DE202020005400U1 - Linienleuchte - Google Patents

Abstract

Leuchtfähige Verglasung (1), umfassend eine im sichtbaren Spektralbereich transparente Scheibe (3) mit zwei gegenüberliegenden Seitenflächen (5, 7), sowie zumindest einen langgestreckten Lichtleiter (9), wobei der Lichtleiter (9) einen von einem Mantel (91) umgebenen Kern (92) umfasst, welcher einen höheren Brechungsindex als der Mantel (91) aufweist, so dass im Kern (92) Licht entlang der Längsrichtung (93) des Lichtleiters (9) geleitet werden kann, wobei der Lichtleiter (9) zumindest ein lichtstreuendes Element (94) aufweist, so dass dieser eingerichtet ist, im Kern (92) geführtes Licht verteilt entlang seiner Längserstreckung herauszustreuen und damit bei Einkopplung von Licht in eine seiner Stirnflächen (95, 96) als seitenemittierender Lichtleiter eine linienförmige Lichtquelle bildet, wobei der Lichtleiter (9) entlang der Seitenflächen (5, 7) geführt ist und auf einer Seitenfläche (5) angeordnet ist, derart, dass der lichtstreuende Bereich (94) einen Abstand zur Seitenfläche (5) aufweist und im Kern (92) geführtes und am lichtstreuenden Element (94) gestreutes und seitlich aus dem Lichtleiter (9) austretendes Licht durch die Seitenfläche (5) hindurch in die transparente Scheibe (3) eintritt und die Scheibe (3) zur gegenüberliegenden Seitenfläche (7) durchqueren kann.

Description

• Die Erfindung betrifft allgemein Beleuchtungen, insbesondere für dekorative Zwecke oder als Anzeigeelemente. Im Speziellen betrifft die Erfindung Beleuchtungen mit einer linienförmigen Lichtabgabe.
• Linienleuchten werden unter anderem als Designelemente zur dekorativen Hervorhebung von Konturen verwendet. So offenbart die DE 20 2018 103 669 U1 eine Lichtleitung, welche sich um den Umfang der Öffnung einer Verkleidungskomponente erstreckt, welche die Öffnung eines Schiebedachs umgibt und von einem Träger oder einer Strebe an der Stelle gehalten wird. Der Lichtleiter verläuft hier in einem Spalt zwischen dem Dachhimmel und dem Dach. Ist die Breite des Spaltes oder der Abstand des Lichtleiters zur Kante des Dachhimmels ungleichmäßig, wird dies durch die daraus resultierende Inhomogenität der Helligkeit allerdings hervorgehoben.
• Die WO 2013/093301 A1 offenbart eine beleuchtete Fahrzeugverglasung mit zwei beabstandeten Scheiben. In die Kante der dem Innenraum zugewandten Scheibe wird durch eine von der Kante beabstandeten Anordnung von Leuchtdioden Licht eingekoppelt. Mit dieser Anordnung kann allerdings Streulicht an der Glasscheibe vorbei in den Innenraum gelangen. Auch könne die punktförmigen Leuchtdioden eine inhomogene Beleuchtung verursachen.
• Die DE 10 2014 100 838 A1 beschreibt einen Deckel für ein Kraftfahrzeugdach. Der Deckel wird als Lichtleiter eingesetzt. Dazu weist dieser einen Schichtstapel mit zwei Scheiben, die mit einem Kleber aneinander fixiert sind, wobei sich die Brechungsindizes von Kleber und der zweiten Scheibe unterscheiden. An einem über die zweite Scheibe herausragenden Rand der ersten Scheibe ist ein Leuchtmittel befestigt, welches Licht in die Kante der zweiten Scheibe einkoppelt. Die Einkopplung in die Kante erfordert eine hohe optische Qualität der Kante. Die vereinzelten Leuchtmittel können auch Inhomogenitäten in der räumlichen Lichtabgabe verursachen.
• Aus der WO 2014/202526 A1 ist eine Anordnung zum Verschließen einer Öffnung eines Fahrzeugdachs bekannt, wobei die Anordnung eine transparente Scheibe aufweist, wobei an der Scheibe eine Lichtleiterfolie an der dem Fahrzeuginnenraum zugewandten Unterseite der Scheibe angeordnet ist, in welche Licht einer Lichtquelle der Anordnung einkoppelbar ist, und die so ausgebildet ist, dass sie das eingekoppelte Licht in den Fahrzeuginnenraum abstrahlt. Die Einkopplung des Lichts in die Kante einer Folie setzt allerdings eine exakte Ausrichtung von Folie und Lichtquelle voraus.
• Die EP 0 856 615 A2 beschreibt ein Glasbauelement zum passiven Beleuchten von Innenräumen durch Lichtlenkung. Das Glasbauelement enthält wenigstens eine transparente Platte, die auf Ihren Hauptflächen mit zwei Glasscheiben verbunden ist. Das Glasbauelement enthält ferner ein flächig ausgebildetes erstes Lichtablenkelement, das einfallende Lichtstrahlen in die Platte unter einem Winkel einkoppelt, bei dem an den Grenzflächen zwischen der Platte und den Glasscheiben Totalreflexion eintritt. Es enthält außerdem ein im Abstand von dem ersten Lichtablenkelement angeordnetes zweites Lichtablenkelement, das zum Auskoppeln von Lichtstrahlen aus der Platte dient.
• Aus der WO 2017/153331 A1 ist eine Verbundscheibe bekannt, die eine Außenscheibe und eine Innenscheibe umfasst, welche über eine Zwischenschicht miteinander verbunden sind. Eine lichtstreuende Glasfaser, die geeignet ist Licht durch Streuung über ihre Seitenwand entlang ihrer Erstreckungslänge auszusenden ist abschnittsweise zwischen der Zwischenschicht und der Außenscheibe und zwischen der Zwischenschicht und der Innenscheibe angeordnet und wird durch mindestens eine Öffnung der Zwischenschicht geführt. Dies erfordert allerdings eine aufwändige Montage und Fixierung während des Laminierens. Der Lichtleiter-Durchmesser ist durch die Dicke der Zwischenschicht beschränkt. Um eine ausreichende Koppeleffizienz zu erreichen, wird ein Laser als Lichtquelle vorgeschlagen. Damit ist die Beleuchtung allerdings auf einfarbige Anwendungen beschränkt.
• Die WO 2017/029254 A1 offenbart eine laminierte Seitenscheibe für ein Seitenfenster eines Fahrzeugs mit einer Außenscheibe und eine Innenscheibe, welche über eine Zwischenschicht miteinander verbunden sind, wobei die Zwischenschicht zumindest abschnittsweise einen Rückschnitt zu einer Scheibenkante aufweist.
• Eine lichtstreuende Glasfaser ist zumindest teilweise im Bereich des Rückschnitts zwischen der Außenscheibe und der Innenscheibe angeordnet. Auch hier ist die Dicke der Glasfaser dann durch die Dicke der Zwischenschicht begrenzt, wodurch sich ähnliche Nachteile wie bei der WO 2017/153331 A1 ergeben. Bei einer Einkopplung in die Kante einer Glasscheibe oder Folie, wie es bei dem vorstehend beschriebenen Stand der Technik abgesehen von der DE 20 2018 103669 U1 durchweg der Fall ist, ergibt sich eine Beleuchtung, bei der das Licht großflächig abgestrahlt wird. Die Beleuchtung erscheint dadurch dunkler, als bei einer konzentrierteren Abgabe mit gleicher Lichtstärke. Zudem wirken Inhomogenitäten in oder auf der Scheibe als Streuzentren, was zu punktueller Lichtabgabe und damit ebenfalls zu einem inhomogenen Lichtfeld führt.
• Gegenüber derartigen Beleuchtungen aus dem Stand besteht daher Bedarf, Leuchtdichte und Homogenität der Inszenierung zu verbessern. Außerdem sollte eine aufwändige Montage, auch in Hinblick auf das Vermeiden von Streulicht bzw. ungewolltes Hinterleuchten von Spalten vermieden werden. Auch benötigen einige der Systeme relativ viel Bauraum.
• Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, beleuchtete Verglasungen bereitzustellen, die hinsichtlich einer Justage der Lichtquelle unkritischer herzustellen sind und eine gleichmäßige Lichtabgabe im vorgesehenen Lichtfeld aufweisen. Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
• Demgemäß ist eine leuchtfähige Verglasung vorgesehen, die eine im sichtbaren Spektralbereich transparente Scheibe mit zwei gegenüberliegenden Seitenflächen, sowie zumindest einen langgestreckten Lichtleiter umfasst, wobei der Lichtleiter einen von einem Mantel umgebenen Kern umfasst, welcher einen höheren Brechungsindex als der Mantel aufweist, so dass im Kern Licht entlang der Längsrichtung des Lichtleiters geleitet werden kann. Der Lichtleiter weist zumindest einen lichtstreuenden Bereich aufweist, so dass dieser eingerichtet ist, im Kern geführtes Licht verteilt entlang seiner Längserstreckung herauszustreuen. Damit bildet dieser bei Einkopplung von Licht in eine seiner Stirnflächen in Form eines seitenemittierenden Lichtleiters eine linienförmige Lichtquelle. Der Lichtleiter ist entlang der Seitenflächen geführt und auf einer der Seitenfläche angeordnet, derart, dass der lichtstreuende Bereich einen Abstand zur Seitenfläche aufweist und im Kern geführtes und am lichtstreuenden Bereich gestreutes und seitlich aus dem Lichtleiter austretendes Licht durch die Seitenfläche hindurch in die transparente Scheibe eintritt und die Scheibe zur gegenüberliegenden Seitenfläche durchqueren kann. Der lichtstreuende Bereich ist vorzugsweise zumindest teilweise im Inneren des Lichtleiters angeordnet, so dass dieser in Wechselwirkung mit dem im Kern geführten Licht treten kann. Insbesondere kann der lichtstreuende Bereich auch zumindest teilweise im Inneren des Kerns liegen. Möglich sind alternativ oder zusätzlich aber auch lichtstreuende Elemente an der Grenzfläche zwischen Kern und Mantel.
• Der Abstand des lichtstreuendes Bereichs zur Seitenfläche liegt im Bereich des 0,5 bis 0,95-fachen des Durchmesser des Lichtleiters, vorzugsweise im Abstand von 100 Mikrometern bis 3 Millimetern.
• Die transparente Scheibe ist besonders bevorzugt eine Glasscheibe oder enthält Glas, beispielsweise in Form eines Verbunds. Es können aber auch andere Materialien verwendet werden. Insbesondere kommt neben Glas auch transparenter Kunststoff in Frage.
• Diese Anordnung mit Lichteinkopplung an einer Seitenfläche der Scheibe hat den Vorteil, in Bezug auf die Homogenität der Lichtstärke weniger empfindlich auf Toleranzen bei der Montage zu reagieren. Ein weiterer Vorteil gegenüber einer Kanteneinkopplung ist, dass an der Kante kein zusätzlicher oder besonders ausgestalteter Bauraum benötigt wird. Die Verglasung ist damit in ihrer Bauweise kompakter und auch weitgehend kompatibel mit nicht leuchtfähigen Verglasungen.
• Die Begriffe „langgestreckt“ und „linienförmig“ in Bezug auf den Lichtleiter bedeutet im Rahmen dieser Offenbarung nicht, dass der Lichtleiter geradlinig verlegt sein muss. Im Gegenteil ist in einer Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, dass der Lichtleiter mit einer oder mehreren Änderungen der Längsrichtung auf der transparenten Scheibe verlegt ist. Mit einem langgestreckten Lichtleiter ist allgemein ein Lichtleiter bezeichnet, welcher nach Art einer Faser oder eines Stabs eine im Vergleich zum Querschnitt große Längserstreckung aufweist. Dabei leitet der Lichtleiter das Licht entlang des Kerns nach Art einer lichtleitenden Faser in Längsrichtung. Gleichermassen kann die linienförmige Lichtquelle eine für den Betrachter leuchtende Linie bilden, die auch entlang einer Kurve verlaufen kann.
• Die Befestigung des Lichtleiters an der Verglasung kann formschlüssig, kraftschlüssig oder auch stoffschlüssig erfolgen. Gemäß einer Ausführungsform ist dazu vorgesehen, dass der Lichtleiter mit einem transparenten Klebstoff mit der Seitenfläche der transparenten Scheibe verklebt ist, so dass seitlich aus dem Lichtleiter emittiertes Licht durch den Klebstoff hindurch zur Seitenfläche geleitet wird. Der Klebstoff stellt dabei also gleichzeitig zur mechanischen Fixierung eine optische Ankopplung des Lichtleiters an die transparente Scheibe bereit. Die Fixierung mit einem Klebstoff ist im Allgemeinen eine stoffschlüssige Verbindung, kann aber auch, etwa bei einer vollständigen Einbettung des Lichtleiters in den Klebstoff formschlüssig sein. Ein geeigneter Klebstoff ist beispielsweise Silikon, welches sich insbesondere für die Verklebung von Glas eignet. Aber auch andere Klebstoffe, wie allgemein Kunstharze können eingesetzt werden. Um eine schnelle Montage zu ermöglichen, eignet sich beispielsweise auch ein UV-härtender Klebstoff. Die Verbindung mit dem Klebstoff kann auch lösbar ausgebildet sein, um etwa den Austausch des Lichtleiters zu ermöglichen.
• Unter einer Seitenfläche der transparenten Scheibe wird im Sinne dieser Offenbarung eine nach außen weisende Fläche der Scheibe verstanden. Eine innere Grenzfläche zwischen zwei Lagen einer als Verbund ausgebildeten Scheibe stellt demnach keine solche Seitenfläche dar. Ein Beispiel hierzu wäre hier die innere Fläche einer Glasscheibe eines Zweischeiben- Sicherheitsglases, die mit der weiteren Glasscheibe mit einer Kunststoffschicht zusammengeklebt ist. Die Seitenfläche, auf die der Lichtleiter montiert wird, ist also von außen zugänglich.
• Im Unterschied etwa zu der Scheibe gemäß WO 2017/029254 A1 können daher die Schritte zur Herstellung der Scheibe und der Befestigung des Lichtleiters voneinander getrennt werden. Zudem besteht keine Beschränkung auf Verbundgläser. Demgemäß ist auch ein Verfahren zur Herstellung einer leuchtfähigen Verglasung gemäß der Erfindung vorgesehen, bei welchem eine im sichtbaren Spektralbereich transparente Scheibe mit zwei gegenüberliegenden Seitenflächen, sowie zumindest ein langgestreckter Lichtleiter bereitgestellt werden, wobei der Lichtleiter einen von einem Mantel umgebenen Kern umfasst, welcher einen höheren Brechungsindex als der Mantel aufweist, so dass im Kern Licht entlang der Längsrichtung des Lichtleiters geleitet werden kann, wobei der Lichtleiter zumindest einen lichtstreuenden Bereich aufweist, so dass dieser im Kern geführtes Licht verteilt entlang seiner Längserstreckung herausstreut und damit bei Einkopplung von Licht in eine seiner Stirnflächen als seitenemittierender Lichtleiter eine linienförmige Lichtquelle bildet, wobei der Lichtleiter auf einer Seitenfläche der transparenten Scheibe angeordnet und befestigt wird, so dass der Lichtleiter entlang der Seitenflächen verläuft und der lichtstreuende Bereich einen Abstand zur Seitenfläche aufweist, so dass im Kern geführtes und am lichtstreuenden Bereich gestreutes und seitlich aus dem Lichtleiter austretendes Licht durch die Seitenfläche hindurch in die transparente Scheibe eintritt und diese zur gegenüberliegenden Seitenfläche durchquert. Es kann also eine nahezu beliebig ausgestaltete Scheibe erst bereitgestellt und dann der Lichtleiter daran befestigt werden.
• Der Lichtleiter hat vorzugsweise eine Dicke im Bereich von 200 µm bis 3 mm. Kleinere Durchmesser im Bereich bis 500 µm eignen sich besonders in Verbindung mit Lasern als Lichtquellen. Bei größeren Dicken können hinreichende Lichtstärken auch mit anderen Lichtquellen, wie insbesondere Leuchtdioden erreicht werden.
• Figurenliste
• Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Figuren näher erläutert. In den Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen jeweils gleiche oder entsprechende Elemente.
• 1 zeigt in perspektivischer Ansicht eine erste Ausführungsform einer Verglasung.
• 2 zeigt Beispiele einer Verglasung in Schnittansicht.
• 3 zeigt eine Schnittansicht einer weiteren Ausführungsform, bei welcher der Lichtleiter in einer Halterung fixiert ist.
• 4 zeigt einen Fahrzeuginnenraum mit einer leuchtfähigen Verglasung.
• 5 stellt eine weitere Ausführungsform mit einem in einer Halterung fixierten Lichtleiter dar.
• 6 zeigt eine Variante der Ausführungsform der 5 mit einer Prismenanordnung zur Lichtumlenkung.
• 7 zeigt Ausführungsformen mit an die transparente Scheibe angepasster Form des Lichtleiters
• 8 zeigt weitere Beispiele besonderer Formen von Lichtleitern.
• 9 zeigt Beispiele mit einer Abstrahlung des Lichtleiters mit einer Vorzugsrichtung schräg zur transparenten Scheibe.
• 10 stellt eine Verglasung mit einer gebogenen Scheibe dar.
• 11 bis 13 zeigen Ausführungsformen mit einer Nut in der Seitenfläche zur Aufnahme des Lichtleiters.
• Ausführliche Beschreibung der Erfindung
• In 1 ist eine perspektivische Ansicht einer ersten Ausführungsform einer Verglasung 1 gezeigt. Die Verglasung 1 umfasst eine im sichtbaren Spektralbereich transparente Scheibe 3. Die Scheibe 3 weist zwei gegenüberliegende, durch eine Kante 31 begrenzte Seitenflächen 5, 7 auf, die auch als Hauptflächen bezeichnet werden können.
• Um die Verglasung leuchtfähig zu machen, ist ein Lichtleiter 9 vorgesehen. Wie in den Beispielen (a) und (b) der 2 zu erkennen ist, weist der Lichtleiter 9 einen von einem Mantel 91 umgebenen Kern 92 auf. Der Kern 92 hat einen höheren Brechungsindex als der Mantel 91, so dass im Kern 92 Licht entlang der Längsrichtung 93 des Lichtleiters 9 geleitet werden kann. Weiterhin weist der Lichtleiter 9 zumindest einen lichtstreuenden Bereich 94 auf. An diesem lichtstreuenden Bereich wird im Kern 92 geführtes Licht verteilt entlang der Längserstreckung gestreut und kann dadurch bei Überschreitung des Grenzwinkels der Totalreflexion heraustreten. Wird in eine der Stirnflächen 95, 96 Licht eingekoppelt, wirkt der Lichtleiter damit als linien- oder fadenförmige Lichtquelle.
• Eine bevorzugte Ausführungsform der Verglasung 1 sieht vor, dass das lichtstreuende Element 94 mindestens eine im Kern 92 in Längsrichtung des Lichtleiters 3 verlaufende Seele 940 umfasst. Diese Seele 940 kann vorzugsweise aus lichtstreuendem Glas sein. Mit dieser Ausführungsform kann eine besonders dünnen, Lichtquelle erzeugt werden. Da sich die Lichtemission auch auf die fadenförmige Seele 940 konzentriert, wirkt die Lichtquelle auch heller. Derartige Lichtleiter und deren Herstellung sind detailliert in der DE 10 2012 208 810 A1 beschrieben. Diese Druckschrift wird bezüglich der Ausgestaltung, Herstellung und der Eigenschaften solcher Lichtleiter mit einer oder mehreren lichtstreuenden Seelen vollumfänglich auch zum Gegenstand der vorliegenden Anmeldung gemacht. Generell, ohne Beschränkung auf das dargestellte Beispiel oder auch auf Lichtleiter mit einer lichtstreuenden Seele 940 kann der lichtstreuende Bereich 94 nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung durch Glas gebildet werden, in welches durch Entmischung oder Phasentrennung erzeugten Streupartikel eingelagert sind. Auch bei den seitenemittierenden Lichtleitern nach der DE 10 2012 208 810 A1 sind solche lichtstreuenden Partikel vorgesehen.
• Ein Verfahren, mit dem ein solcher Lichtleiter 9 mit einer dünnen, lichtstreuenden Seele herstellbar ist, und wie es in der DE 10 2012 208 810 A1 beschrieben wird, basiert darauf, dass eine Mehrzahl von Lichtleitstäben aus einem Glas mit dem Brechungsindex n1 und zumindest ein Streustab aus einem Glas beinhaltend Streuzentren angeordnet werden, so dass die Achsen der Lichtleitstäbe und des zumindest einen Streustabs zumindest weitestgehend parallel zueinander verlaufen und eine Preform erhalten wird, die Preform erwärmt und zu einem seitenemittierenden Glaselement, beziehungsweise Lichtleiter ausgezogen wird, so dass sich die Außenumfangsflächen der Lichtleitstäbe unlösbar miteinander und mit dem zumindest einem Streustab verbinden.
• Wie anhand der 1 und 2 zu erkennen ist, ist der Lichtleiter 9 entlang der Seitenflächen 5, 7 geführt und auf einer Seitenfläche, hier der Seitenfläche 5 angeordnet. Auf diese Weise weist das lichtstreuende Element 94 einen Abstand zur Seitenfläche 5 auf. Der Abstand ist bei Beispiel (a) in 2 als „d1“ gekennzeichnet und ist in diesem Beispiel der Abstand der Seele 940 zur Seitenfläche 5. Tritt im Kern 92 geführtes und am lichtstreuenden Element 94 gestreutes Licht seitlich aus dem Lichtleiter 9 aus, kann dieses durch die Seitenfläche 5 hindurch in die transparente Scheibe 3 eintreten und die Scheibe 3 zur gegenüberliegenden Seitenfläche 7 durchqueren. In 2 sind zur Verdeutlichung zwei Lichtstrahlen 19 eingezeichnet. Die Lichtstrahlen gehen von der lichtstreuenden Seele 940 aus, treten aus der Mantelfläche des Lichtleiters 9 aus und durch die Seitenfläche 5 in die Scheibe 3 ein. Der Lichtstrahl 20 durchquert die Scheibe 3 in einem relativ steilen Winkel, so dass er an der gegenüberliegenden Seitenfläche 7 wieder austreten kann. Der andere Lichtstrahl tritt in einem flacheren Winkel in die Scheibe 3 ein, so dass dieser durch Totalreflexion in der Scheibe 3 geführt wird. Der Abstand d1 liegt vorzugsweise im Bereich des 0,5 bis 0,95-fachen des Durchmessers des Lichtleiters, weiter bevorzugt im Bereich von 1000 Mikrometern bis 3 Millimetern. Insbesondere bei einem Lichtleiter mit einer mittigen lichtstreuenden Seele entspricht der Abstand im Allgemeinen etwa dem halben Durchmesser des Lichtleiters.
• Gemäß noch einer Ausführungsform, die auch bei den Beispielen der 1 und 2 (a) realisiert ist, ist der Lichtleiter 9 in einem Abstand zur Kante 31 der transparenten Scheibe 3 auf der Seitenfläche 5 angeordnet. Demgegenüber ist bei dem Beispiel (b) der 2 der Lichtleiter (9) auf oder über der Kante (31) liegend fixiert. Eine Anordnung wie in diesem Beispiel (b) kann vorteilhaft sein, um etwa bei geeigneter optischer Kopplung auch noch Licht über die Kante 31 in die Scheibe einkoppeln zu können. Ein Abstand, wie er im Beispiel der 2 (a) mit „d2“ bezeichnet ist, ist andererseits von Vorteil, da diese Anordnung eine einfache Montage des Lichtleiters 9 auf der transparenten Scheibe 3 ermöglicht. Ein weiterer besonderer Vorteil ist, dass ein Abstand d2 zwischen Kante 31 und äußerem Umfang des Lichtleiters einen einfachen Einbau der Verglasung 1 ermöglicht. Durch den Abstand können vorgesehene oder standardisierte Randfassungen für Verglasungen einfach weiter verwendet werden, ohne dass es einer erheblichen Umkonstruktion bedarf.
• Alternativ oder zusätzlich zu einer lichtstreuenden Seele als lichtstreuendes Element sind auch andere Ausführungsformen möglich. Als lichtstreuende Elemente 94 können auch Poren, insbesondere in Form von Blasen, Kristallite oder phasenentmischte Bereiche im Glas wirken. Dies ist bei dem Beispiel (b) der 2 dargestellt. Im Kern 92 des Lichtleiters 9 verteilt sind hier Poren 941 und Kristallite oder Partikel 942 vorhanden. Jede dieser Strukturen wirkt als lichtstreuendes Element 94. Wie an einer der Poren 941 dargestellt, können lichtstreuende Elemente 94 auch an der Grenzfläche zwischen Kern 92 und Mantel 91 vorhanden sein.
• Das lichtstreuende Element 94, wie etwa die Seele 940 kann somit im Wesentlichen aus einer Matrix aus transparentem Glas, Quarzglas oder Glaskeramik bestehen, wobei die darin eingelagerten Streuelemente beispielsweise bei einer Glas-Matrix aus Poren, Partikeln, porösem oder pigmentierten oder zum Beispiel weiß eingefärbten oder Inhomogenitäten beinhaltendem Glas- oder Glaskeramik-Elementen und den darin umfassten Kristalliten, bei einer Quarz-Matrix aus Poren, porösem Quarzglas oder keramischen beziehungsweise polykristallinen Partikeln oder bei einer transparenten Glaskeramik-Matrixaus Poren, Partikeln, porösem oder pigmentierten oder zum Beispiel weiß eingefärbten oder Inhomogenitäten beinhaltendem Glas- oder Glaskeramik-Elementen und den darin umfassten Kristalliten bestehen können. Dabei können vorteilhaft auch Kombinationen der beispielhaft genannten Streuelemente in der jeweiligen Matrix vorliegen. Die Inhomogenitäten des Glases oder der Glaskeramik, die die Streuelemente bei Glas- oder Glaskeramikmatrixlösungen bilden können, umfassen beispielsweise Phasenseparationen, Entmischungen und/oder partikuläre Einlagerungen, Keime und/ oder Kristallite. Hierbei soll die Konzentrationen der Streuelemente im Streubereich von 10 ppm bis 1000 ppm und bevorzugt von 20 ppm bis 100 ppm betragen. Hierbei bezieht sich die Konzentrationsangabe in ppm auf den Anteil der Streupartikel im Verhältnis zu den Masseanteilen der Bestandteile des jeweiligen Materials, insbesondere den Kunststoff, die Glas-Matrix oder die Quarz-Matrix, in welchem die Streupartikel eingelagert sind. Hierbei weisen die jeweils gebildeten Streuelemente, diese bedeutet beispielsweise die Poren, Partikel, porösen oder pigmentierte oder zum Beispiel weiß eingefärbten oder Inhomogenitäten beinhaltenden Glas- oder Glaskeramik-Elemente und die darin umfassten Kristallite, bevorzugt einen Durchmesser von 10 nm bis 1000 nm auf, besonders bevorzugt von 100 nm bis 800 nm auf.
• Um das Licht für die Auskopplung aus dem Lichtleiter 9 zu erzeugen, ist eine Beleuchtungseinrichtung 22 vorgesehen. Diese ist mit dem Lichtleiter 9 zur Einkopplung des emittierten Lichts in eine oder beide Stirnflächen 95, 96 ausgebildet. Besonders bevorzugt umfasst die Beleuchtungseinrichtung 22 allgemein, ohne Beschränkung auf die dargestellten Beispiele einen mit dem Lichtleiter 9, beziehungsweise mi einer oder beiden Stirnflächen 95, 96 gekoppelten Halbleiter-Lichtemitter 23. Als Halbleiter-Lichtemitter 23 kommen Leuchtdioden, als auch Halbleiter-Laser, sowie gegebenenfalls auch diodengepumpte Festkörperlaser in Betracht.
• Ohne Beschränkung auf die speziellen in den 1 und 2 gezeigten Beispiele ist in einer bevorzugten Ausführungsform vorgesehen, dass der Lichtleiter 9 mit einem transparenten Klebstoff 11 mit der Seitenfläche 5 der transparenten Scheibe 3 verklebt ist, so dass seitlich aus dem Lichtleiter 3 emittiertes Licht durch den Klebstoff 11 hindurch zur Seitenfläche 5 geleitet wird. Der Klebstoff 11 dient dabei somit nicht nur zur Befestigung des Lichtleiters 9, sondern auch für die optische Ankopplung.
• In Weiterbildung ist weiterhin allgemein vorgesehen, dass der Lichtleiter 3 optisch so an die Seitenfläche 5 gekoppelt ist, dass ein Teil des vom Lichtleiter 9 emittierten Lichts unter Totalreflexion in der Scheibe 3 geleitet wird. Insbesondere kann wie auch im gezeigten Beispiel der Lichtleiter 9 dazu optisch so an die Seitenfläche 5 gekoppelt sein, dass das Licht so in die transparente Scheibe 3 eintritt, dass dieses unter Totalreflexion in der Scheibe 3, insbesondere vom Lichtleiter 9 weg geleitet wird. Das Licht bewegt sich dadurch weg vom Lichtleiter, so dass die Lichtabstrahlung über die Scheibe verteilbar ist, beziehungsweise an einem vom Lichtleiter entfernten Ort erfolgen kann. Diese Bedingung wird insbesondere erfüllt, wenn das Licht hinreichend schräg in die Scheibe eintritt. Bei dem speziellen Ausführungsbeispiel wird diese Ankopplung durch einen Klebstoff 11 erreicht, der den Lichtleiter hinreichend stark einbettet, so dass Lichtstrahlen wie der eingezeichnete Lichtstrahl 19 hinreichend schräg durch den Klebstoff hindurch zur Seitenfläche 5 gelangen. Das optische Bonden des Lichtleiters 9 an die Scheibe 3 erfolgt bevorzugt mit einem transparenten Kleber, wobei die Brechungsindizes von Scheibe 3 und Kleber 11 möglichst ähnlich sind. Als Kleber geeignet sind UV-härtender Acrylatkleber oder Silikon.
• Dieses Licht kann dann dazu genutzt werden, einen zumindest teil- oder abschnittsweisen flächigen Beleuchtungseffekt zu erzielen, oder allgemein Licht an vom Lichtleiter entfernten Orten auf der Verglasung abzustrahlen. Dazu ist in Weiterbildung vorgesehen, dass die transparente Scheibe 3 Lichtauskoppelelemente 15 aufweist, welche auf in der Scheibe 3 durch Totalreflexion geleitetes Licht zumindest teilweise eine Richtungsänderung, bewirkt, so dass das Licht aus der Scheibe 3 heraustritt. Diese Richtungsänderung lässt sich in einfacher Weise durch Streuung erzielen, wobei die Richtungsänderungen dann dementsprechend zufällig sind. Die Lichtauskoppelelemente 15 können in einfacher Weise wie auch bei den Beispielen der 1 und 2 auf einer oder beiden Seitenflächen 5, 7 aufgebracht werden. Geeignet als Lichtauskoppelelemente sind beispielsweise Musterelemente einer strukturierten, lichtstreuenden Beschichtung. Ebenso können alternativ oder zusätzlich Lichtauskoppelelemente 15 im Volumen der Scheibe 3 vorhanden sein. Der in 2 gezeigte Lichtstrahl 19 illustriert diesen Fall. Beim Auftreffen auf ein Lichtauskoppelelement 15 an der Seitenfläche 5 wird der Lichtstrahl 19 gestreut und trifft dann in einem steileren Winkel auf die gegenüberliegende Seitenfläche 7. Unter diesem Winkel wird der Lichtstrahl nicht mehr reflektiert, sondern tritt aus der Scheibe 3 aus.
• Eine Lichtauskopplung kann gemäß einer weiteren alternativen oder zusätzlichen Ausführungsform auch durch Fluoreszenz oder Phosphoreszenz erfolgen. Dazu umfasst das Lichtauskoppelelement einen Leuchtstoff, welcher das vom Lichtleiter kommende Primärlicht absorbiert und Fluoreszenzlicht mit längerer Wellenlänge wieder abstrahlt. Demnach werden die Lichtauskoppelelemente zur Lichtabgabe vom in der Scheibe 3 geleiteten Licht zu Fluoreszenz oder Phosphoreszenz angeregt. Diese Ausführungsform eignet sich gut für bestimmte Farbeffekte. Es ist dabei sogar möglich, eine UV-Lichtquelle als Beleuchtungseinrichtung vorzusehen. Dann ist das direkt vom Lichtleiter ausgehende Licht nicht oder kaum für den Betrachter sichtbar und zur Beleuchtung tragen hauptsächlich die Lichtauskoppelelemente bei.
• Für den Lichtleiter sind Durchmesser im Bereich von 200 µm bis 3 mm besonders geeignet. Besonders Lichtleiter mit einer lichtstreuenden Seele, wie in den Beispielen der 2 werden vorzugsweise dicker gewählt, insbesondere mit einem Durchmesser im Bereich von 1 mm bis 3mm. Bevorzugte Dicken der transparenten Scheibe 3 liegen ebenfalls im Millimeter-Bereich. Ohne Beschränkung auf das dargestellte Beispiel oder auch auf den Typ des Lichtleiters 9 ist gemäß einer Ausführungsform der Verglasung 1 dabei vorgesehen, dass das Verhältnis von Durchmesser des Lichtleiters 9 zu Dicke der transparenten Scheibe 3 im Bereich von 0,01 bis 5, vorzugsweise 0,02 bis 2,5, insbesondere im Bereich von 0,2 bis 1,5 liegt.
• Die Dicke der transparenten Scheibe beträgt in einer bevorzugten Ausführungsform allgemein und ohne Beschränkung auf spezielle Beispiele 1 mm bis 20 mm, vorzugsweise 2,5 mm bis 8 mm. Dickere Scheiben bis 20 mm, oder gegebenenfalls auch noch stärker, etwa im Bereich von 5 mm bis 50 mm kommen bevorzugt für Verglasungen im Architekturbereich zum Einsatz. Dünnere Scheiben im Bereich bis 5 mm sind besonders für Fahrzeugverglasungen geeignet.
• Allgemein können die Lichtauskoppelelemente 15 wie auch bei dem Beispiel der 2 Strukturen einer Beschichtung sein, die auf einer Seitenfläche aufgebracht ist. Es ist dem Fachmann ersichtlich, dass diese Ausführungsform nicht auf die Merkmale des Beispiels der 2 beschränkt ist. So können die Lichtauskoppelemente 15 auch auf beiden Seitenflächen 5, 7 vorhanden sein. Weiterhin können auch verschiedene Arten von Lichtauskoppelelementen miteinander kombiniert werden. Auch kann die Beschichtung anders ausgebildet sein. Bei dem Beispiel der 2 sind diskrete Lichtauskoppelelemente 15 vorgesehen. Die Lichtauskoppelelemente können aber auch in einer durchgehenden Beschichtung auf einer oder beiden der Seitenflächen 5, 7 verteilt sein.
• Bei dem dargestellten Beispiel ist der Lichtleiter 9 direkt über den Klebstoff mit der Scheibe 3 verbunden. Es kann aber auch vorteilhaft sein, eine Halterung vorzusehen, mit welcher der Lichtleiter an der Scheibe befestigt wird. Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist daher eine mit der transparenten Scheibe verbundene Halterung vorgesehen in welcher der Lichtleiter in Kontakt mit oder in einem Abstand zu der Seitenfläche gehaltert wird. 3 zeigt ein Beispiel einer solchen Ausführungsform, ebenfalls als Schnittansicht. Es ist eine Halterung in Gestalt einer Profilaufnahme 17 mit einer Nut 21 für den Lichtleiter 9 vorgesehen. Die Profilaufnahme 17 kann beispielsweise wieder mit einem transparenten Klebstoff mit der Seitenfläche 5 der transparenten Scheibe 3 verklebt sein. Der Lichtleiter 9 wird zur Fixierung in die Nut 21 der Profilaufnahme 17 eingelegt. An der Profilaufnahme 17 können wie dargestellt Rastelemente 18 vorgesehen sein, welche beim Einlegen des Lichtleiters 9 in die Nut 21 mit dem Lichtleiter 9 verrasten und diesen so fixieren. Wie dargestellt durchquert das vom Lichtleiter emittierte Licht vor dem Eintritt in die transparente Scheibe 3 bei dieser Ausführungsform zuvor die Halterung 17. Bei dieser Ausführungsform ist es zweckmäßig, wenn die Profilaufnahme 17 transparent ist. Die Profilaufnahme 17 kann aber auch so ausgestaltet sein, dass es nicht notwendig ist, diese aus transparentem Material vorzusehen. Generell ist eine Profilaufnahme 17 von Vorteil, wenn verhindert werden soll, dass bei einem Bruch der Verglasung scharfkantige Bruchstücke des Lichtleiters 9 zugänglich werden. Derartige Bruchstücke bleiben in der Halterung 17 fixiert, so dass die Gefahr einer Verletzung reduziert wird. Eine Profilaufnahme 17 ist damit speziell in Verbindung mit einem Lichtleiter 9 aus Glas und bei einer Fahrzeugverglasung mit zum Fahrzeuginnenraum weisenden Lichtleiter 9 vorteilhaft. Ein Beispiel hierzu zeigt 4. Allgemein, ohne Beschränkung auf das dargestellte Beispiel ist eine leuchtfähige Verglasung gemäß dieser Offenbarung besonders als Fahrzeugverglasung, insbesondere als Dachverglasung eines Fahrzeugs geeignet. 4 stellt die Sicht von der Rückbank eines Personenkraftwagens im Fahrzeuginnenraum 25 auf den Dachhimmel 26 dar. In den Dachhimmel 26 eingelassen ist eine leuchtfähige Verglasung 1, die hier dementsprechend als Dachfenster ausgebildet ist. Zwei Lichtleiter 9 sind ähnlich wie bei dem Beispiel der 3 in Profilaufnahmen 17 an der Seite 5 der transparenten Scheibe 3 gehaltert. Die Seite 5 bildet die Innenseite der Verglasung 3, so dass dementsprechend auch die in dieser Darstellung nicht sichtbar, da innerhalb der Profilaufnahmen 17 geführten Lichtleiter 9 innenseitig angeordnet sind. Da die Lichtleiter, beziehungsweise hier auch die Profilaufnahmen 17 in einem Abstand zur Kante 31 der transparenten Scheibe 3 auf der Seitenfläche 5 angeordnet sind, wird die Randkonstruktion der Dachverglasung nicht oder allenfalls wenig durch die Einrichtungen zur Beleuchtung beeinflusst. Die leuchtfähige Verglasung kann daher leicht mit bestehenden Konstruktionen für Einbau und Abdichtung von Verglasungen in Kraftfahrzeugen kombiniert werden.
• Eine Profilaufnahme muss nicht unbedingt transparent sein, um vom Lichtleiter emittiertes Licht in die transparente Scheibe zu leiten. 5 zeigt ein Beispiel mit einer Profilaufnahme, die sowohl aus transparentem, als auch aus opakem Material gefertigt sein kann. Im Unterschied zum Beispiel der 3 ist die Nut 21 der Profilaufnahme 17 hier zur transparenten Scheibe 3 hin geöffnet, so dass das Licht durch die Nut 21 zur Seitenfläche 5 gelangen kann. Die Innenseite der Nut 21 kann lichtreflektierend ausgebildet sein. Dabei kann die Oberfläche diffus reflektierend, beziehungsweise lichtstreuend oder auch spiegelnd reflektierend sein. Im dargestellten Beispiel ist die Ìnnenseite der Nut 21 diffus reflektierend, wie am Strahlengang des beispielhaften Lichtstrahls 20 ersichtlich.
• Die Verwendung eines nicht transparenten Materials für die Profilaufnahme 17 kann mehrere Vorteile haben. Die Profilaufnahme 17 verhindert auf diese Weise eine direkte Sichtbarkeit des Lichtleiters 9 bei einer dem Betrachter zugewandten Seitenfläche 5. Ein besonderer Vorteil ist, dass auch hoch schlagfestes Material, wie beispielsweise Metall für die Profilaufnahme 17 verwendet werden kann. In der Ausgestaltung gemäß 5 kann zur Montage ein geradlinig verlaufender Lichtleiter in Längsrichtung in die bereits an der transparenten Scheibe 3 befestigte Profilaufnahme eingeschoben werden. Ebenso ist es möglich, erst den Lichtleiter 9 in die Profilaufnahme 17 einzulegen und dann die Profilaufnahme 17 an der Scheibe 3 zu befestigen.
• Gemäß einer weiteren Ausführungsform, die ebenfalls beispielhaft in der Verglasung gemäß 5 realisiert ist, ist auf der dem Lichtleiter 9 gegenüberliegenden Seitenfläche 7 der transparenten Scheibe 3 ein lichtblockendes Element 13 angeordnet, welches den Austritt von Licht aus der gegenüberliegenden Seitenfläche 7 mindestens teilweise verhindert. Dabei handelt es sich um Licht, welches die transparente Scheibe 3 ausgehend vom Lichtleiter 9 quert, im Speziellen von Licht, welches vom Lichtleiter 9 ausgehend die transparente Scheibe erstmals passiert. Das lichtblockende Element 13 verhindert eine direkte Sichtbarkeit des Lichtleiters 9 bei Betrachtung der Seitenfläche 7. Insbesondere kann das lichtblockende Element 13 aber eine weitere Funktion haben. In einer bevorzugten Ausführungsform ist das lichtblockende Element 13 als lichtumlenkendes Element 14 ausgebildet, welches auftreffendes Licht zumindest teilweise in anderer Richtung wieder in die transparente Scheibe 3 zurücklenkt. Bei den Ausführungsbeispielen der 2 und 3 ist der Lichtleiter 9 so an die Scheibe optisch gekoppelt, dass ein Teil des Lichts so in die Scheibe eintreten kann, dass die Bedingung für Totalreflexion erfüllt ist. Die Bedingung für Totalreflexion kann alternativ oder zusätzlich auch mit einem lichtumlenkend ausgebildeten lichtblockenden Element erreicht werden. In einer einfachen Ausführungsform kann dazu das lichtblockende Element 13 wie in 5 dargestellt, streuend, beziehungsweise diffus reflektierend ausgebildet sein. Das lichtblockende Element 13 kann dazu ebenso wie die Lichtauskoppelelemente 15 eine lichtstreuende Beschichtung umfassen. Dabei kann für das lichtblockende Element 13 durchaus auch die gleiche Beschichtung wie für die Lichtauskoppelelemente 15 verwendet werden.
• Die Wirkung des lichtblockenden Elements 13 zur Einkopplung des vom Lichtleiter abgestrahlten Lichts in die transparente Scheibe ist anhand der zwei beispielhaften Lichtstrahlen 19, 20 erläutert. Die beiden Lichtstrahlen durchqueren die transparente Scheibe 3 in einem relativ steilen Winkel und treffen an der Seitenfläche 7 dann auf das lichtblockende Element 13, welches die Lichtstrahlen in verschiedene Richtungen streut. Durch die Streuung erfährt der Lichtstrahl 19 dabei eine Lichtumlenkung, beziehungsweise Richtungsänderung, so dass die Bedingung für Totalreflexion erfüllt ist und der Lichtstrahl in der Scheibe 3weitergeleitet wird. Schließlich wird der Lichtstrahl 19 nach einer weiteren Streuung an einem Lichtauskoppelelement 15 aus der transparenten Scheibe 3 herausgestreut.
• Allgemein, ohne Beschränkung auf das dargestellte Beispiel kann in einer Ausführungsform der Verglasung 1 daher ein lichtumlenkendes Element vorgesehen sein, welches Licht, das die transparente Scheibe 3 ausgehend vom Lichtleiter 9 quert, mindestens teilweise in Richtung entlang der Seitenflächen 5, 7 umlenkt, so dass das Licht durch Totalreflexion in der Scheibe 3 geführt wird.
• Je nach vorgegebener bzw. zu erreichender Anmutung des leuchtenden Verglasung können vorteilhaft lichtblockende Elemente 13 und/oder Lichtauskoppelelemente 15 in geeigneter Kombination auf den Seitenflächen 5 und/oder 7 angeordnet werden.
• Bei den bisher gezeigten Ausführungsformen wurde das Licht durch Streuung umgelenkt, um dieses entweder in die Scheibe einzukoppeln oder an den Lichtauskoppelelementen 15 von der Verglasung 1 abzustrahlen. Zur Lichtumlenkung können auch andere Elemente dienen. Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist dazu vorgesehen, dass die Lichtauskoppelelemente transparente optische Elemente mit jeweils zumindest einer optisch wirksamen Brech- oder Reflexionsfläche aufweisen.
• Gleichermaßen kann auch ein auf der dem Lichtleiter 9 gegenüberliegenden Seite der transparenten Scheibe 3 angeordnetes lichtumlenkendes Element vorgesehen sein, welches Licht, das die transparente Scheibe 3 ausgehend vom Lichtleiter 9 quert, mindestens teilweise in Richtung entlang der Seitenflächen 5, 7 umlenkt, so dass das Licht durch Totalreflexion in der Scheibe 3 geführt wird, wobei das lichtumlenkende Element zumindest eine optisch wirksame brechende oder reflektierende Fläche aufweist, um das Licht in Richtung entlang der transparenten Scheibe 3, beziehungsweise entlang der Seitenflächen 5, 7 umzulenken, so dass das Licht in der Scheibe 3 durch Totalreflexion geführt wird. Ein solches lichtumlenkendes Element 14 zeigt das Beispiel der 6. Das hier ebenfalls lichtblockend wirkende lichtumlenkende Element 14 umfasst in diesem Beispiel eine Prismenfolie 27. Die schräg zur Seitenfläche 7 verlaufenden Prismenflächen stellen hier die optisch wirksamen lichtbrechenden oder lichtreflektierenden Flächen 28 des lichtumlenkenden Elements 14 dar. Allgemein, ohne Beschränkung auf das dargestellte Beispiel ist somit in einer Ausführungsform der Erfindung eine Anordnung mit einem oder mehreren an der Scheibe 3 gegenüberliegend zum Lichtleiter 3 befindlichen Prismen zum Umlenken des vom Lichtleiter seitlich emittierten Lichts in Richtung entlang der Scheibe 3, beziehungsweise entlang der Seitenflächen 5, 7 vorgesehen. Die Anordnung kann auch in anderer Weise, als durch das Anbringen einer Prismenfolie 27 erzeugt werden, etwa durch das Einschleifen von prismenförmigen Strukturen in die Seitenfläche 7, oder durch Befestigen einzelner Prismenstäbe.
• Weiterhin können allgemein auch einige oder alle der Lichtauskoppelelemente 15 als transparente Elemente mit einer optisch wirksamen lichtbrechenden Fläche 28 ausgebildet sein. Auch diese Ausführungsform ist bei dem in 6 gezeigten Beispiel realisiert. Beispielsweise können die Lichtauskoppelelemente 15 wie dargestellt als Linsen ausgebildet sein. Ebenso möglich sind aber auch beispielsweise prismenförmige Strukturen.
• In noch einer weiteren Ausführungsform der Verglasung 1 ist vorgesehen, dass zumindest ein Abschnitt der Kante 31 der transparenten Scheibe 3 lichtreflektierend ausgebildet ist, so dass in der Scheibe 3 durch Totalreflexion geleitetes Licht, welches auf die Kante 31 trifft, zurück in die Scheibe 3 reflektiert wird. Dies ist unter anderem vorteilhaft, um Helligkeitsverluste durch an der Kante austretendem Licht zu verringern. Bei dem in 6 gezeigten Beispiel ist dabei die nächst zum Lichtleiter 9 gelegene Kante 31 mit einer lichtreflektierenden Schicht 33 versehen. Selbstverständlich kann auch die gesamte umlaufende Kante 31 lichtreflektierend ausgebildet sein. Auf der anderen Seite kann es aus gestalterischen oder funktionellen Gründen auch gewünscht sein, dass die Kante 31 zumindest abschnittsweise Licht abstrahlt. In diesem Fall kann eine Beschichtung unterbrochen oder auch weggelassen werden. Die lichtreflektierende Beschichtung 33 kann gemäß noch einer Ausführungsform sich um die Kante 31 herum erstrecken und noch einen an die Kante 31 angrenzenden Randabschnitt einer oder beider Seitenflächen 5, 7 bedecken. Eine solche lichtreflektierend ausgebildete Kante 31 ist in 6 auf der rechten Seite dargestellt.
• Gemäß noch einer Ausführungsform kann die Kante 31 durch geeignete Formgebung dazu ausgebildet sein, das in der Scheibe geführte Licht zurückzureflektieren. Diese Reflexion kann dazu auch eine Totalreflexion sein. Eine entsprechend ausgebildete Kante 31 ist in 5 gezeigt. Die Kante 31 weist hier zwei Fasen 37 auf. Licht, welches aus dem Inneren auf die Fasen trifft, wird an einer Fase zur gegenüberliegenden Fase reflektiert und von der gegenüberliegenden Fase wieder zurück in die Scheibe 3 gelenkt. Auch ein C-Schliff mit abgerundeten Kanten hat eine ähnliche reflektierende Wirkung.
• Um die optische Ankopplung des Lichtleiters 9 zu verbessern, kann gemäß noch einer Ausführungsform die Querschnittsform des Lichtleiters 9 an die transparente Scheibe 3 angepasst sein. Im Speziellen kann der Lichtleiter 9 gemäß einer Ausführungsform einen abgeflachten Mantelabschnitt aufweisen, mit welchem der Lichtleiter auf der transparenten Scheibe 3 aufliegt, beziehungsweise, welcher der transparenten Scheibe 3 zugewandt ist. 7 zeigt zu dieser Ausführungsform mit an die Scheibe 3 angepasster Querschnittform des Lichtleiters zwei Beispiele. Der in 7 auf der linken Seite dargestellte Lichtleiter 9 weist wie bei den vorangegangenen Beispielen eine runde Querschnittform des Kerns 92 auf. Auch der Mantel 91 ist rund, hat aber einen abgeflachten Mantelabschnitt 97, mit welchem der Lichtleiter 9 auf der Seitenfläche 5 aufliegt. Der Mantelabschnitt 97 stellt mit anderen Worten eine Facette auf der äußeren Mantelfläche dar. Der Lichtleiter 9 kann aber allgemein auch so weit abgeflacht sein, dass der abgeflachte Abschnitt, beziehungsweise die Facette auch den Kern 92 anschneidet. Der Kern 92 ist damit am abgeflachten Abschnitt freigelegt. Auch bei dieser Ausführungsform kann das Licht im Kern noch durch Totalreflexion geführt werden, wenn das an den Kern am abgeflachten Abschnitt angrenzende Medium, wie etwa die transparente Scheibe oder ein zur Verklebung verwendeter transparenter Klebstoff einen hinreichend niedrigen Brechungsindex aufweisen.
• Bei dem auf der rechten Seite gezeigten Beispiel weist der Lichtleiter 9 eine allgemein eckige oder polygonale Querschnittform auf. Der abgeflachte Mantelabschnitt 97, mit der der Lichtleiter 9 auf der Seitenfläche 5 der Scheibe 3 aufliegt, wird hier durch eine der Polygonflächen gebildet. Im Speziellen weist der Lichtleiter 9 hier eine quadratische Querschnittform auf, aber es sind auch andere Formen, beispielsweise drei- oder fünfeckige Querschnitte möglich. Die Auflage mit einer abgeflachten Seite, beziehungsweise mit einem abgeflachten Mantelabschnitt ermöglicht eine gute optische Kopplung des Lichtleiters an die transparente Scheibe 3.
• Zur Fixierung des Lichtleiters 9 ist bei dem links gezeigten Beispiel wieder ein vorzugsweise transparenter Klebstoff 11 verwendet worden. Das Beispiel auf der rechten Seite verwendet alternativ oder zusätzlich eine Profilaufnahme 17 zur Halterung des Lichtleiters 9. Allgemein, ohne Beschränkung auf das spezielle dargestellte Beispiel kann die Profilaufnahme 17 auch wie abgebildet die Kante 31 der transparenten Scheibe 3 umgreifen oder umklammern. Dies ist vorteilhaft unter anderem um eine einfache Fixierung und Montage des Lichtleiters zu erreichen.
• 8 zeigt weitere Beispiele besonderer Formen von Lichtleitern 9. Der links auf der Scheibe dargestellte Lichtleiter 9 ist nicht wie bei den bisherigen Beispielen ein Einzellichtleiter, sondern ein Faserbündel mit einer Vielzahl von seitlich emittierenden lichtleitenden Fasern 90. Jede der Fasern 90 weist einen Kern 92 und einen den Kern 92 umgebenden Mantel 91 auf. Die Fasern 90 können in einer Hülle 98 zusammengefasst sein. Ebenso wie ein Einzellichtleiter kann auch das Faserbündel starr oder flexibel ausgebildet sein.
• Allgemein kann der Lichtleiter 9 auch bei einer Ausbildung als Einzellichtleiter wie bei den Beispielen der 7 einen unrunden Querschnitt aufweisen. Bei den Beispielen der 7 ist der Querschnitt unrund aufgrund des abgeflachten Mantelabschnitts oder aufgrund einer polygonalen oder eckigen Querschnittform, wie im rechts in 7 gezeigten Beispiel. Das in 8 auf der rechten Seite gezeigte Beispiel umfasst ebenfalls einen Lichtleiter 9 mit einem unrunden Querschnitt. In diesem Fall hat der Lichtleiter 9 ein abgeschnittenes parabolisches oder ellipsoides Querschnittprofil. Der Begriff eines abgeschnittenen Profils bedeutet in diesem Fall, dass die Parabel oder Ellipse nach Art eines Paraboloid- oder Ellipsoidreflektors an einer bestimmten Position abgeschnitten ist, so dass sich ein abgeflachter Mantelabschnitt 97 ergibt. Bei solchen unrunden Querschnitten wird unter dem Durchmesser die Abmessung der größten Querabmessung verstanden.
• Das Querschnittprofil ist insbesondere so geformt, dass das seitlich emittierte Licht eine Vorzugsrichtung erhält, beziehungsweise in einer Richtung senkrecht zur Längsrichtung des Lichtleiters 9 teilweise oder vollständig kollimiert wird. Um Allgemein eine Beeinflussung der räumlichen Lichtverteilung, wie hier im Speziellen eine Kollimierung zu erreichen, kann auf dem Mantel 91 des Lichtleiters 9 eine reflektierende Beschichtung 99 aufgebracht sein. Eine teilweise Kollimierung ist so zu verstehen, dass kein Parallelstrahlbündel erzeugt, aber die Divergenz des augehenden Lichts reduziert wird.
• Die Kollimierung kann gemäß einer Ausführungsform so sein, dass das Licht vollständig oder im Wesentlichen durch die transparente Scheibe 3 hindurchtritt und nicht oder nur zu einem geringeren Anteil durch Totalreflexion weitergeführt wird. Auf diese Weise wird eine gerichtete Beleuchtung ausgehend vom Lichtleiter erzielt.
• Alternativ oder zusätzlich zu einer reflektierenden Beschichtung 99 kann auch die Profilaufnahme 17 lichtlenkende Eigenschaften haben. Eine einfache Möglichkeit ist, die Profilaufnahme 17 innenseitig reflektierend oder streuend, beziehungsweise diffus reflektierend auszubilden. Dies kann auch abschnittsweise, insbesondere entlang von in Längsrichtung verlaufenden streifenförmigen Abschnitten erfolgen. Eine andere Art der Lichtlenkung wird auch durch eine zumindest teil- oder abschnittweise Transparenz der Profilaufnahme 17 erreicht, indem das vom Lichtleiter abgegebene Licht durch die Profilaufnahme 17 zur Abgabe nach außen und/oder zur Einkopplung in die transparente Scheibe weitergeleitet wird. Ein Beispiel hierzu ist die Ausführungsform nach 3.
• Mit der Kollimierung wird eine bestimmte Vorzugsrichtung in der Lichtabgabe erzielt. Für bestimmte Beleuchtungszwecke kann es auch von Vorteil sein, wenn eine schräg zur Normale der transparenten Scheibe liegende Vorzugsrichtung erzielt wird. Ein technischer Effekt kann dabei insbesondere sein, einen höheren Anteil des emittierten Lichts so in die Scheibe 3 einzukoppeln, dass dieses Licht in der Scheibe durch Totalreflexion weitergeleitet wird. Gemäß einer Ausführungsform der Verglasung 1 ist demgemäß der Lichtleiter 9 so angeordnet oder mit der transparenten Scheibe 3 so optisch gekoppelt, dass die Lichtabstrahlung eine schräg zur Oberflächennormale 50 der Seitenfläche 5 weisende Vorzugsrichtung aufweist. 9 zeigt hierzu Beispiele solcher Anordnungen. Beide Beispiele stellen Varianten der Ausführungsform nach 7, linke Seite dar. Es ist ein Einzellichtleiter mit einer lichtstreuenden Seele 940 vorgesehen, der auf der transparenten Scheibe 3 mit einem abgeflachten Mantelabschnitt 97 mit einem transparenten Klebstoff 11 verklebt ist. Diese Kopplung ist vorteilhaft, aber nicht zwingend. Vielmehr kann auch jede andere hier beschriebene Kopplung und/oder Befestigung verwendet werden.
• Bei dem in 9 auf der linken Seite der transparenten Scheibe 3 angeordneten Lichtleiter 9 wird die Vorzugsrichtung durch eine exzentrisch im Kern 92 verlaufende Seele 940 aus lichtstreuendem Glas erreicht. Der beispielhaft eingezeichnete Lichtstrahl 20 würde bei einer zentrischen Anordnung der Seele 940 in Richtung zur nächstgelegenen Kante 31 emittiert, während er bei der exzentrischen Anordnung eine Reflexion an der Grenzfläche zum Mantel erfährt und damit eine Richtungskomponente in Richtung zur Mitte der transparenten Scheibe 3 hin erfährt. Bei dem auf der rechten Seite gezeigten Beispiel ist ähnlich wie bei dem Beispiel der 8 eine reflektierende Beschichtung 99 aufgebracht, hier allerdings nur auf einem Abschnitt des Mantels. Der Abschnitt ist gegenüber der Normalen der Seitenfläche 5 verkippt und wirkt so als Reflektor, welcher das auf die Beschichtung treffende Licht schräg zur transparenten Scheibe 3 reflektiert. Dieser Strahlengang ist anhand des beispielhaften Lichtstrahls 19 verdeutlicht.
• Bei den bisher dargestellten Beispielen waren die Lichtauskoppelelemente und das lichtumlenkende Element 14 als auf der transparenten Scheibe 3 aufgebrachte Strukturen realisiert. Es bestehen hierzu aber auch andere Möglichkeiten. Derartige Strukturen können auch im Material der transparenten Scheibe oder in deren Oberfläche eingefügt sein. Ein Beispiel hierzu ist ebenfalls in 9 dargestellt. Die Lichtauskoppelelemente 15 sind hier teilweise als in eine der Seitenflächen der transparenten Scheibe 3 eingefügtes Oberflächenrelief 150 ausgebildet. Eine einfache Form eines Oberflächenreliefs 150 ist eine Aufrauhung. Es können aber auch andere Strukturen, wie etwa Prismen oder Linsen oder Facetten eingefügt sein. Für das Einfügen können abtragende oder abrasive Verfahren, wie Schleifen oder Ätzen, sowie auch Prägen eingesetzt werden.
• Die Verglasung 1 kann mit besonderem Vorteil auch mit einer gebogenen Scheibe 3 einfach realisiert werden. In Weiterbildung der Erfindung ist daher vorgesehen, dass zur Herstellung der Verglasung 1 die transparente Scheibe 3 gebogen und der Lichtleiter 9 dann der Biegung der Seitenfläche 5 folgend auf dieser angeordnet wird. 10 zeigt dazu eine Verglasung 1, dessen transparente Scheibe 3 in zwei Richtungen, beziehungsweise biaxial gebogen ist. Auf der Seitenfläche 5 der Scheibe, die in diesem Beispiel konvex gebogen ist, ist der Lichtleiter 9 verlegt und fixiert und folgt dabei der Krümmung der Seitenfläche 5. Vorzugsweise werden die Krümmung der Scheibe 3 und der Verlauf des Lichtleiters 9 so gewählt, dass der Krümmungsradius der Scheibe 3 entlang des Lichtleiters 9 mindestens 500 mal größer als der Radius des Lichtleiter 9, oder im Falle eines Lichtleiters mit mehreren lichtleitenden Fasern 90 mindestens 500 mal größer als der Faserradius ist. Dies gestattet es, einen starren Lichtleiter, wie etwa einen Einzelleiter mit lichtstreuender Seele 940 ohne Nachbearbeitung, etwa durch Heißumfomung, an der gekrümmten Seitenfläche zu befestigen. Selbstverständlich ist, beispielsweise durch Biegen in erweichtem Zustand auch eine Anpassung an stärker gekrümmte Oberflächen möglich.
• Allgemein kann der Lichtleiter 9 auch entlang einer mindestens abschnittweise gekrümmten Kurve auf der Seitenfläche 5 verlaufen. Dies bedeutet insbesondere eine Kurve, die in Aufsicht auf die transparente Scheibe sichtbar ist, bei der also der Krümmungsvektor der Kurve senkrecht zur Seitenfläche steht, oder mindestens eine Komponente senkrecht zur Seitenfläche hat. Ein Krümmungsvektor 35 ist als Beispiel zur Verdeutlichung auf der Kurve, entlang der der Lichtleiter 9 auf der Seitenfläche 5 verlegt ist, eingezeichnet. Im dargestellten Beispiel folgt diese Kurve in einem Abstand von der Kante 31 der Außenkontur der Scheibe 3, wobei die Ecken dieser Kontur abgerundet sind. Eine derartige Anordnung schafft bei Beleuchtung eine Kontur-Akzentuierung der Scheibe 3.
• Bei dem dargestellten Beispiel ist noch eine weiter Ausführungsform realisiert. Bei dieser Ausführungsform umfasst die Beleuchtungseinrichtung zwei Lichtquellen, die mit jeweils einer der Stirnflächen 95, 96 gekoppelt sind. Bevorzugt sind auch hier wieder Halbleiter-Lichtemitter 23. Die Kopplung mit beiden Enden des Lichtleiters ermöglicht höhere Lichtstärken und auch bei verschiedenfarbigen Lichtemittern zusätzliche Farbtöne der Lichtabgabe.
• Mit einer Verglasung 1 gemäß dieser Offenbarung lassen sich typische Leuchtdichten von 300cd/m² bis 10000 cd/m², insbesondere 500 bis 2000 cd/m² beim Einsatz von Leuchtdioden erreichen. Je nach Kopplung des Lichtleiters 9 und Anordnung auf oder an der Scheibe, der Geometrie des Lichtleiters 9 sowie Auslegung beziehungsweise der optischen Wirkung von beispielsweise des Klebstoffes 11 und/oder der Profilaufnahme 17 und/oder der reflektierenden Beschichtung 99 und/oder der Nut 40 und/oder der Klammer 42 an die transparente Scheibe 3 wird ein Lichtstrom I_gesamt in die Scheibe eingekoppelt. Die Anteile dieses Lichtstromes, bzw. Lichts, die direkt vom Lichtleiter 9 ausgehend durch die Scheibe transmittiert werden, I_direkt, und die in der Scheibe durch Totalreflexion weitergeleitet werden I_entfernt, können unterschiedlich eingestellt werden. Es ist, wie etwa bei dem Beispiel der 8 mit dem paraboloiden Lichtleiter möglich, das gesamte Licht direkt aus dem Lichtleiter 9 nach einem Durchgang durch die Scheibe 3 auszukoppeln. Im anderen Extremfall kann das gesamte Licht in die Scheibe eingekoppelt werden. In diesem Fall kann eine diffuse oder alleine durch die Anordnung von Auskoppelelementen 15 bestimmte Beleuchtung erreicht werden. Vorzugsweise erfolgt die Kopplung so, dass sowohl ein direkter Anteil des Gesamt-Lichtstroms, als auch ein verteilt oder entfernt vom Lichtleiter ausgekoppelter Anteil des Gesamt-Lichtstroms vorliegt. Gemäß einer Ausführungsform ist dabei vorgesehen, dass der Lichtleiter so an die Seitenfläche 5 gekoppelt ist, dass das Verhältnis des direkt vom Lichtleiter 9 ausgehenden und von der Verglasung 1 ohne Totalreflexion in der Scheibe 3 abgestrahlten Lichtstroms I_direkt und des Lichtstroms I_entfernt des in der Scheibe nach Totalreflexion entfernt vom Lichtleiter 9 ausgekoppelten Lichts im Bereich von I_direkt / I_entfernt = 0,01 bis I_direkt / I_entfernt = 500, vorzugsweise im Bereich von I_direkt / I_entfernt = 0,1 bis I_direkt / I_entfernt = 200, besonders bevorzugt im Bereich von 0,3 bis 10, insbesondere von 1 bis 15. Das bedeutet, dass im Grenzfall entweder das vom Lichtleiter ausgehende Licht im Wesentlichen direkt durch die Scheibe geleitet wird und sich im Wesentlichen eine lineare der Lichtleitergeometrie folgende leuchtende Linie ergibt, beispielsweise bei I_direkt / I_entfernt = 500, und die übrige Fläche der Scheibe entsprechend weniger leuchtet oder das vom Lichtleiter abgestrahlte Licht im Wesentlichen aus den Flächen der Scheibe ausgekoppelt wird und so eine Anmutung als im Wesentlichen leuchtende Fläche bewirkt wird (bei I_direkt / I_entfernt = 0,01).
• Gemäß einer speziellen Ausführungsform wird das Licht hauptsächlich nach Totalreflexion abgegeben. Der Lichleiter kann dabei aber immer noch aufgrund der direkten Lichtabgabe sichtbar bleiben. Hierzu beträgt das Verhältnis von direktem zu entfernt nach Totalreflexion abgegebenen Licht insbesondere I_direkt / I_entfernt = 0, 1 bis I_direkt / I_entfernt = 10, vorzugsweise im Bereich von I_direkt / I_entfernt = 0,25 bis I_direkt / I_entfernt = 0,75. Gemäß einer weiteren, besonders bevorzugten Ausführungsform überwiegt das direkt abgegebene Licht, sowie Lichtanteile, die nahe beim Lichtleiter von der Scheibe 3 abgegeben werden. Damit wird eine im Wesentlichen noch linienförmige Lichtquelle geschaffen. Durch den Anteil des entfernt vom Lichtleiter, aber noch in dessen Nähe austretenden Lichts kann dabei ein Blendeffekt vermieden oder reduziert werden. Im Speziellen kann dazu vorgesehen sein, dass die Intensität des entfernt vom Lichtleiter aus der Scheibe 3 austretenden Lichts innerhalb eines Abstands A zum Lichtleiter auf das 1/e-fache (1/e = 1 / 2,71828) abklingt. Demnach ist im Abstand A senkrecht zur Längsrichtung des Lichtleiters die Helligkeit des dort austretenden Lichts um einen Faktor 1/e geringer als das direkt neben dem Lichtleiter, aber schon bereits nach einer Reflexion austretenden Lichts. Dieser Abstand kann von der Mitte des Lichtleiters aus gemessen werden und beträgt höchstens das 50-fache, vorzugsweise höchstens das 20-fache, insbesondere bevorzugte höchstens das 10-fache des Durchmessers des Lichtleiters. Dieser Abstand kann neben dem Vorhandensein und der Dichte lichtstreuender Elemente unter anderem auch durch eine Tönung der Scheibe 3 beeinflusst werden. Allgemein, ohne Beschränkung auf das vorstehend beschriebene Abklingen der Lichtintensität ist daher gemäß einer Ausführungsform eine getönte Scheibe 3 vorgesehen. Die Tönung kann in Weiterbildung mindestens 10% betragen. Dies bedeutet, dass die Tönung 10% des senkrecht durch die Scheibe 3 hindurchgehenden Lichts absorbiert.
• Auch wenn die transparente Scheibe bei dem in 10 gezeigten Beispiel gebogen ist, ist der Krümmungsradius der Scheibe wesentlich größer als der Radius des Lichtleiters. Die Strecke auf der Seitenfläche senkrecht zur Längsrichtung des Lichtleiters 9 kann daher als annähernd geradlinig angenommen werden. Die Seitenfläche kann aber auch stärker geformt sein. Beispiele hierzu zeigen die nachfolgenden Figuren in Querschnitt-Ansichten. Allgemein, ohne Beschränkung auf die dargestellten Beispiele ist in einer Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, dass eine der Seitenflächen 5, 7 eine Nut oder Einsenkung aufweist, in welche der Lichtleiter 9 eingelegt ist. Bei dem in 11 gezeigten Beispiel hat die Nut 40 einen dreieckförmigen Querschnitt. Beispielsweise kann eine solche Nut als Facettenschliff in die transparente Scheibe 3 eingefügt werden. Wie dargestellt ist die Nut 40 nicht so tief, dass der Lichtleiter 9 vollständig darin aufgenommen ist, so dass dieser von der nächstliegenden Kante 31 aus betrachtet noch aus der Nut 40 herausragt.
• Außerdem zeigt das Beispiel eine weitere Möglichkeit der Befestigung des Lichtleiters 9. In diesem Beispiel wird der Lichtleiter mit Clips oder Klammern 42 auf der Seitenfläche 5 angeklemmt. Es ist dem Fachmann ersichtlich, dass diese Ausführungsform allgemein vorgesehen sein kann und auch auf andere in den Figuren gezeigte Beispiele als alternative oder zusätzliche Befestigung verwendet werden kann. Die Nut 40 ist dabei zur Fixierung hilfreich, aber nicht notwendig.
• Bei dem Beispiel der 12 ist der Lichtleiter 9 nun vollständig in die Nut 40 eingelegt und ragt nicht mehr über diese hinaus. Die Nut 40 hat hier als Beispiel einen rechteckigen Querschnitt. Mit einer solchen Anordnung wird ein hoher Anteil der vom lichtstreuenden Element 94 ausgehenden Lichtstrahlen mit einer Richtungskomponente entlang der Seitenfläche 7 eingefangen und kann durch Totalreflexion in der Scheibe 3 weitergeleitet werden.
• Auf Details zur Befestigung des Lichtleiters 9 wurde in dieser Darstellung verzichtet. Es können beispielsweise ebenfalls geeignete Klammern oder auch wieder ein transparenter Klebstoff zur Fixierung verwendet werden.
• Bei den beiden Beispielen der 11 und 12 war nur eine Seitenfläche geformt, so dass eine Nut 40 gebildet wird. Es besteht auch die Möglichkeit die gesamte Scheibe 3 so zu verformen, dass eine Nut 40 zur Aufnahme des Lichtleiters gebildet wird. Ein solches Beispiel zeigt 13. Dieses Beispiel basiert allgemein darauf, dass die Scheibe 3 so verformt und gebogen ist, dass beide Seitenflächen eine Biegung aufweisen, wobei die Biegung bei einer der Seitenflächen 5 die Nut 40 bildet und die gegenüberliegende Seitenfläche 7 gegenüber der Nut 40 einen Bereich 77 mit konvexer Krümmung aufweist.
• Bei allen Ausführungsbeispielen, bei denen die Befestigung mit anderen Mitteln, als mit einem Klebstoff erfolgt, kann optional ein Klebstoff oder allgemein ein optisches Kopplungsmedium, wie etwa ein geeignetes Harz vorgesehen sein, um die optische Ankopplung zwischen Scheibe und Lichtleiter zu verbessern. Dieses optische Kopplungsmedium kann insbesondere auch eine lösbare Kopplung bereitstellen, um einen Austausch des Lichtleiters oder der Scheibe zu ermöglichen. Ein solches optisches Kopplungsmedium, vorzugsweise in Form eines Klebstoffes oder Harzes kann insbesondere bei den Ausführungsbeispielen der 5, 6, 7 (linke Seite), 8 (linke Seite), 11, 12 und 13 zwischen Scheibenoberfläche und Lichtleiter vorhanden sein. Damit ein optisches Kopplungsmedium seinen Zweck erfüllt, sollte dieses einen höheren Brechungsindex als Luft, vorzugsweise einen Brechungsindex von mindestens 1,3 aufweisen. Ohne Beschränkung auf die speziellen Ausführungsbeispiele ist also gemäß einer Ausführungsform vorgesehen, dass zwischen dem Lichtleiter und der Oberfläche der Scheibe 3 ein transparentes optisches Kopplungsmedium vorhanden ist, welches eine lösbare Verbindung zwischen Scheibe 3 und Lichtleiter 9 herstellt.
• Bezugszeichenliste

1

Verglasung

3

Scheibe

5, 7

Seitenflächen von 3

9

Lichtleiter

11

transparenter Klebstoff

13

lichtblockendes Element

14

lichtumlenkendes Element

15

Lichtauskoppelelement

17

Profilaufnahme

18

Rastelement

19,20

Lichtstrahl

21

Nut

22

Beleuchtungseinrichtung

23

Halbleiter-Lichtemitter

25

Fahrzeug-Innenraum

26

Dachhimmel

27

Prismenfolie

28

lichtreflektierende oder lichtbrechende Fläche

31

Kante

33

lichtreflektierende Schicht auf 31

35

Krümmungsvektor

37

Fase

40

Nut

42

Klammer

50

Oberflächennormale von 5

77

Bereich von 7 mit konvexer Krümmung

90

lichtleitende Faser

91

Mantel von 9

92

Kern von 9

93

Längsrichtung 93 des Lichtleiters 9

94

lichtstreuendes Element

95, 96

Stirnfläche von 9

97

abgeflachter Mantelabschnitt

98

Hülle für 90

99

reflektierende Beschichtung

150

Oberflächenrelief in Seitenfläche

940

Seele aus lichtstreuendem Glas

941

Pore

942

Kristallit oder Partikel

• ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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• Zitierte Patentliteratur
• DE 202018103669 U1 [0002, 0009]
• WO 2013/093301 A1 [0003]
• DE 102014100838 A1 [0004]
• WO 2014/202526 A1 [0005]
• EP 0856615 A2 [0006]
• WO 2017/153331 A1 [0007, 0009]
• WO 2017/029254 A1 [0008, 0019]
• DE 102012208810 A1 [0024, 0025]

Claims (17)

1. Leuchtfähige Verglasung (1), umfassend eine im sichtbaren Spektralbereich transparente Scheibe (3) mit zwei gegenüberliegenden Seitenflächen (5, 7), sowie zumindest einen langgestreckten Lichtleiter (9), wobei der Lichtleiter (9) einen von einem Mantel (91) umgebenen Kern (92) umfasst, welcher einen höheren Brechungsindex als der Mantel (91) aufweist, so dass im Kern (92) Licht entlang der Längsrichtung (93) des Lichtleiters (9) geleitet werden kann, wobei der Lichtleiter (9) zumindest ein lichtstreuendes Element (94) aufweist, so dass dieser eingerichtet ist, im Kern (92) geführtes Licht verteilt entlang seiner Längserstreckung herauszustreuen und damit bei Einkopplung von Licht in eine seiner Stirnflächen (95, 96) als seitenemittierender Lichtleiter eine linienförmige Lichtquelle bildet, wobei der Lichtleiter (9) entlang der Seitenflächen (5, 7) geführt ist und auf einer Seitenfläche (5) angeordnet ist, derart, dass der lichtstreuende Bereich (94) einen Abstand zur Seitenfläche (5) aufweist und im Kern (92) geführtes und am lichtstreuenden Element (94) gestreutes und seitlich aus dem Lichtleiter (9) austretendes Licht durch die Seitenfläche (5) hindurch in die transparente Scheibe (3) eintritt und die Scheibe (3) zur gegenüberliegenden Seitenfläche (7) durchqueren kann.
2. Verglasung (1) gemäß dem vorstehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Lichtleiter (9) zumindest eines der folgenden Merkmale aufweist: - das lichtstreuende Element (94) umfasst mindestens eine im Kern (92) in Längsrichtung des Lichtleiters (3) verlaufende Seele (940), vorzugsweise aus lichtstreuendem Glas- - der Lichtleiter (9) enthält Poren (941) als lichtstreuende Elemente (94), - der Lichtleiter (9) enthält Kristallite oder Partikel (942) als lichtstreuende Elemente (94), - der Lichtleiter enthält phasenentmischte Bereiche als lichtstreuende Elemente (94).
3. Verglasung (1) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, mit zumindest einem der folgenden Merkmale: - der Lichtleiter (9) ist mit einem transparenten Klebstoff (11) mit der Seitenfläche (5) der transparenten Scheibe (3) verklebt, so dass seitlich aus dem Lichtleiter (9) emittiertes Licht durch den Klebstoff (11) hindurch zur Seitenfläche (5) geleitet wird, - zwischen dem Lichtleiter (9) und der Oberfläche der Scheibe (3) ist ein transparentes optisches Kopplungsmedium vorhanden, welches eine lösbare Verbindung zwischen Scheibe (3) und Lichtleiter (9) herstellt, - der Lichtleiter (9) hat einen unrunden Querschnitt, insbesondere ein polygonales, abgeschnittenes ellipsoides oder abgeschnittenes paraboloides Querschnittprofil, - der Lichtleiter (9) weist einen abgeflachten Mantelabschnitt (97) auf, mit welchem der Lichtleiter auf der transparenten Scheibe (3) aufliegt, - der Lichtleiter (9) hat einen Durchmesser im Bereich von 200 µm bis 3 mm - das Verhältnis von Durchmesser des Lichtleiters (9) zu Dicke der transparenten Scheibe (3) liegt im Bereich von 0,01 bis 5, vorzugsweise im Bereich von 0,02 bis 2,5, - die Dicke der transparenten Scheibe (3) beträgt 1 mm bis 20 mm, vorzugsweise 2,5 mm bis 8 mm, - der Abstand des lichtstreuendes Bereichs zur Seitenfläche (5) liegt im Bereich von 100 Mikrometern bis 3 Millimetern, -auf dem Mantel (91) des Lichtleiters (9) ist eine reflektierende Beschichtung (99) zur Beeinflussung der räumlichen Lichtverteilung aufgebracht. - der Lichtleiter (9) verläuft entlang einer mindestens abschnittweise gekrümmten Kurve auf der Seitenfläche (5), - der Lichtleiter ist so an die Seitenfläche (5) gekoppelt, dass das Verhältnis des direkt vom Lichtleiter (9) ausgehenden und von der Verglasung (1) ohne Totalreflexion in der Scheibe (3) abgestrahlten Lichtstroms I_direkt und des Lichtstroms I_entfernt des in der Scheibe nach Totalreflexion entfernt vom Lichtleiter (9) ausgekoppelten Lichts im Bereich von I_direkt / I_entfernt = 0,01 bis I_direkt / I_entfernt = 500, vorzugsweise im Bereich von I_direkt / I_entfernt = 0,3 bis I_direkt / I_entfernt = 10 liegt, - die Intensität des entfernt vom Lichtleiter aus der Scheibe 3 austretenden Lichts klingt innerhalb eines Abstands auf das 1/e-fache ab, wobei der Abstand höchstens das 50-fache des Durchmessers des Lichtleiters (9) beträgt.
4. Verglasung (1) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Lichtleiter (3) optisch so an die Seitenfläche (5) gekoppelt ist, dass ein Teil des seitlich vom Lichtleiter (9) emittierten Lichts so in die transparente Scheibe (3) eintritt, dass es unter Totalreflexion in der Scheibe (3) geleitet wird.
5. Verglasung gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die transparente Scheibe (3) Lichtauskoppelelemente (15) aufweist, welche auf in der Scheibe (3) durch Totalreflexion geleitetes Licht zumindest teilweise eine Richtungsänderung, vorzugsweise durch Streuung bewirken, so dass das Licht aus der Scheibe (3) heraustritt, oder welche zur Lichtabgabe vom in der Scheibe (3) geleiteten Licht zu Fluoreszenz oder Phosphoreszenz angeregt werden.
6. Verglasung (1) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen mit dem Lichtleiter (9) gekoppelten Halbleiter-Lichtemitter (23).
7. Verglasung (1) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die transparente Scheibe (3) gebogen ist und der Lichtleiter (9) der Biegung der Seitenfläche (5) folgend auf dieser angeordnet ist
8. Verglasung (1) gemäß dem vorstehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Krümmungsradius der Scheibe (3) entlang des Lichtleiters (9) mindestens 500 mal größer als der Radius des Lichtleiter (9) ist.
9. Verglasung gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Lichtleiter (9) in einem Abstand zur Kante (31) der transparenten Scheibe (3) auf der Seitenfläche (5) angeordnet ist.
10. Verglasung gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Lichtleiter (9) ein Einzellichtleiter oder ein Faserbündel mit einer Vielzahl von seitlich emittierenden lichtleitenden Fasern ist.
11. Verglasung (1) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf der dem Lichtleiter (9) gegenüberliegenden Seite der transparenten Scheibe (3) ein lichtblockendes Element (13) angeordnet ist, welches den Austritt von Licht, das die transparente Scheibe (3) ausgehend vom Lichtleiter (9) quert, aus der gegenüberliegenden Seitenfläche (7) mindestens teilweise verhindert.
12. Verglasung (1) gemäß dem vorstehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das lichtblockende Element (13) als lichtumlenkendes Element ausgebildet ist, welches auftreffendes Licht zumindest teilweise in anderer Richtung wieder in die transparente Scheibe zurücklenkt.
13. Verglasung (1) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Lichtleiter so angeordnet oder mit der transparenten Scheibe (3) so optisch gekoppelt ist, dass die Lichtabstrahlung eine schräg zur Oberflächennormale (50) der Seitenfläche (5) weisende Vorzugsrichtung aufweist.
14. Verglasung (1) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine mit der transparenten Scheibe (3) verbundene Profilaufnahme (17) in welcher der Lichtleiter (9) in Kontakt mit oder in einem Abstand zu der Seitenfläche (5) gehaltert wird.
15. Verglasung (1) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Abschnitt der Kante (31) der transparenten Scheibe (3) lichtreflektierend ausgebildet ist, so dass in der Scheibe (3) durch Totalreflexion geleitetes Licht, welches auf die Kante (31) trifft, zurück in die Scheibe (3) reflektiert wird.
16. Verglasung gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine der Seitenflächen (5, 7) eine Nut (40) aufweist, in welche der Lichtleiter (9) eingelegt ist.
17. Verglasung (1) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, ausgebildet als Außenverglasung, als Fahrzeugverglasung, insbesondere als Dachverglasung eines Fahrzeugs, oder als Gebäudeverglasung.

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