DE102022109899A1

DE102022109899A1 - Anordnung und Panoramaglasdach

Info

Publication number: DE102022109899A1
Application number: DE102022109899.0A
Authority: DE
Inventors: Oliver Woisetschläger; Stephan SCHWAIGER; Oliver Hering
Original assignee: Ams Osram Automotive Lighting Systems GmbH
Current assignee: Plastic Omnium Lighting Systems GmbH
Priority date: 2022-04-25
Filing date: 2022-04-25
Publication date: 2023-10-26

Abstract

Offenbart ist eine Anordnung mit einer eine Innenstruktur aufweisenden lichtleitenden Schicht (3; 35; 45; 55) zur Beleuchtung der Innenstruktur, wobei die Schicht (3; 35; 45; 55) zwei Breitseiten (3a; 3b) und zumindest eine die beiden Breitseiten (3a; 3b) verbindende Schmalseite (3c) aufweist, und einer Lichtquelle (22). Die Anordnung weist ein optisches Element auf, das das von der Lichtquelle (22) abgestrahlte Licht so umlenkt, dass das Licht entlang der Breitseiten (3a; 3b) in der Schicht (3; 35; 45; 55) strahlt.

Description

Die Erfindung geht aus von einer Anordnung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Panoramaglasdach mit einer Anordnung.
Aktuell besitzen die meisten Fahrzeuge eine Stahlkarosserie mit einem geschlossenen Dach. Dies ist naturgemäß lichtundurchlässig. Für die Gestaltung des Innenraums wird der Bereich klassisch mit einem Textilbezug (sogenannter Himmel) ausgekleidet, der allerdings somit geschlossen, unveränderbar und nicht individualisierbar ist.
Möchte man (temporär) Licht in das Fahrzeuginnere lassen, gibt es nur die Möglichkeit eines Schiebedachs. Hier kann der zentrale Teil des Daches über einen mechanischen oder elektrischen Mechanismus verfahren werden, um einen kleinen Dachausschnitt freizugeben und so z.B. bei gutem Wetter den gewünschten Effekt zu erzielen. Diese Option muss allerdings schon beim Fahrzeugkauf berücksichtigt werden, da der nachträgliche Einbau eines Stahlschiebedachs mit gro-ßem Aufwand (und oft auch mit Undichtigkeiten) verbunden ist. Ein weiterer Nachteil ist die fehlende Steifigkeit der Karosserie.
Als Alternative zu nachträglich in ein Fahrzeug eingebauten Schiebedächern sind aus dem Stand der Technik Panoramadächer aus Glas bekannt. Ein Panoramaglasdach hat eine große Glasscheibe, die an Stelle einer Dachhaut eingesetzt wird. Ein Panoramaglasdach kann bei einem Fahrer ein angenehmeres Fahrgefühl erzeugen, da damit Sonnenlicht im ausreichenden Maß in das Fahrzeug eindringen kann. Die Panoramaglasdächer können zudem zwischen einem hellen und einem dunklen Zustand schaltbar sein. Hierzu wird ein Dünnschichtlaminat aus stabartigen Nanopartikeln in einem Flüssigfilm zwischen zwei Glasscheiben verbunden. Die Lichtdurchlässigkeit kann durch Anlegen einer Spannung eingestellt werden, welche die Partikel mehr oder weniger ausrichtet und das Licht entsprechend durchlässt.
Es besteht zunehmend der Bedarf, Strukturen innerhalb von Panoramaglasdächern gezielt und möglichst effizient zu beleuchten, um diese optisch weiter aufzuwerten und Designmöglichkeiten bzw. eine Individualisierbarkeit im Bereich des Fahrzeugdaches zu schaffen. Ein allgemeiner Aufbau eines Panoramaglasdachs in einem Fahrzeug weist ein Glasplattensandwich bzw. einen laminierten Glasstapel mit zwei Glas- (oder Kunststoff-) platten und mehreren dazwischen angeordneten Kunststoffschichten auf. Die näher zu einer Fahrzeuginnenseite angeordnete Glasplatte hat eine nach innen gerichtete Fläche, die als Breitseite bezeichnet werden kann. Ebenso hat die näher an der Fahrzeugaußenseite angeordnete Glasplatte eine zur Fahrzeugaußenseite gerichtete Fläche, die auch als Breitseite bezeichnet werden kann. Die beiden Breitseiten sind durch eine Schmalseite verbunden, die einer Seitenfläche des Glasstapels entspricht. Innerhalb der Kunststoffschichten ist in Bereichen, die Licht aus dem Panoramaglasdach in das Fahrzeuginnere auskoppeln und eine Beleuchtung erzeugen sollen, eine Diffusorschicht eingebettet. Diese Schicht kann dabei sowohl graduell variiert (z.B. in Dicke oder Streueigenschaften), um z.B. eine graduell dunkler werdende Beleuchtung auszugleichen, als auch völlig frei gestaltet sein, z.B. in Form eines geometrischen Musters (z.B. Sterne, Kreise) oder Logos (z.B. des Fahrzeugherstellers). Die Beleuchtung kann in Weiß und/oder RGB ausgestaltet werden. Je nach Auslegung einer Ansteuerelektronik kann die Beleuchtung statisch (nur ON/OFF) oder auch dynamisch (hinsichtlich verschiedener Abfolgen und Lichtmuster und/oder auch hinsichtlich der Farbe z.B. bei der Verwendung von RGB-LEDs) erfolgen.
Für eine großflächigen Ausleuchtung des Panoramaglasdachs ist es im Stand der Technik vorteilhaft, das Glas als Lichtleiter zu verwenden und das Licht direkt über die Schmalseite in das Panoramaglasdach einzukoppeln bzw. einzuspeisen, so dass das Licht innerhalb des Glasstapels entlang der Breitseiten strahlen kann. Im Stand der Technik kann es jedoch vorkommen, dass zwischen der Schmalseite und der Fahrzeugkarosserie mechanische Halterungen, die das Panoramaglasdach an der Fahrzeugkarosserie befestigen, und/oder Abdichtelemente, z.B. Gummidichtungen, vorgesehen sind, die das Panoramaglasdach nach außen hin abdichten. Der Platz zur Anordnung einer Lichtquelle, die Licht direkt über die Schmalseite in den Glasstapel einspeist, und ggf. einer die Lichtquelle ansteuernden Elektronik kann daher begrenzt sein, sodass der Bauraum zur Anordnung der Lichtquelle und der Elektronik nicht vorhanden oder die Anbringung nur sehr aufwändig ist. Des Weiteren ist eine Abdichtung der Lichtquelle und der Elektronik in diesem Bereich ebenfalls sehr schwierig bis unmöglich.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Anordnung mit einer eine Innenstruktur aufweisenden lichtleitenden Schicht zur Beleuchtung der Innenstruktur der Anordnung, wobei die Schicht zwei Breitseiten und zumindest eine die beiden Breitseiten verbindende Schmalseite aufweist, und mit einer Lichtquelle zu schaffen, die auf eine Anordnung der Lichtquelle im kritischen Bereich zwischen der Schmalseite und der Fahrzeugkarosserie verzichten kann. Des Weiteren ist es Aufgabe der Erfindung, ein Panoramaglasdach mit dieser Anordnung zu schaffen.
Diese Aufgabe hinsichtlich der Anordnung wird gelöst gemäß den Merkmalen des Anspruchs 1 und hinsichtlich des Panoramaglasdachs gemäß den Merkmalen des Anspruchs 12.
Besonders vorteilhafte Ausgestaltungen finden sich in den abhängigen Ansprüchen.
Erfindungsgemäß ist eine Anordnung mit einer eine Innenstruktur aufweisenden lichtleitenden Schicht zur Beleuchtung der Innenstruktur, wobei die Schicht zwei Breitseiten und zumindest eine die beiden Breitseiten verbindende Schmalseite aufweist, und einer Lichtquelle vorgesehen. Die erfindungsgemäße Anordnung weist ein optisches Element auf, das das von der Lichtquelle abgestrahlte Licht so umlenkt, dass das Licht entlang der Breitseiten in der Schicht strahlt.
Im Vergleich zum Stand der Technik wird das von der Lichtquelle abgestrahlte Licht nicht direkt über die Schmalseite in die lichtleitende Schicht eingeleitet bzw. eingekoppelt, sondern zunächst über ein optisches Element umgelenkt, bevor es entlang der Breitseiten in der Schicht strahlt. Die Breitseiten sind gemäß ihrem Wortsinn breiter als die zumindest eine Schmalseite. Es ist durch die Bereitstellung des optischen Elements nicht mehr notwendig, die Lichtquelle direkt neben der Schmalseite anzuordnen. Wenn ein Bauraum der Anordnung neben der Schmalseite begrenzt ist und eine Anordnung der Lichtquelle dadurch nicht oder nur sehr aufwändig möglich ist, kann die Lichtquelle auch an einer anderen Position angeordnet werden, weil das Licht über das optische Element so umlenkbar ist, dass es, nachdem das Licht auf das optische Element getroffen ist, entlang der Breitseiten in der Schicht strahlt.
Wenn die Anordnung Teil eines Panoramaglasdachs eines Fahrzeugs ist, wobei das Panoramaglasdach eine lichtleitende Schicht, z.B. eine Glasplatte, aufweist, die die beiden Breitseiten und die zumindest eine Schmalseite aufweist, wobei die Schmalseite mittels einer mechanischen Halterung oder dergleichen an einer Fahrzeugkarosserie befestigt ist und gegenüber der Fahrzeugaußenseite mit einem Dichtungselement, z.B. einer Gummidichtung, abgedichtet ist (wobei das Dichtungselement und ggf. eine Klebung auch als die Halterung fungieren können), und eine der Breitseiten zur Fahrzeugaußenseite und die andere der Breitseiten zu einer Fahrzeuginnenseite gerichtet ist, kann die Lichtquelle mit der erfindungsgemäßen Anordnung auch außerhalb des kritischen Bereichs zwischen der Schmalseite der lichtleitenden Schicht und der Fahrzeugkarosserie angeordnet werden.
Vorzugsweise ist das Licht über eine der Breitseiten in die Schicht einkoppelbar. Die Lichtquelle ist dadurch grundsätzlich an beliebiger Position außerhalb der lichtleitenden Schicht platzierbar und wird über das erfindungsgemäße optische Element so umgelenkt, dass es entlang der Breitseiten in der Schicht strahlt.
Das optische Element kann eine reflektierende Beschichtung der Schmalseite der Schicht sein. Die reflektierende Beschichtung ist einfach und kostengünstig herzustellen. Die Beschichtung kann eine PVD (Physical Vapour Deposition)-Beschichtung, z.B. eine Aluminium- oder Silberbeschichtung oder dergleichen, sein. Die Beschichtung kann auch durch eine Folie (z.B. geklebt) oder durch eine (selektive) Abscheidung, die durch Eintauchen in ein (Legierungs-) Bad oder chemische Prozesse zur Abscheidung ausgebildet sein kann, gebildet sein. In den beiden letztgenannten Fällen können die Breitseiten im Herstellungsprozess z.B. maskiert sein. Im einfachsten Fall kann es sich bei der lichtleitenden Schicht um eine scheibenförmige Glasplatte mit zwei Breitseiten handeln, wobei eine Seitenfläche der Glasplatte die Schmalseite bildet, die mit der reflektierenden Beschichtung beschichtet ist.
Die Schmalseite der Schicht kann planar (auch z.B. nicht rechtwinklig) oder gekrümmt oder gestuft sein (generell auch z.B. über die Länge variiert). Wenn die Schmalseite der Schicht mit einer reflektierenden Beschichtung beschichtet ist, kann durch die planare oder gekrümmte oder gestufte Ausgestaltung der Schmalseite erreicht werden, dass das reflektierte Licht möglichst effizient genutzt und nahezu vollständig parallel zu den Breitseiten in der Schicht strahlt. Dadurch können Verluste durch Licht vermieden werden, das unbeabsichtigt aus der Schicht herausstrahlt und die Effizienz des Beleuchtungssystems gesteigert werden.
Als Alternative zu einer reflektierenden Beschichtung kann das optische Element ein (auch eigenständiger) Spiegel oder ein Reflektor sein. Der Spiegel oder der Reflektor können entlang der Schmalseite der Schicht angeordnet sein. Wenn ein Spiegel oder Reflektor als optisches Element verwendet wird, kann auf eine, insbesondere mechanische, Bearbeitung und Beschichtung der Schmalseite der Schicht verzichtet werden.
Wenn das optische Element ein Spiegel oder ein Reflektor ist, kann das optische Element von der Schmalseite der Schicht beabstandet sein. Mit anderen Worten kann das optische Element von der Schmalseite abgesetzt sein und es kann sich Luft oder ein anderes Medium zwischen dem optischen Element und der Schmalseite befinden. Der Zwischenraum muss nicht über die vollständige Höhe stets denselben Querschnitt besitzen. In anderen Worten, die Seitenkante der Schmalseite der Schicht und der Spiegel oder Reflektor können unterschiedliche Krümmungen, Stufungen, Neigungen, etc. aufweisen. Ein abgesetzter Spiegel oder Reflektor kann optische und/oder fertigungstechnische Vorteile mit sich bringen. Der Spiegel oder Reflektor kann einfach in einem herkömmlichen Spritzgussverfahren hergestellt und beschichtet und nachträglich, insbesondere mit einem Abstand, an der Schmalseite der Scheibe, z.B. mittels Verclipsen, Verkleben, Verpressen etc. befestigt werden. Dies ist günstiger als die lichtleitende Schicht an ihrer Schmalseite zu bearbeiten, eventuell zu maskieren und mit einer reflektierenden Beschichtung zu beschichten.
Die Lichtquelle kann eine LED oder einen Laser aufweisen. Wenn LEDs verwendet werden, können diese als sogenannte „Top-Emitter“ oder „Side-Emitter“ eingesetzt werden und einfarbig, z.B. rot, gelb, blau, grün, UV, IR, als auch gemischt, z.B. RGB, oder konvertiert, z.B. kaltweiß, warmweiß, aber auch rot, gelb, etc., abstrahlen. Die LEDs können auf einer Leiterplatte (PCB bzw. „printed circuit board“) angeordnet sein. Mehrere LEDs können in Form von Multi-LEDs (innerhalb eines gemeinsamen Gehäuses), Submounts oder LED-Streifen- oder Leisten verwendet werden.
Wenn das von Lichtquelle abgestrahlte Licht über die Breitseite in die lichtleitende Schicht eingekoppelt wird bzw. diese durchstrahlt (wenn der Reflektor z.B. eigenständig/abgesetzt ist), kann die Breitseite der Schicht mikroskopische und/oder makroskopische Strukturen zur optischen Beeinflussung, z.B. Parallelisierung des von der Lichtquelle abgestrahlten Lichts aufweisen. Die mikroskopischen und/oder makroskopischen Strukturen können das Licht vorformen, um damit eine bessere Parallelisierung zu erhalten. Des Weiteren lässt sich die Größe des von der Lichtquelle abgestrahlten nutzbaren Lichtkegels und damit die Effizienz erhöhen. Die makroskopischen Strukturen können z.B. prismenartig, halbkugelförmig, etc. sein, die entweder in die Breitseite, z.B. als Aussparung, eingebracht oder auf die Breitseite, z.B. als Erhebung, aufgebracht werden (oder kombiniert). Des Weiteren ist ein ähnlicher Effekt durch (nachträglich) auf die Breitseite zusätzlich aufgebrachte Optiken möglich. Diese können z.B. Folien, insbesondere mit Mikrostruktur, streuend, holografisch etc., aber auch makroskopische Objekte, z.B. Linsen, insbesondere mit unterschiedlichen oder gleichem Brechungsindex, sein.
Zwischen der Lichtquelle und der Schicht kann zusätzlich wenigstens eine Optik angeordnet sein. Bei der Optik kann es sich beispielsweise um eine Verspiegelung auf einer Struktur handeln, auf der die Lichtquelle befestigt ist. Die Optik kann auch eine vorformende Optik, insbesondere ein Spiegel, eine Linse, eine Mikrostruktur, eine Beschichtung, eine Folie, ein Lichtleiter, eine Glasfaser oder eine Kunststoffaser, sein, die das von der Lichtquelle abgestrahlte Licht im Sinne einer höheren Effizienz parallelisiert und/oder vorteilhaft ausrichtet.
Die Schicht kann ein Glasplattensandwich mit zwei Glasplatten aufweisen, wobei zwischen den Glasplatten eine oder mehrere Kunststoffschichten und/oder eine Diffusorschicht angeordnet ist/sind. Die Diffusorschicht kann innerhalb der einen oder mehreren Kunststoffschichten insbesondere in Bereichen vorhanden sein, die gezielt Licht aus der Schicht auskoppeln und eine Beleuchtung erzeugen sollen.
Die Schicht kann auch eine Kunststoffschicht oder ein Sandwich aus mindestens zwei Kunststoffplatten aufweisen, wobei zwischen den Kunststoffplatten eine oder mehrere Kunststoffschichten und/oder Kleber und/oder Folien angeordnet sind. Diese können nachträglich eingebracht worden sein (klassisches Beispiel: Kleber) und/oder bereits während des Herstellungsprozesses (z.B. hinterspritzte Folien, welche sich bereits während des Spritzgussprozesses im Werkzeug befinden). Zusätzlich kann mindestens eine Diffusorschicht zwischen diesen Platten angeordnet sein. Diese Diffusorschicht kann eine zusätzliche („physikalische“) Schicht und/oder eine der oben genannten dazwischen liegenden Schichten und/oder eine (innenliegende) Oberfläche einer der mindestens zwei Kunststoffplatten sein.
Es kann ein Panoramaglasdach mit einer Anordnung nach einem der vorhergehenden Aspekte vorgesehen sein. Das Panoramaglasdach kann insbesondere das Dach eines Fahrzeugs, insbesondere eines Automobils, bilden. Das Panoramaglasdach kann als lichtleitende Schicht eine Glasplatte oder ein Glasplattensandwich oder eine Kunststoffplatte oder ein Kunststoffplattensandwich oder eine Kombination hiervon aufweisen, die die zwei Breitseiten und die zumindest eine die beiden Breitseiten verbindende Schmalseite umfasst.
Die Anmelderin behält sich vor, einen Anspruch auf ein Fahrzeug zu richten, das ein Panoramaglasdach mit einer Anordnung nach einem der vorhergehenden Aspekte aufweist.
Zumindest ein Abschnitt der Schmalseite der Schicht des Panoramaglasdachs kann an einer Fahrzeugkarosserie befestigt sein. Zusätzlich kann zumindest ein Abschnitt einer Breitseite an der Fahrzeugkarosserie befestigt sein. Zwischen dem Panoramaglasdach und der Fahrzeugkarosserie kann eine Gummilippe und/oder eine Dichtung, z.B. in Form einer Kleberaupe, vorgesehen sein, die für eine Abdichtung sorgen.
Die Lichtquelle kann an der Fahrzeugkarosserie oder an einer Innenverkleidung des Fahrzeugs befestigt sein. Die Lichtquelle kann fahrzeuginnenseitig von einer Dichtung zwischen der Fahrzeugkarosserie und der Schicht angeordnet sein. Da die Lichtquelle aufgrund des optischen Elements nicht zwischen der Schmalseite der Schicht und der Fahrzeugkarosserie angeordnet werden muss, kann auf eine komplizierte Abdichtung der Lichtquelle in dem kritischen Bereich zwischen der Schmalseite und der Fahrzeugkarosserie verzichtet werden. Auch eine die Lichtquelle ansteuernde Elektronik kann aufgrund der Anordnung fahrzeuginnenseitig von einer Dichtung zwischen der Fahrzeugkarosserie und der Schicht angeordnet sein und ist dadurch auf einfache Weise geschützt.
Im Folgenden soll die Erfindung anhand von vier Ausführungsbeispielen näher erläutert werden. Die Figuren zeigen:

1 in einer Querschnittsansicht ein Panoramaglasdach gemäß dem Stand der Technik,
2 in einer Querschnittsansicht eine erfindungsgemäße Anordnung gemäß einer ersten Ausführungsform,
3 in einer Querschnittsansicht eine erfindungsgemäße Anordnung gemäß einer zweiten Ausführungsform,
4 in einer Querschnittsansicht eine erfindungsgemäße Anordnung gemäß einer dritten Ausführungsform, und
5 in einer Querschnittsansicht eine erfindungsgemäße Anordnung gemäß einer vierten Ausführungsform.

1 zeigt schematisch einen allgemeinen Aufbau eines Panoramaglasdachs 1 für ein Fahrzeug gemäß dem Stand der Technik. Das Panoramaglasdach 1 weist einen laminierten Glasstapel bzw. ein Glasplattensandwich 2 mit einer oberen Glasplatte 2a und einer unteren Glasplatte 2b auf. Die obere Glasplatte 2a hat eine zu einer Fahrzeugaußenseite 18 gerichtete Breitseite 3a. Die untere Glasplatte 2b hat eine zu einer Fahrzeuginnenseite 16 gerichtete Breitseite 3b. Die Breitseiten 3a, 3b werden von einer Schmalseite 3c verbunden, die durch Seitenflächen der Glasplatten 2a, 2b gebildet wird. Zwischen den Glasplatten 2a, 2b sind mehrere Kunststoffschichten 4 angeordnet. Innerhalb der Kunststoffschichten 4 ist in Bereichen, die Licht aus dem Glasplattensandwich 2 zur Fahrzeuginnenseite 16 auskoppeln und eine Beleuchtung erzeugen sollen, eine Diffusorschicht 6 eingebettet.
Das Glasplattensandwich 2 des Panoramaglasdachs 1 ist über eine (nicht dargestellte) Halterung an einer Fahrzeugkarosserie 12 befestigt. Des Weiteren ist zwischen dem Glasplattensandwich 2 und der Fahrzeugkarosserie 12 eine Gummilippe 8 und eine Kleberaupe 10 vorgesehen, die die Fahrzeuginnenseite 16 gegenüber der Fahrzeugaußenseite 18 abdichten. Eine Innenraumverkleidung 14 deckt die Befestigungs- und Abdichtstelle zwischen dem Glasplattensandwich 2 und der Fahrzeugkarosserie 12 optisch ab. Eine in der 1 nicht dargestellte Lichtquelle ist üblicherweise in einem Abschnitt zwischen der Fahrzeugkarosserie 12 und der Schmalseite 3c platziert und koppelt das von der Lichtquelle abgestrahlte Licht direkt über die Schmalseite 3c in das Panoramaglasdach 1 ein. Das Licht strahlt in dem Glasplattensandwich 2 entlang der beiden Breitseiten 3a, 3b und wird in Bereichen, die die Diffusorschicht 6 enthalten bzw. bei denen die Diffusorschicht Auskoppelstrukturen aufweist, zur Fahrzeuginnenseite 16 ausgekoppelt, um eine Beleuchtung zu erzeugen.
Ausführungsformen
In den folgenden Ausführungsformen einander entsprechende Elemente sind mit denselben Bezugszeichen gekennzeichnet.
2 zeigt schematisch eine Querschnittansicht einer erfindungsgemäßen Anordnung als Teil eines Panoramaglasdachs 20 für ein Fahrzeug gemäß einer ersten Ausführungsform. Das Panoramaglasdach 20 weist als lichtleitende Schicht eine scheibenförmige Glasplatte 3 mit einer zu einer Fahrzeugaußenseite 18 gerichteten Breitseite 3a und einer zu einer Fahrzeuginnenseite 16 gerichteten Breitseite 3b auf. Die beiden Breitseiten 3a, 3b sind durch die Schmalseite 3c verbunden, die von einer Seitenfläche der Glasplatte 3 gebildet wird. Der Einfachheit halber ist in 2 wie in den folgenden Figuren anstatt des detaillierten Aufbaus des Kunststoff- oder Glasplattensandwiches 2 nur deren gemeinsame Außenkontur mit den Breitseiten 3a und 3b sowie der Schmalseite 3c gezeichnet.
Eine auf der Fahrzeuginnenseite 16 des der Glasplatte 3 angeordnete Lichtquelle 22 in Form von LEDs strahlt Licht ab, das in 2 durch schematisch dargestellte Lichtstrahlen 24a, 24b gezeigt ist und über die Breitseite 3b in die Glasplatte 3 eingekoppelt und dabei gebrochen bzw. umgelenkt wird. Die Lichtstrahlen 24a, 24b treffen auf die planare abgeschrägte Schmalseite 3c der Glasplatte 3, die ein optisches Element in Form einer reflektierenden Beschichtung 26 (nicht näher dargestellt) aufweist. Die Lichtstrahlen 24a, 24b werden von der reflektierenden Beschichtung 26 der Schmalseite 3c so umgelenkt, dass sie in die Glasplatte 3 zurück und in der Glasplatte 3 entlang der beiden Breitseiten 3a, 3b im Wesentlichen parallel strahlen. Die Lichtstrahlen 24a, 24b werden im folgenden Strahlungsverlauf mit Hilfe von totaler innerer Reflektion (TIR) in der Glasplatte 3 gehalten und an geeigneter Stelle (in der 2 nicht dargestellt) aus der Breitseite 3b ausgekoppelt, um eine Beleuchtung in der Fahrzeuginnenseite 16 zu erzeugen.
3 zeigt schematisch eine Querschnittansicht einer erfindungsgemäßen Anordnung als Teil eines Panoramaglasdachs 30 für ein Fahrzeug gemäß einer zweiten Ausführungsform. Das Panoramaglasdach 30 weist als lichtleitende Schicht eine Glasplatte 35 mit der zur Fahrzeugaußenseite 18 gerichteten Breitseite 3a und der zur Fahrzeuginnenseite 16 gerichteten Breitseite 3b auf. Im Unterschied zur ersten Ausführungsform ist die die Breitseiten 3a, 3b verbindende Schmalseite 3c, die durch die Seitenfläche der Glasplatte 35 gebildet ist, keine planare Fläche, sondern weist eine gekrümmte Form mit einer Vielzahl von Stufen 28 auf. Die Stufen 28 oder zumindest Teile der Stufen (wie z.B. nur die funktionalen Flächen 28a der Stufen, siehe nächster Abschnitt) der Schmalseite 3c tragen die reflektierende Beschichtung 26, die die von der Lichtquelle 22 abgestrahlten Lichtstrahlen 24a, 24b, 24c in die Glasplatte 35 reflektiert.
Wie in 3 ersichtlich, treffen die Lichtstrahlen 24a, 24b, 24c in unterschiedlichen Winkeln auf die Schmalseite 3c. Jede der Stufen 28 weist eine funktionale Fläche 28a und eine nicht-funktionale Fläche 28b auf. Die Neigungswinkel der funktionalen Flächen 28a sind so an die unterschiedlichen Einstrahlwinkel der Lichtstrahlen 24a, 24b, 24c angepasst, dass die Lichtstrahlen 24a, 24b, 24c nach der Reflexion an der reflektierende Beschichtung 26 nahezu vollständig parallel entlang der Breitseiten 3a, 3b in der Glasplatte 25 strahlen. Das Licht wird daher besser kollimiert als in der ersten Ausführungsform. Des Weiteren kann durch die gestufte Schmalseite 3c insgesamt ein grö-ßerer Anteil des von der Lichtquelle 22 abgestrahlten Lichts genutzt werden, wodurch sich die Effizienz erhöht.
Obwohl ein Teil des Lichts von den nicht-funktionalen Flächen 28b nach der Reflexion an der reflektierenden Beschichtung 26 geblockt oder in unerwünschte Richtungen abgelenkt werden kann, ist die Anordnung gemäß der zweiten Ausführungsform hinsichtlich einer Effizienz und Nutzung des von der Lichtquelle 22 abgestrahlten Lichts insgesamt besser als die in 2 gezeigte erste Ausführungsform. Die Anordnung/Aufteilung der Flächen 28a und 28b und/oder die Ausgestaltung der nicht-funktionalen Flächen 28b kann zudem zusätzlich angepasst werden, z.B. bezüglich optimaler Effizienz.
4 zeigt schematisch eine Querschnittansicht einer erfindungsgemäßen Anordnung als Teil eines Panoramaglasdachs 40 für ein Fahrzeug gemäß einer dritten Ausführungsform. In der dritten Ausführungsform ist die Lichtquelle 22 ein sogenannter „Top-Emitter“ mit einer Vielzahl von LEDs, die auf einer Leiterplatte 23 sitzen und aus Sicht der Lichtquelle 22 nach oben hin Licht abstrahlen. Die Leiterplatte 23 ist auf einer Innenraumverkleidung 14 des Fahrzeugs befestigt. Das Panoramaglasdach 40 weist als lichtleitende Schicht eine Glasplatte 45 mit der zur Fahrzeugaußenseite 18 gerichteten Breitseite 3a und der zur Fahrzeuginnenseite 16 gerichteten Breitseite 3b auf. In der dritten Ausführungsform ist die die Breitseiten 3a, 3b verbindende Schmalseite 3c, die durch die Seitenfläche der Glasplatte 45 gebildet ist, eine gekrümmte Fläche, weist aber keine Stufen auf. Durch die Krümmung der Schmalseite 3c kann einerseits ein relativer großer Anteil des von der Lichtquelle 22 abgestrahlten Lichts genutzt werden. Andererseits können die unterschiedlichen Einstrahlwinkel der Lichtstrahlen 24a, 24b durch die Krümmung der Schmalseite 3c so berücksichtigt werden, dass die Lichtstrahlen 24a, 24b nahezu parallel in die Glasscheibe 45 reflektiert werden. Auch in der dritten Ausführungsform ist die Schmalseite 3c der Glasplatte 45 mit einer reflektierenden Beschichtung 26 beschichtet.
Sowohl die Lichtquelle 22 mit Leiterplatte 23 als auch eine nicht dargestellte Ansteuerelektronik sind in der dritten Ausführungsform fahrzeuginnenseitig von einer Dichtung in Form einer Kleberaupe 10, die zwischen der Glasplatte 45 und einer Fahrzeugkarosserie 12 angeordnet ist, und einer Gummilippe 8, die zwischen der Schmalseite 3c und der Fahrzeugkarosserie 12 angeordnet ist, platziert. Die Lichtquelle 22 und die Ansteuerelektronik befinden sich daher in einem abgedichteten Trockenbereich und müssen gegenüber der Fahrzeugaußenseite 18 nicht separat vor Feuchtigkeit geschützt werden.
5 zeigt schematisch eine Querschnittansicht einer erfindungsgemäßen Anordnung als Teil eines Panoramaglasdachs 50 für ein Fahrzeug gemäß einer vierten Ausführungsform. In der vierten Ausführungsform ist die Lichtquelle 22 mit der Leiterplatte 23 direkt an der Fahrzeugkarosserie 12 befestigt und ein sogenannter „Side-Emitter“, strahlt also aus Sicht der Lichtquelle 22 seitlich in Richtung der Breitseite 3b einer Glasplatte 55 ab.
Ein Abschnitt der Fahrzeugkarosserie 12 ist mit einer Verspiegelung 52 versehen. Zusätzlich ist zwischen der Lichtquelle 22 und der Breitseite 3b eine Linse 54 angeordnet. Die Verspiegelung 52 und die Linse 54 parallelisieren das von der Lichtquelle 22 abgestrahlte Licht im Sinne einer höheren Effizienz und richten es vorteilhaft auf die Breitseite 3b der Glasplatte 55 des Panoramaglasdachs 50 aus. Die Breitseite 3b der Glasplatte 55 der vierten Ausführungsform weist im Unterschied zur Glasplatte 45 der dritten Ausführungsform eine mikroskopische Struktur 56 auf, die das in die Glasplatte 55 eingekoppelte Licht vorformt, um eine bessere Parallelisierungswirkung zu gewährleisten und die Größe des nutzbaren Lichtkegels zu erhöhen, d.h. den Anteil des von Lichtquelle 22 abgestrahlten Lichts zu erhöhen, der auf die mit der reflektierenden Beschichtung 26 beschichteten Schmalseite 3c trifft.
Offenbart ist eine Anordnung mit einer eine Innenstruktur aufweisenden lichtleitenden Schicht zur Beleuchtung der Innenstruktur, wobei die Schicht zwei Breitseiten und zumindest eine die beiden Breitseiten verbindende Schmalseite aufweist, und einer Lichtquelle. Die Anordnung weist ein optisches Element auf, das das von der Lichtquelle abgestrahlte Licht so umlenkt, dass das Licht entlang der Breitseiten in der Schicht strahlt.
BEZUGSZEICHENLISTE

1, 20, 30, 40, 50: Panoramaglasdach
2: Glasplattensandwich
2a, 2b, 3, 35, 45, 55: Glasplatte
3a, 3b: Breitseite
3c: Schmalseite
4: Kunststoffschicht
6: Diffusorschicht
8: Gummilippe
10: Kleberaupe
12: Fahrzeugkarosserie
14: Innenraumverkleidung
16: Fahrzeuginnenseite
18: Fahrzeugaußenseite
22: Lichtquelle
23: Leiterplatte
24a, 24b, 24c: Lichtstrahl
26: reflektierende Beschichtung
28: Stufe
28a: funktionale Fläche
28b: nicht-funktionale Fläche
52: Verspiegelung
54: Linse
56: mikroskopische Struktur

Claims

Anordnung mit einer eine Innenstruktur aufweisenden lichtleitenden Schicht (3; 35; 45; 55) zur Beleuchtung der Innenstruktur, wobei die Schicht (3; 35; 45; 55) zwei Breitseiten (3a; 3b) und zumindest eine die beiden Breitseiten (3a; 3b) verbindende Schmalseite (3c) aufweist, und einer Lichtquelle (22), gekennzeichnet durch ein optisches Element, das das von der Lichtquelle (22) abgestrahlte Licht so umlenkt, dass das Licht entlang der Breitseiten (3a; 3b) in der Schicht (3; 35; 45; 55) strahlt.
Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Licht über eine Breitseite (3b) in die Schicht (3; 35; 45; 55) einkoppelbar ist.
Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das optische Element eine reflektierende Beschichtung (26) der Schmalseite (3c) der Schicht (3; 35; 45; 55) ist.
Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Schmalseite (3c) der Schicht (3; 35; 45; 55) planar oder gekrümmt oder gestuft ist.
Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das optische Element ein Spiegel oder ein Reflektor ist.
Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das optische Element von der Schmalseite (3c) der Schicht (3; 35; 45; 55) beabstandet ist.
Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquelle (22) eine LED oder einen Laser aufweist.
Anordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Breitseite (3b) der Schicht (3; 35; 45; 55) mikroskopische und/oder makroskopische Strukturen (56) zur Parallelisierung des von der Lichtquelle (22) abgestrahlten Lichts aufweist.
Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, zusätzlich mit einer zwischen der Lichtquelle (22) und der Schicht (3; 35; 45; 55) angeordneten Optik (52, 54).
Anordnung nach Anspruch 9, wobei die Optik (52, 54) eine Verspiegelung, ein Spiegel, eine Linse, eine Mikrostruktur, eine Beschichtung, eine Folie, ein Lichtleiter, eine Glasfaser oder eine Kunststoffaser ist.
Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Schicht (3; 35; 45; 55) ein Glasplattensandwich mit zwei Glasplatten und/oder ein Kunststoffplattensandwich mit zwei Kunststoffplatten und/oder ein Sandwich aus einer Kunststoff- und einer Glasplatte aufweist, wobei zwischen den Platten eine oder mehrere Kunststoffschichten und/oder Folien und/oder Klebeschichten und/oder eine Diffusorschicht angeordnet ist/sind.
Panoramaglasdach mit einer Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 11.
Panoramaglasdach nach Anspruch 12, wobei zumindest ein Abschnitt der Schmalseite (3c) der Schicht (3; 35; 45; 55) an einer Fahrzeugkarosserie (12) befestigt ist.
Panoramaglasdach nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquelle (22) an der Fahrzeugkarosserie (12) oder an einer Innenverkleidung (14) des Fahrzeugs befestigt ist.
Panoramaglasdach nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquelle (22) fahrzeuginnenseitig von einer Dichtung (8, 10) zwischen der Fahrzeugkarosserie und der Schicht (3; 35; 45; 55) angeordnet ist.