WO2016138980A1 - Vorrichtung zur einkopplung von licht in einen flächigen lichtleiter und verfahren zur herstellung der vorrichtung - Google Patents

Vorrichtung zur einkopplung von licht in einen flächigen lichtleiter und verfahren zur herstellung der vorrichtung Download PDF

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WO2016138980A1
WO2016138980A1 PCT/EP2016/000249 EP2016000249W WO2016138980A1 WO 2016138980 A1 WO2016138980 A1 WO 2016138980A1 EP 2016000249 W EP2016000249 W EP 2016000249W WO 2016138980 A1 WO2016138980 A1 WO 2016138980A1
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WO
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light guide
light
recess
light source
optical waveguide
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PCT/EP2016/000249
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Benno Stamp
Tobias Blumenstock
Hubert Bieder
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Mercedes Benz Group AG
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    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
    • G02B6/0013—Means for improving the coupling-in of light from the light source into the light guide
    • G02B6/0015—Means for improving the coupling-in of light from the light source into the light guide provided on the surface of the light guide or in the bulk of it
    • G02B6/002—Means for improving the coupling-in of light from the light source into the light guide provided on the surface of the light guide or in the bulk of it by shaping at least a portion of the light guide, e.g. with collimating, focussing or diverging surfaces
    • G02B6/0021—Means for improving the coupling-in of light from the light source into the light guide provided on the surface of the light guide or in the bulk of it by shaping at least a portion of the light guide, e.g. with collimating, focussing or diverging surfaces for housing at least a part of the light source, e.g. by forming holes or recesses
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    • G02B6/0011—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
    • G02B6/0081—Mechanical or electrical aspects of the light guide and light source in the lighting device peculiar to the adaptation to planar light guides, e.g. concerning packaging

Definitions

  • the invention relates to a device for coupling light into a planar light guide, comprising a lighting device having a light source, which engages in a recess of the light guide and a method for producing the device.
  • Optical fibers are often used in automotive engineering. For example, they are used to illuminate punctiform or small areas, such as controls or instruments. As part of ambience lighting, the light guides are used for the large-area emission of light. Due to the limited space in a vehicle there has long been an effort to make the corresponding lighting device as compact as possible and to achieve the highest possible light output.
  • a planar optical waveguide is known in which light is coupled into the optical waveguide by means of at least one light source arranged in a lighting device.
  • the light guide is limited in the design of flat optical fibers as an illuminating component in shape and size. Too long running distances of light, changes in thickness or curvature of the light guide much light is lost. It is not possible with a side mounted in the light guide light source to make the light guide homogeneous. In addition, there is the possibility of local light extraction by the introduction of Lichtauskoppel Modellen. These decoupling structures must be supplied with sufficient light.
  • planar light guides are often clamped, plugged, glued or otherwise connected to their side edges at their side edges, a space requirement for LEDs in the edge area is very difficult.
  • the object of the invention is to provide an improved device for coupling light in a planar light guide, which has a reduced space and / or an improved Serte luminous efficiency of the light guide allows.
  • the object is achieved by a device for coupling light in a planar light guide in that the recess for receiving the illumination device is arranged approximately centrally in a dominant surface of the planar light guide, wherein the light source radiates the light within the light guide in its longitudinal direction.
  • the introduction of light in the middle of the surface of the planar light guide allows less stress on space, since it is no longer arranged at the outer edges of the light guide.
  • a large-area luminous component as a light guide, which is sufficiently supplied with light even at curved locations. Local lighting effects in large components can be easily realized.
  • the light irradiation in the longitudinal direction guarantees a homogeneous illumination of the light guide.
  • a decrease in the light along the longitudinal extension of the light guide is possible only to a small extent, so that the flat optical waveguide can also have larger dimensions as a luminous component.
  • the illumination device has an opening transversely to its mounting direction in the light guide, near which the light source is arranged. Due to the decentralized arrangement of the light source in the illumination device less installation space is required in the insertion of the illumination device in the light guide to completely insert the light source in the light guide.
  • the light source is seated on a base of the illumination device facing the light guide. This represents a particularly space-saving design within the light guide.
  • the light source may be locked either directly behind the opening of the illumination device or remote from the opening at the bottom. It is particularly advantageous if the opening is provided without cover. This ensures that all the light from the light source into the Optical fiber enters. In an alternative, however, it is also conceivable that the opening is provided with a transparent translucent cover, while the surrounding the opening walls of the illumination device are opaque.
  • the bottom of the illumination device is provided on a side facing away from the light source with a light shield. This ensures that the light can not escape from the illumination device in an undesired direction.
  • the light source in the emission direction is preceded by a beam-shaping element.
  • the lighting device is designed as a plug-in device.
  • the plug-in device is positively connected to the recess of the light guide.
  • the form-fitting can be additionally supported by a force and / or material connection, so that when installing the device in a motor vehicle, the lighting device finds a firm hold in the light guide.
  • the lighting device is an integral part of a trim part.
  • the light guide on its dominating side in the region of the recess on a thickened wall thickness By means of this thickening it is ensured that all the light which is emitted by the light source is emitted into the light guide.
  • the increase in the wall thickness of the light guide achieved by this local thickening corresponds to a material thickness which is necessary for enclosing the entire light source.
  • the recess is formed as a blind hole, wherein the wall thickness of the light guide extending continuously below the recess has on the outside a cover layer, preferably a decoration.
  • cover layer marks of the illumination device are laminated in the light guide.
  • the decor is arranged on a foil which has a smaller one
  • Refractive index has as the light guide. This will ensure that that of the Light source in the light guide emitted light is also reliably transported within the light guide.
  • the region of the coupling of the light emitted by the light source there is a local masking in the light guide.
  • Such local masking reduces high luminance spots, thereby preventing hotspots.
  • a development of the invention relates to a vehicle, comprising a device for coupling light in a planar light guide.
  • the device is characterized by at least one feature described in this patent application.
  • a further development of the invention relates to a method for producing a device for coupling light into a planar light guide.
  • a lighting device of the device is produced together with a trim part in a plastic injection molding process and then the lighting device is connected to a recess of a light guide.
  • a preferred method for producing the device is an injection molding process, which enables an economical production of the required geometries.
  • FIG. 1 shows an embodiment of a cockpit of a motor vehicle according to the invention
  • FIG. 2 shows an embodiment of the device according to the invention, 3 exemplary embodiments for arranging the light source in the illumination device of the device according to FIG. 2, FIG.
  • FIG. 4 shows an exemplary embodiment of an illuminated by a light guide trim strip in the cockpit of the motor vehicle of FIG. 1,
  • FIG. 5 shows an arrangement of the device according to the invention according to FIG. 2 in the decorative strip according to FIG. 4.
  • a cockpit 1 of a motor vehicle is shown, the ambient lighting o- and targeted lighting of displays and controls on a flat trim part 3 is possible.
  • This trim part 3 is illuminated by a, arranged behind the trim part 3 device 5, which is shown in Fig. 2, illuminated.
  • This device 5 comprises a light source 7, which is arranged on a circuit board 9.
  • the circuit board 9 is inserted into a, formed as a lighting device plug 11, which in turn is inserted into an optical waveguide 13.
  • the connector 11 designed as a lighting device is inserted into a recess 15 of the light guide 13, which is formed approximately centrally in a dominant, large-area side of the light guide 13.
  • the plug 11 in this case has at least one locking element 17 which engages in a counterpart 19 of the recess 15, so that the plug 11 is positively and non-positively held on the light guide 13.
  • the lighting device is not limited to the shape of a plug 11, but can also be glued as a cuboidal element in the recess 15.
  • Fig. 3 shows three possible embodiments of the arrangement of the light source 7, in the used as a lighting device connector 11.
  • the plug 11 has decentralized an opening 23 which is perpendicular to the extension direction of the bottom 21 of the plug 11.
  • the light source 7 is arranged directly in or behind the opening 23, whereby the light 25 emitted by the light source 7 is introduced centrally into the light guide 13 due to the arrangement shown in FIG. 2, thus enabling homogeneous illumination of the light guide 13 ,
  • the light source 7 in the interior of the plug 11 is also on the bottom 21, but spaced from the opening 23, arranged. Between the opening 23 and the light source 7, a beam-shaping element 27 is positioned. As a result, the light output is targeted focused in the light guide 13.
  • the light source 7 is seated on the bottom 21 of the plug 11 in the interior and radiates the light 25 through the opening 23 in the light guide 13 from.
  • the opening 23 serves for beam focusing.
  • the bottom 21 of the plug 11 is coated with a shielding element 29 in the form of a film, so that the light generated by the light source 7 25 can not escape from the plug 11 at unintentional locations.
  • the light guide 13 is shown with the recess 15.
  • the light guide 13 has a thickened wall thickness 31 in the region of the recess 15, so that the opening 23 through which the light 25 exits the plug 11 into the interior of the light guide 13 is completely enclosed by the light guide 13.
  • the recess 15 is formed as a blind hole, resulting in a residual wall thickness 33 of the light guide 13 below the blind hole.
  • the remaining wall thickness 33, which propagates below the recess 15, has a steady course.
  • This residual wall thickness 33 is to be selected such that marks of the plug 11 on the outside of the light guide 13 are avoided.
  • this can also be achieved by a cover layer 35, e.g. a back-injected film to be supported.
  • the cover layer 35 may be formed as a laminated decor or laminated veneer on the planar light guide 13.
  • the plug 11 is produced together with the decorative strip 3 in one step of a plastic injection process, so that the plug 11 is an integral part of the trim strip 3. This simplifies the assembly, since the light guide 13 only has to be pressed onto the trim strip 3 with the recess 15.
  • FIG. 5 shows a possible section AA through the trim part 3 with a desired luminous area, in this case for illuminating display elements 37 or for illuminating air outlet nozzles.
  • the locally thickened wall thickness 31 of the light guide 13 in the region of the light exit is clearly distinguishable from a base wall thickness 39.
  • a local masking 41 is provided below the exiting light 25, to disguise sites with too high luminance.
  • Such a masking 41 can be introduced into the light guide 13 by a variety of methods, for example by printing on the light guide 13 or on the back of the decor of the light guide 13. In the solution described, the light is not introduced at the outer edge or the outer edges of a planar light guide 13, but in the middle, resulting in a homogeneous illumination of the light guide 13.
  • a preferred method for producing the device is injection molding, which enables an economical production of the required geometries. This is of particular importance in combination with films which have decorative and / or functional translucent or impermeable properties.

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  • Arrangements Of Lighting Devices For Vehicle Interiors, Mounting And Supporting Thereof, Circuits Therefore (AREA)
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Einkopplung von Licht in einen flächigen Lichtleiter, umfassend eine, eine Lichtquelle (7) aufweisende Beleuchtungseinrichtung (11), welche in eine Ausnehmung (15) des Lichtleiters (13) eingreift. Bei einer Vorrichtung ist die Ausnehmung (15) zur Aufnahme der Beleuchtungseinrichtung (11) annähernd mittig in einer dominierenden Fläche des flächigen Lichtleiters (13) angeordnet, wobei die Lichtquelle (7) das Licht (25) innerhalb des Lichtleiters (13) in dessen Längserstreckungsrichtung abstrahlt.

Description

Vorrichtung zur Einkopplung von Licht in einen flächigen Lichtleiter und Verfahren zur Herstellung der Vorrichtung
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Einkopplung von Licht in einen flächigen Lichtleiter, umfassend eine, eine Lichtquelle aufweisende Beleuchtungseinrichtung, welche in eine Ausnehmung des Lichtleiters eingreift sowie ein Verfahren zur Herstellung der Vorrichtung.
Lichtleiter werden in der Fahrzeugtechnik häufig verwendet. Beispielsweise werden sie benutzt, um punktförmige oder kleinflächige Bereiche, wie etwa Bedienelemente oder Instrumente zu beleuchten. Im Rahmen von Ambiente-Beleuchtungen werden die Lichtleiter zur großflächigen Abgabe von Licht verwendet. Aufgrund des in einem Fahrzeug begrenzten Bauraums gibt es seit langem Bestrebungen, die entsprechende Beleuchtungsvorrichtung möglichst kompakt zu gestalten und eine möglichst hohe Lichtausbeute zu erreichen.
Es ist ein flächiger Lichtleiter bekannt, bei welchem mittels mindestens einer in einer Beleuchtungseinrichtung angeordneten Lichtquelle Licht in den Lichtleiter eingekoppelt wird. Allerdings ist der Lichtleiter bei der Konzeption von flächigen Lichtleitern als beleuchtendes Bauteil in Form und Größe eingeschränkt. Bei zu langen Laufstrecken des Lichtes, Dickenänderungen oder Krümmungen des Lichtleiters geht viel Licht verloren. Dabei ist es mit einer seitlich im Lichtleiter angebrachten Lichtquelle nicht möglich, den Lichtleiter homogen leuchten zu lassen. Darüber hinaus besteht die Möglichkeit einer lokalen Lichtauskopplung durch das Einbringen von Lichtauskoppelstrukturen. Auch diese Auskoppelstrukturen müssen mit ausreichend Licht versorgt werden.
Da flächige Lichtleiter oft an ihren Seitenkanten geklemmt, gesteckt, geklebt oder anders mit den sie umgebenden Bauteilen verbunden sind, ist eine Bauraumbeschaffung für LEDs im Randbereich sehr schwierig.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine verbesserte Vorrichtung zur Einkopplung von Licht in einem flächigen Lichtleiter anzugeben, der einen verringerten Bauraum und/oder eine verbes- serte Lichtausbeute des Lichtleiters ermöglicht.
Die Erfindung ergibt sich aus den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche. Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche. Weitere Merkmale, Anwendungsmöglichkeiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, sowie der Erläuterung von Ausführungsbeispielen der Erfindung, die in den Figuren dargestellt sind.
Die Aufgabe ist mit einer Vorrichtung zur Einkopplung von Licht in einem flächigen Lichtleiter dadurch gelöst, dass die Ausnehmung zur Aufnahme der Beleuchtungseinrichtung annähernd mittig in einer dominierenden Fläche des flächigen Lichtleiters angeordnet ist, wobei die Lichtquelle das Licht innerhalb des Lichtleiters in dessen Längserstreckungsrichtung abstrahlt. Die Lichteinleitung inmitten der Fläche des flächigen Lichtleiters erlaubt eine geringere Beanspruchung von Bauraum, da sie nicht mehr an den Außenkanten des Lichtleiters angeordnet ist. Es ist auch ein großflächiges leuchtendes Bauteil als Lichtleiter vorstellbar, welches auch an gekrümmten Stellen ausreichend mit Licht versorgt wird. Lokale Leuchteffekte in großflächigen Bauteilen lassen sich einfach verwirklichen. Durch die Lichteinstrahlung in die Längsrichtung wird eine homogene Beleuchtung des Lichtleiters garantiert. Eine Abnahme des Lichtes entlang der Längserstreckung des Lichtleiters ist nur in geringem Maße möglich, so dass der flächige Lichtleiter als leuchtendes Bauteil auch größere Abmaße aufweisen kann.
In einer Ausgestaltung weist die Beleuchtungseinrichtung quer zu ihrer Montagerichtung in dem Lichtleiter eine Öffnung auf, nahe welcher die Lichtquelle angeordnet ist. Durch die dezentrale Anordnung der Lichtquelle in der Beleuchtungseinrichtung wird bei dem Einsetzen der Beleuchtungseinrichtung in den Lichtleiter weniger Bauraum benötigt, um die Lichtquelle vollständig in den Lichtleiter einzuführen.
In einer Ausführungsform sitzt die Lichtquelle auf einem, dem Lichtleiter zugewandten Boden der Beleuchtungseinrichtung auf. Dies stellt eine besonders platzsparende Ausführung innerhalb des Lichtleiters dar. In einer weiteren Ausführungsform kann die Lichtquelle entweder direkt hinter der Öffnung der Beleuchtungseinrichtung oder entfernt von der Öffnung an dem Boden arretiert sein. Dabei ist es besonders vorteilhaft, wenn die Öffnung ohne Abdeckung versehen ist. Damit wird sichergestellt, dass das gesamte Licht von der Lichtquelle in den Lichtleiter eintritt. In einer Alternative ist es aber auch vorstellbar, dass die Öffnung mit einer transparenten lichtdurchlässigen Abdeckung versehen ist, während die die Öffnung umgebenden Wände der Beleuchtungseinrichtung lichtundurchlässig sind.
In einer Variante ist der Boden der Beleuchtungseinrichtung auf einer, der Lichtquelle abgewandten Seite mit einer Lichtabschirmung versehen. Dadurch wird sichergestellt, dass das Licht nicht in unerwünschte Richtung aus der Beleuchtungseinrichtung austreten kann.
Um eine gezielte Richtung des abgestrahlten Lichtes der Lichtquelle einzustellen, ist der Lichtquelle in Abstrahlrichtung ein Strahlformungselement vorgelagert.
Bei einer besonders einfach montierbaren Vorrichtung ist die Beleuchtungseinrichtung als Steckeinrichtung ausgebildet. In einer vorteilhaften Ausführungsform ist die Steckeinrichtung formschlüssig mit der Ausnehmung des Lichtleiters verbunden. In einer weiteren Ausführung kann der Formschluss zusätzlich durch einen Kraft- und/oder Stoffschluss unterstützt werden, so dass beim Verbau der Vorrichtung in einem Kraftfahrzeug die Beleuchtungseinrichtung einen festen Halt in dem Lichtleiter findet. In einer Alternative ist die Beleuchtungseinrichtung integraler Bestandteil eines Zierteiles.
In einer Variante weist der Lichtleiter auf seiner dominierenden Seite im Bereich der Ausnehmung eine aufgedickte Wandstärke auf. Mittels dieser Aufdickung wird sichergestellt, dass auch das gesamte Licht, welches von der Lichtquelle abgegeben wird, in den Lichtleiter abgestrahlt wird. Die, durch diese lokale Aufdickung erreichte Erhöhung der Wandstärke des Lichtleiters entspricht dabei einer Materialdicke, die zur Einfassung der gesamten Lichtquelle notwendig ist.
Vorteilhafterweise ist die Ausnehmung als Sackloch ausgebildet, wobei die stetig unterhalb der Ausnehmung verlaufende Wandstärke des Lichtleiters außenseitig eine Deckschicht, vorzugsweise ein Dekor aufweist. Mittels dieser Deckschicht werden Abzeichnungen der Beleuchtungseinrichtung im Lichtleiter kaschiert.
In einer Alternative ist das Dekor auf einer Folie angeordnet, welche einen kleineren
Brechungsindex aufweist als der Lichtleiter. Damit wird gewährleistet, dass das von der Lichtquelle in den Lichtleiter ausgestrahlte Licht auch zuverlässig innerhalb des Lichtleiters transportiert wird.
In einer Ausgestaltung ist im Bereich der Einkopplung des, von der Lichtquelle abgegebenen Lichtes eine lokale Maskierung im Lichtleiter vorhanden. Eine solche lokale Maskierung reduziert Stellen mit zu hoher Leuchtdichte, wodurch Hotspots unterbunden werden.
Eine Weiterbildung der Erfindung betrifft ein Fahrzeug, umfassend eine Vorrichtung zur Einkopplung von Licht in einem flächigen Lichtleiter. Die Vorrichtung ist dabei durch mindestens ein, in dieser Schutzrechtsanmeldung beschriebenes Merkmal charakterisiert.
Eine weitere Weiterbildung der Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Vorrichtung zur Einkopplung von Licht in einen flächigen Lichtleiter. Bei diesem Verfahren wird eine Beleuchtungseinrichtung der Vorrichtung gemeinsam mit einem Zierteil in einem Kunststoff- Spritzgußvorgang hergestellt und anschließend wird die Beleuchtungseinrichtung mit einer Ausnehmung eines Lichtleiters verbunden. Ein bevorzugtes Verfahren zur Herstellung der Vorrichtung ist ein Spritzgussverfahren, welches eine wirtschaftliche Herstellung der geforderten Geometrien ermöglicht.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der - gegebenenfalls unter Bezug auf die Zeichnung - zumindest ein Ausführungsbeispiel im Einzelnen beschrieben ist. Beschriebene und/oder bildlich dargestellte Merkmale können für sich oder in beliebiger, sinnvoller Kombination den Gegenstand der Erfindung bilden, gegebenenfalls auch unabhängig von den Ansprüchen, und können insbesondere zusätzlich auch Gegenstand einer oder mehrerer separater Anmeldung/en sein. Gleiche, ähnliche und/oder funktionsgleiche Teile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen.
Es zeigen:
Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel eines Cockpits eines erfindungsgemäße Kraftfahrzeuges,
Fig. 2 eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung, Fig. 3 Ausführungsbeispiele zur Anordnung der Lichtquelle in der Beleuchtungseinrichtung der Vorrichtung gemäß Fig. 2,
Fig. 4 ein Ausführungsbeispiel für eine von einem Lichtleiter beleuchtete Zierleiste in dem Cockpit des Kraftfahrzeugs gemäß Fig. 1 ,
Fig. 5 eine Anordnung der erfindungsgemäßen Vorrichtung nach Fig. 2 in der Zierleiste gemäß Fig. 4.
In Fig. 1 ist ein Cockpit 1 eines Kraftfahrzeugs dargestellt, dessen Ambiente-Beleuchtung o- der auch gezielte Beleuchtung von Anzeigen und Bedienelementen über ein flächiges Zierteil 3 ermöglicht wird. Dieses Zierteil 3 wird dabei durch eine, hinter dem Zierteil 3 angeordnete Vorrichtung 5, welche in Fig. 2 dargestellt ist, beleuchtet. Diese Vorrichtung 5 umfasst eine Lichtquelle 7, die auf einer Platine 9 angeordnet ist. Die Platine 9 ist in einen, als Beleuchtungseinrichtung ausgebildeten Stecker 11 eingeführt, welcher wiederum in einen Lichtleiter 13 eingesetzt wird. Der als Beleuchtungseinrichtung ausgebildete Stecker 11 wird in eine Ausnehmung 15 des Lichtleiters 13 eingesetzt, welche annähernd mittig in einer dominierenden, großflächigen Seite des Lichtleiters 13 ausgebildet ist. Der Stecker 11 weist dabei mindestens ein Rastelement 17 auf, das in ein Gegenstück 19 der Ausnehmung 15 eingreift, so dass der Stecker 11 form- und kraftschlüssig am Lichtleiter 13 gehalten wird. Die Beleuchtungseinrichtung ist dabei nicht auf die Form eines Steckers 11 beschränkt, sondern kann auch als quaderförmiges Element in die Ausnehmung 15 eingeklebt werden.
Fig. 3 zeigt drei mögliche Ausführungsbeispiele der Anordnung der Lichtquelle 7, in dem als Beleuchtungseinrichtung genutzten Stecker 11. Um Bauraum einzusparen, sitzt die Lichtquelle 7 am Boden 21 des Steckers 11 auf. Der Stecker 11 weist dabei dezentral eine Öffnung 23 auf, die senkrecht zur Erstreckungsrichtung des Bodens 21 des Steckers 11 verläuft. Gemäß Fig. 3a ist die Lichtquelle 7 direkt in oder hinter der Öffnung 23 angeordnet, wodurch das von der Lichtquelle 7 ausgestrahlte Licht 25 aufgrund der in Fig. 2 gezeigten Anordnung mittig in den Lichtleiter 13 eingeleitet wird und somit eine homogene Beleuchtung des Lichtleiters 13 ermöglicht.
In Fig. 3b ist die Lichtquelle 7 im Inneren des Steckers 11 ebenfalls auf dessen Boden 21 , aber beabstandet zu der Öffnung 23, angeordnet. Zwischen der Öffnung 23 und der Lichtquelle 7 ist ein Strahlformungselement 27 positioniert. Dadurch wird die Lichtleistung gezielt in den Lichtleiter 13 fokussiert.
Bei dem in Fig. 3c dargestellten Ausführungsbeispiel sitzt die Lichtquelle 7 am Boden 21 des Steckers 11 in dessen Innenraum auf und strahlt das Licht 25 durch die Öffnung 23 in den Lichtleiter 13 aus. Die Öffnung 23 dient dabei zur Strahlfokussierung.
Außenseitig ist der Boden 21 des Steckers 11 mit einem Abschirmelement 29 in Form einer Folie beschichtet, so dass das von der Lichtquelle 7 erzeugte Licht 25 nicht an unbeabsichtigten Stellen aus dem Stecker 11 austreten kann.
In Fig. 4 ist der Lichtleiter 13 mit der Ausnehmung 15 dargestellt. Der Lichtleiter 13 weist im Bereich der Ausnehmung 15 eine aufgedickte Wandstärke 31 auf, so dass die Öffnung 23, durch welche das Licht 25 aus dem Stecker 11 in den Innenraum des Lichtleiters 13 austritt, vollständig von dem Lichtleiter 13 eingeschlossen ist. Die Ausnehmung 15 ist als Sackloch ausgebildet, wobei sich unterhalb des Sackloches eine Restwandstärke 33 des Lichtleiters 13 ergibt. Die unterhalb der Ausnehmung 15 sich ausbreitende Restwandstärke 33 weist einen stetigen Verlauf auf. Diese Restwandstärke 33 ist so zu wählen, dass Abzeichnungen des Steckers 11 an der Außenseite des Lichtleiters 13 vermieden werden. Dies kann aber auch durch eine Deckschicht 35, z.B. einer hinterspritzten Folie, unterstützt werden. Die Deckschicht 35 kann als aufkaschiertes Dekor oder aufkaschiertes Furnier auf den flächigen Lichtleiter 13 ausgebildet sein.
Im vorliegenden Fall wird der Stecker 11 gemeinsam mit der Zierleiste 3 in einem Schritt eines Kunststoff-Spritz-Prozesses hergestellt, so dass der Stecker 11 integraler Bestandteil der Zierleiste 3 ist. Dies vereinfacht die Montage, da de Lichtleiter 13 bloß noch mit der Ausnehmung 15 auf die Zierleiste 3 aufgedrückt werden muss.
Fig. 5 zeigt einen möglichen Schnitt A-A durch das Zierteil 3 mit angestrebtem Leuchtbereich, in diesem Fall zur Beleuchtung von Anzeigeelementen 37 bzw. zur Umleuchtung von Luftaustrittsdüsen. Die lokal aufgedickte Wandstärke 31 des Lichtleiters 13 im Bereich des Lichtaustritts ist dabei deutlich gegenüber einer Grundwandstärke 39 zu unterscheiden. Unterhalb des austretenden Lichtes 25 ist eine lokale Maskierung 41 vorgesehen, um Stellen mit zu hoher Leuchtdichte zu verkleiden. Eine solche Maskierung 41 kann mit vielfältigen Methoden in den Lichtleiter 13 eingebracht werden, z.B. drucktechnisch auf den Lichtleiter 13 oder rückseitig auf dem Dekor des Lichtleiters 13 angeordnet sein. Bei der beschriebenen Lösung wird das Licht nicht an der Außenkante oder den Außenkanten eines flächigen Lichtleiters 13 eingeleitet, sondern mittig, was zu einer homogenen Ausleuchtung des Lichtleiters 13 führt. Ein bevorzugtes Verfahren zur Herstellung der Vorrichtung ist Spritzgussverfahren, welches eine wirtschaftliche Herstellung der geforderten Geometrien ermöglicht. Dies ist insbesondere in Kombination mit Folien, welche dekorative und/oder funktionale lichtdurchlässige oder -undurchlässige Eigenschaften aufweisen, von besonderer Bedeutung.
Obwohl die Erfindung im Detail durch bevorzugte Ausführungsbeispiele näher illustriert und erläutert wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen. Es ist daher klar, dass eine Vielzahl von Variationsmöglichkeiten existiert. Es ist ebenfalls klar, dass beispielhaft genannte Ausführungsformen wirklich nur Beispiele darstellen, die nicht in irgendeiner Weise als Begrenzung etwa des Schutzbereichs, der Anwendungsmöglichkeiten oder der Konfiguration der Erfindung aufzufassen sind. Vielmehr versetzen die vorhergehende Beschreibung und die Figurenbeschreibung den Fachmann in die Lage, die beispielhaften Ausführungsformen konkret umzusetzen, wobei der Fachmann in Kenntnis des offenbarten Erfindungsgedankens vielfältige Änderungen beispielsweise hinsichtlich der Funktion oder der Anordnung einzelner, in einer beispielhaften Ausführungsform genannter Elemente vornehmen kann, ohne den Schutzbereich zu verlassen, der durch die Ansprüche und deren rechtliche Entsprechungen, wie etwa weitergehenden Erläuterungen in der Beschreibung, definiert wird.

Claims

Patentansprüche
1. Vorrichtung zur Einkopplung von Licht in einen flächigen Lichtleiter, umfassend eine, eine Lichtquelle (7) aufweisende Beleuchtungseinrichtung (11), welche in eine Ausnehmung (15) des Lichtleiters (13) eingreift,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Ausnehmung (15) zur Aufnahme der Beleuchtungseinrichtung (11) annähernd mittig in einer dominierenden Fläche des flächigen Lichtleiters (13) angeordnet ist, wobei die Lichtquelle (7) das Licht (25) innerhalb des Lichtleiters (13) in dessen
Längserstreckungsrichtung abstrahlt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Beleuchtungseinrichtung (11 ) quer zu ihrer Montagerichtung in dem Lichtleiter (13) eine Öffnung (23) aufweist, nahe welcher die Lichtquelle (7) angeordnet ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Lichtquelle (7) auf einem, dem Lichtleiter (13) zugewandten Boden (21) der Beleuchtungseinrichtung (11 ) aufsitzt.
4. Vorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Lichtquelle (7) in Abstrahlrichtung ein Strahlformungselement (27) vorgelagert ist.
5. Vorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Beleuchtungseinrichtung (11) als Steckeinrichtung ausgebildet ist.
6. Vorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
der Lichtleiter (13) auf seiner dominierenden Seite im Bereich der Ausnehmung (15) eine aufgedickte Wandstärke (31 ) aufweist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Ausnehmung (15) als Sackloch ausgebildet ist und die stetig unterhalb der Ausnehmung (15) verlaufende Restwandstärke (33) des Lichtleiters (13) außenseitig eine Deckschicht (35), vorzugsweise ein Dekor, aufweist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Dekor (35) auf einer Folie angeordnet ist, welche einen kleineren Brechungsindex aufweist als der Lichtleiter (13).
9. Fahrzeug, umfassend eine Vorrichtung zur Einkopplung von Licht in einen flächigen Lichtleiter nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 8.
10. Verfahren zur Herstellung einer Vorrichtung zur Einkopplung von Licht in einen
flächigen Lichtleiter,
dadurch gekennzeichnet, dass
eine Beleuchtungseinrichtung (1 1) der Vorrichtung (5) gemeinsam mit einem Zierteii (3) in einem Kunststoff-Spritzgußvorgang hergestellt wird und anschließend die Beleuchtungseinrichtung (1 1 ) mit einer Ausnehmung (15) eines Lichtleiters (13) verbunden wird.
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