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Die Erfindung betrifft eine Leuchtvorrichtung nach den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 und ein Fahrzeug.
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Aus dem Stand der Technik ist, wie in der
US 10,400,978 B2 beschrieben, eine photolumineszente Beleuchtungsvorrichtung für Fahrzeuge bekannt. Ein Fahrzeugrücklicht umfasst eine zumindest teilweise lichtdurchlässige Schicht und mindestens eine lichterzeugende Schicht, die so konfiguriert ist, dass sie einen Teil der lichtdurchlässigen Schicht im Wesentlichen bedeckt. Die lichterzeugende Schicht umfasst eine Vielzahl von Elektroden und eine Vielzahl von LEDs in einer Halbleitertinte, die zwischen den Elektroden angeordnet ist. Die lichterzeugende Schicht ist in der Lage, eine Anregungsemission zu emittieren. Das Rücklicht umfasst ferner mindestens eine photolumineszente Schicht in der Nähe mindestens einer der Elektroden, die so konfiguriert ist, dass sie die Anregungsemission in eine Ausgangsemission umwandelt.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine gegenüber dem Stand der Technik verbesserte Leuchtvorrichtung und ein gegenüber dem Stand der Technik verbessertes Fahrzeug anzugeben.
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Leuchtvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und ein Fahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 9.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Eine erfindungsgemäße Leuchtvorrichtung weist mehrere Flächenlichtleiter auf, wobei jeder Flächenlichtleiter mit mindestens einer eigenen Einspeiselichtquelle gekoppelt ist. Diese Kopplung ist derart ausgebildet, dass von der Einspeiselichtquelle abgestrahltes Licht in den Flächenlichtleiter eingekoppelt wird. Der jeweilige Flächenlichtleiter kann auch mit mehreren Einspeiselichtquellen gekoppelt sein.
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Die Flächenlichtleiter sind mit einer gemeinsamen Maske abgedeckt, die zumindest abschnittsweise transluzent ist. Die Maske wird auch als Blende oder Abdeckung bezeichnet. Sie bildet insbesondere eine Außenseite der Leuchtvorrichtung, die einer äußeren Umgebung zugewandt ist, in die Licht der Leuchtvorrichtung abgestrahlt wird, wenn die jeweilige Einspeiselichtquelle aktiv ist.
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Die Flächenlichtleiter weisen jeweils mindestens einen Abschnitt mit einer Lichtauskoppelstruktur auf. Die Lichtauskoppelstrukturen sind insbesondere in einer Ebene nebeneinander angeordnet, insbesondere in Längsrichtung und/oder Querrichtung dieser Ebene nebeneinander. Die Ebene kann eine gerade oder gekrümmte Ebene sein. Insbesondere diese Lichtauskoppelstrukturen der Flächenlichtleiter sind mit der gemeinsamen Maske abgedeckt. Es ist insbesondere vorgesehen, dass der jeweilige Flächenlichtleiter die Lichtauskoppelstruktur nur in Richtung der Maske aufweist, d. h. insbesondere nur an einer der Maske zugewandten Vorderseite, insbesondere nicht an einer von der Maske abgewandten Rückseite.
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Ist die jeweilige Einspeiselichtquelle aktiv, wird somit der Abschnitt der Maske, welcher die mindestens eine Lichtauskoppelstruktur des Flächenlichtleiters mit dieser aktiven Einspeiselichtquelle bedeckt, entsprechend seiner Transluzenz vom Licht durchleuchtet, das von der aktiven Einspeiselichtquelle abgestrahlt wird, in den Flächenlichtleiter eingekoppelt wird und über dessen mindestens eine Lichtauskoppelstruktur abgestrahlt wird.
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Es ist insbesondere vorgesehen, dass in die Maske mindestens eine grafische Struktur oder mehrere grafische Strukturen eingebracht ist/sind. Beispielsweise ist die mindestens eine in die Maske eingebrachte grafische Struktur oder sind die in die Maske eingebrachten grafischen Strukturen jeweils opak oder weisen jeweils einen anderen Transluzenzgrad auf als die jeweilige grafische Struktur umgebende Abschnitte der Maske.
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Es ist insbesondere vorgesehen, dass die Einspeiselichtquelle mindestens eines der Flächenlichtleiter Licht mit einer anderen Lichtfarbe abstrahlt als die Einspeiselichtquelle mindestens eines anderen der Flächenlichtleiter. Es kann somit vorgesehen sein, dass einer oder mehrere Flächenlichtleiter Licht mit einer anderen Lichtfarbe abstrahlt/abstrahlen als einer oder mehrere der anderen Flächenlichtleiter. Die Maske und insbesondere auch die grafische Struktur oder die grafischen Strukturen werden somit mit unterschiedlichen Lichtfarben durchleuchtet oder können mit unterschiedlichen Lichtfarben durchleuchtet werden, je nachdem, welche Einspeiselichtquelle oder Einspeiselichtquellen aktiv ist/sind.
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Die Einspeiselichtquellen sind beispielsweise jeweils als LED (Licht emittierende Diode) ausgebildet, zum Beispiel als RGB(w)-LED. Es können auch unterschiedlich ausgebildete Einspeiselichtquellen vorgesehen sein.
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Da die Maske vorteilhafterweise abschnittsweise mit verschiedenen Lichtfarben durchleuchtbar ist bzw. durchleuchtet wird, wenn die entsprechenden Einspeiselichtquellen aktiv sind, ist insbesondere vorgesehen, dass die Maske einfarbig ausgebildet ist, zumindest außerhalb der grafischen Struktur oder der grafischen Strukturen, beispielsweise weiß oder transparent oder transluzent mit einem hohen Transluzenzgrad.
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Es ist insbesondere vorgesehen, dass der jeweilige Flächenlichtleiter bezüglich der Lichteinkopplung von den anderen Flächenlichtleitern entkoppelt ist, d. h. es erfolgt keine Lichtweiterleitung vom jeweiligen Flächenlichtleiter in die anderen Flächenlichtleiter. Insbesondere um dies sicherzustellen, kann daher in einer möglichen Ausführungsform beispielsweise vorgesehen sein, dass der jeweilige Flächenlichtleiter oder mindestens einer der Flächenlichtleiter mindestens einen Abschnitt mit einer Geometrie für eine Totalreflexion innerhalb des Flächenlichtleiters aufweist. Dadurch wird insbesondere eine Auskopplung von Licht an einer dafür nicht vorgesehenen Stelle und beispielsweise die Gefahr einer Einkopplung dieses Lichts in einen anderen der Flächenlichtleiter vermieden. Es können somit beispielsweise alle oder mehrere, jedoch nicht alle, oder nur einer der Flächenlichtleiter der Leuchtvorrichtung diesen mindestens einen Abschnitt mit einer Geometrie für die Totalreflexion innerhalb des Flächenlichtleiters aufweisen. Wenn diese Gefahr der Lichtauskopplung an einer nicht davor vorgesehenen Stelle nicht besteht, kann somit auch vorgesehen sein, dass der betreffende Flächenlichtleiter diesen mindestens einen Abschnitt mit einer Geometrie für die Totalreflexion innerhalb des Flächenlichtleiters nicht aufweist, sondern beispielsweise nur den mindestens einen Abschnitt mit der Lichtauskoppelstruktur.
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Alternativ oder zusätzlich kann, um diese Entkopplung des jeweiligen Flächenlichtleiters bezüglich der Lichteinkopplung von den anderen Flächenlichtleitern sicherzustellen, beispielsweise vorgesehen sein, dass der jeweilige Flächenlichtleiter oder mindestens einer der Flächenlichtleiter mindestens einen strukturfreien Abschnitt aufweist, d. h. insbesondere mindestens einen Abschnitt ohne Lichtauskoppelstruktur. Dadurch wird insbesondere die Weiterleitung des Lichts innerhalb des Flächenlichtleiters bis zu dessen Lichtauskoppelstruktur ermöglicht und eine vorhergehende Lichtauskopplung aus dem Flächenlichtleiter, d. h. vor der Lichtauskoppelstruktur, wird vermieden. Auf diese Weise wird es beispielsweise ermöglicht, mehrere Flächenlichtleiter bereichsweise hintereinander anzuordnen und das Licht des einen Flächenlichtleiters dadurch am anderen Flächenlichtleiter vorbeizuführen, ohne es in den anderen Flächenlichtleiter einzukoppeln. Es können somit beispielsweise alle oder mehrere, jedoch nicht alle, oder nur einer der Flächenlichtleiter der Leuchtvorrichtung diesen mindestens einen strukturfreien Abschnitt aufweisen. Wenn diese Gefahr der Lichtauskopplung an einer nicht davor vorgesehenen Stelle nicht besteht, kann somit auch vorgesehen sein, dass der betreffende Flächenlichtleiter diesen mindestens einen strukturfreien Abschnitt nicht aufweist, sondern beispielsweise nur den mindestens einen Abschnitt mit der Lichtauskoppelstruktur.
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Die beschriebene Lösung weist im Vergleich zu bereits bekannten OLEDS oder Flüssigkristallanzeigen den besonderen Vorteil eines wesentlich geringeren Elektronikbedarfs auf, d. h. es sind wesentlich weniger Elektronikkomponenten erforderlich. Ein Aufbau und eine Verkabelung der beschriebenen Leuchtvorrichtung sind wesentlich einfacher. Zudem ist eine Lebensdauer der Flächenlichtleiter, auch als Lichtleiterplatten bezeichnet, wesentlich größer als eine Lebensdauer von OLEDS und Flüssigkristallanzeigen.
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Durch die beschriebene Lösung kann somit auf einfache und kostengünstige Weise und mit einer hohen Lebensdauer die Maske insbesondere mit verschiedenen Lichtfarben in verschiedenen Abschnitten, insbesondere gleichzeitig, durchleuchtet werden. Beispielsweise können die verschiedenen Abschnitte der Maske, alternativ oder zusätzlich, auch mit unterschiedlichen Lichtintensitäten durchleuchtet werden. Dies ist beispielsweise abhängig von einer Ausgestaltung der Flächenlichtleiter und/oder der Einspeiselichtquellen und/oder von einer Steuerung und/oder Regelung der Einspeiselichtquellen und/oder von einer Anzahl der dem jeweiligen Flächenlichtleiter zugeordneten Einspeiselichtquellen. Alternativ zur gleichzeitigen Durchleuchtung der Abschnitte der Maske können beispielsweise auch nur einer oder mehrere, jedoch nicht alle, Abschnitte der Maske durchleuchtet werden, indem die entsprechenden Einspeiselichtquellen aktiviert bzw. deaktiviert werden. Beispielsweise kann durch eine entsprechende Steuerung und/oder Regelung der Einspeiselichtquellen auch eine Animierung der Durchleuchtung der Maske erfolgen.
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Die beschriebene Lösung ermöglicht somit auf einfache und kostengünstige Weise eine hohe Anzahl von Freiheitsgraden bezüglich einer Beleuchtungsgestaltung der Maske, eine Differenzierung eines Erscheinungsbildes, eine Vielzahl von Ansteuerungsoptionen, viele Individualisierungsmöglichkeiten, Inszenierungsmöglichkeiten und Überraschungseffekten und zudem beispielsweise eine Updatefähigkeit, da für neue Funktionen lediglich eine Anpassung der Steuerung und/oder Regelung der Einspeiselichtquellen erforderlich ist, beispielsweise durch ein Softwareupdate. Die beschriebene Leuchtvorrichtung ist daher besonders für ein Fahrzeug geeignet. Hier können die Freiheitsgrade bezüglich der Beleuchtungsgestaltung der Maske, die Differenzierung des Erscheinungsbildes, die Vielzahl von Ansteuerungsoptionen, die vielen Individualisierungsmöglichkeiten, Inszenierungsmöglichkeiten und Überraschungseffekten und die Updatefähigkeit insbesondere zur Steigerung der Kundenzufriedenheit, zur Individualisierung des Fahrzeugs und zur Unterscheidung gegenüber anderen Fahrzeugherstellern vorteilhaft genutzt werden. Die beschriebene Leuchtvorrichtung ist beispielsweise im Rahmen einer Welcome-/Leaving-Home-Inszenierung verwendbar, d. h. beispielsweise zur Begrüßung und Verabschiedung eines Fahrzeugnutzers.
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Ein erfindungsgemäßes Fahrzeug weist mindestens eine solche Leuchtvorrichtung auf. Beispielsweise ist diese Leuchtvorrichtung ein Seitenmarkierungslicht des Fahrzeugs. Aus dieser Lösung resultieren insbesondere die oben bereits genannten Vorteile.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand von Zeichnungen näher erläutert.
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Dabei zeigen:
- 1 schematisch ein Fahrzeug mit einer Leuchtvorrichtung in einer Draufsicht auf eine Außenseite des Fahrzeugs und der Leuchtvorrichtung,
- 2 schematisch eine perspektivische Darstellung der entlang einer Schnittebene geschnittenen Leuchtvorrichtung, und
- 3 schematisch eine perspektivische Darstellung der entlang einer weiteren Schnittebene geschnittenen Leuchtvorrichtung.
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Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
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1 zeigt eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs 1 mit einer Leuchtvorrichtung 2 in einer Draufsicht auf eine Außenseite des Fahrzeugs 1 und der Leuchtvorrichtung 2. Dabei ist aus Gründen der Übersichtlichkeit lediglich ein Ausschnitt des Fahrzeugs 1 im Bereich der Leuchtvorrichtung 2 dargestellt. Die Leuchtvorrichtung 2 ist beispielsweise ein Seitenmarkierungslicht des Fahrzeugs 1.
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Die 2 und 3 zeigen jeweils eine perspektivische Darstellung der entlang zweier verschiedener Schnittebenen geschnittenen Leuchtvorrichtung 2.
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Die Leuchtvorrichtung 2 weist mehrere, im dargestellten Beispiel vier, Flächenlichtleiter F1 bis F4 auf, wobei jeder Flächenlichtleiter F1 bis F4 mit einer eigenen Einspeiselichtquelle L1 bis L3 gekoppelt ist. Die mit dem vierten Flächenlichtleiter F4 gekoppelte Einspeiselichtquelle ist in den 1 bis 3 nicht erkennbar. Die Kopplung ist derart ausgebildet, dass von der Einspeiselichtquelle abgestrahlte Licht in den jeweiligen Flächenlichtleiter F1 bis F4 eingekoppelt wird.
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Die Flächenlichtleiter F1 bis F4 sind mit einer gemeinsamen Maske 3 abgedeckt, die zumindest abschnittsweise transluzent ist. Im dargestellten Beispiel weist die Maske 3 im Bereich der Flächenlichtleiter F1 bis F4, insbesondere im Bereich von Lichtauskoppelstrukturen A1 bis A4, einen transluzenten, d. h. lichtdurchlässigen, Abschnitt TA und außerhalb davon einen opaken, d. h. lichtundurchlässigen, Abschnitt OA auf. Der opake Abschnitt OA wird beispielsweise durch eine lichtundurchlässige Teilbeschichtung der selbst transluzent ausgebildeten Maske 3 realisiert. Die Maske 3 wird auch als Blende oder Abdeckung bezeichnet. Sie bildet eine Außenseite der Leuchtvorrichtung 2, die einer äußeren Umgebung des Fahrzeugs 1 zugewandt ist, in die Licht der Leuchtvorrichtung 2 abgestrahlt wird, wenn die jeweilige Einspeiselichtquelle L1 bis L3 aktiv ist. Da die Flächenlichtleiter F1 bis F4, insbesondere deren Lichtauskoppelstrukturen A1 bis A4, unter der Maske 3 angeordnet und durch diese abgedeckt sind, sind sie in 1 nur gestrichelt dargestellt, um ihre jeweilige Position hinter der Maske 3 zu verdeutlichen.
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Die Flächenlichtleiter F1 bis F4 weisen jeweils mindestens einen Abschnitt mit der bereits erwähnten Lichtauskoppelstruktur A1 bis A4 auf. Die Lichtauskoppelstrukturen A1 bis A4 sind in einer Ebene nebeneinander angeordnet, insbesondere in Längsrichtung und/oder Querrichtung dieser Ebene nebeneinander. Insbesondere diese Lichtauskoppelstrukturen A1 bis A4 der Flächenlichtleiter F1 bis F4 sind mit der gemeinsamen Maske 3 abgedeckt. In den 2 und 3 sind die betreffenden Lichtauskoppelstrukturen A1 bis A4 entsprechend der jeweiligen Schnittebene angeschnitten dargestellt. Sie erstrecken sich ausgehend von der Schnittebene entlang einer Rückseite der Maske 3.
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In die Maske 3 sind grafische Strukturen 4 eingebracht. Diese in die Maske 3 eingebrachten grafischen Strukturen 4 sind beispielsweise jeweils opak oder weisen jeweils einen anderen Transluzenzgrad auf als die jeweilige grafische Struktur 4 umgebende Abschnitte der Maske 3.
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Die Einspeiselichtquellen L1 bis L3 sind beispielsweise jeweils als LED ausgebildet, zum Beispiel als RGB(w)-LED. Es ist insbesondere vorgesehen, dass die Einspeiselichtquellen L1 bis L3 Licht mit unterschiedlichen Lichtfarben abstrahlen, wenn sie aktiv sind. Beispielsweise strahlt die mit dem ersten Flächenlichtleiter F1 gekoppelte Einspeiselichtquelle L1 oranges Licht ab, die mit dem zweiten Flächenlichtleiter F2 gekoppelte Einspeiselichtquelle L2 strahlt beispielsweise rosa Licht ab und die mit dem dritten Flächenlichtleiter F3 gekoppelte Einspeiselichtquelle L3 und die nicht dargestellte mit dem vierten Flächenlichtleiter F4 gekoppelte Einspeiselichtquelle strahlen beispielsweise gelbes Licht ab. Die Maske 3 und insbesondere auch die grafischen Strukturen 4 werden somit mit unterschiedlichen Lichtfarben durchleuchtet oder können mit unterschiedlichen Lichtfarben durchleuchtet werden, je nachdem, welche Einspeiselichtquelle L1 bis L3 oder Einspeiselichtquellen L1 bis L3 aktiv ist/sind.
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Das Licht der jeweiligen Einspeiselichtquelle L1 bis L3 wird in den Flächenlichtleiter F1 bis F4, mit dem sie gekoppelt ist, eingekoppelt, durch diesen hindurch bis zu seiner Lichtauskoppelstruktur A1 bis A4 geleitet und dort ausgekoppelt. Der jeweilige Flächenlichtleiter F1 bis F4 strahlt somit über seine Lichtauskoppelstruktur A1 bis A4 Licht mit der Farbe der mit ihm gekoppelten Einspeiselichtquelle L1 bis L3 ab.
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Ist die jeweilige Einspeiselichtquelle L1 bis L3 aktiv, wird somit der Abschnitt der Maske 3, welcher die Lichtauskoppelstruktur A1 bis A4 des Flächenlichtleiters F1 bis F4 mit dieser aktiven Einspeiselichtquelle L1 bis L3 bedeckt, entsprechend seiner Transluzenz vom Licht durchleuchtet, das von der aktiven Einspeiselichtquelle L1 bis L3 abgestrahlt wird, in den Flächenlichtleiter F1 bis F4 eingekoppelt wird und über dessen Lichtauskoppelstruktur A1 bis A4 abgestrahlt wird.
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Da die Maske 3 abschnittsweise mit verschiedenen Lichtfarben durchleuchtbar ist bzw. durchleuchtet wird, wenn die entsprechenden Einspeiselichtquellen L1 bis L3 aktiv sind, ist insbesondere vorgesehen, dass die Maske 3 einfarbig ausgebildet ist, zumindest außerhalb der grafischen Strukturen 4, beispielsweise weiß oder transparent oder transluzent mit einem hohen Transluzenzgrad.
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Es ist insbesondere vorgesehen, dass der jeweilige Flächenlichtleiter F1 bis F4 bezüglich der Lichteinkopplung von den anderen Flächenlichtleitern F1 bis F4 entkoppelt ist, d. h. es erfolgt keine Lichtweiterleitung vom jeweiligen Flächenlichtleiter F1 bis F4 in die anderen Flächenlichtleiter F1 bis F4. Insbesondere um dies sicherzustellen, ist im dargestellten Beispiel vorgesehen, dass zumindest der erste Flächenlichtleiter F1 und der zweite Flächenlichtleiter F2 jeweils einen Abschnitt mit einer Geometrie für eine Totalreflexion 5 innerhalb des jeweiligen Flächenlichtleiters F1, F2 aufweisen. Zudem weist im dargestellten Beispiel zumindest der zweite Flächenlichtleiter F2, zusätzlich zu seiner Lichtauskoppelstruktur A2, einen strukturfreien Abschnitt FA auf. Dadurch wird ein Vorbeiführen des Lichts in diesem zweiten Flächenlichtleiter F2 am ersten Flächenlichtleiter F1 bis zu seiner Lichtauskoppelstruktur A2 ermöglicht, ohne das Licht bereits im Bereich des ersten Flächenlichtleiter F1 auszukoppeln. Auf diese Weise wird die Gefahr vermieden, dass das Licht des zweiten Flächenlichtleiters F2 in den ersten Flächenlichtleiter F1 eingekoppelt wird.
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Die beschriebene Lösung weist im Vergleich zu bereits bekannten OLEDS oder Flüssigkristallanzeigen den besonderen Vorteil eines wesentlich geringeren Elektronikbedarfs auf, d. h. es sind wesentlich weniger Elektronikkomponenten erforderlich. Ein Aufbau und eine Verkabelung der beschriebenen Leuchtvorrichtung 2 sind wesentlich einfacher. Zudem ist eine Lebensdauer der Flächenlichtleiter F1 bis F4, auch als Lichtleiterplatten bezeichnet, wesentlich größer als eine Lebensdauer von OLEDS und Flüssigkristallanzeigen.
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Durch die beschriebene Lösung kann somit auf einfache und kostengünstige Weise und mit einer hohen Lebensdauer die Maske 3 insbesondere mit verschiedenen Lichtfarben in verschiedenen Abschnitten, insbesondere gleichzeitig, durchleuchtet werden. Beispielsweise können die verschiedenen Abschnitte der Maske 3, alternativ oder zusätzlich, auch mit unterschiedlichen Lichtintensitäten durchleuchtet werden. Alternativ zur gleichzeitigen Durchleuchtung der Abschnitte der Maske 3 können beispielsweise auch nur einer oder mehrere, jedoch nicht alle, Abschnitte der Maske 3 durchleuchtet werden.
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Die beschriebene Lösung ermöglicht somit auf einfache und kostengünstige Weise eine hohe Anzahl von Freiheitsgraden bezüglich einer Beleuchtungsgestaltung der Maske 3, eine Differenzierung eines Erscheinungsbildes, eine Vielzahl von Ansteuerungsoptionen, viele Individualisierungsmöglichkeiten, Inszenierungsmöglichkeiten und Überraschungseffekten und zudem beispielsweise eine Updatefähigkeit.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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