DE102017216023A1 - FLAT LIGHTING DEVICE WITH LIGHT GUIDES - Google Patents
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Abstract
Beschrieben wird eine Beleuchtungsvorrichtung (1) mit einer flächigen Lichtleiterschicht (2), die zumindest zwei in einer Fläche verlaufende Lichtleiter (8) umfasst, und mit einer die Lichtleiterschicht (2) bedeckenden, zumindest abschnittsweise Licht-durchlässigen Deckschicht (4). The invention relates to a lighting device (1) comprising a planar light guide layer (2) comprising at least two light guides (8) extending in one surface and an at least partially light-transmissive cover layer (4) covering the light guide layer (2).
Description
Die Erfindung geht aus von einer Beleuchtungsvorrichtung.The invention is based on a lighting device.
Ein aktueller Trend in der Fahrzeugindustrie, der Heimausstattungstechnik und/oder der Entertainmentausstattungstechnik sind sogenannte Ambilight-Systeme. Hierbei werden relativ große Flächen, wie Fahrzeugtürinnenseiten, Fußräume, Fahrzeugdachhimmel, Wände, Decken, Bühnenaufbauten und dergleichen mittels einer Beleuchtungsvorrichtung oder mittels einer selbstleuchtenden Eigenschaft flächig in einer passend empfundenen Farbe oder einem solchen Farbverlauf beleuchtet, um eine gewünschte Wirkung bei einem Betrachter zu erzielen.A current trend in the automotive industry, home equipment and / or entertainment equipment technology are so-called Ambilight systems. In this case, relatively large areas, such as vehicle door inner sides, foot wells, vehicle roof, walls, ceilings, stage structures and the like by means of a lighting device or by means of a self-luminous property illuminated in a suitably perceived color or gradient in order to achieve a desired effect in a viewer.
Insbesondere im Fahrzeugbau gibt es den Wunsch nach einer flächig oder netzförmig wirkenden und/oder bezüglich der Farbe oder Helligkeit anpassbaren Wandverkleidung. Weitergehende Wünsche umfassen beispielsweise den Wunsch, eine Beleuchtungstechnik vor dem Betrachter verbergen zu können, oder beispielsweise den Wunsch, eine Oberfläche hinsichtlich des Materials, der Struktur, der Farbgebung, der Musterung und dergleichen möglichst frei und individuell wählen zu können (beispielsweise bei Fahrzeug-Sitzbezügen) .Particularly in vehicle construction, there is a desire for a flat or net-shaped and / or adaptable with respect to the color or brightness wall paneling. Further requests include, for example, the desire to conceal a lighting technology from the viewer, or for example the desire to be able to freely and individually select a surface in terms of material, structure, color, pattern and the like (for example, in vehicle seat covers ).
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Beleuchtungsvorrichtung vorzubereiten oder vorzusehen, welche eine möglichst flächige Leuchterscheinung erzeugt. Bevorzugbar sind Lösungen mit einem Zusatznutzen. Bevorzugbar sind ferner Lösungen mit einer besonderen Eignung für den Fahrzeugbau, wie eine Eignung für eine Serienfertigung, ein geringes Gewicht und dergleichen.The object of the present invention is to prepare or provide a lighting device which generates as bright a luminous appearance as possible. Preferred are solutions with an added benefit. Also preferred are solutions with a particular suitability for vehicle construction, such as suitability for mass production, low weight and the like.
Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Beleuchtungsvorrichtung mit einer flächigen Lichtleiterschicht, die zumindest zwei in einer Fläche verlaufende Lichtleiter umfasst, und mit einer die Lichtleiterschicht bedeckenden, zumindest abschnittsweise Licht-durchlässigen Deckschicht. Durch die in einer Fläche verlaufenden Lichtleiter kann ein in die Lichtleiter einkoppelbares Licht flächig von der Beleuchtungsvorrichtung abgegeben werden.This object is achieved by an illumination device with a planar light guide layer, which comprises at least two light guides running in one surface, and with a light-permeable cover layer covering the light guide layer, at least in sections. By running in a surface light guide a einkoppelbares in the light guide light can be emitted from the surface of the lighting device.
Eine flächige Lichtleiterschicht kann insbesondere eine sich entlang einer Fläche erstreckende Lichtleiterschicht sein, sodass die Lichtleiterschicht eine Gestalt aufweist, die in ihrer Breite und Tiefe eine deutlich größere Ausdehnung als in ihrer Höhe bzw. Dicke aufweist.A planar light guide layer may in particular be a light guide layer extending along a surface so that the light guide layer has a shape that has a significantly greater extent in its width and depth than in its height or thickness.
Eine Fläche soll im Rahmen dieser Erfindung nicht nur eine plane Ebene umfassen, sondern auch eine konvexe, konkave, geknickte und/oder gewellte Ebene einschließlich einer Freiform-Ebene, sodass die erfindungsgemäße Beleuchtungsvorrichtung in einer Vielzahl an Anwendungen einsetzbar ist.In the context of this invention, a surface should not only comprise a plane plane, but also a convex, concave, kinked and / or corrugated plane including a free-form plane, so that the illumination device according to the invention can be used in a multitude of applications.
Besonders vorteilhafte Ausgestaltungen finden sich in den abhängigen Ansprüchen.Particularly advantageous embodiments can be found in the dependent claims.
Weiterbildend kann vorgesehen sein, dass die Beleuchtungsvorrichtung eine flächige Beleuchtungsvorrichtung ist, sodass eine sich im Wesentlichen in einer Fläche erstreckende Form der Beleuchtungsvorrichtung hervorhebbar ist.Further, it can be provided that the lighting device is a flat lighting device, so that a substantially extending in a surface shape of the lighting device can be highlighted.
Weiterbildend kann vorgesehen sein, dass die Lichtleiterschicht zumindest abschnittsweise separiert und/oder zumindest abschnittsweise gruppiert und/oder zumindest abschnittsweise gebündelt und/oder zumindest abschnittsweise voneinander beabstandet in einer Fläche verlaufende Lichtleiter umfasst. Unter separiert verlaufenden Lichtleitern können einzeln verlaufende Lichtleiter verstanden werden. Unter gruppiert verlaufenden Lichtleitern können zueinander geordnet, insbesondere parallel, konzentrisch und/oder sternförmig, verlaufende Lichtleiter verstanden werden. Unter gebündelt verlaufenden Lichtleitern können aneinander anliegend verlaufende Lichtleiter verstanden werden. Unter separiert und gruppiert verlaufenden Lichtleitern können beispielsweise zwei einzeln verlaufende Lichtleitergruppen verstanden werden. Die vorstehenden Weiterbildungen führen zu Anwendungs-angepasst verlegbaren Lichtleitern.Further, it can be provided that the optical waveguide layer at least partially separated and / or at least partially grouped and / or at least partially bundled and / or at least partially spaced from each other in a surface extending light guide comprises. Separately extending optical fibers can be understood to mean individually extending optical fibers. Under grouped extending optical fibers can be arranged to each other, in particular parallel, concentric and / or star-shaped, extending optical fibers are understood. Bundled optical fibers can be understood to mean mutually extending optical fibers. Under separated and grouped extending light guides, for example, two individually extending light guide groups can be understood. The above developments lead to application-adapted layable light guides.
Weiterbildend kann vorgesehen sein, dass die Lichtleiter jeweils zumindest eine stirnseitig an der Lichtleiterschicht vorgesehene bzw. angeordnete Schnittstelle aufweisen, die zum Einkoppeln und/oder Auskoppeln eines von einer Lichtquelle abgebbaren Lichts vorbereitet ist. Hierdurch kann einerseits die Lichtquelle bzw. eine Vielzahl davon an den Rand der Beleuchtungsvorrichtung und damit vorzugsweise aus der Fläche heraus versetzt sein. Zum anderen kann eine Lichtquellenanordnung, wie eine Vielzahl an Lichtquellen oder an beispielsweise farblich sortierten Lichtquellen, oder wie ein Lichtquellen aufweisendes PCB (printed circuit board, d.h. eine Leiterplatte bzw. gedruckte Leiterplatte) mit vergleichsweise geringen Abmessungen vorgesehen werden, wodurch Kosten gespart werden können. Schließlich kann eine Kühlung bzw. Wärmeabfuhr auf einen engen Bereich begrenzt werden. Folglich wird ein Mehrfachnutzen erzielt.In a further development, it can be provided that the optical waveguides each have at least one interface which is provided or arranged on the end face of the optical waveguide layer and which is prepared for coupling in and / or decoupling a light which can be emitted by a light source. As a result, on the one hand, the light source or a plurality thereof may be offset to the edge of the illumination device and thus preferably out of the surface. On the other hand, a light source arrangement, such as a plurality of light sources or on, for example, color-sorted light sources, or as a light-source PCB (printed circuit board, ie, a printed circuit board or printed circuit board) with a comparatively small dimensions be provided, which can save costs. Finally, cooling or heat dissipation can be limited to a narrow range. As a result, multiple benefits are achieved.
Weiterbildend kann vorgesehen sein, dass stirnseitig an der Lichtleiterschicht zumindest eine Lichtquelle angeordnet ist, sodass die Beleuchtungsvorrichtung zum Lichtabgeben vorbereitet ist.Further, it can be provided that at least one light source is arranged on the end side of the light guide layer, so that the illumination device is prepared for emitting light.
Die erfindungsgemäße Lichtquelle kann grundsätzlich jede beliebige Strahlungsquelle sein, welche elektromagnetische Strahlung im sichtbaren Bereich emittiert. Die Lichtquelle kann beispielsweise ausgebildet sein: als eine Glühlampe; als eine Halogenlampe; als eine Entladungslampe (High Intensity Discharge (HID)), insbesondere als eine Gasentladungslampe; als eine Licht emittierende Diode (LED); als ein Laser (wie beispielsweise ein nach dem Prinzip Laser Activated Remote Phosphor (LARP) arbeitendes System (Hinweis: der Begriff Phosphor umfasst fachsprachlich auch Phosphor-freie Leuchtstoffe)); als ein nach einem Digital Light Processing (DLP)-Prinzip arbeitender Projektor; als eine IR-Strahlungsquelle, insbesondere als eine IR-Laserdiode; oder als eine andere eine elektromagnetische Strahlung in und/oder teilweise in und/oder nahe bei und/oder teilweise nahe bei dem sichtbaren Bereich abgebende, wiedergebende und/oder erzeugende Vorrichtung sein.In principle, the light source according to the invention can be any radiation source which emits electromagnetic radiation in the visible range. The light source may be formed, for example: as an incandescent lamp; as a halogen lamp; as a discharge lamp (High Intensity Discharge (HID)), in particular as a gas discharge lamp; as a light-emitting diode (LED); as a laser (such as a laser activated remote phosphor (LARP) system (Note: the term phosphorus also includes phosphorous-free phosphors); as a digital light processing (DLP) based projector; as an IR radiation source, in particular as an IR laser diode; or as another emitting and / or producing device emitting electromagnetic radiation into and / or partially in and / or close to and / or partially proximate to the visible region.
Besonders bevorzugt ist dabei die Gruppe der Licht emittierenden Dioden. Unter einer Licht emittierenden Diode sollen insbesondere eine LED mit einem nachgelagerten Leuchtstoff zur teilweisen Umwandlung von Primärlicht (Emissionslicht der LED) in Sekundärlicht (Konversionslicht des Leuchtstoffs); eine ein warmweißes Licht emittierende LED; eine ein kaltweißes Licht emittierende LED; eine LED, welche in Vollkonversion betrieben wird; eine LED ohne einen nachgelagerten Leuchtstoff; eine pixelierte LED-Matrixanordnung; eine organische LED (OLED) und/oder dergleichen verstanden werden.Particularly preferred is the group of light-emitting diodes. Under a light-emitting diode, in particular, an LED with a downstream phosphor for the partial conversion of primary light (emission light of the LED) in secondary light (conversion light of the phosphor); a warm white light emitting LED; a cold white light emitting LED; an LED, which is operated in full conversion; an LED without a downstream phosphor; a pixelated LED array arrangement; an organic LED (OLED) and / or the like can be understood.
Es sollen sowohl direkt emittierende Leuchtdioden als auch seitwärts bzw. seitlich emittierende Leuchtdioden bzw. LEDs bedacht sein.It should be considered both directly emitting LEDs and sideways or laterally emitting LEDs or LEDs.
Wenn mehr als eine Lichtquelle vorgesehen ist, kann weiterbildend vorgesehen sein, dass die Lichtquellen ihrer individuellen herstellungsabhängigen Lichtfarbe und/oder Lichtfarbeneinteilung gemäß geordnet angeordnet sind. Beispielsweise bei LEDs ist bekannt, dass diese Herstellungsabhängig kleine Unterschiede aufweisen, welche sich in der Lichtfarbe bzw. dem Lichtort bzw. dem Farbort wiederspiegeln. Man kann diese LEDs dann klassieren, um sie in sogenannte LED-Bins einzuteilen (auch LED-Binning genannt). Bevorzugt werden LEDs aus ähnlichen Bins zueinander angeordnet.If more than one light source is provided, it can be provided that the light sources of their individual production-dependent light color and / or light color graduation are arranged according to a further development. For example, in the case of LEDs it is known that these production-dependent have small differences which are reflected in the light color or the light location or the color locus. You can then classify these LEDs to divide them into so-called LED bins (also called LED binning). Preferably, LEDs are arranged from similar bins to each other.
Weiterbildend kann vorgesehen sein, dass stirnseitig an der Lichtleiterschicht zumindest ein Lichtquellenpaket angeordnet ist, sodass die Beleuchtungsvorrichtung zum Lichtabgeben mit einer höheren Intensität, mit mehreren Farben und/oder mit einer zeitlichen Abfolge von Lichtsignalen vorbereitet ist. Unter stirnseitig kann beispielsweise einseitig, mehrseitig und/oder umlaufend verstanden werden.Further, it may be provided that at least one light source packet is arranged on the end face of the light guide layer, so that the illumination device is prepared for emitting light at a higher intensity, with a plurality of colors and / or with a temporal sequence of light signals. Under the front side can be understood, for example, one-sided, multi-sided and / or circumferential.
Ein Lichtquellenpaket kann zumindest zwei Lichtquellen umfassen. Ein Lichtquellenpaket kann zwei mechanisch verbundene und/oder teilweise ineinander integrierte Lichtquellen umfassen. Eine besonders bevorzugte Art Lichtquellenpaket umfasst eine Vielzahl an Lichtquellen mit zumindest teilweise unterschiedlichen Farben. Ein solches Lichtquellenpaket kann ein RGB-LED-Paket mit jeweils zumindest einer roten, grünen und blauen LED sein. Ein solches Lichtquellenpaket kann eine RGB-LED mit jeweils zumindest einer roten, grünen und blauen LED als integrierte Baueinheit sein. Ein solches Lichtquellenpaket kann ein RGB-OLED-Paket und/oder eine RGB-OLED als integrierte Baueinheit sein. Ein weiteres solches Lichtquellenpaket kann mehr als drei Lichtfarben umfassen, wie beispielsweise fünf Lichtfarben, wie Warmweiß 3000K, Kaltweiß 6500K, Rot, Grün und Blau, wobei mit diesem Beispiel bei verschiedenen Farbtemperaturen ein Farbwiedergabeindex von zumindest
Weiterbildend kann eine gekammerte Lichtquelle und/oder ein gekammertes Lichtquellenpaket vorgesehen werden, wobei nochmals weiterbildend die Kammer zum Koppeln an einen Lichtleiter vorbereitet sein kann, sodass ein Einkoppeln in einen benachbarten Lichtleiter und/oder ein Beeinflussen desselben reduziert und/oder vermieden werden kann.Further, a chambered light source and / or a chambered light source package can be provided, wherein the chamber can be further prepared for coupling to a light guide, so that coupling into an adjacent light guide and / or influencing the same can be reduced and / or avoided.
Weiterbildend kann vorgesehen sein, dass stirnseitig an der Lichtleiterschicht zumindest ein Lichtsensor angeordnet ist, sodass ein durch die Beleuchtungsvorrichtung bzw. durch zumindest einen bzw. durch einen bestimmten der Lichtleiter übertragenes Licht erfassbar wird. Ein Lichtsensor kann zum Erfassen verschiedener Eigenschaften des Lichts, wie Lichtintensität, Lichtfarbe, Lichtpolarisation und/oder dergleichen vorbereitet sein. Ein Lichtsensor kann ein Sensorbauelement, wie eine Photodiode, sein. Ein Lichtsensor kann gleichzeitig eine Lichtquelle sein, wobei das einfallende Licht beispielsweise anhand einer Änderung eines Sperrstroms einer LED (Licht emittierenden Diode) erfassbar ist.Further, it can be provided that at least one light sensor is arranged on the end face of the light conductor layer so that a light transmitted through the illumination device or through at least one or through a specific light guide can be detected. A light sensor may be prepared to detect various properties of the light, such as light intensity, light color, light polarization, and / or the like. A light sensor may be a sensor device, such as a photodiode. A light sensor can be a light source at the same time, wherein the incident light, for example, by means of a change in a reverse current of an LED (light emitting diode) is detected.
Weiterbildend kann stirnseitig an der Lichtleiterschicht zumindest eine Schaltung zum Ansteuern zumindest einer Lichtquelle angeordnet sein, sodass eine integrierte Einheit mit geringem Montageaufwand erreichbar wird.In a further development, at least one circuit for controlling at least one light source can be arranged on the end side of the light conductor layer, so that an integrated unit with low assembly costs can be achieved.
Weiterbildend kann stirnseitig an der Lichtleiterschicht zumindest eine Schaltung zum Ansteuern zumindest eines Lichtsensors angeordnet sein, sodass ebenfalls eine integrierte Einheit mit geringem Montageaufwand erreichbar wird.In a further development, at least one circuit for controlling at least one light sensor can be arranged on the end face of the light conductor layer, so that an integrated unit with low assembly costs can likewise be achieved.
Weiterbildend kann stirnseitig an der Lichtleiterschicht zumindest eine Schaltung zum Auswerten zumindest eines Lichtsensors angeordnet sein, sodass nochmals eine integrierte Einheit mit geringem Montageaufwand erreichbar wird. Eine vorteilhaft besonders Bauraum und Kosten sparende Kombination wird mit einer Schaltung zum Ansteuern und zum Auswerten zumindest eines Lichtsensors erreichbar.In a further development, at least one circuit for evaluating at least one light sensor can be arranged on the end face of the light conductor layer, so that once again an integrated unit with little installation effort can be achieved. An advantageously particularly space-saving and cost-saving combination can be achieved with a circuit for driving and evaluating at least one light sensor.
Weiterbildend kann vorgesehen sein, dass stirnseitig an der Lichtleiterschicht zumindest ein steifes und/oder flexibles Substrat für eine Lichtquelle und/oder einen Sensor und/oder eine Schaltung angeordnet ist, sodass eine integrierte Einheit mit geringem Montageaufwand erreichbar wird.Further, it can be provided that at least one rigid and / or flexible substrate for a light source and / or a sensor and / or a circuit is arranged on the front side of the light guide layer, so that an integrated unit with low installation costs can be achieved.
Weiterbildend kann vorgesehen sein, dass stirnseitig an der Lichtleiterschicht zumindest eine Lichtquelle und/oder zumindest ein Lichtquellenpaket und/oder zumindest ein Lichtsensor und/oder zumindest eine Schaltung zum Ansteuern zumindest einer Lichtquelle und/oder zumindest eine Schaltung zum Ansteuern zumindest eines Lichtsensors und/oder zumindest eine Schaltung zum Auswerten zumindest eines Lichtsensors und/oder ein steifes und/oder flexibles Substrat dafür und/oder eine Vielzahl daraus und/oder eine Kombination daraus angeordnet ist, sodass eine situationsanpassbare Beleuchtungsvorrichtung erreichbar ist.Further, it can be provided that at least one light source and / or at least one light source package and / or at least one light sensor and / or at least one circuit for driving at least one light source and / or at least one circuit for driving at least one light sensor and / or at least one circuit for evaluating at least one light sensor and / or a rigid and / or flexible substrate therefor and / or a plurality thereof and / or a combination thereof is arranged so that a situation-adaptable lighting device can be reached.
Eine Stirnseite kann eine Fuge zwischen zumindest zwei Kachel-artig aneinander anstoßenden und/oder zueinander benachbarten Lichtleiterschichten und/oder Beleuchtungsvorrichtungen umfassen. Somit kann eine modulare Beleuchtungsvorrichtung erreicht werden.An end face may comprise a joint between at least two tile-like adjoining and / or mutually adjacent light guide layers and / or illumination devices. Thus, a modular lighting device can be achieved.
Eine Stirnseite kann bei Vorliegen einer Trägerschicht ersetzt werden durch eine der Deckschicht abgewandte Rückseite der Trägerschicht. Dazu ergänzend kann vorgesehen sein, dass eine Schnittstelle zu der Rückseite hin abgewinkelt oder umlenkend gebildet ist. Somit kann eine rahmenlos lichtabgebende Beleuchtungsvorrichtung erreicht werden.In the presence of a carrier layer, an end face can be replaced by a rear side of the carrier layer facing away from the cover layer. In addition, it may be provided that an interface to the rear side is angled or deflected. Thus, a frameless light emitting lighting device can be achieved.
Weiterbildend kann zumindest ein, insbesondere lokal umgrenzter, Teil der Lichtleiter derart angeordnet sein, dass hinsichtlich der Helligkeit, des Kontrasts und/oder der Farbe ein etwa homogenes und/oder etwa gleichmäßiges und/oder etwa regelmäßiges und/oder etwa strukturiertes und/oder etwa einen Verlauf aufweisendes und/oder etwa netzartiges Leuchtbild erzeugbar ist. Hierdurch wird beispielsweise in einem Fahrzeug ein Leuchtbild erzeugt, welches einen Fahrer nicht ablenkt. Unter einem homogenen Lichtbild kann ein einheitlich leuchtendes Lichtbild verstanden werden. Unter einem gleichmäßigen Lichtbild kann ein nicht starken Veränderungen unterworfenes Lichtbild verstanden werden. Unter einem regelmäßigen Lichtbild kann beispielweise ein periodisch und/oder aperiodisch und/oder gemustert schwankendes und/oder variierendes Lichtbild verstanden werden. Unter einem strukturierten Lichtbild kann etwa ein unregelmäßig gemustertes Lichtbild verstanden werden. Unter einem netzartigen Lichtbild kann ein eine Vielzahl an Kreuzungen aufweisendes Lichtbild verstanden werden. Unter einem einen Verlauf aufweisenden Lichtbild kann beispielsweise Lichtbild mit einem übergeordneten Muster und/oder ein zu einer Seite und/oder einem Punkt, wie einem Rückspiegel, hin beispielsweise dunkler werdendes Lichtbild verstanden werden.Further, at least one, in particular locally delimited, part of the light guides may be arranged such that with regard to the brightness, the contrast and / or the color, an approximately homogeneous and / or approximately uniform and / or approximately regular and / or approximately structured and / or approximately a course exhibiting and / or approximately network-like lighting image can be generated. As a result, for example, a light image is generated in a vehicle, which does not distract a driver. A homogeneous light image can be understood to mean a uniformly illuminated light image. A uniform light image can be understood as a light image that is not subject to strong changes. A regular light image may, for example, be understood as a periodically and / or aperiodically and / or patterned fluctuating and / or varying light image. For example, a structured light image can be understood as an irregularly patterned light image. A net-like light image can be understood as a light image having a multiplicity of intersections. By way of example, a light image having a course can be understood to mean a light image with a superordinate pattern and / or a light image which becomes darker, for example, toward a page and / or a point, such as a rear-view mirror.
Der Begriff „etwa“ kann beispielsweise bedeuten, dass eine Abweichung in den fachüblichen Toleranzen oder von bis zu 5% vorhanden sein kann.The term "about" may mean, for example, that a deviation in the customary tolerances or up to 5% may be present.
Weiterbildend kann vorgesehen sein, dass zumindest ein, insbesondere lokal umgrenzter, Teil der Lichtleiter derart angeordnet ist, dass hinsichtlich der Helligkeit, des Kontrasts und/oder der Farbe ein abgrenzbares Symbol anzeigbar ist. Hierdurch kann beispielsweise eine Informationsanzeige vorgesehen werden. Hierdurch kann beispielsweise ein Bedienfeld vorbereitet und/oder vorgesehen werden. Hierdurch kann ein verstecktes Symbol vorgesehen werden, welches in einem nicht-aktivierten Zustand vor einem Benutzer verborgen werden kann. Versteckte Symbole können als ästhetisch empfunden werden, weil beispielsweise eine immer weiter zunehmende Anzahl an Bedienelementen als unübersichtlich empfunden wird. So gibt es beispielsweise den Trend hin zu einem „clean cockpit“, wie einem Fahrzeuginnenraum mit möglichst wenig permanent sichtbaren Elementen. Unter einem Symbol kann jedes von einem Betrachter als Sinn-enthaltend empfindbare Zeichen bzw. Lichtbild verstanden werden. Beispiele für Symbole umfassen einfache geometrische Zeichen wie Pfeile, Rauten, Vierecke und Polygone, sowie Buchstaben und Zahlen, einschließlich 7-Segment-Anzeigen, sowie Schemata und Piktogramme, einschließlich am Verwendungsort üblicher Bilder, wie einem schematisch dargestellten Fahrzeugsitz, Fahrzeugfenster oder Rückspiegel, sowie Rahmen aller Art, wie Bedienfeldunterteilungen, Tabellen und Schmuckrahmen, sowie übliche Umgebungsabstrahierungen, wie Straßenelemente, Kurven, Kreuzungen, Verkehrsschilder, Ortsschilder, Ampeln und Ampelanzeigen, sowie Schmuckelemente, wie Linien, Keile, Mäander, Zig-Zag-Linien, und/oder dergleichen. Unter einem abgrenzbaren Symbol kann ein abgrenzbares Einzelsymbol und/oder eine Vielzahl einander überlappender und/oder ineinander übergehender Symbole verstanden werden. Unter abgrenzbar kann eine Unterscheidbarkeit gegenüber einem Hintergrundbild verstanden werden, welche beispielsweise durch einen Helligkeitsunterschied oder einen abgedunkelten Bereich erreichbar ist.Further, it can be provided that at least one, in particular locally delimited, part of the light guide is arranged such that in terms of brightness, contrast and / or color a definable symbol can be displayed. As a result, for example, an information display can be provided. As a result, for example, a control panel can be prepared and / or provided. This may provide a hidden icon which may be hidden from a user in a non-activated state. Hidden symbols can be perceived as aesthetic because, for example, an ever increasing number of operating elements is perceived as confusing. That's how it is For example, the trend towards a "clean cockpit", such as a vehicle interior with as few permanently visible elements. A symbol can be understood as meaning any image or light image perceivable by a viewer as containing meaning. Examples of symbols include simple geometric characters such as arrows, diamonds, squares, and polygons, as well as letters and numbers, including 7-segment displays, as well as schemes and pictograms, including conventional images at the point of use, such as a vehicle seat, vehicle window, or rearview mirror, as well as Frames of all kinds, such as panel dividers, tables and decorative frames, as well as common ambient abstractions, such as road elements, curves, intersections, traffic signs, city signs, traffic lights and traffic lights, as well as decorative elements, such as lines, wedges, meanders, Zig-Zag lines, and / or the like , A definable symbol can be understood to mean a definable individual symbol and / or a multiplicity of overlapping and / or overlapping symbols. Distinguishable can be understood as being distinguishable from a background image, which can be achieved, for example, by a brightness difference or a darkened area.
Weiterbildend kann vorgesehen sein, dass die Lichtleiter, insbesondere an einer von der Deckschicht abgewandten Seite der Lichtleiter, an einer zumindest abschnittsweise steifen und/oder flexiblen Trägerschicht gelagert werden, sodass eine Handhabbarkeit der Beleuchtungsvorrichtung deutlich vereinfacht wird.Further, it may be provided that the light guides, in particular on a side of the light guides facing away from the cover layer, are mounted on an at least partially rigid and / or flexible carrier layer, so that handling of the lighting device is significantly simplified.
Weiterbildend kann vorgesehen sein, dass zumindest ein Lichtleiter zumindest abschnittsweise derart in die Trägerschicht eingelassen ist, dass der Lichtleiter bündig mit einer Oberfläche der Trägerschicht abschließt. Hierdurch wird eine insbesondere haptisch besonders anmutige Beleuchtungsvorrichtung erreicht. Ferner kann beispielsweise die Deckschicht mit der Trägerschicht und den darin gelagerten Lichtleitern kostengünstig und Großserientauglich verklebt werden. Wenn der zumindest eine Lichtleiter in zumindest einem konkav aus der Trägerschicht ausgenommenen Kanal gelagert ist, wird beispielsweise eine Montierbarkeit vereinfacht. Es ist bevorzugbar, wenn der Lichtleiter entlang seines Verlaufs bzw. seiner Länge bündig mit der Oberfläche des Trägermaterials abschließt. Unter der Oberfläche des Trägermaterials kann insbesondere eine zu der Deckschicht weisende Oberfläche des Deckmaterials verstanden werden, wodurch eine Lichtdurchlässigkeit und damit ein Wirkungsgrad der Beleuchtungsvorrichtung verbesserbar ist.Further, it can be provided that at least one light guide is at least partially embedded in the carrier layer in such a way that the light guide terminates flush with a surface of the carrier layer. As a result, an especially haptically particularly graceful lighting device is achieved. Furthermore, for example, the cover layer with the carrier layer and the light guides mounted therein can be inexpensively bonded and suitable for mass production. If the at least one light guide is mounted in at least one channel recessed concavely from the carrier layer, for example, mountability is simplified. It is preferable if the optical waveguide terminates flush with the surface of the carrier material along its course or its length. In particular, a surface of the covering material facing the cover layer can be understood as the surface of the support material, whereby a translucency and thus an efficiency of the lighting device can be improved.
Weiterbildend kann vorgesehen sein, dass die Trägerschicht nachgiebig und/oder drucknachgiebig und/oder elastisch und/oder rückstellend wirkend gebildet ist. Unter einer nachgiebig wirkend gebildeten Trägerschicht kann eine durch eine Kraft verformbare Trägerschicht verstanden werden. Unter einer drucknachgiebig wirkend gebildeten Trägerschicht kann entsprechend eine durch eine Druckkraft verformbare Trägerschicht verstanden werden. Further, it can be provided that the carrier layer is made yielding and / or pressure-compliant and / or elastic and / or restoring acting. A support layer which has a yielding action can be understood as meaning a support layer which can be deformed by a force. A support layer formed in a pressure-compliant manner can accordingly be understood to mean a support layer that can be deformed by a compressive force.
Weiterbildend kann vorgesehen sein, dass die Trägerschicht nachgiebig und/oder drucknachgiebig und/oder elastisch und/oder rückstellend wirkend mit Einschnitten versehen ist. Durch die Einschnitte in der Trägerschicht wird eine strukturelle Schwächung derselben erreicht, sodass die zum Verformen der Trägerschicht notwendige Kraft betragsmäßig verringert wird. Hierdurch können auch Konstruktionen mit relativ steifen Materialien eine gewünscht niedrigere Steifigkeit erreichen.Further, it may be provided that the carrier layer is provided with indentations in a yielding and / or pressure-resilient and / or elastic and / or restoring manner. Due to the cuts in the carrier layer, a structural weakening of the same is achieved, so that the necessary force for deforming the carrier layer force is reduced. As a result, constructions with relatively stiff materials can achieve a desired lower rigidity.
Weiterbildend kann vorgesehen sein, dass die Trägerschicht Licht-durchlässig, reduzierend Licht-durchlässig und/oder Licht-undurchlässig gebildet ist. Hierdurch wird eine Beleuchtungsvorrichtung erreicht, mit welcher einstellbar und Situations-anpassbar eine gewünscht optische Eigenschaft des Trägermaterials umsetzbar ist. So können beispielsweise ein gewünschtes Netz-artiges Lichtbild beispielsweise durch Verwenden einer Lichtundurchlässigen Trägerschicht, ein gewünschtes strukturiertes Lichtbild beispielsweise durch Verwenden einer reduzierend Licht-durchlässigen Trägerschicht und ein gewünschtes homogenes Lichtbild beispielsweise durch Verwenden einer Licht-durchlässigen Trägerschicht umgesetzt werden.Further, it can be provided that the carrier layer is light-transmissive, reducing light-transmissive and / or light impermeable. In this way, a lighting device is achieved with which adjustable and situation-adaptable a desired optical property of the carrier material can be implemented. For example, a desired mesh-like light image can be converted, for example, by using an opaque support layer, a desired patterned light image, for example by using a reducing light-transmissive support layer and a desired homogeneous light image, for example by using a light-transmissive support layer.
Weiterbildend kann die Trägerschicht schalldämmend und/oder wärmedämmend gebildet sein, sodass auf eine separate Schicht für die jeweilige Eigenschaft verzichtet werden kann, sodass beispielsweise das Gewicht eines Fahrzeugs verringert werden kann.In a further development, the carrier layer may be sound-absorbing and / or heat-insulating, so that it is possible to dispense with a separate layer for the respective property, so that, for example, the weight of a vehicle can be reduced.
Weiterbildend kann die Trägerschicht aus einem Weichschaum gebildet sein, sodass vorteilhaft ein gleichzeitig elastischer, wärmedämmender und leichter Werkstoff verwendet werden kann.Further, the support layer may be formed of a soft foam, so that advantageously a simultaneously elastic, heat-insulating and lightweight material can be used.
Weiterbildend kann vorgesehen sein, dass die Trägerschicht Polyester und/oder Polyurethan enthält. Die genannten Werkstoffe weisen vorteilhafte Eigenschaften auf und sind mit bewährten Fertigungsverfahren in Trägerschichtform herstellbar.Further, it can be provided that the carrier layer contains polyester and / or polyurethane. The materials mentioned have advantageous properties and can be produced with proven production methods in carrier layer form.
Weiterbildend und auch unabhängig beanspruchbar kann vorgesehen sein, dass die Lichtleiterschicht zumindest einen Lichtleiterbaum umfasst. Vorzugsweise weist ein Lichtleiterbaum zumindest zwei parallel geschaltete Lichtleiterabschnitte auf, die über zumindest eine Verknüpfung lichtleitend mit zumindest je einem bzw. je Verknüpfung einem gemeinsamen Lichtleiterabschnitt verbunden sind. Unter einer lichtleitenden Verbindung kann eine lichtteilende Verbindung, eine lichtverteilende Verbindung, eine lichtauskoppelnde Verbindung, eine lichtteilauskoppelnde Verbindung, eine lichtzusammenführende Verbindung und/oder eine lichteinkoppelnde Verbindung verstanden werden. Mittels eines Lichtleiterbaums kann die Anzahl der Lichtleiter pro Lichtquelle erhöht werden, sodass ein gleichmäßigeres Lichtbild erreichbar wird. Außerdem kann die Anzahl der Lichtquellen je Lichtleiter verringert werden, um Kosten und Energie zu sparen. Ein Lichtleiterbaum kann einen gemeinsamen Lichtleiterabschnitt zum Lichteinkoppeln aufweisen. Ein Lichtleiterbaum kann einen gemeinsamen Lichtleiterabschnitt zum Lichtauskoppeln aufweisen. Ein Lichtleiterbaum kann einen gemeinsamen Lichtleiterabschnitt zum Lichteinkoppeln und einen gemeinsamen Lichtleiterabschnitt zum Lichtauskoppeln aufweisen. Es sind auch gemeinsame Zwischenabschnitte vorsehbar. Further development and also independently claimable can be provided that the optical waveguide layer comprises at least one optical fiber tree. Preferably, a light guide tree has at least two light conductor sections connected in parallel, which are connected in a manner conducting at least one or a shortcut to a common light guide section via at least one link. A light-conducting connection can be understood to mean a light-dividing compound, a light-distributing compound, a light-coupling compound, a light-part-coupling compound, a light-combining compound and / or a light-coupling compound. By means of a fiber optic tree, the number of light guides per light source can be increased, so that a more uniform light image is reached. In addition, the number of light sources per fiber can be reduced to save costs and energy. A light guide tree may have a common light guide section for light coupling. A light guide tree may have a common light guide section for light extraction. A light guide tree may have a common light guide section for light coupling and a common light guide section for light coupling. There are also common intermediate sections providable.
Weiterbildend kann vorgesehen sein, dass zumindest ein Lichtleiter zumindest abschnittsweise eine Querschnittsveränderung aufweist, sodass eine Lichtabgabe entlang des Lichtleiters eingestellt werden kann. Für längere Lichtleiter kann man dickere Querschnitte vorsehen, um die Anzahl der Reflexionen je Längeneinheit zu reduzieren.Further, it can be provided that at least one light guide has at least sections a change in cross section, so that a light output along the light guide can be adjusted. For longer light guides thicker cross-sections can be provided to reduce the number of reflections per unit length.
Weiterbildend kann vorgesehen sein, dass zumindest ein Lichtleiter zumindest abschnittsweise eine zumindest einseitig vorgesehene Auskoppeloberfläche und/oder Auskoppelstruktur aufweist, sodass eine Lichtabgabe entlang der Auskoppeloberfläche des Lichtleiters eingestellt werden kann.Further, it may be provided that at least one optical waveguide has, at least in sections, an outcoupling surface and / or decoupling structure provided at least on one side, so that a light output can be set along the outcoupling surface of the optical waveguide.
Weiterbildend kann vorgesehen sein, dass zumindest ein Lichtleiter zumindest abschnittsweise einen zur Anlage an die Deckschicht abgeflachten Querschnitt aufweist, sodass eine Lichtabgabe entlang des Lichtleiters zu der Deckschicht eingestellt werden kann. Darüber hinaus sind mechanische Eigenschaften, wie eine Verklebbarkeit, beinflussbar.Further, it can be provided that at least one light guide has, at least in sections, a cross-section which is flattened to rest against the cover layer, so that a light output can be set along the light guide to the cover layer. In addition, mechanical properties, such as a bondability, beinflussbar.
Weiterbildend kann vorgesehen sein, dass zumindest ein Lichtleiter zumindest abschnittsweise eine Beschichtung aufweist. Mittels der Beschichtung kann beispielsweise eine Lichtabgabe des Lichtleiters eingestellt werden, beispielsweise indem der Brechungsindex lokal gezielt verringert wird, und/oder indem eine reflektierende Beschichtung eine Lichtabgabe lokal verhindert.Further, it can be provided that at least one light guide has a coating at least in sections. By means of the coating, for example, a light output of the optical waveguide can be adjusted, for example by locally reducing the refractive index, and / or by a reflective coating locally preventing a light output.
Weiterbildend kann vorgesehen sein, dass zumindest einer der Lichtleiter und/oder zumindest einer der der parallel geschalteten Lichtleiterabschnitte eines Lichtleiterbündels entlang einer Trennebene unterbrochen ist. Hierdurch kann ein Brechen oder Reißen des Lichtleiters unter äußerer Krafteinwirkung verhindert werden. Insbesondere im Bereich eines Einschnitts in das Trägermaterial ist eine solche Unterbrechung zum Vorsehen eines Schalters verwendbar. Unter einer Trennebene kann eine mechanische Trennung des Lichtleiters verstanden werden. Unter einer Unterbrechung kann verstanden werden, dass der Lichtleiter auf beiden Seiten der Trennung - in einem Verformungs-freien Zustand - lichtübertragend ineinander übergeht und fortgeführt wird.Further, it can be provided that at least one of the optical fibers and / or at least one of the parallel-connected optical fiber sections of an optical fiber bundle is interrupted along a parting plane. As a result, breaking or tearing of the light guide can be prevented under external force. In particular in the region of a cut in the carrier material, such an interruption can be used to provide a switch. A parting plane can be understood as a mechanical separation of the light guide. An interruption can be understood to mean that the light guide on both sides of the separation-in a deformation-free state-transits into one another in a light-transmitting manner and is continued.
Weiterbildend kann vorgesehen sein, dass zumindest einer der Lichtleiter elastisch und/oder rückstellend gelagert ist. Somit kann der Lichtleiter unter Kraftwirkung ausweichen bzw. verlagert werden. Hierdurch kann eine Haptik der Beleuchtungsvorrichtung zwischen einem Lichtleiter und der Trägerschicht angeglichen werden. Ferner kann hierdurch ein Schalter vorgesehen werden.Further, it can be provided that at least one of the light guides is mounted elastically and / or reset. Thus, the light guide can dodge or shift under force. In this way, a haptic of the lighting device between a light guide and the carrier layer can be adjusted. Furthermore, a switch can thereby be provided.
Weiterbildend kann vorgesehen sein, dass zumindest einer der Lichtleiter und/oder zumindest ein gemeinsamer Lichtleiterabschnitt mit einem Lichtintensität-detektierenden Sensor gekoppelt ist, beispielsweise mittels einer Schnittstelle. Mittels eines Lichtintensität-detektierenden Sensors kann erkannt werden, ob ein Lichtleiter oder einer von mehreren parallel geschalteten Lichtleiterbündeln nicht-lichtleitend unterbrochen ist. Im Übrigen gilt für den lichtintensitäts-detektieren Sensor das zum Lichtsensor Beschriebene.Further, it can be provided that at least one of the light guides and / or at least one common light guide section is coupled to a light intensity detecting sensor, for example by means of an interface. By means of a light intensity detecting sensor can be detected whether a light guide or one of a plurality of parallel optical fiber bundles is interrupted non-light-conducting. Incidentally, the light intensity detecting sensor is the same as that described for the light sensor.
Weiterbildend kann vorgesehen sein, dass zumindest einer der Lichtleiter aus einem Silikon und/oder einem Silikon-basierten Werkstoff und/oder einem Polycarbonat und/oder einem Polycarbonat-basierten Werkstoff gebildet ist. Die genannten Werkstoffe sind vorteilhafte Lichtleiterwerkstoffe.Further, it can be provided that at least one of the light guides is formed from a silicone and / or a silicone-based material and / or a polycarbonate and / or a polycarbonate-based material. The materials mentioned are advantageous light guide materials.
Weiterbildend kann vorgesehen sein, dass die Deckschicht ein textiler Werkstoff und/oder ein Gewebe und/oder eine Folie ist und/oder enthält. Die genannten Deckschicht-Materialien stellen lediglich eine besonders vorteilhafte Auswahl dar. Das Deckschicht-Material kann auch ein anderer, zumindest abschnittsweise transparenter Werkstoff sein.Further, it can be provided that the cover layer is a textile material and / or a fabric and / or a film and / or contains. The above-mentioned cover layer materials provide only one particularly advantageous selection. The cover layer material may also be another, at least partially transparent material.
Weiterbildend kann vorgesehen sein, dass die Deckschicht einen Kunststoff enthält. Kunststoffe sind in ihren Eigenschaften über ein breites Spektrum einstellbar, sodass eine situationsanpassbare Beleuchtungsvorrichtung erreichbar ist.Further, it can be provided that the cover layer contains a plastic. Plastics are adjustable in their properties over a wide range, so that a situation-adaptable lighting device can be achieved.
Weiterbildend kann vorgesehen sein, dass die Deckschicht flächig integrierte und/oder lokal abgegrenzt flächig integrierte Lichtwellenleiter aufweist. Somit kann eine zweistufige Lichtleitung erreicht werden, indem beispielsweise die Lichtleiter der Lichtleiterschicht das Licht von einer Lichtquelle zu einer lokalen Stelle leiten, und dort die in die Deckschicht eingebrachten Lichtwellenleiter das Licht lokal verteilen, sodass ein besonders homogenes Lichtbild erreichbar ist.Further, it can be provided that the cover layer has surface-integrated and / or locally delimited surface-integrated optical waveguides. Thus, a two-stage light pipe can be achieved, for example, by directing the light guides of the light guide layer, the light from a light source to a local place, and there introduced into the cover layer of optical fibers to distribute the light locally, so that a particularly homogeneous light image can be achieved.
Weiterbildend kann vorgesehen sein, dass zumindest in einem (flächigen) Bereich zwischen der Lichtleiterschicht und der Deckschicht eine Licht-undurchlässige und/oder reduzierend Licht-durchlässige Zwischenschicht angeordnet ist. Hierdurch kann beispielsweise ein übermäßig heller Bereich in der Nähe einer Lichtquelle oder in der Nähe eines Bedienelements vermieden werden.Further, it may be provided that a light-impermeable and / or reducing light-permeable intermediate layer is arranged at least in a (planar) region between the light guide layer and the cover layer. As a result, for example, an excessively bright area in the vicinity of a light source or in the vicinity of a control element can be avoided.
Weiterbildend kann vorgesehen sein, dass zumindest in einem (flächigen) Bereich die Lichtleiterschicht (Deckschicht-seitig) und/oder die Deckschicht Licht-undurchlässig und/oder reduzierend Licht-durchlässig beschichtet ist. Hierdurch kann mit einem fein und individuell einstellbaren Verfahren eine Lichtdurchlässigkeit eingestellt werden, um beispielsweise einen übermäßig hellen Bereich in der Nähe einer Lichtquelle oder in der Nähe eines Bedienelements zu vermeiden.Further, it can be provided that the light guide layer (cover layer side) and / or the cover layer is at least in a (planar) area light-impermeable and / or reducing translucent coated. As a result, light transmission can be set with a finely and individually adjustable method in order to avoid, for example, an excessively bright area in the vicinity of a light source or in the vicinity of a control element.
Weiterbildend kann vorgesehen sein, dass zumindest in einem (flächigen) Bereich die Deckschicht bestickt ist. Eine Bestickung ist eine vorteilhaft besonders wertig empfundene und individuell leicht einstellbare Technik zum Einstellen einer Lichtdurchlässigkeit, um beispielsweise ein übermäßig heller Bereich in der Nähe einer Lichtquelle oder in der Nähe eines Bedienelements zu vermeiden.Further, it can be provided that the cover layer is embroidered at least in a (flat) region. Embroidery is a technique that is advantageously of particular value and is individually easily adjustable for setting a light transmittance in order, for example, to avoid an excessively bright area in the vicinity of a light source or in the vicinity of an operating element.
Im Folgenden soll die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert werden. Die Figuren zeigen:
-
1 eine Beleuchtungsvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung in einer perspektivischen schematischen Darstellung, -
2 eine quergeschnittene Explosions-Darstellung der Beleuchtungsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform, -
3 eine Beleuchtungsvorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung in einer perspektivischen schematischen Darstellung, und -
4 eine vergrößerte Detailansicht der Beleuchtungsvorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform in einer perspektivischen schematischen Darstellung.
-
1 a lighting device according to a first embodiment of the invention in a perspective schematic representation, -
2 FIG. 4 is a cross-sectional exploded view of the lighting apparatus according to the first embodiment; FIG. -
3 a lighting device according to a second embodiment of the invention in a perspective schematic representation, and -
4 an enlarged detail view of the lighting device according to the second embodiment in a perspective schematic representation.
Die Figuren sind lediglich schematischer Natur und dienen nur dem Verständnis der Erfindung. Gleiche Elemente sind über die Figuren und Ausführungsformen hinweg mit denselben Bezugszeichen versehen. Auf eine erneute Beschreibung gleicher Merkmale wird größtenteils verzichtet. Merkmale der einen Ausführungsform können auch in der anderen Ausführungsform enthalten sein, sie sind also untereinander auch auszugsweise austauschbar.The figures are merely schematic in nature and are only for the understanding of the invention. Identical elements are provided with the same reference numerals over the figures and embodiments. A renewed description of the same features is largely dispensed with. Features of one embodiment may also be included in the other embodiment, so they are interchangeable also partially.
Die
Die Lichtleiterschicht
Die Lichtleiter
Die Lichtleiterschicht
Die Lichtleiter
Die Lichtleiter
Mit der Beleuchtungsvorrichtung
Eine in den
Die in der
An einer Stirnseite
Wenn eine Kraft F, wie in
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
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DE102017216023.3A DE102017216023A1 (en) | 2017-09-12 | 2017-09-12 | FLAT LIGHTING DEVICE WITH LIGHT GUIDES |
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