EP4313656A1 - Beleuchtungsvorrichtung für ein kraftfahrzeug - Google Patents

Beleuchtungsvorrichtung für ein kraftfahrzeug

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Publication number
EP4313656A1
EP4313656A1 EP22715009.1A EP22715009A EP4313656A1 EP 4313656 A1 EP4313656 A1 EP 4313656A1 EP 22715009 A EP22715009 A EP 22715009A EP 4313656 A1 EP4313656 A1 EP 4313656A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
light
lighting device
area
decoupling
design
Prior art date
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Pending
Application number
EP22715009.1A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Alexandr ZAVIYALOV
Michael Windl
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Lisa Draexlmaier GmbH
Original Assignee
Lisa Draexlmaier GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Lisa Draexlmaier GmbH filed Critical Lisa Draexlmaier GmbH
Publication of EP4313656A1 publication Critical patent/EP4313656A1/de
Pending legal-status Critical Current

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Definitions

  • the invention relates to a lighting device which has at least one light-conducting body with a light decoupling area.
  • Light guides with light decoupling elements are already known from the prior art.
  • light guides are used in the interior and/or as part of an exterior lighting system in motor vehicles, for example for ambient lighting or for illuminating control elements.
  • Light decoupling elements are used to decouple at least part of the light coupled into the light guide from the light guide, which should ensure a pleasant, homogeneously distributed light using other optical elements (e.g. white reflectors, diffusers, diffusers, etc.).
  • diffusing screens are arranged between an observer of the light guide and the light guide.
  • a diffusing screen fulfills the task of preventing a direct, sharp or true-to-image detection of the light guide arranged below the diffusing screen or individual decoupling elements of the same.
  • a diffuser has the task of enlarging and deflecting a main direction of the light coupled out of the light guide, which is typically only about 40 degrees relative to an exit surface of the light guide, to a viewing area that is easily recognizable from typical observer positions . This viewing range is usually in a range of 65 degrees to 90 degrees relative to a light exit surface of the light guide.
  • the scattering effect of the diffuser is thus used to deflect light beams coupled into or entering the light guide in such a way that the viewer sees the light from the typical viewing positions as homogeneous or even light.
  • Diffusers also convert the mostly heterogeneous light/illuminated image of conventional light guides into a homogeneous light/illuminated image.
  • diffusers are milky or only diffusely translucent and consequently not transparent in the image. This means that contours (i.e. structures, shapes, symbols, characters, etc.), which are arranged below the conventional light guide and thus below the lens, can be seen using the physiological - i.e.
  • the contours appear as diffuse shadow images with few contours. This applies both to a luminous mode of operation and to a non-luminous mode of operation of the light guide. In the non-illuminating mode of operation of the light guide, the lens appears to the viewer as an opaque, for example gray or white, object.
  • the object of the invention is to provide a lighting device in which, in a non-illuminating or deactivated operating mode, a contour covered by a light guide of the lighting device is clearly/sharp and true to image visible to a human observer without aids.
  • the aim of the invention is to use the lighting device to provide at least two appearances recognizable to a user.
  • a lighting device for a motor vehicle, in particular for an interior of a motor vehicle, in which case the motor vehicle can in particular be a passenger car.
  • the lighting device has a light guide body, which has a first outer surface designed as a useful light exit surface and a second outer surface.
  • the first outer surface or the useful light exit surface is free of a dedicated light output structure.
  • no step is taken to give the first outer surface a light-refracting and/or light-directing functionality or property for decoupling light from the light-guiding body. It can be provided that when the first outer surface is produced, a step is taken to produce a refractive and/or to remove light-directing functionality or property for decoupling light from the light-conducting body from the first outer surface.
  • the first outer surface and the second outer surface are spaced apart from one another by a thickness or thickness of the light-guiding body.
  • the light-guiding body has a light-coupling surface that is designed differently from the outer surfaces and is a further outer surface of the light-guiding body. Provision can be made here, for example, for the third outer surface or the light coupling surface to be arranged perpendicularly to the first outer surface and/or to the second outer surface.
  • the light guide body also has a light decoupling region, in which a dedicated light decoupling structure is formed on the second outer surface, which has at least one light decoupling element.
  • the light decoupling region has a multiplicity of light decoupling elements or is formed by the multiplicity of light decoupling elements.
  • the light decoupling area is designed in such a way that in a lighting operating mode - if light is coupled into the light guide body via the light coupling surface - the light decoupling area is an opaque area of the light guide body and in a non-lighting operating mode - if no light is coupled into the light guide body via the light coupling surface - the light decoupling area is a transparent area of the light guide body.
  • the degree of transparency is related to an average and healthy human observer whose human visual system is in an average Be viewing distance range to the lighting device.
  • the viewer has assumed a corresponding viewing distance of the viewing distance range, for example, by sitting as intended on a seat of the motor vehicle, for example as a driver or front passenger or (rear) passenger. Any possible adjustments to the seat are taken into account.
  • a possible viewing distance from the average viewing distance range can be 20 centimeters or more, for example.
  • the light-guiding body is transparent or opaque to the observer depends on whether the light-guiding body is operated in the non-illuminated operating mode or in the illuminated operating mode. Furthermore, an arrangement density of the light decoupling elements plays a role. With reference to the average observation distance range, the light guide body, in particular its light output structure, has a Arrangement density of the light decoupling elements that are no longer resolved as individual (light) points can be recognized in the lighting mode of operation by the human eye without tools.
  • the average physiological human visual apparatus is not capable of optically resolving the light decoupling structure sufficiently in order to distinguish a single one of the light decoupling elements from another light decoupling element of the same light decoupling structure; the light decoupling elements of the light decoupling structure appear to the human being as a continuous and, in particular, homogeneous surface.
  • the light decoupling structure of the light guide has the light decoupling elements, with the arrangement density (ratio of a number of light decoupling elements in relation to an area of the second outer surface) being selected and/or designed such that - at least during lighting operation - the human observer sees the light decoupling structure as the continuous surface perceives, since a single one of the light decoupling elements is not recognizable alone.
  • the light decoupling structure can have, for example, a regular or irregular grid of light decoupling elements. For example, it is conceivable that 9, 16, 25, etc., light decoupling elements are formed per square millimeter.
  • the light decoupling elements can be arranged equidistantly or at irregular distances from one another in the following way: 3 x 3, 4 x 4, 5 x 5, etc.
  • Other arrangements of the light decoupling elements are also conceivable, for example four light decoupling elements located at the corners of a square and one which lies in the middle of the square, so that in this case there are 5 light decoupling elements per square millimeter.
  • Arrangements are also conceivable in which the light decoupling elements are arranged in an odd manner, for example in accordance with an odd curve, in accordance with a circle, etc.
  • “Transparent” is to be understood here in such a way that the human observer can clearly recognize a structure, in particular a design element, arranged underneath the light-conducting body. Nevertheless, due to the light decoupling structure, which is arranged in the viewing direction between the viewer's eyes and the structure or the design element, a slight veil can be perceived through which the viewer recognizes the structure. So the veil does not contradict a fidelity to the image or the edges of the design element that the viewer recognizes. In other words, the light decoupling structure or the light decoupling elements are designed in such a way that the veil that may accompany it does not hinder the clear recognition of the design element too much.
  • the lighting device there is now the possibility of a first appearance of the lighting device corresponding to the lighting operating mode (when light is coupled into the light-conducting body via the light-coupling surface).
  • the non-luminous operating mode when no light is coupled via the light coupling surface into the light-guiding body
  • the first appearance of the lighting device corresponding to the light operating mode is represented by at least the light decoupling region of the lighting device or the light-conducting body appearing opaque.
  • the lighting device in the non-luminous operating mode (which can also be called the cold state) the lighting device has the second appearance, with at least the light decoupling region of the lighting device or the light guide body appearing to be transparent.
  • the first appearance of the lighting device or the second appearance of the lighting device can be activated, depending on which of the operating modes the lighting device is switched to.
  • the lighting device is thus designed in such a way that a contour which is arranged underneath the light-conducting body can be clearly seen by the human observer using the physiological human visual apparatus without any aids external to the body.
  • the lighting device is free of a light scattering element or free of a diffusing screen between the human observer and the light decoupling region.
  • the desired free, clear and sharp view of the human observer through the light-guiding body to elements, structures, contours, etc., which are arranged behind the light-guiding body in the direction of vision is further favored.
  • the lighting device also has a design carrier which includes a design surface.
  • the second outer surface of the light-guiding body and the design surface of the design carrier face one another.
  • a design element or a multiplicity of design elements is arranged or formed on the design surface, so that the respective design element and the second outer surface of the light guide body face each other.
  • the design carrier is arranged below the light-guiding body, as a result of which the design element or design elements is or are arranged below the light-guiding body.
  • the lighting operating mode of the lighting device that a part of the design carrier covered by the light decoupling area, in particular a part of the design surface, is not visible to the human observer at least through the light decoupling area, whereas in the non-lighting operating mode of the lighting device that of the light decoupling area covered part of the design carrier, in particular the corresponding part of the design surface, is visible through the light decoupling area for the human viewer. Accordingly, when the lighting device is active at night, the respective design element is not fully or partially visible to the human observer due to the light-emitting light decoupling area to the extent that the corresponding design element is covered by the luminous light decoupling area.
  • the corresponding design element is visible to the human observer through the light decoupling area when the light decoupling area is not illuminated.
  • the first appearance of the lighting device is characterized in that the design carrier is not visible in the light decoupling area of the light guide body, whereas the second appearance of the lighting device is characterized in that the design carrier is visible to the human observer through the light decoupling area .
  • the design support in particular a portion of the design support that is visible through the light decoupling area when the lighting device is not in the operating mode - such as the design surface of the design support - can be a purely decorative design element, for example.
  • the design carrier can be decoratively coated as a design element in/on the part corresponding to the light decoupling area, for example the design surface, and/or can have a decorative surface structure.
  • the design carrier, in particular the design surface is provided with characters, text, numbers, symbols etc. as an alternative or in addition to the decorative function as a design element, and thus provides the human observer with corresponding information at least when the lighting device is not in operation.
  • the human observer is provided with corresponding information by the person provided with the characters Part or the corresponding design element of the design carrier is at least partially hidden in the lighting mode of operation of the lighting device for the human observer by light being coupled into the light guide body via the light coupling surface.
  • the design carrier in particular its design surface, can be designed in a wide variety of configurations, as a result of which the design carrier itself forms the design element and/or have a wide variety of design elements.
  • the design carrier is designed in any color.
  • the design carrier can be made of a correspondingly colored or dyed material, in particular it can be primary formed.
  • the design carrier can have been completely or partially coated with a corresponding color carrier as a design element.
  • the design carrier or the design surface can have been coated with a paint, in particular metallic paint, effect paint, chrome paint, etc. Here come - if necessary multiple Ches - spraying / spraying, transfer roller coating, brushing / brushing, etc. in question.
  • the design carrier can be completely or partially coated with a clear lacquer.
  • the color carrier or the design element can be designed as a foil, so that the color carrier was applied to the design carrier, for example to the design surface, in which the design carrier was foiled.
  • a desired structure can already be given to the design carrier as a design element when it is being formed, which is visible to the human observer through the luminous body when the lighting device is in the non-illuminating operating mode or during the day. So it is conceivable to form the design carrier, at least its design surface, as a visible carbon part in which the carbon fiber mesh is not coated or only coated with a clear agent. The visible carbon part is then the design element.
  • Other visible 3D structures are possible as design elements, such as a crystal and/or diamond-like visible structure, other grains, etc.
  • the design surface of the design carrier can be printed and/or painted with characters, text, numbers, symbols etc. as a design element.
  • the lighting device provides that the design carrier differs from a pragmatically designed component that has no dedicated, specific design element and is, for example, only smooth and only white. It's particular too understand that the design carrier is not an optical reflector (e.g. mirror, etc.).
  • the lighting device is designed without a design support.
  • the design carrier and consequently the design element(s) are then not part of the lighting device.
  • the lighting device in particular the light-guiding body, enables the human observer to see a structural element arranged below the light-guiding body at the installation site or the installation site of the lighting device in the non-illuminated operating mode.
  • the structural element In the luminous operating mode, the structural element is correspondingly hidden from the human observer.
  • the structural element is not part of the lighting device but, for example, part of the motor vehicle in which the lighting device is used.
  • the second outer surface and the design surface are spaced apart from one another by a distance of up to 100 millimeters.
  • the distance over which the second outer surface of the light guide body and the design surface are spaced apart from one another is 0.3 millimeters to 100 millimeters, in particular 1 millimeter to 10 millimeters. It is advantageous with such a distance that below the light-guiding body, ordered contours, in particular contours, for example the design elements of the design carrier, can be seen particularly clearly or sharply through the light coupling-out area of the light-guiding body when no light enters the light coupling surface Lichtleitkör is coupled by.
  • An optimal distance between the second outer surface and the design surface is directly related to the arrangement density of the light decoupling elements, which are described in more detail below.
  • the lower the arrangement density of the light decoupling elements the greater the distance between the second outer surface and the design carrier or the design surface can be selected, with the contour located below the light guide body still being perceived as clear or sharp for the human observer. This means that the distance between the second outer surface and the design surface can generally be selected depending on the arrangement density of the light output elements.
  • the distance between the second outer surface and the design surface along a width direction and/or along a depth direction of the light guide body or the Lighting device varies. This results in even more design options for the lighting device.
  • the lighting device has a user interaction unit which has the light decoupling area as a user interaction area.
  • the light decoupling area or the user interaction area can be a touch-sensitive button, for example a capacitive button, in which case it can then be provided in particular that the button or the light decoupling area provides a correspondingly assigned switching functionality depending on the active appearance.
  • the light decoupling area in connection with the user interaction unit, serves as a display element for the user or viewer.
  • a status, a warning, etc. can be made available to the viewer or user via the light decoupling area.
  • a particularly noticeable user interaction unit is thus provided, which is advantageously particularly reliably perceived by the user or viewer.
  • an outer contour of the light guide body has a flat shape.
  • This means - in relation to an installation position of the Lichtleitkör pers - is a width or depth of the light guide greater than a strength or thickness of the light guide.
  • the light-guiding body is cuboid, with the first outer surface and the second outer surface of the light-guiding body being planar and arranged parallel to one another.
  • the light-guiding body it is also conceivable for the light-guiding body to have an outer shape that is designed according to any desired polyhedron, in particular a prism.
  • the outer shape may be formed according to a general cylinder.
  • mixed forms with at least one prismatic part and/or at least one cylindrical part are conceivable.
  • the flat outer contour of the light-conducting body enables a particularly space-efficient lighting device, which in particular requires particularly little space depth, which means that particularly advantageous packaging, especially in automobile construction, is particularly taken into account.
  • the light-guiding body has a clear area which is delimited from the light decoupling area and is free of a light decoupling structure. This means that in the lighting operating mode of the lighting device, the light coupled into the light guide body via the light coupling surface
  • the clear area within the light-guiding body is passed on by means of total reflection in the light-guiding body and does not emerge from the light-guiding body via the clear area or in the clear area. This means that due to the clear area, the lighting device has an area that appears transparent to the viewer regardless of the respective active appearance. When the clear area was produced, no step was taken to give the clear area a light-refracting and/or light-guiding functionality or property for decoupling light from the light-guiding body.
  • a step is taken to remove a light-refracting and/or light-directing functionality or property for decoupling light from the light-conducting body from the clear area.
  • a step is taken to remove a light-refracting and/or light-directing functionality or property for decoupling light from the light-conducting body from the clear area.
  • the light decoupling area and the clear area are sharply delimited from one another, at least in areas.
  • the light decoupling area and the clear area merge into one another at least in some areas, ie have no sharp boundary between them. If the light decoupling area or light decoupling areas and the clear area or clear areas are sharply delimited from one another, it is conceivable, for example, that the respective light decoupling area appears to the user as a touch-sensitive touch area when the lighting device is in the luminous operating mode.
  • the light decoupling area and the clear area merge smoothly into one another, for example by an arrangement density of the light decoupling elements decreasing starting from an edge of the lighting device in the direction of an interior of the lighting device, this results in a particularly advantageous ambient lighting and/or contour lighting of the lighting element.
  • the visible or non-visible part of the design element or design elements covered by the light decoupling structure follows a course of the smooth transition between the clear area and the light decoupling area.
  • a transparent cover element is provided which is arranged on the side of the first outer surface facing the light-guiding body and is free of a dedicated light output structure. That transparent cover element is therefore ideally designed to be completely transparent or completely true to the image and forms, for example, a protective element for the light-guiding body of the lighting device.
  • the cover element was produced, no step was taken to give the cover element a light-refracting and/or light-directing, ie no light-scattering, functionality or property. Provision can be made for a step to be taken during the manufacture of the covering element in order to remove a light-scattering functionality or property from the covering element.
  • the lighting device is touched by the viewer or user, for example as part of a user interaction, this effectively prevents the user or viewer from touching the light guide body directly and consequently possibly damaging it.
  • An optional tinting of the covering element does not prevent the transparency of the covering element, which is true to the image.
  • the degree of tinting is selected in particular in such a way that the human observer can recognize the contours of the design element, ie the design surface of the design carrier, at least in the non-illuminated operating mode or when the daytime appearance is active. This makes it possible, for example, for the cover element to appear as a darkened but transparent “black panel” in the daytime.
  • the lighting device can generally have a large number of light-guiding bodies, which are arranged next to one another in a common plane, for example.
  • the transparent cover element can cover the light guides of the lighting device in one piece, which effectively prevents that dirt gets into the lighting device in an undesired way.
  • the design carrier has the cover element.
  • the cover element and the design carrier can be connected to one another in a non-positive, positive and/or material connection, for example glued.
  • the cover element and the design carrier can be formed in one piece with one another.
  • the design carrier and the cover element can be made of different materials.
  • the cover element and/or the design carrier can be produced, for example, by means of an additive manufacturing process (e.g. 3D printing).
  • the respective light output element viewed in cross section, has at least one part-circular tip area, a first linear area connected to the part-circular tip area and a second linear area connected to the first linear area. Viewed three-dimensionally, this means, for example, that the respective tip region of the respective light output element has the shape of a spherical cap or spherical cap.
  • a decoupling of the light is achieved overall, which approaches in an angle range of 65 degrees to 90 degrees with respect to the first outer surface of the light guide body.
  • a light decoupling element designed in this way supports the avoidance of an opaque or milky light scattering element, such as a diffusing screen.
  • the light decoupling structure has at least one light decoupling element, which means that the light decoupling structure has, in particular, a large number of light decoupling elements that can be arranged according to a regular pattern and/or chaotically to one another.
  • a radius of the respective part-circular tip area is in particular in a range between 0.03 millimeters and 0.3 millimeters, for example approximately 0.1 millimeters.
  • the light decoupling elements of the light decoupling structure are not formed uniformly, but rather have different shapes.
  • the distances between the light decoupling elements to be varied, for example the distances between the light decoupling elements can become smaller as the distance from a light source increases. That is, the arrangement density of the light extraction elements becomes greater.
  • the size, in particular the height of the light decoupling elements increases with increasing distance from the light source.
  • the first linear area of the respective light output element has a first slope in relation to the second outer surface of the light guide body, the second linear area of the respective light output element having a second slope that differs from the first slope.
  • a first gradient angle characterizing the first gradient, which is enclosed by the first linear region and the second outer surface of the light guide body is smaller than a second gradient angle, characterizing the second gradient, which is between the second linear region and the second outer surface of the light-guiding body is included.
  • the first Pitch angle for example, 50 degrees
  • the second pitch angle is example, 55 degrees.
  • the decoupling of light can be further optimized in comparison to a single linear region with only a single gradient.
  • the respective light decoupling element can have a third linear region with a third slope that is different from the first slope and from the second slope with respect to the second outer surface of the light-guiding body.
  • the third linear range is connected to the second linear range, and the first linear range is connected to the second linear range.
  • the second linear range is located between the first linear range and the third linear range.
  • a third gradient angle characterizing the third gradient of the third linear region, which is enclosed between the third linear region and the second outer surface of the light-guiding body is 60 degrees, for example. This means that the third slope is larger than the second slope and larger than the first slope.
  • the light decoupling from the fiber-optic element or from the light decoupling area can be optimized even further by the third linear area with a slope that differs from the second slope and the first slope, so that a light function that is as homogeneous as possible is created in the desired area.
  • the height of the first linear area is smaller than a height of the second linear area.
  • a height of the second linear area is smaller than a height of the third linear area.
  • “height” is understood as a dimension that extends perpendicularly from the second outer surface of the light-guiding body.
  • the height of the part-circular or spherical cap-shaped tip region is in a range between 0.01 millimeter and 0.05 millimeter. It can be provided in particular that the height of the first linear area is half the height of the part-circular tip area. The height of the first linear region is thus between 0.005 millimeters and 0.05 millimeters, for example.
  • the height of the second linear region may be greater than the height of the first linear region and less than the height of the part-circular crest region. In particular, the height of the second linear area is in a range between 0.01 millimeter and 0.05 millimeter.
  • the height of the third linear range can be twice as high as the height of the second linear range. In particular, the height of the third linear area is between 0.01 millimeters and 0.1 millimeters.
  • a particularly homogeneous light decoupling from the light decoupling area of the light guide body is achieved with the specified height ratios.
  • the dedicated light decoupling structure has at least one light decoupling element or a plurality of light decoupling elements, the respective light decoupling element extending from the second outer surface of the light guide body into the light guide body as a material-free area.
  • the respective light decoupling element is a blind hole which is formed into the light guide body starting from the outer surface of the light guide body. If the light-guiding body of the lighting device only has light decoupling elements protruding into the light-guiding body, this advantageously results in a flat or planar outer contour of the light-guiding body without protruding elevations.
  • the dedicated light decoupling structure can have at least one light decoupling element that protrudes outwards from the second outer surface of the light-conducting body.
  • the light decoupling structure can only have light decoupling elements that extend into the light guide body. It is also conceivable that the light decoupling structure only has light decoupling elements protruding from the outer surface. In addition, it is conceivable that the light decoupling structure has both light decoupling elements extending into the light guide body and light decoupling elements protruding from the second outer surface of the light guide body.
  • the respective light coupling element is embodied symmetrically, in particular rotationally symmetrically and/or plane-symmetrically or mirror-symmetrically, in relation to a symmetry element arranged perpendicularly to the second outer surface, for example a symmetry axis and/or a symmetry plane.
  • the element of symmetry or the axis of symmetry and/or the plane of symmetry run/runs through a point of the respective Light decoupling element, which is arranged maximally far from the second outer surface of the light guide body.
  • the axis of symmetry runs centrally through the spherical cap-shaped tip area.
  • the spherical cap-shaped tip area is divided by the plane of symmetry into two tip sub-areas designed with mirror symmetry.
  • the light decoupling element Due to the symmetry of the respective light decoupling element, a symmetrical angle function of the decoupled light with respect to the symmetry element is supported, as a result of which the angle function of the decoupled light is independent of a propagation direction of the light in the light guide body.
  • the light decoupling element has a first sub-area with a spherical structure (due to the part-circular or spherical cap-shaped tip area) and a second sub-area with a conical structure (due to the linear areas).
  • the main direction of the light emitted from the light guide is strongly dependent on the direction of propagation of the light in the light guide, whereas in the case of the conical structure, sharp jumps in intensity and high asymmetry are obtained.
  • An appropriate combination of the two partial areas enables a homogeneous light function in the desired angular range (65 degrees to 90 degrees relative to the first outer surface of the light guide) in the light guide.
  • the first linear area is connected to the second linear area via a first part-circular connection area, with the second linear area being connected to the third linear area via a second part-circular connection area.
  • the third linear area can be connected to the second outer surface of the light-guiding body via a third part-circular connecting area.
  • the part-circular connecting areas which connect two linear areas or one linear area to the second outer surface of the light guide body, allow a smooth transition between the adjacent linear areas, i.e. between the first linear area and the second linear area and between the second linear area and the third linear area and/or between the third linear area and the second outer surface of the light guide body. These soft transitions enable the light to be emitted particularly homogeneously.
  • the first part-circular connecting area and the second part-circular connecting area are, for example, of equal size. Furthermore, it can be provided that the radius of the first part-circular connecting area and the radius of the second part-circular connecting area between 0.15 millimeters and 0.25 millimeters, for example 0.2 millimeters.
  • the possible configurations of the light decoupling structure described herein are to be understood as merely being exemplary. It is conceivable that, as an alternative or in addition to the possible configurations of the light decoupling structure described here, the light decoupling structure is designed differently, for example is of a different shape and/or of a different type.
  • the light guide body is a transparent body, at least in the non-luminous operating mode of the lighting device, made, for example, of plastic, such as epoxy resin, a polycarbonate (PC), a polymethyl methacrylate (PMMA), an acrylonitrile butadiene styrene (ABS), a silicone, etc. can be manufactured.
  • the light guide can be made of glass.
  • the light-guiding body can be, for example, a rod light guide or a flat light guide. If the light-guiding body is a rod light guide, the light-guiding body can be of at least essentially circular design with a flattened area in cross-section, that is to say viewed in the longitudinal extension of the light guide.
  • the flattened area can then serve as a surface on which the light decoupling elements or the light decoupling structure are/is arranged.
  • the light-guiding body is a flat light guide, it can be designed, for example, as a plate-shaped light guide that has a significantly greater extent in its length and width, ie in the plane of the plate, than in its thickness direction.
  • the light-guiding body then has the first outer surface and the second outer surface as a respective flat side, with the light-coupling surface of the light-guiding body then being formed, for example, as an end face of the plate-shaped light-guiding body.
  • the light guide body can have a varying width and/or a varying depth and/or a varying thickness.
  • varying the relevant dimensions it is possible, for example, to achieve a homogeneous lighting effect.
  • the width decreases with increasing distance from a light source or with increasing distance from the light coupling surface.
  • the first outer surface which faces the user or viewer, is designed to be uneven or different from a planar plane.
  • the lighting device in particular its light guide body, can be presented as a three-dimensionally curved body.
  • FIG. 1 shows a schematic and sectional view of a lighting device
  • FIG. 2 shows a schematic and sectional view of the lighting device in a further embodiment
  • FIG 3 shows a schematic view of the lighting device in a non-lighting operating mode (daytime appearance);
  • FIG. 4 shows a schematic view of the lighting device in a lighting operation mode (night appearance);
  • FIG. 5 shows a perspective view of the lighting device arranged in a built-in position in the non-lighting operating mode
  • FIG. 6 shows a perspective view of the lighting device arranged in an installed position in the lighting operating mode
  • FIG. 7 shows a schematic and sectional view of a light decoupling element
  • FIG. 8 shows a schematic view of an optical fiber
  • a lighting device 1 is provided is a schematic and sectional view.
  • the lighting device 1 is provided for a motor vehicle (not shown), in particular for an interior of the motor vehicle.
  • the lighting device 1 has an optical fiber 2 having a first outer surface 3 and a second outer surface 4 .
  • the light-guiding body 2 which in the present example is designed as a cuboid and flat light-guiding body 2 , has a first end face 5 and a second end face 6 .
  • the end faces 5, 6 are spaced apart from one another over a width or a depth, whereas the outer surfaces 3, 4 are spaced apart from one another over a thickness.
  • the first outer surface 3 is also designed as a useful light exit surface and is free of a dedicated light decoupling structure.
  • a dedicated light decoupling structure 7 is arranged on the second outer surface 4, which has a multiplicity of light decoupling elements 8 in the present example.
  • the light decoupling structure 7 or the light decoupling elements 8 are formed or arranged in the present example only in regions on the second outer surface 4 of the light-guiding body 2 .
  • the light guide body 2 has a light decoupling region 9 in front, which is characterized by the light decoupling structure 7 or the light decoupling elements 8 .
  • the light guide body 2 has at least one clear area 10, which is characterized by the absence of a light decoupling structure or a light decoupling element.
  • a light generated by a light source 11 with a wavelength between approximately 400 nanometers and approximately 780 nanometers (“visible light”) is transmitted via a light coupling surface 12 into the Light guide body 2 is coupled.
  • the light coupling surface 12 is formed by one or more of the end faces 5, 6.
  • the light coupled into the light guide body 2 is then guided inside the light guide body 2 in areas of the light guide body 2 that are free of a light decoupling structure 7 or free of light decoupling elements 8 - i.e. in the respective clear area 10 - through the light guide body 2 by means of total reflection.
  • the light decoupling structure 7 designed for the purpose of decoupling light is formed in the light decoupling region 9 only on the second outer surface 4 of the light guide body 2 .
  • the light-guiding body 2 is designed without a clear area 10 , that is to say it only has a light decoupling area 9 .
  • the lighting device 1 can have such a light-guiding body 2 or more than one such light-guiding body 2 . Such a lighting device with more than one light guide body 2 is shown in FIG.
  • the light decoupling structure 7 is designed in such a way that--if the light is coupled into the light-guiding body 2 via the light-coupling surface 12--the light decoupling area 9 is an opaque area of the light-guiding body 2.
  • the light decoupling structure 7 is designed in such a way that--if no light is coupled into the light-guiding body 2 via the light-coupling surface 12--the light decoupling area 9 is a transparent area of the light-guiding body 2.
  • the lighting device 1 on the side of the first outer surface 3 is free of a dedicated opaque or milky light scattering element, for example a diffusing screen.
  • a dedicated opaque or milky light scattering element for example a diffusing screen.
  • no light scattering element or lens is arranged between a viewer of the lighting device 1 and the light guide body 2 .
  • the lighting device 1 has a design support 14 with a design surface 15, the second outer surface 4 of the light guide body 2 and the design support 14 facing one another.
  • the second outer surface is 4 and the design surface 15 facing the second outer surface 4 is spaced apart from each other by a distance 16 .
  • the distance 16 is between 0.3 millimeters and 100 millimeters.
  • the design carrier 14, in particular its design surface 15, has no reflective function, which means that the design carrier 14 is not an optical reflector element (such as a mirror, etc.).
  • the lighting device 1 comprises a transparent cover element 17 in a further embodiment.
  • the transparent cover element 17 is arranged on the side of the first outer surface 3 facing the light guide body 2 .
  • the transparent cover element 17 is free of a dedicated light decoupling structure, ie free of a light decoupling element designed for the purpose of light decoupling or light deflection.
  • the transparent cover element 17 is a clear pane of glass that is not intended to have any light-scattering function. This means that when manufacturing the cover element, no step has been taken to give the cover element 17 a light-diffusing functionality or property.
  • This also applies analogously to the first outer surface 3 of the light-guiding body 2. Consequently, the transparent cover element 17 is designed or used in the lighting device 1 not to influence the light 13 coupled out of the light-guiding body 2 or the light-guiding bodies 2.
  • the clear or transparent cover element 17 is purely a protective element to prevent objects and/or liquids from getting into the area between the design surface 15 and the light-guiding body 2 or the light-guiding bodies 2 .
  • 3 shows a schematic view of the lighting device 1 in a non-illuminating operating mode, which is also referred to as a daytime appearance.
  • 3 shows a plan view of the lighting device 1, with the design surface 15 carrying a design element 18 or a multiplicity of design elements 18.
  • the respective design element 18 can be, for example, a surface structure of the design surface 15, for example a carbon mesh, etc., symbols, numbers, letters, etc.
  • FIG. 4 shows a schematic view of the lighting device 1 in a lighting operating mode, which is also referred to as night appearance. In the lighting operating mode, light is coupled into the light guide body 2 via the light coupling surface 12, as a result of which the light coupling-out regions 9 are opaque to the observer of the lighting device 1 in the lighting mode or in the daytime appearance.
  • FIG. 5 and Fig. 6 show an application example of the lighting device 1, which is arranged in an installation position.
  • FIG. 5 shows a perspective view of the lighting device 1, which is arranged in the installation position, in the non-illuminated operating mode, that is to say in the daytime appearance.
  • the lighting device 1 can be part of a user interaction unit 19 or that the lighting device 1 has the user interaction unit 19 .
  • the user interaction unit 19 has the light decoupling area 9 or more light decoupling areas 9 as a user interaction area 20 .
  • the design surface 15 and/or any contours arranged thereon are/are through the light guide body 2 visible. Accordingly, light decoupling elements 8 are not shown in FIG. 6 shows a perspective view of the lighting device 1 arranged in the installation position in the lighting operating mode, ie in the night appearance. In contrast to the illustration in FIG. 5, it can be seen in FIG.
  • the respective light decoupling area 9 and a respective clear area 10 merge smoothly into one another.
  • Such a smooth transition between the light decoupling area 9 and the clear area 10 is achieved, for example, in that an arrangement density of light decoupling elements 8 - starting from the opaque light decoupling area 9 in the direction of the im Luminous mode of operation fully transparent clear area 10 - decreases.
  • the respective light decoupling area 9 and the respective clear area 10 are sharply separated from one another, in which case no partially transparent or partially opaque area is arranged between the completely transparent clear area 10 and the completely opaque light decoupling area 9 .
  • FIG. 7 shows a light decoupling element 8 in a schematic and sectional view, with a multiplicity of light decoupling elements 8 forming a light decoupling structure 7 .
  • the light decoupling element 8 has a symmetrical shape composed of several areas.
  • the light decoupling element 8 is embodied symmetrically to an element of symmetry, in particular an axis of symmetry S, when viewed in cross section.
  • the light decoupling element 8 extends, for example, from the second outer surface 4 to the first outer surface of the light-guiding body 2, through which the light is coupled out of the light-guiding body 2 when the light-guiding body 2 is operated in the lighting operating mode (see reference number 13 in Fig. 1 and Fig. 2).
  • the light output element 8 shown in FIG. 7 is a concave light output element.
  • the light decoupling element 8 can extend outwards, starting from the second outer surface 4 of the light-conducting body 2, which means that it is then a convex light decoupling element 8.
  • a single one of the possibly several light decoupling structures 7 can only have convex, only concave or concave and convex light decoupling elements 8 .
  • a tip area 21 is shaped according to a spherical cap or according to a spherical segment and thus appears in the cross section shown in Fig. 7 as an arcuate or part-circular tip area 21.
  • the tip area 21 has a radius R1 and a height h1 (in the direction of extension of the light output element 10).
  • the tip portion 21 is connected to a first linear portion 22 having a height h2.
  • the height h1 is smaller than the height h2; the height h2 corresponds to about twice the height h1, whereby the height scaling is also different can be, that is, h1 can be greater than h2.
  • the first linear area 22 also has a first pitch angle .times.2, which is spanned between the first linear area 22 and the second outer surface 4 of the light guide body.
  • the angle .times.2 shown in FIG. 7 corresponds to 50°, for example.
  • the first linear region 22 and a second linear region 23 and the second linear region and a third linear region 24 are connected to one another via a respective part-circular connec tion region 25, 26.
  • the first part-circular connecting area 25 serves in particular to make the transition between the two linear areas 22, 23 “soft”.
  • the first part-circular connecting area 25 has a radius R23 of 0.2 mm.
  • the second linear area 23 has a height h3 which is greater than the height h2 of the first linear area 22. Furthermore, the second linear area 23 has a second angle of inclination that is different from the angle of inclination 2. 3, which is spanned between the second linear region 24 and the second outer surface 4 of the light guide body 2. As shown, the second slope angle ⁇ 3 of the second linear portion 23 is greater than the first slope angle ⁇ 2 of the first linear portion 22. Here the angle ⁇ 355°.
  • the second linear portion 23 and the third linear portion 24 are connected to each other via the second part-circular connecting portion 26 .
  • the second part-circular connecting area 26 serves to produce a smooth transition between the second linear area 23 and the third linear area 24.
  • the second part-circular connecting area 6 has a radius R34 of 0.2 mm.
  • the third linear region 24 has a height h4.
  • the height h4 is greater than the height h3; here the height h4 is about twice as large as the height h3.
  • the third linear region 24 has a third pitch angle ⁇ 4, which is spanned between the third linear region 24 and the second outer surface 4 of the light-guiding body 2 .
  • the third gradient angle .times.4 is greater than the second gradient angle .times.3 of the second linear region 23 and in particular greater than the first gradient angle .times.2.
  • the angle .times.4 shown here is 60.degree.
  • the third linear region 24 is connected to the second outer surface 4 of the light-conducting body 2 via a third part-circular connecting region 27 .
  • the areas of the light decoupling element 8 are located to the left and right of the symmetry element S, which can have a plane of symmetry and/or an axis of symmetry.
  • the tip portion 21 forms a spherical shape and the linear portions 22, 23 and 24 form frustoconical portions, respectively.
  • the light decoupling element 8 thus combines a spherical structure with conical structures in such a way that the decoupled light shown in FIG. 1 or FIG. 2 can be achieved.
  • FIG. 8 shows a schematic view of the light-guiding body 2 in cross section, the light-guiding body 2 having a light decoupling structure 7 with at least one light decoupling element 8, only one of which is shown in FIG.
  • the light source 11 (for example an LED) couples light into the light guide body 2 .
  • the light is introduced into the light-conducting body 2 via the surface 12 (here the end face 5).
  • the light hits the light decoupling element 8, which extends from the second outer surface 4 of the light-guiding body 2 into the light-guiding body 2 and/or protrudes outwards from it.
  • the light decoupling element 8 the light is directed to the first outer surface and thereby, so that the light can emerge from the light guide body 2 (see light 13).
  • the first outer surface 3 of the light-guiding body 2 is therefore the light decoupling surface of the light-guiding body 2.
  • Fig. 9 shows an angle function, according to which the light 13 is coupled out of the light guide body 2 out.
  • angles with respect to the exit surface (that is, the first outer surface 4) of the light guide body 2 are specified.
  • the symmetry element S extends through the illustrated 90° axis.
  • an extremely homogeneous light function i.e. intensity function of the light (Lambert’s law)
  • the intensity is almost level with a slight drop at the edge of the angular range.
  • the angular function is symmetrical with respect to the 90° axis in the required angular range. This symmetry brings the further advantage that the angular function of the decoupled Light is independent of the propagation direction of the light in the light guide body 2. A free choice for the light source 11 on the light guide body 2 is thus possible.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Beleuchtungsvorrichtung (1) für ein Kraftfahrzeug, mit einem Lichtleitkörper (2), der eine von einer dedizierten Lichtauskoppelstruktur freie, erste Außenoberfläche (3) und eine zweite Außenoberfläche (4) aufweist, wobei die Außenoberflächen (3, 4) über eine Stärke des Lichtleitkörpers (2) voneinander beabstandet sind. Weiter sind an dem Lichtleitkörper (2) eine von den Außenoberflächen (3, 4) unterschiedliche Lichteinkoppelfläche (5, 12) und ein Lichtauskoppelbereich (9), in dem an der zweiten Außenoberfläche (4) eine dedizierte Lichtauskoppelstruktur (7) ausgebildet ist, vorgesehen. Die Lichtauskoppelstruktur weist ein Lichtauskoppelelement (8) auf und ist derart beschaffen, dass in einem Leuchtbetriebsmodus der Lichtauskoppelbereich (9) ein undurchsichtiger Bereich des Lichtleitkörpers (2) ist, und in einem Nichtleuchtbetriebsmodus der Lichtauskoppelbereich (9) ein durchsichtiger Bereich des Lichtleitkörpers (2) ist. Ein von dem Lichtauskoppelbereich (9) überdeckter Anteil eines Designelement (18), das an einer Designoberfläche (15) eines Designträger (14) der Beleuchtungsvorrichtung (1) angebracht ist, ist für einen menschlichen Betrachter im Nichtleuchtbetriebsmodus sichtbar und im Leuchtbetriebsmodus nicht sichtbar.

Description

BELEUCHTUNGSVORRICHTUNG FÜR EIN KRAFTFAHRZEUG
Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft eine Beleuchtungsvorrichtung, die wenigstens einen Lichtleitkörper mit einem Lichtauskoppelbereich aufweist.
Stand der Technik
Lichtleiter mit Lichtauskoppelelementen sind bereits aus dem Stand der Technik bekannt. Es werden beispielsweise Lichtleiter im Innenraum und/oder als Teil einer Außenlichtanlage von Kraftfahrzeugen eingesetzt, zum Beispiel zur Ambientebeleuchtung oder zur Ausleuchtung von Bedienelementen. Des Weiteren ist es bekannt, Lichtleiter als Designelemente zu ver wenden. Zur Auskopplung zumindest eines Teils des in den Lichtleiter eingekoppelten Lichts aus dem Lichtleiter werden Lichtauskoppelelemente verwendet, die unter Einsatz von weite ren optischen Elementen (beispielsweise weißen Reflektoren, Streuscheiben, Diffusoren etc.) für ein angenehmes, homogen verteiltes Licht sorgen sollen.
Üblicherweise werden Streuscheiben zwischen einem Betrachter des Lichtleiters und dem Lichtleiter angeordnet. Eine Streuscheibe erfüllt zum einen die Aufgabe, dass ein direktes, scharfes bzw. bildtreues Erkennen des unterhalb der Streuscheibe angeordneten Lichtleiters bzw. einzelner Auskoppelelemente desselben verhindert wird. Zum anderen hat eine Streu scheibe die Aufgabe, eine Hauptrichtung des aus dem Lichtleiter ausgekoppelten Lichts, die typischerweise nur zirka 40 Grad relativ zu einer Austrittsfläche des Lichtleiters beträgt, auf einen Betrachtungsbereich zu vergrößern und umzulenken, der von typischen Betrachter- Positionen aus gut erkennbar ist. Dieser Betrachtungsbereich liegt üblicherweise in einem Bereich von 65 Grad bis 90 Grad relativ zu einer Lichtaustrittsfläche des Lichtleiters. Der Streuungseffekt der Streuscheibe wird somit dazu verwendet, in dem Lichtleiter eingekop pelte bzw. eintretende Lichtstrahlen so umzulenken, dass der Betrachter das Licht von den typischen Betrachter-Positionen aus als homogenes bzw. gleichmäßiges Licht erkennt. Streuscheiben wandeln des Weiteren das zumeist heterogene Licht-/Leuchtbild des her kömmlichen Lichtleiters in ein homogenes Licht-/Leuchtbild um. Hierzu sind Streuscheiben milchig bzw. lediglich diffus lichtdurchlässig ausgebildet und infolgedessen nicht bildtreu durchsichtig. Das bedeutet, dass Konturen (das heißt Strukturen, Formen, Symbole, Schrift zeichen etc.), die unterhalb des herkömmlichen Lichtleiters und somit unterhalb der Streu scheibe angeordnet sind, mittels des physiologischen - also gesunden - menschlichen Sehapparats (zumindest ohne ein körperexternes Hilfsmittel wie Kontaktlinsen, einer Brille, einer Lupe, eines Mikroskops etc.) für den menschlichen Betrachter nicht scharf erkennbar sind. Allenfalls erscheinen die Konturen als diffuse, konturarme Schattenbilder. Dies gilt so wohl für einen Leuchtbetriebsmodus als auch für einen Nichtleuchtbetriebsmodus des Licht leiters. Im Nichtleuchtbetriebsmodus des Lichtleiters erscheint die Streuscheibe dem Be trachter als undurchsichtiges, beispielsweise graues oder weißes Objekt.
Beschreibung der Erfindung
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Beleuchtungsvorrichtung bereitzustellen, bei der in einem nicht leuchtenden bzw. deaktivierten Betriebsmodus eine von einem Lichtleiter der Beleuch tungsvorrichtung überdeckte Kontur für einen menschlichen Betrachter ohne Hilfsmittel klar/scharf bzw. bildtreu sichtbar ist. Insbesondere ist es Ziel der Erfindung, mittels der Be leuchtungsvorrichtung zumindest zwei für einen Nutzer erkennbare Erscheinungsbilder be reitzustellen.
Diese Aufgabe wird durch eine Beleuchtungsvorrichtung mit den in Patentanspruch 1 ange gebenen Merkmalen gelöst. Weitere mögliche Ausgestaltungen der Erfindung sind in der Be schreibung und in den Figuren sowie in den Unteransprüchen angegeben.
Eine erfindungsgemäße Beleuchtungsvorrichtung ist für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für einen Innenraum eines Kraftfahrzeugs, vorgesehen, wobei es sich bei dem Kraftfahrzeug insbesondere um einen Personenkraftwagen handeln kann. Die Beleuchtungsvorrichtung weist einen Lichtleitkörper auf, der eine als Nutzlichtaustrittsfläche ausgebildete, erste Au ßenoberfläche und eine zweite Außenoberfläche aufweist. Hierbei ist die erste Außenoberflä che bzw. die Nutzlichtaustrittsfläche frei von einer dedizierten Lichtauskoppelstruktur. Bei ei nem Herstellen der ersten Außenoberfläche ist kein Schritt erfolgt, um der ersten Außen oberfläche eine lichtbrechende und/oder lichtlenkende Funktionalität oder Eigenschaft zum Auskoppeln von Licht aus dem Lichtleitkörper zu verleihen. Es kann vorgesehen sein, dass beim Herstellen der ersten Außenoberfläche ein Schritt erfolgt ist, um eine lichtbrechende und/oder lichtlenkende Funktionalität oder Eigenschaft zum Auskoppeln von Licht aus dem Lichtleitkörper von der ersten Außenoberfläche zu entfernen.
Die erste Außenoberfläche und die zweite Außenoberfläche sind über eine Stärke bzw. Di cke des Lichtleitkörpers voneinander beabstandet. Des Weiteren weist der Lichtleitkörper eine von den Außenoberflächen unterschiedlich ausgebildete Lichteinkoppelfläche auf, bei der es sich um eine weitere Außenoberfläche des Lichtleitkörpers handelt. Es kann hierbei beispielsweise vorgesehen sein, dass die dritte Außenoberfläche bzw. die Lichteinkoppelflä che senkrecht zu der ersten Außenoberfläche und/oder zu der zweiten Außenoberfläche an geordnet ist.
Der Lichtleitkörper weist ferner einen Lichtauskoppelbereich auf, in dem an der zweiten Au ßenoberfläche eine dedizierte Lichtauskoppelstruktur ausgebildet ist, die wenigstens ein Lichtauskoppelelement aufweist. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass der Lichtauskop pelbereich eine Vielzahl von Lichtauskoppelelementen aufweist bzw. durch die Vielzahl der Lichtauskoppelemente gebildet ist. Hierbei ist der Lichtauskoppelbereich derart beschaffen, dass in einem Leuchtbetriebsmodus - wenn über die Lichteinkoppelfläche Licht in den Licht leitkörper eingekoppelt wird - der Lichtauskoppelbereich ein undurchsichtiger Bereich des Lichtleitkörpers ist und in einem Nichtleuchtbetriebsmodus - wenn kein Licht über die Licht einkoppelfläche in den Lichtleitkörper eingekoppelt wird - der Lichtauskoppelbereich ein durchsichtiger Bereich des Lichtleitkörpers ist. Hierbei ist das Maß der Durchsichtigkeit (durchsichtig oder undurchsichtig) auf einen durchschnittlichen und gesunden menschlichen Betrachter bezogen, dessen menschlicher Sehapparat sich in einem durchschnittlichen Be trachtungsabstandsbereich zur Beleuchtungsvorrichtung befindet. Einen entsprechenden Be trachtungsabstand des Betrachtungsabstandsbereichs hat der Betrachter beispielsweise ein genommen, indem er bestimmungsgemäß auf einem Sitz des Kraftfahrzeugs sitzt, zum Bei spiel als Fahrer oder Beifahrer oder (Fond-)Passagier. Hierbei sind eventuelle Verstellmög lichkeiten des Sitzes berücksichtigt. Ein möglicher Betrachtungsabstand aus dem durch schnittlichen Betrachtungsabstandsbereich kann beispielsweise 20 Zentimeter oder mehr be tragen.
Ob sich der Lichtleitkörper für den Betrachter als durchsichtig oder undurchsichtig darstellt, liegt zum einen daran, ob der Lichtleitkörper im Nichtleuchtbetriebsmodus bzw. Leuchtbe triebsmodus betrieben wird. Ferner spielt eine Anordnungsdichte der Lichtauskoppelele- mente eine Rolle. Unter Bezugnahme auf den durchschnittlichen Betrachtungsabstandsbe reich weist der Lichtleitkörper, insbesondere dessen Lichtauskoppelstruktur, eine Anordnungsdichte der Lichtauskoppelelemente auf, die im Leuchtbetriebsmodus vom menschlichen Auge ohne Hilfsmittel nicht mehr als einzelne (Licht-)Punkte aufgelöst erkenn bar sind. Mit anderen Worten ist der durchschnittlich physiologische menschliche Sehapparat nicht in der Lage, die Lichtauskoppelstruktur ausreichend optisch aufzulösen, um ein einzel nes der Lichtauskoppelelemente von einem anderen Lichtauskoppelelement derselben Licht auskoppelstruktur zu unterscheiden; dem Menschen erscheinen die Lichtauskoppelelemente der Lichtauskoppelstruktur als durchgehende und insbesondere homogene Fläche. Insoweit weist die Lichtauskoppelstruktur des Lichtleiters die Lichtauskoppelelemente auf, wobei die Anordnungsdichte (Verhältnis einer Anzahl der Lichtauskoppelelement in Bezug auf eine Flä che der zweiten Außenoberfläche) so gewählt und/oder ausgebildet ist, dass - zumindest im Leuchtbetrieb - der menschliche Betrachter die Lichtauskoppelstruktur als die durchgehende Fläche wahrnimmt, da ein einzelnes der Lichtauskoppelelemente nicht allein erkennbar ist. Die Lichtauskoppelstruktur kann beispielsweise ein gleichmäßiges oder ungleichmäßiges Raster aus Lichtauskoppelelementen aufweisen. So ist es beispielsweise denkbar, dass pro Quadratmillimeter 9, 16, 25 usw. Lichtauskoppelelemente ausgebildet sind. Dabei können die Lichtauskoppelelemente äquidistant oder in unregelmäßigen Abständen zueinander der art angeordnet sein: 3 x 3, 4 x 4, 5 x 5 usw. Auch andere Anordnungen der Lichtauskop pelelemente sind denkbar, etwa vier Lichtauskoppelelemente, die an Ecken eines Quadrats liegen und eines, das in der Mitte des Quadrats liegt, sodass in diesem Fall 5 Lichtauskop pelelemente pro Quadratmillimeter vorhanden sind. Weiter sind Anordnungen denkbar, bei welchen die Lichtauskoppelelemente ungerade angeordnet sind, zum Beispiel gemäß einer ungeraden Kurve, gemäß einem Kreis etc.
„Durchsichtig“ ist hierin so zu verstehen, dass der menschliche Betrachter zwar eine unter halb des Lichtleitkörpers angeordnete Struktur, insbesondere ein Designelement, eindeutig zu erkennen. Dennoch kann aufgrund der Lichtauskoppelstruktur, die in Blickrichtung zwi schen den Augen des Betrachters und der Struktur bzw. dem Designelement angeordnet ist, ein leichter Schleier wahrnehmbar sein, durch welchen hindurch der Betrachter die Struktur erkennt. Der Schleier widerspricht also nicht einer Bildtreue oder Kantentreue des Designele ments, das der Betrachter erkennt. Mit anderen Worten ist die Lichtauskoppelstruktur bzw. sind die Lichtauskoppelelemente derart ausgebildet, dass der eventuell damit einhergehende Schleier das klare Erkennen des Designelements nicht zu stark behindert.
Bei dieser Beleuchtungsvorrichtung besteht nunmehr die Möglichkeit, ein mit dem Leuchtbe triebsmodus (wenn über die Lichteinkoppelfläche Licht in den Lichtleitkörper eingekoppelt wird) korrespondierendes, erstes Erscheinungsbild der Beleuchtungsvorrichtung und ein davon unterschiedliches, mit dem Nichtleuchtbetriebsmodus (wenn kein Licht über die Licht einkoppelfläche in den Lichtleitkörper eingekoppelt wird) korrespondierendes, zweites Er scheinungsbild der Beleuchtungsvorrichtung bereitzustellen. Denn im Leuchtbetriebsmodus (der auch Warmzustand genannt werden kann) stellt sich das mit dem Leuchtbetriebsmodus korrespondierende, erste Erscheinungsbild der Beleuchtungsvorrichtung dar, indem zumin dest der Lichtauskoppelbereich der Beleuchtungsvorrichtung bzw. des Lichtleitkörpers un durchsichtig erscheint. Dahingegen stellt sich im Nichtleuchtbetriebsmodus (der auch Kaltzu stand genannt werden kann) der Beleuchtungsvorrichtung das zweite Erscheinungsbild dar, wobei zumindest der Lichtauskoppelbereich der Beleuchtungsvorrichtung bzw. des Lichtleit körpers als durchsichtig erscheint. Mit anderen Worten ist das erste Erscheinungsbild der Beleuchtungsvorrichtung oder das zweite Erscheinungsbild der Beleuchtungsvorrichtung ak tivierbar, je nachdem in welchen der Betriebsmodi die Beleuchtungsvorrichtung geschaltet ist. Hierdurch ist eine Vielzahl von Möglichkeiten geschaffen, die Beleuchtungsvorrichtung - über eine reine Lichtfunktionalität hinaus - einzusetzen, beispielsweise indem dem Betrach ter der Beleuchtungsvorrichtung, bei welchem es sich beispielsweise um einen Nutzer, ins besondere Fahrer, des Kraftfahrzeugs handeln kann, je nach aktivem Erscheinungsbild un terschiedliche Funktionalitäten, beispielsweise des Kraftfahrzeugs, bereitgestellt werden.
Die Beleuchtungsvorrichtung ist also derart ausgebildet, dass eine Kontur, die unterhalb des Lichtleitkörpers angeordnet ist, mittels des physiologischen menschlichen Sehapparats ohne körperexternes Hilfsmittel für den menschlichen Betrachter scharf erkennbar ist. Hierfür wird bei der Beleuchtungsvorrichtung insbesondere aufseiten der ersten Außenoberfläche kein dediziertes, undurchsichtiges Lichtstreuelement - insbesondere keine Streuscheibe - ange ordnet. Mit anderen Worten ist die Beleuchtungsvorrichtung gemäß einerweiteren Ausfüh rungsform der Beleuchtungsvorrichtung zwischen dem menschlichen Betrachter und dem Lichtauskoppelbereich frei von einem Lichtstreuelement bzw. frei von einer Streuscheibe. In soweit ist die erwünschtermaßen freie, klare und scharfe Sicht des menschlichen Betrachters durch den Lichtleitkörper hindurch auf Elemente, Strukturen, Konturen etc., die in Blickrich tung hinter dem Lichtleitkörper angeordnet sind, weiter begünstigt.
Erfindungsgemäß weist die Beleuchtungsvorrichtung ferner einen Designträger auf, welcher eine Designoberfläche umfasst. Dabei sind die zweite Außenoberfläche des Lichtleitkörpers und die Designoberfläche des Designträgers einander zugewandt. An/auf der Designoberflä che ist ein Designelement oder eine Vielzahl von Designelementen angeordnet bzw. ausge bildet, sodass das jeweilige Designelement und die zweite Außenoberfläche des Lichtleitkör pers einander zugewandt sind. Das bedeutet, dass der Lichtleitkörper zwischen dem Designträger und dem menschlichen Betrachter bzw. zwischen dem jeweiligen Designele ment und dem menschlichen Betrachter angeordnet ist, wobei das jeweilige Designelement ganz oder teilweise von dem Lichtauskoppelbereich überdeckt ist. Anders ausgedrückt und in Bezug zur Blickrichtung des menschlichen Betrachters ist also der Designträger unterhalb des Lichtleitkörpers angeordnet, wodurch das Designelement oder die Designelemente un terhalb des Lichtleitkörpers angeordnet ist oder sind. Es gilt dann für den Leuchtbetriebsmo dus der Beleuchtungsvorrichtung, dass ein von dem Lichtauskoppelbereich überdeckter An teil des Designträgers, insbesondere ein Anteil der Designoberfläche, zumindest durch den Lichtauskoppelbereich hindurch für den menschlichen Betrachter nicht sichtbar ist, wohinge gen im Nichtleuchtbetriebsmodus der Beleuchtungsvorrichtung der von dem Lichtauskoppel bereich überdeckte Anteil des Designträgers, insbesondere der entsprechende Anteil der Designoberfläche, durch den Lichtauskoppelbereich hindurch für den menschlichen Betrach ter sichtbar ist. Demnach ist das jeweilige Designelement bei aktivem Nachterscheinungsbild der Beleuchtungsvorrichtung ganz oder teilweise für den menschlichen Betrachter aufgrund des lichtemittierenden Lichtauskoppelbereich insoweit nicht sichtbar, als das entsprechende Designelement von dem leuchtenden Lichtauskoppelbereich überdeckt ist. Im Tagerschei nungsbild der Beleuchtungsvorrichtung hingegen ist das entsprechende Designelement bei nichtleuchtendem Lichtauskoppelbereich für den menschlichen Betrachter durch den Licht auskoppelbereich hindurch sichtbar. Das bedeutet, dass das erste Erscheinungsbild der Be leuchtungsvorrichtung dadurch charakterisiert ist, dass der Designträger im Lichtauskoppel bereich des Lichtleitkörpers nicht sichtbar ist, wohingegen das zweite Erscheinungsbild der Beleuchtungsvorrichtung dadurch charakterisiert ist, dass der Designträger durch den Licht auskoppelbereich hindurch für den menschlichen Betrachter sichtbar ist.
Bei dem Designträger, insbesondere einem Anteil des Designträgers, der im Nichtleuchtbe triebsmodus der Beleuchtungsvorrichtung durch den Lichtauskoppelbereich hindurch sicht bar ist - etwa der Designoberfläche des Designträgers -, kann es sich zum Beispiel um ein rein dekoratives Designelement handeln. Das bedeutet, dass der Designträger als Design element in/an dem mit dem Lichtauskoppelbereich korrespondierenden Anteil, zum Beispiel der Designoberfläche, dekorativ beschichtet sein kann und/oder eine dekorative Oberflä chenstruktur aufweisen kann. Ferner ist es denkbar, dass der Designträger, insbesondere die Designoberfläche, alternativ oder zusätzlich zur dekorativen Funktion als Designelement mit Schriftzeichen, Text, Ziffern, Symbolen etc. versehen ist, und somit dem menschlichen Betrachter zumindest im Nichtleuchtbetrieb der Beleuchtungsvorrichtung eine entsprechende Information bereitstellt. Des Weiteren ist es denkbar, dass der menschliche Betrachter eine entsprechende Information bereitgestellt bekommt, indem der mit den Zeichen versehene Anteil bzw. das entsprechende Designelement des Designträgers im Leuchtbetriebsmodus der Beleuchtungsvorrichtung für den menschlichen Betrachter zumindest teilweise ausge blendet ist, indem über die Lichteinkoppelfläche Licht in den Lichtleitkörper eingekoppelt wird.
Der Designträger, insbesondere dessen Designoberfläche, kann zu diesen Zwecken in un terschiedlichsten Gestaltungen ausgebildet sein, wodurch der Designträger selbst das Desig nelement bildet, und/oder unterschiedlichste Designelemente aufweisen. Beispielsweise ist der Designträger in einer beliebigen Farbe ausgebildet. Hierzu kann der Designträger aus einem entsprechend farbigen oder gefärbten Material ausgebildet, insbesondere urgeformt sein. Alternativ oder zusätzlich kann der Designträger als Designelement ganz oder teilweise mit einem entsprechenden Farbträger beschichtet worden sein. Zum Beispiel kann der De signträger bzw. die Designoberfläche mit einem Lack, insbesondere Metalliclack, Effektlack, Chromlack etc., beschichtet worden sein. Hierbei kommen - gegebenenfalls jeweils mehrfa ches - Be-/Anspritzen, Transferwalzlackieren, Be-/Anpinseln etc. infrage. Pulverbeschichten, Hochglanzverdichten etc. ist ebenso möglich. Der Designträger kann des Weiteren als De signelement ganz oder teilweise mit einem Klarlack beschichtet worden sein. Weiter kann der Farbträger bzw. das Designelement als eine Folie ausgebildet sein, sodass der Farbträ ger auf den Designträger, beispielsweise auf die Designoberfläche, aufgebracht wurde, in dem der Designträger foliert wurde.
Bereits beim Urformen des Designträgers kann diesem eine gewünschte Struktur als Design element verliehen werden, die im Nichtleuchtbetriebsmodus bzw. Tagerscheinungsbild der Beleuchtungsvorrichtung durch den Leuchtkörper hindurch für den menschlichen Betrachter sichtbar ist. So ist es denkbar, den Designträger, zumindest dessen Designoberfläche, als ein Sichtkarbonteil auszubilden, bei welchem das Karbonfasergeflecht nicht oder nur mit ei nem klaren Mittel beschichtet wurde. Bei dem Sichtkarbonteil handelt es sich dann um das Designelement. Es sind weitere sichtbare 3D-Strukturen als Designelement möglich, etwa eine kristall- und/oder diamantartige Sichtstruktur, andere Narbungen etc.
Die Designoberfläche des Designträgers kann des Weiteren als Designelement mit den Schriftzeichen, Text, Ziffern, Symbolen etc. bedruckt und/oder bemalt sein. Jedenfalls ist bei der Beleuchtungsvorrichtung vorgesehen, dass der Designträger sich von einem pragma tisch gestalteten Bauteil, das kein dediziertes, spezifisches Designelement aufweist und sich zum Beispiel lediglich glatt und lediglich weiß darstellt, unterscheidet. Es ist insbesondere zu verstehen, dass es sich bei dem Designträger nicht um einen optischen Reflektor (zum Bei spiel Spiegel etc.) handelt.
In alternativer Ausgestaltung ist die Beleuchtungsvorrichtung ohne einen Designträger aus gebildet. Das bedeutet, dass der Designträger und infolgedessen das Designelement / die Designelemente dann nicht Teil der Beleuchtungsvorrichtung sind. Stattdessen gibt die Be leuchtungsvorrichtung, insbesondere der Lichtleitkörper, für den menschlichen Betrachter im Nichtleuchtbetriebsmodus den Blick auf ein unterhalb des Lichtleitkörpers angeordnetes Strukturelement am Einbauort bzw. des Einbauorts der Beleuchtungsvorrichtung frei. Im Leuchtbetriebsmodus ist entsprechend das Strukturelement für den menschlichen Betrachter ausgeblendet. Dabei ist das Strukturelement nicht Teil der Beleuchtungsvorrichtung, sondern zum Beispiel Teil des Kraftfahrzeugs, in welchem die Beleuchtungsvorrichtung eingesetzt ist.
In diesem Zusammenhang ist insbesondere vorgesehen, dass die zweite Außenoberfläche und die Designoberfläche über einen Abstand voneinander beabstandet sind, welcher bis zu 100 Millimeter beträgt. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass der Abstand, über welchen die zweite Außenoberfläche des Lichtleitkörpers und die Designoberfläche voneinander be abstandet sind, 0,3 Millimeter bis 100 Millimeter, insbesondere 1 Millimeter bis 10 Millimeter, beträgt. Vorteilhaft bei einem solchen Abstand ist es, dass unterhalb des Lichtleitkörpers an geordnete Konturen, insbesondere Konturen, zum Beispiel die Designelemente des Design trägers, durch den Lichtauskoppelbereich des Lichtleitkörpers hindurch besonders gut klar bzw. scharf erkennbar sind, wenn über die Lichteinkoppelfläche kein Licht in den Lichtleitkör per eingekoppelt wird. Ein optimaler Abstand zwischen der zweiten Außenoberfläche und der Designoberfläche hängt direkt mit der Anordnungsdichte der Lichtauskoppelelemente zu sammen, die weiter unten noch genauer beschrieben werden. Je geringer die Anordnungs dichte der Lichtauskoppelelemente ist, desto größer kann der Abstand zwischen der zweiten Außenoberfläche und dem Designträger bzw. der Designoberfläche gewählt werden, wobei die unterhalb des Lichtleitkörpers angeordnete Kontur für den menschlichen Betrachter noch als klar bzw. scharf wahrgenommen wird. Das bedeutet, dass für den Abstand zwischen der zweiten Außenoberfläche und der Designoberfläche allgemein gilt, dass dieser je nach An ordnungsdichte der Lichtauskoppelelemente gewählt werden kann.
Gemäß einer Weiterbildung der Beleuchtungsvorrichtung ist vorgesehen, dass der Abstand zwischen der zweiten Außenoberfläche und der Designoberfläche entlang einer Breitenrich tung und/oder entlang einer Tiefenrichtung des Lichtleitkörpers bzw. der Beleuchtungsvorrichtung variiert. Dadurch ergeben sich noch mehr Gestaltungsmöglichkei ten für die Beleuchtungsvorrichtung.
Die Beleuchtungsvorrichtung weist gemäß einer weiteren Ausgestaltung eine Nutzerinterakti onseinheit auf, die den Lichtauskoppelbereich als Nutzerinteraktionsbereich aufweist. Bei spielsweise kann es sich bei dem Lichtauskoppelbereich bzw. bei dem Nutzerinteraktionsbe reich um eine berührungssensitive Schaltfläche, beispielsweise eine kapazitive Schaltfläche, handeln, wobei dann insbesondere vorgesehen sein kann, dass die Schaltfläche bzw. der Lichtauskoppelbereich je nach aktivem Erscheinungsbild eine entsprechend zugeordnete Schaltfunktionalität bereitstellt. Ferner ist es denkbar, dass der Lichtauskoppelbereich im Zu sammenhang mit der Nutzerinteraktionseinheit als ein Anzeigeelement für den Nutzer bzw. Betrachter dient. Je nach aktivem Erscheinungsbild der Beleuchtungsvorrichtung ist so über den Lichtauskoppelbereich dem Betrachter bzw. Nutzer ein Status, eine Warnung etc. bereit stellbar. So ist eine besonders auffällige Nutzerinteraktionseinheit bereitgestellt, die vom Nut zer bzw. Betrachter in vorteilhafter Weise besonders zuverlässig wahrgenommen wird.
In weiterer Ausgestaltung der Beleuchtungsvorrichtung hat eine Außenkontur des Lichtleit körpers eine flache Gestalt. Das bedeutet - in Bezug auf eine Einbaulage des Lichtleitkör pers - ist eine Breite bzw. Tiefe des Lichtleitkörpers größer als eine Stärke bzw. Dicke des Lichtleitkörpers. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass der Lichtleitkörper quaderförmig ausgebildet ist, wobei die erste Außenoberfläche und die zweite Außenoberfläche des Licht leitkörpers jeweils plan sind und parallel zueinander angeordnet sind. Es ist jedoch des Wei teren denkbar, dass der Lichtleitkörper eine Außengestalt hat, die gemäß einem beliebigen Polyeder, insbesondere Prisma, ausgebildet ist. Ferner kann die Außengestalt gemäß einem allgemeinen Zylinder ausgebildet sein. Darüber hinaus sind Mischformen mit zumindest ei nem prismatischen Anteil und/oder zumindest einem zylindrischen Anteil denkbar.
Die flache Außenkontur des Lichtleitkörpers ermöglicht eine besonders bauraumeffizient ausgebildete Beleuchtungsvorrichtung, die insbesondere besonders wenig Bauraumtiefe er fordert, wodurch einem Gedanken an ein besonders vorteilhaftes Packaging, insbesondere im Automobilbau, in besonderem Maße Rechnung getragen ist.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Beleuchtungsvorrichtung weist der Lichtleitkörper einen von dem Lichtauskoppelbereich abgegrenzten Klarbereich auf, der frei von einer Licht- auskoppelstruktur ist. Das bedeutet, dass im Leuchtbetriebsmodus der Beleuchtungsvorrich tung das über die Lichteinkoppelfläche in den Lichtleitkörper eingekoppelte Licht im Klarbereich innerhalb des Lichtleitkörpers mittels Totalreflexion im Lichtleitkörper weitergelei tet und nicht über den Klarbereich bzw. im Klarbereich aus dem Lichtleitkörper austritt. Das bedeutet, dass die Beleuchtungsvorrichtung aufgrund des Klarbereichs einen Bereich auf weist, der unabhängig von dem jeweiligen aktiven Erscheinungsbild für den Betrachter als durchsichtig erscheint. Bei einem Herstellen des Klarbereichs ist kein Schritt erfolgt, um dem Klarbereich eine lichtbrechende und/oder lichtlenkende Funktionalität oder Eigenschaft zum Auskoppeln von Licht aus dem Lichtleitkörper zu verleihen. Es kann vorgesehen sein, dass beim Herstellen des Klarbereichs ein Schritt erfolgt ist, um eine lichtbrechende und/oder lichtlenkende Funktionalität oder Eigenschaft zum Auskoppeln von Licht aus dem Lichtleit körper vom Klarbereich zu entfernen. Auf diese Weise ergeben sich noch weitere Möglich keiten, das jeweilige Erscheinungsbild, das mit dem Leuchtbetriebsmodus bzw. dem Nicht leuchtbetriebsmodus korrespondiert, auszugestalten, indem ein Lichtauskoppelbereich oder mehrere Lichtauskoppelbereiche und ein Klarbereich oder mehrere Klarbereiche miteinander kombiniert werden.
In diesem Zusammenhang ist insbesondere vorgesehen, dass der Lichtauskoppelbereich und der Klarbereich zumindest bereichsweise voneinander scharf abgegrenzt sind. Alternativ oder zusätzlich kann in diesem Zusammenhang vorgesehen sein, dass der Lichtauskoppel bereich und der Klarbereich zumindest bereichsweise fließend ineinander übergehen, das heißt keine scharfe Grenze zwischeneinander aufweisen. Sind der Lichtauskoppelbereich bzw. die Lichtauskoppelbereiche und der Klarbereich bzw. die Klarbereiche voneinander scharf abgegrenzt, ist es beispielsweise denkbar, dass der jeweilige Lichtauskoppelbereich im Leuchtbetriebsmodus der Beleuchtungsvorrichtung dem Nutzer als ein berührungssensiti ver Tastbereich erscheint. Gehen der Lichtauskoppelbereich und der Klarbereich fließend in einander über, beispielsweise indem eine Anordnungsdichte der Lichtauskoppelelemente ausgehend von einem Rand der Beleuchtungsvorrichtung in Richtung hin zu einem Inneren der Beleuchtungsvorrichtung abnimmt, ergibt sich eine besonders vorteilhafte Ambientebe leuchtung und/oder Konturbeleuchtung des Beleuchtungselements. Für den Betrachter ergibt sich zum Beispiel ein Verlauf von Sichtbarkeit bzw. Nichtsichtbarkeit des von der Lichtaus- koppelstruktur überdeckten Anteils des Designelements bzw. der Designelemente gemäß einem Verlauf des fließenden Übergangs zwischen dem Klarbereich und dem Lichtauskop pelbereich.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Beleuchtungsvorrichtung ist ein durchsichtiges Abdeckelement vorgesehen, dass auf Seiten der ersten Außenoberfläche dem Lichtleitkör per zugewandt angeordnet ist und frei von einer dedizierten Lichtauskoppelstruktur ist. Das durchsichtige Abdeckelement ist also idealerweise vollkommen transparent bzw. vollkommen bildtreu durchsichtig ausgebildet, und bildet beispielsweise ein Schutzelement für den Licht leitkörper der Beleuchtungsvorrichtung. Bei einem Herstellen des Abdeckelements ist kein Schritt erfolgt, um dem Abdeckelement eine lichtbrechende und/oder lichtlenkende, also keine lichtstreuende Funktionalität oder Eigenschaft zu verleihen. Es kann vorgesehen sein, dass beim Herstellen des Abdeckelements ein Schritt erfolgt ist, um eine lichtstreuende Funktionalität oder Eigenschaft vom Abdeckelement zu entfernen. Insbesondere wenn vor gesehen ist, dass die Beleuchtungsvorrichtung durch den Betrachter bzw. Nutzer berührt wird, beispielsweise im Rahmen einer Nutzerinteraktion, ist so wirksam verhindert, dass der Nutzer bzw. Betrachter den Lichtleitkörper direkt berührt und infolgedessen eventuell be schädigt.
Eine optionale Tönung des Abdeckelements, zum Beispiel mit einem Tönungsgrad von bis zu 70 % (insbesondere 30 % bis 70 %), steht der bildtreuen Durchsichtigkeit des Abdeckele ments nicht entgegen. Der Tönungsgrad ist insbesondere so gewählt, dass der menschliche Betrachter zumindest im Nichtleuchtbetriebsmodus bzw. bei aktivem Tagerscheinungsbild das Designelement, das heißt die Designoberfläche des Designträgers, konturiert erkennen kann. Dadurch ist es zum Beispiel ermöglicht, dass das Abdeckelement im Tagerschei nungsbild sich als abgedunkeltes, aber durchsichtiges „Black Panel“ darstellt.
Generell kann bei der Beleuchtungsvorrichtung vorgesehen sein, dass mehr als nur ein ein ziger Lichtleitkörper eingesetzt wird. Das bedeutet, dass die Beleuchtungsvorrichtung gene rell eine Vielzahl von Lichtleitkörpern aufweisen kann, welche beispielsweise nebeneinander in einer gemeinsamen Ebene angeordnet sind. Um zu vermeiden, dass Schmutz, beispiels weise Staub, unerwünschte Flüssigkeiten, Krümel etc., direkt auf den jeweiligen Lichtleitkör per und/oder zwischen die Lichtleitkörper gerät, kann das transparente Abdeckelement ein stückig die Lichtleitkörper der Beleuchtungsvorrichtung überdecken, wodurch wirksam ver hindert ist, dass Schmutz in unerwünschter weise in die Beleuchtungsvorrichtung gerät. Es ist dabei denkbar, dass der Designträger das Abdeckelement aufweist. Das Abdeckelement und der Designträger können hierzu kraft-, form, und/oder stoffschlüssig miteinander verbun den sein, zum Beispiel verklebt sein. Alternativ oder zusätzlich können das Abdeckelement und der Designträger einstückig miteinander ausgebildet sein. Dabei können der Designträ ger und das Abdeckelement aus unterschiedlichen Materialien bestehen. Das Abdeckele ment und/oder der Designträger können beispielsweise mittels eines generativen Fertigungs verfahrens (zum Beispiel 3D-Druckens) hergestellt werden. In weiterer Ausgestaltung der Beleuchtungsvorrichtung weist das jeweilige Lichtauskop- pelelement im Querschnitt betrachtet zumindest einen teilkreisförmigen Spitzenbereich, ei nen mit dem teilkreisförmigen Spitzenbereich verbundenen, ersten linearen Bereich und ei nen mit dem ersten linearen Bereich verbundenen, zweiten linearen Bereich auf. Dreidimen sional betrachtet bedeutet das beispielsweise, dass der jeweilige Spitzenbereich des jeweili gen Lichtauskoppelelements die Form einer Kugelkalotte bzw. Kugelkappe aufweist.
Hierdurch wird insgesamt eine Auskopplung des Lichts erreicht, die sich in einem Winkelbe reich von 65 Grad bis 90 Grad bezüglich der ersten Außenoberfläche des Lichtleitkörpers an nähert. Entsprechend unterstützt ein derartig ausgestaltetes Lichtauskoppelelement den Ver zicht auf ein undurchsichtiges bzw. milchiges Lichtstreuelement, etwa eine Streuscheibe.
Generell weist die Lichtauskoppelstruktur wenigstens ein Lichtauskoppelelement auf, das heißt, dass die Lichtauskoppelstruktur insbesondere eine Vielzahl von Lichtauskoppelele- menten aufweist, die gemäß einem regelmäßigen Muster und/oder chaotisch zueinander an geordnet sein können. Ein Radius des jeweiligen teilkreisförmigen Spitzenbereichs liegt ins besondere in einem Bereich zwischen 0,03 Millimeter und 0,3 Millimeter, beispielsweise etwa 0,1 Millimeter. Es kann des Weiteren vorgesehen sein, dass die Lichtauskoppelelemente der Lichtauskoppelstruktur nicht uniform ausgebildet sind, sondern unterschiedliche Gestalten haben. Des Weiteren ist es denkbar, dass Abstände zwischen den Lichtauskoppelelementen variiert werden, so können beispielsweise die Abstände zwischen den Lichtauskoppelele menten mit zunehmender Entfernung von einer Lichtquelle kleiner werden. Das heißt, die Anordnungsdichte der Lichtauskoppelelemente wird größer. Alternativ oder zusätzlich ist es denkbar, dass die Größe, insbesondere die Höhe der Lichtauskoppelelemente, mit zuneh mender Entfernung von der Lichtquelle zunimmt.
Gemäß einer Weiterbildung der Beleuchtungsvorrichtung weist der erste lineare Bereich des jeweiligen Lichtauskoppelelements in Bezug auf die zweite Außenoberfläche des Lichtleitkör pers eine erste Steigung auf, wobei der zweite lineare Bereich des jeweiligen Lichtauskop pelelements eine von der ersten Steigung unterschiedliche, zweite Steigung aufweist. Hier bei ist insbesondere vorgesehen, dass ein die erste Steigung charakterisierender, erster Steigungswinkel, der von dem ersten linearen Bereich und der zweiten Außenoberfläche des Lichtleitkörpers eingeschlossen ist, kleiner ist als ein die zweite Steigung charakterisierender, zweiter Steigungswinkel, der zwischen dem zweiten linearen Bereich und der zweiten Au ßenoberfläche des Lichtleitkörpers eingeschlossen ist. Hierbei beträgt der erste Steigungswinkel beispielsweise 50 Grad, wohingegen der zweite Steigungswinkel beispiels weise 55 Grad beträgt.
Durch den zweiten linearen Bereich mit einer von dem ersten linearen Bereich unterschiedli chen, insbesondere größeren Steigung bezüglich der zweiten Außenoberfläche des Lichtleit körpers kann die Lichtauskopplung im Vergleich zu einem einzigen linearen Bereich mit nur einer einzigen Steigung weiter optimiert werden.
Ferner kann das jeweilige Lichtauskoppelelement einen dritten linearen Bereich mit einer von der ersten Steigung und von der zweiten Steigung unterschiedlichen, dritten Steigung bezüg lich der zweiten Außenoberfläche des Lichtleitkörpers aufweisen. Dabei ist der dritte lineare Bereich mit dem zweiten linearen Bereich verbunden, wobei der erste lineare Bereich mit dem zweiten linearen Bereich verbunden ist. Das bedeutet, dass der zweite lineare Bereich zwischen dem ersten linearen Bereich und dem dritten linearen Bereich angeordnet ist. Hier bei beträgt ein die dritte Steigung des dritten linearen Bereichs charakterisierender, dritter Steigungswinkel, der zwischen dem dritten linearen Bereich und der zweiten Außenoberflä che des Lichtleitkörpers eingeschlossen ist, beispielsweise 60 Grad. Das bedeutet, dass die dritte Steigung größer als die zweite Steigung und größer als die erste Steigung ist. Durch den dritten linearen Bereich mit einer von der zweiten Steigung und von der ersten Steigung unterschiedlichen Steigung kann die Lichtauskopplung aus dem Lichtleitkörper bzw. aus dem Lichtauskoppelbereich noch weiter optimiert werden, sodass eine möglichst homogene Licht funktion im gewünschten Bereich entsteht.
Es kann des Weiteren vorgesehen sein, dass eine Höhe des teilkreisförmigen bzw. kugelka lottenförmigen Spitzenbereichs größer als eine Höhe des ersten linearen Bereichs ist. Insbe sondere ist dabei die Höhe des ersten linearen Bereichs kleiner als eine Höhe des zweiten linearen Bereichs. Des Weiteren ist insbesondere vorgesehen, dass eine Höhe des zweiten linearen Bereichs kleiner ist als eine Höhe des dritten linearen Bereichs. Dabei wird „Höhe“ als eine Dimension verstanden, die sich senkrecht von der zweiten Außenoberfläche des Lichtleitkörpers erstreckt.
Beispielsweise ist die Höhe des teilkreisförmigen bzw. kugelkalottenförmigen Spitzenbe reichs in einem Bereich zwischen 0,01 Millimeter und 0,05 Millimeter. Dabei kann insbeson dere vorgesehen sein, dass die Höhe des ersten linearen Bereichs halb so groß ist wie die Höhe des teilkreisförmigen Spitzenbereichs. Somit beträgt die Höhe des ersten linearen Be reichs beispielsweise zwischen 0,005 Millimeter und 0,05 Millimeter. Die Höhe des zweiten linearen Bereichs kann größer als die Höhe des ersten linearen Bereichs und kleiner als die Höhe des teilkreisförmigen Spitzenbereichs sein. Insbesondere ist die Höhe des zweiten li nearen Bereichs in einem Bereich zwischen 0,01 Millimeter und 0,05 Millimeter. Hierbei kann die Höhe des dritten linearen Bereichs doppelt so hoch sein wie die Höhe des zweiten linea ren Bereichs. Insbesondere beträgt die Höhe des dritten linearen Bereichs zwischen 0,01 Millimeter und 0,1 Millimeter. Mit den angegebenen Höhenverhältnissen wird eine be sonders homogene Lichtauskopplung aus dem Lichtauskoppelbereich des Lichtleitkörpers erreicht.
In weiterer Ausgestaltung der Beleuchtungsvorrichtung weist die dedizierte Lichtauskoppel- struktur wenigstens ein Lichtauskoppelelement oder mehrere Lichtauskoppelelemente auf, wobei sich das jeweilige Lichtauskoppelelement ausgehend von der zweiten Außenoberflä che des Lichtleitkörpers in den Lichtleitkörper als materialfreier Bereich hineinerstreckt. Ver einfacht ausgedrückt handelt es sich dabei bei dem jeweiligen Lichtauskoppelelement um ein Sackloch, das ausgehend von der Außenoberfläche des Lichtleitkörpers in diesen hinein ausgebildet ist. Wenn der Lichtleitkörper der Beleuchtungsvorrichtung lediglich in den Licht leitkörper hineinragende Lichtauskoppelelemente aufweist, ergibt sich so in vorteilhafter Weise eine ebene bzw. plane Außenkontur des Lichtleitkörpers ohne hervorspringende Er hebungen.
Alternativ oder zusätzlich kann die dedizierte Lichtauskoppelstruktur wenigstens ein Licht auskoppelelement aufweisen, das von der zweiten Außenoberfläche des Lichtleitkörpers nach außen hervorspringt. Das bedeutet, dass die Lichtauskoppelstruktur zum einen ledig lich sich in den Lichtleitkörper hineinerstreckende Lichtauskoppelelemente aufweisen kann. Weiter ist es denkbar, dass die Lichtauskoppelstruktur lediglich von der Außenoberfläche hervorspringende Lichtauskoppelelemente aufweist. Darüber hinaus ist es denkbar, dass die Lichtauskoppelstruktur sowohl sich in den Lichtleitkörper hineinerstreckende Lichtauskop pelelemente als auch von der zweiten Außenoberfläche des Lichtleitkörpers hervorsprin gende Lichtauskoppelelemente aufweist.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Beleuchtungsvorrichtung ist das jeweilige Lichtaus koppelelement in Bezug zu einem senkrecht zur zweiten Außenoberfläche angeordneten Symmetrieelement, beispielsweise einer Symmetrieachse und/oder einer Symmetrieebene, symmetrisch, insbesondere rotationssymmetrisch und/oder ebenensymmetrisch bzw. spie gelsymmetrisch ausgebildet. Das Symmetrieelement bzw. die Symmetrieachse und/oder die Symmetrieebene verlaufen/verläuft durch einen Punkt des jeweiligen Lichtauskoppelelements, welcher maximal weit von der zweiten Außenoberfläche des Licht leitkörpers angeordnet ist. Beispielsweise verläuft die Symmetrieachse zentral durch den ku gelkalottenförmigen Spitzenbereich. Im Falle einer Symmetrieebene ist der kugelkalottenför mige Spitzenbereich mittels der Symmetrieebene in zwei spiegelsymmetrisch ausgebildete Spitzenteilbereiche geteilt.
Aufgrund der Symmetrie des jeweiligen Lichtauskoppelements ist eine symmetrische Winkel funktion des ausgekoppelten Lichts bezüglich des Symmetrieelements unterstützt, wodurch die Wnkelfunktion des ausgekoppelten Lichts unabhängig von einer Propagationsrichtung des Lichts im Lichtleitkörper ist. Somit weist das Lichtauskoppelelement einen ersten Teilbe reich mit einer sphärischen Struktur (aufgrund des teilkreisförmigen bzw. kugelkalottenförmi gen Spitzenbereichs) und einen zweiten Teilbereich mit einer konischen Struktur (aufgrund der linearen Bereiche) auf. Bei der sphärischen Struktur ist die Hauptrichtung des ausgekop pelten Lichts aus dem Lichtleitkörper stark von der Propagationsrichtung des Lichts in dem Lichtleiter abhängig, wohingegen bei der konischen Struktur scharfe Intensitätssprünge und eine hohe Asymmetrie erhalten werden. Durch eine entsprechende Kombination der beiden Teilbereiche ist bei dem Lichtleitkörper eine homogene Lichtfunktion in dem gewünschten Wnkelbereich (65 Grad bis 90 Grad relativ zur ersten Außenoberfläche des Lichtleitkörpers) ermöglicht.
Bei dem jeweiligen Lichtauskoppelelement kann des Weiteren vorgesehen sein, dass der erste lineare Bereich über einen ersten teilkreisförmigen Verbindungsbereich mit dem zwei ten linearen Bereich verbunden ist, wobei der zweite lineare Bereich über einen zweiten teil kreisförmigen Verbindungsbereich mit dem dritten linearen Bereich verbunden ist. Des Wei teren kann der dritte lineare Bereich über einen dritten teilkreisförmigen Verbindungsbereich mit der zweiten Außenoberfläche des Lichtleitkörpers verbunden sein.
Durch die teilkreisförmigen Verbindungsbereiche, die jeweils zwei lineare Bereiche bzw. ei nen linearen Bereich mit der zweiten Außenoberfläche des Lichtleitkörpers verbinden, kann ein weicher Übergang zwischen den benachbarten linearen Bereichen, das heißt zwischen dem ersten linearen Bereich und dem zweiten linearen Bereich sowie zwischen dem zweiten linearen Bereich und dem dritten linearen Bereich und/oder zwischen dem dritten linearen Bereich und der zweiten Außenoberfläche des Lichtleitkörpers geschaffen werden. Diese weichen Übergänge ermöglichen eine besonders homogene Ausstrahlung des Lichts. Dabei sind der erste teilkreisförmige Verbindungsbereich und der zweite teilkreisförmige Verbin dungsbereich beispielsweise gleich groß. Ferner kann vorgesehen sein, dass der Radius des ersten teilkreisförmigen Verbindungsbereichs und der Radius des zweiten teilkreisförmigen Verbindungsbereichs zwischen 0,15 Millimeter und 0,25 Millimeter, beispielsweise 0,2 Milli meter, betragen.
Die hierin beschriebenen Ausgestaltungsmöglichkeiten der Lichtauskoppelstruktur sind als lediglich beispielhaft zu verstehen. Es ist denkbar, dass alternativ oder zusätzlich zu den hie rin beschriebenen Ausgestaltungsmöglichkeiten der Lichtauskoppelstruktur die Lichtauskop pelstruktur anders ausgebildet ist, beispielsweise von anderer Gestalt und/oder von anderer Art ist.
Generell ist der Lichtleitkörper zumindest im Nichtleuchtbetriebsmodus der Beleuchtungsvor richtung ein transparenter Körper, der beispielsweise aus Kunststoff, etwa Epoxidharz, ei nem Polycarbonat (PC), einem Polymethylmethacrylat (PMMA), einem Acrylnitril-Butadien- Styrol (ABS), einem Silikon etc., hergestellt sein kann. Des Weiteren kann der Lichtleiter aus Glas hergestellt sein. Bei dem Lichtleitkörper kann es sich beispielsweise um einen Stablicht leiter oder um einen flächigen Lichtleiter handeln. Ist der Lichtleitkörper ein Stablichtleiter, kann der Lichtleitkörper im Querschnitt, das heißt in Längserstreckung des Lichtleiters be trachtet, zumindest im Wesentlichen kreisförmig mit einem abgeflachten Bereich ausgebildet sein. Der abgeflachte Bereich kann dann als Fläche dienen, auf der die Lichtauskoppelele- mente bzw. die Lichtauskoppelstruktur angeordnet sind/ist. Das bedeutet, dass der abge flachte Bereich des Stablichtleiters in der zweiten Außenoberfläche angeordnet ist oder die zweite Außenoberfläche bildet. Handelt es sich bei dem Lichtleitkörper um einen flächigen Lichtleiter, kann dieser beispielsweise als plattenförmiger Lichtleiter ausgebildet sein, der in seiner Länge und Breite, das heißt in Plattenebene, eine wesentlich größere Ausdehnung aufweist als in seiner Dickenrichtung. Der Lichtleitkörper weist dann die erste Außenoberflä che und die zweite Außenoberfläche als jeweilige Flachseite auf, wobei die Lichteinkoppelflä che des Lichtleitkörpers dann beispielsweise als eine Stirnseite des plattenförmigen Lichtleit körpers ausgebildet ist.
Der Lichtleitkörper kann eine variierende Breite und/oder eine variierende Tiefe und/oder eine variierende Stärke aufweisen. Durch Variieren der entsprechenden Maße ist es zum Beispiel möglich, eine homogene Lichtwirkung zu erzielen. Beispielsweise ist es denkbar, dass die Breite mit zunehmender Entfernung von einer Lichtquelle bzw. mit zunehmender Entfernung von der Lichteinkoppelfläche abnimmt. Darüber hinaus ist es denkbar, dass die erste Außenoberfläche, die dem Nutzer bzw. Betrachter zugewandt ist, ungerade bzw. von einer planen Ebene unterschiedlich ausgebildet ist. Beispielsweise kann sich die erste Außenoberfläche des Lichtleitkörpers dem Betrachter als gebogene Fläche darstellen. Glei ches gilt in analoger Weise für das Abdeckelement. Das bedeutet, dass die Beleuchtungs vorrichtung, insbesondere deren Lichtleitkörper, sich als dreidimensional gebogener Körper darstellen kann.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung können sich aus der nachfolgen den Beschreibung möglicher Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung ergeben.
Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen so wie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung und/oder in den Figuren allein gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombina tion, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
Kurze Figurenbeschreibung
Die Zeichnung zeigt in:
Fig. 1 eine schematische und geschnittene Ansicht einer Beleuchtungsvorrichtung;
Fig. 2 eine schematische und geschnittene Ansicht der Beleuchtungsvorrichtung in wei terer Ausgestaltung;
Fig. 3 eine schematische Ansicht der Beleuchtungsvorrichtung in einem Nichtleuchtbe triebsmodus (Tagerscheinungsbild);
Fig. 4 eine schematische Ansicht der Beleuchtungsvorrichtung in einem Leuchtbetriebs modus (Nachterscheinungsbild);
Fig. 5 eine perspektivische Ansicht der in einer Einbaulage angeordneten Beleuch tungsvorrichtung im Nichtleuchtbetriebsmodus;
Fig. 6 eine perspektivische Ansicht der in einer Einbaulage angeordneten Beleuch tungsvorrichtung im Leuchtbetriebsmodus;
Fig. 7 eine schematische und geschnittene Ansicht eines Lichtauskoppelelements; Fig. 8 eine schematische Ansicht eines Lichtleitkörpers; und
Fig. 9 eine Winkelfunktion eines aus dem Lichtleitkörper ausgekoppelten Lichts.
In den Figuren sind gleiche/funktionsgleiche Elemente mit gleichem Bezugszeichen verse hen.
In Fig. 1 ist in schematischer und geschnittener Ansicht eine Beleuchtungsvorrichtung 1 dar gestellt. Die Beleuchtungsvorrichtung 1 ist für ein Kraftfahrzeug (nicht dargestellt) vorgese hen, insbesondere für einen Innenraum des Kraftfahrzeugs. Die Beleuchtungsvorrichtung 1 weist einen Lichtleitkörper 2 auf, der eine erste Außenoberfläche 3 und eine zweite Außen oberfläche 4 aufweist. Des Weiteren weist der Lichtleitkörper 2, der im vorliegenden Beispiel als ein quaderförmiger und flacher Lichtleitkörper 2 ausgebildet ist, eine erste Stirnfläche 5 und eine zweite Stirnfläche 6 auf. Dabei sind die Stirnflächen 5, 6 über eine Breite oder über eine Tiefe voneinander beabstandet, wohingegen die Außenoberflächen 3, 4 über eine Stärke bzw. Dicke voneinander beabstandet sind. Die erste Außenoberfläche 3 ist des Wei teren als eine Nutzlichtaustrittsfläche ausgebildet und frei von einer dedizierten Lichtauskop- pelstruktur. Dahingegen ist an der zweiten Außenoberfläche 4 eine dedizierte Lichtauskop- pelstruktur 7 angeordnet, die im vorliegenden Beispiel eine Vielzahl von Lichtauskoppelele- menten 8 aufweist. Dabei ist die Lichtauskoppelstruktur 7 bzw. sind die Lichtauskoppelele- mente 8 im vorliegenden Beispiel lediglich bereichsweise an der zweiten Außenoberfläche 4 des Lichtleitkörpers 2 ausgebildet bzw. angeordnet. Insoweit weist der Lichtleitkörper 2 vor liegend einen Lichtauskoppelbereich 9 auf, der durch die Lichtauskoppelstruktur 7 bzw. die Lichtauskoppelelemente 8 charakterisiert ist. Ferner weist der Lichtleitkörper 2 wenigstens einen Klarbereich 10 auf, der durch die Abwesenheit einer Lichtauskoppelstruktur bzw. eines Lichtauskoppelelements charakterisiert ist.
Bei der Beleuchtungsvorrichtung 1, insbesondere bei dem Lichtleitkörper 2, ist im vorliegen den Beispiel vorgesehen, dass ein mittels einer Lichtquelle 11 erzeugtes Licht mit einer Wel lenlänge zwischen circa 400 Nanometer und circa 780 Nanometer („sichtbares Licht“) über eine Lichteinkoppelfläche 12 in den Lichtleitkörper 2 eingekoppelt wird. Vorliegend ist vorge sehen, dass die Lichteinkoppelfläche 12 durch eine oder mehrere der Stirnflächen 5, 6 gebil det ist. Das in den Lichtleitkörper 2 eingekoppelte Licht wird dann im Inneren des Lichtleitkör pers 2 in Bereichen des Lichtleitkörpers 2, die frei von einer Lichtauskoppelstruktur 7 bzw. frei von Lichtauskoppelelementen 8 sind - also im jeweiligen Klarbereich 10 - mittels Total reflexion durch den Lichtleitkörper 2 hindurchgeleitet. Trifft das Licht im Inneren des Lichtleitkörpers 2 auf einen Bereich des Lichtleitkörpers 2, in welchem der Lichtleitkörper 2 eine Lichtauskoppelstruktur 7, das heißt wenigstens ein Lichtauskoppelelement 8, aufweist - also auf dem jeweiligen Lichtauskoppelbereich 9 wird das Licht an dieser Stelle durch die erste Außenoberfläche 3 hindurch aus dem Lichtleitkörper 2 ausgekoppelt. Dieses aus dem Lichtleitkörper 2 ausgekoppelte Licht ist in Fig. 1 mit dem Bezugszeichen 13 versehen.
Die zum Zwecke des Lichtauskoppelns ausgebildete Lichtauskoppelstruktur 7 ist im Licht auskoppelbereich 9 lediglich an der zweiten Außenoberfläche 4 des Lichtleitkörpers 2 ausge bildet. Das bedeutet, dass die erste Außenoberfläche 3 sowohl im Lichtauskoppelbereich 9 als auch im Klarbereich 10 frei von Lichtauskoppelelementen bzw. frei von einem Lichtaus koppelbereich ist.
Bei dem Lichtleitkörper 2 kann des Weiteren vorgesehen sein, dass dieser mehr als einen Klarbereich 10 und/oder mehr als einen Lichtauskoppelbereich 9 aufweist. Des Weiteren kann vorgesehen sein, dass der Lichtleitkörper 2 ohne Klarbereich 10 ausgebildet ist, das heißt lediglich einen Lichtauskoppelbereich 9 aufweist. Die Beleuchtungsvorrichtung 1 kann einen derartigen Lichtleitkörper 2 oder mehr als einen solchen Lichtleitkörper 2 aufweisen. Eine solche Beleuchtungsvorrichtung mit mehr als einem Lichtleitkörper 2 ist in Fig. 2 darge stellt.
Die Lichtauskoppelstruktur 7 ist derart beschaffen, dass - wenn über die Lichteinkoppelflä che 12 das Licht in den Lichtleitkörper 2 eingekoppelt wird - der Lichtauskoppelbereich 9 ein undurchsichtiger Bereich des Lichtleitkörpers 2 ist. Dabei ist die Lichtauskoppelstruktur 7 derart beschaffen, dass - wenn kein Licht über die Lichteinkoppelfläche 12 in den Lichtleit körper 2 eingekoppelt wird - der Lichtauskoppelbereich 9 ein durchsichtiger Bereich des Lichtleitkörpers 2 ist.
In Fig. 1 ist des Weiteren besonders gut zu erkennen, dass die Beleuchtungsvorrichtung 1 auf Seiten der ersten Außenoberfläche 3 frei von einem dedizierten undurchsichtigen bzw. milchigen Lichtstreuelement, etwa einer Streuscheibe, ist. Mit anderen Worten ist zwischen einem Betrachter der Beleuchtungsvorrichtung 1 und dem Lichtleitkörper 2 kein Lichtstreu element bzw. keine Streuscheibe angeordnet.
Im vorliegenden Beispiel weist die Beleuchtungsvorrichtung 1 einen Designträger 14 mit ei ner Designoberfläche 15 auf, wobei die zweite Außenoberfläche 4 des Lichtleitkörpers 2 und der Designträger 14 einander zugewandt sind. Hierbei sind die zweite Außenoberfläche 4 und die der zweiten Außenoberfläche 4 zugewandte Designoberfläche 15 über einen Ab stand 16 voneinander beabstandet. Im vorliegenden Beispiel beträgt der Abstand 16 zwi schen 0,3 Millimeter und 100 Millimeter. Der Designträger 14, insbesondere dessen Design oberfläche 15, hat keine Reflexionsfunktion inne, was bedeutet, dass es sich bei dem De signträger 14 nicht um ein optisches Reflektorelement (wie einen Spiegel etc.) handelt.
In Fig. 2 ist die Beleuchtungsvorrichtung 1 in schematischer und geschnittener Ansicht dar gestellt, wobei zu erkennen ist, dass die Beleuchtungsvorrichtung 1 in weiterer Ausgestal tung ein durchsichtiges Abdeckelement 17 umfasst. Das durchsichtige Abdeckelement 17 ist aufseiten der ersten Außenoberfläche 3 dem Lichtleitkörper 2 zugewandt angeordnet. Des Weiteren ist das durchsichtige Abdeckelement 17 frei von einer dedizierten Lichtauskoppel- struktur, das heißt frei von einem zum Zwecke des Lichtauskoppelns bzw. des Lichtumlen- kens ausgebildeten Lichtauskoppelelements. Beispielsweise handelt es sich bei dem durch sichtigen Abdeckelement 17 um eine klare Glasscheibe, die bestimmungsgemäß keinerlei lichtstreuende Funktion innehat. Das bedeutet, dass beim Herstellen des Abdeckelements kein Schritt erfolgt ist, um dem Abdeckelement 17 eine lichtstreuende Funktionalität oder Ei genschaft zu verleihen. Es kann vorgesehen sein, dass beim Herstellen des Abdeckele ments 17 ein Schritt erfolgt ist, um eine lichtstreuende Funktionalität oder Eigenschaft von dem Abdeckelement 17 zu entfernen. Dies gilt im Übrigen analog für die erste Außenoberflä che 3 des Lichtleitkörpers 2. Folglich ist das durchsichtige Abdeckelement 17 dazu ausgebil det bzw. bei der Beleuchtungsvorrichtung 1 eingesetzt, das aus dem Lichtleitkörper 2 bzw. den Lichtleitkörpern 2 ausgekoppelte Licht 13 nicht zu beeinflussen. Somit handelt es sich bei dem klaren bzw. durchsichtigen Abdeckelement 17 um ein reines Schutzelement, um zu vermeiden, dass Gegenstände und/oder Flüssigkeiten in den Bereich zwischen der Design oberfläche 15 und dem Lichtleitkörper 2 bzw. den Lichtleitkörpern 2 geraten.
Fig. 3 zeigt in schematischer Ansicht die Beleuchtungsvorrichtung 1 in einem Nichtleuchtbe triebsmodus, welcher auch als Tagerscheinungsbild bezeichnet wird. Dabei ist in Fig. 3 eine Draufsicht auf die Beleuchtungsvorrichtung 1 gezeigt, wobei die Designoberfläche 15 ein De signelement 18 oder eine Vielzahl von Designelementen 18 trägt. Bei dem jeweiligen Desig nelement 18 kann es sich beispielsweise um eine Oberflächenstruktur der Designoberfläche 15, beispielsweise ein Karbongeflecht etc., handeln, um Symbole, Ziffern, Buchstaben etc.
Da in einem Nichtleuchtbetrieb der Beleuchtungsvorrichtung 1 (siehe Fig. 3) kein Licht über die Lichteinkoppelfläche 12 in den Lichtleitkörper 2 eingekoppelt wird, ist der jeweilige Licht- auskoppelbereich 9 ein für den Betrachter der Beleuchtungsvorrichtung 1 durchsichtiger Be reich des Lichtleitkörpers 2 bzw. der Beleuchtungsvorrichtung 1. Dies ist in Fig. 3 gezeigt, indem die Designelemente 18 durch die Lichtauskoppelbereiche 9 hindurch erkennbar/sicht bar dargestellt sind. Fig. 4 zeigt in schematischer Ansicht die Beleuchtungsvorrichtung 1 in einem Leuchtbetriebsmodus, welcher auch als Nachterscheinungsbild bezeichnet wird. Im Leuchtbetriebsmodus wird Licht über die Lichteinkoppelfläche 12 in den Lichtleitkörper 2 ein gekoppelt, wodurch die Lichtauskoppelbereiche 9 im Leuchtbetrieb bzw. im Tagerschei nungsbild für den Betrachter der Beleuchtungsvorrichtung 1 undurchsichtig sind. Dies ist in Fig. 4 dargestellt, indem die Designelemente 18, insbesondere Anteile derselben, die in Blickrichtung des Betrachters auf die Beleuchtungsvorrichtung 1 unterhalb des Lichtleitele ments 2 in der Region des Lichtauskoppelbereichs 9 angeordnet sind, für den Betrachter nicht zu erkennen sind.
Fig. 5 und Fig. 6 zeigen ein Anwendungsbeispiel der Beleuchtungsvorrichtung 1, die in Ein baulage angeordnet ist. Hierzu zeigt Fig. 5 in perspektivischer Ansicht die Beleuchtungsvor richtung 1, die in der Einbaulage angeordnet ist, im Nichtleuchtbetriebsmodus, das heißt im Tagerscheinungsbild. Hieraus wird besonders deutlich, dass die Beleuchtungsvorrichtung 1 Teil einer Nutzerinteraktionseinheit 19 sein kann oder dass die Beleuchtungsvorrichtung 1 die Nutzerinteraktionseinheit 19 aufweist. Die Nutzerinteraktionseinheit 19 weist im vorlie genden Beispiel den Lichtauskoppelbereich 9 oder mehr Lichtauskoppelbereiche 9 als Nut zerinteraktionsbereich 20 auf. Da die Lichtauskoppelstruktur 7 bzw. die Lichtauskoppelstruk- turen 7 im Nichtleuchtbetriebsmodus bzw. im Tagerscheinungsbild für den Betrachter als durchsichtig erscheinen, sind/ist die Designoberfläche 15 und/oder eventuell darauf angeord nete Konturen (beispielsweise Konturen der Designelemente 18) durch den Lichtleitkörper 2 hindurch sichtbar. Dementsprechend sind in Fig. 5 Lichtauskoppelelemente 8 nicht einge zeichnet. Fig. 6 zeigt in perspektivischer Ansicht die in Einbaulage angeordnete Beleuch tungsvorrichtung 1 im Leuchtbetriebsmodus, das heißt im Nachterscheinungsbild. Im Unter schied zu der Darstellung in Fig. 5 ist in Fig. 6 zu erkennen, dass die Designoberfläche 15 und/oder darauf angeordnete Konturen bzw. Designelemente 18 zumindest bereichsweise aufgrund der im Leuchtbetriebsmodus undurchsichtigen Lichtauskoppelbereiche 9 für den Betrachter nicht sichtbar sind; die entsprechend durch die beleuchteten Lichtauskoppelberei che 9 überdeckten Anteile der Designoberfläche 15 sind in Fig. 6 nicht sichtbar.
Des Weiteren ist in Fig. 6 zu erkennen, dass der jeweilige Lichtauskoppelbereich 9 und ein jeweiliger Klarbereich 10 fließend ineinander übergehen. Ein solcher fließender Übergang zwischen dem Lichtauskoppelbereich 9 und dem Klarbereich 10 wird beispielsweise dadurch erreicht, dass eine Anordnungsdichte von Lichtauskoppelelementen 8 - ausgehend vom völ lig undurchsichtigen Lichtauskoppelbereich 9 in Richtung hin zu dem im Leuchtbetriebsmodus völlig durchsichtigen Klarbereich 10 - abnimmt. Das bedeutet, dass es zwischen dem völlig durchsichtigen Klarbereich und dem völlig undurchsichtigen Lichtaus- koppelbereich 9 wenigstens einen Bereich geben kann, welcher teilweise durchsichtig bzw. teilweise undurchsichtig ausgebildet ist. Alternativ oder zusätzlich ist es denkbar, dass der jeweilige Lichtauskoppelbereich 9 und der jeweilige Klarbereich 10 scharf voneinander abge grenzt sind, wobei dann zwischen dem völlig durchsichtigen Klarbereich 10 und dem völlig undurchsichtigen Lichtauskoppelbereich 9 kein teilweise durchsichtiger bzw. teilweise un durchsichtiger Bereich angeordnet ist.
Fig. 7 zeigt in schematischer und geschnittener Ansicht ein Lichtauskoppelelement 8, wobei eine Vielzahl von Lichtauskoppelelementen 8 eine Lichtauskoppelstruktur 7 bilden. Wie zu erkennen ist, weist das Lichtauskoppelelement 8 eine symmetrische, aus mehreren Berei chen zusammengesetzte Form auf. Genauer gesagt ist das Lichtauskoppelelement 8 im Querschnitt betrachtet symmetrisch zu einem Symmetrieelement, insbesondere einer Sym metrieachse S, ausgebildet.
Das Lichtauskoppelelement 8 erstreckt sich beispielsweise von der zweiten Außenoberfläche 4, zur ersten Außenoberfläche des Lichtleitkörpers 2, durch welche hindurch das Licht aus dem Lichtleitkörper 2 ausgekoppelt wird, wenn der Lichtleitkörper 2 im Leuchtbetriebsmodus betrieben wird (siehe Bezugszeichen 13 in Fig. 1 und Fig. 2). Anders ausgedrückt handelt es sich bei dem in Fig. 7 dargestellten Lichtauskoppelelement 8 um ein konkaves Lichtauskop pelelement.
In alternativer Ausgestaltung kann sich das Lichtauskoppelelement 8 ausgehend von der zweiten Außenoberfläche 4 des Lichtleitkörpers 2 nach außen hin erstrecken, was bedeutet, dass es sich dann um ein konvexes Lichtauskoppelelement 8 handelt. Eine einzige der even tuell mehreren Lichtauskoppelstrukturen 7 kann dabei lediglich konvexe, lediglich konkave oder konkave und konvexe Lichtauskoppelelemente 8 aufweisen.
Ein Spitzenbereich 21 ist gemäß einer Kugelkalotte bzw. gemäß einem Kugelsegment ge formt und erscheint somit im in Fig. 7 gezeigten Querschnitt als kreisbogenförmiger oder teil kreisförmiger Spitzenbereich 21. Der Spitzenbereich 21 weist, wie in Fig. 7 zu erkennen, ei nen Radius R1 und eine Höhe h1 (in Erstreckungsrichtung des Lichtauskoppelelements 10) auf. Weiter ist der Spitzenbereich 21 mit einem ersten linearen Bereich 22 verbunden, der eine Höhe h2 aufweist. Insbesondere ist die Höhe h1 kleiner als die Höhe h2; so entspricht die Höhe h2 etwa zwei Mal der Höhe h1 , wobei auch die Höhenskalierung unterschiedlich sein kann, das heißt, h1 kann größer sein als h2. Der erste lineare Bereich 22 weist ferner einen ersten Steigungswinkel · 2 auf, welcher zwischen dem ersten linearen Bereich 22 und der zweiten Außenoberfläche 4 des Lichtleitkörpers aufgespannt ist. Der in Fig. 7 darge stellte Winkel · 2 entspricht beispielsweise 50°.
Der erste lineare Bereich 22 und ein zweiter linearer Bereich 23 sowie der zweite lineare Be reich und ein dritter linearer Bereich 24 sind über einen jeweiligen teilkreisförmigen Verbin dungsbereich 25, 26 miteinander verbunden. Das bedeutet, dass der erste teilkreisförmige Verbindungsbereich 25 den ersten linearen Bereich 22 und den zweiten linearen Bereich 23 miteinander verbindet. Der erste teilkreisförmige Verbindungsbereich 25 dient insbesondere dazu, den Übergang zwischen den beiden linearen Bereichen 22, 23 „weich“ zu gestalten. In dem hier dargestellten Beispiel weist der erste teilkreisförmige Verbindungsbereich 25 einen Radius R23 von 0,2 mm auf.
We in Fig. 7 zu erkennen, weist der zweite lineare Bereich 23 eine Höhe h3 auf, die größer ist als die Höhe h2 des ersten linearen Bereichs 22. Ferner weist der zweite lineare Bereich 23 einen von dem Steigungswinkel · 2 unterschiedlichen, zweite Steigungswinkel · 3 auf, welcher zwischen dem zweiten linearen Bereich 24 und der zweiten Außenoberfläche 4 des Lichtleitkörpers 2 aufgespannt ist. We dargestellt, ist der zweite Steigungswinkel · 3 des zweiten linearen Bereichs 23 größer als der erste Steigungswinkel · 2 des ersten linearen Bereichs 22. Hier beträgt der Wnkel · 355°.
Der zweite lineare Bereich 23 und der dritte lineare Bereich 24 sind über den zweiten teil kreisförmigen Verbindungsbereich 26 miteinander verbunden. Dabei dient der zweite teil kreisförmige Verbindungsbereich 26 zur Herstellung eines glatten Übergangs zwischen dem zweiten linearen Bereich 23 und dem dritten linearen Bereich 24. Der zweite teilkreisförmige Verbindungsbereich 6 weist einen Radius R34 von 0,2 mm auf.
Der dritte lineare Bereich 24 weist eine Höhe h4 auf. Die Höhe h4 ist insbesondere größer als die Höhe h3; hier ist die Höhe h4 etwa doppelt so groß wie die Höhe h3. Ferner weist der dritte lineare Bereich 24 einen dritten Steigungswinkel · 4 auf, der zwischen dem dritten line aren Bereich 24 und der zweiten Außenoberfläche 4 des Lichtleitkörpers 2 aufgespannt ist. Dabei ist der dritte Steigungswinkel · 4 größer als der zweite Steigungswinkel · 3 des zweiten linearen Bereichs 23 und insbesondere größer als der erste Steigungswinkel · 2. Der hier dargestellte Winkel · 4 beträgt 60°. Ferner ist der dritte lineare Bereich 24 über einen dritten teilkreisförmigen Verbindungsbe reich 27 mit der zweiten Außenoberfläche 4 des Lichtleitkörpers 2 verbunden.
Da das Lichtauskoppelelement 8 in Fig. 7 symmetrisch dargestellt ist, finden sich die Berei che des Lichtauskoppelelements 8 jeweils links und rechts des Symmetrieelements S, wel ches eine Symmetrieebene und/oder eine Symmetrieachse aufweisen kann. Unter der An nahme, dass es sich bei dem Symmetrieelement S um eine Rotationssymmetrieachse han delt, bildet der Spitzenbereich 21 eine sphärische Form aus und die linearen Bereiche 22, 23 und 24 bilden jeweils kegelstumpfförmige Bereiche aus. Das heißt, dass das Lichtauskop pelelement 8 somit eine sphärische Struktur mit konischen Strukturen derart kombiniert, dass das in Fig. 1 bzw. Fig. 2 dargestellte ausgekoppelte Licht erreicht werden kann.
Fig. 8 zeigt eine schematische Ansicht des Lichtleitkörpers 2 im Querschnitt, wobei der Licht leitkörper 2 eine Lichtauskoppelstruktur 7 mit wenigstens einem Lichtauskoppelelement 8 aufweist, wovon in Fig. 8 lediglich eines dargestellt ist. Die Lichtquelle 11 (beispielsweise eine LED) koppelt Licht in den Lichtleitkörper 2 ein. Das Licht wird über die Lichteinkoppelflä che 12 (hier die Stirnfläche 5) in den Lichtleitkörper 2 eingeleitet. Im Lichtleitkörper 2 trifft das Licht auf das Lichtauskoppelelement 8, das sich von der zweiten Außenoberfläche 4 des Lichtleitkörpers 2 in den Lichtleitkörper 2 hinein erstreckt und/oder von diesem nach außen hervorspringt. Mittels des Lichtauskoppelelements 8 wird das Licht zur ersten Außenoberflä che und dadurch geleitet, sodass das Licht aus dem Lichtleitkörper 2 austreten kann (siehe Licht 13). Bei der ersten Außenoberfläche 3 des Lichtleitkörpers 2 handelt es sich somit um die Lichtauskoppelfläche des Lichtleitkörpers 2.
Fig. 9 zeigt eine Winkelfunktion, gemäß der das Licht 13 aus dem Lichtleitkörper 2 ausge koppelt wird. Dabei sind Winkel bezüglich der Austrittsfläche (das heißt der ersten Außen oberfläche 4) des Lichtleitkörpers 2 angegeben. Das Symmetrieelement S verläuft verlängert durch die dargestellte 90°-Achse.
Wie in Fig. 3 des Weiteren gezeigt, kann durch den Lichtleitkörper 2 mit den Lichtauskop- pelelementen 8 in einem Winkelbereich von 65° bis zu 90° bezüglich der Austrittsfläche des Lichtleitkörpers 2 eine äußerst homogene Lichtfunktion, das heißt Intensitätsfunktion des Lichts (Lambertsches Gesetz), erreicht werden. Die Intensität hat beinahe einen gleichmäßi gen Verlauf mit einem leichten Rückgang an dem Rand des Winkelbereichs. Ferner ist die Winkelfunktion symmetrisch bezüglich der 90°-Achse in dem geforderten Winkelbereich. Diese Symmetrie bringt den weiteren Vorteil, dass die Winkelfunktion des ausgekoppelten Lichts unabhängig von der Propagationsrichtung des Lichts im Lichtleitkörper 2 ist. Somit ist eine freie Auswahl für die Lichtquelle 11 am Lichtleitkörper 2 möglich.
BEZUGSZEICHENLISTE
1 Beleuchtungsvorrichtung
2 Lichtleitkörper
3 Außenoberfläche
4 Außenoberfläche
5 Stirnfläche
6 Stirnfläche
7 Lichtauskoppelstruktur
8 Lichtauskoppelelement
9 Lichtauskoppelbereich
10 Klarbereich
11 Lichtquelle
12 Lichteinkoppelfläche
13 ausgekoppeltes Licht
14 Designträger
15 Designoberfläche
16 Abstand
17 Abdeckelement
18 Kontur
19 Nutzerinteraktionseinheit
20 Nutzerinteraktionsbereich
21 Spitzenbereich
22 linearer Bereich
23 linearer Bereich
24 linearer Bereich
25 Verbindungsbereich
26 Verbindungsbereich
27 Verbindungsbereich
• 2 Steigungswinkel
• 3 Steigungswinkel
• 4 Steigungswinkel h1 Höhe h2 Höhe h3 Höhe h4 Höhe
R1 Radius R23 Radius R34 Radius R4 Radius
S Symmetrieelement

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1. Beleuchtungsvorrichtung (1) für ein Kraftfahrzeug, mit einem Lichtleitkörper (2), wobei der Lichtleitkörper (2) Folgendes aufweist:
- eine erste Außenoberfläche (3), die frei von einer dedizierten Lichtauskoppelstruk- tur ist;
- eine zweite Außenoberfläche (4); wobei die Außenoberflächen (3, 4) über eine Stärke des Lichtleitkörpers (2) vonei nander beabstandet sind;
- eine von den Außenoberflächen (3, 4) unterschiedliche Lichteinkoppelfläche (5, 12);
- einen Lichtauskoppelbereich (9), in dem an der zweiten Außenoberfläche (4) eine dedizierte Lichtauskoppelstruktur (7) ausgebildet ist, die ein Lichtauskoppelele- ment (8) aufweist und derart beschaffen ist, dass,
- in einem Leuchtbetriebsmodus, wenn über die Lichteinkoppelfläche (5, 12)
Licht in den Lichtleitkörper (2) eingekoppelt wird, der Lichtauskoppelbereich (9) ein undurchsichtiger Bereich des Lichtleitkörpers (2) ist, und,
- in einem Nichtleuchtbetriebsmodus, wenn kein Licht über die Lichteinkoppelflä che (5, 12) in den Lichtleitkörper (2) eingekoppelt wird, der Lichtauskoppelbe reich (9) ein durchsichtiger Bereich des Lichtleitkörpers (2) ist; wobei die Beleuchtungsvorrichtung weiter einen Designträger (14) mit einer Design oberfläche (15) aufweist, an der ein Designelement (18) angeordnet ist, wobei die zweite Außenoberfläche (4) des Lichtleitkörpers (2) und die Designoberfläche (15) des Designträgers (14) einander zugewandt sind, wodurch für einen menschlichen Betrachter ein von dem Lichtauskoppelbereich (9) überdeckter Anteil des Designele ments (18) im Nichtleuchtbetriebsmodus sichtbar und im Leuchtbetriebsmodus nicht sichtbar ist.
2. Beleuchtungsvorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass aufseiten der ersten Außenoberfläche (3) kein dediziertes, undurchsichtiges Licht streuelement angeordnet ist.
3. Beleuchtungsvorrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Außenoberfläche (4) und die Designoberfläche (15) des Designelements (14) über einen Abstand voneinander beabstandet sind, welcher bis zu 100 mm be trägt.
4. Beleuchtungsvorrichtung (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand zwischen der zweiten Außenoberfläche (4) und der Designoberfläche
(15) des Designträgers (14) entlang einer Breitenrichtung des Lichtleitkörpers (2) und/oder entlang einer Tiefenrichtung des Lichtleitkörpers (2) variiert.
5. Beleuchtungsvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Nutzerinteraktionseinheit (19), die den Lichtauskoppelbereich (9) als Nutzerinter aktionsbereich (20) aufweist.
6. Beleuchtungsvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Außenkontur des Lichtleitkörpers (2) eine flache Gestalt hat.
7. Beleuchtungsvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Lichtleitkörper (2) einen von dem Lichtauskoppelbereich (9) abgegrenzten Klarbe reich (10) aufweist, der frei von einer Lichtauskoppelstruktur ist.
8. Beleuchtungsvorrichtung (1) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Lichtauskoppelbereich (9) und der Klarbereich (10) voneinander scharf abge grenzt sind.
9. Beleuchtungsvorrichtung (1) nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Lichtauskoppelbereich (9) und der Klarbereich (10) fließend ineinander überge hen.
10. Beleuchtungsvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein durchsichtiges Abdeckelement (17), das aufseiten der ersten Außenoberfläche (3) dem Lichtleitkörper (2) zugewandt angeordnet ist und frei von einer dedizierten Licht- auskoppelstruktur ist.
11. Beleuchtungsvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Lichtauskoppelelement (8) im Querschnitt betrachtet zumindest einen teilkreisför migen Spitzenbereich (21), einen mit dem teilkreisförmigen Spitzenbereich (21) ver bundenen, ersten linearen Bereich (22) und einen mit dem ersten linearen Bereich (22) verbundenen, zweiten linearen Bereich (23) aufweist.
12. Beleuchtungsvorrichtung (1) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass, in Bezug auf die zweite Außenoberfläche (4) der erste lineare Bereich (22) eine erste Steigung (· 2) aufweist, und der zweite lineare Bereich (23) eine von der ersten Stei gung (· 2) unterschiedliche, zweite Steigung (· 3) aufweist.
13. Beleuchtungsvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eines der Lichtauskoppelelemente (8) der dedizierten Lichtauskoppel- struktur (7) sich ausgehend von der zweiten Außenoberfläche (4) als materialfreier Bereich in den Lichtleitkörper (4) hineinerstreckt.
14. Beleuchtungsvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eines der Lichtauskoppelelemente (8) der dedizierten Lichtauskoppel- struktur (7) von der zweiten Außenoberfläche (4) nach außen hervorspringt.
15. Beleuchtungsvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Lichtauskoppelelement (8) in Bezug zu einem senkrecht zur zweiten Außenober fläche (4) angeordneten Symmetrieelement (S) symmetrisch ausgebildet ist.
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