導光裝置、具有這樣的導光裝置的照明裝置和用於具有這類照明裝置的車輛的內飾件的製作方法

2023-06-03 15:36:41 1

專利名稱：導光裝置、具有這樣的導光裝置的照明裝置和用於具有這類照明裝置的車輛的內飾件的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種用於照明的導光裝置，尤其用於車輛、尤其是機動車的環境照明以及特別是這樣的車輛的內部空間中的照明。此外，本發明涉及一種照明裝置，尤其用於具有這樣的導光裝置的車輛的內飾件，並且涉及一種用於具有這類照明裝置的車輛的內飾件。
背景技術：
在現有技術中普遍公知地在車輛內部空間中設有環境照明裝置，以便提供車輛中更多的舒適性和方便性，用於突出強調，但也用於辨向。在此，可能需要沿著其周邊來照明其物體。在此，純粹示例性地提及茶杯託架、通風縫槽、車門把手槽杆(TUrgrifTmuldenhebel)或者選檔杆或換檔杆。為此，背光照明或照明環形的區域，其中，應實現儘可能高的視角無關性。迄今，這通過使用多個照明裝置、例如LED來實現，它們的光導入由漫射材料製成的環中，所述環隨後應當均勻地分布所述光。然而，為此需要如此構造LED裝置，使得可以實現儘可能均勻的輻射，為此需要很大的結構空間。但所述結構空間不總是可供使用，使得所述方案僅可有條件地使用。此外，總是期望減少所安裝的部件的數量並且由此降低製造成本。

發明內容
因此，本發明的任務在於，提供一種用於環形照明的導光裝置，所述導光裝置在構件數量較少並且所需結構空間較小的情況下確保了儘可能高的視角無關性。所述任務通過具有權利要求1的特徵的導光裝置解決。在從屬權利要求中得到本發明的有利擴展構型，如具有這樣的導光裝置的照明裝置和具有這類照明裝置的內飾件。本發明所基於的構思是提供一種導光裝置，所述導光裝置本身被構造為環形並且被如此設計，使得光在相反的方向上導入環中並且在所述環中傳播，使得通過具有相反角度的散射面可以使來自不同方向的光如此(例如從導光裝置的在徑向上位於外部的面中) 耦出，從而實現了圓周上儘可能均勻的亮度並且由此實現了高的視角無關性。散射面也應理解為圓柱區段、稜鏡面、粗糙的面、結構化的面或者其他適於光的偏轉或轉向的面。與此相應地，本發明建議了一種用於車輛的尤其是內部空間中的照明的導光裝置，所述導光裝置包括導光區段和用於耦入光的耦合區段。耦合區段在此包括第一偏轉裝置和第二偏轉裝置，所述第一偏轉裝置用於將耦入光在第一方向上導入到導光區段中，所述第二偏轉裝置用於將耦入光在與第一方向基本上相反的第二方向上導入到導光區段中， 其中，導光區段環形地從第一偏轉裝置延伸到第二偏轉裝置。在此情況下，「環形」不強制地表示圓環形，而是包括例如其他環形幾何形狀，如橢圓的、腎形的或不規則彎曲但閉合的輪廓。
兩個偏轉裝置在光發射方向方面優選用於如此偏轉來自一個、但也可多個光源的光，使得光分別在相反的方向上饋入導光區段中。此外在導光區段的例如在徑向上位於內部的面上設有一些散射面，耦入光、即通過偏轉裝置耦入的光通過這些散射面從導光區段的在徑向上位於外部的面耦出。對此需提到的是，在徑向上位於內部的面以及在軸向方向上位於上部和下部的面可以是反射面，從而光僅僅能夠通過導光區段的在徑向上位於外部的面耦出。在本發明的一個擴展構型中提出，在徑向上位於外部的面以及在軸向上位於上部和下部的面可以是反射面，從而光僅僅能夠通過導光區段的在徑向上位於內部的面耦出。另一方面也可考慮，散射面在環形的導光區段的中軸線的方向上設置在下面或上面中，並且光從所述上面或下面耦出。然而，其他的反射面不是強制必需的。出於成本原因也可以放棄附加的反射面，使得在導光區段的其他面上也可以出現一定的散射光，只要這些面被覆蓋。通過簡單的方式，偏轉裝置分別由一些反射面形成，這些反射面相對於導光區段的中軸線和/或光發射方向傾斜。在一個特別的實施方式中，偏轉裝置設置為與導光區段的中軸線和/或光發射方向成相等但相反的角度。優選地，在本發明中使用點狀光源，例如一個或多個LED。有利的是，用於耦入光的耦合區段具有耦合面，所述耦合面包括一些為了散射來自點狀光源的光而相對於光發射方向傾斜地設置的反射面。耦合區段優選在光發射方向上延伸，其中，耦合區段的延伸定義為耦合面與偏轉裝置之間的延伸。在此優選的是，耦合區段或者在由環形的導光區段構成的平面中優選在徑向上位於內部地延伸或者特別優選地基本上平行於導光區段的中軸線並且由此基本上垂直於所提到的平面延伸。尤其是在後一構型中可以實現非常節省結構空間的結構。導光區段的在徑向上位於內部/外部的面上的散射面優選如此間隔開和傾斜，使得沿著導光區段在徑向上位於外部/內部的面上的亮度沿著整個圓周最多變化25%、優選最多變化15%，以便實現儘可能均勻的照亮。這可以有利地通過以下方式實現散射面由兩個組組成，其中，第一組的散射面朝向由第一偏轉裝置偏轉的光而第二組的散射面朝向由第二偏轉裝置偏轉的光。在此，一個組內的散射面可以不同地傾斜和間隔開，以便實現以上的亮度分布。這可以根據環形的導光區段的構造通過相應的模擬程序來實現。為此可以使用的模擬程序例如由製造商hfotec軟硬體有限公司anfotec Soft-und Hardware GmbH)以名稱Simulux NT經營。在此，可以藉助於公司Opteema工程有限公司(Opteema Engineering GmbH)的名稱為「Technoteam LMK"的測量設備來實現亮度測量，所述測量裝置是按照DIN 5032相應於品質等級A和B的亮度測量設備。導光裝置的材料優選是透明的或者明淨的PMMA或PC，從而可以注塑成型在其內面上具有散射面的導光裝置，其中，散射面優選已經在注射成型模具中形成。根據本發明的一個特別的實施方式，導光裝置用在尤其是用於車輛的內飾件的照明裝置中，所述照明裝置還包括一個光源、尤其是一個點狀光源。優選地，照明裝置還包括用於固定地容納導光裝置和光源的載體，從而形成一個結構組件或結構單元，所述結構組件或結構單元隨後可以簡單並且毫無問題地安裝在內飾件中。優選地，載體在此也被構造為注塑成型件。為了容納光源和導光裝置，所述載體可以具有多個例如鎖止鉤形式的鎖止裝置，使得導光裝置和光源可以在無需工具的情況下鎖止在載體上，所述光源優選可以是固定在電路板上的LED。也就是說，具有光源、例如LED的電路板和導光裝置被簡單地夾持在所述載體上，由此形成所提到的結構單元或者裝配單元。為了進一步有助於更高的視角無關性和均勻的光分布，以漫射材料覆蓋導光裝置的外面是特別有利的，所述漫射材料在必要時可以包含結構化的表面和/或添加物，以便能夠實現儘可能均勻的、與視角無關的光分布。根據一個特別優選的實施方式，所述載體由所述漫射材料構成並且覆蓋導光區段的在徑向上位於外部的面。為此，所述載體例如可由以煙色玻璃(具有添加物的PC)構成。當然也可考慮其他的材料或構件，例如散射盤。由此，所述載體獲得作為漫射單元和光源與導光裝置的載體的雙重功能。特別優選地，光源是LED。在此，優選可以使用Osram有限公司(Osram GmbH)的 Top-LED，尤其是僅僅使用一個唯一的LED，其點狀的光優選通過耦合面的反射面至少由兩個偏轉裝置如此偏轉，使得光在相反的方向上饋入傳導光的環形區段中。通過使用一個唯一的LED減少了構件數量並且由此降低了製造成本。特別優選地，所述照明裝置用在車輛、尤其是機動車的內飾件中，在此尤其用在換檔杆或選檔杆中。但另一方面，也可考慮文件架、茶杯託架、排氣口和/或用於內門把手的槽等的照明。可以單獨地或者與以上特徵中的一個或多個相結合地實現的其他優點和特徵可以由本發明的優選實施方式的以下說明清楚得出，在參考附圖的情況下進行所述說明。


在附圖中示出圖1 根據本發明的一個實施方式的導光裝置的立體圖；圖2 根據本發明的一個實施方式的照明裝置的保持裝置的立體圖，所述保持裝置用於固定地容納圖1中的導光裝置；圖3 圖1中的導光裝置、圖2中的保持裝置和承載光源的電路板的分解圖；圖4 具有包括圖2中承載導光裝置的載體的照明裝置的換檔杆或選檔杆的立體圖；圖5 :圖4中的換檔杆或選檔杆的橫截面圖。
具體實施例方式在不同的示圖中，相同的元件由相同的附圖標記表示。圖1在立體示圖中示出了根據本發明的導光裝置。所述導光裝置優選由明淨的 PMMA或者PC製成、優選注塑成型，但也可以由其他材料構成。在示圖中，導光裝置由耦合區段10和導光區段20組成。所述耦合區段10包括光耦入面11 (耦合面)。所述光耦入面 11用於將由作為點狀光源的優選示例的LED 40(圖5)發出的光耦入到導光裝置中。為了將耦合區段10中的點狀光有針對性地轉向到導光裝置支路(分叉)中，優選地，在光耦入面11中設有一個或多個反射面12。在圖1中示出的實施方式中，設有兩個這種反射面12。 這些反射面12在此由光耦入面11中的一個缺口(Kerbe)構成並且具有彼此相反的角度。此外，耦合區段10包括第一偏轉裝置13和第二偏轉裝置14，它們分別被設計成反射面。在此，反射面13和14與反射面12類似地由耦合區段10中的一個缺口形成。此外，分別彼此對置的反射面12和13以及12和14具有彼此相反的角度，其中， 在圖1中左側示出的反射面12可以被設計為與反射面13基本上平行並且在圖1中右側示出的反射面12可以被設計為與反射面14基本上平行。在兩個平面中如此實現傾斜，使得光一方面被偏轉到導光區段的環繞方向上而另一方面被偏轉到(從)光耦出的面與(到) 具有散射面的面之間的方向上。導光區段20連接到耦合區段10或者偏轉裝置13和14上。在此，導光區段20在使用橢圓形形狀的情況下被設計成環形並且從第一偏轉裝置13延伸到第二偏轉裝置14或者相反。但也可考慮，與橢圓不同地設計環形的導光區段20的走向，例如圓形、腎形或者具有閉合環形的其他彎曲。可以被設計為稜錐臺形的耦合區段10具有一些相應的側面15，這些側面可以被設計為反射面13或14，以避免在這些面15上射出散射光。但出於成本原因也可以放棄所述構型。如所提到的那樣，導光區段20環形地繞一個中心軸線M延伸，其中，在不對稱的形狀中，中心軸線M定義為與通過環形預給定的平面垂直地延伸的軸線。導光區段20在此具有在徑向上位於外部的面21以及在徑向上位於內部的面22。在徑向上位於外部的面21和在徑向上位於內部的面22通過一個上面23和一個下面M連接。面23和M同樣可以被設計為反射面，以便防止光從這些面射出。在徑向上位於內部的面22上構造有一些散射面25，這些散射面如此偏轉射到它們上面的光，使得所述光從在徑向上位於外部的面21射出。在此在一個特別優選的實施方式中，如其在圖1中示出的那樣，散射面25由兩組散射面組成。第一組散射面沈在此朝向通過第一偏轉裝置13導入的光，而第二組散射面27朝向通過第二偏轉裝置14導入的光。 在此，這些散射面優選彼此鄰接並且在在徑向上位於內部的面22上形成三角形凸起的肋， 其中一個邊形成散射面沈而另一個邊形成散射面27。為了在在徑向上位於外部的面21上實現儘可能與視角無關的照明，沿著導光區段20的圓周的不同部位上的散射面沈和27的長度不同，也就是說，三角形的邊被設計為長度不同、角度不同和/或彼此間隔不同。散射面26和27的最佳構型由此例如通過製造商hfotec軟體硬體有限公司的模擬程序(Simulux NT)求得。通過所述構型能夠實現導光區段20的圓周上最多變化25%、優選最多變化15% 的亮度，從而可實現儘可能與視角無關的照明。在此，通過按照DIN 5032相應於品質等級 A和B的亮度測量設備實施所述亮度。例如Opteema有限公司的用於圖像分辨的亮度測量的試驗室測量系統——Technoteam LMK和所屬的分析軟體。圖1中的導光裝置優選是注塑成型件，其中，反射面12、13和14以及散射面沈和 27的形狀可以已經通過注塑成型模具預給定，從而實現了成本有利的構件。此外，與使用一個還是多個LED 40無關地——優選僅僅使用一個唯一的LED——通過耦合區段10將所發射的光通過偏轉裝置13和14在相反的方向上饋入導光區段20中， 以便沿著圓周或者通過散射面26或者通過散射面27如此偏轉，使得光在在徑向上位於外部的面21上耦出。在此，通過偏轉裝置13導入導光區段20中的光順時針地延伸，相反通過偏轉裝置14導入的光逆時針地傳播。在圖1中示出的導光裝置優選用在照明裝置中。所述照明裝置優選包括保持裝置 30，如其在圖2中示出的那樣。保持裝置30優選具有固定裝置31，用於固定地容納如在圖1中示出的光環。在所示實施方式中，固定裝置31被設計為具有鎖止鉤31的鎖止裝置。但當然也可考慮其他固定裝置。此外，圖2中的保持裝置30包括用於光源——優選LED 40——的燈座(Fassimg) 的固定容納部，在此為電路板41。所述容納部32同樣由固定裝置以及用於電路板的支座 (Auflage)IM 組成。在所示實施方式中，所述固定裝置同樣以鎖止裝置的形式實現，其中相對置地設置有一些懸掛凸起33和鎖止鉤32。支座34設計在懸掛凸起33與鎖止鉤32之間。為了裝配電路板，將電路板的一側移動到懸掛凸起33的下方並且隨後向下擺動，使得它的相對置的一側到達鎖止鉤32的下方並且由其固定地容納。此外，保持裝置30具有空隙35，穿過所述空隙耦合區段10可以至少部分地並且至少以其光耦入面11伸到電路板41的下方，其中，電路板41上的LED 40在裝配狀態中與光耦入面11和尤其是反射面12相對置地裝配在電路板上。通過保持裝置30的所述構型，通過最簡單的方式方法確保了光源相對於耦合區段10或者其具有反射面12的光耦入面11的精確定位，而無需困難的調整和/或所需的固定。如在圖1中示出的那樣，具有LED 40的電路板與導光裝置的簡單夾持足以提供如在圖3中以分解圖示出的結構單元。此外，保持裝置30優選被設計為具有雙重功能並且由煙色玻璃(具有添加物的 PC)或者相當的漫射材料構成並且在與導光裝置的安裝狀態中優選完全地包圍在徑向上位於外部的面21。因此，保持裝置30可以用作漫射單元並且有助於保持裝置30的在徑向上位於外部的面36上的均勻的且與視角無關的發光。此外，保持裝置30同樣優選由能夠實現注塑成型製造的材料構成，由此可以實現可簡單製造的、成本有利的構件。LED優選為Osram有限公司的"Top-LED。但也可考慮其他適合的LED。此外也可考慮在保持裝置30中僅僅設置用於容納光源的固定裝置或者用於固定導光裝置的固定裝置。但優選地設置兩個固定裝置。替代將保持裝置30設計為漫射單元，也可以設置單獨的漫射單元，所述漫射單元優選同樣通過固定裝置固定地保持在保持裝置30上。在圖3中以分解圖示出的、包括圖2中的保持裝置30和圖1中的導光裝置以及具有唯一的LED 40或41的電路板的照明裝置在本發明的一個實施方式中可以用在換檔杆或選檔杆中，如其在圖4和5中示出的那樣。但也可考慮其他的應用領域，如之前提到的那樣。換檔杆或選檔杆50包括用於使換檔杆或選檔杆與機動車中的換檔滑杆或選檔滑杆連接的連接塊51。連接塊51優選被設計為空心圓柱形(參見圖幻並且為了裝配而插接和固定到換檔滑杆或選檔滑杆(未示出)上。此外，在下部區段中設有例如鍍鉻或另外構造的裝飾環52，抓握區段53位於所述裝飾環的上方。抓握區段53在此可以由所謂的鉻條(Chromspange)^和例如與皮革相關的區段55組成。本發明的照明裝置在此設置在裝飾環52與抓握區段53之間，其中，連接塊1穿過導光裝置的環形的導光區段20以及保持裝置的設置在中間的開口 37。此外，保持裝置的在徑向上位於外部的面36被設計為環形圍繞的凸起的形式(參見圖2和幻並且設置在裝飾環52與抓握區段53之間，使得僅僅在徑向上位於外部的面36在部件52與53之間可見。保持裝置30在此固定在換檔杆或選檔杆上並且獨立地保持作為結構單元的具有耦合區段10和導光區段20的導光裝置以及具有LED 40的電路板41。如果通過控制裝置激勵LED 40，則由LED 40發出的光通過反射面12耦入光耦入面11中並且在耦合區段10中傳播至偏轉裝置13和14。從那裡，光順時針和逆時針地耦入導光區段20中並且在那裡根據方向(順時針或逆時針地)射到散射面沈或27上，所述導光區段環形地從第一偏轉裝置13延伸到第二偏轉裝置14，所述散射面相應地不同地構造在圓周上(見上)。由此，光在在徑向上位於外部的面21上耦出並且穿過包圍在徑向上位於外部的面21的、由漫射材料構成的保持裝置30，以便在保持裝置30的在徑向上位於外部的面36上射出。通過選擇和設計沿著具有不同構型的圓周的散射面沈、27以及使用保持裝置30 形式的附加漫射材料，實現了非常均勻並且與視角無關的照亮或照明。在此，實現了沿著徑向面36的圓周的非常均勻的亮度，其中出現最多25%、但優選最多15%的偏差，藉助用於圖像分辨的亮度測量的試驗室測量系統、例如Technoteam LMK (按照DIN 5032相應於品質等級A和B)和所屬的測量與分析軟體測量。通過本發明的照明裝置，可實現用於夜間在車輛中更好辨向的例如換檔杆或選檔杆的照明以及均勻的並且在最大程度上與視角無關的照明。此外，結構是成本有利的並且節省結構空間的，因為優選使用僅僅一個光源(LED)並且由於非常緊湊的構型以及附加地由於實現由保持裝置30、導光裝置和具有LED 40的電路板41構成的結構單元或裝配單元。此外，保持裝置30的在徑向上位於外部的面36也可以是結構化的或者所述煙色玻璃可以包含一些添加物，以便實現特定的效果。與以上描述相反，也可考慮光不在在徑向上位於外部的面上而是在以上提到的上面或下面23或者M上耦出。在此情況下，散射面相應地設置在相對置的下面或上面上，而不是在徑向上位於內部的面上。此外，偏轉面13或14可以僅僅在一個平面內成角度，所述平面同時實現導光區段的環繞方向上的導入和光在上面和下面之間的方向上的導入。這是有意義的，尤其是當例如照明茶杯託架時，光從通風縫槽或手摳槽的射出方向應垂直於環的平面。
權利要求
1.導光裝置，用於車輛的照明、尤其是車輛的內部空間中的照明，所述導光裝置包括導光區段00)；和用於耦入光的耦合區段(10)，所述耦合區段具有第一偏轉裝置(1 和第二偏轉裝置 (14)，所述第一偏轉裝置用於將耦入光在第一方向上導入到所述導光區段中，所述第二偏轉裝置用於將耦入光在與所述第一方向相反的第二方向上導入到所述導光區段00)中， 其中，所述導光區段OO)環形地從所述第一偏轉裝置(1 延伸到所述第二偏轉裝置(14) 並且為了從其一個面耦出所述耦入光而在其與該面相對置的面上具有散射面05)。
2.根據權利要求1所述的導光裝置，其特徵在於，為了從在徑向上位於外部的面耦出所述耦入光，在徑向上位於內部的面0 上設有散射面05)。
3.根據權利要求1或2所述的導光裝置，其特徵在於，所述偏轉裝置(13，14)由反射面形成，所述反射面相對於所述導光區段OO)的中軸線(M)和/或相對於光發射方向傾斜。
4.根據以上權利要求中任一項所述的導光裝置，其特徵在於，用於耦入所述光的耦合區段(10)具有耦合面(11)，所述耦合面包括相對於所述光發射方向傾斜的反射面(12)。
5.根據以上權利要求中任一項所述的導光裝置，其特徵在於，所述耦合區段(10)在光發射方向上延伸。
6.根據權利要求5所述的導光裝置，其特徵在於，所述耦合區段(10)基本上平行於所述導光區段OO)的中軸線(M)延伸。
7.根據以上權利要求中任一項所述的導光裝置，其特徵在於，所述散射面0 如此沿著所述導光區段間隔開和傾斜，使得所述光被耦出的面上的亮度沿著所述導光區段 (20)最多變化25%，優選最多變化15%。
8.根據以上權利要求中任一項所述的導光裝置，其特徵在於，所述散射面0 由兩個組組成，其中，第一組的散射面06)朝向由所述第一偏轉裝置(1 偏轉的光而第二組的散射面(XT)朝向由所述第二偏轉裝置(14)偏轉的光。
9.照明裝置，尤其是用於車輛的內飾件，所述照明裝置包括根據以上權利要求中任一項所述的導光裝置並且包括光源GO)。
10.根據權利要求9所述的照明裝置，其特徵在於，所述照明裝置還包括用於固定地容納所述導光裝置和所述光源GO)的載體(30)。
11.根據權利要求10所述的照明裝置，其特徵在於，所述載體(30)由漫射材料構造成並且覆蓋所述導光區段OO)的在徑向上位於外部的面01)。
12.根據權利要求9或10所述的照明裝置，其特徵在於，所述照明裝置還包括漫射單元，所述漫射單元覆蓋所述導光區段OO)的面(21)，所述光在所述面上被耦出。
13.根據權利要求9至12中任一項所述的照明裝置，其特徵在於，所述光源是 LED (40)、優選為一個唯一的LED。
14.用於車輛的內飾件，其具有根據權利要求9至13中任一項所述的照明裝置。
全文摘要
本發明涉及一種導光裝置，用於車輛的照明、尤其是車輛的內部空間中的照明，所述導光裝置包括導光區段(20)；和用於耦入光的耦合區段(10)，所述耦合區段具有第一偏轉裝置(13)和第二偏轉裝置(14)，所述第一偏轉裝置用於將耦入光在第一方向上導入到所述導光區段中，所述第二偏轉裝置用於將耦入光在與所述第一方向相反的第二方向上導入到所述導光區段(20)中，其中，所述導光區段(20)環形地從所述第一偏轉裝置(13)延伸到所述第二偏轉裝置(14)並且為了從其一個面耦出所述耦入光而在其與該面相對置的面上具有散射面(25)。
文檔編號G02B6/00GK102576116SQ201080041309
公開日2012年7月11日 申請日期2010年7月19日 優先權日2009年7月17日
發明者E·J·比施勒, J·維維翁, T·沃爾夫 申請人:Psa標緻·雪鐵龍汽車公司