DE10129953A1

DE10129953A1 - Leuchte für Fahrzeuginnenräume

Info

Publication number: DE10129953A1
Application number: DE10129953A
Authority: DE
Inventors: Markus Vogt; Johannes Wiedenstritt
Original assignee: Hella KGaA Huek and Co
Current assignee: Hella GmbH and Co KGaA
Priority date: 2001-06-21
Filing date: 2001-06-21
Publication date: 2003-01-16

Abstract

Leuchte, insbesondere zur homogenen großflächigen Innenraumbeleuchtung von Kraftfahrzeugen, mit einem Lichtleiter, bestehend aus einem Lichtleitkörper mit mindestens einer Lichteinkoppelfläche und einer in Richtung einer Längsachse angeordneten quer zur Längsachse abstrahlenden Lichtaustrittsfläche, und einer der Lichtaustrittsfläche gegenüberliegenden reflektierenden Fläche mit lichtablenkenden Mitteln, die über die Lichteinkoppelfläche eingekoppeltes Licht über die Lichtaustrittsfläche abstrahlen, und einer dem Lichtleiter vorgelagerten Lichtscheibe, wobei die Leuchte auf der der Lichtscheibe abgewandten Seite des Lichtleiters einen Reflektor aufweist, und wobei die reflektierende Fläche und die Lichtaustrittsfläche des Lichtleiters derart angeordnet sind, dass der größte Lichtanteil des von dem Lichtleiter abgestrahlten Lichtes in einer Hauptabstrahlrichtung zunächst auf den Reflektor fällt und von dort auf die zu beleuchtende Lichtscheibe reflektiert wird.

Description

Die Erfindung betrifft eine Leuchte, insbesondere zur homogenen großflächigen Innenraumbeleuchtung von Kraftfahrzeugen, mit einem Lichtleiter bestehend aus einem Lichtleitkörper mit mindestens einer Lichteinkoppelfläche und einer in Richtung einer Längsachse angeordneten quer zur Längsachse abstrahlenden Lichtaustrittsfläche, und einer der Lichtaustrittsfläche gegenüberliegenden reflektierenden Fläche mit lichtablenkenden Mitteln, die über die Lichteinkoppelfläche eingekoppeltes Licht über die Lichtaustrittsfläche abstrahlen, und einer dem Lichtleiter vorgelagerten Lichtscheibe.
Die Entwicklung von großflächigen, homogen abstrahlenden Innenraumleuchten ist ein Ziel in der modernen Fahrzeugtechnik, um den gehobenen Ansprüchen an eine ambiente Beleuchtung im Innenraum von Kraftfahrzeugen gerecht zu werden. Die ambiente Beleuchtung hat im Wesentlichen die Aufgabe, das Wohlbefinden der Insassen zu steigern. Eine ambiente Beleuchtung kann beispielsweise als permanente großflächige indirekte Beleuchtung des Dachhimmels ausgebildet sein. Sie soll das Sicherheitsgefühl und das Komfortempfinden erhöhen. Insbesondere bei Nachtfahrten kann durch eine gezielte Reduktion der Kontraste zwischen Fahrzeuginnenraum und Außenbereich einer Ermüdung von Fahrer und Passagieren entgegengewirkt werden. Dabei darf sie keine störenden Lichtspots, etwa auf den Fahrzeugscheiben verursachen und die Aufmerksamkeit des Fahrers nicht beeinträchtigen.
Die moderne Lichtleittechnik in Fahrzeugen verwendet zunehmend Lichtleiter für die Speisung der ständig wachsende Zahl von Innenleuchten, z. B. für eine Lesebeleuchtung, Ein-/Ausstiegsbeleuchtung, oder eine zentrale Innenbeleuchtung. Lichtleiter, insbesondere aus sehr biegsamen polymeren Werkstoffen, sind flexibel bezüglich Einkopplung einer Lichtquelle und Verlegung und haben eine sehr kompakte Bauform. Es ist bekannt, derartige Lichtleiter mit einer radialen Lichtauskopplung zu versehen. Dazu wird quer zur Längsachse des Lichtleiters eine Lichtaustrittsfläche angeordnet, die das von einer gegenüberliegenden reflektierenden Fläche abgestrahlte Licht auskoppelt.
Häufig werden klare Lichtscheiben als Leuchtenabdeckung verwendet. Diese vermitteln jedoch von der Leuchte ein eher als nachteilig empfundenes räumliches Bild bezüglich Ausleuchtung und Tagdesign. Eine Verbesserung, um den Eindruck einer zweidimensionalen Leuchtfläche zu erzeugen, wird durch eine transluzente Beschichtung der Lichtscheibe erreicht. Bisher kann jedoch nur mit voluminösen, kostenintensiven Lichtleitern mit einer Vielzahl von Lichtquellen, etwa Elektrolumineszenzdioden (LEDs) eine homogene Ausleuchtung einer derartigen relativ großen Fläche realisiert werden.
Aus der DE 197 02 174 A1 ist ein radial abstrahlender Lichtwellenleiter bekannt, dessen Oberfläche teilweise aufgeraut ist, bei dem das eingekoppelte Licht auf der der aufgerauten Oberfläche gegenüberliegenden Seite austritt. Zur Verstärkung des Lichtaustrages ist der Lichtwellenleiter auf einem weißen Reflektor fixiert. Dadurch wir eine gerichtete Auflichtbeleuchtung erzielt.
Nachteilig wirkt sich bei dem bekannten Lichtwellenleiter aus, dass er nicht geeignet ist, eine relativ große Fläche homogen auszuleuchten.
Aus der DE 198 52 593 A1 ist eine Vorrichtung bekannt, die wahlweise eine Flächenleuchte zur Beleuchtung eines Fahrzeuginnenraumes oder ein lichtdurchlässiges Glasdach bildet. Die Leuchte weist eine Platte auf, an deren Stirnseite eine Lichtquelle angeordnet ist. Das in die Platte eingekoppelte Licht wird nach allen Seiten gestreut. Auf einer Seite der Platte befindet sich eine Scheibe deren Lichtdurchlässigkeit veränderbar ist. In einem reflektierenden Zustand der Scheibe bildet die Vorrichtung eine gleichmäßige abstrahlende Flächenleuchte, in einem transparenten Zustand bildet sie ein lichtdurchlässiges Glasdach.
Nachteilig wirkt sich bei der bekannten Vorrichtung ihre aufwendige Konstruktion aus. Die Vorrichtung hat weiterhin den Nachteil, dass sie einen relativ hohen Platzbedarf hat und hinsichtlich Kompaktheit und Einbaumöglichkeiten gegenüber einer auf Lichtleitertechnik basierenden Leuchte unflexibel ist.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, die bekannten Innenraumleuchten für Kraftfahrzeuge so zu verbessern, dass sie eine relativ große Fläche homogen ausleuchten können und gleichzeitig eine kompakte Bauform haben und kostengünstig sind.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß in Verbindung mit dem Oberbegriff des Anspruches 1 dadurch gelöst, dass die Leuchte auf der der Lichtscheibe abgewandten Seite des Lichtleiters einen Reflektor aufweist, und dass die reflektierende Fläche und die Lichtaustrittsfläche des Lichtleiters derart angeordnet sind, dass der größte Lichtanteil des von dem Lichtleiter abgestrahlten Lichtes in einer Hauptabstrahlrichtung zunächst auf den Reflektor fällt und von dort auf die zu beleuchtende Lichtscheibe reflektiert wird.
Dadurch, dass das aus der Lichtaustrittsfläche ausgekoppelte Licht zunächst auf den Reflektor fällt wird eine Streuung des Lichtes erzielt bevor es die Lichtscheibe erreicht. Dies bewirkt eine homogenere Abstrahlung insbesondere bei großflächigen Innenraumleuchten zur Erzeugung einer ambienten Beleuchtung. Anstelle eines voluminösen kostenintensiven Lichtleiters genügt die Verwendung eines relativ kleinen kostensparenden Lichtleiters, der mit nur einer Lichtquelle gespeist werden kann.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Lichtleiter in den Reflektor integriert. Dadurch ist eine besonders kompakte Bauform der Leuchte möglich.
Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Lichtleiter als stabförmiger Rundlichtleiter ausgebildet. Stabförmige Rundlichtleiter sind besonders flexibel hinsichtlich ihrer Einbaumöglichkeiten und können für beliebig geformte Leuchten verwendet werden.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind als Lichtquellen zur Einkopplung in den Lichtleiter Elektrolumineszenzdioden vorgesehen. Elektrolumineszenzdioden sind kompakt und kostengünstig und stehen in vielen Wellenlängenbereichen und Intensitäten zur Verfügung. Dadurch können die Eigenschaften des abgestrahlten Lichtes der Innenraumleuchte hinsichtlich Farbe und Helligkeit nahezu beliebig vorgegeben werden, wodurch eine für das Komfortempfinden der Fahrzeuginsassen optimierte Beleuchtung erreicht wird.
Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist der Reflektor eine vorgebbare, den Verlauf der Lichtscheibenfläche beschreibende Form auf. Durch die vorgebbare Form kann der Reflektor optimal an die Form der Leuchte angepasst werden. Dadurch wird eine homogene Abstrahlung bei beliebig geformten Leuchten, die beispielsweise gebogen oder gewölbt sein können, erzielt.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist die Lichtscheibe auf der unteren, dem Reflektor zugewandten Seite eine transluzente Lackierung auf. Der Lichtscheibe kann auch mit einer transluzenten Folie hinterlegt sein. An der transluzenten Lackierung, bzw. Folie wird das von dem Reflektor kommende Licht teilweise erneut in den Reflektor zurück geworfen. Es entsteht eine Vielfachreflexion, die die Homogenität des letztlich durch die Lichtscheibe abgestrahlten Lichtes weiter verbessert.
Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist der Reflektor eine diffus reflektierende Oberfläche auf. Alternativ kann die Oberfläche mit einer Prismenstruktur versehen sein. Die diffus reflektierende oder eine Prismenstruktur aufweisende Oberfläche erzeugt eine hohe Streuwirkung des Reflektors, wodurch die Homogenität der Ausleuchtung der Lichtscheibe weiter optimiert wird.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist der Reflektor zwei rechtwinklig zueinander stehende Wände auf und bildet mit der Lichtscheibe als Hypotenuse im Querschnitt eine Dreiecksform.
Diese bevorzugte Ausführungsform ermöglicht eine besonders kompakte Bauweise der Leuchte. Die Vielfachreflexionen zwischen Reflektor und Lichtscheibe sind in der Dreiecksform einfach zu erreichen und führen zu einer besonders homogenen Abstrahlung der beleuchteten Fläche.
Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung und den beigefügten Zeichnungen, in denen bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung beispielsweise veranschaulicht sind.
In den Zeichnungen zeigen:
Fig. 1 Eine Gesamtansicht einer ambienten Kfz-Innenraumleuchte,
Fig. 2 eine Prinzipdarstellung der Leuchte im Schnitt A-A und
Fig. 3 eine Ansicht von oben auf Reflektor und Rundlichtleiter.
Ein Leuchte 1 zur ambienten Beleuchtung eines Kraftfahrzeuginnenraumes besteht im Wesentlichen aus einem Lichtleiter 3, einem Reflektor 2 und einer Lichtscheibe 7.
Der Reflektor 2 ist vorteilhaft in rechtwinkliger Form mit zwei Seitenwänden 4, 5 ausgebildet. Die Lichtscheibe 7 ist als Hypotenuse über den die Katheten einer Dreiecksform bildenden Wänden 4, 5 angeordnet. Der Lichtleiter 3 ist vorteilhaft als stabförmiger Rundlichtleiter ausgebildet und auf dem Reflektor 2 befestigt. Über eine Lichteinkoppelfläche 15 wird eine (nicht dargestellte) Lichtquelle, vorzugsweise eine LED eingespeist. Farbe und Intensität der LED ist so gewählt, dass die Beleuchtung für den Betrachter als angenehm empfunden wird. Quer zur Längsachse des Lichtleiters 3 befindet sich eine reflektierende Fläche 11, die mit lichtablenkenden Mitteln versehen ist. Diese Mittel können in Form einer Erodierstruktur aufgebracht sein. Gegenüber der Fläche 11 liegt eine Lichtaustrittfläche 14, die das eingekoppelte und an der Fläche 11 reflektierte Licht in einer Hauptabstrahlrichtung 6 auskoppelt. Die reflektierende Fläche 11 und die Lichtaustrittsfläche 14 sind so angeordnet, dass der größte Lichtanteil in der Hauptabstrahlrichtung 6 zunächst auf den Reflektor 2 fällt. Ein kleinerer Anteil 16 trifft direkt auf die Lichtscheibenunterseite 12.
Der größte Lichtanteil wird an der Reflektoroberfläche 13 reflektiert. Die Reflektoroberfläche 13 kann vorteilhaft diffus reflektierend oder mit einer, eine hohe Streuwirkung erzeugende, Prismenstruktur ausgebildet sein. Die reflektierte Strahlung 9 fällt auf die Unterseite 12 der Lichtscheibe 7. Um die Homogenität der gestreuten Strahlung 9 weiter zu verbessern, weist die Lichtscheibenunterseite 12 vorteilhaft eine transluzente Lackierung auf, die ein Teil des auftreffenden Lichtes erneut zurückstreut. Die zurückgestreute Strahlung 10 fällt wieder in den Reflektor 2 und wird wiederum in Richtung der Lichtscheibe 7 reflektiert.
Die Vielfachreflexionen führen dazu, dass die aus der Lichtscheibe 7 austretende Strahlung 8 besonders homogen verteilt ist. Der Betrachter erhält den Eindruck einer gleichmäßig ausgeleuchteten Fläche der Lichtscheibe 7. Diese homogene Ausleuchtung trägt entscheidend zu einer sowohl physiologisch als auch psychologisch für die Insassen als ambiente Innenbeleuchtungsatmosphäre empfundenen Innenraumbeleuchtung in einem Kraftfahrzeug bei.

Claims

1. Leuchte, insbesondere zur homogenen großflächigen Innenraumbeleuchtung von Kraftfahrzeugen, mit einem Lichtleiter bestehend aus einem Lichtleitkörper mit mindestens einer Lichteinkoppelfläche und einer in Richtung einer Längsachse angeordneten quer zur Längsachse abstrahlenden Lichtaustrittsfläche, und einer der Lichtaustrittsfläche gegenüberliegenden reflektierenden Fläche mit lichtablenkenden Mitteln, die über die Lichteinkoppelfläche eingekoppeltes Licht über die Lichtaustrittsfläche abstrahlen, und einer dem Lichtleiter vorgelagerten Lichtscheibe, dadurch gekennzeichnet, dass die Leuchte (1) auf der der Lichtscheibe (7) abgewandten Seite des Lichtleiters (3) einen Reflektor (2) aufweist, und dass die reflektierende Fläche (11) und die Lichtaustrittsfläche (14) des Lichtleiters (3) derart angeordnet sind, dass der größte Lichtanteil des von dem Lichtleiter (3) abgestrahlten Lichtes in einer Hauptabstrahlrichtung (6) zunächst auf den Reflektor (2) fällt und von dort auf die zu beleuchtende Lichtscheibe (7) reflektiert wird.

2. Leuchte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Lichtleiter (3) in den Reflektor (2) integriert ist.

3. Leuchte nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Lichtleiter (3) als stabförmiger Rundlichtleiter ausgebildet ist.

4. Leuchte nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass als Lichtquellen zur Einkopplung in den Lichtleiter (3) Elektrolumineszenzdioden vorgesehen sind.

5. Leuchte nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Reflektor (2) eine vorgebbare, den Verlauf der Lichtscheibe (7) beschreibende Form aufweist.

6. Leuchte nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtscheibe (7) auf der unteren, dem Reflektor (2) zugewandten Seite eine transluzente Lackierung aufweist.

7. Leuchte nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtscheibe (7) auf der unteren, dem Reflektor (2) zugewandten Seite mit einer transluzenten Folie hinterlegt ist.

8. Leuchte nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche (13) des Reflektors (2) diffus reflektierend ausgebildet ist.

9. Leuchte nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Reflektor eine Prismenstruktur an der Oberfläche (13) aufweist.

10. Leuchte nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Reflektor (2) zwei rechtwinklig zueinander stehende Wände (4, 5) aufweist und mit der Lichtscheibe (7) als Hypotenuse im Querschnitt eine Dreiecksform bildet.