltelement bilden dabei zwei Teile eines mehrteiligen Gehäuses und sind mechanisch, insbesondere durch Verschweißen, miteinander verbunden. Der Aufnahmeraum kann beispielsweise entlang der Kontur durch eine längliche, kanalförmige Vertiefung in dem Gehäuseelement ausgebildet sein, welche beispielsweise durch das Halteelement entlang der Kontur abgedeckt wird.
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Das emittierte Licht des Lichtleiters wird in den Einkoppelbereich des Diffusors, welcher beispielsweise als eine Streuscheibe ausgebildet sein kann, eingekoppelt. Zum Einkoppeln des Lichtes kann der Diffusor eine erste Stirnfläche als den Einkoppelbereich aufweisen und zum Auskoppeln des Lichtes eine der ersten Stirnfläche gegenüberliegende zweite Stirnfläche als den Auskoppelbereich aufweisen. Der Diffusor wird dabei durch das Gehäuseelement und das Halteelement gehalten. Insbesondere wird der Diffusor so gehalten, dass der Einkoppelbereich angrenzend an den Lichtleiter, insbesondere angrenzend an den Emissionsbereich des Lichtleiters, angeordnet ist.
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Um eine Lichtsaustrittsfläche des Auskoppelbereiches zu reduzieren und damit den Leuchtstreifen auszubilden, ist der dem Innenraum des Fahrzeugs zugewandte Frontbereich des Gehäuses bereichsweise über dem Auskoppelbereich angeordnet. Dadurch tritt das Licht nur über den nicht durch den Frontbereich bedeckten Bereich des Auskoppelbereiches aus dem Diffusor in den Innenraum des Kraftfahrzeugs. Somit kann auf besonders einfache Weise ein besonders schmaler Leuchtstreifen hergestellt werden, ohne dafür auf aufwändige Weise präzise und schmale Kanten an dem Diffusor herstellen zu müssen.
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Vorzugsweise ist in einer bestimmungsgemäßen Einbaulage der Beleuchtungseinrichtung im Kraftfahrzeug von der Beleuchtungseinrichtung nur ein den Lichtstreifen ausbildender Bereich des Auskoppelbereiches des Diffusors und der Frontbereich des Gehäuseelementes sichtbar sind. Mit anderen Worten bedeutet dies, dass von der Beleuchtungseinrichtung nur ein Sichtbereich sichtbar ist, welcher den Frontbereich des Gehäuseelementes und die Lichtaustrittsfläche des Diffusors umfasst. Insbesondere ist das Lichtleitelement selbst im Innenraum des Kraftfahrzeugs in der bestimmungsgemäßen Einbaulage nicht sichtbar, sondern in dem Aufnahmeraum des Gehäuseelementes und des Halteelementes angeordnet. Da das von dem Lichtleiter emittierte Licht über den Diffusor in den Innenraum des Kraftfahrzeugs geleitet wird, kann der Lichtleiter somit Standardabmaße aufweisen. Insbesondere kann er eine ausreichend große Lichtdurchtrittsfläche aufweisen, durch welche eine zuverlässige Beleuchtung bereitgestellt und eine Nichtausleuchtung bestimmter Flächen verhindert werden kann.
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Bevorzugt ist das Gehäuseelement und/oder das Halteelement zumindest bereichsweise mit Chrom beschichtet. Insbesondere ist der in der bestimmungsgemäßen Einbaulage sichtbare Frontbereich mit Chrom beschichtet. Somit ist das Gehäuseelement in vorteilhafter Weise gleichzeitig als ein Zierteil in dem Innenraum des Kraftfahrzeugs verwendbar.
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Vorzugsweise weist der Lichtstreifen eine Breite auf, welche kleiner als 1 mm ist. Insbesondere ist ein Wert für die Breite des Lichtstreifen aus einem Bereich zwischen zumindest 0,3 mm und höchstens 0,8 mm ausgewählt. Mit anderen Worten bedeutet dies, dass durch die bereichsweise Abdeckung des Auskoppelbereiches durch die Frontseite des Gehäuseelementes die Lichtaustrittsfläche des Auskoppelbereiches eine Breite kleiner als 1 mm aufweist. Somit kann ein besonders dezenter Lichtstreifen gebildet werden, welcher einen Fahrer des Kraftfahrzeugs beispielsweise bei der Orientierung im Kraftfahrzeug bei Dunkelheit unterstützt, den Fahrer aber nicht blendet und von seiner Fahraufgabe ablenkt.
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Bevorzugt ist des Diffusor mittels eines Spritzgussverfahrens hergestellt. Der Diffusor kann beispielsweise aus einem Kunststoff gebildet sein. Der Diffusor ist somit ein sogenanntes werkzeugfallendes Bauteil, welches auf besonders einfache Weise hergestellt werden kann. Dadurch, dass der schmale Lichtstreifen durch die bereichsweise Anordnung des Frontbereiches des Gehäuseelementes über dem Auskoppelbereich gebildet wird, kann auf ein aufwändiges und damit teures Verfahren verzichtet werden, durch welches ein schmaler Auskoppelbereich an dem Diffusor erzeugt wird.
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Es kann vorgesehen sein, dass der Diffusor zum Halten zumindest bereichsweise in dem Aufnahmeraum zwischen dem Gehäuseelement und dem Halteelement angeordnet ist. Der Diffusor bzw. die Streuscheibe kann somit zwischen dem Halteelement und dem Gehäuseelement eingeklemmt werden und somit stabil und aufwandsarm zwischen den beiden Hälften des mehrteiligen Gehäuses platziert und gehalten werden. Somit kann auf die Verwendung zusätzlicher Verbindungselemente verzichtet werden.
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Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist eine Wölbung in dem Diffusor innerhalb des Aufnahmebereiches entlang der Kontur ausgebildet, welche das Lichtleitelement bereichsweise umgibt, wobei ein dem Auskoppelbereich gegenüber liegender Bereich der Wölbung den Einkoppelbereich für das Licht des Lichtleitelementes ausbildet. Insbesondere ist durch die Vertiefung in dem Gehäuseelement und durch die Wölbung des Diffusors ein Tunnel bzw. ein Kanal ausgebildet, durch welchen der Lichtleiter entlang der Kontur verläuft. Der Bereich der Wölbung, welcher dem Auskoppelbereiche gegenüber liegt und angrenzend an den Lichtleiter, insbesondere angrenzend an den Emissionsbereich des Lichtleiters, ausgebildet ist, bildet den Einkoppelbereich für das emittierte Licht des Lichtleiters.
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Alternativ oder zusätzlich weist der Auskoppelbereich des Diffusors eine erste Ausnehmung auf und eine dem Auskoppelbereich zugewandte Seite des Frontbereiches des Gehäuseelementes eine zu der ersten Ausnehmung korrespondierende erste Erhebung auf. Zum Halten des Diffusors ist dabei die erste Erhebung in der ersten Ausnehmung angeordnet, sodass eine formschlüssige Verbindung zwischen dem Diffusor und dem Gehäuseelement entsteht. Dadurch ist der Diffusor sicher und stabil platziert. Somit kann die Beleuchtungseinrichtung in vorteilhafter Weise flexibel im Innenraum des Kraftfahrzeugs angeordnet werden. Beispielsweise kann die Beleuchtungseinrichtung durch ihre stabile Bauweise auch in eine Fahrzeugtür integriert werden, bei welcher die Beleuchtungseinrichtung durch ein Zuschlagen der Fahrzeugtüre Erschütterungen ausgesetzt ist.
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Alternativ oder zusätzlich weist der Diffusor an einer dem Halteelement zugewandten Seite eine zweite Ausnehmung auf und das Halteelement an einer dem Diffusor zugewandten Seite eine zu der zweiten Ausnehmung korrespondierende zweite Erhebung aufweist. Zum Halten des Diffusors ist dabei die zweite Erhebung in der zweiten Ausnehmung angeordnet, sodass eine formschlüssige Verbindung zwischen dem Diffusor und dem Halteelement entsteht. Durch diese Verbindung ergeben sich die bereits im Zusammenhang mit der formschlüssigen Verbindung zwischen Diffusor und Gehäuseelement beschriebenen Vorteile.
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Die Erfindung umfasst außerdem ein Kraftfahrzeug mit zumindest einer in einem Innenraum des Kraftfahrzeugs angeordneten erfindungsgemäßen Beleuchtungseinrichtung oder einer vorteilhaften Ausführungsform davon. Das Kraftfahrzeug ist insbesondere als Personenkraftwegen ausgebildet. Insbesondere ist die Beleuchtungseinrichtung in zumindest einer Fahrzeugstüre des Kraftfahrzeugs und/oder in einer Instrumententafel des Kraftfahrzeugs und/oder in einer Mittelkonsole des Kraftfahrzeugs angeordnet.
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Die mit Bezug auf die erfindungsgemäße Beleuchtungseinrichtung vorgestellten bevorzugten Ausführungsformen und deren Vorteile gelten entsprechend für das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug.
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Im Folgenden wird die Erfindung nun anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels, wie auch unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung näher erläutert.
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Es zeigt die einzige Figur eine schematische Darstellung einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Beleuchtungseinrichtung in einer Querschnittsansicht.
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Bei dem im Folgenden erläuterten Ausführungsbeispiel handelt es sich um eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung. Bei dem Ausführungsbeispiel stellen aber die beschriebenen Komponenten der Ausführungsform jeweils einzelne, unabhängig voneinander zu betrachtende Merkmale der Erfindung dar, welche die Erfindung jeweils auch unabhängig voneinander weiterbilden und damit auch einzeln oder in einer anderen als der gezeigten Kombination als Bestandteil der Erfindung anzusehen sind. Des Weiteren ist die beschriebene Ausführungsform auch durch weitere der bereits beschriebenen Merkmale der Erfindung ergänzbar.
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Die Figur zeigt eine Beleuchtungseinrichtung 10 zum Erzeugen eines Lichtstreifens entlang einer Kontur in einem Innenraum eines hier nicht gezeigten Kraftfahrzeugs in einer geschnittenen Seitenansicht. Die Beleuchtungseinrichtung 10 dient insbesondere dazu, die Kontur, welche beispielsweise an einer Fahrzeugtür, an einem Becherhalter oder an einem Taster im Innenraum des Kraftfahrzeugs vorgesehen ist, hervorzuheben oder zu betonen. Da die Beleuchtungseinrichtung 10 in einer Querschnittsansicht gezeigt ist, erstreckt sich die Kontur bzw. der erzeugte Lichtstreifen hier in x-Richtung in die Zeichenebene hinein bzw. aus der Zeichenebene heraus.
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Die Beleuchtungseinrichtung 10 umfasst ein Gehäuseelement 12, ein Lichtleitelement 14, einen Diffusor 16 und ein Halteelement 18. Das Gehäuseelement 12 und das Halteelement 18 bilden zwei Teile eines mehrteiligen Gehäuses.
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Das Lichtleitelement 14, welches beispielsweise als eine länglich geformte Lichtleitfaser ausgebildet ist, emittiert Licht 20 entlang der Kontur, insbesondere in y-Richtung. Der Diffusor 16 ist beispielsweise als eine Streuscheibe ausgebildet und beispielsweise mittels eines Spritzgussverfahrens als ein werkzeugfallendes Bauteil hergestellt. Der Diffusor 16 weist einen Einkoppelbereich 22 auf, welcher sich in x-Richtung erstreckt und welcher angrenzend an das Lichtleitelement 14 ausgebildet ist. In diesen Einkoppelbereich 22, welcher beispielsweise durch eine erste Stirnfläche der Streuscheibe gebildet ist, wird das von dem Lichtleitelement 14 in y-Richtung emittierte Licht 20 eingekoppelt. Das Licht 20 wird in y-Richtung durch den Diffusor 16 hindurch zu einem dem Einkoppelbereich 22 gegenüberliegenden Auskoppelbereich 24 des Diffusors 16 geleitet. Der Auskoppelbereich 24 weist dabei in Richtung des Innenraumes des Kraftfahrzeugs.
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Das Gehäuseelement 12 weist hier eine kanalförmige Vertiefung 26 auf, in welcher das Lichtleitelement 14 angeordnet ist. Das Halteelement 18 ist mechanisch, beispielsweise über eine Schweißverbindung 28, mit dem Gehäuseelement 12 verbunden. Das Gehäuseelement 12 und das Halteelement 18 bilden einen Aufnahmeraum 30 für das Lichtleitelement 14 aus, indem das Halteelement 18 hier die längliche, kanalförmige Vertiefung 26 überdeckt. Darüber hinaus wird durch das Gehäuseelement 12 und das Halteelement 18 der Diffusor 16 gehalten. Hier ist der Diffusor 16 zum Halten des Diffusors 16 bereichsweise in dem Aufnahmeraum 30 angeordnet und wird somit zwischen dem Halteelement 18 und dem Gehäuseelement 12 eingeklemmt. Innerhalb des Aufnahmebereiches 30 weist der Diffusor 16 entlang der Kontur in x-Richtung eine Wölbung 32 auf, welche das Lichtleitelement 14 zumindest bereichsweise umgibt. Die Wölbung 32 und die Vertiefung 26 bilden also einen Tunnel bzw. einen Kanal entlang der x-Richtung, durch welchen das Lichtleitelement 14 in x-Richtung verläuft und dabei das Licht 20 in y-Richtung emittiert. Der Bereich der Wölbung 32, welcher dem Auskoppelbereich 24 in negativer y-Richtung gegenüberliegt, bildet den bereits beschriebenen Einkoppelbereich 22.
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Ein Frontbereich 34 des Gehäuseelementes 12 überdeckt den Auskoppelbereich 24 des Diffusors 16 bereichsweise. Dadurch wird eine Lichtaustrittsfläche 36, durch welche das Licht 20 den Auskoppelbereich 24 des Diffusors 16 in den Innenraum des Kraftfahrzeugs verlässt, reduziert. Die Lichtaustrittsfläche 36 bildet einen Streifen aus, welcher vorzugsweise eine Breite b von unter 1 mm aufweist. Insbesondere beträgt die Breite b zwischen 0,3 mm und 0,8 mm.
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Zum Halten des Diffusors 16 ist hier zusätzlich eine erste Ausnehmung 38 in dem Auskoppelbereich 24 des Diffusors 16 und eine zu der ersten Ausnehmung 38 korrespondierende erste Erhebung 40 in einer dem Auskoppelbereich 24 zugewandten Seite des Frontbereiches 34 des Gehäuseelementes 12 vorgesehen. Die erste Erhebung 40 ist dabei unter Ausbildung einer formschlüssigen Verbindung in der ersten Ausnehmung 38 angeordnet.
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Außerdem ist hier zum Halten des Diffusors 16 eine zweite Ausnehmung 42 in einer dem Halteelement 18 zugewandten Seite des Diffusors 16 vorgesehen und eine zu der zweiten Ausnehmung korrespondierende zweite Erhebung 44 an dem Halteelement 18 vorgesehen. Die zweite Erhebung 44 ist dabei unter Ausbildung einer formschlüssigen Verbindung in der zweiten Ausnehmung 42 angeordnet.
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In einer bestimmungsgemäßen Einbaulage in dem Kraftfahrzeug, beispielsweise in einer Innenverkleidung der Fahrzeugtür, ist nur ein Sichtbereich S der Beleuchtungseinrichtung 10 sichtbar, welcher die Lichtaustrittsfläche 36 des Diffusors 16 sowie den Frontbereich 34 des Gehäuseelementes 12 umfasst. Das Gehäuseelement 12, insbesondere der Frontbereich 34 des Gehäuseelementes 12, kann entlang der Kontur mit Chrom beschichtet sein. Somit kann das Gehäuseelement 12 auch als ein Zierteil im Innenraum des Kraftfahrzeugs fungieren.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- US 2013/0148373 A1 [0002]
- DE 102012005399 A1 [0002]
- DE 19724486 A1 [0003]
