DE102021214575A1 - Lighting device for emitting light and vehicle - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Beleuchtungsvorrichtung (10) zur Abstrahlung von Licht, aufweisend:- einen Lichtleiter (100), der dazu ausgeführt ist, Licht im Wesentlichen entlang einer Lichtlaufrichtung (101) innerhalb des Lichtleiters (100) zu führen,- eine Halterung (200), welche dazu ausgeführt ist, den Lichtleiter (100) aufzunehmen,- einen Diffusor (300), welcher am Lichtleiter (100) angeordnet und dazu ausgeführt ist, ein vom Lichtleiter (100) ausgekoppeltes Licht zumindest teilweise zu streuen, mit einer Diffusorausdehnung (301) im Hotspotbereich (400). Dabei ist im Hotspotbereich (400) die Diffusorausdehnung (301) größer ist als eine Diffusorausdehnung (301) im übrigen Diffusor (300). Ferner ist im Hotspotbereich (400) ein Kompensationsbereich (500) vorgesehen, der dazu ausgeführt ist, die größere Diffusorausdehnung (301) im Hotspotbereich (400) auszugleichen.Außerdem betrifft die Erfindung ein Fahrzeug (20) mit einer Beleuchtungsvorrichtung (10).The invention relates to a lighting device (10) for emitting light, having: - a light guide (100) which is designed to guide light essentially along a light travel direction (101) within the light guide (100), - a holder (200 ), which is designed to accommodate the light guide (100), - a diffuser (300), which is arranged on the light guide (100) and designed to at least partially scatter light coupled out from the light guide (100), with a diffuser extension ( 301) in the hotspot area (400). The diffuser extent (301) in the hotspot area (400) is greater than a diffuser extent (301) in the rest of the diffuser (300). Furthermore, a compensation area (500) is provided in the hotspot area (400), which is designed to compensate for the greater diffuser expansion (301) in the hotspot area (400). The invention also relates to a vehicle (20) with a lighting device (10).
Description
Die Erfindung betrifft eine Beleuchtungsvorrichtung zur Abstrahlung von Licht sowie ein Fahrzeug.The invention relates to a lighting device for emitting light and a vehicle.
Anforderungen an und Einsatzmöglichkeiten von Beleuchtungsvorrichtungen, insbesondere im Bereich der Fahrzeugbeleuchtung, sind in letzter Zeit immer weiter gestiegen. Durch den Einsatz von LED-Leuchtmitteln ergeben sich für die konstruktive und ästhetische Ausgestaltung von Lichtsystemen mehr Freiheiten, da diese weniger Energie verbrauchen und in der Regel einen geringeren Bauraum beanspruchen als andere Leuchtmittel.Demands on and possible uses of lighting devices, particularly in the field of vehicle lighting, have recently increased further. The use of LED lamps results in more freedom for the structural and aesthetic design of lighting systems, as they consume less energy and generally take up less space than other lamps.
Weitere Freiheiten bei der Ausgestaltung von Beleuchtungssystemen ergeben sich durch den Einsatz von Lichtleitern, welche es erlauben, die Lichtquelle entfernt von der Stelle anzuordnen, die eigentlich beleuchtet werden soll. Lichtleiter bestehen in der Regel aus Kunststoff oder Glas. Da diese, insbesondere bei geringen Materialstärken, oft nicht selbsttragend sind oder die unvermeidbare, geringfügig unbeabsichtigt ausgekoppelte Strahlung nach außen hin nicht sichtbar sein soll, werden diese Lichtleiter oftmals durch eine Haltekonstruktion aus anderen Bauteilen zumindest teilweise getragen und/oder verdeckt.Further freedom in the design of lighting systems results from the use of light guides, which allow the light source to be arranged at a distance from the point that is actually to be illuminated. Light guides are usually made of plastic or glass. Since these are often not self-supporting, especially with low material thicknesses, or the unavoidable, slightly unintentionally decoupled radiation should not be visible to the outside, these light guides are often at least partially supported and/or covered by a holding structure made of other components.
Licht, das durch einen Lichtleiter geleitet wird, koppelt in der Regel am Ende des Lichtleiters zumindest teilweise aus diesem aus. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass das Licht innerhalb eines bestimmten Bereichs ausgekoppelt werden soll. Dies kann durch unterschiedliche Maßnahmen erreicht werden. Um eine homogene Ausleuchtung zu erreichen, ist es in der Regel notwendig, einen (optischen) Diffusor mit dem Lichtleiter zu kombinieren. Diffusoren brechen und/oder streuen einfallendes Licht, wodurch eine homogenere Abstrahlung erreicht wird.Light that is guided through a light guide is usually at least partially coupled out of the light guide at the end of the light guide. However, it can also be provided that the light should be decoupled within a specific range. This can be achieved by different measures. In order to achieve homogeneous illumination, it is usually necessary to combine an (optical) diffuser with the light guide. Diffusers break up and/or scatter incident light, resulting in more homogeneous radiation.
Es kann sich jedoch trotz Einsatz von Diffusoren das Problem ergeben, dass das abgestrahlte Licht für den vorgesehenen Einsatzzweck nicht ausreichend homogenisiert wird. Dies kann insbesondere in Bereichen vorkommen, in denen die Strahlung ausgehend vom Lichtleiter bereits sehr inhomogen abgeben wird. Dadurch entstehen sogenannte „Hotspots“, also Stellen, an denen eine gegenüber dem restlichen Bereich lokal erhöhte Strahlungsintensität vorliegt. Dies ist beispielsweise an den Stellen der Fall, an dem zwei oder mehr Lichtleiter zusammengeführt oder eine weitere Strahlungsquelle eingekoppelt wird. Auch besonders enge Kurvenradien, Phasenübergänge außerhalb des Lichtleiters oder das Ende eines Lichtleiters können die Ursache für das Vorhandensein eines Hotspotbereichs sein.Despite the use of diffusers, however, the problem can arise that the emitted light is not sufficiently homogenized for the intended purpose. This can occur in particular in areas in which the radiation emitted by the light guide is already very inhomogeneous. This creates so-called "hotspots", i.e. places where there is a locally increased radiation intensity compared to the rest of the area. This is the case, for example, at the points where two or more light guides are brought together or another radiation source is coupled in. Particularly tight curve radii, phase transitions outside of the light guide or the end of a light guide can also be the cause of the presence of a hotspot area.
Um solche Hotspotbereiche für den Benutzer nicht sichtbar zu machen, wird in der Regel der entsprechende Bereich dadurch für den Benutzer versteckt, indem er durch eine Abdeckung verdeckt oder in einen Bereich verlegt wird, der für den Benutzer nicht sichtbar ist. Generell, aber insbesondere in Fahrzeugen, ist Bauraum jedoch knapp bemessen. Zusätzlich verursacht es höhere Materialkosten einen Lichtleiter vorzusehen, der länger ist als der auszuleuchtende Bereich, um Hotspotbereiche wie zum Beispiel am Ende des Lichtleiters in verdeckte Bereiche zu verlegen.In order to make such hotspot areas invisible to the user, the corresponding area is usually hidden from the user by covering it with a cover or moving it to an area that is not visible to the user. In general, but especially in vehicles, installation space is limited. In addition, it causes higher material costs to provide a light guide that is longer than the area to be illuminated in order to move hotspot areas such as at the end of the light guide into covered areas.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, voranstehende, aus dem Stand der Technik bekannte Nachteile zumindest teilweise zu beheben. Insbesondere ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Beleuchtungsvorrichtung und ein Fahrzeug bereitzustellen, welche eine homogene Beleuchtung ermöglicht und gleichzeitig einen geringen Bauraum beansprucht, einen reduzierten Materialverbrauch aufweist und kostengünstig ist.It is an object of the present invention to at least partially eliminate the above disadvantages known from the prior art. In particular, it is an object of the present invention to provide a lighting device and a vehicle that enables homogeneous lighting and at the same time requires little installation space, has reduced material consumption and is inexpensive.
Die voranstehende Aufgabe wird gelöst durch eine Beleuchtungsvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1, sowie ein Fahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 9. Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen.The above object is achieved by a lighting device having the features of claim 1 and a vehicle having the features of claim 9. Further advantages of the invention result from the dependent claims, the description and the drawings.
Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung ist eine Beleuchtungsvorrichtung zur Abstrahlung von Licht vorgesehen, aufweisend einen Lichtleiter, der dazu ausgeführt ist, Licht im Wesentlichen entlang einer Lichtlaufrichtung innerhalb des Lichtleiters zu führen und insbesondere an vorbestimmten Bereichen auszukoppeln, eine Halterung, welche dazu ausgeführt ist, den Lichtleiter aufzunehmen, und einen Diffusor, welcher am Lichtleiter angeordnet und dazu ausgeführt ist, ein vom Lichtleiter ausgekoppeltes Licht zumindest teilweise zu streuen, mit einer Diffusorausdehnung in einem Hotspotbereich im Diffusor. Dabei ist im Hotspotbereich die Diffusorausdehnung größer als eine Diffusorausdehnung im übrigen Diffusor. Ferner ist im Hotspotbereich ein Kompensationsbereich vorgesehen, der dazu ausgeführt ist, die größere Diffusorausdehnung im Hotspotbereich derart auszugleichen, dass der Diffusor eine im Wesentlichen plane Fläche bildet.According to a first aspect of the invention, a lighting device for emitting light is provided, having a light guide that is designed to guide light essentially along a light propagation direction within the light guide and in particular to decouple it at predetermined areas, a holder that is designed to to receive the light guide, and a diffuser, which is arranged on the light guide and is designed to at least partially scatter light coupled out of the light guide, with a diffuser extension in a hotspot area in the diffuser. In this case, the diffuser expansion in the hotspot area is greater than a diffuser expansion in the rest of the diffuser. Furthermore, a compensation area is provided in the hotspot area, which is designed to compensate for the greater diffuser expansion in the hotspot area in such a way that the diffuser forms an essentially planar surface.
Eine derartige Beleuchtungsvorrichtung ermöglicht durch die Vergrößerung der Diffusorausdehnung im Hotspotbereich eine homogene Ausleuchtung. Durch das Vorsehen des Kompensationsbereichs kann zudem konstruktiv die größere Diffusorausdehnung ausgeglichen werden, sodass keine zusätzliche Abdeckung vorgesehen oder der Lichtleiter verlängert werden muss, wodurch Material und Kosten eingespart werden.A lighting device of this type enables homogeneous illumination by increasing the extent of the diffuser in the hotspot area. By providing the compensation area, the larger diffuser expansion can also be compensated for structurally, so that no additional cover has to be provided or the light guide has to be lengthened, which saves material and costs.
Der Begriff Beleuchtungsvorrichtung meint eine Baugruppe, die in erster Linie dazu ausgeführt ist, Licht mit einer vorbestimmten Abstrahlungscharakteristik abzustrahlen. Es kann vorgesehen sein, dass die Beleuchtungsgruppe noch weitere Komponenten, insbesondere zumindest eine Lichtquelle aufweist. Bei der Lichtquelle kann es sich insbesondere um eine Licht emittierende Diode (light emitting diode, LED), handeln.The term lighting device means an assembly that is primarily designed to emit light with a predetermined emission characteristic. Provision can be made for the lighting group to have further components, in particular at least one light source. The light source can be, in particular, a light-emitting diode (LED).
Mit Licht ist vornehmlich elektromagnetische Strahlung im für den Menschen sichtbaren Bereich gemeint. Es kann jedoch für spezielle Anwendungsfälle vorgesehen sein, dass auch andere Wellenlängen, beispielsweise im Infrarot- oder UV-Bereich, von der Beleuchtungsvorrichtung abgestrahlt werden. Ebenso wird unter Licht sowohl monochromatische als auch Strahlung mit einer Vielzahl unterschiedlicher Wellenlängen verstanden.Light primarily refers to electromagnetic radiation in the range visible to humans. However, for special applications it can be provided that other wavelengths, for example in the infrared or UV range, are also emitted by the lighting device. Likewise, light is understood to mean both monochromatic radiation and radiation with a large number of different wavelengths.
Ein Lichtleiter ist eine Vorrichtung, welche dazu geeignet ist, elektromagnetische Strahlung über eine vorbestimmte Strecke zu transportieren. Als Transportmechanismen sind insbesondere Totalreflexion auf Grund eines geringeren Brechungsindex des den Lichtleiter umgebenden Mediums, durch Verspiegelung der Grenzfläche oder ein geeigneter Brechungsgradient denkbar. Es kann vorgesehen sein, dass der Lichtleiter als Lichtwellenleiter (auch Lichtleitkabel genannt) ausgebildet ist. Lichtwellenleiter weisen zumindest eine Faser auf, die das Licht leitet. Es kann vorgesehen sein, dass die zumindest eine Faser Glas, insbesondere Quarzglas, oder Kunststoff aufweist oder, insbesondere vollständig, aus einem der beiden Materialen gefertigt ist.A light guide is a device capable of transporting electromagnetic radiation over a predetermined distance. In particular, total reflection due to a lower refractive index of the medium surrounding the light guide, due to mirroring of the interface or a suitable refractive gradient are conceivable as transport mechanisms. Provision can be made for the light guide to be in the form of an optical waveguide (also referred to as a fiber optic cable). Optical waveguides have at least one fiber that guides the light. Provision can be made for the at least one fiber to have glass, in particular quartz glass, or plastic or, in particular, to be made entirely of one of the two materials.
Unter einer Halterung soll eine konstruktive Einheit verstanden werden, welche im Wesentlichen dazu ausgeführt ist, den Lichtleiter in einer vorgesehenen Position zu halten. Es kann ferner vorgesehen sein, dass die Halterung die Strahlung des Lichtleiters an unterschiedlichen Positionen absorbiert oder reflektiert. Um eine möglichst große Lichtausbeute zu ermöglichen, kann vorgesehen sein, dass die Haltung eine hohe Reflektivität aufweist und insbesondere weiß ausgebildet ist.A holder should be understood to mean a constructive unit which is essentially designed to hold the light guide in an intended position. Provision can also be made for the holder to absorb or reflect the radiation from the light guide at different positions. In order to enable the greatest possible light yield, it can be provided that the mount has a high level of reflectivity and, in particular, is embodied in white.
Bei einem Diffusor handelt es sich um ein optisches Bauteil, welches dazu ausgeführt ist, auf den Diffusor treffendes Licht durch Streuung zu homogenisieren. Hierzu kann im Diffusor eine Vielzahl von Streuzentren vorgesehen sein, an denen das Licht gestreut wird. Der Diffusor kann insbesondere Glas oder Kunststoff, insbesondere Polymethylmethacrylat PMMA, zumindest aufweisen oder aus diesen bestehen.A diffuser is an optical component that is designed to homogenize light that hits the diffuser by scattering. For this purpose, a large number of scattering centers can be provided in the diffuser, at which the light is scattered. In particular, the diffuser can at least comprise or consist of glass or plastic, in particular polymethyl methacrylate PMMA.
In einem Hotspotbereich ist ohne Gegenmaßnahmen die Intensität des vom Diffusor abgestrahlten Lichts inhomogen. Insbesondere kann ein Hotspotbereich zumindest an einem Endbereich des Lichtleiters, an einem Einkoppelbereich, in dem Licht (von einer Strahlungsquelle) in den Lichtleiter eingekoppelt wird, an einem Verbindungsbereich, in dem ein weiterer Lichtleiter mit dem Lichtleiter verbunden wird, oder an einem Biegebereich, welcher einen engen Krümmungsradius aufweist, auftreten. Mit einem übrigen Bereich des Lichtleiters, der Halterung, des Diffusors oder weiteren Komponenten der Beleuchtungsvorrichtung sind die Bereiche gemeint, die keine Hotspotbereiche im abgestrahlten Licht des Diffusors verursachen. In diesen sonstigen Bereichen ist also das vom Diffusor abgestrahlte Licht auch ohne weitere Maßnahmen im Wesentlichen homogen.Without countermeasures, the intensity of the light emitted by the diffuser is inhomogeneous in a hotspot area. In particular, a hotspot area can be at least in an end area of the light guide, in a coupling area in which light (from a radiation source) is coupled into the light guide, in a connection area in which another light guide is connected to the light guide, or in a bending area which has a tight radius of curvature. The remaining area of the light guide, the mount, the diffuser or other components of the lighting device means the areas that do not cause any hotspot areas in the light emitted by the diffuser. In these other areas, the light emitted by the diffuser is essentially homogeneous even without further measures.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass im Hotspotbereich die Diffusorausdehnung größer ist als eine Diffusorausdehnung im übrigen Diffusor. Mit anderen Worten weist der Diffusor zumindest zwei Materialstärken auf. Dabei kann insbesondere eine Dicke in Richtung der vorgesehenen Lichtausbreitungsrichtung gemeint sein, sodass im Hotspotbereich das vom Lichtleiter ausgekoppelte Licht einen längeren Weg durch den Diffusor nimmt als im übrigen Bereich des Lichtleiters.According to the invention, the diffuser expansion in the hotspot area is greater than a diffuser expansion in the rest of the diffuser. In other words, the diffuser has at least two material thicknesses. In particular, a thickness in the direction of the intended direction of light propagation can be meant here, so that the light coupled out from the light guide takes a longer path through the diffuser in the hotspot area than in the remaining area of the light guide.
Unter dem Kompensationsbereich soll ein vorbestimmter Abschnitt der Beleuchtungsvorrichtung verstanden werden, in dem durch konstruktive Maßnahmen die größere Diffusorausdehnung im Hotspotbereich kompensiert wird. Damit sind Anpassungen der Geometrie zumindest des Lichtleiters oder der Haltung gemeint. Mit anderen Worten wird durch das Vorsehen des Kompensationsbereichs sichergestellt, dass Abstrahlung des Lichts homogen ist, ohne dass der Hotspotbereich abgedeckt oder die Abstrahlung von Licht aus dem Lichtleiter im Hotspotbereich reduziert wird.The compensation area is to be understood as meaning a predetermined section of the lighting device in which the larger diffuser expansion in the hotspot area is compensated for by design measures. This means adjustments to the geometry of at least the light guide or the position. In other words, the provision of the compensation area ensures that the emission of the light is homogeneous without covering the hotspot area or reducing the emission of light from the light guide in the hotspot area.
Mit einer im Wesentlichen planen Fläche ist insbesondere gemeint, dass auf der vom Lichtleiter abgewandten Seite des Diffusors, welche die vorgesehene Abstrahlungsrichtung darstellt, für den Benutzer keine Ausbuchtung erkennbar ist. Gleichwohl kann die Abstrahlungsfläche des Diffusors im Gesamtverlauf der Beleuchtungsvorrichtung durchaus in Bögen verlaufen oder Knicke aufweisen. Die lokale Verdickung des Diffusors im Hotspotbereich ist jedoch durch das Vorsehen des Kompensationsbereichs für den Benutzer nicht erkennbar.A substantially planar surface means in particular that the user cannot see any bulge on the side of the diffuser facing away from the light guide, which side represents the intended direction of emission. Nevertheless, the radiating surface of the diffuser can run in curves or have kinks in the overall course of the lighting device. However, the local thickening of the diffuser in the hotspot area cannot be recognized by the user due to the provision of the compensation area.
Im Rahmen der Erfindung kann ein Fahrzeug mit der erfindungsgemäßen Beleuchtungsvorrichtung vorgesehen sein. Ebenfalls denkbar sind Straßen- und Gebäudebeleuchtungen, Möbelstücke und weitere Einrichtungsgegenstände mit der erfindungsgemäßen BeleuchtungsvorrichtungA vehicle with the lighting device according to the invention can be provided within the scope of the invention. Street and building lighting, pieces of furniture and other items of furniture with the lighting device according to the invention are also conceivable
Es kann vorgesehen sein, dass der Lichtleiter, die Halterung und der Diffusor im Wesentlichen parallel zueinander angeordnet sind und eine, insbesondere in der Lichtlaufrichtung längliche, Baugruppe bilden. Hierdurch können auch größere Bereiche homogen ausgeleuchtet werden.Provision can be made for the light guide, the holder and the diffuser to be arranged essentially parallel to one another and to form an assembly that is particularly elongated in the direction of light propagation. As a result, even larger areas can be illuminated homogeneously.
Ferner ist es bei der Beleuchtungsvorrichtung denkbar, dass zumindest der Lichtleiter, die Halterung oder der Diffusor zumindest eine Fase oder eine gekrümmte Fläche aufweisen. Sowohl durch die Fase als auch die gekrümmte Fläche lässt sich das inhomogene Auskoppeln von Strahlung reduzieren. Es kann insbesondere vorgesehen sein, dass diese zumindest eine Fase oder eine gekrümmte Fläche in einem Übergangsbereich zwischen dem übrigen Bereich des Lichtleiters, der Haltung oder des Diffusors und des Hotspotbereichs angeordnet sind. Hierdurch wird eine besonders homogene Abstrahlung erreicht, ohne dass der Übergang der beiden Bereiche nach Außen für einen Benutzer wahrnehmbar ist.Furthermore, it is conceivable in the lighting device that at least the light guide, the holder or the diffuser have at least one bevel or a curved surface. Both the bevel and the curved surface can reduce the inhomogeneous outcoupling of radiation. Provision can in particular be made for this at least one bevel or curved surface to be arranged in a transition area between the remaining area of the light guide, the mount or the diffuser and the hotspot area. As a result, a particularly homogeneous radiation is achieved without the transition of the two areas to the outside being perceptible to a user.
Ferner kann vorgesehen sein, dass der Lichtleiter Ausnehmungen aufweist, welche dazu ausgeführt sind, das im Lichtleiter geführte Licht zumindest teilweise aus dem Lichtleiter auszukoppeln. Hierdurch kann die Auskopplung des Lichts besonders präzise vorbestimmt werden, wodurch sich eine homogenere Ausleuchtung erreichen lässt.Furthermore, it can be provided that the light guide has recesses which are designed to at least partially decouple the light guided in the light guide from the light guide. As a result, the decoupling of the light can be predetermined in a particularly precise manner, as a result of which a more homogeneous illumination can be achieved.
Es ist ferner bei einer erfindungsgemäßen Beleuchtungsvorrichtung denkbar, dass im Kompensationsbereich zumindest eine Lichtleiterausdehnung kleiner ist als im übrigen Lichtleiter oder eine Halterungsausdehnung kleiner ist als in der übrigen Halterung. Mit anderen Worten kann zumindest der Lichtleiter oder die Halterung im Hotspotbereich dünner sein bzw. eine niedrigere Materialstärke aufweisen. Dies bietet den Vorteil, dass der nötige Bauraum auch im Hotspotbereich klein bleibt. Daher kann zumindest eine kleinere Halterungsausdehnung oder eine kleinere Lichtleiterausdehnung als ein Kompensationsbereich aufgefasst werden.It is also conceivable in an illumination device according to the invention that in the compensation area at least one light guide extension is smaller than in the rest of the light guide or that a mounting extension is smaller than in the rest of the mounting. In other words, at least the light guide or the holder can be thinner or have a lower material thickness in the hotspot area. This offers the advantage that the necessary installation space remains small, even in the hotspot area. Therefore, at least a smaller extent of the holder or a smaller extent of the light guide can be interpreted as a compensation area.
Es kann vorgesehen sein, dass die Ausdehnung zumindest des Lichtleiters oder der Halterung um genau den Faktor reduziert sind, um die die Ausdehnung des Diffusors erhöht ist, sodass die äußere geometrische Abmessung des Lichtleiters, der Halterung und des Diffusors zwischen dem übrigen Bereich und dem Hotspotbereich konstant bleibt. Durch die konstanten Außendimensionen kann eine derartig ausgebildete Beleuchtungsvorrichtung besonders einfach in einem zu beleuchtenden Bauteil angeordnet werden.Provision can be made for the expansion of at least the light guide or the holder to be reduced by exactly the factor by which the expansion of the diffuser is increased, so that the outer geometric dimensions of the light guide, the holder and the diffuser are between the remaining area and the hotspot area remains constant. Due to the constant external dimensions, a lighting device designed in this way can be arranged particularly easily in a component to be illuminated.
Es ist ferner bei einer erfindungsgemäßen Beleuchtungsvorrichtung denkbar, dass im Kompensationsbereich zumindest der Lichtleiter oder die Halterung abgewinkelt sind. Mit anderen Worten kann vorgesehen sein, dass zumindest der Lichtleiter oder die Halterung im Kompensationsbereich nicht gerade verlaufen, sondern eine Knickstelle aufweisen. Hierdurch kann erreicht werden, dass der im Hotspotbereich vergrößerte Diffusor auf einer vom Lichtleiter abgewandten Seite beim Übergang vom übrigen Bereich zum Hotspotbereich eine im Wesentlichen plane Fläche bildet. Mit anderen Worten ist die Verdickung des Diffusors nach außen hin für den Benutzer nicht erkennbar.It is also conceivable in a lighting device according to the invention for at least the light guide or the holder to be angled in the compensation area. In other words, it can be provided that at least the light guide or the holder does not run straight in the compensation area, but rather has a kink. In this way it can be achieved that the diffuser, which is enlarged in the hotspot area, forms an essentially planar surface on a side facing away from the light guide at the transition from the remaining area to the hotspot area. In other words, the outward thickening of the diffuser cannot be seen by the user.
Es kann ferner vorgesehen sein, dass die Abwinkelung zumindest des Lichtleiters oder der Halterung einer Abwinkelung des Diffusors entsprechen. Hierdurch kann konstruktiv besonders einfach und Kostensparend eine homogene Abstrahlung erreicht werden.Provision can also be made for the angling of at least the light guide or the holder to correspond to an angling of the diffuser. In this way, a homogeneous radiation can be achieved in a structurally particularly simple and cost-saving manner.
Weiterhin ist es bei einer erfindungsgemäßen Beleuchtungsvorrichtung denkbar, dass die Halterung im Hotspotbereich lichtdicht, insbesondere einstückig, ausgeführt ist. Mit anderen Worten kann vorgesehen sein, dass die Halterung derart ausgestaltet ist, dass durch das Bauteil selbst nahezu kein Licht nach außen dringt. Durch eine einstückige Ausführung ist die Lichtdichtheit besonders kostengünstig zu realisieren, da keine Spalte entstehen, die andernfalls mit Dichtungen versehen werden müssten. Die Lichtdichtigkeit bietet ferner den Vorteil, dass einerseits keine unerwünschte Beleuchtung um die Halterung herum entsteht, und andererseits demnach auch kein Licht nach Außen verloren geht, wodurch entsprechend die Lichtquelle mehr Energie aufwenden müsste, um mehr Licht zu produzieren.Furthermore, it is conceivable in a lighting device according to the invention that the holder in the hotspot area is designed to be light-tight, in particular in one piece. In other words, it can be provided that the holder is designed in such a way that almost no light penetrates to the outside through the component itself. With a one-piece design, the light-tightness can be implemented particularly cost-effectively, since there are no gaps that would otherwise have to be provided with seals. The light-tightness also offers the advantage that, on the one hand, no unwanted lighting occurs around the holder and, on the other hand, no light is lost to the outside, which means that the light source would have to use more energy to produce more light.
Es ist ferner bei einer erfindungsgemäßen Beleuchtungsvorrichtung denkbar, dass die Halterung im Hotspotbereich mindestens die gleiche Reflektivität aufweist wie die übrige Halterung. Mit anderen Worten kann vorgesehen sein, dass die Oberfläche der Halterung im Hotspotbereich die gleichen optischen Eigenschaften aufweist wie im übrigen Bereich der Halterung. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die Haltung eine Reflektivität größer als 0,5 aufweist, wodurch eine besonders hohe Lichtausbeute gewährleistet ist. Dadurch, dass die Reflektivität über die Haltung hinweg konstant ist, kann auch die Herstellung der Haltung vereinfacht und Kosten gespart werden. Ferner würde beispielsweise eine Reduktion der Reflektivität im Hotspotbereich dazu führen, dass Licht verloren geht, sodass die Lichtquelle entsprechend mehr Energie verbrauchen würde.It is also conceivable in a lighting device according to the invention that the mount in the hotspot area has at least the same reflectivity as the rest of the mount. In other words, it can be provided that the surface of the mount in the hotspot area has the same optical properties as in the remaining area of the mount. In particular, it can be provided that the mount has a reflectivity greater than 0.5, which ensures a particularly high light yield. Due to the fact that the reflectivity is constant across the mount, the manufacture of the mount can also be simplified and costs can be saved. Furthermore, for example, a reduction in the reflectivity in the hotspot area would result in light being lost, so that the light source would consume correspondingly more energy.
Weiterhin ist es bei einer erfindungsgemäßen Beleuchtungsvorrichtung denkbar, dass die Halterung im Hotspotbereich eine Öffnung an einer vom Lichtleiter abgewandten Seite des Diffusors aufweist. Mit anderen Worten ist die Halterung im Hotspotbereich, wie im übrigen Bereich auch, offen gestaltet und weist keine Abdeckung auf, um den Hotspotbereich abzudecken. Dies bietet den Vorteil, dass keine zusätzlichen Materialkosten für einen längeren Lichtleichter, eine längere Halterung oder eine Abdeckung aufgewendet werden müssen. Darüber hinaus geht auch keine Strahlung verloren.Furthermore, it is conceivable in a lighting device according to the invention for the holder to have an opening in the hotspot area on a side of the diffuser facing away from the light guide. In other words, the mount is open in the hotspot area, as in the rest of the area, and has no cover to cover the hotspot area. This offers the advantage that no additional material costs have to be incurred for a longer light barge, a longer bracket or a cover. In addition, no radiation is lost either.
Es kann vorgesehen sein, dass eine Außendimension einer Baugruppe von Lichtleichter, Halterung und Diffusor im Hotspotbereich die gleiche ist wie im übrigen Bereich. Mit anderen Worten sind die oben genannten drei Bauteile zusammengenommen insgesamt im übrigen Bereich genauso groß wie im Hotspotbereich. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die Baugruppe in beiden Bereichen den gleichen Querschnitt aufweist. Dies bietet den Vorteil, dass eine derartige Beleuchtungsvorrichtung besonders einfach in die Geometrie eines zu beleuchtenden Bauteils eingefügt werden kann und zudem ein durchgängig geringer Bauraum beansprucht wird.Provision can be made for an external dimension of an assembly of light lighter, holder and diffuser to be the same in the hotspot area as in the rest of the area. In other words, the above three components taken together are just as large in the rest of the area as in the hotspot area. In particular, it can be provided that the assembly has the same cross section in both areas. This offers the advantage that such a lighting device can be inserted particularly easily into the geometry of a component to be illuminated and, moreover, a consistently small installation space is required.
Ferner kann bei einer erfindungsgemäßen Beleuchtungsvorrichtung vorteilhafterweise vorgesehen sein, dass der Diffusor eine homogene Verteilung von Streuzentren aufweist. Mit anderen Worten sind die Streuzentren innerhalb des Diffusors über den gesamten Bereich gleichverteilt. Hierdurch lässt sich eine besonders homogene Ausleuchtung erreichen. Zudem ist die Fertigung des Diffusors vereinfacht, da nicht unterschiedliche Konzentrationen von Streuzentren vorgesehen werden müssen. Dadurch wird die Herstellung zudem günstiger.Furthermore, in a lighting device according to the invention, it can advantageously be provided that the diffuser has a homogeneous distribution of scattering centers. In other words, the scattering centers within the diffuser are evenly distributed over the entire area. A particularly homogeneous illumination can be achieved in this way. In addition, the manufacture of the diffuser is simplified since different concentrations of scattering centers do not have to be provided. This also makes production cheaper.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist ein Fahrzeug, aufweisend eine Beleuchtungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, vorgesehen.According to a further aspect of the invention, a vehicle having a lighting device according to one of the preceding claims is provided.
Somit bringt ein erfindungsgemäßes Fahrzeug die gleichen Vorteile mit sich, wie sie bereits ausführlich mit Bezug auf eine erfindungsgemäße Beleuchtungsvorrichtung beschrieben worden sind.A vehicle according to the invention thus brings with it the same advantages as have already been described in detail with reference to a lighting device according to the invention.
Mit einem Fahrzeug kann jede Art von Fortbewegungsmitteln, insbesondere Land-, Luft- und Seefahrzeuge gemeint sein. Ferner kann vorteilhaft vorgesehen sein, die Beleuchtungsvorrichtung zumindest bei einem Last- oder Personenkraftwagen vorzusehen.A vehicle can mean any type of means of transport, in particular land, air and sea vehicles. Furthermore, provision can advantageously be made for the lighting device to be provided at least in a truck or passenger vehicle.
Vorzugsweise kann bei einem erfindungsgemäßen Fahrzeug vorgesehen sein, dass die Beleuchtungsvorrichtung zumindest als Interieurbeleuchtung oder als Exterieurbeleuchtung ausgeführt ist. Dabei meint Interieurbeleuchtung eine Beleuchtung von Elementen, welche sich in einem Innenbereich des Fahrzeugs befinden. Unter Exterieurbeleuchtung sollen sowohl eine Beleuchtung von Elementen des Fahrzeugs selbst, welche sich auf einer Außenfläche des Fahrzeugs befinden, als auch eine Beleuchtung der Umgebung des Fahrzeugs bzw. eine Signalbeleuchtung verstanden werden. Insbesondere kann es sich bei der Exterieurbeleuchtung um eine Vorfeldbeleuchtung, eine Nummernschildbeleuchtung, einen Blinker, oder einen Scheinwerfer eines Fahrzeugs handeln.In a vehicle according to the invention, it can preferably be provided that the lighting device is designed at least as interior lighting or as exterior lighting. In this case, interior lighting means lighting of elements that are located in an interior area of the vehicle. Exterior lighting should be understood to mean both lighting of elements of the vehicle itself, which are located on an outer surface of the vehicle, and lighting of the surroundings of the vehicle or signal lighting. In particular, the exterior lighting can be an area lighting, a number plate lighting, a blinker, or a headlight of a vehicle.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnungen Ausführungsbeispiele einer Beleuchtungsvorrichtung gemäß der Erfindung im Einzelnen beschrieben sind. Dabei können die in den Ansprüchen und in der Beschreibung erwähnten Merkmale jeweils einzeln für sich oder in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein. Es zeigen schematisch:
-
1 ein Ausführungsbeispiel der Beleuchtungsvorrichtung, bei der im Kompensationsbereich der Lichtleiter und die Halterung abgewinkelt sind, -
2 ein Ausführungsbeispiel der Beleuchtungsvorrichtung, bei der eine Lichtleiterausdehnung im Kompensationsbereich kleiner ist als im übrigen Lichtleiter, -
3 ein Ausführungsbeispiel der Beleuchtungsvorrichtung, bei der Lichtleiter und Diffusor gekrümmte Flächen aufweisen, -
4 ein Ausführungsbeispiel der Beleuchtungsvorrichtung, bei der Lichtleiter und Halterung eine Fase aufweisen, -
5 ein Fahrzeug, bei dem eine Beleuchtungsvorrichtung als Interieur- und Exterieurbeleuchtung vorgesehen ist.
-
1 an exemplary embodiment of the lighting device in which the light guide and the holder are angled in the compensation area, -
2 an embodiment of the lighting device, in which a light guide extension in the compensation area is smaller than in the rest of the light guide, -
3 an embodiment of the lighting device in which the light guide and diffuser have curved surfaces, -
4 an exemplary embodiment of the lighting device in which the light guide and holder have a bevel, -
5 a vehicle in which a lighting device is provided as interior and exterior lighting.
In der nachfolgenden Beschreibung zu einigen Ausführungsbeispielen der Erfindung werden für die gleichen technischen Merkmale auch in unterschiedlichen Ausführungsbeispielen die identischen Bezugszeichen verwendet.In the following description of some exemplary embodiments of the invention, identical reference symbols are used for the same technical features in different exemplary embodiments.
Ferner weist die Beleuchtungsvorrichtung 10 eine Halterung 200 auf, welche dazu ausgeführt ist, den Lichtleiter 100 aufzunehmen.Furthermore, the
Außerdem hat die dargestellte Beleuchtungsvorrichtung 10 noch einen Diffusor 300, welcher am Lichtleiter 100 angeordnet und dazu ausgeführt ist, ein vom Lichtleiter 100 ausgekoppeltes Licht zumindest teilweise zu streuen. Der Diffusor 300 hat eine Diffusorausdehnung 301. Diese ist, wie in der
Ferner ist in der
Die
Um sicherzustellen, dass der Diffusor 300 auch im Hotspotbereich 400 eine im Wesentlichen plane Fläche 305 aufweist, sind im gezeigten Ausführungsbeispiel der
In allen Ausführungsbeispielen wird also Licht, welches von einer Lichtquelle in den Lichtleiter 100 eingekoppelt wird, entlang einer Lichtlaufrichtung 101 durch den Lichtleiter 100 geführt. Selbstverständlich breitet sich die elektromagnetische Strahlung nicht ausschließlich parallel zur Lichtlaufrichtung 101 aus, sondern wird auf dem Weg durch den Lichtleiter mehrfach (auch zurück) reflektiert. Ein gewisser Anteil der Strahlung wird dabei immer aus dem Lichtleiter 100 ausgekoppelt. Diese Auskoppelung kann verstärkt bzw. an bestimmten Bereichen verstärkt werden, indem im Lichtleiter 100 Ausnehmungen 105 vorgesehen sind, an denen das Licht gestreut wird. Das aus dem Lichtleiter 100 austretende Licht wird entweder von der Haltung 200 absorbiert bzw. wieder in den Lichtleiter 100 zurückreflektiert, oder es trifft auf den Diffusor 300, welcher die Intensität des Lichtes räumlich homogenisiert und schließlich durch eine Öffnung 202 der Halterung 200 an die den Diffusor 300 umgebene Umwelt abgibt.In all of the exemplary embodiments, light which is coupled into the
Im in den
Der auftretenden Inhomogenität der Lichtintensität wird damit begegnet, dass der Diffusor 300 gegenüber dem übrigen Bereich 600 größere Diffusorausdehnung 301 aufweist. Hierdurch wird die erhöhte, inhomogene Strahlung stärker gestreut, sodass sich insgesamt wieder eine homogene Abstrahlung des Lichts ergibt. Um diese ungleichmäßige Diffusorausdehnung 301 auszugleichen, ist wiederum ein Kompensationsbereich 500 vorgesehen, in welchem der Lichtleiter 100 und die Halterung 200 abgewinkelt sind. Dadurch lässt sich sicherstellen, dass der Diffusor 300 eine im Wesentlichen plane Fläche 305 bildet.The inhomogeneity of the light intensity that occurs is counteracted by the fact that the
Um diese größere Diffusorausdehnung 301 auszugleichen ist gemäß dem im
Die in den
Allen gezeigten Ausführungsbeispielen ist gemein, dass die Halterung 200 im Hotspotbereich 400 lichtdicht, insbesondere einstückig, ausgeführt sein kann. Hierdurch wird vermieden, dass ungewollt Streulicht austritt.All of the exemplary embodiments shown have in common that the
Ebenfalls in allen Ausführungsbeispielen kann vorgesehen sein, dass die Halterung 200 im Hotspotbereich 400 mindestens die gleiche Reflektivität aufweist wie die übrige Halterung 200. Die Halterung 200 kann vorzugsweise weiß ausgestaltet sein, um eine besonders gute Lichtausbeute zu ermöglichen.Provision can also be made in all exemplary embodiments for the
In der
Wie in
Die voranstehende Erläuterung der Ausführungsformen beschreibt die vorliegende Erfindung ausschließlich im Rahmen von Beispielen. Selbstverständlich können einzelne Merkmale der Ausführungsformen, sofern technisch sinnvoll, frei miteinander kombiniert werden, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.The above explanation of the embodiments describes the present invention exclusively in the context of examples. It goes without saying that individual features of the embodiments can be freely combined with one another, insofar as this makes technical sense, without departing from the scope of the present invention.
BezugszeichenlisteReference List
- 1010
- Beleuchtungsvorrichtunglighting device
- 1111
- Interieurbeleuchtunginterior lighting
- 1212
- Exterieurbeleuchtung exterior lighting
- 2020
- Fahrzeug vehicle
- 100100
- Lichtleiterlight guide
- 101101
- Lichtlaufrichtungdirection of light
- 102102
- Lichtleiterausdehnungfiber expansion
- 103103
- Fase des Lichtleitersbevel of the light guide
- 104104
- gekrümmte Fläche des Lichtleiterscurved surface of the light guide
- 105105
- Ausnehmungen recesses
- 200200
- Halterungbracket
- 201201
- Halterungsausdehnungbracket expansion
- 202202
- Öffnungopening
- 203203
- Fase der Halterungchamfer of the bracket
- 204204
- gekrümmte Fläche der Halterung curved surface of the bracket
- 300300
- Diffusordiffuser
- 301301
- Diffusorausdehnungdiffuser expansion
- 303303
- Fase des Diffusorsbevel of the diffuser
- 304304
- gekrümmte Fläche des Diffusorscurved surface of the diffuser
- 305305
- plane Flächeflat surface
- 306306
- Streuzentren scattering centers
- 400400
- Hotspotbereich hotspot area
- 500500
- Kompensationsbereich compensation area
- 600600
- übriger Bereichremaining area
Claims (10)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102021214575.2A DE102021214575A1 (en) | 2021-12-17 | 2021-12-17 | Lighting device for emitting light and vehicle |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102021214575.2A DE102021214575A1 (en) | 2021-12-17 | 2021-12-17 | Lighting device for emitting light and vehicle |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102021214575A1 true DE102021214575A1 (en) | 2023-06-22 |
Family
ID=86606723
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102021214575.2A Pending DE102021214575A1 (en) | 2021-12-17 | 2021-12-17 | Lighting device for emitting light and vehicle |
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Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102021214575A1 (en) |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012230878A (en) | 2011-04-22 | 2012-11-22 | Hokushin Electronics:Kk | Surface light emitting unit for led type lightning |
US20190277476A1 (en) | 2016-09-29 | 2019-09-12 | Lumileds Llc | Lighting assembly with diffusor |
-
2021
- 2021-12-17 DE DE102021214575.2A patent/DE102021214575A1/en active Pending
Patent Citations (2)
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JP2012230878A (en) | 2011-04-22 | 2012-11-22 | Hokushin Electronics:Kk | Surface light emitting unit for led type lightning |
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