DE202021003965U1 - lighting device - Google Patents
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Abstract
Beleuchtungsvorrichtung (100), zum Beleuchten eines Innenraums, aufweisend einen Lichtleiter mit mindestens einem Längstransportabschnitt (200) und mindestens einem Quertransportabschnitt (300) zum Führen von Licht,
- wobei der mindestens eine Längstransportabschnitt (200), mindestens eine quer zu seiner Längserstreckung (L) angeordnete Lichteintrittsfläche zum Einkoppeln von Licht mindestens einer Lichtquelle in den Längstransportabschnitt (200) und entlang der Längserstreckung (L) mindestens einen Lichtaustrittsabschnitt (230) aufweist,
- wobei der mindestens eine Quertransportabschnitt (300) flächig mit einer ersten Breitseite (320), einer der ersten Breitseite (320) gegenüberliegenden zweiten Breitseite (330) und Schmalseiten ausgestaltet ist und an mindestens einer ersten Schmalseite (350) mit dem mindestens einen Längstransportabschnitt (200) entlang der Längserstreckung (L) an dem mindestens einen Lichtaustrittsabschnitt (230) verbunden ist,
- wobei der Längstransportabschnitt (200) eine Mantelfläche (M) aufweist, an der das eingekoppelte Licht durch Totalreflexion in dem Längstransportabschnitt (200) in Längserstreckung (L) geführt wird, wobei das Licht durch den mindestens einen Lichtaustrittsabschnitt (230) in den mindestens einen Quertransportabschnitt (300) einkoppelt und in diesem zwischen den einander gegenüberliegenden Breitseiten (320, 330) des Quertransportabschnitts (300) durch Totalreflexion geführt wird,
- wobei der mindestens eine Quertransportabschnitt (300) sekundäre Ablenkelemente (340) aufweist, an denen das in den Quertransportabschnitt (300) eingekoppelte Licht derart abgelenkt wird, dass es an mindestens einer der einander gegenüberliegenden Breitseiten (320, 330) quer zu der von dem flächigen Quertransportabschnitt (300) aufgespannten Fläche aus dieser austritt.
Lighting device (100) for illuminating an interior, comprising a light guide with at least one longitudinal transport section (200) and at least one transverse transport section (300) for guiding light,
- wherein the at least one longitudinal transport section (200) has at least one light entry surface arranged transversely to its longitudinal extension (L) for coupling light from at least one light source into the longitudinal transport section (200) and along the longitudinal extension (L) at least one light exit section (230),
- wherein the at least one transverse transport section (300) is configured areally with a first broad side (320), a second broad side (330) opposite the first broad side (320) and narrow sides and on at least one first narrow side (350) with the at least one longitudinal transport section ( 200) is connected along the longitudinal extension (L) to the at least one light exit section (230),
- wherein the longitudinal transport section (200) has a lateral surface (M) on which the coupled-in light is guided by total reflection in the longitudinal transport section (200) in the longitudinal extent (L), the light passing through the at least one light exit section (230) into the at least one is coupled into the transverse transport section (300) and is guided in it between the opposing broad sides (320, 330) of the transverse transport section (300) by total reflection,
- wherein the at least one transverse transport section (300) has secondary deflection elements (340), at which the light coupled into the transverse transport section (300) is deflected in such a way that it is reflected on at least one of the opposite broad sides (320, 330) exits transversely to the surface spanned by the flat transverse transport section (300).
Description
Die Erfindung betrifft eine Beleuchtungsvorrichtung zum Beleuchten eines Innenraums, aufweisend einen Lichtleiter mit mindestens einem Längstransportabschnitt und mindestens einem Quertransportabschnitt zum Führen von Licht.The invention relates to a lighting device for illuminating an interior space, having a light guide with at least one longitudinal transport section and at least one transverse transport section for guiding light.
Der mindestens eine Längstransportabschnitt weist mindestens eine quer zu seiner Längserstreckung angeordnete Lichteintrittsfläche zum Einkoppeln von Licht mindestens einer Lichtquelle in den Längstransportabschnitt und entlang der Längserstreckung mindestens einen Lichtaustrittsabschnitt auf. Der mindestens eine Quertransportabschnitt ist flächig mit einer ersten Breitseite, einer der ersten Breitseite gegenüberliegenden zweiten Breitseite und Schmalseiten ausgestaltet und ist an mindestens einer ersten Schmalseite mit dem mindestens einen Längstransportabschnitt entlang der Längserstreckung an dem mindestens einen Lichtaustrittsabschnitt verbunden. Der Längstransportabschnitt weist eine Mantelfläche auf, an der das eingekoppelte Licht durch Totalreflexion in dem Längstransportabschnitt in Längserstreckung geführt wird. Das Licht koppelt durch den mindestens einen Lichtaustrittsabschnitt in den Quertransportabschnitt ein und wird in diesem zwischen den einander gegenüberliegenden Breitseiten des Quertransportabschnitts durch Totalreflexion geführt. Der Quertransportabschnitt weist sekundäre Ablenkelemente auf, an denen das in den Quertransportabschnitt eingekoppelte Licht derart abgelenkt wird, dass es an mindestens einer der einander gegenüberliegenden Breitseiten quer zu der von dem flächigen Quertransportabschnitt aufgespannten Fläche aus dieser austritt.The at least one longitudinal transport section has at least one light entry surface arranged transversely to its longitudinal extent for coupling light from at least one light source into the longitudinal transport section and at least one light exit section along the longitudinal extent. The at least one transverse transport section is designed areally with a first broad side, a second broad side opposite the first broad side and narrow sides and is connected on at least one first narrow side to the at least one longitudinal transport section along the longitudinal extension at the at least one light exit section. The longitudinal transport section has a lateral surface on which the coupled-in light is guided in the longitudinal extension by total reflection in the longitudinal transport section. The light couples through the at least one light exit section into the transverse transport section and is guided there by total reflection between the opposing broad sides of the transverse transport section. The transverse transport section has secondary deflection elements at which the light coupled into the transverse transport section is deflected in such a way that it emerges from at least one of the opposite broad sides transverse to the surface spanned by the planar transverse transport section.
Für die Innenraumbeleuchtung, insbesondere von Fahrzeuginnenräumen, ist die LED in der Lichttechnik mittlerweile Standard. Eine Weiterentwicklung der monochromatischen LEDs sind die RGB-LEDs, die mit den drei Grundfarben viele Möglichkeiten der Ambient-Beleuchtung bieten. Die Bestrebungen des Einsatzes der RGB-LED-Technik richten sich nicht nur auf eine Optimierung der Homogenität von flächigen Lichtleitern, gerade in Türverkleidungen oder Instrumententafeln, die zusammen mit Materialien wie perforiertem Leder oder Textilien dynamische Lichtszenarien ergeben, sondern auch auf eine energieeffiziente Verwendung dieser Technik.For interior lighting, especially of vehicle interiors, the LED is now standard in lighting technology. A further development of the monochromatic LEDs are the RGB LEDs, which offer many possibilities for ambient lighting with the three primary colors. Efforts to use RGB LED technology are not only aimed at optimizing the homogeneity of flat light guides, especially in door panels or instrument panels, which together with materials such as perforated leather or textiles result in dynamic lighting scenarios, but also at an energy-efficient use of this technology .
Die hier beschriebene Erfindung ist nicht für das Gebiet der KFZ-Außenleuchten anwendbar, da in diesem Bereich gesetzliche Erfordernisse in Bezug auf die Leuchtdichtehomogenität und parallelisiertes Licht gelten und damit entsprechende Vorschriften verbunden sind.The invention described here is not applicable to the field of motor vehicle exterior lights, since there are legal requirements in this area with regard to luminance homogeneity and parallelized light, and corresponding regulations are associated with them.
Aus der
Nachteilig bei derartigen Sidefire-Anordnungen ist, dass eine gleichmäßige Auskopplung von Licht aus der Folie nur bis zu einem begrenzten Abstand von der Lichtquelle, also von einem Rand der jeweiligen Folie, aus möglich ist. Da nicht beliebig weit oder tief von der Seite oder von dem Rand in den Folien-Lichtleiter hineingestrahlt werden kann, ist somit eine realisierbare Größe der Folie begrenzt, zumindest wenn eine gleichmäßige Helligkeit über die zu beleuchtende Fläche hinweg angestrebt wird. Der Wirkungsgrad der Beleuchtungseinrichtung wird dadurch nachteiligerweise beschränkt. Auch für spezielle Einbauerfordernisse ist diese Anordnung nicht geeignet. Ein weiterer Nachteil ist, wenn mit RGB-LEDs das Licht eingekoppelt wird, da das Licht nicht ausreichend gut in der Folie gemischt wird bevor es austritt.The disadvantage of such side-fire arrangements is that light can only be emitted uniformly from the film up to a limited distance from the light source, ie from an edge of the respective film. Since radiation cannot be arbitrarily far or deep from the side or from the edge into the foil light guide, the achievable size of the foil is limited, at least if uniform brightness is sought over the area to be illuminated. The efficiency of the lighting device is thereby disadvantageously limited. This arrangement is also not suitable for special installation requirements. Another disadvantage is when the light is coupled with RGB LEDs, since the light is not mixed well enough in the film before it exits.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine einfach herzustellende Beleuchtungsvorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die mit wenigen Bauteilen auskommt, einen geringen Bedarf an Bauraumvolumen und gleichzeitig ein geringes Gewicht aufweist, um möglichst effizient eine gewünschte Lichtverteilung in einem Innenraum zu ermöglichen. Weiterhin ist es Aufgabe der Erfindung, eine einfache, schnelle und kostengünstige Befestigung der Beleuchtungsvorrichtung zu ermöglichen und dabei eine vorgegebene, homogene und flächige Lichtverteilung im Inneren zu gewährleisten.The object of the invention is to create a lighting device of the type mentioned at the outset that is easy to produce, which requires few components, requires little installation space and at the same time has a low weight in order to enable a desired light distribution in an interior space as efficiently as possible. Furthermore, it is the object of the invention to enable the lighting device to be fastened simply, quickly and cost-effectively, while at the same time ensuring a predetermined, homogeneous and two-dimensional light distribution in the interior.
Diese Aufgabe wird durch die Beleuchtungsvorrichtung mit den Merkmalen nach Anspruch 1 gelöst. Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen ausgeführt.This object is achieved by the lighting device having the features of
Das gemäß Anspruch 1 der Quertransportabschnitt mit dem Längstransportabschnitt entlang der Längserstreckung über mindestens einen Lichtaustrittsabschnitt verbunden ist, hat den Vorteil, dass sich das Licht in dem Längstransportabschnitt chaotisch ausbreiten kann und so gemischt wird, so dass nur homogenes und gut gemischtes Licht in den Quertransportabschnitt übertritt. Dadurch, dass der Quertransportabschnitt flächig ausgestaltet ist und Schmalseiten aufweist, ergibt sich zum Beleuchten eines Innenraums eine Flächenleuchte, die auch als Konturleuchte verwendet werden kann. Durch die Anordnung der mindestens einen Lichtquelle an einer quer zur Längserstreckung angeordneten Lichteintrittsfläche, ergibt sich der Vorteil, dass das Licht an der Stirnfläche des Längstransportabschnitts eingekoppelt wird und eine flexible Einbauanordnung der Beleuchtungsvorrichtung erreicht werden kann. Flexible Einbauanordnung heißt, dass die Lichtquelle mit ihren elektrischen Anschlüssen benachbart zu einem begrenzten Einbauraum angeordnet sein kann.The fact that according to
Zweckmäßig ist vorgesehen, dass der mindestens eine Quertransportabschnitt sekundäre Ablenkelemente aufweist, die es ermöglichen, eine dedizierte Optik für die Innenraumbeleuchtung zu gestalten, um nicht nur eine homogene Beleuchtung, sondern auch zonale Ausleuchtungen sowie dynamische Lichtszenarien zu erhalten.It is expediently provided that the at least one transverse transport section has secondary deflection elements that make it possible to design dedicated optics for the interior lighting in order to obtain not only homogeneous lighting, but also zonal illumination and dynamic lighting scenarios.
Dadurch, dass der Längstransportabschnitt und der Quertransportabschnitt einstückig und materialeinheitlich ausgebildet sind ergibt sich nicht nur der Vorteil, dass die Beleuchtungsvorrichtung in einem Spritzgussvorgang aus demselben Material hergestellt werden kann, sondern auch, dass der Lichtaustrittsabschnitt als fließender Übergang angeordnet ist. Der Lichtübertritt von dem Längstransportabschnitt zu dem Quertransportabschnitt erfolgt ohne störende optische Einflüsse und die Beleuchtungsvorrichtung weist einen höheren Wirkungsgrad auf. Die Herstellung der Beleuchtungsvorrichtung erfolgt mittels Spritzgussverfahren in einer kostengünstigen und zeitsparenden Ausführung.Because the longitudinal transport section and the transverse transport section are designed in one piece and from the same material, there is not only the advantage that the lighting device can be manufactured from the same material in one injection molding process, but also that the light exit section is arranged as a smooth transition. The light passes from the longitudinal transport section to the transverse transport section without disturbing optical influences and the lighting device has a higher efficiency. The lighting device is produced by means of an injection molding process in a cost-effective and time-saving design.
Dadurch, dass der Quertransportabschnitt als flächige Folie ausgebildet und an den Längstransportabschnitt angeformt ist, kann der Quertransportabschnitt als vorgefertigtes Zukaufteil günstig verarbeitet werden.Due to the fact that the transverse transport section is designed as a flat film and is formed onto the longitudinal transport section, the transverse transport section can be cheaply processed as a prefabricated purchased part.
Zweckmäßig sind an dem Längstransportabschnitt in Längserstreckung mehrere voneinander beabstandete Quertransportabschnitte streifenförmig angeordnet, so dass neben Material- und Gewichtseinsparung auch eine 3D-Formgebung ermöglicht werden kann.Expediently, a plurality of transverse transport sections spaced apart from one another are arranged in strips on the longitudinal transport section in the longitudinal direction, so that in addition to material and weight savings, 3D shaping can also be made possible.
Vorteilhafterweise ist der Quertransportabschnitte in einer radialen Ebene zur Mittelachse des Längstransportabschnitts angeordnet. Abhängig von der Einbausituation der Beleuchtungsvorrichtung ist es vorteilhaft, den Quertransportabschnitt mittig in Längserstreckung an den Längstransportabschnitt anzuformen, um den Raum beispielsweise unterhalb des Quertransportabschnitts zur Befestigung zu nutzen. In einer anderen Einbausituation kann es vorteilhaft sein, den Quertransportabschnitte in einer tangentialen Ebene zur Mantelfläche des Längstransportabschnitts anzuordnen. Damit ist eine flach aufliegende Beleuchtungsvorrichtung gegeben, die zur einfachen und auch platzsparenden Montage verwendet wird.Advantageously, the transverse transport section is arranged in a radial plane to the center axis of the longitudinal transport section. Depending on the installation situation of the lighting device, it is advantageous to mold the transverse transport section onto the longitudinal transport section in the middle in the longitudinal extension in order to use the space below the transverse transport section for fastening, for example. In another installation situation, it can be advantageous to arrange the transverse transport section in a tangential plane to the lateral surface of the longitudinal transport section. This provides a flat lighting device that is used for simple and space-saving assembly.
Vorteilhafterweise ist die mindestens eine Lichtquelle als einfarbige oder mehrfarbige LED, insbesondere als RGB-LED, ausgebildet. Dadurch dass eine LED als Lichtquelle verwendet wird, kann eine energiesparende Beleuchtungsvorrichtung geschaffen werden, die mit nur einer LED eine ganze Fläche beleuchten kann. Gerade bei Anwendungen auf dem Gebiet der Elektromobilität wirken sich kleinste Energieeinsparungen vorteilhaft auf die Reichweite des Fahrzeugs aus. Die RGB-LED strahlt farbiges Licht in den Längstransportabschnitt, das sich chaotisch ausbreitet und als gemischtes Licht in den Quertransportabschnitt übertritt. Somit steht dem Quertransportabschnitt ein homogen gefärbtes Licht zur Verfügung, das zur Beleuchtung des Innenraums aus dem Quertransportabschnitt ausgekoppelt wird. Darüber hinaus bietet die Verwendung einer oder mehrerer RGB-LEDs und dem mindestens einen Längstransportabschnitt zur Mischung der mehrfarbigen LEDs ein optisches System mit einer Vielfalt weiterer Möglichkeiten, denn der gesamte Farbraum der verwendeten LEDs steht als Farbpalette für spezifische Einstellungen zur Verfügung.The at least one light source is advantageously in the form of a single-color or multi-color LED, in particular an RGB LED. By using an LED as the light source, an energy-saving lighting device that can illuminate an entire area with only one LED can be provided. Especially in applications in the field of electromobility, the smallest energy savings have a beneficial effect on the range of the vehicle. The RGB LED emits colored light into the longitudinal transport section, which spreads out chaotically and enters the transverse transport section as mixed light. A homogeneously colored light is thus available to the transverse transport section, which light is coupled out of the transverse transport section to illuminate the interior. In addition, the use of one or more RGB LEDs and the at least one longitudinal transport section for mixing the multicolored LEDs offers an optical system with a variety of other options, because the entire color space of the LEDs used is available as a color palette for specific settings.
Zweckmäßig ist eine erste Lichtquelle an einer ersten Lichteintrittsfläche und eine zweite Lichtquelle an einer zweiten Lichteintrittsfläche in Längserstreckung endseitig eines Endbereichs des mindestens eine Längstransportabschnitt zum Einkoppeln von Licht angeordnet oder das der Endbereich als Reflexionsspiegel ausgebildet ist. Durch diese Anordnung wird eine noch intensivere Ausleuchtung des zu beleuchtenden Innenraums geschaffen.A first light source is expediently arranged on a first light entry surface and a second light source on a second light entry surface in the longitudinal extension at the end of an end region of the at least one longitudinal transport section for coupling in light or that the end region is designed as a reflection mirror. This arrangement creates even more intensive illumination of the interior space to be illuminated.
Dadurch, dass der Längstransportabschnitt mindestens eine erste Lichteintrittsfläche mit zugeordneter ersten Lichtquelle und einen Zuleitungsarm aufweist, der ein erstes Ende aufweist, an dem eine zusätzliche Lichteintrittsfläche mit zugeordneter zusätzlicher Lichtquelle angeordnet ist und dessen zweites Ende in den Längstransportabschnitt übergeht, wird weiteres Licht in den Längstransportabschnitt und somit in den flächigen Quertransportabschnitt eingekoppelt. Damit kann sich nicht nur eine intensivere Lichtverteilung einstellen, sondern auch eine bauraumunabhängige Anordnung geschaffen werden. Die Lichtquelle des Zuleitungsarms kann weiter entfernt von dem Quertransportabschnitt angeordnet sein, falls dies bauraumbedingt nötig ist.Because the longitudinal transport section has at least one first light entry surface with an associated first light source and a feed arm, which has a first end on which an additional light entry surface with an associated additional light source is arranged and whose second end merges into the longitudinal transport section, further light enters the longitudinal transport section and thus coupled into the planar transverse transport section. This means that not only can a more intensive light distribution be achieved, but also an arrangement that is independent of the installation space can be created. The light source of the feed arm can be arranged further away from the transverse transport section if this is necessary due to the space available.
Vorteilhafterweise weist der Längstransportabschnitt primäre Ablenkelemente auf, an denen das in dem Längstransportabschnitt geführte Licht derart abgelenkt wird, dass es durch den mindestens einen Lichtaustrittsabschnitt in den Quertransportabschnitt einkoppelt. Die primäre Ablenkelemente können sowohl im Volumen des Längstransportabschnitts als auch an der Mantelfläche angeordnet sein. Dadurch ergibt sich der Vorteil, dass der Lichtübertritt gezielt gesteuert werden kann, um die Lichtverteilung in dem Quertransportabschnitt zu beeinflussen.Advantageously, the longitudinal transport section has primary deflection elements, at which the light guided in the longitudinal transport section is deflected in such a way that it couples through the at least one light exit section into the transverse transport section. The primary baffles can be arranged both in the volume of the longitudinal transport section and on the lateral surface. This results in the advantage that the passage of light can be controlled in a targeted manner in order to influence the light distribution in the transverse transport section.
Bevorzugt weist der Längstransportabschnitt in Längserstreckung eine Querschnittsänderung auf, derart, dass der Querschnitt zum Endbereich kontinuierlich abnimmt oder bis zu einer vorbestimmten Stelle abnimmt und zum Endbereich wieder zunimmt oder erst im Endbereich verjüngend ausgebildet ist. In entsprechender Weise verhält sich auch das Licht, das auf die Querschnittsänderungen reagiert. Dadurch, dass eine über die Länge des Längstransportabschnitts kontinuierlich abnehmende Querschnittsfläche realisiert wird, kann das Licht im Endbereich mit derselben Intensität in den Quertransportabschnitt übertreten, wie im Anfangsbereich der Einkopplung. Dadurch, dass eine partielle Querschnittsabnahme über einen beliebigen Bereich in Längserstreckung erfolgt, wird das Licht an dieser verengten Stelle entsprechend intensive in den Quertransportabschnitt eingekoppelt. Diese Änderungen der Querschnittsfläche über die Länge des Längstransportabschnitts führen zu einem gezielten Lichtübertritt in den Quertransportabschnitt.Preferably, the longitudinal transport section has a cross-sectional change in the longitudinal extent, such that the cross-section decreases continuously towards the end area or decreases up to a predetermined point and increases again towards the end area or only tapers in the end area. The light that reacts to the changes in cross-section also behaves in a corresponding manner. Because a cross-sectional area that decreases continuously over the length of the longitudinal transport section is realized, the light in the end area can pass into the transverse transport section with the same intensity as in the initial area of the coupling. Due to the fact that a partial reduction in cross-section takes place over any area in the longitudinal extension, the light is coupled correspondingly intensively into the transverse transport section at this narrowed point. These changes in the cross-sectional area over the length of the longitudinal transport section lead to a targeted light passage into the transverse transport section.
Bei einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist an der der ersten Schmalseite des Quertransportabschnitts gegenüberliegenden zweiten Schmalseite ein weiterer Längstransportabschnitt angeordnet, wobei der weitere Längstransportabschnitt mindestens eine quer zu seiner Längserstreckung angeordneten weitere Lichteintrittsfläche zum Einkoppeln von Licht mindestens einer weiteren Lichtquelle in den Längstransportabschnitt und entlang seiner Längserstreckung mindestens einen Lichtaustrittsabschnitt aufweist, der mit der zweiten Schmalseite des Quertransportabschnitts verbunden ist. Die Lichtintensität und auch das dynamische Lichtverhalten in den Quertransportabschnitt wird mit dieser Anordnung erhöht. Eine große Lichtintensität wird erhalten, wenn insgesamt vier Lichtquellen an den zwei Längstransportabschnitten so angeordnet werden, dass von jeder Seite Licht über die Lichteintrittsfläche in den Quertransortabschnitt eingekoppelt wird. Zusätzlich können noch ein oder mehrere Zuleitungsarme mit zusätzlichen Lichteintrittsflächen und entsprechenden Lichtquellen angeordnet werden. Da alle Lichtquellen an einem elektrischen Anschluss zusammengefasst werden, ergibt sich eine Reduktion von Bauteilen.In a preferred embodiment of the invention, a further longitudinal transport section is arranged on the second narrow side opposite the first narrow side of the transverse transport section, with the further longitudinal transport section having at least one further light entry surface arranged transversely to its longitudinal extent for coupling light from at least one further light source into the longitudinal transport section and along its longitudinal extent has at least one light exit section which is connected to the second narrow side of the transverse transport section. The light intensity and also the dynamic light behavior in the transverse transport section is increased with this arrangement. A high light intensity is obtained if a total of four light sources are arranged on the two longitudinal transport sections in such a way that light is coupled into the transverse transport section from each side via the light entry surface. In addition, one or more feeder arms with additional light entry surfaces and corresponding light sources can be arranged. Since all light sources are combined on one electrical connection, there is a reduction in components.
Dadurch, dass der Quertransportabschnitt Befestigungselemente aufweist, die mit zentralen Befestigungselementen eines Trägers derart zusammenwirken, dass der Quertransportabschnitt und der Träger in einer Zone des Quertransportabschnitts mit geringer Lichtintensitätsverteilung miteinander verbindbar sind, ergibt sich der Vorteil, dass die Verbindung in genau dem Bereich bzw. Zone erfolgt, die für die Lichtverteilung eine untergeordnete Rolle spielt. Diese Zone wurde zuvor anhand einer Lichtsimulation berechnet und ist für verschiedene Ausführungen durch bauliche Vorgaben unterschiedlich. Da in den Zonenbereichen eine geringere Lichtintensität vorherrscht, stören die zentralen Befestigungselemente, die an die Befestigungselemente des Quertransportabschnitts beispielsweise durch Klipsen befestigt werden, den Lichtleitprozess nicht.Because the transverse transport section has fastening elements that interact with central fastening elements of a carrier in such a way that the transverse transport section and the carrier can be connected to one another in a zone of the transverse transport section with low light intensity distribution, there is the advantage that the connection is made in precisely the area or zone takes place, which plays a subordinate role for the light distribution. This zone was previously calculated using a light simulation and is different for different versions due to structural specifications. Since a lower light intensity prevails in the zone areas, the central fastening elements, which are fastened to the fastening elements of the transverse transport section, for example by clips, do not disturb the light-guiding process.
Vorteilhaft ist, wenn der Quertransportabschnitt oder der Träger dezentrale Befestigungselemente aufweisen, so dass der Quertransportabschnitt und der Träger stoffschlüssig mechanisch fest miteinander verbindbar sind.It is advantageous if the transverse transport section or the carrier have decentralized fastening elements, so that the transverse transport section and the carrier can be mechanically and firmly connected to one another in a cohesive manner.
Bei einer zweckmäßigen Ausführungsform der Erfindung ist mindestens ein dezentrales Befestigungselement in Form eines sekundären Ablenkelements ausgebildet. Dies hat den Vorteil, dass alle dezentralen Befestigungselemente auch sekundäre Ablenkelemente sind und durch diese Doppelfunktion die Befestigung keine Auswirkungen auf die Lichtführung im Quertransportabschnitt oder auf die Lichtauskopplung hat. Wird die Beleuchtungsvorrichtung höheren Temperaturen ausgesetzt, was in einem Innenraum auftreten kann, so verliert das Kunststoffmaterial aus dem der Quertransportabschnitt besteht, an Steifigkeit. Dadurch kann es zu einer Verschiebung der Befestigungselemente kommen. Sind die Befestigungselemente deckungsgleich mit den sekundären Ablenkelementen ausgebildet, so hat dies keine negativen Folgen für die Lichtführung, selbst wenn die Beleuchtungsvorrichtung aufgrund von Hitze z.B. im Innenraum eines Fahrzeugs, an Form-Stabilität verliert.In an expedient embodiment of the invention, at least one decentralized fastening element is designed in the form of a secondary deflection element. This has the advantage that all the decentralized fastening elements are also secondary deflection elements and, as a result of this dual function, the fastening has no effect on the guidance of the light in the transverse transport section or on the decoupling of the light. If the lighting device is exposed to higher temperatures, which can occur in an interior space, the plastic material from which the transverse transport section is made loses rigidity. This can lead to a displacement of the fastening elements. If the fastening elements are designed to be congruent with the secondary deflection elements, this has no negative consequences for the light guidance, even if the lighting device loses dimensional stability due to heat, e.g. in the interior of a vehicle.
Bei einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung sind im und/oder am Quertransportabschnitt elektronische Bauelemente, insbesondere mindestens ein Sensor und ein Heizdraht, angeordnet. Die Beleuchtungsvorrichtung kann somit mehrere Funktionen erfüllen, die sonst durch getrennte Bauteile im Fahrzeug angeordnet werden. Damit ergibt sich nicht nur Gewichtsersparung, sondern auch mehr Komfort für den Bediener.In a preferred embodiment of the invention, electronic components, in particular at least one sensor and a heating wire, are arranged in and/or on the transverse transport section. The lighting device can thus fulfill several functions that are otherwise arranged in the vehicle by separate components. This not only results in weight savings, but also more comfort for the operator.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines besonderen Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die schematischen Zeichnungen.Further details, features and advantages of the present invention result from the following description of a particular exemplary embodiment with reference to the schematic drawings.
Es zeigt:
-
1 eine perspektivische Ansicht der Beleuchtungsvorrichtung, -
1a -1d verschiedene geometrische Ausführungsformen und Anordnungen, -
2 weitere Ausführungsform nach 1 mit Strahlgang, -
3a, b weitere Ausführungsbeispiele der Beleuchtungsvorrichtung, -
4 Ansicht einer alternativen Ausführungsform, -
5a eine perspektivische Ansicht mit zentraler Befestigung, -
5b eine perspektivische Ansicht mit dezentraler Befestigung, -
6a -6c weitere Ausführungsform nach5 , -
7 Draufsicht auf Beleuchtungsvorrichtung, -
8 Beleuchtungsvorrichtung mit Dekor -
9 weitere Ausführungsform nach8 und -
10 perspektivische Darstellung einer alternativen Ausführungsform.
-
1 a perspective view of the lighting device, -
1a -1d various geometric designs and configurations, -
2 further embodiment 1 with beam path, -
3a, b further exemplary embodiments of the lighting device, -
4 view of an alternative embodiment, -
5a a perspective view with central attachment, -
5b a perspective view with decentralized attachment, -
6a -6c further embodiment5 , -
7 top view of lighting device, -
8th Lighting device with decor -
9 further embodiment8th and -
10 perspective view of an alternative embodiment.
Die in
Der Quertransportabschnitt 300 erstreckt sich flächig und weist eine erste Breitseite 320, eine dieser gegenüberliegenden zweiten Breitseite 330 und entsprechend umlaufende Schmalseiten auf. Eine Breitseite, in diesem Ausführungsbeispiel die erste Breitseite 320, ist so ausgebildet, dass Licht in einen Innenraum austreten kann, während die gegenüberliegende Breitseite, hier die zweite Breitseite 330, dem Innenraum abgewandt ist und zur Befestigung beispielsweise an einem Träger dienen kann. In diesem Ausführungsbeispiel ist der Quertransportabschnitt 300 mit einer Schmalseite 350 an einem Lichtaustrittsabschnitt 230 mit dem Längstransportabschnitt 200 verbunden und ragt quer von diesem ab. Diese Verbindung kann materialeinheitlich sein, wenn beide Abschnitte 200, 300 mittels Spritzgussverfahren aus einem leichten, transparenten Kunststoff-Material wie beispielsweise PC oder PMMA hergestellt werden, oder stoffschlüssig ausgebildet sein, wenn der Längstransportabschnitt 200 an den Quertransportabschnitt 300 angespritzt wurde. Dabei kann der Quertransportabschnitt 300 als Folie aus einem Material, wie beispielsweise PC oder PMMA, vorgefertigt sein. In dem Quertransportabschnitt 300, sowohl in der sogenannten Folie als auch in dem materialeinheitlich gespritzten Quertransportabschnitt 300, werden sekundäre Ablenkelement 340 anwendungsspezifisch angeordnet, so dass das Licht an den gewünschten Stellen aus einer Breitseite des Quertransportabschnitts 300 ausgekoppelt wird. Wird die Beleuchtungsvorrichtung 100 im Spritzgussverfahren materialeinheitlich hergestellt, so können die sekundären Ablenkelemente 340 bereits im Werkzeug integriert werden. In dieser Darstellung sind die sekundären Ablenkelemente 340 an der dem Innenraum abgewandten zweiten Breitseite 330 angeordnet, sie können auch innerhalb, also im Volumen des Quertransportabschnitts 300 eingebracht werden. Bei dieser einseitigen Einkopplung des Lichts in den Quertransportabschnitt 300 hängt die Folie lose und biegsam an dem Längstransportabschnitts 200 und kann flexibel in dem Innenraum angebracht werden.The
Das Licht einer ersten Lichtquelle 205 wird in die Lichteintrittsfläche 210 des Längstransportabschnitts 200 eingekoppelt und breitet sich durch Totalreflexion an der Mantelfläche M innerhalb des Längstransportabschnitts 200 in Richtung der Längserstreckung L aus. In diesem Ausführungsbeispiel breitet sich das Licht von der Lichteintrittsfläche 210 zu dem Endbereich 220 aus. Dadurch, dass der Quertransportabschnitt 300 mit einer Schmalseite 350 entlang der Längserstreckung L mit dem Längstransportabschnitt 200 verbunden ist, ergibt sich ein Lichtaustrittsabschnitt 230, an dem das eingekoppelte Licht aus dem Längstransportabschnitt 200 austritt und in den Quertransportabschnitt 300 eintritt. In dem Quertransportabschnitt 300 wird das Licht zwischen einer ersten Breitseite 320 und dieser gegenüberliegenden zweiten Breitseite 330 geführt, da auch hier das Licht der Totalreflexion unterliegt. Zur gezielten Auskopplung des Lichts sind sekundäre Ablenkelemente 340 in dem Quertransportabschnitt 300 angeordnet. In dieser Darstellung sind die Ablenkelemente 340 an der dem Innenraum abgewandten zweiten Breitseite 330 angeordnet, so dass das Licht durch die erste Breitseite 320 austritt und in den zu beleuchtenden Innenraum eingekoppelt wird. Der Längstransportabschnitt 200 ist nicht auf den hier dargestellten geradlinigen Verlauf beschränkt, er kann auch einen gekrümmten Verlauf aufweisen.The light from a first
Die erste Lichteintrittsfläche 210, wie auch die weiteren Lichteintrittsflächen 209, 211, 212 und 213, hier nicht dargestellt, sind so ausgebildet, dass sie möglichst viel Licht der jeweilig zugeordneten Lichtquelle aufnehmen können. Jede der Lichtquellen kann als einfarbige oder mehrfarbige LED-Lichtquelle ausgebildet sein. Wird als punktförmige Lichtquelle eine RGB-LED eingesetzt, so ist es notwendig, dass nur gut gemischtes Licht in den zu beleuchtenden Innenraum abgegeben wird, um ein homogenes Erscheinungsbild zu gewähren. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, dass das Licht von der RGB-LED zuerst in dem Längstransportabschnitt 200 durch Totalreflexion an der Mantelfläche M mit seinen Farbanteilen gemischt wird und anschließend nur homogenes, gut gemischtes Licht in den Quertransportabschnitt gelangt.The first
Die geometrischen Querschnittsformen des Längstransportabschnittes 200 sind in
In
Die jeweilige Anformung des Quertransportabschnitts 300 an dem Längstransportabschnitt 200 hat keine Auswirkungen auf den Effekt der Beleuchtung des Innenraums, da der Lichtaustritt aus einer der Breitseiten 320, 330 dadurch nicht beeinträchtig wird.The respective shaping of the
Zur Vereinfachung der Darstellung wird im Folgenden der Längstransportabschnitt 200 als ein kreiszylindrischer Strang dargestellt. Unabhängig davon, sind die verschiedenen Ausgestaltungen der beispielhaft oben genannten geometrischen Ausführungsformen möglich.To simplify the illustration, the
Durch die Verwendung von mehreren, hier zwei Lichtquellen 205 und 206, an dem einen Ende des Längstransportabschnitts 200 mit der ersten Lichteintrittsfläche 210 und am gegenüberliegenden Ende mit der zweiten Lichteintrittsfläche 211, ergibt sich eine Innenbeleuchtung mit erhöhter Wertanmutung, wobei die aus dem Quertransportabschnitt 300 austretende Lichtmenge auf die gewünschte Weise vorbestimmbar ist. Hierdurch ergibt sich ein optischer Effekt, der genau an das zu erzielende Ambiente abgestimmt werden kann.The use of several, in this case two,
Die sekundären Ablenkelemente 340 können als gravierte Laserstruktur, gedrucktes Muster oder Störstellen im Volumen des Quertransportabschnitts 300 ausgestaltet sein.The
Weitere Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Beleuchtungsvorrichtung 100 mit einem Lichtleiter, der mindestens einen Längstransportabschnitt 200 und mindestens einen Quertransportabschnitt 300 aufweist, sind in
In
Damit die Beleuchtungsvorrichtung im Innenraum, beispielsweise eines Kraftfahrzeugs, befestigt werden kann, wird ein Träger 400 bereitgestellt. Der Träger 400 kann auch als Reflektor ausgebildet sein, um höhere Wirkungsgrade zu erreichen und damit die Beleuchtung des Innenraums zu verstärken. An dem Träger 400 können zentrale Befestigungselemente 410 ausgebildet sein, an denen der Quertransportabschnitt 300 beispielsweise durch Klipsen oder Verschweißen befestigt wird. Auch können die zentralen Befestigungselemente 410 an dem Quertransportabschnitt 300, beispielsweise im Spritzgussverfahren, angeordnet sein, um eine Befestigung am Träger 400 zu bewirken. Damit eine homogene und flächige Lichtverteilung im Inneren des Fahrzeugs gewährleistet wird, ohne dass durch die Befestigung der Lichtleitprozess gestört wird, werden die zentralen Befestigungselemente 410 mit korrespondierenden Bereichen des Quertransportabschnitts 300 verbunden, die in einer Zone 370 liegen, in der minimale Lichtintensität herrscht. Diese Zone 370 ist hier beispielhaft als schmaler Streifen mittig in dem Quertransportabschnitt 300 dargestellt. Allerdings kann die Zone 370 an beliebigen Stellen des Quertransportabschnitts 300 liegen, entweder als ein Bereich oder als mehrere einzelne Teilbereiche. Der Bereich, der als Zone 370 zur Befestigung auszuwählen ist, ist abhängig vom Anwendungsfall und kann durch Simulation des Lichtleitprozesses ermittelt werden. Somit werden unerwünschte Störstellen, die sich negativ auf die Lichtführung auswirken würden, vermieden. Die zentralen Befestigungselemente 410 sind in einer Stärke ausgebildet, in der sie als Abstandshalter zwischen Träger 400 und Quertransportabschnitt 300 wirken. Es entsteht ein Luftspalt, der wegen seines Brechungsindex die Totalreflektion innerhalb des Quertransportabschnitts 300 bewirkt. Die zentralen Befestigungselemente 410 können als weiße, farbige Punkte, Noppen oder Rippen ausgebildet sein, die gleichzeitig als Klebstoff wirken, ohne den Lichtleitprozess zu stören. Auch kann die Befestigung als geschweißte Verbindung ausgeführt sein. Sind die zentralen Befestigungselemente 410 an dem Quertransportabschnitt angeordnet u. die komplementären Befestigungselemente 380 am Träger, so können die zentralen Befestigungselemente schon im Spritzgussverfahren an den Quertransportabschnitt angebracht werden. Die Struktur der zentralen Befestigungselemente 410 kann gleichförmig oder unregelmäßig verlaufen, abhängig von den Anforderungen an den zu beleuchtenden Innenraum. Unabhängig von der Befestigung kann eine individuelle Anpassung der Struktur und/oder des Musters der Lichtauskopplung mittels der sekundären Ablenkelemente 340 an das Innendekor erfolgen.A
Zur Befestigung der erfindungsgemäßen Beleuchtungsvorrichtung 100 kann der Quertransportabschnitt 300 so ausgeführt sein, dass er sich in Längserstreckungsrichtung L der Längstransportabschnitte 200 über den Lichtaustrittsabschnitt 230 hinaus mit einem Befestigungsabschnitt 310 erstreckt, siehe
Gemeinsam haben diese Formen der Befestigung, dass die Befestigungsbereiche 310 außerhalb der Lichtführung liegen, und somit keine störende Auswirkung auf die Beleuchtung, bzw. den Lichtleitprozess haben. Die Befestigungsbereiche 310 sind lichtdicht ausgeführt. Der Quertransportabschnitt 300 kann mit anderen Komponenten, wie hier dargestellt mit dem Träger 400, durch Schweißen, Kleben oder durch Klipsen verbunden werden. Lediglich schematisch wird eine Verbindung durch Klipsen der zentralen Befestigungselemente 410 und der damit zusammenwirkenden Befestigungselemente 380 gezeigt. Durch die erfindungsgemäße Anordnung der Befestigungsbereiche 310 ist das Befestigen der Beleuchtungsvorrichtung 100 nicht mit einem Intensitätsverlust des Lichts verbunden.What these forms of attachment have in common is that the
Weitere Möglichkeiten der Befestigung, in Abhängigkeit der jeweiligen Anforderung bzw. Beleuchtungs-Anwendung, werden in
Um höhere Wirkungsgrade zu erreichen, wird ein Reflektors 400 an einer Breitseite 330 angeordnet. Für ein dünnes Gehäuse ist der Einsatz einer dünnen Folie als hochreflektierender Reflektor 400 sinnvoll. Wird dieser Reflektor 400 vollflächig auf die Breitseite 330 des Quertransportabschnitts 300 geklebt, hört das Totalreflexionsverhalten in dem Quertransportabschnitt 300 auf und das Licht breitet sich nicht wie gewünscht zwischen der ersten Breitseite 320 und der zweiten Breitseite 330 aus. Wie schon in der Beschreibung zu
In
Diese zusätzlichen Funktionen Beleuchtungsvorrichtung 100 werden bevorzugt in elektrisch angetriebenen PKW's in Fahrzeugverkleidungen, wie Türinnenverkleidung, Mittelkonsole aber auch Fahrzeugdach integriert. Wird die Beleuchtungsvorrichtung 100 zusätzlich zum Heizen des Innenraums eingesetzt, trägt dies zur Steigerung der Energieeffizienz beziehungsweise zur Erhöhung der Reichweite des elektrisch angetriebenen Fahrzeugs bei, da der Energiebedarf geringer ist als bei herkömmlichen Heizsystemen. Vorteile bei diesem multifunktionalen Ausführungsbeispiel sind die geringe Anzahl der Bauteile sowie des dadurch verminderten Gewichts gegeben.These additional functions of
Wie aus den
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform wird in
BezugszeichenlisteReference List
- 100100
- Beleuchtungsvorrichtung lighting device
- 200200
- Längstransportabschnittlongitudinal transport section
- 201201
- Zuleitungsarmlead arm
- 204204
- zusätzliche Lichtquelleadditional light source
- 205205
- erste Lichtquellefirst light source
- 206206
- zweite Lichtquellesecond light source
- 207, 208207, 208
- weitere Lichtquelle another light source
- 209209
- zusätzliche Lichteintrittsflächeadditional light entry surface
- 210210
- erste Lichteintrittsflächefirst light entry surface
- 211211
- zweite Lichteintrittsflächesecond light entry surface
- 212, 213212, 213
- weitere Lichteintrittsflächeadditional light entry surface
- 220220
- Endbereichend area
- 230230
- Lichtaustrittsabschnittlight exit section
- 240240
- primäres Ablenkelement primary deflection element
- 300300
- Quertransportabschnittcross transport section
- 310310
- Befestigungsabschnittattachment section
- 320320
- ersten Breitseitefirst broadside
- 330330
- zweite Breitseitesecond broadside
- 340340
- sekundäres Ablenkelementsecondary baffle
- 350350
- erste Schmalseitefirst narrow side
- 360360
- zweite Schmalseitesecond narrow side
- 370370
- Zone Zone
- 380380
- Befestigungselementefasteners
- 400400
- Träger, Reflektorcarrier, reflector
- 410410
- zentrale Befestigungselementecentral fasteners
- 420420
- dezentrale Befestigungselemente decentralized fasteners
- 500500
- Sensorsensor
- 510510
- Heizdraht heating wire
- 600600
- erstes Dekorfirst decor
- 610610
- zweites Dekorsecond decor
- 620620
- Lichtübertrittsabschnittlight transition section
- 630630
- erste Schichtfirst layer
- 640640
- zweite Schicht second layer
- LL
- Längserstreckunglongitudinal extent
- MM
- Mantelflächelateral surface
- Querrichtungtransverse direction
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited
- DE 202016003741 U1 [0005]DE 202016003741 U1 [0005]
Claims (14)
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE202021003965.1U DE202021003965U1 (en) | 2021-05-01 | 2021-05-01 | lighting device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE202021003965.1U DE202021003965U1 (en) | 2021-05-01 | 2021-05-01 | lighting device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE202021003965U1 true DE202021003965U1 (en) | 2022-02-28 |
Family
ID=80738555
Family Applications (1)
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DE202021003965.1U Active DE202021003965U1 (en) | 2021-05-01 | 2021-05-01 | lighting device |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR3136047A1 (en) * | 2022-05-31 | 2023-12-01 | Valeo Vision | Set backlit by a light module with flexible guide sheet |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE202016003741U1 (en) | 2016-06-15 | 2017-09-22 | GM Global Technology Operations LLC (n. d. Ges. d. Staates Delaware) | Motor vehicle with light guide |
-
2021
- 2021-05-01 DE DE202021003965.1U patent/DE202021003965U1/en active Active
Patent Citations (1)
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---|---|---|---|---|
DE202016003741U1 (en) | 2016-06-15 | 2017-09-22 | GM Global Technology Operations LLC (n. d. Ges. d. Staates Delaware) | Motor vehicle with light guide |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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FR3136047A1 (en) * | 2022-05-31 | 2023-12-01 | Valeo Vision | Set backlit by a light module with flexible guide sheet |
WO2023232827A1 (en) * | 2022-05-31 | 2023-12-07 | Valeo Vision | Assembly backlit by a lighting module with flexible guide sheet |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R207 | Utility model specification |