CN110337566A - 用于照亮机动车的内部空间的照明设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于照亮机动车的内部空间的照明设备(2)，所述照明设备具有纵长的壳体(G)，通过所述壳体固持带状的载体(25)，所述载体具有大量的发光件(26)。本发明的特征在于，所述壳体(G)构造为反射体元件，所述反射体元件具有至少一个反射体腔(22)，在所述反射体腔中由所述发光件(26)可发出的或发出的光线(L)在光线到达光出口(23a)之前能够被漫反射或者被漫反射。通过本发明的技术特征能够提供一种照明设备，利用所述照明设备能够在极其紧凑的结构下实现特别均匀的光辐射。

Description

用于照亮机动车的内部空间的照明设备
本发明涉及一种具有权利要求1的前序部分的技术特征的、用于照亮机动车的内部空间的照明设备。
该类型的照明设备由文献DE 20 2006 002 728 U1已知。在该文献中公开的灯具中通过U形型材构成纵长的壳体。在型材的底部借助浇注物料嵌入同样纵长的用于LED(发光二极管)的支架。LED沿壳体的纵向成组地并排布置。此外，照明设备整体上可弯曲地构造。为此，照明设备由合成橡胶制备。照明设备可以在其宽度上为数厘米，并且在其长度上长达数米。为了实现成本低廉的制造，该照明设备的制备被建议为挤压成型件。
在文献DE 10 2015 107 047 A1建议了一种用于间接室内照明的照明设备。具体而言，照明设备由在横截面中大致为矩形的光散射件连同两个并排的空腔构成。光散射件带状地构造，并且借助锚固装置固定在可平移支承的柜门的底侧上。在光散射件的与柜子的正面背离的空腔中布置了具有多个LED的光带。光散射件由乳状浑浊的半透明材料制成，并且应发挥作用，从而使得由多个单独的LED发出的光实现基本上均匀的光辐射。
然而上述照明设备不能满足在汽车领域所期望的光辐射的必要的均匀性方面的要求。
因此本发明所要解决的技术问题在于，提供一种照明设备，所述照明设备在发射的光线的均匀性方面满足较高的交通工具的要求。
上述技术问题通过权利要求1的技术特征解决。本发明的有利的构造方式或改进方式由从属权利要求给出。
本发明涉及一种用于照亮机动车的内部空间的照明设备，所述照明设备具有纵长的壳体，通过所述壳体固持带状的载体，所述载体具有大量的发光件。
本发明规定，所述壳体构造为反射体元件，所述反射体元件具有至少一个反射体腔，在所述反射体腔中由所述发光件可发出的或发出的光线在光线到达光出口之前能够被漫反射或者被漫反射。
在此规定，利用该类型的照明设备即使在使用点状的发光件、例如LED的情况下也能实现所要求的均匀的光辐射。所述光辐射此外还在其亮度方面也是足够的，从而即使在日间也能清楚察觉在机动车中的照明效果。
根据本发明的一种改进方式，所述壳体在横截面中G形地构造。通过该类型的横截面能够以简单的方式形成上述反射体腔和光出口。G形的横截面尤其实现了由发光件射出的光与结构空间相比较大的光路。由此，照明设备可以在较高的光效率的情况下实现极紧凑地构造，并且与带有光导体的技术方案相比还提供了重量优势。通过可形成的较大的光路增强了产生的光线的漫散射。
为了能够遵循光出口的预先给定的或预期的轮廓，或者为了实现对于不同弯曲的壳体的匹配，非常适宜的是，用于发光件的载体在至少一个平面中可弯曲地构造。此外，在使用RGB-LED(三原色LED)时可以利用可弯曲的载体实现LED的明显更简单的校准，随后载体被弯曲成三维立体的形状。
为了有助于形成最为均匀的光辐射，在本发明的另一种构造中规定，所述壳体由白色的、高反射的材料制成和/或设有白色的、高反射的涂层。
根据本发明的一种改进方案，所述壳体在横截面中由两个分别在一侧开放的型材构成，由此照明设备可以简单地构造并且成本低廉地制造。所述型材通过它们的开放侧相互交错插套地突伸。各个型材则能够极简单地制造并且为形成整体型材而相互固定。
此外，为制造所述壳体使用以下优选的备选方案：
-通过注塑方法制造。
该方法是久经验证且成熟的，并且尤其在大批量的情况下允许成本低廉地提供。
-由发泡的、微孔的薄膜、优选由聚对苯二甲酸乙二酯(PET)或聚碳酸酯(PC)制造。
该类型的薄膜具有极其良好的光学性质(尤其反射性质)。
-由3D打印制造。
在3D打印中能够逐层地构造三维立体的工件。利用该方法能够制造任意的轮廓。
非常有利的是，所述载体连同发光件构造为能够被截短的元件，从而在截短(缩短)之后所述载体的剩余部分仍能发挥完整的功能。由此，用于发光件的、例如构造为导体板的载体能够从统一预制的长度根据需要被缩短。载体可以通过该方式被用于多种不同的几何应用。如果预制的载体的长度针对某一具体的应用情况是不够的，还可以将多个载体先后串接。
通过针对多种不同应用的统一的载体，可以明显降低用于电子器件生产的成本。而且对布置在这种统一的载体上的发光件的校准也被显著简化，因为不必针对各个应用情况单独制造校准设备。当例如将RGD-LED芯片作为发光件使用时，校准是必要的。在这种LED芯片中，每个LED芯片都具有发射红色光、绿色光和蓝色光的LED。然而通过叠加式的混色能够形成任意颜色，所述混色可以通过适当的控制装置形成。
在此规定，通过每个发光件能够产生或产生可被观察者感知的发光区段，其中，所述发光件彼此间以一种间距布置在所述载体上，使得可产生的或已产生的发光区段在重叠区域中相叠，由此能够进一步改进光辐射的均匀性。发光区段在照明设备的纵向延伸段中相互过渡。
在此，发光件优选能够以至少约15毫米至35毫米的间距、优选以至少约30毫米的间距相互间隔。由此能够实现发光区段的光学重叠。
此外还规定，壳体在横截面中设有约20毫米乘20毫米至约30毫米乘30毫米的边长、优选设有约25毫米乘25毫米的边长。在此，壳体在横截面中不一定是正方形的，也可以是矩形的。而且还可以考虑的是，壳体横截面的侧面易于弯曲地延伸。
壳体的长度的尺寸优选是约300毫米至约1500毫米。
在此规定，在壳体的该类型的设计方式中能够涵盖多种不同的应用情况。
最终，本发明还要求保护一种机动车，所述机动车设计具有至少一个根据本发明的照明设备。
本发明的优选实施例在附图中示出并且根据附图在以下描述中详细阐述。由此还可以阐释本发明的其他优点。即使在不同附图中，相同的附图标记也涉及相类似的或功能相同的构件。在此，即使未对此进行重复的描述或援引，也实现相应的或类似的性质和优点。附图并非始终合乎比例的。在一些附图中可能比例夸张地示出，以便能够更清楚地凸显实施例的特征。
在附图中
图1示出具有根据本发明的照明设备的机动车的示意图，
图2以单独形态示出照明设备的立体示意图，
图3示出由图2的剖切面III得到的剖视示意图，
图4示出用于发光件的带状的载体的立体示意图，
图5示出由图4的剖切面V得到的剖视示意图，和
图6以横截面示出照明设备的壳体所使用的型材的示意图，其与优选的制备方案相关。
首先根据图1进行说明。
在该附图中示出机动车K，所述机动车在仪表板1的区域中构造有根据本发明的照明设备2。照明设备2以光带的方式构造，所述光带几乎在仪表板1的整个长度上延伸。
如图2所示，照明设备2具有纵长的壳体G，所述壳体具有纵向延伸段LE。
壳体G由两个单侧开口的型材20和21构成，所述型材相互组合，从而构成狭缝状的光出口23a，所述光出口沿着壳体G的整个长度延展。
光出口23a可以借助光玻璃24覆盖。
由图3清楚示出壳体G的准确的型材。那么壳体G在横截面中具有大致G形的形状。
型材20和型材21具有开口侧和也即具有至少一个开口的侧面，型材利用所述开口相互交错插套，从而形成壳体G的G形的型材。
型材20具有四个臂200、201、202和203，所述臂大体相互垂直。在此，所述臂200、201和202大体上长度相同。所述臂203大体上短了四分之一的长度。由此在臂200与臂202的端部之间形成了狭缝状的开口23。
第二型材21大体上U形地构造，具有臂210、211和212。臂210至212也相互垂直地定向。
臂212大体上相对于臂202平行地延伸，臂211大体上相对于臂203平行地延伸，并且臂210大体上相对于臂200平行地延伸。
在所示的组合状态下，臂210紧密地在臂203的端部上或甚至与臂203相接触地突伸进型材20的开口23中。这在臂200的长度的约三分之二上实现。
下部的臂212在紧密状态下或甚至接触的情况下在臂202的长度的约一半上围绕所述臂202。通过型材20和21的精确的嵌套包围，能够避免不期望的光散射。
在图中型材21的垂直的臂211上固定有带状的、也即纵长的载体25，该载体带有大量发光件26。载体26优选沿照明设备2的整个纵向延伸段LE延伸。
在此，发光件26以均匀的间距相互间隔。在型材20的臂203中为每个发光件26配置了开口27。通过该方式，由发光件26形成的光线L到达反射体腔22，所述反射体腔至少部分通过臂210、203、202和201构成。
如通过光线L’所示，通过发光件26射入反射体腔22中的光线L多次在反射体腔22中漫反射，随后被反射的光线L’到达光出口腔22a，并且在光出口处能够通过光出口23a从壳体G发出。
光出口23a通过型材20的臂200和突伸进该臂200中的、型材21的臂210构成。可选择的光玻璃24以虚线示出。臂210还延伸直至构成与反射体腔22分隔的光出口腔22a。
清楚示出，通过壳体G的G形的构造能够实现由发光件26发出的光相对于所需的结构空间较大的可保持的光路。通过该方式可以特别紧凑地固持照明设备2。
为了辅助在反射体腔22中的漫反射并且为了降低光损失，型材20和21优选由高反射的、特别优选白色的材料制成。作为备选或补充，型材20和21能够至少局部设有高反射的、特别优选白色的涂层B(虚线示出)。
为了能够实现照明设备2(参照图2)的弯曲，无论是型材20、21还是带状的载体25也即可选的光玻璃24都由可弯曲的材料构造。
壳体G的型材优选具有约为25毫米乘25毫米的边长l1乘边长l2。
如上所述，发光件26的进入壳体G中的光线L仅以最低的反射损耗进行漫反射。反射率优选大于98％，从而使在壳体G内部的反射性质接近朗伯辐射体的辐射特性。还应说明的是，不同于该实施例，壳体G的臂还可以弯曲或倾斜地设置。
目前根据图4以单独形态更详细地阐述带状的载体25。
如上所述，所述载体25带状地且可弯曲地构造。载体尤其构造为导体板，所述导体板承载发光件26。
优选地，发光件26以相互间的间距a沿载体25的纵向延伸段LE布置在载体25的整个长度上。
发光件26优选可以构造为发光二极管(LED)，尤其构造为RGB-发光二极管，以便发出多种颜色的光。
发光件26的间距a优选为大约30毫米，并且在载体25上优选大约布置了三十个发光件26。
此外还示出，载体25与电路板28相连。电路板28设有电压转换器、总线接口和微控制器，用于对发光件26进行适当的、快速的且符合电压的控制(也参照图2)。
特别优选地将载体25构造为标准件。也就是说，载体25即使针对不同的应用情况也以始终相同的方式、也即以相同的长度和相同数量的发光件26生产。为了与不同的几何应用情况相匹配，载体25可以在发光件26之间非常不同的分离点处可变地分离或者说截短。这可以考虑仅示意性示出的分离点T1、T2或T3。当在分离点上这样截短(截断)之后，剩余的载体25连同电路板28仍是功能完整的。随后可以进行载体25的弯曲(至少在一个平面中)以形成期望的轮廓。
通过为了不同的应用将载体25实施为可弯曲的标准件，可以明显降低用于制造载体的成本。
可以始终使用相同的工具，并且还简化了可能需要的对发光件26的校准。在将发光件26构造为RGB发光二极管的情况下，至少根据现有技术有必要进行校准。所述校准作用在于，RGB-LED能够发射出按规定的、相同颜色的光，并且在最终效果上为均匀的光学外观提供基本前提。校准可以在载体25配备发光件26之后始终以相同的方式以相同的工具完成，随后可弯曲的载体25在必要时还弯曲成符合壳体G形状的期望的形状。
还可以考虑的应用情况是，载体25的长度不足。在此情况下，可以将多个载体25安装在相同的壳体中。必要时则也将其中一个载体25根据需要截短。
由图5示出载体25的部分剖视图。在此示出，在载体25的背离发光件26的侧面上安置刚性的材料构件25a。材料构件25a由导热材料制成，并且用于在载体25上更好的热量分布或用于更好的热量输出。
每个发光件26鉴于其发射特性都形成确定的、半球状的发光区段S。
非常有利的是，这样选择发光件26的间距a，即，各个发光件26的发光区段S在边缘区域中重叠，也即相互过渡。实施例符合该情况。因此示出重叠区域
由于发生重叠，对于观察者来说可见的发光区段S不再相互区分或者说不再能清楚分辨，从而有利于照明设备2的非常均匀的光学外观。
作为优选的实施例，在以优选选择的间距a配备三十个发光件26、优选选择的边长为l1、l2的情况下，形成了壳体G的约900毫米至约1000毫米的总长度。
最后，根据图6还示出不同的优选的制造方法对壳体G的型材的设计的影响。
这样根据图6a例如可以考虑的是，照明设备2的型材20a通过3D打印制造。在3D打印中，型材20a的构造在计算机控制下按照预先设定的尺寸和形状制备成最终的工件。臂200a、201a、202a和203a一体式(材料接合)地相互连接，其中只有最下的几何形状限制。可以为型材20a考虑多种材料，例如塑料、合成树脂或金属。
在图6b中，型材20b由发泡的塑料薄膜制成，例如由聚对苯二甲酸乙二酯(PET)或聚碳酸酯(PC)制造。该类型的薄膜具有特别突出的漫反射性质。然而所述薄膜也可以仅在一个平面中是可弯曲。因此在具体的情况下，垂直的臂201b和203b弯曲成期望的形状，并且水平的臂200b和202b相应地冲制并且利用与其他臂相连。所述臂的连接优选通过焊机实现。
最终，还提到了注塑方法作为优选的制造方法，为此主要适用塑料作为材料。然而在此局限了几何形状。通过作业过程仅能制造带有垂直设置的臂200c、201c和202c的U形型材20c。由臂203c导致的底切则因无法脱模的原因而不可考虑。臂203c在此情况下必须同样事后安置(参照图6c)。
附图标记清单
1 仪表板
2 照明设备
20a,20b,20c 型材
21 型材
22 反射体腔
22a 光出口腔
23 开口
23a 光出口
24 光玻璃
25 带状的载体
25a 刚性的材料构件
26 发光件
27 开口
28 电路板
200-203 臂
200a-203a 臂
200b-203b 臂
200c-203c 臂
210-212 臂
a 间距
B 高反射的涂层
G 壳体
K 汽车
l1、l2 边长
L 光线
L’ 光线
LE 纵向延伸段
开口侧
S 发光区段
T1-T3 分离点
重叠

Claims (10)

1.一种用于照亮机动车(K)的内部空间的照明设备(2)，所述照明设备具有纵长的壳体(G)，通过所述壳体固持带状的载体(25)，所述载体具有大量的发光件(26)，其特征在于，所述壳体(G)构造为反射体元件，所述反射体元件具有至少一个反射体腔(22)，在所述反射体腔中由所述发光件(26)可发出的或发出的光线(L)在光线到达光出口(23a)之前能够被漫反射或者被漫反射。
2.根据权利要求1所述的照明设备(2)，其特征在于，所述壳体(G)在横截面中G形地构造。
3.根据权利要求1或2所述的照明设备(2)，其特征在于，用于所述发光体(26)的载体(25)可弯曲地构造。
4.根据上述权利要求中任一项所述的照明设备(2)，其特征在于，所述壳体(G)由白色的、高反射的材料制成和/或设有白色的、高反射的涂层(B)。
5.根据上述权利要求中任一项所述的照明设备(2)，其特征在于，所述壳体(G)在横截面中由两个分别在一侧开放的型材(20、21)构成，所述型材通过它们的开放侧相互交错插套地突伸。
6.根据上述权利要求中任一项所述的照明设备(2)，其特征在于，所述载体(25)构造为能够被可变地截短的元件，从而在截短之后所述载体(25)的剩余部分仍能发挥完整的功能。
7.根据上述权利要求中任一项所述的照明设备(2)，其特征在于，通过每个发光件(26)能够产生或产生可被观察者感知的发光区段(S)，其中，所述发光件(26)彼此间以一种间距(a)布置在所述载体(25)上，使得可产生的或已产生的发光区段(S)在重叠区域中相叠。
8.根据权利要求7所述的照明设备(2)，其特征在于，所述发光件(26)的间距(a)的尺寸是至少约15mm至约35mm、优选至少约30mm。
9.根据上述权利要求中任一项所述的照明设备(2)，其特征在于，所述壳体(G)在横截面中具有约20mm x 20mm至30mm x 30mm、优选约25mm x 25mm的边长。
10.一种机动车(K)，其特征在于具有至少一个根据上述权利要求中任一项所述的照明设备。
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