DE102020214698A1

DE102020214698A1 - Beleuchtungselement und Verfahren zu dessen Herstellung sowie Fahrzeuginnenverkleidungsteil mit einem Beleuchtungselement

Info

Publication number: DE102020214698A1
Application number: DE102020214698.5A
Authority: DE
Inventors: Maxime Musy
Original assignee: Faurecia Innenraum Systeme GmbH
Current assignee: Faurecia Innenraum Systeme GmbH
Priority date: 2020-11-23
Filing date: 2020-11-23
Publication date: 2022-05-25
Also published as: CN217082287U

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein Beleuchtungselement (1) für einen Fahrzeuginnenraum, welches mindestens eine optische Faser (2), die sich in eine Längsrichtung erstreckt und eingerichtet ist, Licht in eine senkrecht zu der Längsrichtung verlaufende Querrichtung zu emittieren, und mindestens eine Reflektionsfaser (3) aufweist, die parallel zu der optischen Faser (2) angeordnet ist und eingerichtet ist, von der optischen Faser (2) emittiertes Licht zu reflektieren. Ferner umfasst das Beleuchtungselement (1) eine lichtdurchlässige Deckschicht (4), die die optische Faser (2) und die Reflektionsfaser (3) umgibt, wobei die Deckschicht (4) einen um eine in die Längsrichtung verlaufende Biegeachse (5) gebogenen Abschnitt (6) aufweist.

Description

Gegenstand des vorliegenden Dokuments ist ein Beleuchtungselement, das insbesondere für einen Fahrzeuginnenraum geeignet ist, und ein Fahrzeuginnenverkleidungsteil, welches das Beleuchtungselement umfasst. Weiterhin bezieht sich das vorliegende Dokument auf ein Verfahren zum Herstellen des Beleuchtungselements. Zusätzlich kann ein Zwischenprodukt zum Herstellen des Beleuchtungselements vorgesehen sein.
Im Stand der Technik sind Beleuchtungselemente mit optischen Fasern grundsätzlich bekannt. Insbesondere in modernen Fahrzeuginnenräumen werden beispielsweise seitlich abstrahlende Lichtfasern verwendet, um eine indirekte Beleuchtung des Innenraums über Innenverkleidungsteile wie Mittelkonsolen, Türpaneele oder Instrumententafeln bereitzustellen.
Zum Beispiel bezieht sich das Dokument DE 10 2018 203 856 A1 auf einen Beleuchtungskomplex mit einem Webstoff, der unter Verwendung von mehreren parallel zueinander angeordneten, seitlich abstrahlenden Lichtfasern eine flächige Beleuchtung bereitstellt. Zum Schutz der Lichtfasern werden komprimierbare parallele Bündel aus Drähten zur Aufnahme von Lasten und beispielsweise eine abdeckende transparente Plastikschicht vorgeschlagen.
Es hat sich jedoch gezeigt, dass die bekannten Beleuchtungskomplexe bei kleineren Beleuchtungsflächen eine Beeinträchtigung des Lichtemissionsvermögens durch eine platzbedingte Reduzierung der Anzahl von Lichtfasern erleiden. Insbesondere bei linienartigen Beleuchtungen mit einer Linienstärke von wenigen Millimetern tritt eine erhebliche Beeinträchtigung des Lichtemissionsvermögens ein.
Daher ist es eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung ein leicht herstellbares Beleuchtungselement zu entwickeln, das bei kleinen oder schmalen Beleuchtungsflächen ein verbessertes Lichtemissionsvermögen aufweist.
Diese Aufgabe wird durch ein Beleuchtungselement und ein Verfahren zum Herstellen eines Beleuchtungselements gemäß den unabhängigen Ansprüchen sowie durch ein das genannte Beleuchtungselement enthaltende Fahrzeuginnenverkleidungsteil gelöst. Spezielle Ausführungsformen sind in der Beschreibung, in den abhängigen Ansprüchen sowie durch die Figuren beschrieben.
Das hier vorgeschlagene Beleuchtungselement für einen Fahrzeuginnenraum umfasst mindestens eine optische Faser, die sich in eine Längsrichtung erstreckt und die eingerichtet ist, Licht in eine senkrecht zu der Längsrichtung verlaufende Querrichtung zu emittieren, und mindestens eine Reflektionsfaser, die parallel zu der optischen Faser angeordnet ist und eingerichtet ist, von der optischen Faser emittiertes Licht zu reflektieren. Üblicherweise wird nur ein Teil des von der optischen Faser emittierten Lichts von der Reflektionsfaser reflektiert. Dies ist beispielsweise darauf zurückzuführen, dass nur ein Teil des emittierten Lichts in die der Reflektionsfaser entsprechenden Raumrichtung emittiert wird und dass neben der Reflektion an der Reflektionsfaser regelmäßig auch eine Transmission in die Reflektionsfaser auftreten kann. Ferner weist das Beleuchtungselement eine lichtdurchlässige Deckschicht auf, welche die optische Faser und die Reflektionsfaser umgibt. Die Deckschicht umfasst einen um eine in die Längsrichtung verlaufende Biegeachse gebogenen Abschnitt.
Üblicherweise enthält eine optische Faser eine Kernschicht und eine Mantelschicht und ist so aufgebaut, dass der äußere Umfang der Kernschicht von der Mantelschicht bedeckt ist. Aufgrund gewählter Materialien für die Kernschicht bzw. die Mantelschicht können Brechungsindizes und Reflexionsgrade entsprechend so gewählt werden, dass eine Lichtführung in der Kernschicht mittels Totalreflexion an der Mantelschicht möglich ist. Erfindungsgemäß ist es vorgesehen, dass die optische Faser als seitenemittierende Lichtleitfaser ausgebildet ist, um in geeigneter Weise Licht von den Seitenflächen abzustrahlen. Dies kann beispielsweise dadurch erreicht werden, dass Streupartikel in der Kernschicht eingemischt sind und/oder, dass die Mantelschicht lokal abgetragen oder angeraut wird. Das lokale Abtragen oder Anrauen hat den Vorteil, dass ein Lichtmuster erstellt werden kann.
Gegenüber dem Stand der Technik zeichnet sich das hier vorgeschlagene Beleuchtungselement dadurch aus, dass die Deckschicht einen gebogenen Abschnitt aufweist und die optische Faser und die Reflektionsfaser umgibt. Das seitlich von der optischen Faser emittierte Licht wird in der Regel durch die lichtdurchlässige Deckschicht abgestrahlt. Der zur Beleuchtung der Deckschicht verfügbare Raumwinkel des seitlich emittierten Lichts der optischen Faser kann - relativ zu den Raumwinkeln der im Stand der Technik bekannten Beleuchtungsmittel - durch die gebogene Deckschicht vergrößert sein. Somit kann mehr von der optischen Faser emittiertes Licht zur Beleuchtung jenseits der Deckschicht zur Verfügung gestellt werden, wodurch das Emissionsvermögen des Beleuchtungselements verbessert wird. Ferner kann eine geringere Anzahl von optischen Fasern ausreichen, um ein gewünschtes Emissionsvermögen des Beleuchtungselements zu erreichen. Zudem kann das hier vorgeschlagene Beleuchtungselement in einer geringeren Dicke ausgestaltet werden und vorzugsweise auch Ausgestaltungen mit schmalen Abstrahlflächen, insbesondere linienartigen Abstrahlflächen geringer Linienstärke realisieren, während eine Beeinträchtigung des Lichtemissionsvermögens des Beleuchtungselements verhindert wird bzw. das Lichtemissionsvermögen des Beleuchtungselements so gut wie möglich aufrechterhalten wird. Alternativ kann der so eingesparte Platz durch Hinzufügen von weiteren optischen Fasern genutzt werden, wodurch die optische Einkopplungseffizienz von Licht aus einer Lichtquelle in das Beleuchtungselements aufgrund einer vergrößerten Etendue verbessert werden kann.
Typischerweise ist die optische Faser näher an dem gebogenen Abschnitt der Deckschicht und/oder an einer durch den gebogenen Abschnitt gebildeten Biegekante der Deckschicht angeordnet als die Reflektionsfaser. Zudem kann die optische Faser einen geringeren Abstand zu der Biegeachse aufweisen als die Reflektionsfaser zu der Biegeachse. Insbesondere kann durch eine Anordnung, bei der die Reflektionsfaser einen größeren Abstand zu der Biegeachse aufweist als der Abstand der optischen Faser zu der Biegeachse, erreicht werden, dass die Reflektionsfaser seitlich von der optischen Faser emittiertes Licht in besonders vorteilhafter Richtung zu der Deckschicht reflektiert. Das emittierte Licht kann beispielsweise gerichtet, diffus oder in einer Kombination davon durch die Reflektionsfaser reflektiert werden. Insbesondere kann die Reflektionsfaser eine glatte Oberfläche aufweisen, um das emittierte Licht mittels gerichteter Reflektion zurückzuwerfen, oder eine raue Oberfläche aufweisen, um das emittierte Licht diffus zu reflektieren. Teile des von der Reflektionsfaser zurückgeworfenen Lichts, insbesondere das zurückgeworfene Licht, welches dann die Deckschicht durchquert, leisten einen zusätzlichen Beitrag zum Lichtemissionsvermögen des Beleuchtungselements und bewirken eine homogenere Lichtverteilung. Dies betrifft insbesondere von der optischen Faser emittiertes Licht, welches die optische Faser in eine der Deckschicht abgewandte Richtung abstrahlt.
Vorzugsweise weist die Deckschicht eine erste und eine zweite Seite auf, wobei die erste Seite zur Beleuchtung bzw. zur Abgabe des von der optischen Faser emittierten Lichts eingerichtet ist und die zweite Seite zur Aufnahme des von der optischen Faser emittierten Lichts eingerichtet ist. Die erste Seite kann eine Vorderseite der Deckschicht und die zweite Seite kann eine Rückseite der Deckschicht bilden. Die optische Faser und/oder die Reflektionsfaser können auf der zweiten Seite, insbesondere rückseitig der Deckschicht angeordnet sein. Die Biegeachse kann auf der zweiten Seite, insbesondere rückseitig der Deckschicht angeordnet sein. Durch die rückseitige Anordnung der Biegeachse wird die Deckschicht zu ihrer Rückseite gebogen, sodass eine von vorne zugängliche, insbesondere von vorne sichtbare, vergrößerte Fläche der Vorderseite erhalten wird. In anderen Worten wird der zur Beleuchtung der Vorderseite des Beleuchtungselements genutzte Raumwinkel der Emission des Lichts der optischen Faser vergrößert, sodass das Lichtemissionsvermögen des Beleuchtungselements verbessert wird. Zudem kann die Deckschicht bei rückseitig angeordneten Fasern und rückseitig angeordneter Biegeachse einen Schutz vor äußeren Einflüssen, insbesondere vor mechanischen Einflüssen, bieten.
Es kann ferner vorgesehen sein, dass die Deckschicht derart gebogen ist, dass ein Biegewinkel des gebogenen Abschnitts der Deckschicht um die Biegeachse mindestens 45 Winkelgrad, vorzugsweise mindestens 135 Winkelgrad, besonders bevorzugt 180 Winkelgrad beträgt. Mit steigendem Biegewinkel - zumindest in einem Bereich von null bis 180 Winkelgrad - kann eine Gesamtdicke des Beleuchtungselements verringert und der zur Beleuchtung genutzte Raumwinkel der Emission des Lichts von der optischen Faser vergrößert werden, wodurch das Lichtemissionsvermögen des Beleuchtungselements gesteigert werden kann. Der Biegewinkel entspricht grundsätzlich einem maximalen Winkel, der zwischen zwei Orthogonalen des gebogenen Abschnitts der Deckschicht aufgespannt wird.
Es kann vorgesehen sein, dass die Deckschicht zwei sich beidseitig der Biegeachse erstreckende weitere Abschnitte aufweist und, dass die Deckschicht derart umgelegt ist, dass in einem Abschnitt der weiteren Abschnitte angeordnete Fasern auf dem anderen Abschnitt der weiteren Abschnitte und/oder auf in dem anderen Abschnitt der weiteren Abschnitte angeordnete Fasern zu liegen kommen. Beispielsweise kann sich die Gesamtdicke des Beleuchtungselements aus der Summe aus einem einfachen Durchmesser der Reflektionsfaser oder der optischen Faser, einer zweifachen Dicke der Deckschicht und gegebenenfalls, sofern vorgesehen, einer Dicke einer Klebeschicht ergeben. Dadurch wird eine kompakte Bauform mit geringer Gesamtdicke des Beleuchtungselements ermöglicht. Die Gesamtdicke des Beleuchtungselements kann geringer sein, wenn die gegenüberliegende Fasern versetzt zueinander liegen oder größer, wenn mehr als eine Schicht von Fasern an einem der weiteren Abschnitte angeordnet ist.
Das Beleuchtungselement kann eine Klebeschicht umfassen. Die Klebeschicht kann eingerichtet sein, die optische Faser, die Reflektionsfaser und/oder die Deckschicht miteinander zu verkleben. Die Klebeschicht kann beispielsweise zwischen den beiden weiteren Abschnitten der Deckschicht, insbesondere zwischen den Fasern der jeweiligen Abschnitte der beiden weiteren Abschnitte, angeordnet sein. Die Klebeschicht verhindert ein Rückbewegen bzw. ein Zurückklappen der umgelegten Deckschicht und erhöht zugleich die Stabilität des Beleuchtungselements. Alternativ oder zusätzlich kann eine Naht vorgesehen sein, die die beiden weiteren Abschnitte zusammenhält.
Insbesondere kann die Deckschicht derart umgelegt sein, dass die beiden weiteren Abschnitte parallel zueinander angeordnet sind. In diesem Fall kann eine besonders geringe Dicke des Beleuchtungselements erreicht werden.
In einigen Ausführungsformen kann die Reflektionsfaser einen Reflexionsgrad von mindestens 0,1, vorzugsweise von mindestens 0,3, besonders bevorzugt mindestens 0,7 aufweisen. Insbesondere kann die Reflektionsfaser eine Textilfaser, insbesondere eine synthetische Faser aus Polyester, Polypropylen oder Polyamid sein. Vorzugsweise kann die Reflektionsfaser aus einem Material bestehen und/oder eine Beschichtung aufweisen, das/die einen besonders hohen Reflexionsgrad aufweist. Ferner kann die Reflektionsfaser eine Farbe mit besonders hohem Reflexionsgrad aufweisen, wie beispielsweise die Farben Weiß, Beige oder Hellgrau. Der Reflexionsgrad bezieht sich vorzugsweise auf den Wellenlängenbereich des sichtbaren Lichts. Dieser kann etwa 400 bis 800 nm betragen. Ferner ist der Reflexionsgrad derart zu verstehen, dass die Reflektionsfaser wenigstens bei der verwendeten Wellenlänge des von der optischen Faser emittierten Lichts den hierin angegebenen Wert des Reflexionsgrads aufweisen soll. Wird beispielsweise Licht mit einer Wellenlänge von 500 nm oder Licht in einem Wellenlängenbereich von 400 - 800 nm von der optischen Faser emittiert, so ist die Angabe des Reflexionsgrades derart zu verstehen, dass die Reflexionsfaser das von der optischen Faser emittierte Licht zumindest bei der Wellenlänge von 500 nm bzw. 400 - 800 nm mit dem angegeben Reflexionsgrad reflektiert. Hierdurch soll eine effektive Mindestreflektion des von der optischen Faser emittierten Lichts durch die Reflektionsfaser sichergestellt werden, sodass eine Mindestintensität zurückgeworfen wird und zur Verbesserung des Lichtemissionsvermögens des Beleuchtungselements beitragen kann.
Ferner kann die Deckschicht aus einem flexiblen Material gefertigt sein. Ein flexibles Material ermöglicht oder erleichtert das Biegen der Deckschicht um die Biegeachse, um den gebogenen Abschnitt auszubilden. Außerdem steigert ein flexibles Material die gestalterischen Freiheiten bei dem Einbau, der Platzierung und der Verwendung des Beleuchtungselements.
Weiterhin kann die Deckschicht eine Vielzahl von Textilfasern umfassen. Textilfasern sind ein besonders gut geeignetes flexibles Material. Sie sind kostengünstig herzustellen und deren Verarbeitung ist leicht handhabbar. Die Textilfasern können vorzugsweise ein synthetisches Material wie Polypropylen, Polyamid, Polyethylen und/oder Polyester aufweisen. Es können aber auch Naturfasern wie tierische Wolle, Baumwolle und/oder Hanf als Textilfaser verwendet werden. Die Deckschicht kann aus einem Vlies bestehen.
Die optische Faser und/oder die Reflektionsfaser können in die Deckschicht eingewebt, insbesondere mit der Vielzahl von Textilfasern verwebt sein. Beispielsweise können Querfasern, die sich entlang der Querrichtung erstrecken, vorgesehen sein. Die Querfasern können eingerichtet sein, die optische Faser und/oder die Reflektionsfaser an der Deckschicht zu befestigen, um ein Verweben der optischen Faser, der Reflektionsfaser und/oder der Deckschicht miteinander zu ermöglichen. Die Querfasern können aus Polyester, Polypropylen oder Polyamid bestehen oder einen oder eine Kombination dieser Kunststoffe umfassen. Das Beleuchtungselement kann durch das Einweben bzw. das Verweben der Fasern mit der Deckschicht besonders einfach und kostengünstig hergestellt werden. Insbesondere können die optischen Fasern unterschiedliche Längen haben und können in unterschiedlicher Weise mit der Deckschicht verwebt sein, um ein Beleuchtungsmuster vorzusehen. Darüber hinaus kann die Deckschicht ein Muster oder eine Musterung umfassen, das/die eingerichtet ist, in einem unbeleuchteten Zustand der Deckschicht sichtbar zu sein und/oder in einem beleuchteten Zustand der Deckschicht sichtbar zu sein. Die Querfasern können ebenfalls Textilfasern sein.
Vorzugsweise kann die optische Faser oder eine Vielzahl von optischen Fasern relativ zu der Deckschicht bewegbar sein. Dies kann beispielweise durch eine lockere Schnürung der Querfasern im Bereich der optischen Faser(n) erreicht werden. Die Bewegung der optischen Faser(n) kann eine bessere Flexibilität in Querrichtung und eine bessere Kraftverteilung bei einem Stoß ermöglichen, wodurch insbesondere ein lokal auftretender Druck auf die optische(n) Faser(n) verringert werden kann. Dies hat den Vorteil, dass das Auftreten einer Beschädigung der optischen Faser(n) verringert werden kann. Die bessere Flexibilität in Querrichtung ermöglicht eine Anordnung des Beleuchtungselements in schärferen bzw. spitzwinkligeren Kurven.
In manchen Ausführungsformen kann die optische Faser in dem gebogenen Abschnitt der Deckschicht aufgenommen sein. Die Aufnahme der optischen Faser in oder an dem gebogenen Abschnitt bietet einen größtmöglich nutzbaren Raumwinkel des seitlich emittierten Lichts der optischen Faser, das auf direktem Weg von der optischen Faser über die Deckschicht abgeben werden kann, wodurch das Lichtemissionsvermögen des Beleuchtungselements verbessert werden kann. Zusätzlich oder alternativ dazu kann die optische Faser entlang der Deckschicht einen seitlichen Freiraum von mindestens einer Hälfte seines Durchmessers aufweisen. Der seitliche Freiraum erlaubt eine erleichterte Biegung der Deckschicht zur Ausbildung des gebogenen Abschnitts.
Ferner kann ein Durchmesser der optischen Faser kleiner als oder gleich einem Durchmesser der Reflektionsfaser sein. Ein Größenverhältnis des Durchmessers der optischen Faser zu dem Durchmesser der Reflektionsfaser kann beispielsweise mindestens 1:1,1, vorzugsweise mindestens 1:1,25 und/oder höchstens 1:3, vorzugsweise höchstens 1:2 betragen. Reflektionsfasern mit einem größeren Durchmesser können verwendet werden, um die Stabilität des Beleuchtungselements zu verbessern. Vorzugsweise wirkt eine Kraft bei einem Stoß dann zunächst auf die Reflektionsfasern, wodurch insbesondere ein lokal auftretender Druck auf die optische(n) Faser(n) verringert werden kann. Dies hat den Vorteil, dass das Auftreten einer Beschädigung der optischen Faser(n) verringert werden kann.
Der Durchmesser der optischen Faser kann mindestens 0,1 mm, vorzugsweise mindestens 0,5 mm und/oder höchstens 3 mm, vorzugsweise höchstens 1 mm betragen. Die optische Faser kann vorzugsweise ein Polymer wie Polymethylmethacrylat (PMMA), Polycarbonat (PC), Polystyrol (PS) und/oder Glas aufweisen oder aus diesen bestehen. Die optische Faser kann jedoch auch andere optische Materialien aufweisen. Dies ermöglicht ein gewünschtes Lichtemissionsvermögen zu relativ geringen Kosten.
In einigen Ausführungsformen des Beleuchtungselements kann eine Vielzahl von optischen Fasern vorgesehen sein. Insbesondere sind mindestens drei, vorzugsweise mindestens fünf und/oder höchstens 31, vorzugsweise höchstens 21 optische Fasern vorgesehen, die sich in die Längsrichtung erstrecken und eingerichtet sind, Licht in die Querrichtung zu emittieren. Aus ästhetischer Sicht sind elf optische Fasern insbesondere bevorzugt. Die bereits im Zusammenhang mit der optischen Faser beschriebenen Merkmale sind in analoger Weise auch auf die Vielzahl von optischen Fasern anwendbar. An dieser Stelle wird aus Wiederholungsgründen auf eine erneute Beschreibung der Merkmale verzichtet. Die optischen Fasern der Vielzahl von optischen Fasern können insbesondere baugleich ausgestaltet sein. Mit der Erhöhung der Anzahl verwendeter optischer Fasern kann das Lichtemissionsvermögen des Beleuchtungselements gesteigert werden. Vorzugsweise sind die optischen Fasern entlang der Deckschicht, insbesondere parallel und/oder jeweils im gleichen Abstand zu der Deckschicht, angeordnet. Dadurch wird eine sehr geringe Gesamtdicke des Beleuchtungselements erreicht.
Ferner kann eine Vielzahl von Reflektionsfasern vorgesehen sein. Insbesondere sind mindestens zwei, vorzugsweise mindestens sechs und/oder höchstens 20, vorzugsweise höchstens zehn Reflektionsfasern vorgesehen, die parallel zu der optischen Faser angeordnet sind und eingerichtet sind, von der optischen Faser emittiertes Licht zu reflektieren. Die bereits im Zusammenhang mit der Reflektionsfaser beschriebenen Merkmale sind in analoger Weise auch auf die Vielzahl von Reflektionsfasern anwendbar. An dieser Stelle wird aus Wiederholungsgründen auf eine erneute Beschreibung der Merkmale verzichtet. Insbesondere können die Reflektionsfasern baugleich ausgestaltet sein. Mit der Erhöhung der Anzahl verwendeter Reflektionsfasern kann die effektive Reflektionsfläche zur Reflektion des von der optischen Faser emittierten Lichts vergrößert werden. In der Summe kann mehr emittiertes Licht durch die Reflektionsfasern zurückgeworfen werden, wodurch das Lichtemissionsvermögen des Beleuchtungselements erhöht wird. Vorzugsweise sind die Reflektionsfasern entlang der Deckschicht, insbesondere parallel und/oder jeweils im gleichen Abstand zu der Deckschicht, angeordnet. Dadurch wird eine geringe Gesamtdicke des Beleuchtungselements erreicht. Besonders bevorzugt sind die Reflektionsfasern zueinander angrenzend und sich kontaktierend angeordnet, um eine engmaschige Reflektionsfläche bereitzustellen.
Ferner wird ein Fahrzeuginnenverkleidungsteil vorgeschlagen, welches das hierin beschriebene Beleuchtungselement und mindestens ein Innenverkleidungselement umfasst. Das Beleuchtungselement ist mit einem von dem gebogenen Abschnitt der Deckschicht unterschiedlichen Abschnitt der Deckschicht an dem Innenverkleidungselement befestigt. Ferner kann das Beleuchtungselement paspelartig zwischen zwei Innenverkleidungselementen befestigt sein und diese insbesondere miteinander verbinden. Die Befestigung des Beleuchtungselements an dem oder den Innenverkleidungsteil(en) kann beispielsweise durch Nähen, Verschmelzen, Ultraschallschweißen, Vibrationsschweißen oder Kleben realisiert werden. Das Beleuchtungselement kann mit dem gebogenen Abschnitt von dem Innenverkleidungselement abstehen und beispielsweise in einen Fahrzeuginnenraum ragen und eine Beleuchtung des Fahrzeuginnenraums mit einem geeigneten Lichtemissionsvermögen ermöglichen. Zudem kann das Fahrzeuginnenverkleidungsteil mit dem Beleuchtungselement schmale, linienartige Beleuchtungsflächen geringer Linienstärke mit verbessertem Lichtemissionsvermögen bereitstellen.
Das Fahrzeuginnenverkleidungsteil kann ferner ein Leuchtmittel umfassen, das mit der mindestens einen optischen Faser des Beleuchtungselements gekoppelt ist, um Licht in die mindestens eine optische Faser des Beleuchtungselements einzukoppeln. Das Leuchtmittel kann eine Laserdiode oder eine LED umfassen.
Weiterhin wird ein Verfahren zum Herstellen eines Beleuchtungselements vorgeschlagen, das für einen Fahrzeuginnenraum geeignet ist und die folgende Schritte umfasst: Bereitstellen mindestens einer optischen Faser, mindestens einer Reflektionsfaser und einer lichtdurchlässigen Deckschicht, Anordnen der optischen Faser und der Reflektionsfaser an der Deckschicht derart, dass die optische Faser und die Reflektionsfaser parallel zueinander sind und insbesondere in der Längsrichtung verlaufen, und Biegen der Deckschicht um die in die Längsrichtung verlaufende Biegeachse, wobei die optische Faser eingerichtet ist, Licht in eine senkrecht zu der Längsrichtung verlaufende Querrichtung zu emittieren und die Reflektionsfaser eingerichtet ist, von der optischen Faser emittiertes Licht zu reflektieren.
Ferner kann ein Zwischenprodukt zur Herstellung eines Beleuchtungselement vorgesehen sein, das für einen Fahrzeuginnenraum geeignet ist und welches aufweist: mindestens eine optischen Faser, mindestens eine Reflektionsfaser und eine lichtdurchlässige Deckschicht, wobei die lichtdurchlässige Deckschicht wenigstens abschnittsweise um eine in eine Längsrichtung verlaufende Biegeachse biegbar ist. Die optische Faser und die Reflektionsfaser können derart an der Deckschicht angeordnet sein, dass die optische Faser und die Reflektionsfaser in der Längsrichtung parallel zueinander sind und/oder dass ein Abstand der Biegeachse zu der optischen Faser geringer ist als ein Abstand der Biegeachse zu der Reflektionsfaser.
Die in Bezug auf das Beleuchtungselement oder das Zwischenprodukt genannten Merkmale sind auf das Verfahren zur Herstellung des Beleuchtungselements entsprechend übertragbar und umgekehrt.
Mehrere Ausführungsbeispiele eines Beleuchtungselement der hier vorgeschlagenen Art und des hier vorgeschlagenen Verfahrens sowie zwei Ausführungsbeispiele eines Fahrzeuginnenverkleidungsteils mit einem Beleuchtungselement der hier vorgeschlagenen Art und des hier vorgeschlagenen Verfahrens sind in den Figuren dargestellt und werden anhand der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:

1A eine Querschnittdarstellung eines ersten Ausführungsbeispiels eines Zwischenprodukts zur Herstellung eines Beleuchtungselements;
1B, C eine Querschnittdarstellung jeweils eines Ausführungsbeispiels eines aus dem Zwischenprodukt aus 1A hergestellten Beleuchtungselements;
2A eine Querschnittdarstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels eines Zwischenprodukts zur Herstellung eines Beleuchtungselements;
2B, C eine Querschnittdarstellung jeweils eines Ausführungsbeispiels eines aus dem Zwischenprodukt aus 2A hergestellten Beleuchtungselements;
3A eine Querschnittdarstellung eines dritten Ausführungsbeispiels eines Zwischenprodukts zur Herstellung eines Beleuchtungselements;
3B, C eine Querschnittdarstellung jeweils eines Ausführungsbeispiels eines aus dem Zwischenprodukt aus 3A hergestellten Beleuchtungselements;
4A eine Querschnittdarstellung eines vierten Ausführungsbeispiels eines Zwischenprodukts zur Herstellung eines Beleuchtungselements;
4B, C eine Querschnittdarstellung jeweils eines Ausführungsbeispiels eines aus dem Zwischenprodukt aus 4A hergestellten Beleuchtungselements;
5A, B eine Querschnittdarstellung jeweils eines Ausführungsbeispiels eines Fahrzeuginnenverkleidungsteils; sowie
6 eine perspektivische Draufsicht des Fahrzeuginnenverkleidungsteils aus 5A mit einem Beleuchtungselement.

Anhand der Figuren werden mehrere Ausführungsbeispiele eines Beleuchtungselements sowie zwei Ausführungsbeispiele eines Fahrzeuginnenverkleidungsteils gezeigt. Das Beleuchtungselement sowie das das Beleuchtungselement enthaltende Fahrzeuginnenverkleidungsteil ermöglichen schmale, linienartige Beleuchtungen geringer Linienstärke mit einem verbesserten Lichtemissionsvermögen. Für wiederkehrende Merkmale werden in nachfolgenden Abbildungen und in der nachfolgenden Beschreibung gleiche Bezugszeichen verwendet. Zur Vermeidung von Wiederholungen wird auf die Beschreibung wiederkehrender Merkmale im Nachfolgenden verzichtet.
1A zeigt eine Querschnittdarstellung eines ersten Ausführungsbeispiels eines Zwischenprodukts zur Herstellung eines hierin vorgeschlagenen Beleuchtungselements 1. Das Zwischenprodukt zur Herstellung eines Beleuchtungselement 1, das für einen Fahrzeuginnenraum geeignet ist, weist mindestens eine optischen Faser 2, mindestens eine Reflektionsfaser 3 und eine lichtdurchlässige Deckschicht 4 auf. Die lichtdurchlässige Deckschicht 4 ist wenigstens abschnittsweise um eine in eine Längsrichtung (senkrecht zur Bildebene verlaufende Richtung in 1A) verlaufende Biegeachse 5 biegbar. Die optische Faser 2 und die Reflektionsfaser 3 sind derart an der Deckschicht 4 angeordnet, dass die optische Faser 2 und die Reflektionsfaser 3 in der Längsrichtung parallel zueinander sind und dass ein Abstand der Biegeachse 5 zu der optischen Faser 2 geringer ist als ein Abstand der Biegeachse 5 zu der Reflektionsfaser 3. Die entsprechenden Abstände sind exemplarisch als gestrichelte Linien in der 1A eingezeichnet. Die optische Faser 2 ist näher an dem gebogenen Abschnitt 6 der Deckschicht 4 und an einer von dem gebogenen Abschnitt 6 gebildeten Biegekante der Deckschicht 4 angeordnet als die Reflektionsfaser 3. Die optische Faser 2 und die Reflektionsfaser 3 sind insbesondere einseitig zu einer die Biegeachse 5 und die Deckschicht 4 verbindenden Linie minimalen Abstands angeordnet. Die optische Faser 2 ist zwischen der Reflektionsfaser 3 und der Biegeachse 5 angeordnet.
Die optische Faser 2 ist als seitenemittierende Lichtleitfaser ausgebildet, um in geeigneter Weise Licht von den Seitenflächen in eine Querrichtung, die senkrecht zu der Längsrichtung verläuft, abzustrahlen. Das seitlich emittierte Licht wird in 1A sowie in den nachfolgenden Figuren durch die von der optischen Faser 2 abweisenden Pfeile schematisch dargestellt. Die Reflektionsfaser 3 ist eingerichtet, von der optischen Faser 2 emittiertes Licht zu reflektieren. Dies soll in 1A sowie in den nachfolgenden Figuren mit dem von der optischen Faser 2 zu der Reflektionsfaser 3 und anschließend von der Reflektionsfaser 3 zu der Deckschicht 4 abgelenkten Pfeil schematisch veranschaulicht werden.
Bei dem hierin vorgeschlagenen Verfahren zur Herstellung eines Beleuchtungselements 1 wird die Deckschicht 4 von dem Zwischenprodukt zur Herstellung des Beleuchtungselements 1 um die Biegeachse 5 gebogen, um ein Beleuchtungselement 1 der hierin vorgeschlagenen Art zu erhalten. In den 1B, 1C, 2B, 2C, 3B, 3C sind jeweils Ausführungsbeispiele eines aus einem Zwischenprodukt hergestellten Beleuchtungselements 1 mit zwei unterschiedlichen Biegewinkeln illustriert.
Wie beispielsweise in 1B, 1C dargestellt ist, weist das hierin vorgeschlagene Beleuchtungselement 1 einen um die Biegeachse 5 gebogenen Abschnitt 6 auf, wobei die Deckschicht 4 sowohl die optische Faser 2 als auch die Reflektionsfaser 3 umgibt. Aufgrund des gebogenen Abschnitts 6 ist es möglich, dass das seitlich von der optischen Faser 2 emittierte Licht durch die lichtdurchlässige Deckschicht 4 abgestrahlt werden kann. Dies ist insbesondere in den 1C, 2C, 3C und 4C mit den von der/den optischen Faser(n) 2 abstrahlenden Pfeilen veranschaulicht. Demnach kann mehr von der optischen Faser 2 emittiertes Licht zur Beleuchtung eines Raums jenseits der Deckschicht 4 zur Verfügung gestellt werden. Das Lichtemissionsvermögen des Beleuchtungselements ist dadurch erhöht. So kann bereits mit nur einen optischen Faser 1 ein Beleuchtungselement 1 erreicht werden, dessen Lichtemissionsvermögen zumindest für eine dezente Beleuchtung geeignet ist.
Gleichzeitig weist das Beleuchtungselement 1 eine geringe Dicke auf, die im Wesentlichen durch einen Durchmesser der optischen Faser 2 oder der Reflektionsfaser 3 bestimmt wird (siehe insbesondere 1C). Der Durchmesser der optischen Faser 2 beträgt beispielsweise 1 mm. Der Durchmesser der Reflektionsfaser 3 beträgt beispielsweise 1,25 mm. Folglich können mit dem vorgeschlagenen Beleuchtungselement 1 sehr schmale Abstrahlflächen, insbesondere linienartigen Abstrahlflächen geringer Linienstärke von unter 4 mm, vorzugsweise von unter 2 mm, realisiert werden, während das Lichtemissionsvermögen des Beleuchtungselements aufrechterhalten oder wenigstens so groß wie möglich aufrechterhalten bleibt. Durch eine Reflektionsfaser 3 mit einem größeren Durchmesser als der Durchmesser der optischen Faser 2 wird eine verbesserte Stabilität des Beleuchtungselements 1 erzielt. Außerdem kann dadurch eine Kraft bei einem Stoß zunächst oder primär auf die Reflektionsfaser 3 wirken und somit gedämpft werden, wodurch ein lokal auftretender Druck auf die optische Faser 2 bei einem Stoß reduziert werden kann. Dies hat den Vorteil, dass das Auftreten einer Beschädigung der optischen Faser 2 verringert werden kann.
Der gebogene Abschnitt 6 der Deckschicht 4 kann um einen Biegewinkel von mindestens 45 Winkelgrad, mindestens 135 Winkelgrad oder vorzugsweise von 180 Winkelgrad gebogen sein. Beispielhaft zeigen die 1B, 2B und 3B Beleuchtungselemente 1 mit einem jeweils um einen Biegewinkel α von 90 Winkelgrad gebogenen Abschnitt 6. Im Vergleich mit den Beleuchtungselementen 1 gemäß den 1C, 2C, 3C und 4C, deren Deckschicht 4 jeweils in dem gebogenen Abschnitt 6 um den Biegewinkel α um 180 Winkelgrad gebogen ist, ist ersichtlich, dass mit steigendem Biegewinkel - zumindest in einem Bereich von null bis 180 Winkelgrad - eine Gesamtdicke des Beleuchtungselements 1 verringert und ein nutzbarer Raumwinkel der Emission des Lichts von der optischen Faser 2 vergrößert und das Lichtemissionsvermögen des Beleuchtungselements 1 verbessert werden kann. Insbesondere, wie in den 1C, 2C, 3C und 4C gezeigt, kann die Deckschicht 4 derart umgelegt sein, dass zwei weitere Abschnitte 7, 8 der Deckschicht 4 parallel zueinander angeordnet sind. Insbesondere liegen die weiteren Abschnitte 7, 8 auf der/den optischen Fasern 2 und der/den Reflektionsfasern 3 auf. Dadurch wird eine besonders geringe Dicke des Beleuchtungselements 1 erreicht.
Auf einer Vorderseite der Deckschicht 4 wird von der optischen Faser 2 emittiertes Licht abgegeben und zur vorderseitigen Beleuchtung der Deckschicht 4 des Beleuchtungselements genutzt. Rückseitig der Deckschicht 4 sind die optische Faser 2, die Reflektionsfaser 3 und die Biegeachse 5 angeordnet. Durch die rückseitige Anordnung der Biegeachse 5 ist die Deckschicht 4 zu deren Rückseite gebogen, sodass die Vorderseite der Deckschicht 4 als Sichtseite mit möglichst großer Sichtfläche bereitgestellt wird. Zudem stellt diese Anordnung einen großen zur vorderseitigen Beleuchtung nutzbaren Raumwinkel der Emission des Lichts der optischen Faser 2 bereit, sodass das Lichtemissionsvermögen des Beleuchtungselements 1 erhöht wird. Weiterhin bietet die Deckschicht 4 bei rückseitig angeordneter optischer Faser 2, Reflektionsfaser 3 und Biegeachse 5 einen Schutz vor äußeren Einflüssen wie beispielsweise mechanischen Stößen.
In 1B werden beispielhafte Positionen der optischen Faser 2 und der Reflektionsfaser 3 rückseitig der Deckschicht 4 illustriert. So kann es vorgesehen sein, dass die optische Faser 2, 2', 2" und die Reflektionsfaser 3, 3', 3" mittig in Bezug zu den weiteren Abschnitten 7, 8 der Deckschicht 4 (gestrichelte Kreise) oder angrenzend zu dem einen oder dem anderen der beiden weiteren Abschnitte 7, 8 der Deckschicht (durchgezogene Kreise bzw. gepunktete Kreise) angeordnet sind. Somit können vielfältige Beleuchtungscharakteristiken ermöglicht werden.
Die Reflektionsfaser 3 ist eine weiße Textilfaser, die einen Reflexionsgrad von fast eins aufweist. Sie kann allerdings auch aus einem anderen Material bestehen, mit einer Beschichtung versehen sein oder eine andere Farbe aufweisen, das/die einen Reflexionsgrad von mindestens 0,1, vorzugsweise von mindestens 0,3, besonders bevorzugt mindestens 0,6 aufweist. Die Reflektionsfaser 3 ist eingerichtet, von der optischen Faser 2 emittiertes Licht über den gesamten Wellenlängenbereich des sichtbaren Lichts von etwa 400 bis 800 nm mit einem Reflexionsgrad von beispielsweise 0,8, aber vorzugsweise noch etwas höher als 0,8, zu reflektieren. Dies ermöglicht eine bestmögliche Reflektion des von der optischen Faser emittierten Lichts durch die Reflektionsfaser 3, sodass möglichst viel von der optischen Faser 2 emittiertes Licht, d.h. auf direktem Wege und indirekt mittels Reflektion an der Reflektionsfaser 3, auf der Vorderseite des Beleuchtungselements 1 bereitgestellt wird.
Gegenüber den in 1A-C dargestellten Ausführungsbeispielen des vorgeschlagenen Beleuchtungselements 1 zeigen die 2A-C Ausführungsbeispiele des Beleuchtungselements 1, die sich im Wesentlichen durch die Anordnung der optischen Faser 2, der Reflektionsfaser 3 und der Biegeachse 5 zueinander unterscheiden. Im Gegensatz zu der in 1A-C gezeigten Anordnung ist die Biegeachse 5 in den in 2A-C dargestellten Ausführungsbeispielen zwischen der optischen Faser 2 und der Reflektionsfaser 3 angeordnet, wobei wiederum der Abstand zwischen der optischen Faser 2 und der Biegeachse 5 geringer ist als der Abstand zwischen der Reflektionsfaser 3 und der Biegeachse 5. Auch ist die optische Faser 2 näher an dem gebogenen Abschnitt 6 der Deckschicht 4 und an der von dem gebogenen Abschnitt 6 gebildeten Biegekante der Deckschicht 4 angeordnet als die Reflektionsfaser 3. Auch in den 2A-C gezeigten Ausführungsbeispielen ist die Reflektionsfaser 3 eingerichtet, das von der optischen Faser 2 emittierte Licht in die Richtung zu der Deckschicht 4 zu reflektieren. Das reflektierte Licht leistet einen zusätzlichen Beitrag zum Lichtemissionsvermögen des Beleuchtungselements 1.
Das hierin vorgeschlagene Beleuchtungselement 1 kann eine Vielzahl von optischen Fasern 2 und/oder eine Vielzahl von Reflexionsfasern 3 umfassen. Beispielsweise können mindestens drei, vorzugsweise mindestens fünf und/oder höchstens 21, vorzugsweise höchstens elf optische Fasern 2 und/oder Reflektionsfasern 3 vorgesehen sein, die sich in die Längsrichtung erstrecken. Im Vergleich zu den beschriebenen Ausführungsbeispielen des hierin vorgeschlagenen Beleuchtungselements 1 sind in den 3A-C beispielhafte Ausführungsbeispiele des Beleuchtungselements 1 mit drei optischen Fasern 2 und zwei Reflektionsfasern 3 und in den 4A-C beispielhafte Ausführungsbeispiele des Beleuchtungselements mit elf optischen Fasern 2 und acht Reflektionsfasern 3 dargestellt. Die optischen Fasern 2 und die Reflektionsfasern 3 sind parallel und in einem gleichen Abstand zu der Deckschicht 4 angeordnet. Außerdem sind die optischen Fasern 2 entlang der Deckschicht 4 und zwischen den Reflektionsfasern 3 angeordnet. Die Reflektionsfasern 3 sind insbesondere beidseitig der Biegeachse 5 angeordnet, um eine beidseitige Reflektionsfläche bereitzustellen. Mit dieser vergrößerten Reflektionsfläche kann von den optischen Fasern 2 emittiertes Licht in einer größeren Intensität zu der Deckschicht 4 zurückgeworfen werden und einen größeren zusätzlichen Beitrag zum Lichtemissionsvermögen des Beleuchtungselements 1 leisten. Dies ist insbesondere in 3B, 3C und 4C durch die abgeknickten Pfeile dargestellt. Beispielhaft zeigen die 3B und 3C eine Reflektion von emittierten Licht von jeweils zwei optischen Fasern 2 an den Reflektionsfasern 3.
Durch die Aufnahme einer der optischen Fasern 2, insbesondere der mittig angeordneten optischen Faser 2, in dem gebogenen Abschnitt 6 der Deckschicht 4, insbesondere in einem mittleren Bereich des gebogenen Abschnitts 6 kann ein besonders großer Raumwinkel des seitlich emittierten Lichts dieser optischen Faser 2 genutzt werden, um Licht durch die Deckschicht 4 hindurch abzugeben und das Lichtemissionsvermögen des Beleuchtungselements 1 zu steigern. In 4B und 4C ist gezeigt, dass die mittlere optische Faser 2 entlang der Deckschicht 4 einen seitlichen Freiraum von mindestens einer Hälfte des Durchmessers der optischen Faser 2 zu den beiden nebenliegenden optischen Fasern 2 aufweisen kann. Der seitliche Freiraum erlaubt eine bessere Biegungsfähigkeit der Deckschicht 4 im Bereich des gebogenen Abschnitts 6.
Die übrigen optischen Fasern 2 sind vorzugsweise nah zueinander angeordnet, wie in 4B gezeigt.
Vorzugsweise können die Reflektionsfasern 3 und/oder einige der optischen Fasern 2 paarweise in den weiteren Abschnitten 7, 8 in einem gleichen Abstand zu der Biegeachse 5 angeordnet sein. In 3A ist jeweils ein derartiges Paar von Reflektionsfasern 3 und von optischen Fasern 2 dargestellt. 4A zeigt hingegen ein Beispiel mit vier Paaren von Reflektionsfasern 3 und fünf Paaren von Paaren von optischen Fasern 2. Die Deckschicht 4 kann beispielsweise derart umgelegt sein, dass die in den beiden weiteren Abschnitten 7, 8 angeordneten Fasern 2, 3 jeweils mittelbar auf dem jeweils anderen Abschnitt der weiteren Abschnitte 7, 8 zu liegen kommen. Die Paare von Fasern 2, 3 liegen einander auf, wie beispielsweise in den 3C, 4C gezeigt. Das Paar bzw. die Paare von Reflektionsfasern 3 ist/sind sich kontaktierend angeordnet und bietet/n eine engmaschige Reflektionsfläche, die von den optischen Fasern 2 emittiertes Licht, welches nicht in die Richtung der Deckschicht 4 emittiert wird, in eine Richtung zu der Deckschicht 4 hin reflektieren. Das reflektierte Licht ist als zusätzlichen Beitrag zum Lichtemissionsvermögen des Beleuchtungselements 1 nutzbar. Durch die Erhöhung der Anzahl an verwendeten optischen Fasern 2 wird das Lichtemissionsvermögen des Beleuchtungselements 1 erhöht. Außerdem wird die optische Einkoppeleffizienz von Licht in das Beleuchtungselement 1 aufgrund der auf Basis der erhöhten Anzahl von verwendeten optischen Fasern 2 vergrößerten Etendue verbessert.
Darüber hinaus ist ersichtlich, dass sich die Gesamtdicke des Beleuchtungselements 1 auch bei einer Verwendung von einer Vielzahl von Fasern 2, 3 im Wesentlichen aus der Summe aus einem zweifachen Durchmesser der Reflektionsfaser 3 bzw. der optischen Faser 2 bestimmt. Dadurch wird eine kompakte Bauform mit geringen Dicke des Beleuchtungselements 1 von unter 4 mm, insbesondere unter 3 mm ermöglicht und gleichzeitig ein hohes Lichtemissionsvermögen des Beleuchtungselements 1 bereitgestellt.
In einigen der Ausführungsbeispiele ist die Deckschicht 4 aus einem flexiblen Material gefertigt. Das flexible Material ermöglicht bzw. erleichtert das Biegen der Deckschicht 4 um die Biegeachse 5, um den gebogenen Abschnitt 6 auszubilden. Vorzugsweise umfasst die Deckschicht 4 eine Vielzahl von Textilfasern 9, die exemplarisch in der 4B dargestellt sind, aber nicht auf das in dort dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt sind. Textilfasern sind ein besonders gut geeignetes flexibles Material. Sie sind kostengünstig herzustellen und deren Verarbeitung ist leicht handhabbar.
Die Textilfasern 9 der Deckschicht 4 weisen einen kleineren Durchmesser auf als die optischen Fasern 2 und die Reflektionsfasern 3. Der kleinere Durchmesser der Textilfasern 9 der Deckschicht 4 verringert die Gesamtdicke des Beleuchtungselements 1. Die Deckschicht 4 ist außerdem flexibler und lässt sich leichter biegen. Alternativ können mehr optische Fasern 2 durch den eingesparten Platz eingesetzt werden, um das Emissionsvermögen des Beleuchtungselements 1 bei gleichbleibender Gesamtdicke der Deckschicht 4 zu verbessern.
Die optischen Fasern 2 und die Reflektionsfasern 3 sind in die Deckschicht 4 eingewebt. Die in 4B gezeigten Querfasern 10, die sich entlang der Querrichtung erstrecken, sind beispielsweise mittels einer Jacquardmusterung mit den optischen Fasern 2, den Reflektionsfasern 3 und der Deckschicht 4 gewebt. Dadurch wird eine besonders einfache und kostengünstige Herstellung des Beleuchtungselements 1 erreicht.
In dem in 4B gezeigten Ausführungsbeispiel weisen die Fasern 2, 3 eine gleiche Länge auf und sind im Allgemeinen jeweils baugleich ausgestaltet. Allerdings können unterschiedlich lange optische Fasern 2 oder in unterschiedlicher Weise mit der Deckschicht 4 verwebte optische Fasern 2 vorgesehen sein, um beispielsweise Beleuchtungsmuster auszubilden. Insbesondere können die Reflektionsfasern 3 länger sein als die optischen Fasern 2. Darüber hinaus kann die Deckschicht 4 ein Muster oder eine Musterung umfassen, die beispielsweise dauerhaft, d.h. in einem unbeleuchteten Zustand der Deckschicht 4, sichtbar ist oder alternativ erst sichtbar ist, sobald die Deckschicht 4 durch die optische(n) Faser(n) 2 beleuchtet wird.
4C zeigt, dass das Beleuchtungselement 1 eine Klebeschicht 14 umfassen kann. Die Klebeschicht 14 kann auf die optischen Fasern 2 und die Reflektionsfasern 3 des in 4A gezeigten Zwischenprodukts aufgetragen werden. Insbesondere beim Umlegen der Deckschicht 4 zum Herstellen des in 4C gezeigten Beleuchtungselement 1 kann die Klebeschicht 14 zwischen den Paaren von optischen Fasern 2 und Reflektionsfasern 3 angeordnet werden und diese vorzugsweise miteinander verkleben. Die Klebeschicht 14 verhindert ein Rückbewegen bzw. ein Zurückklappen der umgelegten Deckschicht 4 und erhöht zugleich die Stabilität des Beleuchtungselements 1. Die Klebeschicht 14 kann auch beispielweise auf der Deckschicht 4 angeordnet sein.
Alternativ können Ausführungsbeispiele vorgesehen sein, in denen die optischen Fasern 2 mit Bezug zu der Deckschicht 4 bewegbar ausgebildet sind. Dies kann beispielweise durch eine lockere Schnürung der Querfasern 10 im Bereich der optischen Fasern 2 erreicht werden. Die Bewegungsmöglichkeit der optischen Fasern 2 kann eine höhere Flexibilität und eine bessere Kraftverteilung bei einem Stoß ermöglichen.
Die 5A und 5B zeigen ein vorgeschlagenes Fahrzeuginnenverkleidungsteil 100 in der Querschnittsdarstellung, welches das hierin beschriebene Beleuchtungselement 1 und ein Innenverkleidungselement 11 (5A) bzw. zwei Innenverkleidungselemente 11, 11' (5B) umfasst. Das Fahrzeuginnenverkleidungsteil 100 ist nicht auf das hier gezeigte Ausführungsbeispiel des Beleuchtungselements 1 beschränkt. Das Beleuchtungselement 1 ist lediglich beispielhaft gemäß dem Beleuchtungselement 1 der 4C dargestellt, um die Wirkprinzipien und Vorteile des Fahrzeuginnenverkleidungsteils 100 zu veranschaulichen.
Das Beleuchtungselement 1 ist mit einem von dem gebogenen Abschnitt 6 der Deckschicht 4 unterschiedlichen Abschnitt der Deckschicht 4 an dem Innenverkleidungselement 11 (5A) oder paspelartig zwischen beiden Innenverkleidungselementen 11, 11' (5B) befestigt. Durch die paspelartige Befestigung des Beleuchtungselements 1 werden die Innenverkleidungselemente 11, 11' miteinander verbunden, wodurch beispielsweise herkömmliche Nähte zur Verbindung von Innenverkleidungselementen 11, 11' ersetzt oder zumindest für einen Verwender nicht sichtbar versteckt bzw. abgedeckt werden können.
In den vorliegenden Ausführungsbeispielen des Fahrzeuginnenverkleidungsteils 100 ist das Beleuchtungselement 1 an das oder die Innenverkleidungsteil(e) 11, 11' angenäht (siehe Bezugszeichen 12). Die Befestigung kann beispielsweise aber auch durch Verschmelzen oder Kleben realisiert werden. In einem anderen Ausführungsbeispiel (nicht gezeigt) ist das Beleuchtungselement 1, insbesondere der Teil mit den Reflektionsfasern 3 in einer Nut des Fahrzeuginnenverkleidungsteils 100 angeordnet. Das Beleuchtungselement 1 steht mit dem gebogenen Abschnitt 6 von dem oder den Innenverkleidungselementen 11, 11' ab. Je nach Art und Weise der Befestigung kann das Beleuchtungselements 1 beispielsweise mit seiner vollständigen Länge, d.h. beispielsweise mit 10 mm, (5A) oder nur teilweise (5B) von dem oder den Innenverkleidungsteilen 11, 11' abstehen. Bei einem teilweisen Abstehen des Beleuchtungselements 1 kann das Beleuchtungselement 1 in einen eingesenkten Raum des Innenverkleidungsteils 11 oder zwischen den beiden Innenverkleidungselementen 11, 11' eingesetzt und befestigt sein. Insbesondere kann das Beleuchtungselement 1 mit einem Abschnitt, der die Reflektionsfasern 3 umfasst, versenkt sein. Beispielsweise steht das Beleuchtungselement 1 etwa mit 5 mm von dem oder den Innenverkleidungsteilen 11, 11' ab. Beispielsweise ragt das Beleuchtungselement 1 in einen Fahrzeuginnenraum und stellt eine Beleuchtung des Fahrzeuginnenraums mit einem geeigneten Lichtemissionsvermögen bereit. Insbesondere sind hierbei schmale, linienartige Beleuchtungsflächen geringer Linienstärke von unter 4 mm, vorzugsweise unter 3 mm, mit verbessertem Lichtemissionsvermögen möglich.
In 6 ist das Fahrzeuginnenverkleidungsteil 100 gemäß 5A in einer perspektivischen Draufsicht gezeigt. Das Fahrzeuginnenverkleidungsteil umfasst ein Leuchtmittel 13, das mit dem Beleuchtungselement 1 gekoppelt ist. Das Leuchtmittel 13 umfasst eine Laserdiode oder eine LED. Mit dem Leuchtmittel 13 wird Licht in mindestens eine der oder alle optischen Fasern 2 des Beleuchtungselements 1 eingekoppelt, um die Beleuchtung des Beleuchtungselements 1 zu ermöglichen. Obgleich in 6 das Fahrzeuginnenverkleidungsteil 100 gemäß 5A gezeigt wird, soll verstanden werden, dass das in 5B gezeigte Ausführungsbeispiel des Fahrzeuginnenverkleidungsteils 100 ebenfalls beispielsweise ein Leuchtmittel 13 aufweisen kann.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102018203856 A1 [0003]

Claims

Beleuchtungselement (1) für einen Fahrzeuginnenraum, welches aufweist: mindestens eine optische Faser (2), die sich in eine Längsrichtung erstreckt und eingerichtet ist, Licht in eine senkrecht zu der Längsrichtung verlaufende Querrichtung zu emittieren, mindestens eine Reflektionsfaser (3), die parallel zu der optischen Faser (2) angeordnet ist und eingerichtet ist, von der optischen Faser (2) emittiertes Licht zu reflektieren, und eine lichtdurchlässige Deckschicht (4), die die optische Faser (2) und die Reflektionsfaser (3) umgibt, wobei die Deckschicht (4) einen um eine in die Längsrichtung verlaufende Biegeachse (5) gebogenen Abschnitt (6) aufweist.
Beleuchtungselement (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Deckschicht (4) derart gebogen ist, dass ein Biegewinkel (α) des gebogenen Abschnitts (6) der Deckschicht (4) um die Biegeachse (5) mindestens 45 Winkelgrad, vorzugsweise mindestens 135 Winkelgrad, besonders bevorzugt 180 Winkelgrad beträgt.
Beleuchtungselement (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Deckschicht (4) zwei sich beidseitig der Biegeachse (5) erstreckende weitere Abschnitte (7, 8) aufweist und derart umgelegt ist, dass in einem Abschnitt (7) der weiteren Abschnitte (7, 8) angeordnete Fasern auf dem anderen Abschnitt (8) der weiteren Abschnitte (7, 8) und/oder auf in dem anderen Abschnitt (8) der weiteren Abschnitte (7, 8) angeordnete Fasern zu liegen kommen.
Beleuchtungselement (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Reflektionsfaser (3) einen Reflexionsgrad von mindestens 0,1, vorzugsweise von mindestens 0,3, besonders bevorzugt mindestens 0,7 aufweist.
Beleuchtungselement (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Deckschicht (4) aus einem flexiblen Material gefertigt ist.
Beleuchtungselement (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Deckschicht (4) eine Vielzahl von Textilfasern (9) umfasst und dass die optische Faser (2) und/oder die Reflektionsfaser (3) in die Deckschicht (4) eingewebt, insbesondere mit der Vielzahl von Textilfasern (9) verwebt ist/sind.
Beleuchtungselement (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die optische Faser (2) in dem gebogenen Abschnitt (6) der Deckschicht (4) aufgenommen ist und insbesondere entlang der Deckschicht (4) einen seitlichen Freiraum von mindestens einer Hälfte seines Durchmessers aufweist.
Beleuchtungselement (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch mindestens drei, vorzugsweise mindestens fünf und/oder höchstens 31, vorzugsweise höchstens 21 optische Fasern (2), die sich in die Längsrichtung erstrecken und eingerichtet sind, Licht in die Querrichtung zu emittieren.
Fahrzeuginnenverkleidungsteil (100) mit einem Beleuchtungselement (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche und einem Innenverkleidungselement (11), dadurch gekennzeichnet, dass das Beleuchtungselement (1) mit einem von dem gebogenen Abschnitt (6) der Deckschicht (4) unterschiedlichen Abschnitt der Deckschicht (4) an dem Innenverkleidungselement (11) befestigt ist.
Verfahren zum Herstellen eines Beleuchtungselements (1) für einen Fahrzeuginnenraum, folgende Schritte umfassend: Bereitstellen mindestens einer optischen Faser (2), mindestens einer Reflektionsfaser (3) und einer lichtdurchlässigen Deckschicht (4), Anordnen der optischen Faser (2) und der Reflektionsfaser (3) an der Deckschicht (4) derart, dass die optische Faser (2) und die Reflektionsfaser (3) parallel zueinander sind, und Biegen der Deckschicht (4) um eine in Längsrichtung verlaufende Biegeachse (5), wobei die optische Faser (2) eingerichtet ist, Licht in eine senkrecht zu der Längsrichtung verlaufende Querrichtung zu emittieren, und die Reflektionsfaser (3) eingerichtet ist, von der optischen Faser (2) emittiertes Licht zu reflektieren.