DE102009036462B4

DE102009036462B4 - Abgleichen des Farbortes von Leuchten und beleuchteten Bedien- oder Anzeigeeinheiten in einer gemeinsamen Umgebung

Info

Publication number: DE102009036462B4
Application number: DE102009036462.5A
Authority: DE
Inventors: Harald Köhnlein
Original assignee: BCS Automotive Interface Solutions GmbH
Current assignee: BCS Automotive Interface Solutions GmbH
Priority date: 2009-08-06
Filing date: 2009-08-06
Publication date: 2016-10-27
Anticipated expiration: 2029-08-07
Also published as: WO2011015279A1; DE102009036462A1

Abstract

Verfahren zum Abgleichen des Farbortes von Leuchten und beleuchteten Bedien- oder Anzeigeeinheiten in einem Fahrzeuginnenraum, wobei als Lichtquelle in den Leuchten und Bedien- oder Anzeigeeinheiten ein einheitliches lichtemittierendes Optikbauteil verwendet wird, das einen definierten Farbort im Farbortdiagramm hat, und die Leuchten und Bedien- oder Anzeigeeinheiten mit einer durchleuchteten Abdeckung (12) versehen sind, die eine Verschiebung des Farbortes bewirkt, dadurch gekennzeichnet, dass die Leuchten und Bedien- oder Anzeigeeinheiten mit Reflektoren (20) versehen werden, deren spektrale Reflektivität die durch die durchleuchtete Abdeckung (12) verursachte Verschiebung des Farbortes kompensiert.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Abgleichen des Farbortes von Leuchten und beleuchteten Bedien- oder Anzeigeeinheiten in einem Fahrzeuginnenraum, sowie eine Leuchte oder beleuchtete Bedien- oder Anzeigeeinheit zur Verwendung in einem Fahrzeuginnenraum.
Für Beleuchtungszwecke werden zunehmend optoelektrische Halbleiterbauteile verwendet. Besonders in Fahrzeugen werden als Lichtquellen Leuchtdioden verwendet, die in verschiedenen Farben zur Verfügung stehen. Meistens werden jedoch für die verschiedenen Leuchten und beleuchteten Bedien- oder Anzeigeeinheiten gleiche Farben verwendet, um ein einheitliches Erscheinungsbild zu gewährleisten. Üblicherweise sind Leuchten und beleuchtete Bedien- oder Anzeigeeinheiten mit Abdeckungen versehen, die durchleuchtet werden und gegebenenfalls Symbole, Schriftzüge oder dergleichen tragen. Diese Abdeckungen sind allgemein transparent, haben jedoch kein neutrales Spektralverhalten. Je nach Materialbeschaffenheit ist die spektrale Transmissionskurve der Abdeckung unterschiedlich. Häufig ist eine zu längeren Wellenlängen hin ansteigende Transmissionskurve zu beobachten. Viele verfügbare Lichtquellen, so auch weiße oder blaue Leuchtdioden, haben kein monochromatisches Emissionsspektrum. Die Abdeckung verursacht dann aufgrund ihrer spektralen Transmissionskurve eine Farbverschiebung. Je nach Materialbeschaffenheit und Materialstärke der Abdeckung ist diese Farbverschiebung unterschiedlich. Ein einheitliches Erscheinungsbild ist dann nicht mehr gewährleistet.
Die Farbverschiebung kann kompensiert werden, indem Lichtquellen mit entsprechend verschobenem Farbort in dem Farbortdiagramm verwendet werden. Leuchtdioden werden von Halbleiterherstellern mit gewünschten Farbspezifikationen angeboten. Die verschiedenen in einer gemeinsamen Umgebung verwendeten Leuchten sowie beleuchteten Bedien- oder Anzeigeeinheiten werden dann mit bezüglich des Farborts unterschiedlichen Lichtquellen ausgestattet. Allerdings bedeutet die Verwendung verschiedener Lichtquellen erhöhte Bezugskosten und einen vergrößerten Logistikaufwand.
Die DE 16 68 512 A offenbart einen Blitzlichtlampenhalter, der eine Lampenfassung und einen Reflektor aufweist, wobei der Reflektor mit einer transparenten Farbfilterschicht versehen sein kann, um den Blitzlichtlampenhalter an eine gewünschte Lichtverteilung anzupassen. Die Farbe des Lichtes bzw. die spektrale Zusammensetzung wird hier ein Mal, bei der Reflexion am Reflektor geändert.
Auch die WO 2002/54 502 A1 offenbart eine Lichtquelle mit einem Reflektor, der eine Farbänderung des Lichtes bewirken kann. Die Farbänderung wird hier durch ein Luminophor bewirkt, das einen Teil der Lichtemissionen absorbiert und Licht in einem anderen Spektralbereich emittiert. Es erfolgt keine Reflexion des Lichtes.
Die US 2009/0 173 608 A1 offenbart eine Lichtleitschicht, die ein lichtdurchlässiges Filmsubstrat und lumineszierende Vorsprünge an bestimmten Punkten des Substrats aufweist. Entweder das Substrat oder die lumineszierenden Vorsprünge sind in einem Farbton gefärbt, der gelbes Licht stärker absorbiert als blaues Licht. Alternativ ist eine reflektierende Schicht auf mindestens der Ober- oder der Unterseite des Substrats in einem Farbton vorgesehen, der gelbes Licht stärker absorbiert als blaues Licht.
Die US 2007/0 291 494 A1 offenbart ein lichtemittierende Anordnung, die eine weiße LED und eine Reflektoranordnung umfasst. Die Oberfläche der Reflektoranordnung reflektiert selektiv einen Teil des von der LED emittierten Lichts, in einer Weise, die in einer Farbtemperaturverschiebung des Lichtes der LED resultiert. Um die Verschiebung zu realisieren, ist die reflektierende Oberfläche der Reflektoranordnung mit einem Dünnfilmmaterial bedeckt.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zum Abgleich des Farbortes von Leuchten in einem Fahrzeuginnenraum zu schaffen, das bei Verwendung einer Sorte Leuchtmittel eine Kompensation der unterschiedlichen Farbänderung durch die Abdeckung ermöglicht. Desweiteren ist es Aufgabe der Erfindung, eine Leuchte zu schaffen, die bei Verwendung derselben Lichtquelle eine Kompensation der Farbänderung durch verschiedene Abdeckungen ermöglich.
Gemäß der Erfindung wird die durch die spektralen Eigenschaften der Abdeckung verursachte Farbverschiebung durch einen Reflektor kompensiert, der eine zu den spektralen Eigenschaften der Abdeckung entgegengesetzte spektrale Charakteristik aufweist.
Gegenstand der Erfindung ist somit ein Verfahren zum Abgleichen des Farbortes von Leuchten und beleuchteten Bedien- oder Anzeigeeinheiten in einer gemeinsamen Umgebung, insbesondere in Fahrzeuginnenräumen, wobei als Lichtquelle in den Leuchten und Bedien- oder Anzeigeeinheiten ein einheitliches lichtemittierendes Optikbauteil verwendet wird, das einen definierten Farbort im Farbortdiagramm aufweist. Die Leuchten und Bedien- oder Anzeigeeinheiten werden erfindungsgemäß mit Reflektoren versehen, deren spektrale Reflektivität die durch die durchleuchtete Abdeckung verursachte Verschiebung des Farbortes kompensiert. Dadurch kann eine Kompensation der Verschiebung des Farbortes sowohl in x-Richtung als auch in y-Richtung des Farbortdiagramms erfolgen.
Gegenstand der Erfindung ist ferner eine Leuchte und eine beleuchtete Bedien- oder Anzeigeeinheit, deren Lichtquelle ein lichtemittierendes Optikbauteil mit einem definierten Farbort ist, mit einem Reflektor, der das vom Optikbauteil emittierte Licht gegen die Abdeckung richtet und dessen spektrale Reflektivität die durch die durchleuchtete Abdeckung verursachte Verschiebung des Farbortes kompensiert.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung mehrerer Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen. In den Zeichnungen zeigen:
1 eine schematische Schnittansicht einer Leuchte;
2 eine schematische Schnittansicht einer beleuchteten Schaltereinheit;
3 eine schematische Schnittansicht einer anderen Ausführung einer beleuchteten Schaltereinheit;
4 ein Farbortdiagramm, in dem die Farborte bei Verwendung einer blauen Leuchtdiode und unterschiedlichen Transmissionskurven einer Abdeckung eingetragen sind;
5 ein Diagramm, in dem die spektrale Transmissionskurve einer Abdeckung und die erfindungsgemäß deren Einfluss kompensierende spektrale Eigenschaft eines Reflektors eingezeichnet sind; und
6 ein Diagramm, das die spektrale Intensität mit und ohne erfindungsgemäße Kompensation darstellt.
Die in 1 nur schematisch im Schnitt gezeigte Leuchte hat eine opakes Gehäuse 10 und eine Abdeckung 12, die mindestens im Bereich einer durchleuchteten Fläche 14 transparent ist. Als Lichtquelle wird eine Leuchtdiode 16 verwendet, die auf einer Leiterplatte 18 montiert ist. In der Praxis wird eine größere Anzahl gleicher Leuchtdioden 16 verwendet. Die Leuchtdioden 16 strahlen gegen einen Reflektor 20, der das Licht gegen die durchleuchtete Fläche 14 richtet. Bei der gezeigten Ausführung gelangt nur Licht durch die Fläche 14, das am Reflektor 20 reflektiert wurde.
Bei der Ausführung nach 2 bildet ein Schaltergehäuse 10a eine Führung für ein Betätigungsteil 22, auf das eine Kappe 12a aufgesetzt ist, die eine Abdeckung bildet. Die Abdeckung 12a ist mit einer durchleuchteten Fläche 14a versehen, die ein Symbol oder eine Beschriftung trägt. Im Inneren des Gehäuses 10a ist eine Lichtquelle in Form einer oder mehrerer Leuchtdioden 16a in Gegenüberlage zu der durchleuchteten Fläche 14a angeordnet. Auch hier werden in der Praxis mehrere Leuchtdioden verwendet. Das Betätigungsteil 22 ist innenseitig als Reflektor 20a ausgebildet. Bei dieser Ausführung gelangt jedoch das von den Leuchtdioden 16a emittierte Licht sowohl über diesen Reflektor 20a als auch direkt zu der beleuchteten Fläche 14a.
Der in 3 schematisch gezeigte Tastschalter hat ebenfalls eine Kappe, die eine Abdeckung 12b bildet und eine durchleuchtete Fläche 14b aufweist, die mit einer Beschriftung oder einem Symbol versehen ist. Innenseitig ist an die Taste ein Reflektor 20b angesetzt. Der Reflektor 20b hat eine sich kegelförmig oder keilförmig zur durchleuchteten Fläche 14b hin erweiternde Form. Mittig zu dem Reflektor 20b ist eine Lichtquelle angeordnet, die aus Leuchtdioden 16b besteht.
Es sei angenommen, die verschiedenen beschriebenen Ausführungen von Leuchten und beleuchteten Bedien- oder Anzeigeeinheiten seien zur Verwendung in einer gemeinsamen Umgebung bestimmt. Ferner sei angenommen, dass die Lichtquellen 16, 16a und 16b denselben Farbort im Farbortdiagramm haben. Beispielsweise handelt es sich um Leuchtdioden ein und derselben Charge. Die verwendeten Abdeckungen 12, 12a und 12b sind jedoch unterschiedlich, da sie verschiedene Zwecke erfüllen. Jede dieser Abdeckungen 12, 12a und 12b hat ihre eigene spektrale Transmissionskurve. Die unterschiedlichen spektralen Transmissionskurven der Abdeckungen verursachen unterschiedliche Verschiebungen des Farbortes in dem Farbortdiagramm. Zur Kompensation dieser Verschiebungen werden die verwendeten Reflektoren 20, 20b und 22 mit spektralen Reflexionseigenschaften gewählt, die diese Verschiebung des Farbortes kompensieren. Dies wird anhand der 4 bis 6 nun näher erläutert.
Die als Lichtquelle verwendeten Leuchtdioden (LEDs) haben bei dem in 4 gezeigten Beispiel den Farbort x = 0,20 und y = 0,3 in dem Farbortdiagramm gemäß CIE 1931. Dies entspricht der Farbe „ice blue“. Die verwendete Abdeckung verursacht aufgrund ihrer spektralen Transmissionskurve eine Verschiebung dieses Farbortes. Es sind drei solche verschobenen Farborte x1, x2 und x3 für drei unterschiedliche Transmissionskurven eingezeichnet. Diese Farborte x1, x2 und x3 liegen alle bei einem größeren Wert von y, das heißt es tritt eine Grünverschiebung auf. Da die Farbverschiebung für die verschiedenen Abdeckungen verschieden groß sind, ist ein einheitliches Erscheinungsbild in einer gemeinsamen Umgebung nicht mehr gegeben.
Erfindungsgemäß wird nun aber diese Farbverschiebung durch die spektralen Eigenschaften der verwendeten Reflektoren kompensiert, wie in 5 dargestellt. Für eine bestimmte Abdeckung ist in 5 die spektrale Transmissionskurve punktiert eingetragen. Mit durchgezogener Linie ist das spektrale Reflexionsverhalten des entsprechenden verwendeten Reflektors eingezeichnet. Man erkennt, dass die beiden Kurven annähernd spiegelbildlich verlaufen. Während die Transmissionskurve zu längeren Wellenlängen hin ansteigt, wie dies bei einem „weißen“ Material der Fall ist, fällt die Reflexionskurve zu längeren Wellenlängen etwa in gleichem Maße ab. Der Reflektor hat die Farbe „blau“, ist jedoch für die verschiedenen Abdeckungen mit einem unterschiedlichen Blauton eingefärbt oder beschichtet.
Das Ergebnis zeigt die 6. Bei Verwendung eines Reflektors mit neutralen Reflexionseigenschaften („weiß“) ergibt sich eine ausgeprägte Anhebung der spektralen Intensität bei etwa 500 nm im Vergleich zur Verwendung eines blau gefärbten Reflektors. Die Farbverschiebung ist durch die Verwendung des blauen Reflektors kompensiert. Am größten ist der Einfluß des Reflektors, wenn nur reflektiertes Licht die Abdeckung durchleuchtet, wie im Fall der Ausführung nach 1. Wenn auch nicht reflektiertes Licht die Abdeckung durchleuchtet, wie im Fall der Ausführungen nach 2 und 3, muß die Korrektur entsprechend dem Direktlichtanteil stärker ausfallen. Die Stärke der erforderlichen Korrektur ist meßtechnisch zu ermitteln. In der Produktion ist der farbliche Abgleich der verschiedenen Leuchtquellen in der gemeinsamen Umgebung unproblematisch, weil Abdeckung und Reflektor passend zueinander ausgelegt werden können.

Claims

Verfahren zum Abgleichen des Farbortes von Leuchten und beleuchteten Bedien- oder Anzeigeeinheiten in einem Fahrzeuginnenraum, wobei als Lichtquelle in den Leuchten und Bedien- oder Anzeigeeinheiten ein einheitliches lichtemittierendes Optikbauteil verwendet wird, das einen definierten Farbort im Farbortdiagramm hat, und die Leuchten und Bedien- oder Anzeigeeinheiten mit einer durchleuchteten Abdeckung (12) versehen sind, die eine Verschiebung des Farbortes bewirkt, dadurch gekennzeichnet, dass die Leuchten und Bedien- oder Anzeigeeinheiten mit Reflektoren (20) versehen werden, deren spektrale Reflektivität die durch die durchleuchtete Abdeckung (12) verursachte Verschiebung des Farbortes kompensiert.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Farbort sowohl in x-Richtung als auch in y-Richtung des Farbortdiagramms kompensiert wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass als lichtemittierendes Bauteil eine Leuchtdiode (16) verwendet wird, deren Emissionsspektrum nicht monochromatisch ist.
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der definierte Farbort der Leuchtdiode (16) im Blauen liegt und die zu kompensierende Verschiebung eine Grünverschiebung ist.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Reflektor (20) mit einer blauen Beschichtung versehen oder blau eingefärbt wird.
Leuchte oder beleuchtete Bedien- oder Anzeigeeinheit zur Verwendung in einem Fahrzeuginnenraum, wobei als Lichtquelle in der Leuchte oder Bedien- oder Anzeigeeinheit ein lichtemittierendes Optikbauteil verwendet wird, das einen definierten Farbort im Farbortdiagramm hat, und die Leuchte oder Bedien- oder Anzeigeeinheit mit einer durchleuchteten Abdeckung (12) versehen sind, die eine Verschiebung des Farbortes bewirkt, dadurch gekennzeichnet, dass die Leuchte oder die beleuchtete Bedien- oder Anzeigeeinheit einen Reflektor (20) aufweist, der das vom Optikbauteil emittierte Licht gegen die Abdeckung (12) richtet und dessen spektrale Reflektivität die durch die durchleuchtete Abdeckung (12) verursachte Verschiebung des Farbortes kompensiert.
Leuchte oder beleuchtete Bedien- oder Anzeigeeinheit nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Farbort sowohl in x-Richtung als auch in y-Richtung des Farbortdiagramms kompensiert ist.
Leuchte oder beleuchtete Bedien- oder Anzeigeeinheit nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass das lichtemittierendes Bauteil eine Leuchtdiode (16) mit nicht monochromatischem Emissionsspektrum ist.
Leuchte nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der definierte Farbort der Leuchtdiode (16) im Blauen liegt und die zu kompensierende Verschiebung eine Grünverschiebung ist.
Leuchte oder beleuchtete Bedien- oder Anzeigeeinheit nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Reflektor (20) mit einer blauen Beschichtung versehen oder blau eingefärbt ist.