DE112017000694T5

DE112017000694T5 - Beleuchtungsvorrichtung

Info

Publication number: DE112017000694T5
Application number: DE112017000694.5T
Authority: DE
Inventors: Cora Moffat; Christopher Brown
Original assignee: Jaguar Land Rover Ltd
Current assignee: Jaguar Land Rover Ltd
Priority date: 2016-02-08
Filing date: 2017-02-02
Publication date: 2018-11-22
Also published as: GB201602238D0; WO2017137297A1; GB2547413A; GB2547413B

Abstract

Es wird eine Beleuchtungsvorrichtung 26 für eine Fahrzeugkabine 10 beschrieben. Die Vorrichtung 26 umfasst wenigstens eine Lichtquelle 56, eine Mischlinse 28 und eine Streuscheibe 30. Die Lichtquellen 56 sind konfiguriert, Licht an die Mischlinse 28 zu übertragen. Die Mischlinse 28 ist konfiguriert, Licht von der wenigstens einen Lichtquelle 56 zu empfangen und Mischlicht an die Streuscheibe 30 zu übertragen. Die Streuscheibe 30 ist konfiguriert, Mischlicht von der Mischlinse 30 zu empfangen und Streulicht in die Fahrzeugkabine 10 zu übertragen.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf eine Beleuchtungsvorrichtung für eine Fahrzeugkabine und insbesondere, jedoch nicht ausschließlich, auf eine Vorrichtung zum Bereitstellen von Umgebungslicht an die obere Kabinenumgebung. Erfindungsgemäße Aspekte beziehen sich auf eine Vorrichtung, auf eine Fahrzeuginnenverkleidungskomponente und auf ein Fahrzeug.
STAND DER TECHNIK
Ein Fahrzeug, wie etwa ein Pkw, enthält einen Strukturrahmen, der eine Karosserie, ein Dach und eine Anzahl an sich zwischen der Karosserie und dem Dach erstreckenden Säulen umfasst, die die Fenster des Fahrzeugs umrahmen. Entlang jeder Seite des Fahrzeugs, von der Front des Fahrzeugs zum Heck, werden die Säulen entsprechend in alphabetischer Reihenfolge bezeichnet, beginnend von den A-Säulen, die sich zwischen der Windschutzscheibe und den Vordertüren des Fahrzeugs befinden.
Die Innenoberflächen des Strukturrahmens des Fahrzeugs werden von den Innenverkleidungskomponenten bedeckt. Beispielsweise sind die Säulenverkleidungskomponenten an den Säulen angebracht, um Abschnitte der Wände einer Kabine zu definieren, und eine Dachinnenverkleidungskomponente ist am Dach des Fahrzeugs angebracht, um die Decke der Kabine zu definieren. Das Fahrzeug enthält zusätzlich eine Anzahl weiterer Verkleidungskomponenten, beispielsweise Tür- und Kofferraumverkleidungskomponenten. Es ist bekannt, dass die Verkleidungskomponenten durch einen Formvorgang gefertigt werden, in diesem Falle sind sie üblicherweise als „Verkleidungsformteile“ bekannt.
Für den Komfort der Benutzer des Fahrzeugs und das Ambiente des Fahrzeuginneren ist es wünschenswert, dass die Kabine angemessen beleuchtet ist. Aus diesem Grund enthalten moderne Fahrzeuginnenräume häufig Beleuchtungsvorrichtungen, die Umgebungslicht in der gesamten Fahrzeugkabine bereitstellen. Insbesondere ist es bekannt, die obere Kabinenumgebung unter Verwendung von Deckenflutern, die auf den Säulenverkleidungsformteilen montiert sind, zu beleuchten. Jedoch sind derartige Vorrichtungen unansehnlich, insbesondere wenn sie nicht beleuchtet sind, und können Schatten in der Fahrzeugkabine bilden. Dementsprechend besteht ein Bedarf nach verbesserten Beleuchtungsvorrichtungen zum Beleuchten der oberen Kabinenumgebungen von Fahrzeugen.
Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Beleuchtungsvorrichtung für eine Fahrzeugkabine unter Berücksichtigung dieser Probleme bereitzustellen.
KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Gemäß einem erfindungsgemäßen Aspekt wird eine Beleuchtungsvorrichtung für eine Fahrzeugkabine bereitgestellt. Die Vorrichtung umfasst: wenigstens eine Lichtquelle; eine Mischlinse; und eine Streuscheibe. Die wenigstens eine Lichtquelle ist konfiguriert, Licht an die Mischlinse zu übertragen; die Mischlinse ist konfiguriert, Licht von der wenigstens einen Lichtquelle zu empfangen und Mischlicht an die Streuscheibe zu übertragen; und die Streuscheibe ist konfiguriert, Mischlicht von der Mischlinse zu empfangen und Streulicht in die Fahrzeugkabine zu übertragen.
Es sollte an dieser Stelle darauf hingewiesen werden, dass Bezugnahmen auf eine „Fahrzeugkabine“ jeglichen abgeschlossenen Raum im Inneren des Fahrzeugs enthalten sollen, nicht nur die Insassenkapsel des Fahrzeugs. Beispielsweise eignet sich die Beleuchtungsvorrichtung für einen Ladeflächenbereich eines Fahrzeugs, wie etwa einen Kofferraum.
Dieser erfindungsgemäße Aspekt stellt eine Beleuchtungsvorrichtung bereit, die durch die Lichtquellen emittiertes Licht verarbeitet und schließlich von einer Lichtausgangsoberfläche der Streuscheibe auf eine Weise überträgt, dass die Beleuchtungsvorrichtung in der Lage ist, die obere Umgebung einer Fahrzeugkabine zu beleuchten, während einige der mit dem Stand der Technik verbundenen Nachteile beseitigt werden. Die bereitgestellte Beleuchtungswirkung ist ästhetisch ansprechend.
Die Beleuchtungsvorrichtung kann zwei Lichtquellen umfassen, die sich an entgegengesetzten Enden der Mischlinse befinden.
Die Lichtquelle(n) kann/können wenigstens eine Leuchtdiode enthalten.
Ein Stromversorgungssystemverbinder kann installiert sein, um elektrische Energie an die Lichtquelle(n) von einer elektrischen Energiequelle des Fahrzeugs bereitzustellen. Eine Steuereinheit kann bereitgestellt werden, um die Lichtquelle(n) zu steuern. Beispielsweise kann es die Steuereinheit einem Fahrzeugbenutzer ermöglichen, die Lichtquelle(n) selektiv ein- oder auszuschalten. In anderen Ausführungsformen kann die Steuereinheit mit anderen Fahrzeugsystem verbunden sein, um die Beleuchtungsquelle(n) zu steuern. Beispielsweise kann die Steuereinheit konfiguriert sein, um die Lichtquelle(n) einzuschalten, wenn eine Tür des Fahrzeugs geöffnet wird.
Die Mischlinse kann die Richtung des durch die Lichtquelle(n) emittierten Lichts verändern, weg von den optischen Achsen, die durch die Lichtquelle(n) definiert werden, um Licht zur Streuscheibe hin zu lenken. In einigen Ausführungsformen der Beleuchtungsvorrichtung steht eine optische Achse von der Mischlinse zur Streuscheibe im Wesentlichen senkrecht zu einer optischen Achse von einer Lichtquelle zur Mischlinse.
Die Mischlinse kann konfiguriert sein, um das durch die Lichtquelle(n) emittierte Licht zu vergleichmäßigen und einen gleichmäßigen Lichtstrahl an die Streuscheibe zu übertragen. In einigen Ausführungsformen der Beleuchtungsvorrichtung wird Licht von der Mischlinse im Wesentlichen gleichmäßig über eine Lichtausgangsoberfläche der Mischlinse emittiert. Das von der Streuscheibe empfangene Licht ist daher gleichmäßig.
Licht kann von der Streuscheibe im Wesentlichen gleichmäßig entlang der Länge einer Lichtausgangsoberfläche der Streuscheibe emittiert werden. Somit ist das durch die Streuscheibe übertragene Licht vorteilhafterweise gleichmäßig entlang der Länge der Beleuchtungsvorrichtung.
Über die Breite der Lichtausgangsoberfläche der Streuscheibe hinweg kann Licht über einen Bereich von Winkeln emittiert werden. Dadurch kann die Beleuchtungsvorrichtung, Licht über einen verhältnismäßig großen räumlichen Bereich übertragen.
Die Beleuchtungsvorrichtung kann ein Abdeckelement zum Verhindern, dass Nebenlicht von der Beleuchtungsvorrichtung emittiert wird, umfassen. „Nebenlicht“ enthält Licht von der/den Lichtquelle(n), das nicht in die Mischlinse eingeführt wird, und ferner Licht, das durch die Mischlinse übertragen wird, das nicht von der Streuscheibe empfangen wird, insbesondere Licht, das durch die Streuscheibe von Flächen, mit Ausnahme der Lichtausgangsfläche, übertragen wird. Das Abdeckelement verhindert, dass Nebenlicht von der Beleuchtungsvorrichtung austritt und von der Beleuchtungsvorrichtung in unregelmäßigen und ungewünschten Richtungen emittiert wird.
In derartigen Ausführungsformen kann das Abdeckelement eine innere reflektierende Oberfläche zum Zurückwerfen von Nebenlicht aufweisen, um einen Anteil an Licht, das an die Streuscheibe übertragen wird, zu maximieren. Die reflektierende Oberfläche lenkt Nebenlicht zurück zur Mischlinse, um den Anteil von durch die Lichtquelle(n) emittiertem Licht, das von der Mischlinse gesammelt wird und an die Streuscheibe übertragen wird, zu maximieren. Schlussendlich maximiert dies das Licht, das durch die Streuscheibe übertragen wird.
Die Oberfläche der Mischlinse, die einer Lichtausgangsoberfläche der Mischlinse gegenüberliegt, kann optische Merkmale enthalten, die konfiguriert sind, die Richtung des Lichts, das sich durch die Linse bewegt, zu optimieren. Die optischen Merkmale können Licht zur Ausgangsfläche der Mischlinse hin lenken, sodass Licht als ein gleichmäßiger Strahl durch die Streuscheibe durchtritt.
Beleuchtungsvorrichtungen gemäß diesem erfindungsgemäßen Aspekt können entsprechend konfiguriert sein, um strengen geometrischen Anforderungen zu entsprechen, die durch die Konfiguration der Fahrzeugkabine notwendig gemacht werden. Beispielsweise kann die Beleuchtungsvorrichtung zum Einbauen an der Schnittstelle zwischen zwei Fahrzeuginnenverkleidungskomponenten konfiguriert sein.
Gemäß einem weiteren erfindungsgemäßen Aspekt ist eine Innenverkleidungskomponente für ein Fahrzeug bereitgestellt, die die Beleuchtungsvorrichtung des vorhergehenden Aspekts beinhaltet.
Die Beleuchtungsvorrichtung ist optional an der Rückfläche der Verkleidungskomponente montiert, wobei die Verkleidungskomponente eine Öffnung definiert, durch die Licht übertragen wird. Wie ausführlicher beschrieben werden wird, ist die Beleuchtungsvorrichtung somit in der Verkleidungskomponente eingebettet; das heißt, dass die Beleuchtungsvorrichtung in die Gestaltung des Fahrzeuginneren integriert ist und versteckt ist, wenn sie nicht beleuchtet ist. Somit beeinträchtigen Beleuchtungsvorrichtungen gemäß diesen erfindungsgemäßen Ausführungsformen das Erscheinungsbild des Fahrzeugkabineninneren nicht. Die Beleuchtungsvorrichtung kann beim Fertigen des Fahrzeugs an die Verkleidungskomponente vormontiert werden. Falls die Verkleidungskomponente ein Verkleidungsformteil ist, kann das Abdeckelement der Beleuchtungsvorrichtung als Teil des Verkleidungsformfertigungsvorgangs geformt werden.
Die Streuscheibe kann von der Öffnung aufgenommen werden und in solchen Fällen kann die Lichtausgangsoberfläche der Streuscheibe bündig mit der Innenoberfläche der Verkleidungskomponente sein. Somit bewirkt die Verkleidungskomponente nicht, dass die Beleuchtungsvorrichtung Schatten in der Fahrzeugkabine wirft.
Gemäß einem weiteren erfindungsgemäßen Aspekt ist ein Fahrzeug bereitgestellt, das wenigstens eine Beleuchtungsvorrichtung oder eine Verkleidungskomponente gemäß einem zuvor beschriebenen erfindungsgemäßen Aspekt umfasst.
Die Beleuchtungsvorrichtung ist optional an der Schnittstelle zwischen zwei Innenverkleidungskomponenten bereitgestellt. Beispielsweise kann die Beleuchtungsvorrichtung an der Schnittstelle zwischen einem Säulenverkleidungsformteil und der Dachinnenverkleidungskomponente bereitgestellt sein. In anderen Ausführungsformen kann die Beleuchtungsvorrichtung an einer geeigneten Schnittstelle zwischen Verkleidungskomponenten bereitgestellt sein.
Eine der beiden Verkleidungskomponenten kann in die Fahrzeugkabine vorragen, um die Beleuchtungsvorrichtung aufzunehmen. Beispielsweise kann ein Säulenverkleidungsformteil in die Fahrzeugkabine vorragen, um die Beleuchtungsvorrichtung aufzunehmen.
Das Fahrzeug kann mehrere Beleuchtungsvorrichtungen gemäß dem ersten Aspekt umfassen, um die obere Kabinenumgebung auf geeignete Weise zu beleuchten. Beispielsweise können entsprechende Säulen auf der linken und der rechten Seite des Fahrzeugs jeweils eine Beleuchtungsvorrichtung enthalten.
In einigen Ausführungsformen kann jede Seite des Fahrzeugs vier Säulen umfassen; jedoch werden dem Fachmann andere Fahrzeugstrukturrahmenkonfigurationen bekannt sein, die soweit angemessen mehr oder weniger Säulen aufweisen, auf die die erfindungsgemäßen Ausführungsformen gleichermaßen anwendbar sind.
Innerhalb des Umfangs dieser Anmeldung wird ausdrücklich beabsichtigt, dass die verschiedenen Aspekte, Ausführungsformen, Beispiele und Alternativen, die in den vorhergehenden Absätzen, in den Ansprüchen und/oder in der folgenden Beschreibung und den Zeichnungen dargestellt werden, und insbesondere deren individuelle Merkmale, unabhängig voneinander oder in einer beliebigen Kombination berücksichtigt werden können. Dies bedeutet, dass alle Ausführungsformen und/oder Merkmale einer beliebigen Ausführungsform auf beliebige Weise und/oder in beliebiger Kombination kombiniert werden können, sofern diese Merkmale nicht inkompatibel sind. Der Anmelder behält sich das Recht vor, jeden beliebigen ursprünglich eingereichten Anspruch zu ändern oder jeden neuen Anspruch entsprechend einzureichen, einschließlich des Rechts, jeden beliebigen ursprünglich eingereichten Anspruch zu verändern, um von einem beliebigen Merkmal eines beliebigen anderen Anspruchs abzuhängen und/oder dieses zu integrieren, obwohl es auf diese Art und Weise zuvor nicht beansprucht wurde.
Figurenliste
Eine oder mehrere erfindungsgemäße Ausführungsformen werden nun ausschließlich beispielhaft unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben, hierbei zeigen:

1 eine perspektivische Ansicht eines Teils eines Fahrzeugkabineninneren, der mehrere Beleuchtungsvorrichtungen gemäß einer erfindungsgemäßen Ausführungsform enthält;
2 eine Querschnittsansicht einer der Beleuchtungsvorrichtungen in situ; und
3 einen senkrechten Querschnitt der Beleuchtungsvorrichtung aus 2 isoliert.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Bezogen zunächst auf 1 ist ein Abschnitt des Innenraums der Kabine 10 eines Fahrzeugs 12 dargestellt. Die B-Säulen 14 des Fahrzeugs 12 sind dargestellt, eine auf jeder Seite der Kabine 10, gerade vor dem Rücksitz 16 befindlich. Die C-Säulen 18 befinden sich hinter dem Rücksitz 16, eine auf jeder Seite der Kabine 10. Die A-Säulen sind in 1 nicht sichtbar. Um der oberen Kabinenumgebung ein Umgebungslicht bereitzustellen, werden die B-Säulen 14 und die C-Säulen 18 jeweils mit einer Beleuchtungsvorrichtung gemäß einer erfindungsgemäßen Ausführungsform versehen.
Wie zuvor zum Stand der Technik beschrieben, ist der Innenraum der Fahrzeugkabine 10 mit einer Anzahl von Verkleidungskomponenten versehen, die an die Innenoberfläche des Strukturrahmens des Fahrzeugs 12 montiert sind. Jede Beleuchtungsvorrichtung ist an der Schnittstelle zwischen einem entsprechenden Säulenverkleidungsformteil 20 und der Dachinnenverkleidungskomponente 22 eingebaut und lenkt Licht nach oben auf die Dachinnenverkleidungskomponente 22, wodurch die obere Kabinenumgebung beleuchtet wird.
Nachdem die allgemeine Position der Beleuchtungsvorrichtungen in der Fahrzeugkabine 10 beschrieben wurde, wird nun die Konfiguration der Beleuchtungsvorrichtungen ausführlicher mit Bezug auf 2 beschrieben, die eine Querschnittsansicht des Bereichs darstellt, der im Allgemeinen durch den gestrichelten Kreis 24 in 1 angegeben ist. Insbesondere stellt 2 die Schnittstelle zwischen dem B-Säulenverkleidungsformteil 20 und der Dachinnenverkleidungskomponente 22 auf der rechten Seite (wie in 1 dargestellt) des Fahrzeugs 12, einschließlich einer Beleuchtungsvorrichtung 26, dar. In der folgenden Beschreibung wird auf eine der Beleuchtungsvorrichtungen Bezug genommen; es sollte jedoch darauf hingewiesen werden, dass die Beschreibung gleichermaßen für die anderen Beleuchtungsvorrichtungen mutatis mutandis gilt.
In 2 können Komponenten der Beleuchtungsvorrichtung 26, insbesondere eine Mischlinse 28, eine Streuscheibe 30 und ein Abdeckelement 32, zurückgesetzt in einer Wand der Fahrzeugkabine 10, im Querschnitt gesehen werden.
An dieser Stelle sollte darauf hingewiesen werden, dass die begleitenden Figuren schematische Darstellungen sind, um Merkmale der Erfindung zu veranschaulichen, und keine realistischen Darstellungen sein sollen oder den Maßstab oder verhältnismäßige Anteile der verschiedenen Komponenten wiedergeben sollen. Der Fachmannerkennt, dass die Darstellungen der Klarheit halber und zum Verhindern, dass unnötige Details den Grundsatz der Erfindung unklar machen, vereinfacht wurden. In der Praxis würde das Fahrzeug 12 natürlich viele weitere Komponenten enthalten und, da diese zusätzlichen herkömmlichen Komponenten in einer praktischen Implementierung von erfindungsgemäßen Ausführungsformen vorlägen, wird ihr Vorhandensein angedeutet.
Dem Fachmann ist bewusst, dass der übliche Aufbau von Verkleidungskomponenten wie in 2 dargestellt ist. Im Allgemeinen umfassen die Verkleidungskomponenten 20, 22 eine einheitliche Struktur mit einer Vorderfläche 20a, 22a und einer Rückfläche 2ob, 22b. Die Vorderfläche 20a, 22a bildet die sichtbare Oberfläche der Verkleidungskomponente 20, 22, d. h. auf der Fahrzeugkabinenseite, und eine dekorative Abdeckung ist üblicherweise auf dieser Fläche angebracht. Auf der gegenüberliegenden Seite der Verkleidungskomponente 20, 22 ist die Rückfläche 20b, 22b dem Strukturrahmen 34 des Fahrzeugs 12 zugewandt.
Der obere Abschnitt des B-Säulenverkleidungsformteils 20 ist in 2 dargestellt. Wie zu sehen ist, stellt die Vorderfläche 20a des Säulenverkleidungsformteils 20 ein konvexes Profil zur Fahrzeugkabine 10 im Querschnitt dar. Insbesondere ist das Profil des Säulenverkleidungsformteils 20 derart ausgebildet, dass der Querschnitt des oberen Abschnitts des Säulenverkleidungsformteils 20 einen im Allgemeinen vertikalen Wandbereich 36 und einen senkrechten Schwellenbereich 38 umfasst, die über einen gebogenen Absatz 40 verbunden sind und im Wesentlichen eine umgekehrte L-Form ausbilden.
Der Querschnitt der Dachinnenverkleidungskomponente 22 enthält einen flachen Fluchtungsbereich 42, der an dem Schwellenbereich 38 des Säulenverkleidungsformteils 20 anstößt, und einen Deckenbereich 44, der ein konkaves Profil zur Fahrzeugkabine 10 darstellt. Der Deckenbereich 44 und der Fluchtungsbereich 42 sind durch einen gebogenen Abschnitt 46 verbunden.
Der Säulenverkleidungsformteil 20 ist bezogen auf die Dachinnenverkleidungskomponente 22 derart versetzt, dass der Säulenverkleidungsformteil 20 weiter in die Fahrzeugkabine 10 vorragt als die Dachinnenverkleidungskomponente 22. Somit ist ein Abschnitt der Vorderfläche 20a des Schwellenbereichs 38 des Säulenverkleidungsformteils 20 freigelegt.
Der freigelegte Abschnitt des Schwellenbereichs 38 enthält eine Öffnung 48, die die Streuscheibe 30 der Beleuchtungsvorrichtung 26 aufnimmt. Die Lichtausgangsoberfläche 30b der Streuscheibe 30 ist auf gleicher Höhe (oder bündig) mit der Vorderfläche 20a des Schwellenbereichs 38 des Säulenverkleidungsformteils 20.
Die Mischlinse 28 befindet sich unter der Streuscheibe 30, hinter der Rückfläche 20b des Säulenverkleidungsformteils 20. Die Lichtquellen, in 2 nicht dargestellt, befinden sich an beiden Enden der Mischlinse 28.
Die Linsen 26, 28 und Lichtquellen sind teilweise von einem Abdeckelement 32 umgeben, das im Querschnitt im Allgemeinen L-förmig ist und zwei senkrechte gerade Abschnitte umfasst. Jeder senkrechte gerade Abschnitt des Abdeckelements endet in einem Flanschabschnitt 52, der an der Rückfläche 20b des Säulenverkleidungsformteils 20 anstößt. Somit ist ein abgeschlossener Bereich 54 zwischen der Innenoberfläche 32a des Abdeckelements 32 und der Rückfläche 20b des Säulenverkleidungsformteils 20 definiert. Die Anordnung des Abdeckelements 32 verhindert, dass Nebenlicht aus der Beleuchtungsvorrichtung 26 austritt.
Die Innenoberfläche 32a des Abdeckelements 32 ist reflektierend. In einigen Ausführungsformen kann das Abdeckelement 32 eine reflektierende Beschichtung auf seiner Innenoberfläche 32a aufweisen. In anderen Ausführungsformen kann das Abdeckelement 32 aus einem Material geformt sein, dass einen inhärenten hohen Grad an Reflexionsvermögen aufweist. Somit verhindert das Abdeckelement 32 nicht nur, dass Nebenlicht aus der Beleuchtungsvorrichtung 26 austritt, sondern wirft ferner Nebenlicht zur Mischlinse 28 zurück, um das Licht von den Lichtquellen, das von der Mischlinse 28 gesammelt wird und von der Streuscheibe 30 empfangen wird, zu maximieren. Schlussendlich dient dies dazu, das Licht, das durch die Streuscheibe 30 in die Fahrzeugkabine 10 übertragen wird, zu maximieren.
Die Konfiguration der Beleuchtungsvorrichtung 26 wird nun mit Bezug auf 3 ausführlicher beschrieben, die einen Querschnitt der Beleuchtungsvorrichtung 26 isoliert darstellt. 3 stellt einen Querschnitt dar, der entlang der Länge der Vorrichtung 26, senkrecht zum Querschnitt aus 2, genommen wurde. Dementsprechend verläuft die Breite der Vorrichtung 26 in 3 in die und aus der Ebene der Seite.
Wie in 3 dargestellt, umfasst die Beleuchtungsvorrichtung 26 zwei Lichtquellen 56. In anderen Ausführungsformen kann die Beleuchtungsvorrichtung 26 soweit angemessen eine beliebige Anzahl von Lichtquellen umfassen, beispielsweise abhängig von der Länge der Beleuchtungsvorrichtung. In diesem Beispiel enthalten die Lichtquellen 56 jeweils ein Leuchtdiodenarray 58. Die individuellen Leuchtdioden in den Leuchtdiodenarrays 58 können abhängig von der gewünschten optischen Wirkung jede angemessene Farbe sein. Beispielsweise können die Leuchtdiodenarrays 58 blaue Leuchtdioden umfassen. Alternativ dazu können die Arrays 58 eine Anzahl von verschiedenfarbigen Leuchtdioden umfassen, was es ermöglicht, dass die Vorrichtung 26 konfiguriert sein kann, Licht mit einer bestimmten gewünschten Lichtfarbe zu übertragen. In manchen Ausführungsformen können die verschiedenfarbigen Leuchtdioden einzeln und selektiv gesteuert werden, sodass die Beleuchtungsvorrichtung 26 konfiguriert sein kann, verschiedenfarbiges Licht abhängig von einem oder mehreren Fahrzeugparametern zu übertragen. Beispielsweise kann die Farbe des übertragenen Lichts anders sein, wenn der Fahrzeugmotor läuft, im Vergleich dazu, wenn er nicht läuft. Alternativ dazu oder zusätzlich kann die Beleuchtungsvorrichtung 26 derart konfiguriert sein, dass ein Benutzer des Fahrzeugs 10 eine gewünschte Farbe des übertragenen Lichts auswählen kann.
Im Allgemeinen wird Licht von jedem der Leuchtdiodenarrays 58 in ein entsprechendes Ende der Mischlinse 28 eingeführt. Licht tritt über die Lichteinfallsoberflächen 28a der Mischlinse 28 in die Enden der Mischlinse 28 ein. Die Luftspalte zwischen den Lichtquellen 56 und den verbundenen Lichteinfallsoberflächen 28a der Mischlinse 28 sollten so klein wie möglich sein, um den Anteil des von den Leuchtdiodenarrays 58 emittierten Lichts, das von der Mischlinse 28 gesammelt wird, zu maximieren. In diesem Beispiel sind die Luftspalten etwa 5 mm groß. In anderen Ausführungsformen gibt es möglicherweise keinen Spalt zwischen den Lichtquellen 56 und den Lichteinfallsoberflächen 28a der Mischlinse 28.
Die Mischlinse 28 weist mehrere Funktionen auf. Sie sammelt Licht von den Leuchtdiodenarrays 58, verändert die Richtung des von den Leuchtdiodenarrays 58 emittierten Lichts derart, dass Licht von einer Lichtausgangsoberfläche 28b senkrecht zu den Lichteinfallsoberflächen 28a emittiert wird, und vergleichmäßigt das von den Leuchtdiodenarrays 58 emittierte Licht derart, dass es im Wesentlichen gleichmäßig von der Lichtausgangsoberfläche 28b der Mischlinse 28 hinweg emittiert wird.
Licht von den Leuchtdiodenarrays 58 tritt über die Lichteinfallsoberflächen 28a an einander gegenüberliegenden Enden der Mischlinse 28 in die Mischlinse 28 ein. Dieses Licht wird im Inneren der Linse 28 zurückgeworfen. Die untere Oberfläche der Mischlinse 28, die der Lichtausgangsoberfläche 28b gegenüberliegt, umfasst eine Anzahl von optischen Merkmalen in der Form von kleinen Vorsprüngen (von denen einer in 3 mit der Bezugsnummer 60 markiert ist). Die optischen Merkmale leiten das Licht in der Mischlinse 28 derart um, dass Licht aus der Mischlinse 28 lotrecht zur Lichtausgangsoberfläche 28b austritt. Als Alternative zu den kleinen Vorsprüngen können ferner weitere optische Merkmale verwendet werden, einschließlich winkelige Oberflächen oder Prismen. Materialien, wie etwa transparente Polymerharze, die mit Glasmikrokugeln gefüllt sind, können ebenso verwendet werden, um das Licht in der Linse 28 umzuleiten.
Die Streuscheibe 30 empfängt Mischlicht von der Mischlinse 28 über eine Lichteinfallsoberfläche 30a. Der Luftspalt zwischen der Mischlinse 28 und der Streuscheibe 30 sollte ferner so klein wie möglich sein, um den Anteil des von der Mischlinse 28 übertragenen Lichts, das von der Streuscheibe 30 empfangen wird, zu maximieren.
Die Lichteinfallsoberfläche 30a weist eine darauf aufgebrachte Oberflächenstruktur auf, die bedeutet, dass Licht, das über die Lichtausgangsoberfläche 30b aus der Streuscheibe 30 austritt, in die Fahrzeugkabine 12 gestreut wird. Beispielsweise könnte die Oberflächenstruktur Tenibac „BK-1711“ auf der Lichteinfallsoberfläche 30a der Streuscheibe 30 aufgebracht sein.
Wie in 2 am besten veranschaulicht, ist die Lichteinfallsoberfläche 30a der Streuscheibe 30 bezogen auf die Lichtausgangsoberfläche 30b geneigt. Die Winkelbeziehung zwischen der Lichteinfallsoberfläche 30a und der Lichtausgangsoberfläche 30b der Streuscheibe 30 definiert wenigstens teilweise die Winkelablenkung des von der Streuscheibe 30 emittierten Lichts im Vergleich zu dem von der Streuscheibe 30 empfangenen Licht. Die Winkelbeziehung kann ausgewählt sein, um Licht von der Lichtausgangsoberfläche 30b der Streuscheibe zu leiten, um den gewünschten Bereich der Fahrzeugkabine 10 zu beleuchten. Der Fachmann erkennt, dass die genaue Konfiguration der Streuscheibe 30 und insbesondere der Lichteinfalls- und -ausgangsoberflächen 30a, 30b der Linse 30 von der spezifischen Anwendung der Beleuchtungsvorrichtung 26 abhängen kann und beispielsweise nichtparallele flache Oberflächen (wie veranschaulicht) und/oder eine oder mehrere konturierte Oberflächen (nicht veranschaulicht) enthalten kann, um das Licht in eine bestimmte Richtung zu bündeln und zu streuen.
In diesem Beispiel sind beide Linsen 28, 30 aus Poly(methylmethacrylat) (PMMA) mit einem Brechungsindex von etwa 1,49 und einem Lichtdurchlassgrad von etwa 0,92 hergestellt. In anderen Ausführungsformen können die Linsen aus einem geeigneten Material hergestellt sein und der Fachmann erkennt, dass die genaue Konfiguration der Linsen 28, 30 jegliche auf die Lichteinfallsoberfläche 30a der Streuscheibe 30 aufgebrachte Oberflächenstruktur von dem Material abhängt, aus dem sie hergestellt ist.
In 3 ist Licht veranschaulicht, das normal und gleichmäßig von der Lichtausgangsoberfläche 30b der Streuscheibe 30 emittiert wird. Tatsächlich wird Licht jedoch über einen Bereich von Winkeln über die Breite der Lichtausgangsoberfläche 30b der Streuscheibe 30 emittiert. Dementsprechend wird ein Bereich der Dachinnenverkleidungskomponente 22 von der Beleuchtungsvorrichtung 26 beleuchtet.
Es können viele Modifikationen an den obigen Beispielen vorgenommen werden, ohne von dem Rahmen der vorliegenden Erfindung nach den begleitenden Patentansprüchen abzuweichen.

Claims

Beleuchtungsvorrichtung für eine Fahrzeugkabine, wobei die Vorrichtung Folgendes umfasst: wenigstens eine Lichtquelle; eine Mischlinse; und eine Streuscheibe, wobei: die wenigstens eine Lichtquelle konfiguriert ist, Licht an die Mischlinse zu übertragen; die Mischlinse konfiguriert ist, Licht von der wenigstens einen Lichtquelle zu empfangen und Mischlicht an die Streuscheibe zu übertragen; die Streuscheibe konfiguriert ist, Mischlicht von der Mischlinse zu empfangen und Streulicht in die Fahrzeugkabine zu übertragen; und wobei eine optische Achse von der Mischlinse zur Streuscheibe im Wesentlichen senkrecht zu einer optischen Achse von einer Lichtquelle zur Mischlinse steht.
Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Vorrichtung zwei Lichtquellen umfasst, die sich an einander gegenüberliegenden Enden der Mischlinse befinden.
Beleuchtungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei Licht von der Mischlinse im Wesentlichen gleichmäßig über eine Lichtausgangsoberfläche der Mischlinse emittiert wird.
Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 3, wobei Licht von der Streuscheibe im Wesentlichen gleichmäßig entlang der Länge einer Lichtausgangsoberfläche der Streuscheibe emittiert wird.
Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 4, wobei Licht über die Breite der Lichtausgangsoberfläche der Streuscheibe hinweg über einen Bereich von Winkeln emittiert wird.
Beleuchtungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Vorrichtung ferner ein Abdeckelement zum Verhindern, dass Nebenlicht von der Beleuchtungsvorrichtung emittiert wird, umfasst.
Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 6, wobei das Abdeckelement eine innere reflektierende Oberfläche zum Zurückwerfen von Nebenlicht aufweist, um einen Anteil an Licht, das an die Streuscheibe übertragen wird, zu maximieren.
Beleuchtungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Oberfläche der Mischlinse, die einer Lichtausgangsoberfläche der Mischlinse gegenüberliegt, optische Eigenschaften enthält, die konfiguriert sind, das Licht in der Mischlinse derart umzuleiten, dass Licht normal von der Lichtausgangsoberfläche emittiert wird.
Beleuchtungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Beleuchtungsvorrichtung zum Einbauen an der Schnittstelle zwischen zwei Fahrzeuginnenverkleidungskomponenten konfiguriert ist.
Innenverkleidungskomponente für ein Fahrzeug, die die Beleuchtungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche beinhaltet.
Verkleidungskomponente nach Anspruch 10, wobei die Beleuchtungsvorrichtung an der Rückfläche der Verkleidungskomponente montiert ist und die Verkleidungskomponente eine Öffnung definiert, durch die Licht übertragen wird.
Verkleidungskomponente nach Anspruch 11, wobei die Streuscheibe von der Öffnung aufgenommen wird.
Verkleidungskomponente nach Anspruch 12, wobei die Lichtausgangsoberfläche der Streuscheibe bündig mit der Vorderfläche der Verkleidungskomponente ist.
Fahrzeug, das die Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9 oder die Innenverkleidungskomponente nach einem der Ansprüche 10 bis 13 umfasst.
Fahrzeug nach Anspruch 14, wobei die Beleuchtungsvorrichtung an der Schnittstelle zwischen zwei Verkleidungskomponenten des Fahrzeugs bereitgestellt ist.
Fahrzeug nach Anspruch 15, wobei das Fahrzeug eine Säule mit einer Säulenverkleidungskomponente und ein Dach mit einer Dachinnenverkleidungskomponente aufweist und wobei die Beleuchtungsvorrichtung an der Schnittstelle zwischen der Säulenverkleidungskomponente und der Dachinnenverkleidungskomponente bereitgestellt ist.
Fahrzeug nach Anspruch 15 oder 16, wobei eine der zwei Verkleidungskomponenten in die Fahrzeugkabine vorragt, um die Beleuchtungsvorrichtung aufzunehmen.