DE29919032U1 - Interior lights for motor vehicles - Google Patents
Interior lights for motor vehiclesInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Innenleuchte für Kraftfahrzeuge, insbesondere zum Einbau in einen Fahrzeughimmel, mit wenigstens einem Leuchtmittel, wobei im Strahlengang des Leuchtmittels ein Umlenkprisma angeordnet ist, das im Strahlengang zwischen seiner Lichteintrittsfläche und seiner Lichtaustrittsfläche zumindest eine Reflexionsfläche aufweist.The invention relates to an interior light for motor vehicles, in particular for installation in a vehicle roof liner, with at least one illuminant, wherein a deflection prism is arranged in the beam path of the illuminant, which has at least one reflection surface in the beam path between its light entry surface and its light exit surface.
Aus DE 196 52 096 Al kennt man bereits eine als Leseleuchte ) ausgebildete Innenleuchte der eingangs genannten Art, die einen Lichtleiter aufweist, der mit seinem einen Ende an einer Lichtquelle angeordnet ist und dessen anderes Ende benachbart zu der Lichteintrittsfläche eines Umlenkprismas angeordnet ist. Dabei ist zwischen dem Auskoppelende des Lichtleiters und der Lichteintrittsfläche des Umlenkprismas ein Lichtleiterelement zwischengeschaltet, mit dem die aus dem Lichtleiter ausgekoppelte optische Strahlung in das Umlenkprisma eingekoppelt wird. Im Strahlengang zwischen seiner Lichteintrittsfläche und seiner Lichtaustrittsfläche weist das Umlenkprisma eine Reflexionsfläche auf, die durch eine an der Rückseite des Umlenkprismas angeordnete Verspiegelung gebildet ist.DE 196 52 096 A1 already discloses an interior light of the type mentioned above, designed as a reading light, which has a light guide, one end of which is arranged on a light source and the other end of which is arranged adjacent to the light entry surface of a deflection prism. A light guide element is interposed between the output end of the light guide and the light entry surface of the deflection prism, with which the optical radiation coupled out of the light guide is coupled into the deflection prism. In the beam path between its light entry surface and its light exit surface, the deflection prism has a reflection surface which is formed by a mirror coating arranged on the back of the deflection prism.
0 Die Leseleuchte weist nur eine relativ geringe Bauhöhe auf und eignet sich deshalb besonders zum Einbau in einen flachen Fahrzeughimmel0 The reading light has a relatively low installation height and is therefore particularly suitable for installation in a flat vehicle roof
eines Fahrzeuginnenraumes. Die Leseleuchte hat jedoch den Nachteil, daß die einzelnen Lichtstrahlen des durch den Lichtleiter hindurchgeleiteten Lichtbündels unter unterschiedlichen Winkeln an den Wandungen des Lichtleiters reflektiert werden und dann unter unterschiedlichen Winkeln aus dem Lichtleiter austreten, wodurch die an der Reflexionsfläche umgelenkte optische Strahlung unter einem relativ großen Abstrahlwinkel aus der Lichtaustrittsfläche des Umlenkprismas austritt. Die Leseleuchte leuchtet daher nicht nur die dafür vorgesehene begrenzte Fläche aus, sondern strahlt auch noch nach der Seite Licht in Bereiche ab, die mit derof a vehicle interior. However, the reading light has the disadvantage that the individual light rays of the light beam guided through the light guide are reflected at different angles on the walls of the light guide and then exit the light guide at different angles, whereby the optical radiation deflected at the reflection surface exits the light exit surface of the deflection prism at a relatively large beam angle. The reading light therefore not only illuminates the limited area provided for it, but also radiates light to the side in areas that are
k Leseleuchte eigentlich nicht beleuchtet werden sollen. Darüber hinaus tritt aber auch ein Teil des durch den Lichtleiter in das Umlenkprisma eingekoppelten Lichts neben der Lichtaustrittsfläche des Umlenkprismas auf und bleibt somit für die Beleuchtung der auszuleuchtenden Fläche ungenutzt. Ungünstig ist außerdem, daß die Leseleuchte in der Herstellung noch vergleichsweise teuer ist. So ist beispielsweise für das Aufbringen der Verspiegelung auf die rückseitige Oberfläche des Umlenkprismas ein aufwendiger Bedaitpfungsprozeß erforderlich. Auch ist die Übertragung der optischen Strahlung mittels Lichtleiter relativ kompliziert.k Reading lights are not actually intended to be illuminated. In addition, part of the light coupled into the deflection prism through the light guide also appears next to the light exit surface of the deflection prism and thus remains unused for illuminating the area to be illuminated. Another disadvantage is that the reading lights are still relatively expensive to manufacture. For example, a complex vaporization process is required to apply the mirror coating to the rear surface of the deflection prism. The transmission of optical radiation using light guides is also relatively complicated.
Aus DE 196 52 095 Al ist auch bereits eine Leseleuchte mit einemDE 196 52 095 Al also already contains a reading lamp with a
&psgr; Lichtleiter bekannt, der an seinem abstrahlseitigen Ende ein kappenförmiges Umlenkelemet aufweist, das auf den Lichtleiter 5 aufgesteckt ist. Das Umlenkelement weist eine Innenhöhlung auf, in der eine Reflexionsfläche angeordnet ist, die mit einer Verspiegelung versehen ist. Die Leseleuchte ermöglicht zwar eine flache Bauweise, jedoch besteht auch hier das Problem, daß ein relativ großer Teil des Lichts in Bereiche abgestrahlt wird, die 0 eigentlich mit der Leseleuchte nicht beleuchtet werden · sollen. ψ light guide is known which has a cap-shaped deflection element on its emission-side end which is plugged onto the light guide 5. The deflection element has an inner cavity in which a reflection surface is arranged which is provided with a mirror coating. Although the reading light allows a flat construction, there is also the problem that a relatively large part of the light is emitted into areas which are not actually intended to be illuminated by the reading light.
Ungünstig ist außerdem, daß bei der Herstellung der Leseleuchte ein Bedampfungsprozeß zum Aufbringen der in der Innenhöhlung der Kappe befindlichen Verspiegelung erforderlich ist.Another disadvantage is that the production of the reading lamp requires a vapor deposition process to apply the mirror coating to the inner cavity of the cap.
Aus US 5,471,371 ist auch bereits eine gattungsfremde RückleuchteUS 5,471,371 also already contains a rear light of a different type
für ein Kraftfahrzeug bekannt, die als Leuchtmittel mehrere Leuchtdioden aufweist, die jeweils im Brennpunkt eines Parabolspiegels angeordnet sind. Dabei ist die Abstrahlrichtung der L-euchtdioden jeweils gegenüber der Rotationsachse des ihnen zugeordneten Parabolspiegels geneigt, so daß das von der Leuchtdiode ausgesendete Licht an dem Parabolspiegel umgelenkt wird. Der Parabolspiegel hat jedoch den Nachteil, daß er relativ teuer ist. Auch weist die Rückleuchte noch eine gewisse Baugröße auf und ist deshalb für den Einbau in einen Fahrzeughimmel praktisch nicht geeignet.for a motor vehicle, which has several light-emitting diodes as lighting means, each of which is arranged at the focal point of a parabolic mirror. The direction of radiation of the light-emitting diodes is inclined relative to the axis of rotation of the parabolic mirror assigned to them, so that the light emitted by the light-emitting diode is deflected by the parabolic mirror. The parabolic mirror, however, has the disadvantage that it is relatively expensive. The rear light also has a certain size and is therefore practically unsuitable for installation in a vehicle roof.
Es besteht deshalb die Aufgabe, eine kostengünstig herstellbare Innenleuchte der eingangs genannten Art zu schaffen, die bei flacher Bauweise die Ausleuchtung einer begrenzten Fläche ermöglicht. Insbesondere soll die Innenleuchte eine gute Ausnutzung des von dem Leuchtmittel abgestrahlten Lichts ermöglichen.The task is therefore to create an interior light of the type mentioned above that can be produced inexpensively and that enables the illumination of a limited area with a flat design. In particular, the interior light should enable good use of the light emitted by the lamp.
Die Lösung dieser Aufgabe besteht darin, daß das Leuchtmittel eine mit seiner Lichtabstrahlfläche der Lichteintrittsfläche des Umlenkprismas zugewandte Leuchtdiode ist, daß die Reflexionsfläche des Umlenkprismas zur Bündelung des von der Leuchtdiode abgestrahlten divergenten Lichtbündels ausgebildet ist und daß der Winkel derThe solution to this problem consists in the fact that the light source is a light-emitting diode with its light-emitting surface facing the light-entrance surface of the deflection prism, that the reflection surface of the deflection prism is designed to focus the divergent light beam emitted by the light-emitting diode and that the angle of the
) auf der Reflexionsfläche auftreffenden Lichtstrahlen des Lichtbündels so gewählt ist, daß diese an der Reflexionsfläche der Totalreflexion unterliegen.) of the light rays of the light beam incident on the reflection surface is selected such that they are subject to total reflection at the reflection surface.
Die mit ihrer Lichtabstrahlfläche benachbart zur Lichteintrittsfläche des Umlenkprismas angeordnete Leuchtdiode ermöglicht in Kombination mit der zur Lichtbündelung ausgebildeten Reflexionsfläche des 0 Umlenkprismas die Ausleuchtung einer begrenzten Fläche, wobei ein Abstrahlen von Lichtstrahlen in seitlich zu dieser Fläche benachbarte Bereiche weitestgehend vermieden wird. Somit ergibt sich eine gute Ausnutzung des von der Leuchtdiode abgestrahlten Lichts. Durch die Bündelung des von der Leuchtdiode abgestrahlten divergenten Lichtbündels an der Reflexionsfläche kann das Licht aber auch besserThe light emitting surface of the LED, which is arranged next to the light entry surface of the deflection prism, in combination with the reflection surface of the deflection prism designed to focus the light, enables the illumination of a limited area, whereby the emission of light rays into areas adjacent to this area is largely avoided. This results in good utilization of the light emitted by the LED. By focusing the divergent light beam emitted by the LED on the reflection surface, the light can also be better
auf die Lichtaustrittsfläche des Umlenkprismas projiziert werden, so daß das Licht bei einer im Fahrzeughimmel angeordneten und mit ihrer Abstrahlrichtung quer und insbesondere etwa parallel zur Ebene des Fahrzeughimmels orientierten Leuchtdiode auch bei einer kompakten Bauform der Innenleuchte weitgehend verlustfrei auf die in dem Fahrzeuginnenraum zu beleuchtenden Stellen umgelenkt werden kann. In vorteilhafter Weise ermöglicht die mit ihrer Abstrahlrichtung und somit ihrer größten Erstreckungsrichtung etwa parallel zur Ebene des Fahrzeughimmels angeordnete Leuchtdiode in Kombination mit dem Umlenkprisma eine besonders flache Bauform der Innenleuchte, soare projected onto the light-emitting surface of the deflection prism, so that the light can be deflected largely loss-free to the places in the vehicle interior to be illuminated even with a compact design of the interior light in the case of a light-emitting diode arranged in the vehicle roof and with its radiation direction oriented transversely and in particular approximately parallel to the plane of the vehicle roof, even with a compact design of the interior light. In an advantageous manner, the light-emitting diode arranged with its radiation direction and thus its greatest extension direction approximately parallel to the plane of the vehicle roof in combination with the deflection prism enables a particularly flat design of the interior light, so
) daß diese auch in einen flachen Dachhimmel eingebaut werden kann.) that it can also be installed in a flat roof liner.
Da die einzelnen Lichtstrahlen des Lichtbündels jeweils so auf die Reflexionsfläche des Umlenkprismas auftreffen, daß der Winkel zwischen dem Lichtstrahl und der Normalen auf die Reflexionsfläche am Auf tref fort größer ist als der Total-Reflexionswinkel, kann eine Verspiegelung der reflektierenden Fläche des Umlenkprismas entfallen. In vorteilhafter Weise kann dadurch bei der Herstellung der Innenleuchte ein für das Auftragen einer Verspiegelungsschicht erforderlicher Bedampfungsprozeß entfallen. Da die Innenleuchte 0 keine verspiegelten Teile aufweist, ergibt sich bei ausgeschaltetenSince the individual light rays of the light beam each impinge on the reflection surface of the deflection prism in such a way that the angle between the light beam and the normal to the reflection surface at the point of impact is greater than the total reflection angle, a mirror coating of the reflecting surface of the deflection prism can be omitted. This advantageously means that a vapor deposition process required for applying a mirror coating can be omitted during the manufacture of the interior light. Since the interior light 0 has no mirrored parts, the result is
Leuchtdioden ein homogenes Erscheinungsbild der Lichtaustrittsfläche des Umlenkprismas beziehungsweise der daran angeordneten Licht-™ scheibe.Light-emitting diodes provide a homogeneous appearance of the light exit surface of the deflection prism or the light disc arranged on it.
Aus DE 296 13 798 Ul ist zwar auch bereits eine beispielsweise als Anzeigeelement in einem Armaturenbrett vorgesehene Orientierungsleuchte für Kraftfahrzeuge bekannt, die als Leuchtmittel eine Leuchtdiode aufweist, deren Licht über ein Umlenkprisma mit ebener Reflexionsfläche umgelenkt wird. Die auf die Reflexionsfläche dieses 0 Umlenkprismas auftreffenden Lichtstrahlen des Lichtbündels unterliegen jedoch zumindest in einem Teilbereich der Reflexionsfläche nicht der Total-Reflexion, so daß die Lichtstrahlen zumindest in diesem Teilbereich der Reflexionsfläche durch die Reflexionsfläche hindurchtreten. Außerdem ermöglicht die ebene Reflexionsfläche auch 5 keine Bündelung des von der Leuchtdiode abgestrahlten divergentenFrom DE 296 13 798 Ul, an orientation light for motor vehicles is already known, for example, intended as a display element in a dashboard, which has a light-emitting diode as the illuminant, the light of which is deflected via a deflection prism with a flat reflection surface. However, the light rays of the light beam striking the reflection surface of this deflection prism are not subject to total reflection, at least in a partial area of the reflection surface, so that the light rays pass through the reflection surface, at least in this partial area of the reflection surface. In addition, the flat reflection surface does not allow the divergent light emitted by the light-emitting diode to be bundled.
Lichtbündels. Das von der Leuchtdiode ausgesandte Licht wird deshalb nur relativ schlecht genutzt.The light emitted by the LED is therefore used only relatively poorly.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß die Reflexionsfläche des Umlenkprismas einen Teilbereich der Hüllfäche eines parabolischen Zylinders bildet oder an diesen Teilbereich angenähert ist, und daß in einer normal zur Zylinderachse dieses Zylinders angeordneten Ebene der Brennpunkt der Reflexionsfläche in dem Lichtabstrahlpunkt der Leuchtdiode oder dem durch (eine) zwischen dem Lichtabstrahlpunkt der Leuchtdiode und derIn an advantageous embodiment of the invention, it is provided that the reflection surface of the deflection prism forms a partial area of the envelope surface of a parabolic cylinder or is approximated to this partial area, and that in a plane arranged normal to the cylinder axis of this cylinder, the focal point of the reflection surface is in the light emission point of the light-emitting diode or in the area defined by (a) between the light emission point of the light-emitting diode and the
) Reflexionsfläche befindliche optisch wirksame Fläche(n) scheinbar versetzten Lichtabstrahlpunkt der Leuchtdiode angeordnet ist. Die Innenleuchte strahlt dann ein Lichtband ab. Dabei sind in einer normal zur Zylinderachse verlaufenden Ebene die aus dem Umlenkprisma austretenden Lichtstrahlen des Lichtbandes parallel zueinander angeordnet. In parallel zur Zylinderachse verlaufenden Ebene treten die Lichtstrahlen dagegen divergent entsprechend dem Öffnungswinkel des aus der Leuchtdiode austretenden Lichtbündels aus dem Umlenkprisma aus.) reflection surface, the optically effective surface(s) is arranged at an apparently offset light emission point of the LED. The interior light then emits a light band. In a plane running normal to the cylinder axis, the light rays of the light band emerging from the deflection prism are arranged parallel to one another. In a plane running parallel to the cylinder axis, however, the light rays emerge from the deflection prism divergently in accordance with the opening angle of the light beam emerging from the LED.
Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß die Reflexionsfläche des Umlenkprismas einenIn a particularly advantageous embodiment of the invention, it is provided that the reflection surface of the deflection prism has a
W Teilbereich der Hüllfäche eines Rotationsparaboloids bildet oder an diesen Teilbereich angenähert ist, und daß der Brennpunkt dieser parabolischen Reflexionsfläche in dem Lichtabstrahlpunkt der Leuchtdiode oder dem durch (eine) zwischen dem Lichtabstrahlpunkt der Leuchtdiode und der Reflexionsfläche befindliche optisch wirksame Fläche(n) scheinbar versetzten Lichtabstrahlpunkt der Leuchtdiode angeordnet ist. In diesem Fall wird ein Lichtbündel mit etwa 0 parallelen Lichtstrahlen von dem Umlenkprisma abgestrahlt. Die Innenleuchte eignet sich dann besonders gut als Leseleuchte oder für andere Anwendungen, bei denen eine begrenzte Fläche beleuchtet werden soll. Die rotationsparabolische Reflexionsfläche des Umlenkprismas ermöglicht auch bei einer kleinen Lichtaustrittsfläche 5 eine weitgehend verlustfreie Auskopplung des Lichts aus dem W forms a partial area of the envelope surface of a paraboloid of revolution or is approximated to this partial area, and that the focal point of this parabolic reflection surface is arranged in the light emission point of the light-emitting diode or the light emission point of the light-emitting diode that is apparently offset by an optically effective surface(s) located between the light emission point of the light-emitting diode and the reflection surface. In this case, a light bundle with approximately 0 parallel light rays is emitted by the deflection prism. The interior light is then particularly suitable as a reading light or for other applications in which a limited area is to be illuminated. The rotational parabolic reflection surface of the deflection prism enables a largely loss-free coupling of the light from the
Umlenkprisma. Die Innenleuchte kann dadurch besonders kompakte Abmessungen aufweisen.Deflection prism. This allows the interior light to have particularly compact dimensions.
Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, daß die Lichteintrittsfläche des Umlenkprismas und die Abstrahlcharakteristik der Leuchtdiode so aufeinander abgestimmt sind, daß die die Lichteintrittsfläche durchsetzenden, von der Leuchtdiode ausgesandten Lichtstahlen jeweils orthogonal zur Lichteintrittsfläche angeordnet sind und daß die Lichteintrittsfläche dazu insbesondere einen Teilbereich einer Kugeloberfläche bildet, deren KugelmittelpunktAn advantageous embodiment of the invention provides that the light entry surface of the deflection prism and the radiation characteristics of the light-emitting diode are coordinated with one another in such a way that the light beams emitted by the light-emitting diode passing through the light entry surface are each arranged orthogonally to the light entry surface and that the light entry surface forms, in particular, a partial area of a spherical surface, the center of which is
k sich im Lichtabstrahlpunkt der Leuchtdiode oder dem durch (eine) zwischen dem Lichtabstrahlpunkt der Leuchtdiode und der Reflexionsfläche befindliche optisch wirksame Fläche(n) scheinbar versetzten versetzten Lichtabstrahlpunkt der Leuchtdiode angeordnet ist. Dies bewirkt, daß beim Lichteintritt der von der Leuchtdiode abgestrahlten Lichtstrahlen in das Umlenkprisma keine Veränderung der Richtung der Lichtstrahlen auftritt. Die Lichtstrahlen können dann mittels der parabolischen Reflexionsfläche parallel zueinander ausgerichtet werden. Dabei trifft das von der Leuchtdiode ausgesandte Lichtbündel außermittig zur Rotationsachse der parabolischen Reflexionsfläche auf dieser auf und wird an dieser umgelenkt.k is located at the light emission point of the LED or the light emission point of the LED that is apparently offset by an optically effective surface(s) located between the light emission point of the LED and the reflection surface. This means that when the light rays emitted by the LED enter the deflection prism, there is no change in the direction of the light rays. The light rays can then be aligned parallel to one another using the parabolic reflection surface. The light beam emitted by the LED strikes the parabolic reflection surface off-center to the axis of rotation of the parabolic reflection surface and is deflected by it.
f Zweckmäßigerweise weist die Reflexionsfläche und/oder die Lichtaustrittsfläche des Umlenkprismas wenigsens einen als Streuoptik ausgebildeten Teilbereich auf. Die Reflexionsfläche und/oder die Lichtaustrittsfläche des Umlenkprismas kann dazu beispielsweise eine Vielzahl von nebeneinander befindlichen Erhebungen und/oder Vertiefungen aufweisen, an denen das Licht gestreut wird. Der Streuwinkel der Streuoptik(en) kann an die jeweilige Anwendung und 0 insbesondere an die Größe der mit der Innenleuchte zu beleuchtenden Fläche angepaßt sein. f The reflection surface and/or the light exit surface of the deflection prism expediently has at least one partial area designed as a scattering optic. The reflection surface and/or the light exit surface of the deflection prism can for example have a large number of elevations and/or depressions located next to one another, at which the light is scattered. The scattering angle of the scattering optic(s) can be adapted to the respective application and in particular to the size of the area to be illuminated with the interior light.
Zweckmäßigerweise sind mehrere der erfindungsgemäßen Anordnungen, jeweils bestehend zumindest aus Leuchtdiode und Umlenkprisma, 5 nebeneinander angeordnet, wobei die Umlenkprismendieser AnordnungenExpediently, several of the arrangements according to the invention, each consisting of at least a light-emitting diode and a deflection prism, 5 are arranged next to one another, the deflection prisms of these arrangements
vorzugsweise einstückig miteinander verbunden sind. Die von den einzelnen Leuchtdioden beleuchteten Flächen können sich dann bereichsweise oder sogar vollständig überlappen, wodurch eine größere Lichtintensität erreicht wird. Die von den einzelnen Leuchtdioden beleuchteten Flächen können aber auch seitlich nebeneinander angeordnet sein, um der von der Innenleuchte beleuchteten Fläche eine bestimmte Form zu geben.are preferably connected to one another in one piece. The areas illuminated by the individual LEDs can then partially or even completely overlap, thereby achieving greater light intensity. The areas illuminated by the individual LEDs can also be arranged side by side to give the area illuminated by the interior light a certain shape.
Bei einer vorteilhaften Ausfuhrungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß die Leuchtdioden und/oder die Reflexionsflächen der Umlenkprismen auf einer räumlich gekrümmten oder in einer Ebene liegenden geschlossenen oder offenen Kurve, beispielsweise auf einem Kreis, einer Ellipse, einem Oval oder einem oder mehreren Teilen der vorgenannten Kurven oder auf einer oder mehreren gegebenenfalls unter einem Winkel zueinander verlauf enden geraden Linien angeordnet sind. Bei einer besonders einfachen und zweckmäßigen Bauform der Innenleuchte sind die Leuchtdioden und/oder die Reflexionsflächen der Umlenkprismen auf einem Kreisring angeordnet. Dabei sind die Leuchtdioden vorzugsweise auf einen ersten und die Reflexionsflächen 0 der Umlenkprismen auf einem zweiten Kreisring angeordnet, wobei diese Kreise konzentrisch zueinander verlaufen. Die Leuchtdioden können mit ihrer Abstrahlrichtung zum Zentrum des Kreisrings hinIn an advantageous embodiment of the invention, it is provided that the light-emitting diodes and/or the reflection surfaces of the deflection prisms are arranged on a spatially curved or in a plane closed or open curve, for example on a circle, an ellipse, an oval or one or more parts of the aforementioned curves or on one or more straight lines that may run at an angle to one another. In a particularly simple and practical design of the interior light, the light-emitting diodes and/or the reflection surfaces of the deflection prisms are arranged on a circular ring. The light-emitting diodes are preferably arranged on a first circular ring and the reflection surfaces 0 of the deflection prisms on a second circular ring, with these circles running concentrically to one another. The light-emitting diodes can be arranged with their radiation direction towards the center of the circular ring.
I oder von diesem wegweisen. Aus Platzgründen und aus Gründen der Ausleuchtung kann aber beispielsweise auch eine ovale oder eine 5 aus Halbkreisen und dazwischen befindlichen geraden Linien gebildete Kurve zur Anordnung der Reihe der Leuchtdioden und/oder der Reflexionsflächen der Umlenkprismen zweckmäßig sein, um eine entsprechend längliche Zielfläche ausleuchten zu können. An manchen Stellen kann aber auch eine Anordnung der Leuchtmittel und/oder 0 der Reflexionsflächen der Umlenkprismen entlang einer geraden Linie aus Platzgründen oder aus Gründen der gewünschten Ausleuchtung vorteilhaft sein. Dabei können die Leuchtdioden auf einer ersten Linie und die Reflexionsflächen der Prismen auf einer zweiten, parallel zu der ersten Linie verlaufenden Linie angeordnet sein. 5 Außerdem können die Leuchtdioden und/oder die ReflexionsflächenI or away from it. For reasons of space and for reasons of illumination, however, an oval or a curve formed from semicircles and straight lines in between can also be useful for arranging the row of light-emitting diodes and/or the reflection surfaces of the deflection prisms in order to be able to illuminate a correspondingly elongated target area. In some places, however, an arrangement of the lamps and/or 0 the reflection surfaces of the deflection prisms along a straight line can also be advantageous for reasons of space or for reasons of the desired illumination. The light-emitting diodes can be arranged on a first line and the reflection surfaces of the prisms on a second line running parallel to the first line. 5 In addition, the light-emitting diodes and/or the reflection surfaces
der UmlenkprIsmen auf einer räumlich gekrümmten Kurve liegen, wenn beispielsweise bei einer am Fahrzeughimmel angeordneten Innenleuchte eine Innenkrümmung des Dachraumes des Fahrzeugdachs berücksichtigt werden muß. Zweckmäßig ist, wenn die Leuchtdiode (n) auf einer Leiterbahnen zur Stromversorgung der Leuchtdiode(n) aufweisenden elektrischen Leiterplatten angeordnet ist (sind), und wenn an dem Umlenkprisma (den Umlenkprismen) wenigstens eine Aufnahme vorgesehen ist, die formschlüssig mit einer Verbindungsstelle der Leiterplatte verbunden ist. Das Umlenkprisma ist dann bei der Montage der Innenleuchte auf einfache Weise relativ zu der Leuchtdiode positionierbar, indem die Aufnahme des Umlenkprismas beispielsweise auf die Verbindungsstelle der Leiterplatte aufgesteckt und mittels Rastelementen mit dieser Verrastet wird. Die Innenleuchte kann ein Leuchtengehäuse aufweisen, das die Leuchtdiode(n), das Prisma (die Prismen) und die Leiterplatte aufnimmt. Dabei kann die der Lichtaustrittsfläche des Umlenkprismas abgewandte rückseitige Begrenzungswand des Leuchtengehäuses gegebenenfalls einstückig mit dem Prisma, der Platinenaufnahme und/oder einer Lichtscheibe einstückig aus einem glasklaren Material ausgebildet sein. Eine gute Blendfreiheit kann dadurch erzielt werden, daß die Lichtaustrittsfläche des Umlenkprismas und/oder die Lichtscheibe vertieftthe deflection prisms lie on a spatially curved curve, for example if an interior light arranged in the vehicle roof has to take into account an internal curvature of the roof space of the vehicle roof. It is expedient if the light-emitting diode(s) is (are) arranged on an electrical circuit board having conductor tracks for supplying power to the light-emitting diode(s), and if at least one receptacle is provided on the deflection prism(s), which is positively connected to a connection point on the circuit board. The deflection prism can then be positioned in a simple manner relative to the light-emitting diode when assembling the interior light, for example by plugging the receptacle of the deflection prism onto the connection point of the circuit board and locking it to it by means of locking elements. The interior light can have a lamp housing which accommodates the light-emitting diode(s), the prism(s) and the circuit board. The rear boundary wall of the luminaire housing facing away from the light exit surface of the deflection prism can, if necessary, be made in one piece with the prism, the circuit board holder and/or a light disc from a crystal-clear material. Good glare-free properties can be achieved by recessing the light exit surface of the deflection prism and/or the light disc.
im Leuchtengehäuse angeordnet ist.
) is arranged in the luminaire housing.
)
Nachfolgend sind Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der 5 Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:In the following, embodiments of the invention are explained in more detail with reference to the 5 drawings. They show:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht der erfindungsgemäßen Innenleuchte mit einem parabolisch zylindrischen Prisma,Fig. 1 is a perspective view of the interior light according to the invention with a parabolic cylindrical prism,
0 Fig. 2 eine Seitenansicht der in Fig. 1 gezeigten Innenleuchte,0 Fig. 2 is a side view of the interior light shown in Fig. 1,
Fig. 3 eine Aufsicht auf die in Fig. 2 mit III bezeichnete Längsmittelebene der Innenleuchte,Fig. 3 is a plan view of the longitudinal center plane of the interior light designated III in Fig. 2,
5 Fig. 4 eine perspektivische Ansicht auf ein Umlenkprisma, an5 Fig. 4 a perspective view of a deflection prism,
dem eine der dem Umlenkprisma zugeordneten vier Leuchtdioden angeordnet ist, wobei die Lichteintrittsflächen des Prismas besonders gut erkennbar sind,on which one of the four light-emitting diodes associated with the deflection prism is arranged, whereby the light entry surfaces of the prism are particularly clearly visible,
Fig. 5 eine perspektivische Ansicht auf die die Reflektions-Fig. 5 is a perspective view of the reflection
flachen aufweisende Rückseite des in Fig. 4 gezeigten Umlenkprismas,flat back of the deflection prism shown in Fig. 4,
Fig. 6 eine Aufsicht auf die in Fig. 4 und 5 gezeigte Anordnung, 10Fig. 6 is a plan view of the arrangement shown in Fig. 4 and 5, 10
Fig. 7 eine schematische Darstellung des Strahlengangs in dem Prisma nach Fig. 6, wobei die Hüllfläche und die Achse des der Reflektionsfläche des Umlenkprismas zugeordneten Rotationsparaboloids jeweils strichliniert dargestellt sind undFig. 7 is a schematic representation of the beam path in the prism according to Fig. 6, wherein the enveloping surface and the axis of the paraboloid of revolution associated with the reflection surface of the deflection prism are each shown in dashed lines and
Fig. 8 eine Darstellung ähnlich Fig. 2, wobei jedoch zusätzlich der Strahlengang der Lichtstrahlen eingezeichnet ist.Fig. 8 is a representation similar to Fig. 2, but additionally showing the beam path of the light rays.
0 Eine im ganzen mit 1 bezeichnete, für den Einbau in den Dachhimmel eines Kraftfahrzeuges vorgesehene Innenleuchte weist mehrere nebeneinander angeordnete Leuchtdioden 2 auf, in deren Strahlengang jeweils ein Umlenkprisma 3 angeordnet ist. Wie in Fig. 1 besonders gut erkennbar ist, sind die Leuchtdioden jeweils mit ihrer 5 Lichtabstrahlfläche 4 der Lichteintrittsfläche 5 des Umlenkprismas 3 zugewandt. Im Strahlengang zwischen der Lichteintrittsfläche 5 und der Lichtaustrittsfläche 6 des Umlenkprismas 3 weisen die Umlenkprismen 3 jeweils eine Reflexionsfläche 7 auf, die zur Bündelung des von der Leuchtdiode 2 abgestrahlten divergenten 0 Lichtbündels 8 eine konvexe Krümmung aufweist. Der Winkel zwischen den auf die Reflexionsfläche 7 auftretenden Lichtstrahlen des Lichtbündels 8 und der Normalen auf die Reflexionsfläche 7 am Auftreffort der Lichtstrahlen auf der Reflexionsfläche 7 ist jeweils größer gewählt als der Grenzwinkel für die Totalreflexion. Die auf 5 die Reflexionsfläche 7 auftreffenden Lichtstrahlen werden dadurch0 An interior light, designated as a whole by 1, intended for installation in the roof liner of a motor vehicle has several light-emitting diodes 2 arranged next to one another, in the beam path of which a deflection prism 3 is arranged. As can be seen particularly well in Fig. 1, the light-emitting surface 4 of the light-emitting diodes each faces the light entry surface 5 of the deflection prism 3. In the beam path between the light entry surface 5 and the light exit surface 6 of the deflection prism 3, the deflection prisms 3 each have a reflection surface 7 which has a convex curvature for focusing the divergent light beam 8 emitted by the light-emitting diode 2. The angle between the light rays of the light beam 8 striking the reflection surface 7 and the normal to the reflection surface 7 at the point where the light rays strike the reflection surface 7 is always selected to be larger than the critical angle for total reflection. The light rays striking the reflection surface 7 are thereby
• i »it « , • i »it « ,
in das Innere des Umlenkprismas 3 gebrochen, d.h. sie werden reflektiert. Dabei wird das aus den Leuchtdioden 2 jeweils austretende Lichtbündel in seiner Richtung umgelenkt. Bei dem Äusführungsbeispiel nach Fig. 8 beträgt der Umlenkwinkel etwa 90°. 5into the interior of the deflection prism 3, i.e. they are reflected. The light beam emerging from the LEDs 2 is deflected in its direction. In the embodiment according to Fig. 8, the deflection angle is approximately 90°. 5
Bei den Ausführungsbeispielen nach Fig. 1 und 2 bildet die Reflexionsfläche des Umlenkprismas einen Teilbereich der Hüllfläche eines gedachten Zylinders, der eine von einem Kreistzylinder abweichende konvexe Formgebung aufweist. Die den einzelnen Leuchtdioden 2 jeweils zugeordneten, in einer Reihe nebeneinanderIn the embodiments according to Fig. 1 and 2, the reflection surface of the deflection prism forms a portion of the envelope surface of an imaginary cylinder, which has a convex shape that differs from a circular cylinder. The individual LEDs 2 assigned to each other in a row next to each other
fc angeordneten Umlenkprismen 3 sind einstückig miteinander verbunden.fc arranged deflection prisms 3 are integrally connected to each other.
Die aus den Lichtaustrittsflächen 6 dieser Umlenkprismen 3 austretenden divergenten Lichtbündel überlappen sich bereichsweise und bilden insgesamt ein längliches Lichtbündel, das sich parallel zur Achse des Zylinders erstreckt. Bei den Ausführungsbeispielen nach Fig. 1 und 2 sind die Lichteintrittsflächen 5 der Umlenkprismen 3 jeweils konvex ausgebildet.The divergent light beams emerging from the light exit surfaces 6 of these deflection prisms 3 overlap in some areas and form an elongated light beam that extends parallel to the axis of the cylinder. In the embodiments according to Fig. 1 and 2, the light entry surfaces 5 of the deflection prisms 3 are each convex.
Bei den Ausführungsbeispielen nach Fig. 4 bis 7 entspricht die Lichtabstrahlfläche 4 der Leuchtdioden 2 jeweils etwa der Oberfläche eines Kugelsegments. Auch die Lichteintrittsflächen 5 der Umlenkprismen 3 weisen jeweils eine der Oberfläche eines Kugelseg- f ments entsprechende Formgebung auf. Dabei ist die Lichteintrittsfläche 5 der Umlenkprismen 3 jeweils konzentrisch zu der Lichtabstrahlfläche 4 der dem Umlenkprisma jeweils zugeordneten Leuchtdiode 2 angeordnet. Der Lichtabstrahlpunkt 9 der Leuchtdiode 2 befindet sich jeweils im Kugelmittelpunkt dieser konzentrisch zueinander angeordneten Kugeloberflächen. Die Lichtstrahlen des Lichtbündels 8 treten deshalb praktisch ohne abgelenkt zu werden 0 aus der Leuchtdiode 2 in das Umlenkprisma 3 ein.In the embodiments according to Fig. 4 to 7, the light emission surface 4 of the light-emitting diodes 2 corresponds approximately to the surface of a spherical segment. The light entry surfaces 5 of the deflection prisms 3 also each have a shape corresponding to the surface of a spherical segment. The light entry surface 5 of the deflection prisms 3 is arranged concentrically to the light emission surface 4 of the light-emitting diode 2 assigned to the deflection prism. The light emission point 9 of the light-emitting diode 2 is located in the center of these concentrically arranged spherical surfaces. The light rays of the light bundle 8 therefore enter the deflection prism 3 from the light-emitting diode 2 practically without being deflected.
Bei den Ausführungsbeispielen nach Fig. 4 bis 7 bilden die Reflexionsflächen 7 der Umlenkprismen 3 jeweils einen Teilbereich der Hüllfläche eines gedachten Rotationsparaboloids. In Fig. 7 ist 5 die erzeugende Parabel 10 eines dieser RotationsparaboloideIn the embodiments according to Fig. 4 to 7, the reflection surfaces 7 of the deflection prisms 3 each form a partial area of the envelope surface of an imaginary paraboloid of revolution. In Fig. 7, 5 is the generating parabola 10 of one of these paraboloids of revolution
strichliniert angedeutet. Der Brennpunkt der parabolischen Reflektionsfläche 7 ist in dem Lichtabstrahlpunkt 9 der Leuchtdiode 2 angeordnet. Wie in Fig. 7 erkennbar ist, treten die von der Leuchtdiode 2 auf die Reflexionsfläche 7 projizierten Lichtstrahlen des Lichtbündels 8 als parallele Lichtstrahlen aus der Lichtaustrittsfläche 6 des Umlenkprismas 3 aus.indicated by dashed lines. The focal point of the parabolic reflection surface 7 is arranged in the light emission point 9 of the light-emitting diode 2. As can be seen in Fig. 7, the light rays of the light bundle 8 projected by the light-emitting diode 2 onto the reflection surface 7 emerge as parallel light rays from the light exit surface 6 of the deflection prism 3.
In Fig. 8 ist erkennbar, daß die Lichtaustrittsfläche 6 des Umlenkprismas 3 eine Vielzahl von nebeneinanderliegenden, jeweils als Streulinsen ausgebildete Teilbereiche aufweist. An diesen Streulinsen wird die durch die Lichtaustrittsfläche 6 hindurchtretende optische Strahlung gestreut, wodurch das von der Innenleuchte 1 abgestrahlte Lichtbündel aufgeweitet wird.In Fig. 8 it can be seen that the light exit surface 6 of the deflection prism 3 has a plurality of adjacent partial areas, each designed as scattering lenses. The optical radiation passing through the light exit surface 6 is scattered by these scattering lenses, whereby the light beam emitted by the interior light 1 is expanded.
In Fig. 3 bis 6 ist erkennbar, daß die Innenleuchte 1 mehrere der Anordnungen, jeweils bestehend aus einer Leuchtdiode 2 und einem dieser zugeordneten Umlenkprisma 3 nebeneinander aufweist. Dabei sind die Leuchtdioden 2 und die Umlenkprismen 3 jeweils in einer geraden Linie angeordnet, wobei die Linie der Leuchtdioden 2 parallel 0 zu der Linie der Umlenkprismen 3 verläuft. Die Leuchtdioden 2 sind auf einer mit Leiterbahnen zur Stromversorgung der Leuchtdioden 2 versehenen elektrischen Leiterplatte 11 angeordnet. Die Leiterplatte 11 mit den Leuchtdioden 2 befindet sich zusammen mit den einstückig miteinander verbundenen Umlenkprismen 3 in einem Leuchtengehäuse 12. Dieses weist eine Öffnung auf, in welche die Umlenkprismen 3 mit ihrer Lichtaustrittsfläche 6 eingesetzt sind.In Fig. 3 to 6 it can be seen that the interior light 1 has several of the arrangements, each consisting of a light-emitting diode 2 and a deflection prism 3 assigned to it, next to one another. The light-emitting diodes 2 and the deflection prisms 3 are each arranged in a straight line, with the line of the light-emitting diodes 2 running parallel to the line of the deflection prisms 3. The light-emitting diodes 2 are arranged on an electrical circuit board 11 provided with conductor tracks for supplying power to the light-emitting diodes 2. The circuit board 11 with the light-emitting diodes 2 is located together with the deflection prisms 3 which are connected to one another in one piece in a light housing 12. This has an opening into which the deflection prisms 3 are inserted with their light exit surface 6.
Die zum Einbau in einen Fahrzeughimmel vorgesehenen Innenleuchte 1 weist also wenigstens eine Leuchtdiode 2 als Leuchtmittel auf.The interior light 1 intended for installation in a vehicle roof liner thus has at least one light-emitting diode 2 as a light source.
0 Im Strahlengang der Leuchtdiode 2 ist ein Umlenkprisma 3 angeordnet.0 A deflection prism 3 is arranged in the beam path of the light-emitting diode 2.
Die Leuchtdiode 2 ist mit ihrer Lichtabstrahlfläche 4 der Lichteintrittsfläche 5 des Umlenkprismas 3 zugewandt. Im Strahlengang zwischen der Lichteintrittsfläche 5 und der Lichtaustrittsfläche 6 des Umlenkprismas 3 weist das Umlenkprisma 3 eine Reflexionsfläche 5 7 auf, die zur Bündelung des von der Leuchtdiode 2 abgestrahltenThe light emitting surface 4 of the light emitting diode 2 faces the light entry surface 5 of the deflection prism 3. In the beam path between the light entry surface 5 and the light exit surface 6 of the deflection prism 3, the deflection prism 3 has a reflection surface 5 7 which is used to focus the light emitted by the light emitting diode 2.
divergenten Lichtbündels 8 ausgebildet ist. Der Winkel der auf der Reflexionsfläche 7 auftreffenden Lichtstrahlen des Lichtbündels 8 ist jeweils so gewählt, daß die Lichtstrahlen an der Reflexionsfläche 7 der Totalreflexion unterliegen.divergent light beam 8. The angle of the light rays of the light beam 8 impinging on the reflection surface 7 is selected in such a way that the light rays are subject to total reflection on the reflection surface 7.
/Ansprüche/Expectations
Claims (8)
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