DE102019001333A1 - lighting device - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Beleuchtungsvorrichtung (1) mit einem flächigen Lichtleiter (4) und einer einem Betrachter (B) zugewandten zumindest teilweise transparenten Folie (6). Die erfindungsgemäße Beleuchtungsvorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass auf der dem Betrachter (B) abgewandten Seite (8) des Lichtleiters (4) eine weitere Folie (9) angeordnet ist, welche Auskopplungsstrukturen (10) aufweist. The invention relates to a lighting device (1) with a flat light guide (4) and an at least partially transparent film (6) facing an observer (B). The lighting device according to the invention is characterized in that on the side (8) of the light guide (4) facing away from the viewer (B) there is a further film (9) which has decoupling structures (10).
Description
Die Erfindung betrifft eine Beleuchtungsvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a lighting device according to the preamble of
Beleuchtungsvorrichtungen, welche beispielsweise auch als beleuchtete Verkleidungs- oder Dekorelemente, insbesondere in einem Kraftfahrzeug, eingesetzt werden können, sind soweit aus dem Stand der Technik bekannt. Die
Die
Eine Beleuchtungsvorrichtung für die Innenausstattung eines Fahrzeugs ist auch aus der
Die Aufgabe der hier vorliegenden Erfindung besteht deshalb darin, eine verbesserte Beleuchtungsvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 anzugeben, welche eine flexible und effiziente Herstellung ermöglicht.The object of the present invention is therefore to provide an improved lighting device according to the preamble of
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine Beleuchtungsvorrichtung mit den Merkmalen im Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen ergeben sich aus den hiervon abhängigen Unteransprüchen.According to the invention, this object is achieved by a lighting device with the features in
Die Beleuchtungsvorrichtung gemäß der Erfindung sieht es, vergleichbar wie die Beleuchtungseinrichtung im letztgenannten Stand der Technik, vor, dass ein flächiger Lichtleiter mit einer zumindest teilweise transparenten Folie auf einer dem Betrachter zugewandten Seite versehen ist. Erfindungsgemäß ist es so, dass auf der dem Betrachter abgewandten Seite des Lichtleiters eine weitere Folie angeordnet ist, welche Auskopplungsstrukturen aufweist. Die Integration der Auskopplungsstrukturen in die Folie ermöglicht einen besonders einfachen und effizienten Aufbau, bei welchem der flächige Lichtleiter nicht unmittelbar mit den Auskopplungsstrukturen versehen werden muss, was dessen Aufbau besonders einfach und effizient macht. Die Integration der lichtauskoppelnden Strukturen in die auf der Rückseite des flächigen Lichtleiters befindliche Folie ermöglicht dabei eine entsprechend hohe Flexibilität, Gleichzeitig sind die in die Folie integrierten lichtauskoppelnden Strukturen im Vergleich zu den bisher eingesetzten Lacken stabil und resistent in der Ausführung, sodass ein einfaches Herstellungsverfahren realisiert werden kann.The lighting device according to the invention, like the lighting device in the latter prior art, provides that a flat light guide is provided with an at least partially transparent film on a side facing the viewer. According to the invention, a further film is arranged on the side of the light guide facing away from the viewer, which has decoupling structures. The integration of the decoupling structures in the film enables a particularly simple and efficient structure, in which the flat light guide does not have to be provided directly with the decoupling structures, which makes its structure particularly simple and efficient. The integration of the light-decoupling structures in the film on the back of the flat light guide enables a correspondingly high degree of flexibility.At the same time, the light-decoupling structures integrated in the film are stable and resistant in design compared to the lacquers previously used, so that a simple manufacturing process is realized can be.
Gemäß einer außerordentlich günstigen Ausgestaltung der Erfindung ist es dabei vorgesehen, dass der Lichtleiter durch Einspritzen eines transparenten Materials zwischen die beiden Folien hergestellt ist. Dieser Aufbau ist besonders effizient in der Herstellung der Beleuchtungsvorrichtung. Die beiden Folien werden beispielsweise mit dem gewünschten Dekor und der gewünschten Ausgestaltung der lichtauskoppelnden Strukturen realisiert. Sie können dann einfach und effizient durch das Einspritzen eines geeigneten Materials für den Lichtleiter zu der Beleuchtungsvorrichtung kombiniert werden, in welche dann beispielsweise seitlich über eine Lichtquelle Licht in den flächigen Lichtleiter eingekoppelt werden kann.According to an extremely favorable embodiment of the invention, it is provided that the light guide is produced by injecting a transparent material between the two foils. This structure is particularly efficient in the manufacture of the lighting device. The two foils are realized, for example, with the desired decor and the desired configuration of the light-coupling structures. They can then be combined simply and efficiently by injecting a suitable material for the light guide into the lighting device, into which light can then be coupled into the flat light guide, for example laterally, via a light source.
Eine weitere sehr vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Beleuchtungsvorrichtung sieht es ferner vor, dass zumindest eine, vorzugsweise beide, der Folien aus wenigstens zwei Materialien coextrudiert sind, wobei das dem Lichtleiter zugewandte Material einen kleineren Brechungsindex als der Lichtleiter aufweist. Diese coextrudierten Folien sind besonders effizient, da sie verschiedene Eigenschaften in unterschiedlichen Oberflächenbereichen ermöglichen und so beispielsweise auf der dem Lichtleiter zugewandten Seite ein geeignetes Material mit geringerem Brechungsindex aufweisen können, um so eine Totalreflektion des Lichts, außer für den Fall, dass dieses über die lichtleitenden Strukturen entsprechend umgelenkt worden ist, ermöglicht. Auf der anderen Seite lässt sich dann ein weiteres beliebiges transparentes Material anordnen, welches als äußere Oberfläche beispielsweise sehr gute mechanische Eigenschaften, wie eine hohe Schlagzähigkeit oder dergleichen, in sehr einfacher und effizienter Weise realisieren kann.Another very advantageous embodiment of the lighting device according to the invention further provides that at least one, preferably both, of the foils are coextruded from at least two materials, with the Material facing the light guide has a smaller refractive index than the light guide. These co-extruded foils are particularly efficient because they enable different properties in different surface areas and can, for example, have a suitable material with a lower refractive index on the side facing the light guide, so that total reflection of the light, except in the event that this is via the light-guiding Structures has been redirected accordingly. On the other hand, any other transparent material can then be arranged which, as the outer surface, can, for example, achieve very good mechanical properties, such as high impact strength or the like, in a very simple and efficient manner.
Gemäß einer weiteren sehr vorteilhaften Ausgestaltung dieser Idee ist es dabei vorgesehen, dass das dem Lichtleiter abgewandte Material der coextrudierten Folie einen größeren Brechungsindex als das dem Lichtleiter zugewandte Material aufweist. Insbesondere kann es den Brechungsindex des Lichtleiters selbst aufweisen. Mit diesem Aufbau lässt sich sehr effizient ein stabiler Aufbau realisieren.According to a further very advantageous embodiment of this idea, it is provided that the material of the coextruded film facing away from the light guide has a larger refractive index than the material facing the light guide. In particular, it can have the refractive index of the light guide itself. With this construction, a stable construction can be realized very efficiently.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung kann der Lichtleiter dabei aus Polycarbonat (PC) bestehen, wobei die beiden Folien Polymethylmethacrylat (PMMA) aufweisen. Ein solcher Aufbau erlaubt über den Lichtleiter aus PC, welcher typischerweise einen Brechungsindex von ca. n=1,58 aufweist, einen relativ höheren Brechungsindex, als den des PMMA in der Folie, welcher typischerweise ca. n=1,48 aufweist.According to an advantageous development of the invention, the light guide can consist of polycarbonate (PC), the two foils comprising polymethyl methacrylate (PMMA). Such a design allows a relatively higher refractive index than that of the PMMA in the film, which typically has approximately n = 1.48, via the light guide made of PC, which typically has a refractive index of approximately n = 1.58.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Idee lässt sich diese Ausgestaltung dahingehend weiterbilden, dass die Folien als Folien aus PC und PMMA coextrudiert sind, wobei das PMMA dem Lichtleiter zugewandt ist, welcher wiederum aus PC besteht. Dieser Aufbau hat sich als besonders einfach, effizient und optisch hochwirksam erwiesen. Gleichzeitig ist er durch die Deckschichten aus PC ohne zusätzliche Maßnahmen mechanisch sehr stabil und weist eine gute Resistenz gegenüber mechanischen Belastungen auf. Insbesondere ist PC deutlich schlagzäher als PMMA, welches beim letztgenannten Stand der Technik als abschließende Schicht eingesetzt wird.According to an advantageous development of the idea, this embodiment can be further developed in such a way that the foils are coextruded as foils from PC and PMMA, the PMMA facing the light guide, which in turn consists of PC. This structure has proven to be particularly simple, efficient and visually highly effective. At the same time, it is mechanically very stable due to the PC top layers without additional measures and has good resistance to mechanical loads. In particular, PC is significantly more impact-resistant than PMMA, which is used as the final layer in the latter prior art.
Die Auskopplungsstrukturen können dabei gemäß einer sehr vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Beleuchtungsvorrichtung in der weiteren Folie integriert angeordnet sein. Sie sind damit innerhalb der Folie angeordnet und beeinflussen den Aufbau des Lichtleiters selbst nicht. Dieser Aufbau eignet sich insbesondere auch dafür, wenn Lichtleiter später mit den Folien zu der Beleuchtungsvorrichtung laminiert werden. Sie sind jedoch auch bei der oben beschriebenen Ausführungsvariante, bei welcher der Lichtleiter zwischen die beiden Folien eingespritzt wird, prinzipiell verwendbar.According to a very advantageous development of the lighting device according to the invention, the decoupling structures can be arranged integrated in the further film. They are thus arranged within the film and do not influence the structure of the light guide itself. This structure is also particularly suitable if light guides are later laminated with the films to the lighting device. In principle, however, they can also be used in the embodiment variant described above, in which the light guide is injected between the two foils.
Gemäß einer weiteren alternativen oder auch ergänzend zu der eben beschriebenen Weiterbildung denkbaren Ausführungsform sind die Auskopplungsstrukturen auf der dem Lichtleiter zugewandten Oberfläche der weiteren Folie angeordnet. Die Strukturen können also durch eine Oberflächenstrukturierung der weiteren Folie realisiert sein. Solche Auskopplungsstrukturen eignen sich dann insbesondere, wenn der Lichtleiter zwischen die beiden Folien eingespritzt wird, da der Lichtleiter in diesem Fall ein Abbild der Oberflächenstruktur der weiteren Folie übernimmt, sodass der Lichtleiter in diesem Fall die Auskopplungsstrukturen ergänzend zu der weiteren Folie auch in sich selbst aufweist. Insbesondere wenn der Brechungsindex der Folie auf ihrer dem Lichtleiter zugewandten Oberfläche dann kleiner als der des Lichtleiters ist, ergibt sich eine sehr gute Auskopplung des Lichts auf der gegenüberliegenden Seite des Lichtleiters.According to a further alternative embodiment or one which is conceivable in addition to the development just described, the decoupling structures are arranged on the surface of the further film facing the light guide. The structures can thus be realized by structuring the surface of the further film. Such decoupling structures are particularly suitable when the light guide is injected between the two films, since in this case the light guide takes on an image of the surface structure of the further film, so that in this case the light guide also has the coupling structures in itself in addition to the further film , In particular if the refractive index of the film on its surface facing the light guide is then smaller than that of the light guide, the light on the opposite side of the light guide is coupled out very well.
Die Lichteinkopplung kann dann stirnseitig erfolgen, sodass gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Beleuchtungsvorrichtung wenigstens eine Lichtquelle im Bereich einer der Stirnseiten des flächigen Lichtleiters vorgesehen ist. Das eingekoppelte Licht wird dann innerhalb des Lichtleiters selbst reflektiert, sodass dieser in seinem Inneren hell erleuchtet ist, das Licht jedoch nur im Bereich der Auskopplungsstrukturen in einem zum Austritt aus dem Lichtleiter geeigneten Winkel umgelenkt wird, sodass Licht lediglich den Auskopplungsstrukturen gegenüberliegenden Bereich aus der Beleuchtungsvorrichtung ausgekoppelt wird.The light can then be coupled in on the end face, so that, according to an advantageous development of the lighting device according to the invention, at least one light source is provided in the region of one of the end faces of the flat light guide. The injected light is then reflected within the light guide itself, so that the interior of the light guide is brightly illuminated, but the light is deflected only in the area of the coupling structures at an angle suitable for exiting the light guide, so that light only emerges from the lighting device in the area opposite the coupling structures is decoupled.
Die erfindungsgemäße Beleuchtungsvorrichtung lässt sich dabei vergleichbar wie die Beleuchtungsvorrichtungen und Dekorelemente aus dem Stand der Technik einsetzen. Ein Dekor kann dabei zumindest auf einer der Folien vorgesehen oder in diese Folie integriert sein. Hierdurch ist es möglich, beispielsweise bei einer transparenten ersten Folie einen Durchblick auf ein Dekor in der zweiten Folie zu ermöglichen und damit die Anmutung gemäß der Ausführungsform aus der
Eine besonders bevorzugte Ausführungsvariante der Beleuchtungsvorrichtung wird nachfolgend anhand des Ausführungsbeispiels beschrieben, ohne dass die Erfindung auf genau diese Ausführungsvariante eingeschränkt sein soll.A particularly preferred embodiment variant of the lighting device is described below using the exemplary embodiment, without the invention being restricted to precisely this embodiment variant.
Die einzige beigefügte Figur zeigt einen prinzipmäßigen Querschnitt durch eine mögliche Ausführungsvariante der erfindungsgemäßen Beleuchtungsvorrichtung. The only attached figure shows a basic cross section through a possible embodiment variant of the lighting device according to the invention.
Die beispielhaft beschriebene Beleuchtungsvorrichtung
Die weitere Folie
Die Beleuchtungsvorrichtung
Bei der Herstellung der Beleuchtungsvorrichtung
Die Lichteinkopplung über die Lichtquelle
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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R230 | Request for early publication | ||
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