DE102015216142A1

DE102015216142A1 - Flexibles Beleuchtungssystem und vom System beleuchtete Baugruppe

Info

Publication number: DE102015216142A1
Application number: DE102015216142.0A
Authority: DE
Inventors: Maria Nohemi Bravo Solis; Monica Abigail Aceves Mendoza; Humberto Merchand Alvarado
Original assignee: Continental Automotive Systems Inc
Current assignee: Continental Automotive Systems Inc
Priority date: 2014-09-30
Filing date: 2015-08-24
Publication date: 2016-03-31
Also published as: US9694744B2; CN105465680A; KR101873622B1; US20160090033A1; CN105465680B; KR20160038751A

Abstract

Ein flexibles Beleuchtungssystem umfasst eine gedruckte Leiterplatte, eine flexible elektrische Multi-Leiterplatte, eine Lichtquelle und einen flexiblen Lichtleiter. Die Lichtquelle ist an der flexiblen elektrischen Multi-Leiterplatte befestigt und durch die flexible elektrische Multi-Leiterplatte elektrisch mit der gedruckten Leiterplatte verbunden ist. Der flexible Lichtleiter ist an der flexiblen elektrischen Multi-Leiterplatte befestigt, um Licht von der Lichtquelle zu leiten. Eine Komponente wie beispielsweise eine Anzeige kann einen Bildschirm mit einem grafischen Element haben, das durch den flexiblen Lichtleiter mit Beleuchtung oder Hintergrundbeleuchtung versorgt wird.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Feld der Erfindung:
Die Erfindung bezieht sich auf ein flexibles Beleuchtungssystem zur Beleuchtung eines oder mehrerer grafischer Elemente einer Baugruppe sowie auf eine Baugruppe mit einem oder mehreren grafischen Elementen, die vom flexiblen Beleuchtungssystem beleuchtet werden.
BESCHREIBUNG DES VERWANDTEN STANDS DER TECHNIK
Oftmals sollen eines oder mehrere grafische Elemente in einer Baugruppe beleuchtet werden, zum Beispiel eine Anzeige oder ein Bildschirm eines Kombi-Instruments in einem Armaturenbrett eines Fahrzeugs. Üblicherweise wird ein biegesteifer Lichtleiter verwendet, um Licht von einer Lichtquelle auf einer gedruckten Leiterplatte zu einem grafischen Element hin zu leiten, zum Beispiel zu einer Kontrolluhr, die dann beleuchtet wird. Die Geometrien der neuen Designs solcher Baugruppen werden jedoch zunehmend komplexer. Zum Beispiel kommen neue Formen und Kombinationen aus neuen Formen zum Einsatz. Gleichzeitig werden die Volumen dieser Baugruppen immer kleiner. Die komplexe Geometrie und das kleinere Volumen machen es schwer, einen biegesteifen Lichtleiter effektiv bis hin zu der Stelle zu führen, die beleuchtet werden soll.
KURZE ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Ein Gegenstand der Erfindung besteht in der Bereitstellung eines Beleuchtungssystems, das ein grafisches Element innerhalb einer Baugruppe beleuchten kann, selbst in einer Situation, in der die Baugruppe eine komplexe Geometrie und/oder ein kleines Volumen hat.
Mit dem zuvor Genannten und anderen Gegenständen wird gemäß der Erfindung ein flexibles Beleuchtungssystem dargelegt, das Folgendes umfasst: eine gedruckte Leiterplatte; eine flexible elektrische Multi-Leiterplatte; eine an der flexiblen elektrischen Multi-Leiterplatte befestigte Lichtquelle, die durch die flexible elektrische Multi-Leiterplatte elektrisch mit der gedruckten Leiterplatte verbunden ist; und ein flexibler Lichtleiter, der an der flexiblen elektrischen Multi-Leiterplatte befestigt ist, um Licht von der Lichtquelle zu leiten und auszustrahlen.
Gemäß einem zusätzlichen Merkmal der Erfindung erstreckt sich der flexible Lichtleiter entlang eines Teils der flexiblen elektrischen Multi-Leiterplatte.
Gemäß einem zusätzlichen Merkmal der Erfindung hat die flexible elektrische Multi-Leiterplatte ein Ende, und der flexible Lichtleiter erstreckt sich bis zum Ende der flexiblen elektrischen Multi-Leiterplatte.
Gemäß einem anderen Merkmal der Erfindung ist die Lichtquelle eine Leuchtdiode.
Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung besteht der flexible Lichtleiter aus Silikon.
Gemäß einem anderen zusätzlichen Merkmal der Erfindung ist die flexible elektrische Multi-Leiterplatte eine flexible gedruckte Leiterplatte.
Vor dem Hintergrund dessen und anderer Gegenstände wird gemäß der Erfindung zudem eine Komponente dargeboten, die einen Bildschirm mit mindestens einem grafischen Element, das darin gebildet wird, und ein flexibles Beleuchtungssystem umfasst, welches Folgendes enthält: eine gedruckte Leiterplatte; eine flexible elektrische Multi-Leiterplatte; eine an der flexiblen elektrischen Multi-Leiterplatte befestigte Lichtquelle, die durch die flexible elektrische Multi-Leiterplatte elektrisch mit der gedruckten Leiterplatte verbunden ist; und einen flexiblen Lichtleiter, der an der flexiblen elektrischen Multi-Leiterplatte befestigt ist und sich bis zum grafischen Element im Bildschirm der Komponente erstreckt, um Licht von der Lichtquelle zu leiten und das Licht an das grafische Element, das im Bildschirm der Komponente gebildet wird, auszustrahlen.
Gemäß dem zusätzlichen Merkmal der Erfindung ist die Komponente eine Anzeige und der Bildschirm ist eine Skala der Anzeige.
Gemäß einem zusätzlichen Merkmal der Erfindung ist der Bildschirm eine Bildschirmanzeige in einem Armaturenbrett eines Fahrzeugs.
Andere Merkmale, die als charakteristisch für die Erfindung gelten, werden in den angehängten Patentansprüchen beschrieben.
Obwohl die Erfindung hier illustriert und beschrieben wird als ausgeführt in einem flexiblen Beleuchtungssystem und vom System beleuchtete Baugruppe, ist sie nicht auf die dargestellten Angaben beschränkt, da verschiedene Änderungen und bauliche Veränderungen daran vorgenommen werden können, ohne dass von der Idee der Erfindung abgewichen wird, so dass diese innerhalb des Umfangs und der Reichweite von Äquivalenten der Ansprüche liegen.
Die Konstruktion der Erfindung zusammen mit zusätzlichen Gegenständen und Vorteilen davon werden am besten anhand der folgenden Beschreibung des speziellen Ausführungsbeispiels deutlich, wenn dabei auch die beiliegenden Zeichnungen betrachtet werden.
KURZE BESCHREIBUNG DER VERSCHIEDENEN ANSICHTEN DER ZEICHNUNG
1 ist eine Ansicht einer beispielhaften Ausführungsform eines flexiblen Beleuchtungssystems;
2 ist eine Ansicht eines Teils der beispielhaften Ausführungsform des flexiblen Beleuchtungssystems;
3 ist eine Explosionsdarstellung einer beispielhaften Ausführungsform einer Anzeige;
4 ist eine Frontansicht einer beispielhaften Ausführungsform einer Anzeige; und
5 ist eine Frontansicht eines Kombi-Instruments in einem Armaturenbrett.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN DER ERFINDUNG
Unter Bezugnahme auf die Figuren der Zeichnung im Detail und zuerst insbesondere auf 1 davon wird eine beispielhafte Ausführungsform eines flexiblen Beleuchtungssystems 10 gezeigt, das mindestens eine gedruckte Leiterplatte, die vorzugsweise als eine biegesteife gedruckte Leiterplatte 12 ausgeführt ist, mindestens eine flexible elektrische Multi-Leiterplatte, die vorzugsweise als flexible gedruckte Leiterplatte 14 ausgeführt ist, eine Lichtquelle, die vorzugsweise als Leuchtdiode (LED) 16 ausgeführt ist, und einen flexiblen Lichtleiter 18 umfasst. Auch wenn diese Beschreibung sich auf die bevorzugten Ausführungsformen bestimmter Komponenten bezieht, gilt als vereinbart, dass die Erfindung nicht auf diese bevorzugten Ausführungsformen begrenzt ist. Zum Beispiel muss die flexible elektrische Multi-Leiterplatte nicht als flexible gedruckte Leiterplatte 14 ausgeführt sein. Die flexible elektrische Multi-Leiterplatte kann alternativ auch in jeder anderen bekannten Form ausgeführt sein, die ausreichend Flexibilität bietet, damit sie zu der Stelle geführt werden kann, die beleuchtet werden soll. Darüber hinaus muss die Lichtquelle nicht als Leuchtdiode 16 ausgeführt sein. Zahlreiche andere bekannte Lichtquellen können alternativ verwendet werden.
Die beispielhafte Ausführungsform des flexiblen Beleuchtungssystems 10 wird nun detaillierter besprochen. Ein Ende 20 der flexiblen gedruckten Leiterplatte 14 ist an der gedruckten Leiterplatte 12 befestigt. Das gegenüberliegende Ende 22 der flexiblen gedruckten Leiterplatte 14 wird zu der Stelle geführt, die beleuchtet werden soll. Die flexible gedruckte Leiterplatte 14 umfasst auch zwei elektrische Leiter, die die Leuchtdiode 16 elektrisch mit den elektrischen Leitern auf der gedruckten Leiterplatte 12 verbinden. Die elektrischen Leiter auf der gedruckten Leiterplatte 12 werden mit einer externen Stromquelle verbunden, zum Beispiel einer Gleichstromquelle eines Fahrzeugs. Auf diese Art und Weise liefert die externe Stromquelle die elektrische Energie, die es der Leuchtdiode 16 ermöglicht, Licht abzugeben. Die Leuchtdiode 16 ist nicht an der gedruckten Leiterplatte 12 befestigt, sondern an der flexiblen gedruckten Leiterplatte 14 an einem Ort, der vorzugsweise näher am Ende 22 ist als am Ende 20. Der Befestigungspunkt ist vorzugsweise deutlich näher am Ende 22. Der flexible Lichtleiter 18 darf sich nur entlang des Teils 24 der flexiblen gedruckten Leiterplatte 14 erstrecken, der in der Nähe von einem oder mehreren grafischen Elementen platziert wird, die mit Hintergrundbeleuchtung beleuchtet werden sollen. Man kann sehen, dass der flexible Lichtleiter 18 sich nur von der Leuchtdiode 16 zum Ende 22 der flexiblen gedruckten Leiterplatte 14 erstreckt. Dies führt zu einer besseren Kontrolle des Lichts und leichterer Entwicklung, da eine einfache allgemeine Geometrie angewandt werden kann, um einen Bereich zu beleuchten. Der flexible Lichtleiter 18 empfängt das Licht, das die Leuchtdiode 16 ausstrahlt, und leitet das Licht an seine Oberflächen und gibt das Licht von diesen Oberflächen ab.
Der flexible Lichtleiter 18 kann ein gedruckter Schichtlichtleiter sein. Der flexible Lichtleiter 18 ist jedoch vorzugsweise aus Silikon gefertigt, da Silikon bessere mechanische Eigenschaften aufweist. Der beispielhafte flexible Lichtleiter 18 ist darüber hinaus rechteckig geformt. Der flexible Lichtleiter 18 kann alternativ auch die Form eines Quadrats, Dreiecks oder einer anderen geometrischen Form haben, die effizient Licht zu einem oder mehreren grafischen Elementen leiten kann, die mit Hintergrundbeleuchtung beleuchtet werden sollen.
2 ist eine Ansicht eines Teils des flexiblen Beleuchtungssystems 10. Es ist deutlicher, dass sich der flexible Lichtleiter 18 von der Leuchtdiode 16 zum Ende 22 der flexiblen gedruckten Leiterplatte 14 erstreckt.
Das flexible Beleuchtungssystem 10 ist so konstruiert, dass es einem oder mehreren grafischen Elementen in oder auf einem Bildschirm Hintergrundbeleuchtung liefert. Diese grafischen Elemente können Kontrolluhren sein, die den Zustand einer Komponente oder einen gewissen Alarmzustand anzeigen. Zum Beispiel ist es von Vorteil, wenn das flexible Beleuchtungssystem 10 in ein Fahrzeug wie ein Auto, einen LKW, Bis etc. eingebaut wird. In diesem Fall kann ein grafisches Element eine Kontrolluhr sein, die einen Zustand einer Komponente im Fahrzeug oder einen Alarm anzeigt, der dem Fahrer eines Fahrzeugs eine Warnung anzeigt. Beispiele für solche Zustände, die im Fahrzeug angezeigt werden können, umfassen die Aktivierung eines Blinkanzeigers, die Aktivierung der Außenbeleuchtung, die Aktivierung von Fernlicht, Schaltung im Fahrmodus, Schaltung im Parkmodus etc. Beispiele für Alarme sind unter anderem hohe Motortemperatur, niedriger Ölstand, niedriger Tankinhalt, Störungsanzeige etc. In einem Fahrzeug kann der Bildschirm zum Beispiel die Skala 28 einer Anzeige 26 sein oder ein Bildschirm 30 in einem Armaturenbrett 32 eines Fahrzeugs.
3 ist eine Explosionsdarstellung einer beispielhaften Ausführungsform einer Anzeige 26, die das flexible Beleuchtungssystem 10 umfasst, das ein grafisches Element 34 (dargestellt in 4), das in einem Abdeckungselement 36, welches sich an der Vorderseite eines Bildschirms befindet, nämlich die Skala 28, gebildet wird, mit Hintergrundbeleuchtung versorgt. Eine gefärbte Folie 36 kann bereitgestellt sein. Die gedruckte Leiterplatte 12 wird an der Rückseite des Gehäuses 40 der Anzeige 26 befestigt. Im zusammengesetzten Zustand befindet sich die Leuchtdiode 16 relativ dicht am Abdeckungselement 36 mit dem grafischen Element 34. Somit ist die Entfernung, die das Licht im flexiblen Lichtleiter 18 zurücklegt, deutlich geringer, als wenn eine Lichtquelle sich auf der gedruckten Leiterplatte 12 befinden würde und das Licht von dort aus durch einen Lichtleiter strömen müsste. 4 ist eine Frontansicht einer beispielhaften Ausführungsform einer Anzeige 26 im zusammengesetzten Zustand. Das grafische Element 34 in diesem Beispiel ist das Wort „ECO”, und das grafische Element 34 wird im Abdeckungselement 36 gebildet, das sich an der Vorderseite der Skala 28 befindet. Natürlich ist es ebenso möglich, ein grafisches Element direkt in der Skala 28 zu bilden. Der flexible Lichtleiter 18 erstreckt sich bis zu einem Punkt in der Nähe des grafischen Elements 34. Auf diese Art und Weise leitet der flexible Lichtleiter 18 Licht von der Leuchtdiode 16 weiter und gibt das Licht von seinen Oberflächen ab, um das grafische Element 34 mit Beleuchtung oder Hintergrundbeleuchtung zu versorgen.
5 ist eine Frontansicht einer Armaturentafel 44 in einem Armaturenbrett 42 eines Fahrzeugs. Die Armaturentafel 44 dient als Bildschirm, der mehrere Anzeigen 46A, 46B, 46C und 46D umfasst. Jede oder alle dieser Anzeigen 46A, 46B, 46C und 46D können ein flexibles Beleuchtungssystem 10 umfassen, das für die Beleuchtung oder Hintergrundbeleuchtung von einem oder mehreren grafischen Elementen sorgt, die in der jeweiligen Anzeige gebildet werden. Die Armaturentafel 44 kann ebenso mit grafischen Elementen 48A, 48B und/oder 48C gebildet werden. Jedes der grafischen Elemente 48A, 48B und 48C kann durch den flexiblen Lichtleiter 18 eines entsprechenden flexiblen Beleuchtungssystems 10 mit Beleuchtung oder Hintergrundbeleuchtung versorgt werden.
Alternativ kann ein flexibles Beleuchtungssystem 10 verwendet werden, um mehrere oder alle der grafischen Elemente 48A, 48B und 48C zu beleuchten. In Abhängigkeit von den jeweiligen Umständen kann es möglich sein, dass ein flexibler Lichtleiter 18 eines flexiblen Beleuchtungssystems 10 für die Beleuchtung von mehr als einem der grafischen Elemente 48A, 48B und 48C sorgt. Auch wenn es in den Zeichnungen nicht dargestellt ist, ist es ebenso möglich, ein flexibles Beleuchtungssystem 10 mit mehreren flexiblen gedruckten Leiterplatten zu konstruieren, die sich von der gedruckten Leiterplatte 12 erstrecken. In diesem Fall würde jede flexible gedruckte Leiterplatte 14 eine Leuchtdiode 16 und einen flexiblen Lichtleiter 18 umfassen, der in der Nähe eines entsprechenden grafischen Elements 48A, 48B, 48C verlegt wird.
Nun, da die wichtigen Merkmale der Erfindung erläutert wurden, sollte einem durchschnittlich befähigten Fachmann deutlich sein, dass zahlreiche Varianten möglich sind. Dementsprechend gilt, dass die Erfindung nicht auf die hier beschriebenen spezifischen Beispiele begrenzt ist.

Claims

Flexibles Beleuchtungssystem bestehend aus: einer gedruckten Leiterplatte; einer flexiblen elektrischen Multi-Leiterplatte; eine an der flexiblen elektrischen Multi-Leiterplatte befestigte Lichtquelle, die durch die flexible elektrische Multi-Leiterplatte elektrisch mit der gedruckten Leiterplatte verbunden ist; und und einem flexiblen Lichtleiter, der an der flexiblen elektrischen Multi-Leiterplatte befestigt ist, um Licht von der Lichtquelle zu leiten und das Licht auszustrahlen.
Flexibler Lichtleiter gemäß Anspruch 1, wobei sich der flexible Lichtleiter entlang eines Teils der flexiblen elektrischen Multi-Leiterplatte erstreckt.
Flexible elektrische Multi-Leiterplatte gemäß Anspruch 2, wobei die flexible elektrische Multi-Leiterplatte ein Ende hat, und sich der flexible Lichtleiter bis zum Ende der flexiblen elektrischen Multi-Leiterplatte erstreckt.
Flexibler Lichtleiter gemäß Anspruch 1, wobei die Lichtquelle eine Leuchtdiode ist.
Flexibler Lichtleiter gemäß Anspruch 1, wobei der flexible Lichtleiter aus Silikon besteht.
Flexibler Lichtleiter gemäß Anspruch 1, wobei die flexible elektrische Multi-Leiterplatte eine gedruckte flexible Leiterplatte ist.
Komponente bestehend aus: einem Bildschirm mit mindestens einem grafischen Element, das darin gebildet wird; und einem flexiblen Beleuchtungssystem, welches Folgendes enthält: eine gedruckte Leiterplatte; eine flexible elektrische Multi-Leiterplatte; eine an der flexiblen elektrischen Multi-Leiterplatte befestigte Lichtquelle, die durch die flexible elektrische Multi-Leiterplatte elektrisch mit der gedruckten Leiterplatte verbunden ist; und einen flexiblen Lichtleiter, der an der flexiblen elektrischen Multi-Leiterplatte befestigt ist und sich bis zum grafischen Element im Bildschirm der Komponente erstreckt, um Licht von der Lichtquelle zu leiten und das Licht an das grafische Element, das im Bildschirm der Komponente gebildet wird, auszustrahlen.
Komponente gemäß Anspruch 7, wobei diese Komponente eine Anzeige ist und der Bildschirm eine Skala dieser Anzeige ist.
Komponente gemäß Anspruch 7, wobei der Bildschirm sich im Armaturenbrett eines Fahrzeugs befindet.