DE102019118527A1 - Lighting device for vehicles - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Beleuchtungsvorrichtung für Fahrzeuge mit einer Anzahl von Lichtquellen (8) und mit einem der Lichtquelle (8) zugeordneten Lichtleitern (5, 5', 25, 25', 25", 26, 27) enthaltend Auskoppelmittel (9) zur Umlenkung eines in dem Lichtleiter (5, 5', 25, 25', 25", 26, 27) eingekoppelten Lichtes (10) in Richtung eines in Erstreckungsrichtung (E) der Lichtleiter (5, 5', 25, 25', 25", 26, 27) verlaufenden lichtauskoppelnden Mantelsegmentes (11) des Lichtleiters (5, 5', 25, 25', 25", 26, 27), dadurch gekennzeichnet, dass der Lichtleiter (5, 5', 25, 25', 25", 26, 27) linienförmig ausgebildet ist und in einer langgestreckten Lichtleiteraufnahme (16) eines Verkleidungsteils (18) und/oder eines Karosserieteils (6, 13) des Fahrzeugs (3) gelagert ist, dass eine von der Lichtquelle (8) gespeiste Lichteinkopplung an mindestens einer Stirnseite (7) des Lichtleiters (5, 5', 25, 25', 25", 26, 27) angeordnet ist, dass die Lichtquelle (8) als LED- oder Laser-Lichtquelle ausgebildet ist, dass die Auskoppelmittel des Lichtleiters (5, 5', 25, 25', 25", 26, 27) als Streuelemente (9) ausgebildet sind, die innerhalb des Lichtleiters (5, 5', 25, 25', 25", 26, 27) so verteilt angeordnet sind, dass das eingekoppelte Licht (10) in Richtung des lichtauskoppelnden Mantelsegmentes (11) des Lichtleiters (5, 5', 25, 25', 25", 26, 27) umgelenkt wird.The invention relates to a lighting device for vehicles with a number of light sources (8) and with a light guide (5, 5 ', 25, 25', 25 ", 26, 27) associated with the light source (8) and containing decoupling means (9) for deflection a light (10) coupled into the light guide (5, 5 ', 25, 25', 25 ", 26, 27) in the direction of one of the light guides (5, 5 ', 25, 25', 25" in the direction of extent (E)) , 26, 27) extending light outcoupling jacket segment (11) of the light guide (5, 5 ', 25, 25', 25 ", 26, 27), characterized in that the light guide (5, 5 ', 25, 25', 25 ", 26, 27) is linear and is mounted in an elongated light guide receptacle (16) of a trim part (18) and / or a body part (6, 13) of the vehicle (3) so that a light coupling fed by the light source (8) on at least one end face (7) of the light guide (5, 5 ', 25, 25', 25 ", 26, 27) is arranged that the light source (8) is designed as an LED or laser light source is that the decoupling means of the light guide (5, 5 ', 25, 25', 25 ", 26, 27) are designed as scattering elements (9) that are inside the light guide (5, 5 ', 25, 25', 25" , 26, 27) are distributed so that the coupled-in light (10) is deflected in the direction of the light-decoupling cladding segment (11) of the light guide (5, 5 ', 25, 25', 25 ", 26, 27).
Description
Die Erfindung betrifft eine Beleuchtungsvorrichtung für Fahrzeuge mit einer Anzahl von Lichtquellen und mit einem der Lichtquelle zugeordneten Lichtleitern enthaltend Auskoppelmittel zur Umlenkung eines in dem Lichtleiter eingekoppelten Lichtes in Richtung eines in Erstreckungsrichtung der Lichtleiter verlaufenden lichtauskoppelnden Mantelsegmentes des Lichtleiters.The invention relates to a lighting device for vehicles with a number of light sources and with a light guide assigned to the light source and containing decoupling means for deflecting a light coupled into the light guide in the direction of a light outcoupling cladding segment of the light guide running in the direction of extension of the light guide.
Aus der
Aus der
Aus der
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Beleuchtungsvorrichtung für Fahrzeuge derart weiterzubilden, dass platzsparend eine homogene Ausleuchtung einer innerhalb oder benachbart zum Fahrzeug außerhalb desselben angeordnete Fläche homogen ausgeleuchtet wird.The object of the present invention is to develop a lighting device for vehicles in such a way that, in a space-saving manner, a homogeneous illumination of an area arranged inside or adjacent to the vehicle outside the same is homogeneously illuminated.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist die Erfindung in Verbindung mit dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 dadurch gekennzeichnet, dass der Lichtleiter linienförmig ausgebildet ist und in einer langgestreckten Lichtleiteraufnahme eines Verkleidungsteils und/oder eines Karosserieteils des Fahrzeugs gelagert ist, dass eine von der Lichtquelle gespeiste Lichteinkopplung an mindestens einer Stirnseite des Lichtleiters angeordnet ist, dass die Lichtquelle als LED- oder Laser-Lichtquelle ausgebildet ist, dass die Auskoppelmittel des Lichtleiters als Streuelemente ausgebildet sind, die innerhalb des Lichtleiters so verteilt angeordnet sind, dass das eingekoppelte Licht in Richtung des lichtauskoppelnden Mantelsegmentes des Lichtleiters umgelenkt wird.To solve this problem, the invention in connection with the preamble of
Nach der Erfindung ist ein linienförmiger und/oder langgestreckter Lichtleiter zur Beleuchtung einer Ausleuchtfläche vorgesehen, die sich außerhalb des Fahrzeugs unmittelbar neben demselben befindet und/oder die sich innerhalb des Fahrzeugs befindet. Der Lichtleiter ist in einer langgestreckten Lichtleiteraufnahme angeordnet, die Teil eines Verkleidungsteils (innerhalb des Fahrzeugs) oder eines Karosserieteils (außerhalb des Fahrzeugs) ist. Der Lichtleiter dient zum einen als Lichtverteilungsmedium ausgehend von einer Lichteinkoppelstelle und zum anderen als Lichtauskoppelmedium zur homogenen Beleuchtung der Ausleuchtfläche. Durch die linienförmige Ausbildung des Lichtleiters kann das an einer Lichteinkopplung in den Lichtleiter eingekoppelte Licht gleichzeitig an mehrere Lichtauskoppelorte gebracht werden. In Längserstreckung des Lichtleiters gleichgroße bzw. Abschnitte gleicher Länge und gleicher Breite strahlen den gleichen Lichtstrom ab, so dass entlang des Lichtleiters eine homogene Lichtabstrahlung erfolgt. Der Lichtleiter weist Streuelemente auf, die derart orientiert bzw. verteilt angeordnet sind, dass über die Längserstreckung des Lichtleiters in gleichgroßen bzw. gleichlangen Abschnitten der gleiche Lichtstrom über in Erstreckungsrichtung des Lichtleiters verlaufende lichtauskoppelende Mantelsegmente der Abschnitte ausgekoppelt wird. Dadurch, dass der Lichtleiter linienförmig ausgebildet ist, kann er platzsparend innerhalb eines Verkleidungsteils oder eines Karosserieteils, insbesondere an dem Rand des Karosserieteils befestigt sein.According to the invention, a linear and / or elongated light guide is provided for illuminating an illuminated area which is located outside the vehicle directly next to it and / or which is located inside the vehicle. The light guide is arranged in an elongated light guide receptacle which is part of a trim part (inside the vehicle) or a body part (outside the vehicle). The light guide serves on the one hand as a light distribution medium starting from a light coupling point and on the other hand as a light outcoupling medium for homogeneous illumination of the illuminated area. Due to the linear configuration of the light guide, the light coupled into the light guide at a light coupling can be brought to several light output locations at the same time. In the longitudinal extension of the light guide, sections of the same size or sections of the same length and width emit the same luminous flux, so that a homogeneous light emission takes place along the light guide. The light guide has scattering elements which are oriented or distributed in such a way that the same luminous flux is coupled out over the longitudinal extension of the light guide in sections of the same size or length via light outcoupling cladding segments of the sections in the direction of extension of the light guide. Because the light guide is linear, it can be fastened in a space-saving manner within a trim part or a body part, in particular on the edge of the body part.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die Streuelemente derart innerhalb des Lichtleiters angeordnet, dass das Licht entlang des lichtauskoppelnden Mantelsegmentes des Lichtleiters unter einem radialen Streuwinkelbereich von 60° bis 80° und einem axialen Streuwinkelbereich von 80° bis 100° ausgekoppelt wird. Das lichtauskoppelnde Mantelsegment ist - wie der Lichtleiter - langgestreckt ausgebildet und verläuft parallel zu einer Achse des Lichtleiters. Im Querschnitt des Lichtleiters schließt das Mantelsegment einen spitzen Winkel ein. Aufgrund der geringen Quererstreckung des Lichtleiters bzw. der relativ zu demselben geringeren Quererstreckung des Mantelsegmentes bildet der Lichtleiter eine Aneinanderreihung von beliebig vielen punktförmigen Lichtquellen.According to a preferred embodiment of the invention, the scattering elements are arranged within the light guide in such a way that the light is extracted along the light-outcoupling cladding segment of the light guide at a radial scattering angle range of 60 ° to 80 ° and an axial scattering angle range of 80 ° to 100 °. Like the light guide, the light outcoupling jacket segment is elongated and runs parallel to an axis of the light guide. In the cross section of the light guide, the cladding segment encloses an acute angle. Because of the low The transverse extent of the light guide or the relatively smaller transverse extent of the cladding segment, the light guide forms a series of any number of point light sources.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung weist der Lichtleiter eine Querstreckung in einem Bereich von 2 mm bis 5 mm auf. Vorteilhaft kann der Lichtleiter somit bei geringer Bautiefe in dem Verkleidungsteil bzw. Karosserieteil angeordnet sein.According to a further development of the invention, the light guide has a transverse extension in a range from 2 mm to 5 mm. The light guide can thus advantageously be arranged in the trim part or body part if the overall depth is small.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist das Karosserieteil als ein Seitenschweller und/oder Stoßfänger ausgebildet, wobei der Lichtleiter bündig in der Lichtaufnahme zu einer Randwandung des Karosserieteils angeordnet ist. Vorteilhaft ist der Lichtleiter bzw. die Beleuchtungsvorrichtung Bestandteil des Karosserieteils. Vorzugsweise erstreckt sich der Lichtleiter entlang eines Randes oder entlang einer Randkonturierung des Karosserieteils, so dass der Aufwand für eine Anpassung des Karosserieteils zur Aufnahme des Lichtleiters begrenzt ist.According to a further development of the invention, the body part is designed as a side sill and / or bumper, the light guide being arranged flush in the light receptacle with an edge wall of the body part. The light guide or the lighting device is advantageously part of the body part. The light guide preferably extends along an edge or along an edge contouring of the body part, so that the effort for adapting the body part to accommodate the light guide is limited.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung weist die Lichtleiteraufnahme des Karosserieteils beabstandet zueinander angeordnet Stützholme auf, die jeweils das lichtauskoppelnde Mantelsegment überdecken. Auf diese Weise ist der Lichtleiter bereichsweise voll umfänglich von der Lichtleiteraufnahme umgeben. Vorteilhaft weist hierdurch das Karosserieteil eine erhöhte Steifigkeit bzw. Stabilität auf.According to a further development of the invention, the light guide receptacle of the body part has support bars which are arranged at a distance from one another and which each cover the jacket segment which is coupled out of light. In this way, the light guide is partially surrounded by the light guide receptacle. As a result, the body part advantageously has increased rigidity or stability.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung weist der Lichtleiter in einem der Lichteinkopplung zugewandten ersten Abschnitt desselben keine Streuelemente auf, so dass dieser Abschnitt ausschließlich zur Einkopplung des Lichtes und zur Weiterleitung des eingekoppelten Lichtes durch Totalreflexion an der Mantelfläche dient. In einem zu dem ersten Abschnitt nachfolgenden zweiten Abschnitt des Lichtleiters sind Streuelemente enthalten, so dass zusätzlich zur Lichtweiterleitungsfunktionalität das Licht an dem Mantelsegment des zweiten Abschnitts ausgekoppelt wird. Vorteilhaft kann hierdurch die Lichtquelle ortsfern von der Lichtauskopplung angeordnet sein. Der erste Abschnitt dient somit als Lichtzuführungsabschnitt zu dem als Lichtauskoppelabschnitt ausgebildeten zweiten Abschnitt. Vorteilhaft kann hierdurch die Beleuchtungseffektivität erhöht werden, da das Licht nur an den Stellen ausgekoppelt wird, die ortsmäßig optimal in Relation zu der Ausleuchtfläche angeordnet sind.According to a further development of the invention, the light guide does not have any scattering elements in a first section thereof facing the light coupling, so that this section is used exclusively for coupling the light and for forwarding the coupled light by total reflection on the jacket surface. In a second section of the light guide following the first section, scattering elements are contained so that in addition to the light transmission functionality, the light is coupled out at the cladding segment of the second section. As a result, the light source can advantageously be arranged remotely from the light coupling. The first section thus serves as a light feed section to the second section designed as a light coupling-out section. In this way, the lighting effectiveness can advantageously be increased, since the light is only coupled out at those points which are optimally arranged in terms of location in relation to the illuminated surface.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist das Verkleidungsteil als ein Dachhimmel und/oder eine Deckenverkleidung und/oder als ein Rand eines Schiebedaches bzw. Panoramafensters und/oder als eine Dachkante ausgebildet. Aufgrund der geringen Quererstreckung des Lichtleiters kann er an beliebigen Stellen der Verkleidung innerhalb des Fahrzeuginnenraumes angeordnet sein. Vorteilhaft können hierdurch eine Leselichtfunktion und/oder eine Ambientebeleuchtung und/oder eine Bedienelementbeleuchtung erfolgen.According to a further development of the invention, the cladding part is designed as a headliner and / or a ceiling cladding and / or as an edge of a sliding roof or panorama window and / or as a roof edge. Due to the small transverse extension of the light guide, it can be arranged at any point on the cladding inside the vehicle interior. A reading light function and / or ambient lighting and / or control element lighting can thereby advantageously take place.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist der Lichtleiter in dem Verkleidungsteil polygonartig angeordnet, wobei das Polygon geschlossen oder offen ausgebildet sein kann. Vorteilhaft kann somit mittels eines einzigen Lichtleiters eine linienförmige oder rechteckförmige Fläche ausgeleuchtet werden.According to a further development of the invention, the light guide is arranged in the form of a polygon in the cladding part, wherein the polygon can be designed to be closed or open. A linear or rectangular area can thus advantageously be illuminated by means of a single light guide.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung können mehrere Lichtleiter polygonartig oder parallel zueinander angeordnet sein. Vorteilhaft bildet die Beleuchtungsvorrichtung hierbei eine flächige Leseleuchte, deren flächige Ausführung für den Fahrzeuginsasse nicht erkennbar ist, weil die relativ dünnen Lichtleiter in einem Abstand zueinander angeordnet sind.According to a further development of the invention, several light guides can be arranged in a polygonal manner or parallel to one another. In this case, the lighting device advantageously forms a flat reading lamp, the flat design of which cannot be seen by the vehicle occupant because the relatively thin light guides are arranged at a distance from one another.
Dadurch, dass mehrere Lichtleiter nebeneinander angeordnet sind, erfolgt die Beleuchtungsfläche aus unterschiedlichen Richtungen, was eine Schattenbildung deutlich reduziert.The fact that several light guides are arranged next to one another means that the illuminated surface comes from different directions, which significantly reduces the formation of shadows.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung weist der Lichtleiter Farbwechselelemente zur Konvertierung des Lichtes von einer ersten Lichtfarbe in eine zweite Lichtfarbe auf. Das Licht kann somit in einer gewünschten Lichtfarbe ausgekoppelt werden.According to a further development of the invention, the light guide has color change elements for converting the light from a first light color to a second light color. The light can thus be coupled out in a desired light color.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung weist der Lichtleiter auf einer dem langgestreckten lichtauskoppelnden Mantelsegment gegenüberliegenden Seite Reflexionsmittel auf, so dass eine zusätzliche oder alternative Möglichkeit besteht, das eingekoppelte Licht in Richtung des lichtauskoppelnden Mantelsegmentes zu lenken.According to a further development of the invention, the light guide has reflection means on a side opposite the elongated light-decoupling cladding segment, so that there is an additional or alternative possibility of directing the coupled light in the direction of the light-decoupling cladding segment.
Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Unteransprüchen.Further advantages of the invention emerge from the further subclaims.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert.Exemplary embodiments of the invention are explained in more detail below with reference to the drawings.
Es zeigen:
-
1 eine perspektivische Darstellung einer Beleuchtungsvorrichtung mit einem Lichtleiter, der an einem Karosserieteil befestigt ist zur Umfeldbeleuchtung, -
2 einen Querschnitt durch den Lichtleiter der Beleuchtungsvorrichtung, -
3 eine perspektivische Teildarstellung eines in einen Seitenschweller integrierten Lichtleiters, der zum Teil von Seitenschwellabschnitten abgedeckt ist, -
4 eine schematische Vorderansicht eines Fahrzeuginnenraumes mit einer in einem Dachhimmel integrierten Beleuchtungsvorrichtung zur Ausleuchtung einer Lesefläche, wobei sich ein Lichtleiter der Beleuchtungsvorrichtung rechteckförmig erstreckt, -
5 eine Vorderansicht des Fahrzeuginnenraums, wobei am Dachhimmel eine Mehrzahl von polygonartig aufeinanderfolgenden Lichtleiter angeordnet sind, -
6 eine Vorderansicht des Fahrgastinnenraumes mit parallel zueinander angeordneten Lichtleitern zur Erzeugung einer flächigen Leseleuchte, -
7 eine Vorderansicht eines Fahrgastinnenraumes, bei dem sich der Lichtleiter entlang einer Dachkante erstreckt und -
8 eine Vorderansicht eines Fahrgastinnenraumes, bei dem sich der Lichtleiter oberhalb von Bedienelementen zur Beleuchtung derselben erstreckt.
-
1 a perspective view of a lighting device with a light guide that is attached to a body part for ambient lighting, -
2 a cross section through the light guide of the lighting device, -
3 a perspective partial representation of a light guide integrated in a side sill, which is partly covered by side sill sections, -
4th a schematic front view of a vehicle interior with a lighting device integrated in a headliner for illuminating a reading area, wherein a light guide of the lighting device extends in a rectangular manner, -
5 a front view of the vehicle interior, wherein a plurality of polygonally successive light guides are arranged on the headliner, -
6th a front view of the passenger compartment with light guides arranged parallel to one another to generate a flat reading light, -
7th a front view of a passenger compartment in which the light guide extends along a roof edge and -
8th a front view of a passenger compartment, in which the light guide extends above operating elements for illuminating the same.
Eine erfindungsgemäße Beleuchtungsvorrichtung für Fahrzeuge kann zum einen als Umfeldbeleuchtungsvorrichtung zur Erzeugung von Ausleuchtflächen
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel der Erfindung ist der Lichtleiter
Wie insbesondere aus
Die Streuelemente
Die Ausleuchtfläche
Alternativ oder zusätzlich kann in einem Eckbereich des Fahrzeugs
Die Lichtleiter
Vorzugsweise sind die Lichtleiter
Nach einer alternativen Ausführungsform der Erfindung gemäß
Alternativ oder zusätzlich kann dem Lichtleiter
Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung gemäß
Der Lichtleiter
Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung gemäß
Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung gemäß
Dadurch, dass mehrere Lichtleiter
Nach einer alternativen Ausführungsform der Erfindung gemäß
Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung gemäß
Die Beleuchtungsvorrichtung kann somit als Leselicht und/oder als Auflicht auf eine Lesefläche
Durch Dimmung der Lichtquelle
Alternativ oder zusätzlich weist der Lichtleiter
Alternativ oder zusätzlich kann der Lichtleiter
Der Lichtleiter ist vorzugsweise flexibel aus einem Glas- oder Kunststoffmaterial ausgebildet. Die Lichtquelle ist als LED-Lichtquelle oder Laser-Lichtquelle ausgebildet.The light guide is preferably made flexible from a glass or plastic material. The light source is designed as an LED light source or a laser light source.
Zusätzlich kann eine Ansteuerschaltung vorgesehen sein, mittels derer die Lichtleiter
BezugszeichenlisteList of reference symbols
- 1,1'1.1 '
- AusleuchtflächeIlluminated area
- 22
- Bodenground
- 33
- Fahrzeugvehicle
- 44th
- FahrzeugtürVehicle door
- 5,5'5.5 '
- LichtleiterLight guide
- 66th
- SeitenschwellerSide skirts
- 77th
- StirnseiteFace
- 88th
- LichtquelleLight source
- 99
- StreuoptikelementeScattering optics
- 1010
- eingekoppeltes Lichtcoupled light
- 1111
- MantelsegmentJacket segment
- 1212
- AuskoppellichtDecoupling light
- 1313
- StoßfängerBumper
- 1414th
- AbschnitteSections
- 15,15'15.15 '
- RandwandungEdge wall
- 1616
- LichtleiteraufnahmeLight guide mount
- 1717th
- StützholmeSupport bars
- 1818th
- DachhimmelHeadliner
- 1919th
- LeseflächeReading area
- 2020th
- VerkleidungsflächeCladding surface
- 2121st
- SitzSeat
- 2222nd
- DachkanteRoof edge
- 25,25',25"25.25 ', 25 "
- LichtleiterLight guide
- 2626th
- LichtleiterLight guide
- 2727
- LichtleiterLight guide
- 2828
- BedienelementeControls
- 2929
- MittelkonsoleCenter console
- 3030th
- FarbwechselelementeColor change elements
- 3131
- ReflexionsmittelReflection means
- EE.
- ErstreckungsrichtungDirection of extension
- AA.
- Achseaxis
- dd
- Durchmesserdiameter
- bb
- Breitewidth
- αα
- radialer Streuwinkelradial scattering angle
- ββ
- axialer Streuwinkelaxial scattering angle
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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited
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- DE 102018119874 A1 [0004]DE 102018119874 A1 [0004]
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