FORSTER DANIEL (DE)
HUSSECK HEINZ (DE)
BAYERSDORFER BERNHARD (DE)
FORSTER DANIEL (DE)
HUSSECK HEINZ (DE)
US5709453A | 1998-01-20 | |||
FR2829563A1 | 2003-03-14 | |||
JP2009262911A | 2009-11-12 | |||
EP1356995A2 | 2003-10-29 | |||
DE102007058272A1 | 2009-06-18 | |||
EP1101655A2 | 2001-05-23 | |||
DE10026385A1 | 2001-11-29 |
Patentansprüche 1. Innenausstattungsteil {13) für ein Fahrzeug, umfassend ein Lichtemissionselement {2) zum Emittieren von Licht und ein streifenförmiges Lichtleiterelement (3), wobei das Lichtleiterelement (3) eine erste Oberfläche und eine zweite Oberfläche (9) aufweist, wobei die erste Oberfläche eine der beiden größten Oberflächen des Lichtleiterelements (3) ist und die zweite Oberfläche (9) eine von diesen abweichende Oberfläche ist, wobei die erste Oberfläche eine Einkopplungsflache (10} umfasst , wobei das Lichtleiterelement (3} und das Lichtemissionselement (2) so angeordnet und ausgestaltet sind, dass Licht (5, 6} von dem Lichtemissionselement (2) über die Einkopplungsflache (10) in das Lichtleiterelement (3) einkoppelbar und über die zweite Oberfläche (9) auskoppelbar ist. 2. Innenausstattungsteil (13) nach Anspruch 1, wobei die zweite Oberfläche (9) in einer Oberflächenrichtung höchstens 3 mm, bevorzugt höchstens 1 mm, besonders bevorzugt höchstens 0 , 3 mm misst . 3. Innenausstattungsteil (13) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Flächeninhalt der ersten Oberfläche zumindest das Doppelte, bevorzugt zumindest das Fünffache, besonders bevorzugt zumindest das Zehnfache des Flächeninhalts der zweiten Oberfläche (9) misst. 4. Innenausstattungsteil (13} nach einem der vorhergehenden AnsprUche, wobei das Lichtemissionselement (2) in einer Ausnehmung (14} aufgenommen ist, die eine in Richtung des Lichtleiterelements (3) weisende Öffnung aufweist. 5. Innenausstattungsteil (13) nach Anspruch 4, wobei die Ausnehmung (14) reflektierende Oberflächen aufweist. 6. Innenausstattungsteil (13) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die der Flächeninhalt der Einkoppelungsflache (10} größer ist als der Flächeninhalt der zweiten Oberfläche (9) . 7. Innenausstattungsteil (13) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die zweite Oberfläche (9} von einem Betrachter, insbesondere einem Fahrzeuginsassen, unmittelbar sichtbar ist. 8. Innenausstattungsteil (13) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die zweite Oberfläche (9) zumindest abschnittweise bearbeitet, insbesondere beschichtet, abgedeckt, aufgeraut, verspiegelt oder mit einer Farbe bestrichen ist. 9. Innenausstattungsteil (13) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Licht leiterelement (3) eine flächige Folie aus einem Licht leitenden Material ist. 10. Innenausstattungsteil (13) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Lichtemissionselement selbst einen Lichtleiter (2) umfasst, aus dem Licht in das Lichtleiterelement (3) einkoppelbar ist. 11. Innenausstattungsteil (13) nach Anspruch 4, 5 und 10, wobei die in der Ausnehmung (14) vorhandenen reflektierenden Oberflächen so gestaltet sind, dass die Summe des direkt und indirekt auf dem Lichtleiterelement (3) auftreffenden Lichts über den Verlauf des Lichtleiters (2) nahezu konstant ist. 12. Innenausstattungsteil (13) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Lichtleiterelement (3) und das Lichtemissionselement (2) so angeordnet und ausgestaltet sind, dass Licht (6, 7} über die zweite Oberfläche (9) und eine dritte Oberfläche {11}, deren Flächeninhalt größer als derjenige der zweiten Oberfläche (9) ist, auskoppelbar ist, wobei die dritte Oberfläche (11) bevorzugt im Wesentlichen parallel zur ersten Oberfläche verläuft. |
TECHNISCHES GEBIET
Die Erfindung betrifft ein Innenausstattungsteil für ein Fahrzeug, das ein Lichtemissionselement zum Emittieren von Licht und ein streifenförmiges Lichtleiterelement umfasst.
STAND DER TECHNIK
Es ist bekannt, für die Innenraumbeleuchtung eines Fahrzeugs diffuse und indirekte Beleuchtung zu verwenden. Für eine indirekte Beleuchtung wird üblicherweise eine Lichtquelle verdeckt angeordnet, so dass nur der Anteil des Lichts sichtbar ist, der über eine Reflexionsschicht in der Umgebung der Lichtquelle in Richtung des Betrachters im
Fahrzeuginnenraum reflektiert wird.
Die DE 100 26 385 AI beschreibt eine
Innenraumbeleuchtungseinrichtung für Kraftfahrzeuge, bei der eine Lichtquelle in einer Innenraumverkleidung vorgesehen ist, die eine als angenehm empfundene Beleuchtung im
Innenraum eines Fahrzeugs schaffen soll. Diese bekannte
Vorrichtung verwendet indirektes diffuses Licht zur
Beleuchtung verschiedener Elemente im Fahrzeuginnenraum.
Bei der indirekten Beleuchtung des Fahrzeuginnenraums besteht das Problem, dass die Lichtintensität, die ein
Fahrzeuginsasse wahrnimmt, stark von den Eigenschaften der Reflexionsschicht abhängt, die durch die
Beleuchtungsvorrichtung beleuchtet wird. Wenn diese Fläche aus dunklen oder matten Materialien besteht, wird ein großer Anteil des emittierten Lichts absorbiert und die
Leuchtwirkung der Beleuchtung ist nur sehr schwach. Im
Gegensatz dazu kommt es bei gleicher Leuchtkraft der
Lichtquelle zu sehr hell empfundenen Lichtintensitäten, wenn die Reflexionsschicht helle Flächen aufweist. Somit hängt die Wirksamkeit der Beleuchtung zu einem großen Teil von der Farbe des Innenraums des Fahrzeugs ab, so dass eine
einheitliche Beleuchtung für verschiedenfarbig ausgestattete Fahrzeuge Schwierigkeiten bereitet.
Ein weiterer Nachteil indirekter Beleuchtung liegt in dem verhältnismäßig kleinen Anteil des emittierten Lichts, das tatsächlich für die Beleuchtung zur Verfügung steht. Dies begründet sich in den Absorptionskoeffizienten der
beleuchteten Materialien.
Im Gegensatz dazu besteht bei einer direkten Beleuchtung das Problem, dass hierdurch kaum Gestaltungsfreiheiten für Design und Anpassung der Beleuchtung an die individuellen
Anforderungen im Fahrzeug eröffnet werden.
DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt darin, ein Innenausstattungsteil für ein Fahrzeug des obigen technischen Gebiets bereitzustellen, das eine als angenehm empfundene Beleuchtung im Fahrzeuginnenraum ermöglicht und gleichzeitig große Freiheiten bei der Gestaltung des
Innenausstattungsteils inklusive der zur Beleuchtung
verwendeten Elemente bietet.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch den Gegenstand des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst.
Ein erfindungsgemäßes Innenausstattungsteil für ein Fahrzeug umfasst ein Lichtemissionselement zum Emittieren von Licht und ein streifenförmiges Lichtleiterelement, wobei das
Lichtleiterelement eine erste Oberfläche und eine zweite Oberfläche aufweist, wobei die erste Oberfläche eine der beiden größten Oberflächen des Lichtleiterelements ist und die zweite Oberfläche eine von diesen abweichende Oberfläche ist, wobei die erste Oberfläche eine Einkopplungsflache umfasst, wobei das Lichtleiterelement und das
Lichtemissionselement so angeordnet und ausgestaltet sind» dass Licht von dem Lichtemissionselement über die
Einkopplungsflache in das Lichtleiterelement einkoppelbar und über die zweite Oberfläche auskoppelbar ist.
Dabei ist bevorzugt die auf der ersten Oberfläche angeordnete Einkopplungsflache immer größer als die zweite Oberfläche.
Eine Streifenform zeichnet sich dadurch aus, dass sie flach und in ihren Grund- bzw. Querschnittsflächen im Wesentlichen rechteckig ist, wobei die Streifenform durch zwei Seiten mit im Verhältnis zu den übrigen Seiten größten Oberflächen gebildet wird.
Unter im Wesentlichen rechteckig wird hier auch verstanden, dass das Lichtleiterelement konkav oder konvex gebogene
Seiten aufweisen kann, oder aber zwei gegenüberliegende
Seiten eine unterschiedliche Länge aufweisen können (bspw. Dreiecks- oder Trapezprofile) .
Flach bedeutet in diesem Fall, dass das die maximale Größe des Streifens senkrecht zur Grundfläche höchstens die Hälfte der maximalen Größe des Streifens in Richtung der Grundfläche beträgt .
Das streifenförmige Lichtleiterelement ist dazu geeignet, Licht entlang zweier nicht-paralleler Strecken zu leiten. Das Lichtleiterelement ist bevorzugt verformbar, so dass es einen ebenen Streifen bilden sowie auch beispielsweise gewellt, verdreht oder gebogen sein kann. Insbesondere kann es sich bei dem streifenförmigen Lichtleiterelement um ein im
Wesentlichen flächiges Element mit im Wesentlichen
rechteckiger Grundfläche handeln. Neben einem verformbaren Lichtleiterelement kann erfindungsgemäß auch ein
vorgeformtes, starres streifenförmiges Lichtleiterelement vorgesehen sein, das bereits bei seiner Produktion in der Gestalt ausgeführt ist, die es letztendlich im
Innenausstattungsteil einnehmen soll. Diese Gestalt kann eben, gewellt, gebogen oder anders geformt sein, wobei von einer Streifenform ausgegangen wird. Das Lichtleiterelement kann beispielsweise durch Spritzgussverfahren, beispielsweise aus PMMA oder PC oder einem anderen geeigneten Material hergestellt sein.
Dabei wird im Lichtleiterelement das Licht entlang zweier nicht-paralleler Strecken geleitet, was bedeutet, dass eine zweidimensionale Ausbreitung des Lichts durch das
Lichtleiterelement realisiert wird. Das streifenförmige Lichtleiterelement, insbesondere also eine Lichtleiterfolie, muss dabei nicht in Form einer mathematischen Ebene
vorliegen, sondern kann in sich verdreht, gewellt oder anders geformt sein, insbesondere an Kontur eines
Innenausstattungsteils für ein Fahrzeug angepasst sein, ohne von der Bedeutung der im Wesentlichen zweidimensionalen
Lichtleitung abzuweichen.
Unter „geformt" wird im erfindungsgemäßen Sinn auch
verstanden, dass das Lichtleiterelement derart gebogen wird, dass eine Biegelinie im Wesentlichen parallel zu der
gedachten Linie verläuft, die die Einkopplungsfläche vom Rest der ersten Oberfläche trennt.
Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung des
Innenausstattungsteils ist es möglich, eine Punkt- und
Linienbeleuchtung mit sehr geringen Ausmaßen, insbesondere sehr geringer Linienbreite zu erzielen. Dieser Vorteil wird dadurch erzielt, dass die Lichtleitereigenschaften so ausgenutzt werden, dass das Licht über eine erste große Fläche eingekoppelt und über eine zweite kleine Fläche ausgekoppelt, d. h. abgestrahlt wird. Das Flächenverhältnis zwischen der ersten und zweiten Oberfläche ist vorzugsweise mindestens zwei zu eins, kann jedoch bevorzugt auch größer, insbesondere mindestens fünf zu eins, zehn zu eins oder größer sein.
Eine Punktbeleuchtung im obigen Sinne lässt sich insbesondere dadurch realisieren, dass die zweite Oberfläche nur
stellenweise Licht emittieren kann. Dies lässt sich
beispielsweise durch Bearbeiten der zweiten Oberfläche im Sinne eines Abdeckens von Teilen der Oberfläche mit einer entsprechend wirkenden Schicht erreichen.
Bevorzugt misst die zweite Oberfläche in einer
Oberflächenrichtung höchstens 3 mm, bevorzugt höchstens 1 mm, besonders bevorzugt höchstens 0,3 mm.
Mit dem Ausdruck „Oberflächenrichtung" ist eine der
Richtungen gemeint, entlang der sich die zweite Oberfläche erstreckt. Die Ausdehnung der zweiten Oberfläche gemäß dieser bevorzugten Ausführungsform beträgt also zumindest
abschnittweise in einer Richtung höchstens die vorgenannten Werte .
Die Längsausdehnung des Lichtleiterelements und des
Lichtemissionselements und dessen Konturierung können in Abhängigkeit der Innenausstattung des Fahrzeugs gewählt werden. Insbesondere kann deren Länge von dem Fahrzeugbauteil bestimmt werden.
Somit ist es möglich, besonders dünne Lichtlinien oder
Lichtpunkte zu erzeugen. Der Vorteil besonders dünner Linien oder Punkte liegt unter anderem darin, dass derartige
Lichtmuster einerseits als Zierelemente verwendbar sind und andererseits eine Beleuchtung eines Fahrzeuginnenraums ermöglichen, die mit weitgehend von der Ausstattungsfarbe des Fahrzeuginnenraums unabhängiger Intensität leuchten und eine angenehme Beleuchtung des Fahrzeuginnenraums zur Verfügung stellen kann. Darüber hinaus kann so Energie gespart werden, da das von dem Lichtemissionselement emittierte Licht über das Lichtleiterelement in den Fahrzeuginnenraum abgegeben werden kann, ohne zwingend an teilweise absorbierenden
Flächen reflektiert werden zu müssen. Der Vorteil einer diffusen und/oder indirekten Beleuchtung, der unter anderem in einem angenehmen Ambiente im Fahrzeuginnenraum liegt, muss dabei nicht aufgegeben werden.
Mit Vorteil misst der Flächeninhalt der ersten Oberfläche zumindest das Doppelte, bevorzugt zumindest das Fünffache, besonders bevorzugt zumindest das Zehnfache des
Flächeninhalts der zweiten Oberfläche. Diese
Flächenverhältnisse führen insbesondere dazu, dass eine besonders dünne Lichtlinie erzeugt werden kann.
Bevorzugt ist das Lichtemissionselement in einer Ausnehmung aufgenommen, die eine in Richtung des Lichtleiterelements weisende Öffnung aufweist. Somit ist es möglich, das
Lichtemissionselement raumsparend an dem Lichtleiterelement anzubringen und vom Lichtemissionselement abgestrahltes Licht effizient in das Lichtleiterelement einzukoppeln .
Vorzugsweise definiert die Öffnung der Ausnehmung eine
Fläche, die kleiner oder gleich der Einkopplungsflache des Lichtleiterelements ist. Eine derartige Ausgestaltung des Zierteils führt zu dem Vorteil, dass ein besonders großer Anteil des vom Lichtemissionselement abgegebenen Lichts in das Lichtleiterelement eingekoppelt werden kann.
Weiter bevorzugt weist die Ausnehmung reflektierende
Oberflächen auf. Derartige Oberflächen ermöglichen die
Nutzung des von dem Lichtemissionselement in eine andere Richtung als der des Lichtleiterelements emittierten Lichts. Reflektierende Oberflächen können insbesondere durch
Verspiegeln der Oberflächen oder durch Vorsehen einer hellen, beispielsweise weiften Oberfläche ausgeführt werden. Dabei ist es weiterhin von Vorteil, wenn die reflektierenden Oberflächen so gestaltet sind, dass die Summe des direkt und indirekt auf dem Lichtleiterelement auftreffenden Lichts über den Verlauf des Lichtemissionselements nahezu konstant ist. Dies ist insbesondere dann wichtig, wenn das
Lichtemissionselement eine über seine Länge variierende
Lichtauskopplung und damit eine variierende direkt in
Richtung des Lichtleiterelements gerichtete Lichtauskopplung aufweist .
Zu diesem Zweck können die reflektiven Oberflächen
beispielsweise als eine Anordnung von beabstandeten Streifen aus einem reflektiven Material mit einer bestimmten Breite ausgeführt werden, deren Abstand in Abhängigkeit von der zu erzielenden Reflexion gewählt wird.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist die zweite
Oberfläche von einem Betrachter, insbesondere einem
Fahrzeuginsassen, unmittelbar sichtbar. Die Anordnung der zweiten Oberfläche an dem Innenausstattungsteil gemäß dieser Ausführungsform überwindet die Nachteile einer indirekten linearen Beleuchtung und führt somit zu einem gut
ausgeleuchteten Fahrzeuginnenraum, wobei das
Lichtleiterelement so positioniert werden kann, dass die zweite Oberfläche neben ihrer Beleuchtungsfunktion eine Zier- und Hinweisfunktion erfüllen kann.
Bevorzugt ist die zweite Oberfläche zumindest abschnittweise bearbeitet, insbesondere beschichtet, abgedeckt, aufgeraut, verspiegelt oder mit einer Farbe bestrichen. Diese
Bearbeitung der zweiten Oberfläche ermöglicht eine Steuerung und Strukturierung des vom Lichtleiterelement emittierten Lichts. Beispielsweise kann es sich bei der Bearbeitung der zweiten Oberfläche um das Vorsehen einer transparenten, teil ¬ transparenten oder nicht-transparenten Beschichtung handeln. Eine Transparente Beschichtung lässt dabei Licht im
Wesentlichen transmittieren . Teil-transparente Beschichtungen können beispielsweise bestimmte Farben herausfiltern. Daneben ist auch eine nicht-transparente Beschichtung der zweiten Oberfläche denkbar, die bevorzugt nur in bestimmten
Abschnitten der zweiten Oberfläche vorgesehen ist und Licht im Wesentlichen nicht transmittieren lässt.
Mit Vorteil ist das Lichtleiterelement eine flächige Folie aus einem Licht leitenden Material . Eine solche
Lichtleiterfolie ermöglicht auf besonders einfache Weise, das erfindungsgemäße Flächenverhältnis zwischen der ersten und zweiten Oberfläche zu realisieren. Beim Einkoppeln von Licht in die Lichtleiterfolie wird die flächige Oberfläche der Liehtleiterfolie verwendet. Das in die Lichtieiterfolie eingekoppeite Licht kann anschließend über eine der Kanten der Lichtleiterfolie mit einem wesentlich kleineren
Flächeninhalt als dem der Fläche der Lichtleiterfolie
ausgekoppelt werden, so dass die Kante der Lichtleiterfolie an dem Innenausstattungsteil, beispielsweise eine sehr dünne und dennoch leucht starke Lichtlinie erzeugen kann.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform umfasst das Lichtemissionselement selbst einen Lichtleiter,, aus dem Licht in das Lichtleiterelement einkoppelbar ist.
Grundsätzlich ist unter einem „Lichtemissionselement" ein solches Element zu verstehen, das beispielsweise elektrische Energie in elektromagnetische Strahlung umwandelt, die als sichtbares, infrarotes oder ultraviolettes Licht ausgestrahlt wird. Insbesondere kann es sich bei dem Lichtemissionselement also um Leuchtdioden, Glühlampen, Halogenlampen oder
Gasentladungslampen handeln. Um jedoch den Aufbau des
Innenausstattungsteils zu erleichtern, wird bevorzugt, dass das in dem Lichtemissionselement erzeugte Licht über einen Lichtleiter emittiert wird, um so auf begueme und
zuverlässige Weise an nahezu beliebige Orte des
Innenausstattungsteils transportiert und dort in das Lichtleiterelement des Innenausstattungsteils eingekoppelt zu werden .
In einer alternativen Ausführungsform sind das
Lichtleiterelement und das Lichtemissionselement so
angeordnet und ausgestaltet, dass Licht über die zweite
Oberfläche und gleichzeitig über eine dritte Oberfläche, deren Flächeninhalt größer als derjenige der zweiten
Oberfläche ist, auskoppelbar ist, wobei die dritte Oberfläche bevorzugt im Wesentlichen parallel zur ersten Oberfläche verläuft .
Gemäß dieser alternativen Ausführungsform ist es also
möglich, dass das in das Lichtleiterelement eingekoppelte Licht einerseits über die zweite Oberfläche eine dünne, scharfe Lichtlinie erzeugt und andererseits über die dritte Oberfläche ein diffuses Licht abgibt. Die dritte Oberfläche kann die der ersten Oberfläche gegenüberliegende Fläche der Folie sein, an der das teilweise durch das Lichtleiterelement hindurchgeleitete Licht des Lichtemissionselements
ausgekoppelt wird, ohne in Richtung der zweiten Oberfläche gelenkt zu werden. Zur Steuerung der Auskopplung des Lichts durch die dritte Oberfläche kann auch die dritte Oberfläche, analog zur zweiten Oberfläche zumindest abschnittweise bearbeitet, insbesondere also beschichtet, abgedeckt, aufgeraut, verspiegelt oder mit einer Farbe bestrichen sein, wie oben beschrieben wurde.
Sowohl die zweite als auch die dritte Oberfläche können dabei mit einer zusätzlichen Schicht versehen sein, um
beispielsweise zusätzliche Effekte zu erzeugen. Bei der zusätzlichen Schicht kann es sich um eine transparent oder teil-transparente oder eine nicht-transparente Schicht handeln, über die beispielsweise die Lichtauskopplung zu einem Teil der zuvor genannten Oberflächen unterbunden wird oder aber die Eigenschaften des Licht, z.B. die sichtbare Farbe des Lichts, beeinflusst werden. Mit Vorteil ist das Lichtleiterelement farblos ausgestaltet. Die farblose Ausgestaltung des Licht leiterelements ermöglicht es, dass die Farbe des aus dem Lichtleiterelement
ausgekoppelten Lichts durch die Farbe des vom
Lichtemissionselement emittierten Lichts bestimmt werden kann. Insbesondere lässt sich auf diese Weise besonders elegant ein Innenausstattungsteil herstellen, das eine mehrfarbig oder abwechselnd verschiedenfarbig leuchtende zweite Oberfläche aufweist.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist das Lichtleiterelement Streupartikel auf. Streupartikel in dem Lichtleiterelement erleichtern das Einkoppeln von Licht in das Lichtleiterelement, da sie Licht in dem
Lichtleiterelement auch in Richtungen streuen, die senkrecht zu der Einfallsrichtung des Lichts vom Lichtemissionselement auf das Lichtleiterelement verlaufen. Derartige Streupartikel können farblos, aber auch farbig sein.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist das Lichtleiterelement lumineszierende, insbesondere
fluoreszierende Partikel auf. Derartige Partikel führen, ähnlich den allgemeinen Streupartikeln, zu einer relativ großen Effizienz in Bezug auf das Einkoppeln des vom
Lichtemissionselements emittierten Lichts, da dieses Licht an den Partikeln gestreut werden oder diese zur Emission von Licht anregen kann. Ferner lassen sich durch die Partikel leichte Fehler des Lichtleiterelements ausgleichen, so dass im Übrigen nicht so hohe Anforderungen an das
Lichtleiterelement und die Gestaltung des
Lichtemissionselements, sofern dieses ein Lichtleiterelement umfasst, gestellt werden müssen, wie dies beispielsweise ohne Streupartikel der Fall wäre. Insbesondere im Fall der
fluoreszierenden Partikel lässt sich durch die Farbe der fluoreszierenden Partikel auch die Farbe der Beleuchtung des Innenausstattungsteils bestimmen und es lassen sich besondere fluoreszierende Effekte erzeugen.
Bevorzugt sind das Lichtemissionselement und das
Lichtleiterelement integral ausgeführt. Dies kann
beispielsweise durch 2K~Spritzguss erfolgen, indem eine als Lichtleiterelement fungierende Folie in ein Spritzwerkzeug eingelegt und ein Lichtleiter,, der als ein Teil des
Lichtemissionselements dient, angespritzt wird. Daneben ist es auch denkbar, dass sowohl das Lichtleiterelement als auch teilweise das Lichtemissionselement gespritzt werden.
Mit Vorteil emittiert das Lichtemissionselement Licht verschiedener Wellenlängenbereiche. Verschiedene
Längenwellenbereiche sind dabei so zu verstehen, dass Licht verschiedener Farben durch das Lichtemissionselement
ausgegeben werden kann. Insbesondere kann das
Lichtemissionselement auch oder nur Licht im nicht sichtbaren Wellenlängenbereich, insbesondere UV-Licht emittieren. Ein Wellenlängenbereich kann dabei durch die Wellenlänge des Lichts maximaler Intensität gekennzeichnet und bevorzugt abgeschlossen, d.h. zu seinen Rändern im Wellenlängenspektrum hin durch Wellenlängen mit erkennbar abnehmender Intensität, insbesondere durch je eine Grenzwellenlänge mit
verschwindender Intensität, abgeschlossen sein.
Ein Vorteil eines Lichtemissionselements, das nur im nicht ¬ sichtbaren Spektralbereich, z.B. UV-Licht, emittiert, liegt darin, das somit kein Spaltlicht entstehen kann, weil nur Licht, das in dem Lichtleiterelement z.B. durch Fluoreszenz umgewandelt wird, und somit nur das aus dem
Lichtleiterelement ausgekoppelte Licht sichtbar wird, wogegen Licht, das nicht durch das Lichtleiterelement ausgekoppelt wird, unsichtbar bleibt.
In einer alternativen Ausführungsform weist die erste
Oberfläche oder eine zur ersten Oberfläche parallele dritte Oberfläche des Lichtleiterelements eine Struktur auf, die im Hinblick auf eine vermehrte Umlenkung des eingekoppelten Lichts in Richtung der zweiten Oberfläche gestaltet ist.
Beispielsweise könnte dies durch aufgedruckte oder
eingeprägte Erhebungen oder Vertiefungen in Form von
Pyramiden, Kugelkalotten oder ähnliche, dem Fachmann
bekannte, insbesondere reliefförmige Strukturen geschehen. Durch eine raue Oberfläche des Lichtleiterelements kann das Einkoppeln des von dem Lichtemissionselement abgegebenen Lichts in das Lichtleiterelement vereinfacht und die
Lichtausbeute zusätzlich erhöht werden.
Neben LichtemissionseLementen, die Licht im sichtbaren
Bereich abstrahlen, kann beispielsweise ein
Lichtemissionselement für kürzere Wellenlängen, eine
Schwarzlichtröhre oder eine entsprechende UV-Leuchtdiode verwendet werden. Ein Vorteil der Verwendung von Licht im UV- Bereich ergibt sich insbesondere im Zusammenhang mit der Verwendung fluoreszierender Partikel in dem
Lichtleiterelement, da diese Partikel durch das UV-Licht angeregt werden und Licht einer vorbestimmten Farbe abgeben können. Auf diese Weise lassen sich besondere optische
Effekte, die sich aus der Fluoreszenz der Partikel in dem Lichtleiterelement ergeben, erzielen. Gleichzeitig besteht keine Gefahr, dass ungewollt durch Spalten oder Ritzen in den Bauteilen vom Lichtemissionselement ausgestrahltes Licht für den Fahrzeuginsassen sichtbar wird.
Ein grundsätzlicher Vorteil des erfindungsgemäßen
Innenausstattungsteils liegt darin, dass auch komplizierte zwei oder dreidimensionale Konturen der leuchtenden zweiten Oberfläche leicht umgesetzt werden können, so dass die
Gestaltungsmöglichkeiten für das Innenausstattungsteil nahezu unbegrenzt sind. Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Figurenbeschreibung sowie der Gesamtheit der Patentansprüche.
KURZE FIGURENBESCHREIBUNG
Fig. 1 zeigt eine erste Äusführungsform eines
Innenausstattungsteils in einer Schnittansicht;
Fig. 2 zeigt eine zweite Ausführungsform eines
Innenausstattungsteils in einer Schnittansicht.
WEGE ZUR AUSFÜHRUNG DER ERIFNDUNG
Fig. 1 zeigt eine erste Ausführungsform eines
Innenausstattungsteils 13 in einer Schnittansicht. Das
Innenausstattungsteil 13 weist einen zweiteiligen Grundkörper 1.1, 1.2 auf, in den eine Nut 14 eingebracht wurde. Die Nut 14 verläuft im Wesentlichen senkrecht zum Schnitt, der in Fig. 1 gezeigt ist. Die Nut 14 weist in dieser Ansicht einen Querschnitt von 3 x 3 mm auf und ist zum Aufnehmen eines Lichtleiters 2 geeignet, der einen Durchmesser von etwa 3 mm aufweist. Der Lichtleiter 2 in Fig. 1 entspricht den
Lichtemissionselement zum Emittieren von Licht, da er über eine oder mehrere Lichtquellen (nicht gezeigt} gespeist wird und Licht in Richtung der offenen Seite der Nut 14 emittiert.
Der in Fig. 1 gezeigte Lichtleiter 2 emittiert Licht in alle Richtungen, so dass er ohne besondere Ausrichtung in die Nut 14 eingebracht werden kann. Um den Anteil des in die
gewünschte Richtung gerichteten Lichts zu steigern, kann die Form der Nut entsprechend gestaltet sein bzw. die Nut könnte mit einem stark reflektierenden Material (z.B. einer weißen oder spiegelnden Folie) beschichtet werden. Um die bei einer seitlichen Anordnung von Lichtquellen am Lichtleiter 2 mit zunehmendem Abstand von den Lichtquellen vorkommende Abnahme des vom Lichtleiter 2 direkt in Richtung des Licht leiterelements 3 abgestrahlten Lichts auszugleichen, kann die Nut 14 derart variabel mit einem, reflektierenden Material beschichtet werden, dass die Summe aus direkt und - durch Reflexion an der Oberfläche der Nut 14 - indirekt auf das Lichtleiterelement 3 auftreffenden Lichts über den
Verlauf des Lichtleiters 2 nahezu konstant ist.
Im Fall eines ungleichmäßig, z.B. gesteuert emittierenden Lichtemissionselements ist jedoch bevorzugt eine
Verdrehsicherung vorzusehen, die sicherstellt, dass die
Ausrichtung des Lichtemissionselements in der Nut 14 korrekt ist .
An den Lichtleiter 2 anliegend ist eine streifenförmige
Fluoreszenzfolie 3 angeordnet, die eine erste Oberfläche aufweist. Die erste Oberfläche der Fluoreszenzfolie 3 weist eine Einkopplungsflache 10 auf, die sich über die offene Seite der Nut 14 erstreckt. Das Licht des Lichtleiters 2 wird somit über die Einkopplungsflache 10 der ersten Oberfläche in die als das Lichtleiterelement fungierende Fluoreszenzfolie 3 eingekoppelt und darin geleitet.
Fig. 1 zeigt schematisch einen Lichtstrahl 5, der von dem Lichtleiter 2, d.h. dem Lichtemissionselement, in die
Fluoreszenzfolie 3, d.h. das Lichtleiterelement, abgegeben und somit darin eingekoppelt wird.
Das in die Fluoreszenzfolie 3 eingekoppelte Licht wird darin in Richtung der Kante 15 der Fluoreszenzfolie 3 geleitet.
Die Fluoreszenzfolie 3 ist ein im Wesentlichen flächiges Element, wobei in der Schnittdarstellung der Fig. 1 ein
Querschnitt senkrecht zu einer der zwei Hauptausrichtung der Fluoreszenzfolie 3 gezeigt ist. An der Kante 15 der Fluoreszenzfolie 3 wird die zweite
Oberfläche 9 definiert, über die das aus der Fluoreszenzfolie 3 ausgekoppelte Licht 6 ausgegeben wird.
In Fig. 1 ist zu erkennen, dass die Ausmaße der ersten
Oberfläche (und auch der Einkopplungsflache 10) und der zweiten Oberfläche 9 in der Richtung dieser
Querschnittsansicht in einem solchen Verhältnis zueinander stehen, dass die erste Oberfläche wesentlich größer als die zweite Oberfläche 9 ist.
Die Ausdehnung der zweiten Oberfläche 9 an der Kante 15 der Fluoreszenzfolie 3 beträgt in der in Fig. 1 gezeigten
Richtung (in Fig. 1 oben-unten) 0,3 mm, so dass das
vollständige Innenausstattungsteil 13 eine sehr dünne, scharfe Beleuchtungslinie aufweist.
Von dem Bereich 12, in dem sich typischerweise ein
Fahr zeuginsasse befindet, ist die Fluoreszenzfolie 3 daher als Lichtlinie zu sehen.
Die in Fig. 1 als Schnittansicht dargestellte Ausführungsform weist ein Innenausstattungsteil 13 einer Länge von ca. 1.000 mm auf, wobei diese Länge senkrecht zur Bildebene der Fig. 1 gemessen wird. Die Fluoreszenzfolie 3 verläuft in dieser Ausführungsform über die gesamte Länge von ca. 1.000 mm des Innenausstattungsteils und erstreckt sich von der sichtbaren Oberfläche des Innenausstattungsteils 13 in Richtung des Lichtleiters 2 über bis zu 100 mm.
Es ist selbstverständlich, dass es sich bei dem
Lichtleiterelement auch um eine andere, nicht fluoreszierende Folie oder ein anderes Licht leitendes Element handeln kann. Auch die Dimensionen, die im Zusammenhang mit der in Fig. 1 beispielsweise dargestellten Ausführungsform beschrieben wurden, sind lediglich beispielhafter Natur. Die Aus führungs form der Fig. 1 zeigt ein gekapseltes
Innenausstattungsteil, bei dem also die Fluoreszenzfolie 3 durch den Teil 1.2 des Innenausstattungsteils 13 auf der dem Lichtleiter 2 gegenüberliegenden Seite abgedeckt und dadurch am Emittieren von Licht in dieser Richtung gehindert ist.
Fig. 2 zeigt eine zweite Ausführungsform eines
Innenausstattungsteils 13 für ein Fahrzeug. Gleiche Elemente wie in Fig. 1 werden in Fig. 2 mit gleichen Bezugszeichen versehen. Eine explizite Beschreibung dieser Elemente fällt im Folgenden daher weg.
Im Gegensatz zur Ausführungsform der Fig. 1 weist die
Ausführungsform der Fig. 2 nur einen einteiligen Grundkörper 1 auf, in dem die Klüt 14 ausgestaltet ist. Auf der dem
Lichtleiter 2 abgewandten Seite der streifenförmigen
Fluoreszenzfolie 3 ist jedoch keine Kapselung vorgesehen, wie sie in der Ausführungsform der Fig. 1 durch den Teil 1.2 des Innenausstattungsteils 13 erzeugt wurde. Eine teilweise
Kapselung ist jedoch in dieser Ausführungsform durchaus möglich. Dabei kann die Kapselung grundsätzlich auch durch eine geeignete Beschichtung ersetzt werden. In der in Fig. 2 gezeigten Ausführungsform lässt sich die Kapselung
beispielsweise an den Stellen vorsehen, die dem Lichtleiter 2 nicht direkt gegenüber liegen. Hinsichtlich der Ausgestaltung einer Kapselung oder entsprechenden Beschichtung besteht jedoch gestalterische Freiheit.
Aus diesem Grund ist es durch die Ausführungsform der Fig. 2 möglich, dass von dem Lichtleiter 2 emittiertes Licht 5 durch die Fluoreszenzfolie 3 hindurch transmittiert und auf eine Reflexionsfläche 4 gestrahlt werden kann. Dabei tritt das emittierende Licht 7 durch eine dritte Oberfläche 11 der Fluoreszenzfolie 3 aus, die der ersten Oberfläche der
Fluoreszenzfolie 3 gegenüberliegt und dem Lichtleiter 2 abgewandt ist. Auf diese Weise ist es möglich, durch das
innenausstattungsteil 13 einerseits eine scharfe dünne
Lichtlinie über die Kante 15 der Fluoreszenzfolie 3 zu erzeugen und andererseits auch ein indirektes diffuses Licht Über die Reflektionsflache 4 bereitzustellen.
Das von dem Lichtleiter 2 emittierte Licht kann insbesondere in den Ausführungsformen der Fig. 1 und 2 eine kürzere
Wellenlänge als der des von der Fluoreszenzfolie 3
ausgekoppelten Lichts aufweisen, da Letzteres durch die
Anregung der Fluoreszenz erzeugt wird und damit weniger
Energie transportiert. Die Fluoreszenz in der
Fluoreszenzfolie 3 lässt sich beispielsweise d rch das
Einkoppeln von Schwarzlicht einer Neonröhre, weißen LEDs oder Tageslicht anregen.
Ein Beispiel für eine einsetzbare Fluoreszenzfolie ist die von der Firma Bayer MaterialScience hergestellte und
vertriebene Folie mit der Bezeichnung „Makrofol DE 1-1 CC fl (LISA)". Diese Folienart ist in verschiedenen Farben
erhältlich, d. h. die fluoreszierenden Partikel in dieser Folie emittieren Licht von auswählbaren, verschiedenen
Wellenlängen .
Bei einer alternativen .Realisierung der Erfindung unter Verwendung einer farblosen Folie statt der Fluoreszenzfolie 3 kann es hilfreich sein, die Folienoberfläche im Bereich der Flache 10 oder auf beiden Seiten der Folie zu strukturieren, um eine bessere Einkopplung des von dem Lichtleiter 2 emittierten Lichts zu ermöglichen. Der Grund hierfür ist, dass Licht in eine als Lichtleiter fungierende Folie leichter durch eine strukturierte Oberfläche und die damit verbundenen Störstellen in der Oberfläche der Folie eingekoppelt werden kann, da dies ansonsten durch die reflexionsoptimierte
Oberfläche der Lichtleiterfolie nur in kleinem Ausmaß möglich ist . Alternativ und zusätzlich zum Strukturieren von Oberflächenbereichen der Folien ist das Vorsehen farbloser oder farbiger Streupartikel , beispielsweise von Glaskugeln oder PMMA-Kugeln, wie den als DF 21 bezeichneten Kugeln von Degussa zu bevorzugen. Derartige Partikel bewirken eine LichtStreuung im Innern der Folie und erleichtern somit ebenfalls das Einkoppeln von Licht in die Folie.
Grundsätzlich kann das Strukturieren einer Oberfläche mit dem Einbringen von fluoreszierenden oder nicht fluoreszierenden Streupartikeln sowohl bei fluoreszierender Lichtleiterfolie als auch bei klarer Lichtleiterfolie beliebig kombiniert werden .
Die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen lassen sich bezüglich ihrer Merkmale beliebig miteinander kombinieren.
Durch das erfindungsgemäße Innenausstattungsteil wird ein Innenausstattungsteil für ein Fahrzeug bereitgestellt, das eine Linienbeleuchtung mit sehr geringer Linienbreite oder eine Punktbeleuchtung mit sehr geringer Punktgröße und zudem eine weitgehend von der Farbe der Innenausstattung eines Fahrzeugs unabhängige angenehme Beleuchtung ermöglicht.
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