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Die Erfindung betrifft eine Innenleuchte, vorzugsweise für ein Fahrzeug, umfassend ein Leuchtmittel zur Erzeugung unterschiedlicher Leuchtcharakteristiken, welches teils glatt ausgeführte und teils mattierte Teilflächen eines optisch wirksamen Körpers unterschiedlich anleuchtet.
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Aus der
DE 199 20 404 A1 ist eine Leuchte mit einem oder mehreren Leuchtmitteln bekannt, bei welcher zur Erzeugung unterschiedlicher Leuchtcharakteristiken mittels eines Leuchtmittels teils glatt ausgeführte und teils mattiert ausgeführte Teilflächen eines optisch wirksamen Körpers unterschiedlich angeleuchtet werden. Hierbei werden diese Teilflächen als Reflexionsflächen angeleuchtet und wirksam.
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine Innenleuchte anzugeben, mit welcher mit konstruktiv geringem Aufwand ein diffuser und ein gerichteter Leuchtcharakter eines Leuchtmittels eingestellt werden kann.
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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.
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Die Aufgabe wird mit dem Gegenstand des Patentanspruchs 1 gelöst.
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Bei der Eingangs erläuterten Innenleuchte, vorzugsweise für ein Fahrzeug, umfassend ein Leuchtmittel zur Erzeugung unterschiedlicher Leuchtcharakteristiken, welches teils glatt ausgeführte und teils mattierte Teilflächen eines optisch wirksamen Körpers unterschiedlich anleuchtet, ist mittels des mindestens einen Leuchtmittels ein als optisch wirksamer Körper dienender Lichtleiter anstrahlbar, welcher mit einer dem Leuchtmittel zugewandten Lichteintrittsfläche, einem zylindrischen, mit glatter Oberfläche versehenen Lichtleiterabschnitt und einer dem Leuchtmittel abgewandten Lichtaustrittsfläche versehen ist, wobei die Lichteintrittsfläche und die Lichtaustrittsfläche mattiert ausgebildet sind und die Lichteintrittsfläche in einer dem Leuchtmittel gegenüber liegenden Teilfläche eine konkave Wölbung aufweist und im verbleibenden Flächenbereich plan ausgeführt ist und die Lichtaustrittsfläche konkav gewölbt ist, die einer der Lichtaustrittsfläche durch einen Luftspalt getrennten wiederum konkav gewölbten Lichteintrittsfläche einer Streuscheibe gegenüber liegt und dabei das Leuchtmittel dimmbar ist. Bei einer derartigen Innenleuchte werden die vorgesehenen glatten und mattierten Flächen nur im Bereich des Lichtleiters reflektierend angeleuchtet. Die Lichteintritts- und Lichtaustrittsflächen des Lichtleiters und der Streuscheibe werden durchleuchtet. Durch diese Anordnung kann mittels eines dimmbaren Leuchtmittels ein diffuser Leuchtcharakter oder ein gerichteter Leuchtcharakter erzeugt werden. Durch sehr viele Kombinationen lassen sich verschiedene Leuchtcharakteristiken realisieren und individuell an die jeweilige Raum- und Beleuchtungssituation anpassen. Die Kombination von Lichtleiter und Streuscheibe ermöglicht die Gestaltung einer äußerst kostengünstigen und platzsparenden Innenleuchte.
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Vorteilhafterweise ist die Dimmung des Leuchtmittels durch eine Steuerung einer Leistung einer einzigen punktförmigen Lichtquelle des Leuchtmittels erzeugbar. Durch die Verwendung von nur einer einzigen Leuchtquelle und deren Leistungssteuerung lässt sich unter Verzicht auf weitere Bauelemente kostengünstig der diffuse Leuchtcharakter des Leuchtmittels realisieren.
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In einer Ausgestaltung ist die Dimmung des Leuchtmittels durch nebeneinander angeordneten punktförmigen Lichtquellen unterschiedlicher Leistung erzeugbar. Der diffuse Leuchtcharakter ist dabei einfach durch Aktivierung der eine geringe Leistung aufweisenden Lichtquellen einstellbar, während bei Inbetriebnahme der Lichtquellen mit einer hohen Leistung ein gerichteter Leuchtcharakter des Leuchtmittels realisierbar ist.
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In einer Variante ist das Licht aller Lichtquellen des Leuchtmittels in den einen Lichtleiter einkoppelbar. Die Einkoppelstellen des Lichtleiters sind dabei mit linsenförmigen und mattierten Teilflächen auf mehrere Leuchtmittel abgestimmt und erlauben eine Variation zwischen gerichtetem und gedimmten Leuchtcharakter. Diese Anordnung kann vor allen bei länglichen Leuchtmittels von Vorteil sein.
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In einer Ausführungsform ist eine ambiente Beleuchtung erzeugbar, für deren Einstellung die mindestens eine punktförmige Lichtquelle des Leuchtmittels stark dimmbar ist. Somit ist neben einer Innenlichtfunktion (gedämmter Leuchtcharakter) und einer Leselichtfunktion (gerichteter Leuchtcharakter) mit nur einer Lichtquelle zusätzlich eine ambiente Beleuchtung einstellbar.
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Alternativ ist eine ambiente Beleuchtung durch mindestens eine separate Lichtquelle mit geringer Leistung erzeugbar. Dies lässt sich einfach durch Verwendung von leistungsarmen Lichtquellen erreichen.
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Es ist von Vorteil, wenn die Streuscheibe als zweiter Lichtleiter ausgebildet ist und eine leicht konkav gewölbter zentrisch angeordneter Teilfläche der Lichtaustrittsfläche des zweiten Lichtleiters von mattierten konvex verlaufenden Restflächen zur Erzeugung einer gleichmäßigen Ausleuchtung umgeben ist. Die Rauhigkeit bzw. Strukturierung der mattierten Restflächen und die Stärke sowie Art und Ausprägung der konkav gewölbten Teilfläche der Lichtaustrittsfläche der Streuscheibe können individuell an die Beleuchtungsbedürfnisse und an den zu beleuchtenden Raum angepasst werden.
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In einer weiteren Ausgestaltung erstreckt sich der zweite Lichtleiter in einer Ebene annähernd spiralförmig mit seinen mattierten Restflächen um das Leuchtmittel. Dadurch wird eine platzsparende Anordnung ermöglicht, welche trotzdem alle gewünschten Leuchtcharakteristika erzeugen kann.
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In einer weiteren Variante sind der erste Lichtleiter und die Streuscheibe kraft- und/oder form- und/oder stoffschlüssig miteinander verbunden. Somit ist das Leuchtmittel einfach und schnell zu montieren und bildet eine stabile Einheit für den weiteren Verbau im vorgesehenen Anwendungsbereich.
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In einer weiteren Ausführungsform sind der erste Lichtleiter und die Streuscheibe ineinandergesteckt und die Streuscheibe mechanisch mit einer, einer Lichtabschottung dienenden Halterung verbunden. Dadurch reduziert sich die Montage des Leuchtmittels auf nur wenige Schritte.
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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.
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Es zeigen:
- 1 eine Anordnung der erfindungsgemäßen Innenleuchte in einem Innenraum,
- 2 verschiedene Schnitte durch ein erstes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Innenleuchte,
- 3 ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Innenleuchte,
- 4 ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Innenleuchte.
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In 1 ist eine Anordnung von zwei erfindungsgemäßen Innenleuchten in einem Innenraum eines Fahrzeuges dargestellt. Die Innenleuchten 1 sind im Innenraum des Fahrzeuges am Dachhimmel 3 oberhalb einer Windschutzscheibe positioniert und erstrecken sich in einer z-Ebene des Fahrzeuges. Jede Innenleuchte 1 besteht aus zwei Lichtleitern 5, 7, wobei in den ersten Lichtleiter 5 Licht von einem Leuchtmittel 9 eingestrahlt wird, welches in den eine Streuscheibe darstellenden zweiten Lichtleiter 7 weitergeleitet wird. Dabei erstreckt sich der zweite Lichtleiter 7 in der z-Ebene spiralähnlich um den ersten Lichtleiter 5, wodurch eine besonders flache Ausbildung der Innenleuchte 1 ermöglicht wird.
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Im Zusammenhang mit 2 werden verschiedene Schnitte durch die in 1 gezeigte Innenleuchte 1 beschrieben. In 2a sind die verschiedenen Schnittebenen A-A und B-B gekennzeichnet. Wie aus 2b (Schnitt A-A) ersichtlich, besteht das Leuchtmittel 9 aus einer einzigen punktförmigen Lichtquelle 91 die an einer Elektronikplatine 11 befestigt ist. Die Elektronikplatine 11 bildet den Abschluss der Innenleuchte 1 gegenüber dem Dachhimmel 3. Die punkförmige Lichtquelle 91 in Form einer LED liegt dem unter ihr angeordneten ersten Lichtleiter 5 gegenüber, welcher sich schräg nach unten erstreckt. Das Licht der punktförmigen Lichtquelle 91 wird in eine Lichteintrittsfläche 13 des ersten Lichtleiters 5 eingekoppelt und zielt dabei direkt in eine konkav ausgebildete Wölbung 131, die in einer Teilfläche der Lichteintrittsfläche 13 ausgebildet ist. Die verbleibenden Teilflächen 133 der Lichteintrittsfläche 13 sind plan ausgebildet. Die gesamte Lichteintrittsfläche 13 ist dabei mattiert ausgebildet. Der sich an die Lichteintrittsfläche 13 anschließende Lichtleiterzylinderkörper 15 weist glatte hochglänzende Innenflächen 17 auf. Die den ersten Lichtleiter 5 abschließende Lichtaustrittsfläche 19 ist vollständig konkav ausgebildet und in den zweiten Lichtleiter 7 eingesteckt, wobei zwischen der Lichtaustrittsfläche 19 des ersten Lichtleiters 5 und der Lichteintrittsfläche 21 des zweiten Lichtleiters 7 ein Luftspalt 23 ausgebildet ist.
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Die einem Deckglas 25 gegenüberliegende Lichtaustrittsfläche 27 des zweiten Lichtleiters 7 ist in ihrer Gesamtheit konvex gewölbt, wobei Randflächen 271 mattiert oder strukturiert ausgebildet sind, während ein zentrisch angeordneter Bereich 273 leicht konkav linsenförmig gewölbt ist.
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Eine Lichtleiterhalterung 29 bildet eine Steckverbindung zwischen den beiden Lichtleitern 5, 7 und umfasst eine Stufe 31, die unterhalb der planen Teilbereiche 131 am ersten Lichtleiter 5 angreift und diesen in Position hält. Eine am zweiten Lichtleiter 7 ausgebildete Rastnase 31, die hinter einen Vorsprung der Lichtleiterhalterung 29 eingeclipst ist, verbindet den zweiten Lichtleiter 7 mit der Lichtleiterhalterung 29. Die Lichtleiterhalterung 29 ist durch die Elektronikplatine 11 nach oben abgeschlossen. Mit ihrem anderen Ende schließt die Lichtleiterhalterung 29 an einer Touchfläche 37 zur Bedienung des Leuchtmittels 9 ab.
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Mit der beschriebenen Innenleuchte 1 können mehrere Leuchtcharakteristiken eingestellt werden, die im Zusammenhang mit dem in 2c dargestellten Strahlengang 35 des von der punktförmigen Lichtquelle 91 eingespeisten Lichtes erläutert werden sollen. Das Licht der punktförmigen Lichtquelle 91 wird zunächst über den Lichtleiter 5 auf eine Zielfläche R gelenkt, wodurch eine Leselichtfunktion realisiert wird, was durch den schräg nach unten zeigenden Verlauf des Lichtleiterzylinderkörpers 15 unterstützt wird. Die Linsenfunktion der konkav ausgebildeten Wölbung 131 der Lichteintrittsfläche 13 und durch die Mattierung bzw. Strukturierung von vorgegebenen Teil- bzw. Restflächen der Lichteintrittsfläche 13 und der Lichtaustrittsfläche 19 des ersten Lichtleiters 5 sowie durch die hochglänzenden Oberfläche des Lichtleiterzylinderkörpers 1 lässt sich der Lichtverlauf der einzigen Lichtquelle 91 gezielt steuern, indem die Lichtstrahlen gebündelt (Strahl 351), fokussiert (Strahl 353) aber auch gestreut (Strahl 355) werden.
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Der zweite Lichtleiter 7 verteilt einen Teil des Lichtes durch seine Gestaltung als Streuscheibe und die Oberflächenform seiner Lichtaustrittsfläche 27, wie die konkav gewölbte zentrale Teilfläche 273 und die mattierten bzw. strukturierten Restflächen 271 auf eine größere Fläche, was zu einer gleichmäßigeren Ausleuchtung beiträgt, wodurch eine Innenlichtfunktion realisiert wird.
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Wieviel Licht jeweils auf die Leselichtfunktion oder auf die Innenlichtfunktion entfällt, kann durch die Form, hauptsächlich im Verbindungsbereich der beiden Lichtleiter 5, 7 sowie durch die Anordnung der Mattierungen bzw. Strukturierungen der Lichteintrittsfläche 13 des ersten Lichtleiters 5 individuell angepasst werden.
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3 zeit ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Innenleuchte 1. In diesem Fall weist das Leuchtmittel 9 zwei oder mehrere punktförmige Lichtquellen 93, 95 (LEDs) auf, die auf der Elektronikplatine 11 positioniert sind. Diese Lichtquellen 93, 95 koppeln ihr Licht alle in die Lichteintrittsfläche 13 des ersten Lichtleiters 5 ein, wobei jeder Lichtquelle 93, 95 je eine konkav ausgebildete Wölbung 131 in der Lichteintrittsfläche 13 gegenüberliegt. Um zusätzlich eine Ambientelichtfunktion einzustellen, werden die Lichtquellen 93, 95 lediglich stark heruntergedimmt. Die Einstellung der Leselichtfunktion und der Innenraumfunktion entspricht der Vorgehensweise, wie sie in Zusammenhang mit 2c beschrieben ist.
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In 4 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Innenleuchte 1 dargestellt. Neben den als high-power Leuchtmittel ausgebildeten Lichtquellen 93, 95 ist mindestens eine, als low-power-Leuchtmittel ausgebildete Ambientelichtquelle 97 (LED) auf der Elektronikplatine 11 angeordnet, der ebenfalls eine weitere konkav ausgebildet Wölbung 131 der Lichteintrittsfläche 13 gegenüberliegt. In dieser Variante kann das Ambiente- oder Auffindelicht in Lichtstärke und/oder Lichtfarbe vom durch die Lichtquellen 93, 95 ausgestrahlten Hauptlicht abweichen oder sogar die Lichtfarbe wechseln, was insbesondere durch die Verwendung einer RGB-LED möglich ist.
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Die so beschriebene Innenleuchte 1 lässt sich außer in oder an Fahrzeugen auch in allen erdenklichen Innen- und Außenbereichen einsetzen. Durch die beschriebenen Geometrien und Mattierungen an definierten Stellen, lassen sich eine bestimmte Portionierung (Aufteilung), Bündelung (Totalreflexion des Lichtes an den hochglänzenden Stellen) und Brechung (an den mattierten Oberflächen) sicherstellen, die unterschiedliche Funktionen sicherstellen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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