DE102021121853A1 - Beleuchtungseinrichtung sowie verfahren zum herstellen einer beleuchtungseinrichtung - Google Patents

Beleuchtungseinrichtung sowie verfahren zum herstellen einer beleuchtungseinrichtung Download PDF

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Alexandr Zaviyalov
Josef Kiermaier
Michael Windl
Dietmar Graf
Manfred Winklbauer
Bernhard Bayersdorfer
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Beleuchtungseinrichtung (10), mit einem flächigen Lichtleiter (12), welcher an dessen Lichtaustrittsseite (30) zumindest in einem Sichtbereich (32) eine mit einem Lichtleiterkern (16) direkt verbundene Schutzschicht (18) aufweist, in welchen über den Lichtleiterkern (16) über wenigstens eine Einkoppelseite (20) Licht (24) von wenigstens einer Lichtquelle (22) eingekoppelt werden kann, und welcher an dessen der Lichtaustrittsseite (30) gegenüberliegenden Rückseite (26) eine Auskoppelstruktur (28) aufweist, welche dazu eingerichtet ist, Licht (24) umzulenken, wodurch das umgelenkte Licht (24) über die Lichtaustrittsseite (30) aus dem Lichtleiter (12) in die Umgebung austritt, und mit einem Gehäuse (14), welches die Rückseite (26) zumindest in Überdeckung mit dem gesamten Sichtbereich (32) des Lichtleiters (12) zu einer der Lichtaustrittsseite (30) abgewandten Seite hin überdeckt und an den Lichtleiter (12) staub- und verschmutzungssicher angebunden ist.

Description

  • Technisches Gebiet
  • Die Erfindung betrifft eine Beleuchtungseinrichtung, sowie ein Verfahren zum Herstellen einer Beleuchtungseinrichtung.
  • Stand der Technik
  • Ein eingebauter beziehungsweise integrierter Lichtleiter in einem Fahrzeuginterieur ist normalerweise von einem direkten Kontakt mit dem Betrachter mithilfe eines feinen Schlitzes im Interieur oder mithilfe einer Abdeckscheibe, eines Diffusors oder eines Linsenarrays sehr gut geschützt. Somit wird der Lichtleiter vor möglichen Kratzern, Fingerabdrücken, Schmutz et cetera geschützt. Solche Schutzmaßnahmen kosten zusätzlichen Bauraum und Geld. Veränderungen auf einer Oberfläche des Lichtleiters wie Kratzer, Schmutz oder Fingerabdrücke führen zu besonders hohen Lichtverlusten im Lichtleiter. Für einen klassischen Stablichtleiter, welcher zirka 400 Millimeter lang ist, sind solche zusätzlichen Lichtverluste fatal und bedeuten eine weitgehende Abweichung von einer ursprünglich homogenen Ausleuchtung. Für flächige Lichtleiter können diese Schutzanforderungen übernommen werden.
  • Ein flächiger Lichtleiter kann beispielsweise als plattenförmiger Lichtleiter ausgebildet sein, der in seiner Länge und Breite, d.h. in Plattenebene eine größere Ausdehnung aufweist als in seiner Dickenrichtung. Der Lichtleiter weist dann eine erste Flachseite und eine zweite Flachseite auf. Dabei handelt es sich bei der ersten Flachseite um die (Vorderseite) Lichtaustrittsseite und bei der zweiten Flachseite um die Rückseite des Lichtleiters. Der Lichtleiter kann ein transparenter Körper sein, beispielsweise aus Kunststoff (zum Beispiel Epoxidharz, PC, PMMA, ABS, Silikon, usw.) oder aus Glas. Der Lichtleiter kann ferner dazu ausgebildet sein, Licht durch innere Totalreflexion zu leiten.
  • Die Breite in Dickenrichtung muss nicht konstant sein d.h. die Flachseiten sind parallel zueinander; vielmehr kann der Lichtleiter auch eine variierende Breite aufweisen. Durch Variieren der Breite bzw. Wandstärke ist es beispielsweise möglich, eine homogenere Lichtwirkung zu erzielen. Beispielsweise ist es denkbar, dass die Breite daher mit zunehmender Entfernung von einer Lichtquelle bzw. Lichteinkopplungsseite abnimmt. Die Schmalseiten des plattenförmigen Lichtleiters werden allgemein als Kanten bezeichnet. Der Lichtleiter weist vorzugsweise vier Kanten auf, die beispielsweise als Lichteinkopplungsseiten bzw. Einkoppelseiten bzw. Lichteinkopplungskanten dienen können.
  • Der flächige Lichtleiter kann 3D geformt, insbesondere gebogen sein. Der Lichtleiter kann allgemein jedoch eine beliebige Form aufweisen. So kann der Lichtleiter beispielsweise gerade oder gebogen ausgebildet sein. Der Lichtleiter kann auch ferner eine komplexe Geometrie aufweisen.
  • Beschreibung der Erfindung
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine besonders bauraumsparende Beleuchtungseinrichtung mit besonders wenigen einzelnen Komponenten bereitzustellen.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand des unabhängigen Patentanspruchs gelöst. Weitere mögliche Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen, der Beschreibung und den Figuren offenbart.
  • Die Erfindung betrifft eine Beleuchtungseinrichtung, insbesondere für einen Interieurbereich in Kraftfahrzeugen. Die Beleuchtungseinrichtung ist somit dazu eingerichtet, Licht auszusenden. Die Beleuchtungseinrichtung umfasst einen flächigen Lichtleiter, welcher an dessen Lichtaustrittsseite zumindest in einem Sichtbereich eine an einem Lichtleiterkern direkt verbundene und insbesondere unmittelbar anliegende Schutzschicht aufweist. Diese Schutzschicht kann an den Lichtleiterkern angespritzt, angeklebt oder anlackiert sein. Bei der Beleuchtungseinrichtung ist die Schutzschicht stoffschlüssig mit dem Lichtleiterkern verbunden, wodurch die Beleuchtungseinrichtung besonders kompakt und somit besonders bauraumsparend bereitgestellt ist. Insbesondere ist die Schutzschicht zumindest teilweise, insbesondere überwiegend transparent ausgestaltet. Bei einer Anordnung der Beleuchtungseinrichtung in einem Innenraum des Fahrzeugs ist die Lichtaustrittsseite insbesondere dem Fahrzeuginnenraum zugewandt. Über die Lichtaustrittsseite kann ein gerichteter Lichtaustritt von Nutzlicht aus dem Lichtleiter in dessen Umgebung erfolgen. Licht von wenigstens einer Lichtquelle kann in den Lichtleiterkern über eine beliebige Kante beziehungsweise über wenigstens eine Einkoppelseite eingespeist werden. Dieses Licht kann aus dem Lichtleiter über die Lichtaustrittsseite in die Umgebung abgegeben werden. Der Lichtleiter weist weiterhin an dessen der Lichtaustrittsseite gegenüberliegenden Rückseite eine Auskoppelstruktur auf, welche dazu eingerichtet ist, Licht umzulenken. Durch das Umlenken des Lichts tritt das umgelenkte Licht über die Lichtaustrittsseite aus dem Lichtleiter aus. Die Auskoppelstruktur ermöglicht somit, dass das in dem Lichtleiterkern geleitete Licht über die Lichtaustrittsfläche aus dem Lichtleiter in die Umgebung ausstrahlen kann. Die Beleuchtungseinrichtung umfasst weiterhin ein Gehäuse, welches die Rückseite zumindest in Überdeckung mit dem gesamten Sichtbereich des Lichtleiters zu einer der Lichtaustrittsseite abgewandten Seite hin überdeckt und an den Lichtleiter staub- und verschmutzungssicher angebunden ist. Insbesondere ist das Gehäuse mit dem Lichtleiter unmittelbar und somit direkt verbunden. Somit sind das Gehäuse und der Lichtleiter staubsicher bzw. schmutzsicher miteinander verbunden, wobei insbesondere ein Feuchtigkeitsaustausch für ein Abführen von Kondensat aus dem Gehäuse und/oder ein Druckausgleich mit einer Umgebung der Beleuchtungseinrichtung möglich ist. Dieser Feuchtigkeitsaustausch und/oder der Druckausgleich kann über eine staubsichere Öffnung des Gehäuses und/oder eine integrierte Membran erfolgen. Durch das Überdecken des Lichtleiters an dessen Rückseite mittels des Gehäuses zumindest über den gesamten Sichtbereich des Lichtleiters kann der Lichtleiter vor Verschmutzungen an dessen Rückseite geschützt werden. Bei diesen Verschmutzungen kann es sich beispielsweise um einen Fingerabdruck, Sonnencremeschlieren oder um Staub handeln. Infolgedessen kann ein direktes Auskoppeln von Licht aus dem Lichtleiter in die Umgebung aufgrund von an den Verschmutzungen reflektierten Lichts zumindest im Wesentlichen vermieden werden.
  • In einer Weiterbildung der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Schutzschicht eine Außenoberfläche der Beleuchtungseinrichtung bereitstellt. Somit kann die Schutzschicht die Beleuchtungseinrichtung zum Fahrzeuginnenraum des Fahrzeugs hin abschließen. Die Schutzschicht stellt somit die Lichtaustrittsfläche des Lichtleiters bereit. Ein Überdecken der Lichtaustrittsfläche durch weitere Komponenten der Beleuchtungseinrichtung unterbleibt. Hierdurch ist die Beleuchtungseinrichtung besonders kompakt ausgestaltet.
  • Die Schutzschicht kann einen sogenannten BlackPanel Effekt haben. Das bedeutet, dass bei einer Deaktivierung der Beleuchtungseinrichtung jeweilige hinter der Schutzschicht liegende Komponenten für einen Betrachter bei einer Draufsicht auf die Lichtaustrittsfläche nicht sichtbar oder nur teilweise erkennbar sind. Hierbei kann die Schutzschicht eine schwarze Optik oder eine weiße Optik aufweisen. Die Transmission der Schutzschicht mit schwarzer Optik oder einer weißen Optik beträgt ca. 2-30 %, insbesondere 10-20%. Die Schutzschicht ermöglicht eine Kaschierung der Komponenten der Beleuchtungseinrichtung hinter der Schutzschicht. Die Schutzschicht ist zumindest teiltransparent ausgebildet. Insbesondere kann die Schutzschicht örtlich unterschiedlich transparent ausgebildet sein. Die Schutzschicht kann mit einem partiellen, lichtundurchlässigen Designdruck bedruckt sein.
  • In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass der Lichtleiter einstückig ausgebildet ist. Das bedeutet, dass der Lichtleiterkern und die Schutzschicht eine Einheit gemeinsam ausbilden und somit nicht durch einen Luftspalt voneinander getrennt sind. Insbesondere ist die Schutzschicht durch Lackieren oder Hinterspritzen mit dem Lichtleiterkern verbunden. Durch diese einstückige Ausgestaltung des Lichtleiters kann zum einen das Licht besonders effizient über die Lichtaustrittsseite aus dem Lichtleiter austreten, da besonders wenig Reflexionsflächen vorliegen, an welchen das Licht vor dem Austreten aus dem Lichtleiter zurückreflektiert werden könnte. Weiterhin ist aufgrund der einstückigen Ausgestaltung des Lichtleiters die Beleuchtungseinrichtung besonders kompakt.
  • Es ist in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass die Schutzschicht durch einen Folienverbund und/oder durch einen Schutzlack bereitgestellt wird. Alternativ zu der Bereitstellung der Schutzschicht aus dem Folienverbund, kann die Schutzschicht von einer einzelnen Folie bereitgestellt werden. Das Bereitstellen der Schutzschicht durch den Schutzlack ermöglicht ein besonders einfaches Auftragen der Schutzschicht auf den Lichtleiterkern sowie das direkte Verbinden der Schutzschicht mit dem Lichtleiterkern. Das Bereitstellen der Schutzschicht durch den Folienverbund ermöglicht, dass durch unterschiedliche Folien in dem Folienverbund jeweils zueinander unterschiedliche Funktionen bereitgestellt werden können.
  • In diesem Zusammenhang kann es insbesondere vorgesehen sein, dass der Folienverbund eine berührempfindliche Folie umfasst. Bei dieser berührempfindlichen Folie kann es sich beispielsweise um eine kapazitive Folie handeln, welche dazu eingerichtet ist, eine durch Annäherung oder Berührung durch einen Benutzer repräsentierte Benutzereingabe zu empfangen. In Abhängigkeit von der empfangenen Benutzereingabe kann das von dem Lichtleiter ausgestrahlte Licht eingestellt werden, insbesondere indem die Lichtquelle in Abhängigkeit von der empfangenen Benutzereingabe gesteuert wird. Die berührempfindliche Folie ermöglicht somit eine Mensch-Maschine-Schnittstelle, welche auch als human maschine interface bezeichnet wird.
  • Insbesondere ist die berührempfindliche Folie in dem Folienverbund zur Lichtaustrittsseite hin durch eine Schutzfolie überdeckt. Mit anderen Worten wird die berührempfindliche Folie in dem Lichtleiter zu einer ersten Seite durch die Schutzfolie, insbesondere nach außen, und zu einer der ersten Seite gegenüberliegenden zweiten Seite durch den Lichtleiterkern überdeckt. Hierdurch kann die berührempfindliche Folie besonders gut vor Beschädigungen geschützt werden. Weiterhin kann die Schutzfolie dazu eingerichtet sein, den Lichtleiterkern vor Beschädigungen zu schützen. Die Schutzfolie ermöglicht somit eine besonders robuste und langlebige Ausgestaltung des Lichtleiters.
  • In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass der Folienverbund mit dem Lichtleiterkern hinterspritzt ist. Für ein Bereitstellen des Lichtleiters kann der Folienverbund zunächst durch thermische Verformung in eine vorgegebene 3D Geometrie gebracht werden. Anschließend wird der Folienverbund in ein Spritzgusswerkzeug eingelegt und mit dem Lichtleiterkern hinterspritzt. Hierdurch kann der Lichtleiter besonders zuverlässig einstückig ausgebildet werden. Durch das Anspritzen des Lichtleiterkerns an den Folienverbund können der Folienverbund und der Lichtleiterkern besonders nahe, insbesondere ohne Luftspalt, aneinander angeordnet werden.
  • Es ist in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass die Auskoppelstruktur durch eine erhabene und/oder vertiefte Mikrostruktur an der rückseitigen Oberfläche des Lichtleiters bereitgestellt ist. Die Auskoppelstruktur kann direkt in einem Prozess mit dem Lichtleiterkern hergestellt werden. Hierfür kann sich ein Negativ der Auskoppelstruktur bereits in einer Rückseitenhälfte eines Spritzgusswerkzeugs befindet und wodurch die Auskoppelstruktur an der Rückseite des Lichtleiterkerns direkt im Spritzgussprozess abgebildet werden kann. Durch die geometrische Ausgestaltung der Auskoppelstruktur als die Erhebungen und/oder die Vertiefungen kann eine Richtung des über die Lichtaustrittsseite aus dem Lichtleiter austretenden Lichts beeinflusst werden. Durch partielle, geometrische Anordnung der Auskoppelstruktur kann beispielsweise ein Symbol oder eine leuchtende Teilfläche oder ein Schriftzug oder ein Designmuster als Leuchtfläche geformt werden. Insbesondere ist die Auskoppelstruktur aufgrund der Erhebungen beziehungsweise der Vertiefungen an der Oberfläche des Lichtleiters integral mit dem Lichtleiterkern auszubilden, wodurch der Lichtleiter besonders kompakt bereitgestellt werden kann.
  • Insbesondere ist die Auskoppelstruktur an die Rückseite angespritzt ist und/oder durch Prägen an der Rückseite eingebracht. Durch das Anspritzen der Auskoppelstruktur an der Rückseite kann die Auskoppelstruktur durch Erhebungen oder Vertiefungen an der Oberfläche des Lichtleiters bereitgestellt werden. Bei dem Prägen der Auskoppelstruktur wird die Auskoppelstruktur durch Erhebungen und/oder Vertiefungen in der Oberfläche des Lichtleiters bereitgestellt. Die Auskoppelstruktur kann somit durch Spritzguss und/oder durch Prägen hergestellt werden. Bei beiden Verfahren können jeweils erhabene und/oder vertiefte Strukturen realisiert werden. Die Auskoppelstruktur wird am Lichtleiterkern abgebildet. Das Anspritzen und/oder das Prägen der Auskoppelstruktur an der Rückseite ermöglicht ein besonders einfaches und integrales Bereitstellen der Auskoppelstruktur mit dem Lichtleiterkern.
  • In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass das Gehäuse insbesondere mit dem Lichtleiter laserverschweißt und/oder verclipst und/oder verklebt und/oder ultraschallverschweißt ist. Durch das Laserverschweißen des Gehäuses mit dem Lichtleiter kann das Gehäuse besonders sicher an dem Lichtleiter gehalten werden. Darüber hinaus kann das Gehäuse besonders staubsicher mit dem Lichtleiter verbunden werden, wodurch eine Gefahr eines Eindringens von Verschmutzungen zwischen das Gehäuse und den Lichtleiter, insbesondere an die Rückseite des Lichtleiters, besonders gering gehalten werden kann.
  • Es ist in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass das Gehäuse eine dem Sichtbereich zugewandte Gehäuseinnenseite aufweist, welche teilweise absorbierend bzw. diffus reflektierend bzw. streuend bzw. schwach reflektierend ausgebildet ist. Die Gehäuseinnenseite im Sichtbereich kann insbesondere nicht spiegelnd bzw. nicht hochreflektierend ausgebildet sein. Die dem Sichtbereich zugewandte Gehäuseinnenseite kann insbesondere durch Lackierung und/oder ein eingebrachtes Muster und/oder ein aufkaschiertes Material in seinen reflektierenden Eigenschaften eingestellt sein. Aufgrund dieser Ausgestaltung dieser Gehäuseinnenseite kann vermieden werden, dass durch Verschmutzungen an der Lichtaustrittsseite des Lichtleiters Licht aus dem Lichtleiter in Richtung des Gehäuses ausgekoppelt wird, von dem Gehäuse wiederum in den Lichtleiter gerichtet rückreflektiert und aus dem Lichtleiter über den Lichtaustrittsseite gerichtet ausgekoppelt wird. Es kann somit eine ungewünschte gerichtete Streuung von aus dem Lichtleiter über das Gehäuse, über den Lichtleiter und dann über den Sichtbereich ausgestrahlten Licht zumindest im Wesentlichen vermieden werden. Hierdurch kann das aus dem Lichtleiter direkt über den Sichtbereich ausgestrahlte Licht besonders präzise durch die Auskoppelstruktur vorgegeben werden.
  • Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Verfahren zum Herstellen einer Beleuchtungseinrichtung, wie sie bereits im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Beleuchtungseinrichtung beschrieben worden ist. Bei dem Verfahren ist es vorgesehen, dass der Lichtleiter einteilig aus dem Lichtleiterkern und der Schutzschicht hergestellt wird. Hierbei wird die Schutzschicht an der Lichtaustrittsseite des Lichtleiters zumindest in dem Sichtbereich angeordnet. Weiterhin ist es bei dem Verfahren vorgesehen, dass das Gehäuse die Rückseite des Lichtleiters zu der der Lichtaustrittsseite abgewandten Seite hin überdeckend zumindest in Überdeckung mit dem gesamten Sichtbereich des Lichtleiters angeordnet wird. Vorteile und vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Beleuchtungseinrichtung sind als Vorteile und vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens anzusehen und umgekehrt.
  • Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung können sich aus der nachfolgenden Beschreibung möglicher Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung ergeben. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
  • Figurenliste
  • Die Zeichnung zeigt in:
    • 1 eine schematische Schnittansicht einer Beleuchtungseinrichtung mit einem einstückig ausgebildeten Lichtleiter, in welchen Licht von einer Lichtquelle über eine Einkoppelseite eingekoppelt werden kann, wobei das Licht von einer Auskoppelstruktur des Lichtleiters umgelenkt werden kann, wodurch das umgelenkte Licht über einen Sichtbereich an einer Lichtaustrittsseite des Lichtleiters aus dem Lichtleiter austreten kann, wobei eine der Lichtaustrittsseite gegenüberliegende Rückseite des Lichtleiters zumindest in dem Sichtbereich von einem Gehäuse nach außen staub- und verschmutzungssicher geschützt ist;
    • 2 eine schematische Schnittansicht der Beleuchtungseinrichtung gemäß 1, wobei in dem Sichtbereich auf der Lichtaustrittsseite des Lichtleiters eine Verschmutzung angeordnet ist; und
    • 3 eine schematische Schnittansicht der Beleuchtungseinrichtung gemäß 1, wobei an der Rückseite des Lichtleiters eine Verschmutzung angeordnet ist.
  • Funktionsgleichen Elementen sind in den Figuren gleiche Bezugszeichen zugewiesen.
  • In den 1 bis 3 ist jeweils eine Beleuchtungseinrichtung 10 gezeigt, welche insbesondere dazu eingerichtet ist, in einem Fahrzeug, insbesondere einem Kraftfahrzeug, in einem Interieurbereich eingesetzt zu werden. Die Beleuchtungseinrichtung 10 umfasst einen einstückigen flächigen Lichtleiter 12 sowie ein Gehäuse 14, welches den Lichtleiter 12 zumindest bereichsweise überdeckt. Der Lichtleiter 12 umfasst einen Lichtleiterkern 16 und eine an dem Lichtleiterkern 16 unmittelbar angeordnete Schutzschicht 18. Bei der Schutzschicht 18 handelt es sich vorliegend um einen Schutzlack und/oder um einen Folienverbund und/oder um eine einlagige Folie. Der Folienverbund kann insbesondere eine berührempfindliche Folie umfassen, welche dazu eingerichtet ist, eine durch eine Berührung repräsentierte Benutzereingabe von einer Person zu empfangen. Alternativ oder zusätzlich kann der Folienverbund eine Schutzfolie umfassen, welche dazu eingerichtet ist, den Lichtleiterkern 16 und/oder die berührempfindliche Folie vor Beschädigungen zu schützen. Hierfür kann die Schutzfolie an einer dem Lichtleiterkern 16 abgewandten Seite der berührempfindlichen Folie in dem Folienverbund angeordnet sein. Der Folienverbund kann insbesondere aus mehreren geschichteten Folien bereitgestellt sein, von welchen eine als Schutzfolie ausgebildet sein kann. Die berührempfindliche Folie kann wenigstens eine transparente oder teilweise transparente Leiterbahn für elektrische Funktionen, insbesondere die Berührempfindlichkeit, umfassen.
  • Um den flächigen Lichtleiter 12 einteilig ausbilden zu können, kann der Schutzlack als Schutzschicht 18 durch Sprühbeschichtung auf den Lichtleiterkern 16 für das Bereitstellen der Lichtaustrittsseite 30 des Lichtleiters 12 aufgetragen werden. Werden der Folienverbund beziehungsweise die einlagige Folie als Schutzschicht 18 vorgesehen, dann kann der Lichtleiterkern 16 an den Folienverbund beziehungsweise an die einlagige Folie angespritzt werden, insbesondere im Rahmen eines Spritzgussverfahrens. Hierdurch können lose Elemente des Lichtleiters 12 vermieden werden.
  • Der flächige Lichtleiter 12 weist wenigstens eine Einkoppelseite 20 auf, über welche Licht 24 von wenigstens einer Lichtquelle 22 in den Lichtleiter 12 eingekoppelt werden kann. Insbesondere wird das Licht 24 von der Lichtquelle 22 in den Lichtleiterkern 16 des Lichtleiters 12 eingespeist. Innerhalb des Lichtleiterkerns 16 wird das eingespeiste Licht 24 propagiert. Hierfür kann das Licht 24 innerhalb des Lichtleiterkerns 16 durch Totalreflexion geleitet werden. Für ein Auskoppeln des Lichts 24 aus dem Lichtleiterkern 16 ist das Licht 24 umzulenken. Um Licht 24 aus dem Lichtleiterkern 16 und weiterhin aus dem Lichtleiter 12 auskoppeln zu können, weist der Lichtleiter 12 an dessen Rückseite 26 eine Auskoppelstruktur 28 auf. Die Auskoppelstruktur 28 an der Rückseite 26 des Lichtleiters 12 ist frei von dem Schutzlack gehalten. Vorliegend ist die Auskoppelstruktur 28 durch Erhebungen an der Oberfläche des Lichtleiters 12 an der Rückseite 26 bereitgestellt. Für das Anordnen der Auskoppelstruktur 28 an der Rückseite 26 des Lichtleiters 12 können die Erhebungen an die Rückseite 26 durch einen Spritzgussprozess abgebildet werden oder die Erhebungen bei einem Bereitstellen des Lichtleiterkerns 16 an der Rückseite 26 durch einen Prägeprozess angeformt werden. Hierdurch sind vorliegend die Erhebungen und der Lichtleiterkern 16 aus dem gleichen Material gebildet. Alternativ oder zusätzlich zu dem Bereitstellen der Auskoppelstruktur 28 durch Erhebungen kann die Auskoppelstruktur 28 durch Vertiefungen an der Rückseite 26 des Lichtleiters 12 bereitgestellt werden. Diese Vertiefungen können insbesondere durch Prägen des Lichtleiterkerns 16 an der Rückseite 26 bereitgestellt werden. Vorliegend wird die Rückseite 26 des Lichtleiters 12 durch den Lichtleiterkern 16 bereitgestellt.
  • Infolge des Umlenkens des Lichts 24 in dem Lichtleiterkern 16 über die Auskoppelstruktur 28 kann das Licht 24 über eine Lichtaustrittsseite 30 des flächigen Lichtleiters 12 insbesondere in einem Sichtbereich 32 aus dem Lichtleiter 12 austreten. Zumindest über den gesamten Sichtbereich 32 ist der flächige Lichtleiter 12 an seiner Rückseite 26 durch das Gehäuse 14 nach außen überdeckt, insbesondere in eine der Lichtaustrittsseite 30 abgewandte Richtung ausgehend von der Rückseite 26. Eine Funktion des Gehäuses 14 wird insbesondere im Zusammenhang mit den 2 und 3 im Folgenden erläutert, bei welchen Verschmutzungen 34 auf jeweiligen Oberflächen des Lichtleiters 12 angeordnet sind.
  • In 2 ist dargestellt, wie die Verschmutzung 34 an der Lichtaustrittsseite 30 des flächigen Lichtleiters 12 angeordnet ist. Vorliegend handelt es sich bei der Verschmutzung 34 um einen Fingerabdruck. Die Verschmutzung 34 an der Lichtaustrittsseite 30 des Lichtleiters 12 bewirkt eine Umlenkung des Lichts 24 und infolgedessen einen Austritt des Lichts 24 an der Rückseite 26 des Lichtleiters 12. Aufgrund einer nicht hochreflektierenden, insbesondere nicht spiegelnd reflektierenden Ausgestaltung der Gehäuseinnenseite 15 im Sichtbereich 32 wird das an der Rückseite 26 aus dem Lichtleiter 12 austretende Licht 24 durch die Gehäuseinnenseite 15 im Sichtbereich 32 teilweise absorbiert und streuend reflektiert. Infolgedessen ist das an der Rückseite 26 aus dem Lichtleiter 12 austretende Licht 24 nach dessen teilweiser Absorption und Streuung an der Gehäuseinnenseite 15 für einen den Lichtleiter 12 von der Lichtaustrittsseite 30 betrachtenden Betrachter nicht eindeutig wahrnehmbar und insbesondere nicht der Verschmutzung 34 zuordenbar. Die Gehäuseinnenseite 15 ermöglicht somit, dass Streulicht aufgrund von Verschmutzungen 34 an der Lichtaustrittsseite 30 des Lichtleiters 12 nicht als hell leuchtende Stellen wahrgenommen werden können.
  • In 3 ist eine Verschmutzung 34 an der Rückseite 26 des flächigen Lichtleiters 12 gezeigt. Vorliegend handelt es sich bei der Verschmutzung 34 um einen Fingerabdruck. Die Verschmutzung 34 an der Rückseite 26 des Lichtleiters 12 kann eine Umlenkung des Lichts 24 in dem Lichtleiterkerns 16 bewirken, wodurch Streulicht an der Lichtaustrittsseite 30 verursacht durch die Verschmutzung 34 aus dem Lichtleiter 12 austreten könnte und insbesondere die Verschmutzung 34 damit als heller Bereich erkennbar ist. Das Gehäuse 14 ist dazu eingerichtet, die Rückseite 26 des Lichtleiters 12 vor Verschmutzungen 34 zu schützen, indem das Gehäuse 14 die Rückseite 26 zumindest in Überdeckung mit dem Sichtbereich 32 staubsicher umschließt, um ein Anlagern von Verschmutzungen 34 an der Rückseite 26 des Lichtleiters 12 zu vermeiden. Hierfür kann das Gehäuse 14 mit dem Lichtleiter 12 laserverschweißt oder anderweitig angebunden sein.
  • Aufgrund der nicht hochreflektierenden, insbesondere nicht spiegelnd reflektierenden Ausgestaltung der Gehäuseinnenseite 15 im Sichtbereich 32 wird das an der Rückseite 26 aus dem Lichtleiter 12 austretende Licht 24 durch die Gehäuseinnenseite 15 im Sichtbereich 32 teilweise absorbiert und streuend reflektiert. Infolgedessen ist das an der Rückseite 26 aus dem Lichtleiter 12 austretende Licht 24 nach dessen teilweiser Absorption und Streuung an der Gehäuseinnenseite 15 für einen den Lichtleiter 12 von der Lichtaustrittsseite 30 betrachtenden Betrachter nicht eindeutig wahrnehmbar und insbesondere nicht der Verschmutzung 34 zuordenbar. Die Gehäuseinnenseite 15 ermöglicht somit, dass Streulicht aufgrund von Verschmutzungen 34 an der Lichtaustrittsseite 30 des Lichtleiters 12 nicht als hell leuchtende Stellen wahrgenommen werden können.
  • Die beschriebene Beleuchtungseinrichtung 10 ermöglicht aufgrund ihrer besonders kompakten Ausgestaltung, dass an einem Kraftfahrzeugbauraum gespart werden kann.
  • Weiterhin ermöglicht die Beleuchtungseinrichtung 10, dass im Vergleich zu herkömmlichen Beleuchtungseinrichtungen Kosten gespart werden können, da besonders wenige Bauteile für die Beleuchtungseinrichtung 10 benötigt werden und insbesondere eine Abdeckscheibe entfallen kann.
  • Die Beleuchtungseinrichtung 10 umfasst einen direkt zugänglichen flächigen Lichtleiter 12. Bei der Beleuchtungseinrichtung 10 ist es vorgesehen, dass die Rückseite 26 des Lichtleiters 12 geschützt werden soll. Die Auskoppelstruktur 28 an der Rückseite 26 des Lichtleiters 12 ist so ausgelegt, dass diese das Licht 24 aus dem Lichtleiter 12 direkt in Richtung eines Betrachters auskoppelt. Durch das Gehäuse 14 kann die Rückseite 26 des Lichtleiters 12 vor Staub sowie vor Fingerabdrücken als Verschmutzungen 34 geschützt werden. Fingerabdrücke beziehungsweise Staub auf der Rückseite 26 des flächigen Lichtleiters 12 streuen auf den Fingerabdruck beziehungsweise auf den Staub auftreffendes Licht 24 in Richtung der Lichtaustrittsseite 30 des Lichtleiters 12. Hierdurch wird ein leuchtender Fingerabdruck beziehungsweise leuchtender Staub für einen Betrachter sichtbar. Um das Anordnen von Staub und Fingerabdrücken an der Rückseite 26 des Lichtleiters 12 zu vermeiden, werden der flächige Lichtleiter 12 und das Gehäuse 14 insbesondere miteinander verschweißt und/oder geklebt.
  • Die Vorderseite des flächigen Lichtleiters 12 ist vor Kratzern zu schützen. Für das Schützen der Lichtaustrittsseite 30 des Lichtleiters 12 vor Kratzern kann der Schutzlack vorgesehen sein. Um eine Veränderung von optischen Eigenschaften der Auskoppelstruktur 28 zu vermeiden, wird die Rückseite 26 des Lichtleiters 12 frei von einer Lackierung gehalten. Kratzer auf der Lichtaustrittsseite 30 des Lichtleiters 12 können polierte hochwertige Oberflächen minderwertig erscheinen lassen und wesentliche Lichtverluste im Lichtleiter 12 verursachen. Vorliegend wird lediglich die Lichtaustrittsseite 30 des Lichtleiters 12 lackiert. Hierfür kann der Schutzlack an den Lichtleiterkern 16 nach einem Schweißprozess des Verschweißens des Gehäuses 14 mit dem Lichtleiter 12 aufgetragen werden. Mittels der Schutzschicht 18 kann der Lichtleiter 12 vor Kratzern an seiner Lichtaustrittsseite 30 und wenn nötig auch an seinen Lichtleiterkanten geschützt werden.
  • Insgesamt zeigt die Erfindung, wie ein Beleuchtungsmodul mit dem flächigen Lichtleiter 12 und ohne Abdeckscheibe bereitgestellt werden kann.
  • Bezugszeichenliste
    • 10
    Beleuchtungseinrichtung
    12
    flächiger Lichtleiter
    14
    Gehäuse
    15
    Gehäuseinnenseite
    16
    Lichtleiterkern
    18
    Schutzschicht
    20
    Einkoppelseite
    22
    Lichtquelle
    24
    Licht
    26
    Rückseite
    28
    Auskoppelstruktur
    30
    Lichtaustrittsseite
    32
    Sichtbereich
    34
    Verschmutzung

Claims (10)

  1. Beleuchtungseinrichtung (10), mit: - einem flächigen Lichtleiter (12), ▪ welcher an dessen Lichtaustrittsseite (30) zumindest in einem Sichtbereich (32) eine mit einem Lichtleiterkern (16) direkt verbundene Schutzschicht (18) aufweist, ▪ in welchen über den Lichtleiterkern (16) über wenigstens eine Einkoppelseite (20) Licht (24) von wenigstens einer Lichtquelle (22) eingekoppelt werden kann, und ▪ welcher an dessen der Lichtaustrittsseite (30) gegenüberliegenden Rückseite (26) eine Auskoppelstruktur (28) aufweist, welche dazu eingerichtet ist, Licht (24) umzulenken, wodurch das umgelenkte Licht (24) über die Lichtaustrittsseite (30) aus dem Lichtleiter (12) in die Umgebung austritt, und - einem Gehäuse (14), welches die Rückseite (26) zumindest in Überdeckung mit dem gesamten Sichtbereich (32) des Lichtleiters (12) zu einer der Lichtaustrittsseite (30) abgewandten Seite hin überdeckt und an den Lichtleiter (12) staub- und verschmutzungssicher angebunden ist.
  2. Beleuchtungseinrichtung (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzschicht (18) eine Außenoberfläche der Beleuchtungseinrichtung (10) bereitstellt.
  3. Beleuchtungseinrichtung (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Lichtleiter (12) einstückig ausgebildet ist.
  4. Beleuchtungseinrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzschicht (18) durch eine Folie und/oder durch einen Folienverbund und/oder durch einen Schutzlack bereitgestellt wird.
  5. Beleuchtungseinrichtung (10) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Folie bzw. der Folienverbund eine berührempfindliche Schicht umfasst, welche insbesondere in dem Folienverbund zur Lichtaustrittsseite (30) hin durch eine Schutzfolie überdeckt ist.
  6. Beleuchtungseinrichtung (10) nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Folie bzw. der Folienverbund mit dem Lichtleiterkern (16) hinterspritzt ist.
  7. Beleuchtungseinrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Auskoppelstruktur (28) durch eine erhabene oder vertiefte Mikrostruktur einer rückseitigen Oberfläche des Lichtleiters bereitgestellt ist, insbesondere ist die Auskoppelstruktur (28) an die Rückseite (26) angespritzt und/oder durch Prägen an der Rückseite (26) eingebracht.
  8. Beleuchtungseinrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (14) mit dem Lichtleiter (12) laserverschweißt und/oder verclipst und/oder verklebt und/oder ultraschallverschweißt ist.
  9. Beleuchtungseinrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (14) eine dem Sichtbereich zugewandte Gehäuseinnenseite (15) aufweist, welche teilweise absorbierend bzw. diffus reflektierend bzw. streuend bzw. schwach reflektierend ausgebildet ist.
  10. Verfahren zum Herstellen einer Beleuchtungseinrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem der Lichtleiter (12) einteilig aus dem Lichtleiterkern (16) und der Schutzschicht (18) hergestellt wird, wobei die Schutzschicht (18) an der Lichtaustrittsseite (30) des Lichtleiters (12) zumindest in dem Sichtbereich (32) angeordnet wird, und bei welchem das Gehäuse (14) die Rückseite (26) des Lichtleiters (12) zu der der Lichtaustrittsseite (30) abgewandten Seite hin überdeckend zumindest in Überdeckung mit dem gesamten Sichtbereich (32) des Lichtleiters (12) angeordnet wird.
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