DE102022128005A1 - Fahrzeugscheibe mit Lichtquelle und Lichtleiterschicht - Google Patents

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Robert Pasquarelli
Domenic Duersch
Tom Wieczorek
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Fahrzeugscheibe (15), umfassend eine Scheibenkörperanordnung (13) mit einer Lichtleiterschicht, mit einem Scheibenaußenkörper (16), der eine einer Fahrzeugumgebung zugewandte Außenseite (21) hat, und mit einem Scheibeninnenkörper (18), der eine einem Fahrzeuginnenraum zugewandte Innenseite (23) hat, und umfassend eine Lichtquelle (24), deren Licht in die Lichtleiterschicht (19) einkoppelbar ist, wobei der Scheibenaußenkörper (16) durch mindestens eine Verbindungsschicht (20) an den Scheibeninnenkörper (18) angebunden ist. Die Verbindungsschicht (20) und/oder die Scheibenkörperanordnung (13) umfasst/umfassen zumindest bereichsweise eine Diffusorschicht (32).

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Fahrzeugscheibe mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruches 1.
  • Eine derartige Fahrzeugscheibe ist aus der Praxis bekannt und insbesondere im Bereich eines Fahrzeugdachs einsetzbar. Die Fahrzeugscheibe kann hier ein Festdachelement oder auch ein Deckelelement eines Dachöffnungssystems ausbilden, mittels dessen eine Dachöffnung wahlweise geschlossen oder freigegeben werden kann. Die bekannte Fahrzeugscheibe umfasst einen Scheibenkörper, der gewölbt ausgebildet sein kann und mit einer Lichtleiterschicht versehen ist. Die Lichtleiterschicht bedient insbesondere ästhetische Aspekte innerhalb des Fahrzeuges und sorgt zugleich für eine Fahrzeuginnenbeleuchtung. Des Weiteren ist bei der bekannten Fahrzeugscheibe eine Lichtquelle vorgesehen, deren Licht in die Lichtleiterschicht einkoppelbar ist. Die Einkopplung erfolgt zumeist über einen Rand bzw. eine (Scheiben-)Kante der Lichtleiterschicht. Die Lichtleiterschicht kann die vom Fahrzeuginnenraum sichtbare Sichtfläche der Fahrzeugscheibe bilden, so dass durch die Lichtleiterschicht bei aktivierter Lichtquelle ein Leuchtelement der Fahrzeugscheibe realisiert ist, durch das ggf. ein Fahrzeuginnenraum ausleuchtbar ist. Die Lichtleiterschicht hat bei der bekannten Fahrzeugscheibe kleinere Abmessungen als der Scheibenkörper, an dessen Innenseite die Lichtleiterschicht angeordnet ist, damit über den Rand der Lichtleiterschicht von der Lichtquelle abgegebenes Licht einkoppelbar ist. Diese Art der Einkopplung ist allerdings kostspielig und benötigt entweder eine klein dimensionierte Scheibe oder erfordert eine Anbringung der Lichtquelle in einem Nassbereich des Fahrzeuges.
  • Ebenfalls ist es aus dem Stand der Technik bekannt, Licht einer Lichtquelle unter Verwendung eines Prismas oder eines sonstigen optischen Elements in die Lichtleiterschicht einzukoppeln. Die Verwendung eines Prismas oder eines optischen Elements ermöglicht eine freiere Auswahl bei der Platzierung der Lichtquelle, da diese dann nicht mehr unmittelbar im Randbereich der Lichtleiterschicht angeordnet sein muss. Diese Designfreiheit hat den Vorteil, dass dadurch die Lichtquelle, anders als bei der Anordnung unmittelbar im Kantenbereich der Lichtleiterschicht, nicht mehr in dem Nassbereich angeordnet ist, sondern auch in einem Trockenbereich, der vor Feuchtigkeit geschützt ist, vorgesehen sein kann. Hierdurch kann auf Dichtungen und/oder einen Nässeschutz verzichtet werden. Beispielsweise ist es durch den Einsatz eines Prismas, das beispielsweise auf einer Innenseite einer innenliegenden Lichtleiterschicht aufgebracht ist, möglich, eine Lichtquelle seitlich unterhalb des Kantenbereiches der Lichtleiterschicht, insbesondere versetzt zu dem Kantenbereich, anzuordnen.
  • Je nach Anwendungssituation nachteilig bei der Einkopplung von Licht unter Verwendung eines Prismas oder eines sonstigen optischen Elements ist, dass zusätzliche Bauteile benötigt sind und ggf. ein Bauraumbedarf gegenüber einer seitlichen Lichteinkopplung zunimmt. Zudem hat dieser technische Ansatz relativ hohe Anforderungen an Toleranzen zwischen dem Prisma und der Lichtquelle, da eine Effizienz der Lichteinkopplung von der relativen Positionierung und/oder Lage von der Lichtquelle zu dem Prisma abhängig ist.
  • Eine Aufgabe der Erfindung ist aufgrund des vorstehend Genannten darin zu sehen, eine gemäß der einleitend genannten Gattung ausgebildete Fahrzeugscheibe derart weiterzuentwickeln, dass eine Lichteinkopplung in eine Lichtleiterschicht und/oder eine Lichtverteilung innerhalb der Lichtleiterschicht verbessert und/oder optische Lichtverluste reduziert werden können.
  • Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die Fahrzeugscheibe mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst.
  • Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche. In den Rahmen der Erfindung fallen sämtliche Kombinationen aus mindestens zwei in der Beschreibung, den Ansprüchen und/oder den Figuren offenbarten Merkmalen. Es versteht sich, dass die zu der Fahrzeugscheibe gemachten Ausführungen sich in äquivalenter Weise auf das erfindungsgemäße Fahrzeug beziehen, ohne für dieses redundant genannt zu werden. Hierbei versteht es sich insbesondere, dass sprachübliche Umformungen und/oder ein sinngemäßes Ersetzen von jeweiligen Begrifflichkeiten im Rahmen der üblichen sprachlichen Praxis, insbesondere das Verwenden von durch die allgemein anerkannte Sprachliteratur gestützten Synonymen, von dem vorliegenden Offenbarungsgehalt umfasst sind, ohne in ihrer jeweiligen Ausformulierung explizit erwähnt zu werden.
  • Gemäß der Erfindung wird eine Fahrzeugscheibe vorgeschlagen, die eine Scheibenkörperanordnung umfasst. Die Scheibenkörperanordnung umfasst eine Lichtleiterschicht, einen Scheibenaußenkörper, der eine einer Fahrzeugumgebung zugewandte Außenseite hat, und einen Scheibeninnenkörper, der eine einem Fahrzeuginnenraum zugewandte Innenseite hat. Die Fahrzeugscheibe umfasst ferner mindestens eine Lichtquelle, deren Licht in die Lichtleiterschicht einkoppelbar ist bzw. eingekoppelt wird, wenn durch die Lichtquelle elektromagnetische Strahlen emittiert werden. Der Scheibenaußenkörper ist durch mindestens eine Verbindungsschicht an den Scheibeninnenkörper angebunden. Der Scheibeninnenkörper bildet beispielsweise die Lichtleiterschicht. Die Verbindungsschicht umfasst vorzugsweise zumindest bereichsweise eine Diffusorschicht. Bei der Fahrzeugscheibe handelt es sich vorzugsweise um eine Verbundglasscheibe und/oder um ein Verbundsicherheitsglas (VSG).
  • Der Scheibeninnenkörper, der die gleichen Abmessungen wie der Scheibenaußenkörper haben kann oder auch kleiner ausgebildet sein kann, ist grundsätzlich aus einem beliebigen als Lichtleiter nutzbaren Werkstoff gefertigt. Beispielsweise ist der Scheibeninnenkörper aus einem Werkstoff gefertigt, der Glas und/oder Polycarbonat und/oder einen sonstigen Kunststoff umfasst. Bei einer als Verbundsicherheitsglas ausgebildeten Scheibenkörperanordnung ist eine Verbindungsschicht zwischen den einzelnen Scheibenkörpern vorzugsweise aus einem Werkstoff gebildet, der PVB, EVA und/oder TPU umfasst. Die Verbindungsschicht kann klar bzw. transparent oder auch gefärbt sein.
  • Vorzugsweise ist die Verbindungsschicht aus einer insbesondere transparenten Polyvinylbutyral-(PVB)-Folie. Die Diffusorschicht kann beispielsweise an der oder innerhalb der Verbindungsschicht angeordnet sein. Die Diffusorschicht kann die Verbindungsschicht auch bereichsweise ergänzen und/oder ersetzen. Die mindestens eine Verbindungsschicht ist also beispielsweise nicht flächendeckend zwischen dem Scheibenaußenkörper und dem Scheibeninnenkörper angeordnet, um diese miteinander zu verbinden, sondern kann beispielsweise partiell und/oder abschnittsweise durch die Diffusorschicht ergänzt und/oder ersetzt und/oder erweitert sein. Alternativ oder ergänzend kann die Diffusorschicht beispielsweise an dem Scheibenaußenkörper, insbesondere an einer der Außenseite gegenüberliegenden Seite, und/oder an dem Scheibeninnenkörper, insbesondere an einer der Innenseite gegenüberliegenden Seite angeordnet und/oder verklebt sein. Alternativ oder ergänzend kann die Diffusorschicht zumindest abschnittsweise und/oder bereichsweise zwischen mindestens zwei Schichten der mindestens einen Verbindungsschicht eingebracht und/oder eingebettet sein. Die Verbindungssicht ist vorzugsweise eine insbesondere transparente Schmelzklebefolie, besonders bevorzugt eine transparente PVB-Schmelzklebefolie, die bereits bei bestehenden Fahrzeugscheiben eingesetzt ist. Insbesondere bei einem Verbundsicherheitsglas umfasst die Scheibenkörperanordnung den Scheibenaußenkörper und den Scheibeninnenkörper, der über eine Verbindungsschicht an den Scheibenaußenkörper angebunden ist. Vorzugsweise bildet der Scheibeninnenkörper die Lichtleiterschicht. Alternativ kann an dem Scheibeninnenkörper eine zusätzliche Lichtleiterschicht aufgebracht sein, in welche das Licht der mindestens einen Lichtquelle unmittelbar oder mittelbar einkoppelbar ist.
  • Die erfindungsgemäße Lösung umfasst den Vorteil, dass es durch die Verwendung bzw. durch die Einbringung bzw. durch das Vorsehen der Diffusorschicht möglich ist, Licht vorzugsweise im Wesentlichen senkrecht in die Lichtleiterschicht, besonders bevorzugt durch eine Anordnung der Lichtquelle in einem randseitigen Bereich der Innenseite, einzukoppeln. Hierdurch können Aufsatz-Lichtquellen eingesetzt werden, die keiner aufwendigen Montage bedürfen. Es ist beispielsweise die Verwendung von Top-LEDs (Top im Sinne von „oben“) möglich. Anders als im Stand der Technik ist somit ein Klebeprozess, wie er für die Anordnung eines Prismas auf der Innenseite der Scheibe notwendig ist, nicht unbedingt benötigt. Eine derartige Option zur Anbringung eines Prismas verbleibt allerdings auch im erfindungsgemäßen Fall weiterhin und kann in unterschiedlichen Designkonzepten weiterhin vorteilhaft sein. Durch das Vorsehen der Diffusorschicht kann die Lichteinkopplung in die Lichtleiterschicht vereinfacht und/oder verbessert werden, da ein höherer Designfreiheitsgrad für eine Anbringung von Lichtquellen ermöglicht ist. Ebenfalls kann durch die Diffusorschicht eine Lichtverteilung innerhalb der Lichtleiterschicht gegenüber dem Stand der Technik verbessert werden. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass durch das diffus eingekoppelte Licht eine insbesondere zufällige Streuung hervorgerufen ist, so dass anders als bei einer Verwendung eines Prismas zur Lichteinkopplung in die Lichtleiterschicht keine großen Toleranz- und/oder Positionierungsanforderungen eingehalten werden müssen. Derart wird erfindungsgemäß eine möglichst gleichmäßige Farbdurchmischung der RGB-Farben der Lichtquelle(n) erreicht, ohne dass Fläche zur korrekten Farbwiedergabe benötigt ist, beispielsweise für das Anbringen weiterer Optiken. Auch kann die mindestens eine Lichtquelle im Vergleich zum Stand der Technik freier positioniert werden. Die Anzahl der verwendeten Lichtquellen bestimmt somit im Wesentlichen nur noch die Helligkeit in der Lichtleiterschicht, jedoch nicht vorrangig die Fahrmischung. Falls mehrere Lichtquellen verwendet werden, kann so die Anzahl der benötigten Lichtquellen pro Längeneinheit reduziert werden und/oder über die Auswahl der Anzahl der Lichtquellen pro Längeneinheit entlang des Randbereiches eine gewünschte Helligkeit eingestellt werden. Die mindestens eine Lichtquelle kann erfindungsgemäß frei gewählt werden, so dass beispielsweise Standard-Streifen bzw. handelsübliche LED-Streifen ausgewählt werden können. Hierdurch können die Bauteilkosten reduziert werden. Selbstverständlich können auch spezielle LED-Streifen mit bestimmten Farb- und/ oder Helligkeitsverlauf eingesetzt werden, ohne dass hinsichtlich Farbechtheit und Lichteinkopplung Anpassungen notwendig sind.
  • Aufgrund der nahezu senkrechten Einkopplung von Licht von der Lichtquelle in den Lichtleiter, vorzugsweise von Licht in einem Winkel von zwischen 60° und 120° insbesondere zwischen 70° und 110° zur Innenseite der Lichtleiterschicht ist erfindungsgemäß nicht mehr zwingend erforderlich, eine Beschichtung an der Innenseite des Lichtleiters zu entfernen, um eine Reflektion, Verringerung der Helligkeit und/oder Intensität und/oder eine spektrale Aufteilung des Lichts von der Lichtquelle durch die Beschichtung zu verhindern. Selbstverständlich ist der Schritt des Entfernens bspw. ein Decoating aber optional immer noch möglich.
  • Die Diffusorschicht ist vorzugsweise dazu eingerichtet, ein von der Lichtquelle durch den Scheibeninnenkörper eindringendes Licht umzurichten und/oder innerhalb der Diffusorschicht zu streuen. Durch die Lichtstreuung kann die Einkopplung des Lichts, in einer Hauptabstrahlrichtung der Lichtquelle betrachtet, senkrecht zu einer Oberfläche der Lichtleiterschicht, insbesondere zu der Innenseite erfolgen. Die eintretenden Lichtstrahlen werden dann durch die Diffusorschicht umgerichtet und/oder umgelenkt, so dass sich diese trotz der senkrechten Einkopplung innerhalb der Lichtleiterschicht ausbreiten können. Die Diffusorschicht wirkt vorzugsweise als eine opake (Weiß- oder Farb-)Schicht. Die Diffusionseigenschaften der Diffusorschicht können vorzugsweise gegenüber einer herkömmlichen Verbindungsschicht durch das Einbringen eines Additivs bei der Herstellung der Diffusorschicht manipuliert und/oder festgelegt sein. Je nach gewünschter Diffusität kann eine Hinzugabe des Additivs variiert werden. Als Additiv kann rein beispielsweise als Weiß-PVB-Material und/oder Diffus-PVB-Material, bspw. mit weißen Pigmentpartikeln, gewählt sein. Es kann beispielsweise zur Manipulation der Diffusität eine zumindest bereichsweise strukturierte Schicht hergestellt werden, durch die eine insbesondere gezielte Umrichtung von Licht ermöglicht ist.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Diffusorschicht zumindest in einem Randbereich und/oder einem Kantenbereich der Fahrzeugscheibe vorgesehen. Mit anderen Worten wird vorzugsweise die bestehende, insbesondere transparente Verbindungsschicht in dem Kantenbereich, der als Lichteinkopplungsbereich dient, durch die Diffusorschicht mit einer sehr großen Streuung bzw. einer Streuung in sämtliche Raumrichtungen ersetzt und/oder ergänzt. Die Streuung kann vorzugsweise durch die Angabe von Reflexions- und/oder Transmissionswerten in einem bestimmten Wellenlangebereich und/oder mit einem Haze-Wert angegeben und/oder bestimmt sein. Die Streuung verursacht vorzugsweise eine Lichtfarbe innerhalb des weißen Farbspektrums. Besonders bevorzugt ersetzt oder ergänzt die Diffusorschicht in diesem Bereich eine insbesondere herkömmlich verwendete PVB-Folie, die bevorzugt als Verbindungsschicht eingesetzt wird. Eine Lichteinkopplung findet erfindungsgemäß vorzugsweise in dem Randbereich und/oder dem Kantenbereich statt. Somit ist die mindestens eine Lichtquelle vorzugsweise ebenfalls in dem Randbereich und/oder dem Kantenbereich vorgesehen. Besonders bevorzugt umfasst die mindestens eine Lichtquelle mindestens einen Lichtstreifen mit einer Vielzahl von Lichtquellen, besonders bevorzugt mit einer Vielzahl von LEDs.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Diffusorschicht durch eine Schmelzklebefolie und/oder durch eine Druckschicht und/oder durch eine strukturierte Folie ausgebildet und/oder umfasst eine Schmelzklebeschicht und/oder eine Diffusorfolie. Die Diffusität der Schmelzklebeschicht und/oder der Diffusorschicht ist vorzugsweise materialseitig und/oder durch Hinzugabe eines oder mehrerer Additive gegenüber einer Diffusität einer herkömmlichen Verbindungsschicht deutlich erhöht. Die Druckschicht kann einen Weiß-Druck und/oder einen (Weiß-) Lack umfassen, der vorzugsweise auf eine Außenseite des Scheibeninnenkörpers aufgebracht ist. Die strukturierte Folie umfasst vorzugsweise eine Lichteinfallreflexion von mindestens 42°. Als strukturierte Folie kann beispielsweise eine Folie verwendet werden, die ein Trägersubstrat, bspw. Polymersubstrat, mit strukturierter Oberfläche umfasst. Die strukturierte Oberfläche weist beispielsweise eine Vielzahl an pyramidenförmige Erhebungen mit einer Neigung der Seitenflächen von beispielsweise wenigstens 30°, insbesondere wenigstens 60° und eine Höhe bis zu 300µm auf. In weiteren Beispielen kann wenigstens eine pyramidenförmige Erhebung auch eine Neigung der Seitenflächen von mehr als 75°, insbesondere mehr als 80° und eine Höhe von wenigstens 150µm aufweisen. Alternativ und/ oder zusätzlich zu den pyramidenförmigen Erhebungen können prismatische und/ oder linsenartige Strukturen, wie Fresnel-Linsen, an der Oberfläche der strukturieren Folie ausgebildet sein. Derartige Folien werden auch als „Daylight Redirecting Films“ bezeichnet. Das Trägersubstrat kann eine Klebeschicht an der Oberfläche aufweisen, welche der strukturierten Oberfläche gegenüberliegt.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die Diffusorschicht eine Diffusität und/oder eine Reflexivität von mindestens 90 % und/oder eine Lichttransmission im sichtbaren Spektrum von höchstens 1 %. Eine Standard-PVB-Schicht hat beispielsweise eine Transmission von > 70% bei einem Haze-Wert von < 5%.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Lichtquelle unmittelbar oder mittelbar an der Innenseite des Scheibeninnenkörpers angeordnet. Hierdurch ist es vorzugsweise möglich, eine Lichteinkopplung in die Lichtleiterschicht ohne eine Lichtumlenkung mittels eines Prismas zu ermöglichen, da die Umrichtung des über die Innenseite eingekoppelten Lichts durch die erfindungsgemäße Diffusorschicht erfolgt. Dadurch kann auch bei einer senkrecht zu der Innenseite erfolgenden Lichteinkopplung weiterhin eine flächenmäßige und/oder gleichmäßige Lichtausbreitung innerhalb der Lichtleiterschicht erreicht werden. Es versteht sich, dass die verwendete mindestens eine Lichtquelle einen vorbestimmten Abstrahlwinkel umfasst, der besonders bevorzugt möglichst groß gewählt ist. Die Lichtabstrahlung erfolgt ausgehend von der Lichtquelle in einem Lichtkegel, dessen Symmetrieachse einer Hauptabstrahlrichtung der mindestens einen Lichtquelle entspricht. Diese Hauptabstrahlrichtung und/oder die Symmetrieachse erstreckt sich erfindungsgemäß also vorzugsweise senkrecht zu der Innenseite, insbesondere zu dem Rand- und/oder Kantenbereich der Innenseite. Mit anderen Worten ist es in einer bevorzugten Ausführungsform möglich, dass die Lichtquelle, bezogen auf die Hauptabstrahlrichtung der Lichtquelle, derart an der Innenseite des Scheibeninnenkörpers angeordnet ist, dass durch die Lichtquelle erzeugbares Licht im Wesentlichen senkrecht in die Lichtleiterschicht einkoppelbar ist.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform ist an einer der Innenseite des Scheibeninnenkörpers gegenüberliegenden Seite und/oder zwischen der Verbindungsschicht und dem Scheibeninnenkörper eine Lichtauskopplungsschicht, insbesondere mit mindestens einer Lichtauskopplungsstruktur, angeordnet und/oder vorgesehen. Die Lichtauskopplungsschicht kann beispielsweise zumindest bereichsweise oder musterweise geschwärzt und zumindest bereichsweise durchlässig sein, so dass das innerhalb der Lichtleiterschicht geleitete Licht nur an vorbestimmten Stellen aus der Lichtleiterschicht ausgekoppelt werden kann bzw. austreten kann. Die Lichtauskopplungsschicht kann beispielsweise eine Vielzahl von Fritten umfassen, die beispielsweise aufgedruckt und/oder aufgedampft sein können. Alternativ oder ergänzend zu Fritten kann auch Tinte und/oder Lack, beispielsweise mit Streupartikeln an einer der Innenseite des Scheibeninnenkörpers gegenüberliegenden Seite und/oder zwischen der Verbindungsschicht und dem Scheibeninnenkörper aufgebracht sein. Hierdurch ist eine individuelle Mustergebung ermöglicht. Die Lichtauskopplungsschicht kann eine Bedruckung der Lichtleiterschicht und/oder eine Prismastruktur und/oder eine Punktstruktur und/oder ein koextrudiertes Streumaterial umfassen, die bzw. das an der Lichtleiterschicht angeordnet oder in dieser integriert ist.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die Scheibenkörperanordnung ferner eine Lichtbrechungsschicht, die vorzugsweise zwischen dem Scheibenaußenkörper und dem Scheibeninnenkörper, besonders bevorzug zwischen der Diffusorschicht und dem Scheibeninnenkörper vorgesehen ist. Die Lichtbrechungsschicht ist vorzugsweise außerhalb der Diffusorschicht und/oder angrenzend an die Diffusorschicht angeordnet und/oder vorgesehen. In einer alternativen Ausführungsform ist die Lichtbrechungsschicht zwischen Scheibenaußenkörper und Diffusorschicht und/oder zwischen Scheibenaußenkörper und Lichtauskoppelstruktur. Die Lichtbrechungsschicht umfasst vorzugsweise einen Brechungsindex von höchstens 1,45. Die erfindungsgemäß vorgesehene Diffusorschicht ist vielseitig vorteilhaft, kann jedoch in einigen Fällen keine ausreichende Helligkeit innerhalb der Lichtleiterschicht und insbesondere für das ausgekoppelte Licht erzeugen. Um dieses Problem zu umgehen, kann die Anzahl an verwendeten Lichtquellen erhöht werden. Dies kann jedoch zu einem Kostenmehraufwand führen. Als Alternative haben die Erfinder nunmehr erkannt, dass das Vorsehen einer Lichtbrechungsschicht dieses Problem lösen kann. Daher ist erfindungsgemäß zur deutlichen Steigerung der Beleuchtungseffizienz einer Fahrzeugscheibe mit einer Diffusorschicht bevorzugt vorgesehen, dass die Verbindungsschicht ferner die Lichtbrechungsschicht, also eine Schicht mit einem niedrigen Brechungsindex, umfasst. Die Lichtbrechungsschicht kann vorzugsweise in die Verbindungsschicht mit einlaminiert und/oder sandwichartig in dieser aufgenommen sein. Durch die bevorzugte Kombination aus Lichtbrechungsschicht und Diffusorschicht und/oder aus Lichtbrechungsschicht und der mindestens einen Verbindungsschicht kann die Leuchtdichte innerhalb der Lichtleiterschicht erhöht und vorzugsweise gleichzeitig Lichtverluste reduziert werden. Durch diese zusätzliche Maßnahme kann eine Leistung, insbesondere eine Leuchtleistung der Fahrzeugscheibe gegenüber dem Stand der Technik deutlich gesteigert werden. Alternativ oder ergänzend kann durch diese zusätzliche Maßnahme, d. h. durch das Vorsehen der Lichtbrechungsschicht, eine Anzahl der Lichtquellen gegenüber dem Stand der Technik und/oder gegenüber einem Aufbau ohne eine Lichtbrechungsschicht deutlich reduziert werden, ohne dass Einbußen bei der Beleuchtungsstärke und/oder Lichtdichte hinzunehmen sind.
  • Besonders bevorzugt ist die Lichtbrechungsschicht zwischen der der Außenseite gegenüberliegenden Seite des Scheibenaußenkörpers und der Diffusorschicht angeordnet. Besonders bevorzugt ist die Lichtbrechungsschicht dabei in einem getönten Bereich des Scheibenaußenkörpers angeordnet. Die Lichtbrechungsschicht kann als Folie und/oder als Beschichtung auf einer Folie vorgesehen sein. Alternativ oder ergänzend kann die Lichtbrechungsschicht unmittelbar innerhalb der Diffusorschicht und/oder innerhalb der mindestens einen Verbindungsschicht angeordnet sein. Mit anderen Worten kann die Lichtbrechungsschicht von der Diffusorschicht und/oder von der mindestens einen Verbindungsschicht umfasst sein.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die Fahrzeugscheibe ein Lichtabschirmelement, das in einem Bereich der Lichtquelle insbesondere an der Innenseite des Scheibeninnenkörpers unmittelbar oder mittelbar angeordnet ist. Derart kann Streulicht, das ggf. von der Lichtquelle erzeugt, jedoch nicht in die Lichtleiterschicht eingekoppelt wird, davon abgehalten werden, eine vorbestimmte Lichtabstrahlung bzw. Lichtauskopplung aus der Lichtleiterschicht insbesondere auf optisch negative Weise zu beeinflussen und/oder zu stören.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform ist an der Innenseite der Scheibenkörperanordnung ein Einkoppelelement angeordnet, das von der Lichtquelle abgegebenes Licht in die Lichtleiterschicht einkoppelt. Besonders bevorzugt ist das Einkoppelelement an der dem Scheibenaußenkörper abgewandten Seite des Scheibeninnenkörpers befestigt, insbesondere mit diesem verklebt.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Einkoppelelement ein für das Licht der Lichtquelle transparenter Materialkörper. Das Einkoppelelement kann dabei leistenartig ausgebildet sein und/oder einen keilförmigen oder trapezförmigen Querschnitt haben. In einer Ausgestaltung weist das Einkoppelelement an der der Lichtquelle zugeordneten Oberfläche eine konkave Wölbung auf. Somit kann Licht von der Lichtquelle, das nicht senkrecht zur Diffusorschicht gerichtet ist, in das Einkoppelelement eingekoppelt werden und vom Einkoppelelement in die Lichtleiterschicht eingekoppelt werden. Das Einkoppelelement ist vorzugsweise randnah an der Innenseite der Scheibenkörperanordnung angeordnet. Über die Erstreckung des leistenartig ausgebildeten Einkoppelelements kann dann Licht in die Lichtleiterschicht der Scheibenkörperanordnung eingekoppelt werden. Das Einkoppelelement kann beispielsweise als optisches Prisma ausgebildet sein. Das Einkoppelelement ist vorzugsweise aus einem Werkstoff gefertigt, der PMMA (Polymethylmethacrylat), PC (Polycarbonat), PA (Polyamid), COC (Cycloolefin-Copolymer) oder COP (Cycloolefin-Polymer) umfasst. Ein Brechungsindex des Einkoppelelements ist insbesondere an den Brechungsindex der angrenzenden Lichtleiterschicht angepasst und hat vorzugsweise einen Wert zwischen 1,40 und 1,65 und insbesondere zwischen 1,48 und 1,59. Eine Herstellung des Einkoppelelements erfolgt vorzugsweise nach einem Extrusionsverfahren oder einem Spritzgießverfahren. Alternativ oder ergänzend kann das Einkoppelelement aus Harz und/oder aus transparentem Polyurethan ausgebildet und vorzugsweise an der Scheibenkörperanordnung angeordnet sein. Um eine innere Reflexion zu verbessern, kann das Einkoppelelement mit einer reflektierenden Beschichtung versehen sein, die Metalle wie Aluminium oder Silber umfassen kann und nach einem Aufdampf- oder Sputterprozess aufgebracht sein kann. Um das Einkoppelverhalten des Lichts in die Lichtleiterschicht weiter zu verbessern, ist bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Fahrzeugscheibe nach der Erfindung zwischen dem Einkoppelelement und der Scheibenkörperanordnung eine Zusatzumlenkstruktur angeordnet. Durch die Zusatzumlenkstruktur kann der Einfallswinkel des Lichts auf die Lichtleiterschicht durch entsprechende Brechung verändert werden, um die innere Reflexion in der Lichtleiterschicht zu erhöhen. Die Zusatzumlenkstruktur kann eine Reihe von asymmetrischen Prismen umfassen, die Abmessungen im Millimeterbereich oder im Mikrometerbereich haben und als dreidimensionales Array oder linienartig angeordnet sind, wie es beispielsweise bei einem Fresnel-Linsen-Array der Fall ist. Die Zusatzumlenkstruktur kann in einstückiger Weise mit dem Einkoppelelement ausgebildet sein und direkt bei der Fertigung desselben, beispielsweise bei einem Extrusionsprozess oder einem Spritzgießprozess, ausgebildet werden. Denkbar ist es auch, dass die Zusatzumlenkstruktur eine Beschichtung des Einkoppelelements darstellt, beispielsweise in Form eines separaten strukturierten Films.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Einkoppelelement über eine Klebeschicht mit dem Scheibenkörper, insbesondere mit der Innenseite verklebt. Die Klebeschicht, die vorzugsweise einen Brechungsindex zwischen 1,40 und 1,65 und insbesondere zwischen 1,48 und 1,56 hat, kann aus einem beliebigen optisch geeigneten Kleber gebildet sein. Beispielsweise ist die Klebeschicht aus einem drucksensitiven Kleber, einem optisch klaren Flüssigkleber (LOCA = liquid optically clear adhesive), EVA (Ethylen-Vinylacetat), PVB (Polyvinylbutyral), TPU (thermoplastischem Polyurethan), einem Epoxy-Kleber oder einem Acrylat-Kleber gebildet. Die gewählten Werkstoffe haben vorzugsweise Brechungsindizes, die eine Brechung der Lichtstrahlen an den Grenzflächen minimieren und die Einkoppeleffizienz bei den idealen Winkelbedingungen optimieren.
  • Der Brechungsindex eines aus Glas gefertigten Scheibeninnenkörpers beträgt insbesondere 1,52, wohingegen die Brechungsindizes des bevorzugten Einkoppelelements und des bevorzugten Klebstoffs, mittels dessen das Einkoppelelement an den Scheibeninnenkörper angebunden ist, in Abhängigkeit von dem gewählten Werkstoff variieren können. Bei Einsatz von PMMA für das Einkoppelelement beträgt der Brechungsindex 1,49. Der Klebstoff hat dann beispielsweise einen Brechungsindex von 1,52. Bei Einsatz eines Einkoppelelements aus Polycarbonat beträgt der Brechungsindex beispielsweise 1,58, wohingegen der Brechungsindex des eingesetzten Klebstoffes 1,56 beträgt. Wenn das Einkoppelelement aus COP gefertigt ist, beträgt dessen Brechungsindex 1,52. Vorzugsweise hat dann der Klebstoff, über den das Einkoppelelement an den Glasinnenkörper angebunden ist, ebenfalls einen Wert von 1,52.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Lichtquelle an einer Seitenfläche des Einkoppelelements angeordnet. Hierdurch kann je nach Designvorliebe bei dem Design der Fahrzeugscheibe eine Lage und/oder Positionierung der Lichtquelle insbesondere bauraumunabhängig gewählt werden.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Lichtquelle eine LED-Leiste. Die mindestens eine Lichtquelle umfasst vorzugsweise ein Hochleistungs-LED-Modul und/oder eine LED-Leiste mit einer Vielzahl von LEDs und/oder einen LED-Streifen mit einer Vielzahl von LEDs.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die Fahrzeugscheibe in einem Bereich der Lichtquelle einen Reflektor, der lichtreflektierend zu der Lichtquelle ausgerichtet und dazu eingerichtet ist, Licht in die Lichtleiterschicht zu reflektieren. Der Reflektor umfasst beispielsweise Aluminium, das vorzugsweise als Kleberband aufgebracht ist. Der Reflektor ist vorzugsweise zwischen dem Scheibeninnenkörper und der Lichtquelle und besonders bevorzugt auf der Innenseite der Scheibenanordnung angeordnet. Der Reflektor umfasst vorzugsweise mindestens eine Einlassöffnung für Licht. Die mindestens eine Einlassöffnung ist vorzugsweise in Abhängigkeit einer Dimensionierung und/oder eines Abstrahlwinkels der mindestens eine Lichtquelle dimensioniert. Die mindestens eine Einlassöffnung ist vorzugsweise dazu ausgebildet, das Licht der mindestens einen Lichtquelle eindringen zu lassen. Die restliche, reflektierende Oberfläche des Reflektors ist vorzugsweise eingerichtet, das Licht, das nicht intern in der Lichtleiterschicht reflektiert wird, zurück zu reflektieren, so dass es mehrfach innerhalb der Lichtleiterschicht gestreut wird. Hierdurch kann ein Anteil an Licht erhöht werden, der innerhalb der Lichtleiterschicht verbleibt.
  • In einer Ausführungsform ist an der dem Innenraum des Fahrzeuges zugeordneten Seite der Lichtleiterschicht gegenüberliegend zur Diffusorschicht eine Reflektorschicht angeordnet. Die Reflektorschicht ist vorzugsweise an der dem Innenraum zugeordneten Oberfläche der Lichtleiterschicht angeordnet. In einer Ausführungsform ist die Reflektorschicht an der Innenseite des Scheibeninnenkörpers angeordnet. In einer Ausführungsform ist die Reflektorschicht zwischen der Lichtleiterschicht und des Scheibeninnenkörpers angeordnet. Die Reflektorschicht ist so angeordnet und eingerichtet, dass sie Licht, welches von der Diffusorschicht zur Reflektorschicht reflektiert und gestreut wird, in die Lichtleiterschicht reflektiert. Somit wird Licht, welches an der der Innenseite zugewandten Oberfläche der Lichtleiterschicht und/oder des Scheibeninnenkörpers wieder austreten kann wieder in die Lichtleiterschicht zurückreflektiert. Somit kann ein höherer Anteil des von der Lichtquelle ausgestrahltem Licht in die Lichtleiterschicht eingekoppelt bzw. dort weitergeleitet werden und so die Leuchtdichte in der Lichtleiterschicht erhöhen.
  • Die Reflektorschicht kann mittels Kleben, Lakieren, Beschichten angeordnet sein. Die Reflektorschicht kann lichtreflektierende und/ oder lichtstreuende Eigenschaften aufweisen. Das von der Reflektorschicht reflektierte und/ oder gestreute Licht wird vorzugsweise zu einen großem Anteil zu der Diffusorschicht reflektiert und dort zu einen großem Anteil mittels Streuwirkung in die Lichtleiterschicht so zurückgestreut, dass das Licht eine Winkeländerung erfährt und in die Lichtleiterschicht geleitet wird, d.h. der geänderte Winkel für eine Totalreflektion ausreicht. Gestreutes Licht der Reflektorschicht wird ebenfalls an die Diffusorschicht gelenkt oder erfährt einen derartige Winkeländerung, dass dieses Licht mittels Totalreflektion in der Lichtleiterschicht weitergeleitet wird.
  • In einer Ausführungsform ist die von der Diffusorschicht abgedeckte Bereich größer als der von der Reflektorschicht.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die Fahrzeugscheibe ein optisches Element, das zwischen der mindestens einen Lichtquelle und der Lichtleitersicht angeordnet ist, wobei das optische Element eine lichtbrechende Struktur aufweist, die dazu eingerichtet ist, ein von der Lichtquelle emittiertes und in die Lichtleiterschicht eingekoppeltes Licht in einen von dem Kantenbereich der Lichtleiterschicht abgewandten, insbesondere zentralen Bereich der Lichtleiterschicht auszurichten. Das optische Element umfasst beispielsweise eine Lichtbrechungs-Optik und/oder eine Lichtbrechungs-Folie, die vorzugsweise zwischen dem Scheibeninnenkörper und der mindestens einen Lichtquelle angeordnet ist, und den Anteil des Lichtes erhöht, der ausgehend von der mindestens einen Lichtquelle auf die Mitte, insbesondere den zentralen Bereich der Scheibenkörperanordnung, betrachtet in der Fahrzeugbreitenrichtung, ausgerichtet ist. Die mindestens eine Lichtquelle streut das Licht vorzugsweise in einem Winkel von 120°. Das Licht wird derart beispielsweise auf den Rand der Scheibenanordnung und die Mitte der Lichtleiterschicht ausgerichtet. Das Licht zum Rand hin kann innerhalb der Lichtleiterschicht nicht zur Weiterleitung genutzt werden, so dass dieser Anteil zu reduzieren ist. Aus diesem Grunde ist der Einsatz eines optischen Elements bevorzugt, um den Anteil des Lichtes zur Mitte hin auszurichten. Dadurch wird ein höherer Anteil des Lichtes in die Mitte der Lichtleiterschicht, betrachtet in der Fahrzeugbreiten und/oder Längsrichtung gestreut, so dass die Leuchtkraft und/oder die Helligkeit des aus der Lichtleiterschicht in die Fahrgastzelle ausgekoppelten Lichtes erhöht wird. Das optische Element kann beispielsweise ein Kunststoffteil sein, das an der mindestens einen Lichtquelle angeordnet ist. Alternativ oder ergänzend kann es sich auch um eine strukturierte Folie, wie bereits vorstehend beschrieben, handeln.
  • Des Weiteren kann an der Innenseite der Scheibenkörperanordnung eine Abdeckung angeordnet sein, welche das Einkoppelelement verblendet. Bei dieser hohen optischen Anforderungen genügenden Ausführungsform können zusätzlich die Lichtquelle und gegebenenfalls der Lichtleiter, mittels dessen das Licht in das Einkoppelelement eingekoppelt wird, hinter der Abdeckung liegen. Das Gehäuse kann mit der Scheibenkörperanordnung verklebt sein.
  • Die Fahrzeugscheibe nach der Erfindung kann grundsätzlich an einer beliebigen Stelle eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eines Fahrzeugdaches angeordnet sein und für unterschiedliche Zwecke ausgelegt sein.
  • Es versteht sich, dass die zuvor genannten und nachstehend noch zu erläuternden Ausführungsformen und Ausführungsbeispiele nicht nur einzeln, sondern auch in beliebiger Kombination miteinander ausbildbar sind, ohne den Umfang der vorliegenden Erfindung zu verlassen. Ebenfalls versteht es sich, dass die zuvor genannten und nachstehend noch zu erläuternden Ausführungsformen und Ausführungsbeispiele sich in äquivalenter oder zumindest ähnlicher Art und Weise auf sämtliche Ausführungen der Erfindung beziehen, ohne jeweils separat genannt zu werden.
  • Ausführungsformen der Erfindung sind in den Zeichnungen schematisiert dargestellt und werden nachfolgend beispielhaft erläutert. Es zeigen:
    • 1 eine schematische Draufsicht auf ein Fahrzeugdach mit einer Fahrzeugschreibe nach der Erfindung;
    • 2 einen schematischen Schnitt durch die Fahrzeugscheibe nach einem ersten Ausführungsbeispiel;
    • 3 einen schematischen Schnitt durch die Fahrzeugscheibe nach einem zweiten Ausführungsbeispiel;
    • 4 einen schematischen Schnitt durch die Fahrzeugscheibe nach einem dritten Ausführungsbeispiel;
    • 5 eine schematische Ansicht von einem Fahrzeuginneren auf ein Ausführungsbeispiel einer Fahrzeugschreibe;
    • 6 einen schematischen Schnitt durch die Fahrzeugscheibe nach einem vierten Ausführungsbeispiel; und
    • 7 einen schematischen Schnitt durch die Fahrzeugscheibe nach einem fünften Ausführungsbeispiel.
  • In 1 ist ein Fahrzeugdach 10 eines ansonsten nicht näher dargestellten Kraftfahrzeugs gezeigt. Das Fahrzeugdach 10 ist ein Panoramadach, das ein verstellbares Deckelelement 12 und ein Festdachelement 14 aufweist, welches fest bzw. unbeweglich mit der Fahrzeugkarosserie verbunden ist. Sowohl das Deckelelement 12 als auch das Festdachelement 14 umfassen jeweils eine Fahrzeugscheibe 15. Die Fahrzeugscheibe 15 ist vorliegend jeweils als Verbundsicherheitsglas (VSG) ausgebildet, welches mit einer Ambient-Light-Funktionalität versehen ist. Diesbezüglich entspricht der Aufbau des Deckelelements 12 demjenigen des Festdachelements 14. Ein derartiger Aufbau der Fahrzeugscheibe 15 ist in zwei unterschiedlichen, beispielhaften Ausführungen in den 2 bis 4 näher dargestellt.
  • Die jeweils als Fahrzeugscheibe 15 ausgebildeten Dachelemente 12 und 14 umfassen jeweils eine Scheibenkörperanordnung 13, die einen Scheibenaußenkörper 16 und einen Scheibeninnenkörper 18 umfasst. Der Scheibenaußenkörper 16 ist aus einer gewölbten Glasplatte gebildet, die beispielsweise aus einem gefärbten Kalk-Natron-Glas gefertigt ist. Denkbar ist es auch, den Scheibenaußenkörper 16 aus einem Kunststoffelement, beispielsweise einem Polycarbonat-Element, auszubilden. Der Scheibeninnenkörper 18 kann ebenfalls aus einem anorganischen Glas, wie einem Kalk-Natron-Glas, oder einem Polymer, beispielsweise einem Polycarbonat, gefertigt sein. Des Weiteren bildet der Scheibeninnenkörper 18 im vorliegenden Zusammenhang eine Lichtleiterschicht 19, in deren Volumen sich eingekoppeltes Licht ausbreitet.
  • Der Scheibenaußenkörper 16 und der Scheibeninnenkörper 18 sind über mindestens eine Laminierungsschicht bzw. Verbindungsschicht 20 miteinander verbunden, welche aus einem Werkstoff wie PVB, EVA oder TPU gebildet sein kann. Zudem kann die Verbindungsschicht 20 klar bzw. volltransparent oder auch gefärbt sein. Die Verbindungsschicht 20 hat im vorliegenden Fall eine Dicke von unter einem Millimeter, kann aber auch eine andere Dicke haben. Im Falle der 3 sind mehrere Verbindungsschichten 20 vorgesehen.
  • Der Scheibenaußenkörper 16 und der Scheibeninnenkörper 18, die im vorliegenden Fall jeweils eine Dicke von einigen Millimetern haben, bilden die Scheibenkörperanordnung 13 mit einer der Fahrzeugumgebung zugewandten Außenseite 21 und einer dem Fahrzeuginnenraum zugewandten Innenseite 23. An der Innenseite 23 ist die Scheibenkörperanordnung 13 bezogen auf eine vertikale Dachlängsmittelebene beidseits jeweils mit einer Beleuchtungseinrichtung 22 versehen, durch die die Ambient-Light-Funktionalität realisiert ist.
  • Die Beleuchtungseinrichtungen 22 erstrecken sich vorliegend jeweils in einer Fahrzeuglängsrichtung x (siehe 1) und sind am jeweiligen seitlichen Rand des Deckelelements 12 bzw. des Festdachelements 14 angeordnet. Die Beleuchtungseinrichtungen 22 sind beispielsweise unmittelbar an der Innenseite 23 der Scheibenkörperanordnung 13 angeordnet und beispielsweise mit der Innenseite 23 verklebt und/oder mittelbar an, insbesondere beabstandet von der Innenseite 23 angeordnet, siehe 2 und 3. Die Beleuchtungseinrichtungen 22 umfassen jeweils mindestens eine Lichtquelle 24, die eine LED-Anordnung, insbesondere eine LED-Leiste und/oder einen LED-Streifen umfasst. Die mindestens eine Lichtquelle 24 kann beispielsweise an einer Stirnseite eines nicht näher dargestellten Lichtleiters angeordnet sein, der aus einem Stab oder einer Schnur gebildet ist und beispielsweise einen PMMA-Werkstoff und/oder einen Polycarbonat-Werkstoff umfasst.
  • In einer beispielhaften Ausführungsform können die Beleuchtungseinrichtungen 22 ein insbesondere leistenartiges Einkoppelelement 28 umfassen, welches sich beispielsweise über die Länge der jeweiligen Beleuchtungseinrichtung 22 erstreckt und vorliegend einen keilförmigen bzw. dreieckigen Querschnitt hat (siehe 4). Die Einkoppelelemente 28 bilden also jeweils einen prismatischen Körper. Dieser ist vorzugsweise aus einem Kunststoffwerkstoff nach einem Extrusionsverfahren oder einem Spritzgießverfahren gefertigt, wobei als Werkstoffe insbesondere PMMA, PC, PA, COC und/oder COP zum Einsatz kommen können, deren Brechungsindizes zwischen 1,48 und 1,59 liegen. Das Einkoppelelement 28 kann beispielsweise über eine Klebeschicht an der Scheibenkörperanordnung 13 fixiert sein. Als Werkstoff für die Klebeschicht kann ein drucksensitiver Kleber, ein optisch klarer Flüssigkleber, EVA, PVB, TPU, ein Epoxy-Kleber oder ein Acrylat-Kleber zum Einsatz kommen. Durch ein derartiges Einkoppelelement 28 kann die mindestens eine Lichtquelle 24 auch seitlich, insbesondere mit einer Hauptabstrahlrichtung 30 parallel zu der Innenseite 23 angeordnet sein (siehe 4).
  • Erfindungsgemäß umfasst/umfassen die Scheibenkörperanordnung 13 und/oder die Verbindungsschicht 20 zumindest bereichsweise eine Diffusorschicht 32. Die Diffusorschicht 32 ist zumindest in einem Randbereich 33 und/oder einem Kantenbereich der Fahrzeugscheibe 15 vorgesehen, siehe 2 bis 4. Die Diffusorschicht 32 ist durch eine Schmelzklebefolie ausgebildet und hat eine Diffusität von mindestens 90 % und/oder eine Lichttransmission von höchstens 1 %.
  • Durch das Vorsehen der Diffusorschicht 32 kann die Lichtquelle 24 derart an der Scheibenkörperanordnung 13 bzw. der Fahrzeugscheibe 15 angeordnet sein, dass die Hauptabstrahlrichtung 30 insbesondere im Wesentlichen senkrecht oder senkrecht zu der Innenseite 23 ausgerichtet ist. Die Hauptabstrahlrichtung 30 erstreckt sich vorzugsweise senkrecht zu der Fahrzeuglängsrichtung x.
  • An einer der Innenseite 23 des Scheibeninnenkörpers 18 gegenüberliegenden Seite und/oder zwischen der Verbindungsschicht 20 und dem Scheibeninnenkörper 18 ist eine Lichtauskopplungsschicht 34, insbesondere mit mindestens einer Lichtauskopplungsstruktur, angeordnet. Vorliegend ist die Lichtauskopplungsschicht 34 auf den Scheibeninnenkörper 18 aufgedruckt. Alternativ kann die Lichtauskopplungsschicht 34 als Lichtauskopplungsstruktur auf der der Innenseite 23 des Scheibeninnenkörpers 18 gegenüberliegenden Außenseite aufliegen bzw. an dieser angeordnet sein, wobei die Lichtauskopplungsschicht 34 vorzugsweise in die Schmelzklebefolie 20 eingebettet bzw. von dieser umfasst ist.
  • Gemäß 3 umfasst die Scheibenkörperanordnung 13 ferner eine Lichtbrechungsschicht 36, die vorzugsweise zwischen dem Scheibenaußenkörper 16 und dem Scheibeninnenkörper 18, besonders bevorzugt zwischen zumindest einem Teil der Verbindungsschicht 20 und/oder der Diffusorschicht 32 und dem Scheibeninnenkörper 18 vorgesehen ist. Gemäß 3 ist die Lichtbrechungsschicht 36 bereichsweise sandwichartig zwischen zwei Verbindungsschichten 20 aufgenommen und bereichsweise sandwichartig zwischen einer der Verbindungsschichten 20 und der Diffusorschicht 32 aufgenommen. Die Verbindungsschicht 20, die mit dem Scheibenaußenkörper 16 verbunden ist, ist dabei durchgängig. Die Verbindungsschicht 20, die mit dem Scheibeninnenkörper 18 verbunden ist, ist dabei bereichsweise an diesem angeordnet und ist in dem Randbereich 33 der Scheibenkörperanordnung 13 durch die Diffusorschicht 32 ersetzt. Die Lichtbrechungsschicht 36 weist einen Brechungsindex von höchstens 1,45 auf.
  • Wie aus 5 hervorgeht, umfasst die Fahrzeugscheibe 15 ein optionales Lichtabschirmelement 38, das in einem Bereich der Lichtquelle 24 an der Innenseite 23 des Scheibeninnenkörpers 18 angeordnet ist. In 4 ist erkennbar, dass rechtseitig ein Streifen der Diffusorschicht 32 vorgesehen ist. Das Lichtabschirmelement 38 ist beispielsweise eine vollständig opake, beispielsweise schwarze Abschirmung gegen Streulicht und dient als Abdeckung. Die Lichtauskopplungsschicht 34 innerhalb der Fläche 23 ist vorliegend beispielsweise ein Weißdruck.
  • In den 2 bis 4 ist ein beispielhafter Lichtpfad 40 ausgehend von der mindestens einen Lichtquelle 24 dargestellt. Selbstverständlich verläuft eine Vielzahl von unterschiedlichen Lichtpfaden 40 innerhalb der Lichtleiterschicht 19.
  • In der 6 ist eine vierte Ausführungsform der Erfindung dargestellt. Diese Ausführungsform baut beispielhaft auf die Ausgestaltung gemäß 3 auf, kann jedoch auch bei einer anderen hier dargebrachten Ausgestaltung, ggf. in entsprechender Anpassung, verwendet werden. Gegenüberliegend der Diffusorschicht 32 ist an der Innenseite 23 des Scheibeninnenkörpers 18 bzw. der Lichtleiterschicht 19 im Bereich der Diffusorschicht 32 eine Reflektorschicht 42 angeordnet. Die Reflektorschicht 42 kann vorzugsweise als Klebeschicht, insbesondere als Klebeband ausgebildet sein. Die Reflektorschicht 42 ist lichtreflektierend und/oder lichtstreuend zum Scheibeninnenkörper 18 bzw. zur Lichtleiterschicht 19 ausgebildet Die Reflektorschicht 42 so angeordnet, dass sie Licht, welches aus dem Scheibeninnenkörper 18 bzw. aus der Lichtleiterschicht 19 herausreflektiert wird, zurück in den Scheibeninnenkörper 18 bzw. in die Lichtleiterschicht 19 reflektiert bzw. gestreut wird. Die Reflektorschicht 42 weist eine Aussparung 44 im Bereich der Lichtquelle oder eines gegebenenfalls vorhandenen Lichteinkoppelelements auf, so dass Licht von der Lichtquelle oder des Lichteinkoppelelements in den Scheibeninnenkörper 18 bzw. in die Lichtleiterschicht 19 eingekoppelt wird.
  • Die in der 7 gezeigte Ausführungsform baut grundsätzlich auf dem in 2 gezeigten Ausführungsbeispiel auf, wobei die Diffusorschicht 32 als insbesondere partiell begrenzte Druckschicht auf der Verbindungsschicht 20 bzw. der Schmelzklebeschicht aufgedruckt ist. Die Verbindungsschicht 20 erstreckt sich vorzugsweise mit gleichbleibender Dicke zwischen dem Scheibenaußenkörper 16 und dem Scheibeninnenkörper 18. Die Verbindungsschicht 20 grenzt also vorzugsweise in Abweichung zu 2 nicht an die Diffusorschicht 32 an, sondern ist durchgängig zwischen dem Scheibenaußenkörper 16 und dem Scheibeninnenkörper 18 angeordnet.
  • Bezugszeichenliste
    • 10
    Fahrzeugdach
    12
    Deckelelement
    13
    Scheibenkörperanordnung
    14
    Festdachelement
    15
    Fahrzeugscheibe
    16
    Scheibenaußenkörper
    18
    Scheibeninnenkörper
    19
    Lichtleiterschicht
    20
    Verbindungsschicht
    21
    Außenseite
    22
    Beleuchtungseinrichtung
    23
    Innenseite
    24
    Lichtquelle
    28
    Einkoppelelement
    30
    Hauptabstrahlrichtung
    32
    Diffusorschicht
    33
    Randbereich
    34
    Lichtauskopplungsschicht
    36
    Lichtbrechungsschicht
    38
    Lichtabschirmelement
    40
    Lichtpfad
    42
    Reflektorschicht
    44
    Aussparung
    x
    Fahrzeuglängsrichtung
    y
    Fahrzeugbreitenrichtung

Claims (19)

  1. Fahrzeugscheibe (15), umfassend eine Scheibenkörperanordnung (13) mit einer Lichtleiterschicht, mit einem Scheibenaußenkörper (16), der eine einer Fahrzeugumgebung zugewandte Außenseite (21) hat, und mit einem Scheibeninnenkörper (18), der eine einem Fahrzeuginnenraum zugewandte Innenseite (23) hat, und umfassend eine Lichtquelle (24), deren Licht in die Lichtleiterschicht (19) einkoppelbar ist, wobei der Scheibenaußenkörper (16) durch mindestens eine Verbindungsschicht (20) an den Scheibeninnenkörper (18) angebunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsschicht (20) und/oder die Scheibenkörperanordnung (13) zumindest bereichsweise eine Diffusorschicht (32) umfasst/umfassen.
  2. Fahrzeugscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Diffusorschicht (32) zumindest in einem Randbereich und/oder einem Kantenbereich der Fahrzeugscheibe (15) vorgesehen ist.
  3. Fahrzeugscheibe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Diffusorschicht (32) durch eine Schmelzklebefolie, eine Druckschicht und/oder eine strukturierte Folie ausgebildet ist.
  4. Fahrzeugscheibe nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Diffusorschicht (32) eine Diffusität und/oder Reflexivität von mindestens 90 % und/oder eine Lichttransmission im sichtbaren Spektrum von höchstens 1 % aufweist.
  5. Fahrzeugscheibe nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquelle (24) unmittelbar oder mittelbar an der Innenseite (23) des Scheibeninnenkörpers (18) angeordnet ist.
  6. Fahrzeugscheibe nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquelle (24), bezogen auf eine Hauptabstrahlrichtung (30) der Lichtquelle (24), derart an der Innenseite (23) des Scheibeninnenkörpers (18) angeordnet ist, dass durch die Lichtquelle (24) erzeugbares Licht im Wesentlichen senkrecht in die Lichtleiterschicht (19) einkoppelbar ist.
  7. Fahrzeugscheibe nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an einer der Innenseite (23) des Scheibeninnenkörpers (18) gegenüberliegenden Seite und/oder zwischen der Verbindungsschicht (20) und dem Scheibeninnenkörper (18) eine Lichtauskopplungsschicht (34), insbesondere mit mindestens einer Lichtauskopplungsstruktur, angeordnet ist.
  8. Fahrzeugscheibe nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Scheibenkörperanordnung (13) ferner eine Lichtbrechungsschicht (36) umfasst, die vorzugsweise zwischen dem Scheibenaußenkörper (16) und dem Scheibeninnenkörper (18), besonders bevorzugt zwischen zumindest einem Teil der Verbindungsschicht (20) und/oder der Diffusorschicht (32) und dem Scheibeninnenkörper (18), vorgesehen ist.
  9. Fahrzeugscheibe nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtbrechungsschicht (36) einen Brechungsindex von höchstens 1,45 aufweist.
  10. Fahrzeugscheibe nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fahrzeugscheibe ein Lichtabschirmelement (38) umfasst, das in einem Bereich der Lichtquelle (24) an der Innenseite (23) des Scheibeninnenkörpers (18) angeordnet ist.
  11. Fahrzeugscheibe nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an der Innenseite (23) der Scheibenkörperanordnung (13) ein Einkoppelelement (28) angeordnet ist, das von der Lichtquelle (24) abgegebenes Licht in die Lichtleiterschicht (19) einkoppelt.
  12. Fahrzeugscheibe nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Einkoppelelement (28) ein für das Licht der Lichtquelle (24) transparenter Materialkörper ist, der leistenartig ausgebildet ist und/oder einen keilförmigen oder trapezförmigen Querschnitt hat.
  13. Fahrzeugscheibe nach einem der Ansprüche 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Einkoppelelement (28) über eine Klebeschicht an der Scheibenkörperanordnung (13) befestigt ist.
  14. Fahrzeugscheibe nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Lichtquelle (24) an einer Seitenfläche des Einkoppelelements (28) angeordnet ist.
  15. Fahrzeugscheibe nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Lichtquelle (24) eine LED-Leiste (62) ist.
  16. Fahrzeugschiebe nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fahrzeugscheibe (15) in einem Bereich der Lichtquelle (24) einen Reflektor umfasst, der lichtreflektierend zu der Lichtquelle (24) ausgerichtet und dazu eingerichtet ist, Licht in die Lichtleiterschicht (19) zu reflektieren.
  17. Fahrzeugschiebe nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fahrzeugscheibe (15) in einem Bereich der Lichtquelle (24) und/oder in einem Bereich des Einkoppelelements (28) an der dem Innenraum zugeordneten Oberfläche der Lichtleiterschicht (19) an der Innenseite (23) des Scheibeninnenkörpers (18) zumindest bereichsweise eine Reflektorschicht (42) umfasst, die vorzugsweise lichtreflektierend zu einem von der Diffusorschicht (32) reflektierten und/oder gestreuten Licht ausgerichtet ist und besonders bevorzugt dazu eingerichtet ist, Licht in die Lichtleiterschicht (19) zu reflektieren.
  18. Fahrzeugscheibe nach einem der vorstehenden Ansprüche, umfassend ein optisches Element, das zwischen der Lichtquelle (24) und der Lichtleiterschicht (19) angeordnet ist, wobei das optische Element eine lichtbrechende Struktur aufweist, die dazu eingerichtet ist, ein von der Lichtquelle (24) emittiertes und in die Lichtleiterschicht (19) eingekoppeltes Licht in einen von dem Kantenbereich der Lichtleiterschicht (19) abgewandten, insbesondere zentralen Bereich der Lichtleiterschicht (19) auszurichten.
  19. Fahrzeugdach (10), umfassend mindestens eine Fahrzeugscheibe (15) nach einem der vorstehenden Ansprüche.
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