DE102017123837A1

DE102017123837A1 - Kombinationsleuchte für ein Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE102017123837A1
Application number: DE102017123837.9A
Authority: DE
Inventors: Haiko Glienicke
Original assignee: Preh GmbH
Current assignee: Preh GmbH
Priority date: 2017-10-13
Filing date: 2017-10-13
Publication date: 2019-04-18
Anticipated expiration: 2037-10-14
Also published as: CN109668076B; CN109668076A; DE102017123837B4

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Kombinationsleuchte (1), aufweisend: eine Diffusorschicht (2); ein Leuchtelement (3), das so angeordnet ist, dass dessen Licht (L1, L2) die Diffusorschicht (2) hinterleuchtet; einen, bevorzugt elliptischen, Reflektor (4), der zwischen der Diffusorschicht (2) und dem Leuchtelement (3) angeordnet ist; wobei ein räumlicher erster Teilbereich (5a) einer räumlichen Lichtstärkeverteilung (5) des Leuchtelements (3) zur unmittelbaren Hinterleuchtung der Diffusorschicht (2) verwendet wird und ein außerhalb des ersten Teilbereichs (5a) liegender, zweiter Teilbereich (5b) der räumlichen Lichtstärkeverteilung (5) des Leuchtelements (3) mittels des elliptischen Reflektors (4) in Richtung der Diffusorschicht (2), bevorzugt auf die Diffusorschicht (2), fokussiert wird.

Description

Die Erfindung betrifft eine Kombinationsleuchte mit integrierter Raumbeleuchtung und integrierter Orientierungsbeleuchtung für ein Kraftfahrzeug. Eine Raumbeleuchtung auch Ambiente-Beleuchtung genannt, wird in Kraftfahrzeugen verwendet, um den Insassen bei Dunkelheit die grobe Orientierung im Kraftfahrzeug zu erleichtern. Dabei werden in der Regel eine Beleuchtung mit geringer Lichtintensität und/oder eine indirekte Beleuchtung verwendet, um die Umgebung des Fahrers wie Bereiche der Türverkleidung, der Mittelkonsole oder des Armaturenbretts zu erhellen, möglichst ohne dass der Fahrer durch die Lichtquelle selbst oder das reflektierte Licht geblendet werden könnte. Beispielsweise ist die Raumbeleuchtung vorgesehen, den Fußraum der Fahrzeugkabine zu beleuchten. Ziel einer Orientierungsbeleuchtung hingegen ist es, dem Fahrer durch leuchtende Orientierungspunkte vergleichsweise hoher Lichtintensität eine visuelle Orientierungshilfe durch unmittelbare Betrachtung der Orientierungspunkte zu geben. Bevorzugt wird die Orientierungsleuchte verwendet, dem Fahrer das Auffinden von Bedienelementen, beispielsweise durch eine die Bedienfläche eines Bedienelements begrenzende oder umgebende Leuchtfläche, beispielsweise als eine sogenannte Coronabeleuchtung, zu erleichtern.
Bisher wurde die Raumbeleuchtung konstruktiv losgelöst und unabhängig von der Orientierungsleuchte im Fahrzeugbau realisiert. Im Fahrzeugbau wird aber generell eine hohe Integrationsdichte angestrebt, um Bauraum und Gewicht insbesondere zum Zwecke der Energieeinsparung zu verringern.
Vor diesem Hintergrund bestand Bedarf nach einer Kombinationsleuchte mit einer Integration von Raumbeleuchtung und Orientierungsbeleuchtung, die insbesondere eine hohe Integrationsdichte aufweist. Diese Aufgabe wird durch eine Kombinationsleuchte gemäß Anspruch 1 gelöst. Eine gleichermaßen vorteilhafte Verwendung ist Gegenstand des Verwendungsanspruchs. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind jeweils Gegenstand der abhängigen Ansprüche. Es ist darauf hinzuweisen, dass die in den Ansprüchen einzeln aufgeführten Merkmale in beliebiger, technologisch sinnvoller Weise miteinander kombiniert werden können und weitere Ausgestaltungen der Erfindung aufzeigen. Die Beschreibung, insbesondere im Zusammenhang mit den Figuren, charakterisiert und spezifiziert die Erfindung zusätzlich.
Die Erfindung betrifft eine Kombinationsleuchte. Als Kombinationsleuchte wird eine Leuchte verstanden, die eine von einem Leuchtelement hinterleuchtete Diffusorschicht, auch kurz Diffusor genannt, aufweist, so dass letzterer unterschiedliche Leuchtbereiche aufweist. Als unterschiedliche Leuchtbereiche werden mehrere Leuchtbereiche verstanden, die sich in der Leuchtdichte und/oder in ihrer äußeren Abmessung der jeweils hinterleuchtenden Fläche deutlich voneinander unterscheiden. Beispielsweise ist ein als Raumbeleuchtung dienender erster Leuchtbereich und ein als Orientierungsbeleuchtung dienender zweiter Leuchtbereich vorgesehen. Beispielsweise weist der zweite Leuchtbereich eine im Vergleich zum ersten Leuchtbereich höhere Leuchtdichte auf. Bevorzugt ist ferner der zweite Leuchtbereich bezogen auf das von dem Leuchtelement hinterleuchtende Flächenmaß größer als der erste Leuchtbereich.
Als erfindungsgemäße Diffusorschicht wird eine Schicht mit diffusem Lichtdurchgang durch die Schicht verstanden. Ein diffuser Lichtdurchgang wird beispielsweise durch Einbettung von optischen Aufhellern oder Streupartikeln in das Material der Diffusorschicht erreicht.
Erfindungsgemäß ist ferner ein Leuchtelement vorgesehen, das so angeordnet ist, dass dessen Licht den Diffusor hinterleuchtet. Bevorzugt handelt es sich um ein Leuchtelement mit im Wesentlichen symmetrischer, bevorzugt im Wesentlichen keulenförmiger Lichtstärkeverteilung, d.h. Abstrahlcharakteristik, wie eine Leuchtdiode. Bevorzugt ist das Leuchtelement linienförmig ausgebildet oder das Leuchtelement ergibt sich aus mehreren, entlang einer Linie angeordneten Lichtquellen.
Erfindungsgemäß ist ferner ein Reflektor vorgesehen, der zwischen der Diffusorschicht und dem Leuchtelement angeordnet. Dieser ist bevorzugt elliptisch ausgebildet, d.h. seine Reflexionsfläche wird bezüglich einer Raumachse durch eine Ellipsengleichung beschrieben.
Erfindungsgemäß wird ein räumlicher erster Teilbereich der räumlichen Lichtstärkeverteilung des Leuchtelements zur unmittelbaren Hinterleuchtung der Diffusorschicht verwendet, wohingegen ein außerhalb des ersten Teilbereichs liegender, zweiter Teilbereich der räumlichen Lichtstärkeverteilung des Leuchtelements mittels des Reflektors auf die Diffusorschicht fokussiert wird.
Durch die Nutzung zweier unterschiedlicher Teilbereiche der Lichtabstrahlung eines Leuchtelements zur unterschiedlichen Hinterstrahlung einer Diffusorschicht, einerseits zur fokussierenden Hinterleuchtung und andererseits zur flächigen Hinterleuchtung, lässt sich mit vergleichsweise wenig Bauteilen eine Kombinationsleuchte realisieren.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die Diffusorschicht einen ersten Leuchtbereich aufweist, der primär, bevorzugt ausschließlich, von dem ersten Teilbereich der räumlichen Lichtstärkeverteilung hinterleuchtet wird. Als eine primär durch den ersten Teilbereich bewirkte Hinterleuchtung im ersten Leuchtbereich wird eine durch den ersten Teilbereich bewirkte Leuchtdichte im ersten Leuchtbereich verstanden, die höher ist als die durch den oder die verbleibenden Teilbereiche bewirkte Leuchtdichte der Hinterleuchtung im selben Leuchtbereich. Bei dieser Ausgestaltung ist ferner ein zweiter Leuchtbereich der Diffusorschicht vorgesehen, der von dem zweiten Teilbereich und dem ersten Teilbereich, bevorzugt primär von dem zweiten Teilbereich der räumlichen Lichtstärkeverteilung hinterleuchtet wird. Als eine primär durch den zweiten Teilbereich bewirkte Hinterleuchtung im zweiten Leuchtbereich wird eine durch den zweiten Teilbereich bewirkte Leuchtdichte im zweiten Leuchtbereich verstanden, die höher ist als die durch den oder die verbleibenden Teilbereiche bewirkte Leuchtdichte der Hinterleuchtung im selben Leuchtbereich.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Kombinationsleuchte weist der erste Leuchtbereich der Diffusorschicht eine mit der räumlichen Abnahme der Lichtstärke der räumlichen Lichtstärkeverteilung zunehmende Schichtdicke auf. Als Schichtdicke wird der Abstand zwischen der dem Leuchtelement zugewandten Lichteintrittsfläche der Diffusorschicht und der vom Leuchtelement abgewandten Lichtaustrittsfläche verstanden.
Beispielsweise ist die Diffusorschicht nicht als planparallele Platte ausgebildet, sondern der erste Leuchtbereich der Diffusorschicht ist im Querschnitt, d.h. bei Betrachtung aus zur Durchleuchtungsrichtung orthogonalen Richtung, keilförmig ausgebildet und weist beispielsweise mit zunehmender Entfernung von dem Leuchtelement, bevorzugt mit zunehmender Entfernung von Reflektor und Leuchtelement, eine zunehmende Schichtdicke auf.
Bevorzugt weist die Diffusorschicht in ihrem zweiten Leuchtbereich eine Transmissionsstruktur auf, um im zweiten Leuchtbereich die Leuchtdichte zu steigern. Als Transmissionsstruktur wird beispielsweise eine Oberflächenstruktur, bevorzugt in der dem Leuchtelement zugewandten Oberfläche der Diffusorschicht verstanden, die zu Mehrfachreflexionen des von dem Leuchtelement abgestrahlten Lichtes führt. Beispielsweise handelt es sich um Vertiefungen oder Erhebungen, insbesondere eine oder mehrere wannen- oder rinnenförmige Vertiefungen. Bevorzugt ist zu diesem Zweck die Transmissionsstruktur der Diffusorschicht auf der Hauptabstrahlrichtung des Leuchtelements, d.h. in Richtung der maximalen Lichtstärke der Lichtstärkeverteilung des Leuchtelements angeordnet.
Bevorzugt ist die Transmissionsstruktur der Diffusorschicht auf einem der beiden Fokuspunkte oder je nach Ausgestaltung des elliptischen Reflektors auf einer der beiden Fokuslinien des elliptischen Reflektors angeordnet. Beispielsweise ist das Leuchtelement auf dem verbleibenden Fokuspunkt bzw. der verbleibenden Fokuslinie angeordnet.
Die Erfindung betrifft ferner die Verwendung der Kombinationsleuchte in einem Kraftfahrzeug, insbesondere als Teil eines Bedienelements. Beispielsweise ist es so angeordnet, dass der die Transmissionsstruktur beinhaltende zweite Leuchtbereich eine Begrenzung oder umlaufende Berandung einer Berührfläche definiert.
Die Erfindung wird anhand der nachfolgenden Figur näher erläutert. Die Figur ist dabei nur beispielhaft zu verstehen und stellt lediglich eine bevorzugte Ausführungsvariante dar. Es zeigt:

1 eine Schnittansicht einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kombinationsleuchte 1.

1 zeigt eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kombinationsleuchte 1. Die Kombinationsleuchte 1 weist ein Leuchtelement 3 auf, das durch mehrere entlang einer Linie angeordnete Lichtquellen in Form von Leuchtdioden in SMD-Bauweise definiert ist. Das Leuchtelement 3 weist eine seine Lichtabstrahlung betreffende Abstrahlcharakteristik auf, die durch eine räumliche Lichtstärkeverteilung 5 repräsentiert ist, die durch die im Schnitt keulenförmige Verteilung in 1 schematisiert ist. Dabei ist die Winkelabhängigkeit der Lichtstärke des Leuchtelements 3 schematisch aufgetragen. Die Lichtstärkeverteilung 5 ist im vorliegenden Fall symmetrisch und definiert durch seine maximale Lichtstärke eine Hauptabstrahlrichtung H.
Das Leuchtelement 3 ist so angeordnet, dass es eine flächige Diffusorschicht 2 hinterleuchtet. Dabei bildet die dem Leuchtelement 3 zugewandte Oberfläche 7 als eine der beiden Hauptflächen der Diffusorschicht 2 die Lichteintrittsfläche der Diffusorschicht 2, während die vom Leuchtelement 3 abgewandte Oberfläche 8 der Diffusorschicht 2 die hier relevante Lichtaustrittsfläche für das in der bzw. durch die Diffusorschicht 2 diffus gestreute Licht L3 darstellt.
Zwischen der Diffusorschicht 2 und dem Leuchtelement 3 ist ein elliptischer Reflektor 4 in Form einer rinnenförmigen Spiegelfläche angeordnet, der den freien Hohlraum zwischen Diffusorschicht 2 und Leuchtelement 3 seitlich flankierend begrenzt. Während Licht L1 eines ersten räumlichen Teilbereichs 5a der Lichtstärkeverteilung 5 des Leuchtelements 3 zur unmittelbaren Hinterleuchtung der Diffusorschicht 2 dient, ist der elliptische Reflektor 4 so angeordnet, dass ein zweiter räumlicher Teilbereich 5b der Lichtstärkeverteilung 5, wie durch den Lichtstrahl L2 beschrieben, mittels des Reflektors 4 in Richtung der Diffusorschicht 2 und zwar auf eine durch die Diffusorschicht 2 ausgebildete Transmissionsstruktur 6 in Form einer Kerbe fokussiert wird. Dazu befindet sich die Transmissionsstruktur 6 auf der Fokuslinie f1 der beiden Fokuslinien f1 und f2, während das Leuchtelement 3 auf der anderen Fokuslinie f2 der beiden Fokuslinien f1 und f2 angeordnet ist.
Gleichzeitig ist die Transmissionsstruktur 6 so angeordnet, dass sie von Licht der Hauptabstrahlrichtung H des Leuchtelements 3 unmittelbar, d.h. ohne Reflexion am Reflektor 4 hinterleuchtet wird.
Die Diffusorschicht 2 ist ferner so angeordnet, dass sie einen ersten Leuchtbereich 2a aufweist, der ausschließlich von dem ersten Teilbereich 5a der räumlichen Lichtstärkeverteilung 5 hinterleuchtet wird und einen zweiten Leuchtbereich 2b aufweist, der von dem zweiten Teilbereich 5b und dem ersten Teilbereich 5a aber dabei primär von dem zweiten Teilbereich 5b der räumlichen Lichtstärkeverteilung 5 des Leuchtelements 3 hinterleuchtet wird. Innerhalb des zweiten Leuchtbereichs 2b ist die Transmissionsstruktur 6 angeordnet. Der erste Leuchtbereich 2a der Diffusorschicht 2 ist flächenmäßig größer als der zweite Leuchtbereich 2b und weist einen keilförmigen Querschnitt auf, wobei dessen Schichtdicke D mit zunehmender Entfernung vom Leuchtelement 3 und vom Reflektor 4 zunimmt.
Der erste Leuchtbereich 2a sorgt somit für eine Raumbeleuchtung, deren Leuchtdichte mit zunehmender Entfernung von Leuchtelement 3 und Reflektor 4 abnimmt. Der zweite Leuchtbereich 2b mit der Transmissionsstruktur 6 und der vergleichsweise hohen Leuchtdichte aufgrund der unmittelbaren Hinterleuchtung durch Licht der Hauptabstrahlrichtung H des ersten Teilbereichs 5a und der zusätzlichen Hinterleuchtung mittels des durch den Reflektor 4 eingefangenen und fokussierten Lichtes des zweiten Teilbereichs 5b sorgt für eine Orientierungsbeleuchtung. Somit wird durch vergleichsweise wenig Bauteile eine Kombinationsleuchte 1 bereitgestellt, die beides bereitstellt, eine Raumbeleuchtung als auch eine Orientierungsbeleuchtung.

Claims

Kombinationsleuchte (1), aufweisend: eine Diffusorschicht (2); ein Leuchtelement (3), das so angeordnet ist, dass dessen Licht (L1, L2) die Diffusorschicht (2) hinterleuchtet; einen, bevorzugt elliptischen, Reflektor (4), der zwischen der Diffusorschicht (2) und dem Leuchtelement (3) angeordnet ist; wobei ein räumlicher erster Teilbereich (5a) einer räumlichen Lichtstärkeverteilung (5) des Leuchtelements (3) zur unmittelbaren Hinterleuchtung der Diffusorschicht (2) verwendet wird und ein außerhalb des ersten Teilbereichs (5a) liegender, zweiter Teilbereich (5b) der räumlichen Lichtstärkeverteilung (5) des Leuchtelements (3) mittels des elliptischen Reflektors (4) in Richtung der Diffusorschicht (2), bevorzugt auf die Diffusorschicht (2), fokussiert wird.
Kombinationsleuchte (1) gemäß Anspruch 1, wobei die Diffusorschicht (2) einen ersten Leuchtbereich (2a) aufweist, der primär, bevorzugt ausschließlich, von dem ersten Teilbereich (5a) der räumlichen Lichtstärkeverteilung (5) hinterleuchtet wird und einen zweiten Leuchtbereich (2b) aufweist, der von dem zweiten Teilbereich (5b) und dem ersten Teilbereich (5a), bevorzugt primär von dem zweiten Teilbereich (5b) der räumlichen Lichtstärkeverteilung (5) hinterleuchtet wird.
Kombinationsleuchte (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der erste Leuchtbereich (2a) der Diffusorschicht (2) eine mit der räumlichen Abnahme der Lichtstärke der räumlichen Lichtstärkeverteilung (5) zunehmende Schichtdicke (D) aufweist.
Kombinationsleuchte (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der erste Leuchtbereich (2a) jeweils bezogen auf das hinterleuchtete Flächenmaß größer ist als der zweite Leuchtbereich (2b).
Kombinationsleuchte (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der erste Leuchtbereich (2a) im Querschnitt keilförmig ausgebildet ist.
Kombinationsleuchte (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Diffusorschicht (2) in ihrem zweiten Leuchtbereich (2b) eine die Leuchtdichte steigernde Transmissionsstruktur (6), wie eine Mehrfachreflexionen bewirkende Oberflächenstruktur, aufweist.
Kombinationsleuchte (1) gemäß einem der beiden vorhergehenden Ansprüche, wobei die Transmissionsstruktur (6) der Diffusorschicht (2) auf der Hauptabstrahlrichtung (H) des Leuchtelements (3) angeordnet ist.
Kombinationsleuchte (1) gemäß einem der beiden vorhergehenden Ansprüche, wobei die Transmissionsstruktur (6) der Diffusorschicht (2) auf einem der beiden Fokuspunkte oder einer (f1) der beiden Fokuslinien (f1, f2) des elliptischen Reflektors (4) angeordnet ist.
Kombinationsleuchte (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Leuchtelement (3) linienförmig ausgebildet ist oder durch mehrere, entlang einer Linie angeordnete Lichtquellen definiert ist.
Verwendung der Kombinationsleuchte (1) in einem Kraftfahrzeug, insbesondere als Teil eines Bedienelements.