专利名称：导光装置、具有这样的导光装置的照明装置和用于具有这类照明装置的车辆的内饰件的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于照明的导光装置，尤其用于车辆、尤其是机动车的环境照明以及特别是这样的车辆的内部空间中的照明。此外，本发明涉及一种照明装置，尤其用于具有这样的导光装置的车辆的内饰件，并且涉及一种用于具有这类照明装置的车辆的内饰件。
背景技术：
在现有技术中普遍公知地在车辆内部空间中设有环境照明装置，以便提供车辆中更多的舒适性和方便性，用于突出强调，但也用于辨向。在此，可能需要沿着其周边来照明其物体。在此，纯粹示例性地提及茶杯托架、通风缝槽、车门把手槽杆(TUrgrifTmuldenhebel)或者选档杆或换档杆。为此，背光照明或照明环形的区域，其中，应实现尽可能高的视角无关性。迄今，这通过使用多个照明装置、例如LED来实现，它们的光导入由漫射材料制成的环中，所述环随后应当均勻地分布所述光。然而，为此需要如此构造LED装置，使得可以实现尽可能均勻的辐射，为此需要很大的结构空间。但所述结构空间不总是可供使用，使得所述方案仅可有条件地使用。此外，总是期望减少所安装的部件的数量并且由此降低制造成本。
发明内容
因此，本发明的任务在于，提供一种用于环形照明的导光装置，所述导光装置在构件数量较少并且所需结构空间较小的情况下确保了尽可能高的视角无关性。所述任务通过具有权利要求1的特征的导光装置解决。在从属权利要求中得到本发明的有利扩展构型，如具有这样的导光装置的照明装置和具有这类照明装置的内饰件。本发明所基于的构思是提供一种导光装置，所述导光装置本身被构造为环形并且被如此设计，使得光在相反的方向上导入环中并且在所述环中传播，使得通过具有相反角度的散射面可以使来自不同方向的光如此(例如从导光装置的在径向上位于外部的面中) 耦出，从而实现了圆周上尽可能均勻的亮度并且由此实现了高的视角无关性。散射面也应理解为圆柱区段、棱镜面、粗糙的面、结构化的面或者其他适于光的偏转或转向的面。与此相应地，本发明建议了一种用于车辆的尤其是内部空间中的照明的导光装置，所述导光装置包括导光区段和用于耦入光的耦合区段。耦合区段在此包括第一偏转装置和第二偏转装置，所述第一偏转装置用于将耦入光在第一方向上导入到导光区段中，所述第二偏转装置用于将耦入光在与第一方向基本上相反的第二方向上导入到导光区段中， 其中，导光区段环形地从第一偏转装置延伸到第二偏转装置。在此情况下，“环形”不强制地表示圆环形，而是包括例如其他环形几何形状，如椭圆的、肾形的或不规则弯曲但闭合的轮廓。
两个偏转装置在光发射方向方面优选用于如此偏转来自一个、但也可多个光源的光，使得光分别在相反的方向上馈入导光区段中。此外在导光区段的例如在径向上位于内部的面上设有一些散射面，耦入光、即通过偏转装置耦入的光通过这些散射面从导光区段的在径向上位于外部的面耦出。对此需提到的是，在径向上位于内部的面以及在轴向方向上位于上部和下部的面可以是反射面，从而光仅仅能够通过导光区段的在径向上位于外部的面耦出。在本发明的一个扩展构型中提出，在径向上位于外部的面以及在轴向上位于上部和下部的面可以是反射面，从而光仅仅能够通过导光区段的在径向上位于内部的面耦出。另一方面也可考虑，散射面在环形的导光区段的中轴线的方向上设置在下面或上面中，并且光从所述上面或下面耦出。然而，其他的反射面不是强制必需的。出于成本原因也可以放弃附加的反射面，使得在导光区段的其他面上也可以出现一定的散射光，只要这些面被覆盖。通过简单的方式，偏转装置分别由一些反射面形成，这些反射面相对于导光区段的中轴线和/或光发射方向倾斜。在一个特别的实施方式中，偏转装置设置为与导光区段的中轴线和/或光发射方向成相等但相反的角度。优选地，在本发明中使用点状光源，例如一个或多个LED。有利的是，用于耦入光的耦合区段具有耦合面，所述耦合面包括一些为了散射来自点状光源的光而相对于光发射方向倾斜地设置的反射面。耦合区段优选在光发射方向上延伸，其中，耦合区段的延伸定义为耦合面与偏转装置之间的延伸。在此优选的是，耦合区段或者在由环形的导光区段构成的平面中优选在径向上位于内部地延伸或者特别优选地基本上平行于导光区段的中轴线并且由此基本上垂直于所提到的平面延伸。尤其是在后一构型中可以实现非常节省结构空间的结构。导光区段的在径向上位于内部/外部的面上的散射面优选如此间隔开和倾斜，使得沿着导光区段在径向上位于外部/内部的面上的亮度沿着整个圆周最多变化25%、优选最多变化15%，以便实现尽可能均勻的照亮。这可以有利地通过以下方式实现散射面由两个组组成，其中，第一组的散射面朝向由第一偏转装置偏转的光而第二组的散射面朝向由第二偏转装置偏转的光。在此，一个组内的散射面可以不同地倾斜和间隔开，以便实现以上的亮度分布。这可以根据环形的导光区段的构造通过相应的模拟程序来实现。为此可以使用的模拟程序例如由制造商hfotec软硬件有限公司anfotec Soft-und Hardware GmbH)以名称Simulux NT经营。在此，可以借助于公司Opteema工程有限公司(Opteema Engineering GmbH)的名称为“Technoteam LMK"的测量设备来实现亮度测量，所述测量装置是按照DIN 5032相应于品质等级A和B的亮度测量设备。导光装置的材料优选是透明的或者明净的PMMA或PC，从而可以注塑成型在其内面上具有散射面的导光装置，其中，散射面优选已经在注射成型模具中形成。根据本发明的一个特别的实施方式，导光装置用在尤其是用于车辆的内饰件的照明装置中，所述照明装置还包括一个光源、尤其是一个点状光源。优选地，照明装置还包括用于固定地容纳导光装置和光源的载体，从而形成一个结构组件或结构单元，所述结构组件或结构单元随后可以简单并且毫无问题地安装在内饰件中。优选地，载体在此也被构造为注塑成型件。为了容纳光源和导光装置，所述载体可以具有多个例如锁止钩形式的锁止装置，使得导光装置和光源可以在无需工具的情况下锁止在载体上，所述光源优选可以是固定在电路板上的LED。也就是说，具有光源、例如LED的电路板和导光装置被简单地夹持在所述载体上，由此形成所提到的结构单元或者装配单元。为了进一步有助于更高的视角无关性和均勻的光分布，以漫射材料覆盖导光装置的外面是特别有利的，所述漫射材料在必要时可以包含结构化的表面和/或添加物，以便能够实现尽可能均勻的、与视角无关的光分布。根据一个特别优选的实施方式，所述载体由所述漫射材料构成并且覆盖导光区段的在径向上位于外部的面。为此，所述载体例如可由以烟色玻璃(具有添加物的PC)构成。当然也可考虑其他的材料或构件，例如散射盘。由此，所述载体获得作为漫射单元和光源与导光装置的载体的双重功能。特别优选地，光源是LED。在此，优选可以使用Osram有限公司(Osram GmbH)的 Top-LED，尤其是仅仅使用一个唯一的LED，其点状的光优选通过耦合面的反射面至少由两个偏转装置如此偏转，使得光在相反的方向上馈入传导光的环形区段中。通过使用一个唯一的LED减少了构件数量并且由此降低了制造成本。特别优选地，所述照明装置用在车辆、尤其是机动车的内饰件中，在此尤其用在换档杆或选档杆中。但另一方面，也可考虑文件架、茶杯托架、排气口和/或用于内门把手的槽等的照明。可以单独地或者与以上特征中的一个或多个相结合地实现的其他优点和特征可以由本发明的优选实施方式的以下说明清楚得出，在参考附图的情况下进行所述说明。
在附图中示出图1 根据本发明的一个实施方式的导光装置的立体图；图2 根据本发明的一个实施方式的照明装置的保持装置的立体图，所述保持装置用于固定地容纳图1中的导光装置；图3 图1中的导光装置、图2中的保持装置和承载光源的电路板的分解图；图4 具有包括图2中承载导光装置的载体的照明装置的换档杆或选档杆的立体图；图5 :图4中的换档杆或选档杆的横截面图。
具体实施例方式在不同的示图中，相同的元件由相同的附图标记表示。图1在立体示图中示出了根据本发明的导光装置。所述导光装置优选由明净的 PMMA或者PC制成、优选注塑成型，但也可以由其他材料构成。在示图中，导光装置由耦合区段10和导光区段20组成。所述耦合区段10包括光耦入面11 (耦合面)。所述光耦入面 11用于将由作为点状光源的优选示例的LED 40(图5)发出的光耦入到导光装置中。为了将耦合区段10中的点状光有针对性地转向到导光装置支路(分叉)中，优选地，在光耦入面11中设有一个或多个反射面12。在图1中示出的实施方式中，设有两个这种反射面12。 这些反射面12在此由光耦入面11中的一个缺口(Kerbe)构成并且具有彼此相反的角度。此外，耦合区段10包括第一偏转装置13和第二偏转装置14，它们分别被设计成反射面。在此，反射面13和14与反射面12类似地由耦合区段10中的一个缺口形成。此外，分别彼此对置的反射面12和13以及12和14具有彼此相反的角度，其中， 在图1中左侧示出的反射面12可以被设计为与反射面13基本上平行并且在图1中右侧示出的反射面12可以被设计为与反射面14基本上平行。在两个平面中如此实现倾斜，使得光一方面被偏转到导光区段的环绕方向上而另一方面被偏转到(从)光耦出的面与(到) 具有散射面的面之间的方向上。导光区段20连接到耦合区段10或者偏转装置13和14上。在此，导光区段20在使用椭圆形形状的情况下被设计成环形并且从第一偏转装置13延伸到第二偏转装置14或者相反。但也可考虑，与椭圆不同地设计环形的导光区段20的走向，例如圆形、肾形或者具有闭合环形的其他弯曲。可以被设计为棱锥台形的耦合区段10具有一些相应的侧面15，这些侧面可以被设计为反射面13或14，以避免在这些面15上射出散射光。但出于成本原因也可以放弃所述构型。如所提到的那样，导光区段20环形地绕一个中心轴线M延伸，其中，在不对称的形状中，中心轴线M定义为与通过环形预给定的平面垂直地延伸的轴线。导光区段20在此具有在径向上位于外部的面21以及在径向上位于内部的面22。在径向上位于外部的面21和在径向上位于内部的面22通过一个上面23和一个下面M连接。面23和M同样可以被设计为反射面，以便防止光从这些面射出。在径向上位于内部的面22上构造有一些散射面25，这些散射面如此偏转射到它们上面的光，使得所述光从在径向上位于外部的面21射出。在此在一个特别优选的实施方式中，如其在图1中示出的那样，散射面25由两组散射面组成。第一组散射面沈在此朝向通过第一偏转装置13导入的光，而第二组散射面27朝向通过第二偏转装置14导入的光。 在此，这些散射面优选彼此邻接并且在在径向上位于内部的面22上形成三角形凸起的肋， 其中一个边形成散射面沈而另一个边形成散射面27。为了在在径向上位于外部的面21上实现尽可能与视角无关的照明，沿着导光区段20的圆周的不同部位上的散射面沈和27的长度不同，也就是说，三角形的边被设计为长度不同、角度不同和/或彼此间隔不同。散射面26和27的最佳构型由此例如通过制造商hfotec软件硬件有限公司的模拟程序(Simulux NT)求得。通过所述构型能够实现导光区段20的圆周上最多变化25%、优选最多变化15% 的亮度，从而可实现尽可能与视角无关的照明。在此，通过按照DIN 5032相应于品质等级 A和B的亮度测量设备实施所述亮度。例如Opteema有限公司的用于图像分辨的亮度测量的试验室测量系统——Technoteam LMK和所属的分析软件。图1中的导光装置优选是注塑成型件，其中，反射面12、13和14以及散射面沈和 27的形状可以已经通过注塑成型模具预给定，从而实现了成本有利的构件。此外，与使用一个还是多个LED 40无关地——优选仅仅使用一个唯一的LED——通过耦合区段10将所发射的光通过偏转装置13和14在相反的方向上馈入导光区段20中， 以便沿着圆周或者通过散射面26或者通过散射面27如此偏转，使得光在在径向上位于外部的面21上耦出。在此，通过偏转装置13导入导光区段20中的光顺时针地延伸，相反通过偏转装置14导入的光逆时针地传播。在图1中示出的导光装置优选用在照明装置中。所述照明装置优选包括保持装置 30，如其在图2中示出的那样。保持装置30优选具有固定装置31，用于固定地容纳如在图1中示出的光环。在所示实施方式中，固定装置31被设计为具有锁止钩31的锁止装置。但当然也可考虑其他固定装置。此外，图2中的保持装置30包括用于光源——优选LED 40——的灯座(Fassimg) 的固定容纳部，在此为电路板41。所述容纳部32同样由固定装置以及用于电路板的支座 (Auflage)IM 组成。在所示实施方式中，所述固定装置同样以锁止装置的形式实现，其中相对置地设置有一些悬挂凸起33和锁止钩32。支座34设计在悬挂凸起33与锁止钩32之间。为了装配电路板，将电路板的一侧移动到悬挂凸起33的下方并且随后向下摆动，使得它的相对置的一侧到达锁止钩32的下方并且由其固定地容纳。此外，保持装置30具有空隙35，穿过所述空隙耦合区段10可以至少部分地并且至少以其光耦入面11伸到电路板41的下方，其中，电路板41上的LED 40在装配状态中与光耦入面11和尤其是反射面12相对置地装配在电路板上。通过保持装置30的所述构型，通过最简单的方式方法确保了光源相对于耦合区段10或者其具有反射面12的光耦入面11的精确定位，而无需困难的调整和/或所需的固定。如在图1中示出的那样，具有LED 40的电路板与导光装置的简单夹持足以提供如在图3中以分解图示出的结构单元。此外，保持装置30优选被设计为具有双重功能并且由烟色玻璃(具有添加物的 PC)或者相当的漫射材料构成并且在与导光装置的安装状态中优选完全地包围在径向上位于外部的面21。因此，保持装置30可以用作漫射单元并且有助于保持装置30的在径向上位于外部的面36上的均勻的且与视角无关的发光。此外，保持装置30同样优选由能够实现注塑成型制造的材料构成，由此可以实现可简单制造的、成本有利的构件。LED优选为Osram有限公司的"Top-LED。但也可考虑其他适合的LED。此外也可考虑在保持装置30中仅仅设置用于容纳光源的固定装置或者用于固定导光装置的固定装置。但优选地设置两个固定装置。替代将保持装置30设计为漫射单元，也可以设置单独的漫射单元，所述漫射单元优选同样通过固定装置固定地保持在保持装置30上。在图3中以分解图示出的、包括图2中的保持装置30和图1中的导光装置以及具有唯一的LED 40或41的电路板的照明装置在本发明的一个实施方式中可以用在换档杆或选档杆中，如其在图4和5中示出的那样。但也可考虑其他的应用领域，如之前提到的那样。换档杆或选档杆50包括用于使换档杆或选档杆与机动车中的换档滑杆或选档滑杆连接的连接块51。连接块51优选被设计为空心圆柱形(参见图幻并且为了装配而插接和固定到换档滑杆或选档滑杆(未示出)上。此外，在下部区段中设有例如镀铬或另外构造的装饰环52，抓握区段53位于所述装饰环的上方。抓握区段53在此可以由所谓的铬条(Chromspange)^和例如与皮革相关的区段55组成。本发明的照明装置在此设置在装饰环52与抓握区段53之间，其中，连接块1穿过导光装置的环形的导光区段20以及保持装置的设置在中间的开口 37。此外，保持装置的在径向上位于外部的面36被设计为环形围绕的凸起的形式(参见图2和幻并且设置在装饰环52与抓握区段53之间，使得仅仅在径向上位于外部的面36在部件52与53之间可见。保持装置30在此固定在换档杆或选档杆上并且独立地保持作为结构单元的具有耦合区段10和导光区段20的导光装置以及具有LED 40的电路板41。如果通过控制装置激励LED 40，则由LED 40发出的光通过反射面12耦入光耦入面11中并且在耦合区段10中传播至偏转装置13和14。从那里，光顺时针和逆时针地耦入导光区段20中并且在那里根据方向(顺时针或逆时针地)射到散射面沈或27上，所述导光区段环形地从第一偏转装置13延伸到第二偏转装置14，所述散射面相应地不同地构造在圆周上(见上)。由此，光在在径向上位于外部的面21上耦出并且穿过包围在径向上位于外部的面21的、由漫射材料构成的保持装置30，以便在保持装置30的在径向上位于外部的面36上射出。通过选择和设计沿着具有不同构型的圆周的散射面沈、27以及使用保持装置30 形式的附加漫射材料，实现了非常均勻并且与视角无关的照亮或照明。在此，实现了沿着径向面36的圆周的非常均勻的亮度，其中出现最多25%、但优选最多15%的偏差，借助用于图像分辨的亮度测量的试验室测量系统、例如Technoteam LMK (按照DIN 5032相应于品质等级A和B)和所属的测量与分析软件测量。通过本发明的照明装置，可实现用于夜间在车辆中更好辨向的例如换档杆或选档杆的照明以及均勻的并且在最大程度上与视角无关的照明。此外，结构是成本有利的并且节省结构空间的，因为优选使用仅仅一个光源(LED)并且由于非常紧凑的构型以及附加地由于实现由保持装置30、导光装置和具有LED 40的电路板41构成的结构单元或装配单元。此外，保持装置30的在径向上位于外部的面36也可以是结构化的或者所述烟色玻璃可以包含一些添加物，以便实现特定的效果。与以上描述相反，也可考虑光不在在径向上位于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。在此情况下，散射面相应地设置在相对置的下面或上面上，而不是在径向上位于内部的面上。此外，偏转面13或14可以仅仅在一个平面内成角度，所述平面同时实现导光区段的环绕方向上的导入和光在上面和下面之间的方向上的导入。这是有意义的，尤其是当例如照明茶杯托架时，光从通风缝槽或手抠槽的射出方向应垂直于环的平面。
权利要求
1.导光装置，用于车辆的照明、尤其是车辆的内部空间中的照明，所述导光装置包括导光区段00)；和用于耦入光的耦合区段(10)，所述耦合区段具有第一偏转装置(1 和第二偏转装置 (14)，所述第一偏转装置用于将耦入光在第一方向上导入到所述导光区段中，所述第二偏转装置用于将耦入光在与所述第一方向相反的第二方向上导入到所述导光区段00)中， 其中，所述导光区段OO)环形地从所述第一偏转装置(1 延伸到所述第二偏转装置(14) 并且为了从其一个面耦出所述耦入光而在其与该面相对置的面上具有散射面05)。
2.根据权利要求1所述的导光装置，其特征在于，为了从在径向上位于外部的面耦出所述耦入光，在径向上位于内部的面0 上设有散射面05)。
3.根据权利要求1或2所述的导光装置，其特征在于，所述偏转装置(13，14)由反射面形成，所述反射面相对于所述导光区段OO)的中轴线(M)和/或相对于光发射方向倾斜。
4.根据以上权利要求中任一项所述的导光装置，其特征在于，用于耦入所述光的耦合区段(10)具有耦合面(11)，所述耦合面包括相对于所述光发射方向倾斜的反射面(12)。
5.根据以上权利要求中任一项所述的导光装置，其特征在于，所述耦合区段(10)在光发射方向上延伸。
6.根据权利要求5所述的导光装置，其特征在于，所述耦合区段(10)基本上平行于所述导光区段OO)的中轴线(M)延伸。
7.根据以上权利要求中任一项所述的导光装置，其特征在于，所述散射面0 如此沿着所述导光区段间隔开和倾斜，使得所述光被耦出的面上的亮度沿着所述导光区段 (20)最多变化25%，优选最多变化15%。
8.根据以上权利要求中任一项所述的导光装置，其特征在于，所述散射面0 由两个组组成，其中，第一组的散射面06)朝向由所述第一偏转装置(1 偏转的光而第二组的散射面(XT)朝向由所述第二偏转装置(14)偏转的光。
9.照明装置，尤其是用于车辆的内饰件，所述照明装置包括根据以上权利要求中任一项所述的导光装置并且包括光源GO)。
10.根据权利要求9所述的照明装置，其特征在于，所述照明装置还包括用于固定地容纳所述导光装置和所述光源GO)的载体(30)。
11.根据权利要求10所述的照明装置，其特征在于，所述载体(30)由漫射材料构造成并且覆盖所述导光区段OO)的在径向上位于外部的面01)。
12.根据权利要求9或10所述的照明装置，其特征在于，所述照明装置还包括漫射单元，所述漫射单元覆盖所述导光区段OO)的面(21)，所述光在所述面上被耦出。
13.根据权利要求9至12中任一项所述的照明装置，其特征在于，所述光源是 LED (40)、优选为一个唯一的LED。
14.用于车辆的内饰件，其具有根据权利要求9至13中任一项所述的照明装置。
全文摘要
本发明涉及一种导光装置，用于车辆的照明、尤其是车辆的内部空间中的照明，所述导光装置包括导光区段(20)；和用于耦入光的耦合区段(10)，所述耦合区段具有第一偏转装置(13)和第二偏转装置(14)，所述第一偏转装置用于将耦入光在第一方向上导入到所述导光区段中，所述第二偏转装置用于将耦入光在与所述第一方向相反的第二方向上导入到所述导光区段(20)中，其中，所述导光区段(20)环形地从所述第一偏转装置(13)延伸到所述第二偏转装置(14)并且为了从其一个面耦出所述耦入光而在其与该面相对置的面上具有散射面(25)。
文档编号G02B6/00GK102576116SQ201080041309
公开日2012年7月11日 申请日期2010年7月19日 优先权日2009年7月17日
发明者E·J·比施勒, J·维维翁, T·沃尔夫 申请人:Psa标致·雪铁龙汽车公司