DE102017108498A1 - Beleuchtungsvorrichtung für Fahrzeuge - Google Patents

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Abstract

Beleuchtungsvorrichtung für Fahrzeuge mit einer Lichtquelleneinheit (1) und mit einer Optikeinheit (2) enthaltend eine Linsenanordnung (3) mit einer Vielzahl von Linsenelementen (4), wobei die Linsenelemente (4) matrixartig verteilt angeordnet sind, dass lichtstromaufwärts zu der Linsenanordnung (3) und lichtstromabwärts zu der Lichtquelleneinheit (1) ein flächiges Filmmaterial (5) mit einer Mehrzahl von Filmsegmenten (16, 46, 46') angeordnet ist, in denen jeweils Grafikelemente (15, 45, 45') enthalten sind, wobei die Grafikelemente (15, 45, 45') durch Belichtung der mit der Linsenanordnung (3) versehenen Filmmaterials (5) aufgenommen ist, dass die Filmsegmente (16, 46, 46') jeweils unterschiedliche Linsenelemente (4) der Linsenanordnung (3) zugeordnet sind, derart, dass durch Beleuchtung des Filmmaterials (5) mittels der Lichtquelleneinheit (1) eine Leuchtgrafik (21, 21', 21", 41, 41') enthaltend das Grafikelement (15, 45, 45') zur Bildung der Lichtverteilung und Lichtfunktion erzeugt wird.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Beleuchtungsvorrichtung für Fahrzeuge mit einer Lichtquelleneinheit und mit einer Optikeinheit enthaltend eine Linsenanordnung mit einer Vielzahl von Linsenelementen.
  • Aus der DE 10 2015 115 128 A1 ist eine Beleuchtungsvorrichtung für Fahrzeuge bekannt, die eine Lichtquelleneinheit und eine Optikeinheit aufweist zur Erzeugung einer vorgegebenen Lichtverteilung. Damit die erzeugte Lichtfunktion ein räumliches Erscheinungsbild mit insbesondere einem Tiefeneffekt aufweist, enthält die Optikeinheit eine Hologrammanordnung, mittels derer eine holografische Leuchtgrafik erzeugbar ist. Trotz eines begrenzten Bauraumes der Beleuchtungsvorrichtung kann hierdurch eine virtuelle Hologrammleuchtfläche erzeugt werden, die zwischen einer einem Gehäuse der Beleuchtungsvorrichtung abschließenden Abdeckscheibe und dem eigentlichen lichterzeugenden Hologrammelement angeordnet ist. Beispielsweise können mehrere dieser Hologrammleuchtflächen in unterschiedlichen Ebenen angeordnet sein, so dass ein besonders hoher Tiefeneffekt erzielt werden kann.
  • Zur Erzielung eines dreidimensionalen Lichteffektes von in Fahrzeuginnenräumen angeordneten Beleuchtungsvorrichtungen ist es aus der WO 2016/071063 A1 bekannt, eine Linsenanordnung mit einer Vielzahl von Linsenelementen vorzusehen. Die Linsenelemente erstrecken sich linienförmig in einer Erstreckungsebene der Linsenanordnung. Vorteilhaft kann hierdurch ein Lichtmuster mit Tiefeneffekt erzeugt werden. Nachteilig an der bekannten Beleuchtungsvorrichtung ist, dass das räumliche Erscheinungsbild begrenzt ist und ausschließlich durch den Verlauf der Linsenelemente bestimmt wird.
  • Aus der WO 2005/022255 A2 ist ein Fotosystem bzw. eine Filmfläche zur Wiedergabe von Bildobjekten bekannt, mittels derer ein räumlicher Bildeindruck des Bildobjektes ermöglicht wird. Die Filmfläche ist als eine Filmfolie ausgebildet, auf der eine Linsenanordnung angebracht ist. Die Linsenanordnung befindet sich auf einer dem aufzunehmenden Bildobjekt zugewandten Seite. Durch Belichtung der Filmfläche innerhalb eines vorgegebenen Zeitintervalls wird das beispielsweise als räumliches Foto vorliegende Bildobjekt aufgenommen. Hierbei wird durch jedes Linsenelement der Linsenanordnung ein Abbild des darzustellenden Bildobjektes auf die Filmfläche gebracht. Zur Wiedergabe des Bildobjektes wird dann die mit der Linsenanordnung versehene Filmfläche hindurch betrachtet, so dass der Betrachter gleichzeitig das in der Filmfläche aufgenommene Bildobjekt aus unterschiedlichen Betrachtungswinkeln wahrnehmen kann. Hierdurch entsteht ein räumlicher Eindruck des Bildobjektes. Die Linsenelemente sind als Zylinderlinsen ausgebildet, die sich verteilt über die Ebene der Linsenanordnung erstrecken. Die bekannte Filmfläche ermöglicht als fotografischer Film die Wiedergabe von dreidimensionalen Bildobjekten. Sie stellt jedoch keine Beleuchtungsvorrichtung zur Erzeugung einer vorgegebenen Lichtverteilung dar, die insbesondere für Heckleuchten oder Scheinwerfern in Fahrzeugen genutzt werden könnte.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Beleuchtungsvorrichtung für Fahrzeuge derart weiterzubilden, dass bei möglichst geringer Bautiefe auf einfache Weise ein räumliches Erscheinungsbild von Lichtsignaturen bzw. Lichtfunktionen erzeugt wird.
  • Zur Lösung dieser Aufgabe ist die Erfindung in Verbindung mit dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Linsenelemente matrixartig verteilt angeordnet sind, dass lichtstromaufwärts zu der Linsenanordnung und lichtstromabwärts zu der Lichtquelleneinheit ein flächiges Filmmaterial mit einer Mehrzahl von Filmsegmenten angeordnet ist, in denen jeweils Grafikelemente enthalten sind, wobei die Grafikelemente durch Belichtung der mit der Linsenanordnung versehenen Filmmaterials aufgenommen ist, dass die Filmsegmente jeweils unterschiedliche Linsenelemente der Linsenanordnung zugeordnet sind, derart, dass durch Beleuchtung des Filmmaterials mittels der Lichtquelleneinheit eine Leuchtgrafik enthaltend das Grafikelement zur Bildung der Lichtverteilung und Lichtfunktion erzeugt wird.
  • Die erfindungsgemäße Beleuchtungsvorrichtung ermöglicht die Darstellung einer räumlichen Leuchtgrafik, mittels derer eine vorgegebene Lichtverteilung bzw. Lichtfunktion bereitgestellt werden kann. Vorteilhaft können Signalfunktionen mit verschiedenen Leuchtgrafiken erzeugt werden, die neben der gesetzlich vorgeschriebenen Mindestleuchtfläche zusätzlich eine Tiefenwirkung aufweisen. Die Leuchtgrafiken können eine beliebige dreidimensionale Form aufweisen, die zu einer herstellerabhängigen Individualisierung der Signalfunktion genutzt werden kann. Hierzu muss lediglich das Filmmaterial mit den entsprechenden Grafikelementen bzw. Bildobjekten belichtet werden, während die anderen Bauteile der Beleuchtungsvorrichtung identisch bzw. unverändert sein können. Die Erfindung ermöglicht somit eine dreidimensionale Lichtfunktion mit einer starken Tiefenwirkung, wobei beispielsweise die Leuchtgrafik in einem Bereich vor oder hinter einer transparenten Abdeckscheibe der Beleuchtungsvorrichtung, quasi frei im Raum schwebend, erscheint. Beispielsweise kann die Leuchtgrafik mehrere Grafikelemente umfassen, die in der Tiefe gestaffelt angeordnet sind, so dass ein erstes Grafikelement vor der Abdeckscheibe als Leuchtelement und ein zweites Grafikelement hinter der Abdeckscheibe als Leuchtelement erscheint.
  • Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist jedes in eine Arbeitsstellung befindliche Filmsegment des Filmmaterials das gleiche bzw. ähnliche Grafikelement auf. Das Filmmaterial hat in der Arbeitsstellung eine feste Relativlage zu der Linsenanordnung, so dass jedes Filmsegment einem einzigen Linsenelement der Linsenanordnung zugeordnet ist. Durch die feste Zuordnung der Linsenelemente zu den jeweiligen Filmsegmenten wird das räumliche Erscheinungsbild des Grafikelementes erzeugt. Dabei ist das Filmmaterial sowohl bei der Aufnahme (Belichtung) als auch bei der Wiedergabe derselben Linsenanordnung fest zugeordnet, d. h. es kann vorzugsweise keine Relativverschiebung zwischen der Linsenanordnung und dem flächigen Filmmaterial eintreten. Vorteilhaft kann hierdurch das Einbringen und Wiedergeben der Grafikelemente zur Erzeugung der Lichtverteilung einfach hergestellt bzw. einfach montiert werden.
  • Nach einer Weiterbildung der Erfindung weist die Linsenanordnung einen Träger auf, an dem die Linsenelemente in gleichen Abständen zeilen- und spaltenartig angeordnet sind. Die Linsenelemente erstrecken sich entlang einer Trägerfläche, die parallel zu einer durch das Filmmaterial gebildeten Filmfläche verläuft. Durch den gleichen Mittenabstand der Linsenelemente zueinander kann platzsparend eine Leuchtgrafik erzeugt werden.
  • Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist die Lichtquelleneinheit derart ansteuerbar, dass ein erstes Filmsegment stärker beleuchtet wird als ein zweites Filmsegment des Filmmaterials. Vorteilhaft kann hierdurch eine optische Hervorhebung von einem Teil der erzeugten Leuchtgrafik bereitgestellt werden. Weiterhin kann die Lichtquelleneinheit derart ansteuerbar sein, dass mehrere Filmsegmente nacheinander einschaltbar bzw. zuschaltbar sind, um ein dynamisches Einschalten der gesamten Leuchtgrafik zu inszenieren. Im umgekehrten Fall erfolgt auch ein animiertes Abschalten der Leuchtgrafik.
  • Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist ein Abstand benachbarter Linsenelemente in einem Bereich von 0,5 mm bis 2,00 mm vorgesehen. Die Linsenelemente weisen somit eine Dimension auf, dass hinter jedem Linsenelement eine gesonderte halbleiterbasierte Lichtquelle (LED-Lichtquelle) positioniert werden kann. Vorteilhaft kann hierdurch eine relativ leuchtstarke Leuchtgrafik erzeugt werden.
  • Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist das Filmmaterial an einer Rückseite derselben in einem Abstand von 1,5 mm bis 4 mm zu der matrixartig angeordnete Leuchtelemente aufweisenden Lichtquelleneinheit einerseits und vorderseitig direkt an einer Grenzfläche der Linsenanordnung andererseits angeordnet. Vorteilhaft hat hierdurch das Linsenelement mit dem Filmmaterial eine relativ geringe Bautiefe, die maximal 8,5 mm beträgt.
  • Nach einer Weiterbildung der Erfindung weist die Beleuchtungsvorrichtung eine lichtstromabwärts zu der Lichtquelleneinheit und lichtstromaufwärts zu der Linsenanordnung angeordnete Primäroptikeinrichtung auf, die als flächiger Lichtleiter oder als Lichtleiter mit gewölbten Mantelflächen oder als eine Reflektoranordnung ausgebildet sein kann. Vorteilhaft kann hierdurch eine an den Einsatzzweck angepasste Optikeinheit verwendet werden.
  • Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist die Primäroptikeinrichtung eine erste Optikscheibe mit Linsen zur Bündelung des von der Lichtquelleneinheit abgestrahlten Lichtes und eine zweite Optikscheibe mit Linsen zur Parallelisierung des Lichtes auf. Gegebenenfalls kann die zweite Optikscheibe auf einer der Filmfläche zugewandten Vorderseite eine optische Struktur aufweisen, um eine homogene Ausleuchtung der aus der Filmfläche und der Linsenanordnung gebildeten Leuchtgrafikbaueinheit zu erzielen. Die optische Struktur kann beispielsweise als Kissenoptik oder Streifenoptiken, vorzugsweise als mikrooptische Elemente mit einer Größe zwischen 0,3mm und 1,5mm oder als eine diffraktive Diffusoroptik ausgebildet sein, die wesentlich kleiner dimensionierte Optikelemente aufweist als die Linsenelemente auf einer Rückseite der zweiten Optikscheibe bzw. der ersten Optikscheibe.
  • Nach einer Weiterbildung der Erfindung weist die Linsenanordnung sich zu beiden Seiten ihrer Erstreckungsebene angeordnete Linsenelemente auf, wobei Paare von Linsenelementen gebildet werden. Die Linsenelemente der Paare von Linsenelementen weisen hierbei die gleiche optische Achse auf. Vorteilhaft kann hierdurch der räumliche Charakter der Leuchtgrafik erhöht werden.
  • Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist jedem Linsenelement der Linsenanordnung eine gesonderte Lichtquelle zugeordnet. Vorteilhaft wird hierdurch ein hoher Lichtstrom zur Hinterleuchtung der Filmfläche bzw. eine gezielte Beleuchtung der Linsenelemente erreicht.
  • Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Filmfläche in Erstreckungsrichtung derselben relativ zu der Linsenanordnung bewegbar angeordnet, so dass in einer ersten Relativstellung eine Anzahl von ersten Filmsegmenten auf der optischen Achse der Linsenelemente angeordnet sind zur Erzeugung einer ersten Leuchtgrafik und in einer zweiten Relativstellung eine Anzahl von zweiten Filmsegmenten auf der optischen Achse der Linsenelemente angeordnet sind zur Erzeugung einer zweiten Leuchtgrafik. Die ersten Filmsegmente und die zweiten Filmsegmente weisen hierbei unterschiedliche Grafikelemente auf, so dass die Projektion von unterschiedlichen Leuchtgrafiken bereitgestellt wird. Vorteilhaft können hierdurch platzsparend unterschiedliche Lichtfunktionen erzeugt werden. Grundgedanke der Erfindung hierbei ist, dass nur durch örtliche Verschiebung der Relativposition zwischen der Filmfläche und der Linsenanordnung unterschiedliche Lichtfunktionen erzeugt werden können. Es wird hierbei davon ausgegangen, dass die Filmsegmente eine kleinere Dimension haben als die Linsenelemente, da anderenfalls eine Wechselwirkung zwischen den beiden Grafikelementen entstehen könnte. Die Filmfläche muss somit eine höhere Auflösung aufweisen als die Linsenanordnung.
  • Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist die Lichtquelleneinheit derart angesteuert, dass in der zweiten Relativstellung der Filmfläche zu der Linsenanordnung Licht höherer Lichtstärke abgestrahlt wird als in der ersten Relativstellung derselben. Die erste Relativstellung der Linsenanordnung relativ zu der Filmfläche kann somit beispielsweise für eine Schlusslichtfunktion genutzt werden, bei der die Lichtquellen gedimmt angesteuert sind. Die zweite Relativstellung der Linsenanordnung zu der Filmfläche kann beispielsweise für eine Bremslichtfunktion genutzt werden, bei der die Lichtquellen voll bestromt sind.
  • Nach einer Weiterbildung der Erfindung sind die Lichtquellen als zweifarbige Lichtquellen oder als RGB-Lichtquellen ausgebildet, so dass in Abhängigkeit von der Relativstellung der Linsenanordnung zu der Filmfläche und/oder der gewünschten Lichtfunktion eine Leuchtgrafik in einer ersten Farbe oder in einer zweiten Farbe erscheint. Beispielsweise kann hierdurch bei gelber Lichtabstrahlung eine Fahrtrichtungsanzeigefunktion und bei roter Lichtabstrahlung eine Schlusslichtfunktion erzeugt werden.
  • Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist die Filmfläche mit einer Halterung versehen, die zur Relativbewegung der Filmfläche zu der Linsenanordnung mit einer Verstelleinrichtung enthaltend einen Schrittmotor oder mit einer Exzenterwelle oder einen linearen Piezoantrieb gekoppelt ist. Gegebenenfalls kann eine Verstelleinrichtung vorgesehen sein, die die Halterung nicht nur in eine Richtung, sondern in zwei senkrecht zueinander verlaufende Richtungen verstellen kann, so dass die Linsenelemente räumlich zu mehreren Filmsegmenten, beispielsweise fünf Filmsegmenten, in Übereinstimmung gebracht werden kann. Auf diese Weise könnten fünf unterschiedliche Leuchtgrafiken erzeugt werden. Vorteilhaft können hierdurch unterschiedliche Lichtfunktionen platzsparend bereitgestellt werden.
  • Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist die Halterung der Filmfläche als ein Drehorgan ausgebildet, das um eine parallel zu der Filmfläche bzw. der Linsenanordnung verlaufende Drehachse verdrehbar angeordnet ist. Die Filmfläche und die Linsenanordnung bilden hier eine Leuchtgrafikbaueinheit, die in Umfangsrichtung des Drehorgans in einem gleichen radialen Abstand angeordnet sind. In Abhängigkeit von der Drehstellung des Drehorgans können somit unterschiedliche Leuchtgrafikbaueinheiten, insbesondere Filmflächen mit unterschiedlichen Grafikelementen, in eine Beleuchtungsstellung gebracht werden, in der die Leuchtgrafikbaueinheit von der Lichtquelleneinheit hinterleuchtet wird. In der Beleuchtungsstellung verläuft die Leuchtgrafikbaueinheit senkrecht zu einer Hauptabstrahlrichtung der Beleuchtungsvorrichtung. Bei dieser Ausführungsform befinden sich die Linsenanordnung und die Filmfläche in einer festen Relativlage. Vorteilhaft können hierdurch unterschiedliche Lichtfunktionen erzeugt werden, ohne dass eine Justierung der Linsenelemente zu den jeweiligen Filmsegmenten erforderlich ist.
  • Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist eine Normale aller Leuchtgrafikbaueinheiten senkrecht zur Drehachse des Drehorgans verlaufend angeordnet. Vorteilhaft kann in einem Innenraum des Drehorgans die Lichtquelleneinheit ortsfest angeordnet sein, so dass der Durchmesser des Drehorgans den erforderlichen Bauraum vorgibt.
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert.
  • Es zeigen:
    • 1 eine schematische Darstellung einer Aufnahme und Wiedergabe eines Bildobjektes, das durch Belichtung bzw. Hinterleuchtung einer mit einer Linsenanordnung versehenen Filmfläche erzeugt ist,
    • 2 eine perspektivische Darstellung der Beleuchtungsvorrichtung nach einer ersten Ausführungsform,
    • 3 eine schematische Darstellung einer mit der Beleuchtungsvorrichtung gemäß 2 erzeugten Leuchtgrafik,
    • 4 eine perspektivische Darstellung einer Beleuchtungsvorrichtung nach einer weiteren Ausführungsform, bei der Licht seitlich der Beleuchtungsvorrichtung in einen flächigen Lichtleiter eingekoppelt wird,
    • 5 eine Seitenansicht der Beleuchtungsvorrichtung gemäß 4,
    • 6. eine perspektivische Darstellung einer weiteren Ausführungsform der Erfindung mit jeweils den Lichtquellen zugeordneten Linsen, die in Hauptabstrahlrichtung hinter dem Filmmaterial angeordnet sind,
    • 7 eine Seitenansicht der Beleuchtungsvorrichtung gemäß 6,
    • 8 eine perspektivische Darstellung einer Beleuchtungsvorrichtung mit jeweils den Lichtquellen zugeordneten Lichtleitern enthaltend bogenförmige Mantelflächen, wobei die Lichtleiter in Hauptabstrahlrichtung hinter dem Filmmaterial angeordnet sind,
    • 9 eine Seitenansicht der Beleuchtungsvorrichtung gemäß 8,
    • 10 eine perspektivische Darstellung einer Beleuchtungsvorrichtung mit jeweils den Lichtquellen zugeordneten Reflektoren, welche in Hauptabstrahlrichtung hinter dem Filmmaterial angeordnet sind,
    • 11 eine weitere Ausführungsform einer Beleuchtungsvorrichtung mit seitlich angeordneten Lichtquellen und jeweils denselben zugeordneten Reflektoren,
    • 12 eine Seitenansicht der Beleuchtungsvorrichtung gemäß 11,
    • 13 eine perspektivische Darstellung einer Beleuchtungsvorrichtung nach einer weiteren Ausführungsform mit zwei zwischen dem Filmmaterial und der Lichtquelleneinheit angeordneten Optikscheiben,
    • 14 eine Seitenansicht der Beleuchtungsvorrichtung gemäß 13,
    • 15 eine perspektivische Seitenansicht der Beleuchtungsvorrichtung gemäß 13,
    • 16 eine perspektivische Vorderansicht einer Heckleuchte,
    • 17 eine Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform der Erfindung, bei der das Filmmaterial mit unterschiedlichen Grafikelementen belichtet worden ist,
    • 18 eine vergrößerte Darstellung eines Teilbereichs der Beleuchtungsvorrichtung gemäß 17, wobei sich das Filmmaterial in einer ersten Relativstellung zu der Linsenanordnung befindet, in der erste Grafikelemente axial zu den Linsenelementenpaaren angeordnet sind,
    • 19 eine perspektivische Vorderansicht der Beleuchtungsvorrichtung in der ersten Relativstellung der Filmfläche mit der Darstellung einer erzeugten ersten Leuchtgrafik,
    • 20 eine vergrößerte Darstellung des Teilbereichs der Beleuchtungsvorrichtung gemäß 17, wobei sich das Filmmaterial in einer zweiten Relativstellung zu der Linsenanordnung befindet, in der zweite Grafikelemente axial zu den Linsenelementenpaaren angeordnet sind,
    • 21 eine perspektivische Vorderansicht der Beleuchtungsvorrichtung gemäß 20 mit einer durch dieselben erzeugten zweiten Leuchtgrafik,
    • 22 eine schematische Vorderansicht eines Halteelementes des Filmmaterials mit einer Verstelleinrichtung nach einer ersten Ausführungsform,
    • 23 eine schematische Seitenansicht der Halterung des Filmmaterials mit einer Verstelleinrichtung nach einer zweiten Ausführungsform,
    • 24 eine perspektivische Darstellung einer Beleuchtungsvorrichtung und einer Verstelleinrichtung nach einer dritten Ausführungsform und
    • 25 eine Seitenansicht der Beleuchtungsvorrichtung gemäß 24.
  • Eine erfindungsgemäße Beleuchtungsvorrichtung dient zur Erzeugung von Signalfunktionen, beispielsweise einer Fahrtrichtungsanzeige-, Schlusslicht-, Bremslicht-, Positionslicht- oder Tagfahrlichtfunktion. Sie kann im Heck- oder Bugbereich eines Fahrzeugs oder als sonstige Leuchte eingesetzt werden.
  • Nach einer ersten Ausführungsform der Erfindung gemäß den 1 und 2 weist die Beleuchtungsvorrichtung eine Lichtquelleneinheit 1 und eine derselben zugeordnete Optikeinheit 2 auf zur Erzeugung einer vorgegebenen Lichtverteilung. Die Optikeinheit 2 weist eine Linsenanordnung 3 mit einer Mehrzahl von auf einer der Lichtquelleneinheit 1 abgewandten Seite angeordneten Linsenelemente 4 auf. Ferner weist die Optikeinheit 2 ein Filmmaterial 5 auf. Das Filmmaterial 5 ist als eine Filmfolie ausgebildet und fest mit einer flächigen bzw. ebenen Rückseite 6 der Linsenanordnung 3 verbunden. Die Linsenelemente 4 sind lediglich an einer in Hauptabstrahlrichtung H vorne angeordneten Vorderseite 7 der Linsenanordnung 3 vorgesehen. Die Linsenelemente 4 sind matrixartig angeordnet, und zwar zeilen- und spaltenartig, genauso wie Lichtquellen 8 der Lichtquelleneinheit 1. Die Lichtquellen 8 sind als halbleiterbasierte Lichtquellen, vorzugsweise als LED-Lichtquellen, ausgebildet, die auf einer als Leiterplatte ausgebildeten Trägerplatte 9 positioniert sind.
  • Das Filmmaterial 5 ist zwischen der Lichtquelleeinheit 1 und der Linsenanordnung 3 angeordnet, also lichtstromabwärts zu der Lichtquelleneinheit 1 und lichtstromaufwärts zu der Linsenanordnung 3. Das Filmmaterial 5 ist fest mit der Rückseite 6 der Linsenanordnung 3 verbunden, beispielsweise durch Verkleben oder Verschweißen. Die Linsenanordnung 3 bildet zusammen mit dem Filmmaterial 5 eine Leuchtgrafikbaueinheit 10, in der eine Leuchtgrafik 11 „gespeichert“ ist, die durch Hinterleuchtung mittels der Lichtquelleneinheit 1 in einen Raum vor und/oder hinter einer ein Gehäuse 12 der Beleuchtungsvorrichtung abdeckenden transparenten Abdeckscheibe 13 abgebildet wird zur Erzeugung der Signallichtfunktion. In üblicher Weise deckt die Abdeckscheibe 13 eine Öffnung des Gehäuses 12 ab.
  • Zur Aufnahme der Leuchtgrafik 11 wird das Filmmaterial 5 mit einem Grafikelement 15, das als dreidimensionales Bildobjekt vorliegt, belichtet. Die Linsenelemente 4 dienen bei dieser Aufnahme als Objektiv, die das Bildobjekt auf das Filmmaterial 5 abbilden. Das Filmmaterial 5 ist als ein übliches fotografisches Filmmaterial ausgebildet. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist das Bildobjekt 15 als ein Rechteck ausgebildet, wobei ein Hintergrund schwarz und das Bildobjekt als weißes Rechteck vorliegen. Auf dem Filmmaterial 5 werden in Verlängerung einer optischen Achse 14 der jeweiligen Linsenelemente 4 das Bildobjekt zu Grafikelementen 15 abgebildet. Somit ist auf dem Filmmaterial 5 eine Mehrzahl von Grafikelementen 15 in Miniaturform angeordnet. In Verlängerung der optischen Achse 14 jedes Linsenelementes 4 sind in einem Filmsegment 16 des Films 5 jeweils ein einziges Grafikelement 15 enthalten. Da das Bildobjekt bzw. die Leuchtgrafik 11 nicht parallel zu einer Erstreckungsebene der Leuchtgrafikbaueinheit 10 angeordnet ist, sind die auf dem Filmmaterial 5 abgelichteten miniaturisierten Grafikelemente 15 nicht identisch. Die Anzahl der Filmsegmente 16, die jeweils ein einziges Grafikelement 15 aufweisen, stimmt mit der Anzahl der Linsenelemente 4 überein.
  • Zur Wiedergabe der Leuchtgrafik 11 wird dieselbe Leuchtgrafikbaueinheit 10 durch die Lichtquelleneinheit 1 hinterleuchtet. In einem Raum vor der Abdeckscheibe 13 wird die Leuchtgrafik 11 zur Bildung der Lichtverteilung bzw. Signalfunktion erzeugt. Die wiedergegebene Leuchtgrafik 11 stimmt in der Form mit deren aufgenommenen Grafikelementen 11 überein. Durch die Vielzahl der Linsenelemente 4 kann der räumliche Charakter des aufgenommenen Grafikelements 15 im Betriebszustand der Beleuchtungsvorrichtung wiedergeben werden.
  • In 2 ist zur besseren Übersichtlichkeit der Erfindung das Filmmaterial 5 beabstandet zu der Linsenanordnung 3 angeordnet. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel wird jedes einzelne Filmsegment 16 bzw. jedes einzelne Linsenelement 4 durch eine gesonderte Lichtquelle 8 hinterleuchtet. Hierdurch können die Linsenelemente 4 gezielt beleuchtet werden, so dass ein ausreichend hoher Lichtstrom zur Erzeugung der gewünschten Signalfunktion vorliegt. Gegebenenfalls können die Lichtquellen 8 aufgrund ihrer großen Anzahl auch gedimmt angesteuert werden, so dass sie vergleichsweise wenig Wärme abgeben und insgesamt weniger Energie verbrauchen.
  • Beispielsweise kann auch ein erster Teilbereich des Filmmaterials 5 bzw. der Leuchtgrafikbaueinheit 10 stärker beleuchtet werden als ein zweiter Teilbereich des Filmmaterials 5 bzw. der Leuchtgrafikbaueinheit 10. Der erste Teilbereich und der zweite Teilbereich können hierbei eine Anzahl von ersten Filmsegmenten bzw. eine Anzahl von zweiten Filmsegmenten umfassen. Vorteilhaft kann hierdurch ein Teilbereich des Bildobjektes 15 bzw. der Leuchtgrafik 11 optisch stärker hervorgehoben werden als ein zweiter Teil desselben.
  • Vorzugsweise sind die Lichtquellen 8 in einem relativ geringen Abstand, nämlich in einem Abstand a von 1mm bis 4mm zu dem Filmmaterial 5 positioniert. Die Lichtquelleneinheit 1 kann eine Dicke d1 im Bereich von 2,5 mm bis 3,5 mm aufweisen. Die Linsenanordnung 3 kann eine Dicke d2 in einem Bereich von 2,5 mm bis 3,00 mm aufweisen. Eine Dicke des Filmmaterials 5 ist aufgrund der Ausführung als Folie im Vergleich zu der Dicke d1 der Lichtquelleneinheit 1 bzw. Dicke d2 der Linsenanordnung 3 vernachlässigbar klein. Vorteilhaft weist die Beleuchtungsvorrichtung deshalb eine geringe Bautiefe tB von maximal 8,5 mm auf. Wenn die Beleuchtungsvorrichtung mit einem nicht dargestellten Gehäuse versehen ist, vergrößert sich die Bautiefe tB auf maximal 11 mm. Das Gehäuse kann aus einem Kunststoffmaterial oder aus einem Metallmaterial (z. B. Aluminium oder Magnesium) bestehen. Wenn das Gehäuse aus einem Metallmaterial besteht, kann es gleichzeitig als Kühlkörper genutzt werden. Gegebenenfalls könnten auf einer Rückseite des Gehäuses angeordnete Kühlrippen die Gesamttiefe der Beleuchtungsvorrichtung geringfügig erhöhen.
  • Es wird davon ausgegangen, dass die Linsenanordnung 3 bzw. die Leuchtgrafikbaueinheit 10 eben ausgebildet ist. Die Trägerplatte 9 der Lichtquelleneinheit 1 ist ebenfalls eben ausgebildet und parallel zu der Leuchtgrafikbaueinheit 10 angeordnet.
  • Benachbarte Linsenelemente 4 bzw. benachbarte Filmsegmente 16 weisen einen Mittenabstand b im Bereich von 0,5mm bis 2mm, vorzugsweise einen Mittenabstand b von 2,00 mm, auf. Der Abstand benachbarter Linsenelemente 4 ist somit etwas größer als ein Mittenabstand b benachbarter Lichtquellen 8, der vorzugsweise 1,5 mm bis 1,6 mm bei LED-Chips aufweist.
  • 3 verdeutlicht, dass in Abhängigkeit von der räumlichen Anordnung einer Schwarz-Weiß-Leuchtgrafik 21 relativ zu der Leuchtgrafikbaueinheit 10 bei der Aufnahme des Filmmaterials 5 unterschiedliche dreidimensionale Leuchtgrafiken 21 zur Signalfunktion erzeugt werden können. Eine Leuchtgrafik 21' kann beispielsweise in Hauptabstrahlrichtung H hinter der Leuchtgrafikbaueinheit 10 und weitere Leuchtgrafiken 21" in Hauptabstrahlrichtung H vor der Leuchtgrafikbaueinheit 10 bzw. der Abdeckscheibe 13 angeordnet sein.
  • Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung gemäß den 4 und 5 ist eine Leuchtgrafikbaueinheit 10' vorgesehen, die sich von der Leuchtgrafikbaueinheit 10 gemäß der ersten Ausführungsform dadurch unterscheidet, dass auch auf der Rückseite 6 der Linsenanordnung 3 eine Mehrzahl von Linsenelementen 4 angeordnet sind. Es werden somit Linsenpaare 17 gebildet, die jeweils aus einem an der Vorderseite 7 angeordneten Linsenelement 4 und einem auf der Rückseite 6 der Linsenanordnung 3 angeordneten Linsenelement 4 bestehen, wobei diese beiden Linsenelemente 4 des Paares die gleiche optische Achse 14 aufweisen. Die optische Achse 14 verläuft senkrecht zur der Erstreckungsebene E der Linsenanordnung 3. Ferner verlaufen die optischen Achsen 14 der Linsenelementpaare 17 parallel zueinander und senkrecht zu der Erstreckungsebene E bzw. senkrecht zu dem Filmmaterial 5. Bei dieser Ausführungsform ist das Filmmaterial 5 in einem geringen Abstand zu den rückseitig angeordneten Linsenelementen 4 bzw. unter Auflage auf Spitzen 18 der erhaben ausgebildeten Linsenelemente 4 angeordnet. Die Spitzen 18 der Linsenelemente 4 bilden eine gedachte hintere Grenzfläche der Leuchtgrafikbaueinheit 10', die parallel zu der Erstreckungsebene E derselben verläuft. Zum besseren Verständnis ist das Filmmaterial 5 in den 4 und 5 beabstandet zu der Linsenanordnung 3 dargestellt.
  • Die Linsenelemente 4 sind jeweils als kuppelförmige massive transparente Optikkörper ausgebildet, die sich linsenförmig aus der Ebene eines vorzugsweise rahmenförmigen Trägers 19 der Linsenanordnung 3 angeordnet.
  • Gleiche Bauteile bzw. Bauteilfunktionen der Ausführungsbeispiele sind mit den gleichen Bezugsziffern versehen.
  • Ein weiterer Unterschied der Ausführungsform gemäß den 4 und 5 zu der ersten Ausführungsform besteht darin, dass die Optikeinheit 2 zusätzlich eine Primäroptikeinrichtung aufweist, die lichtstromabwärts der Lichtquelleneinheit 1 und lichtstromaufwärts der Leuchtgrafikbaueinheit 10 angeordnet ist. Das Licht der Lichtquelleneinheit 1 wird seitlich zu der Beleuchtungsvorrichtung eingekoppelt. Zu diesem Zweck ist in Hauptabstrahlrichtung H hinter der Leuchtgrafikbaueinheit 10' ein flächiger Lichtleitkörper 20 angeordnet, an dessen einer Schmalseite 22 das Licht der Lichtquellen 8 eingekoppelt wird. An gegenüberliegenden Flachseiten 23 des Lichtleitkörpers 20 wird das eingekoppelte Licht totalreflektiert. Auskoppelelemente an einer rückseitigen Flachseite 23' bewirken, dass ein auf sie treffender Teil des eingekoppelten Lichtes so auf die vordere Flachseite 23" trifft, dass es ausgekoppelt wird und dann auf die Leuchtgrafikbaueinheit 10' trifft. Die vordere Flachseite 23" kann mit einer optischen Strukturierung versehen sein, die durch Erodier-, Ätz- oder Laserverfahren hergestellt ist. Die Strukturierung kann beispielsweise eine prismatische oder eine diffraktive oder holografische Optik sein. Durch diese optische Strukturierung wird aus dem flächigen Lichtleiter 20 heraus diffuses Licht in Richtung der Leuchtgrafikbaueinheit 10' abgestrahlt. Vorteilhaft wird hierdurch eine effektive Ausleuchtung des Filmmaterials 5 bewirkt. Gegebenenfalls kann auch eine in Hauptabstrahlrichtung H hinter dem flächigen Lichtleiter 20 angeordnete Gehäusewand weiß ausgebildet sein, so dass nach hinten abgestrahltes Licht wieder nach vorne in Richtung der Leuchtgrafikbaueinheit 10 reflektiert wird.
  • Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung gemäß den 6 und 7 kann die Optikeinheit 2 zusätzlich eine Linsenoptikbaueinheit 24 aufweisen, wobei Kollimationslinsen 25 der Linsenoptikbaueinheit 24 jeweils einer Lichtquelle 8 zugeordnet sind. Die Lichtquellen 8 sind - wie bei der ersten Ausführungsform - in einer Lichtquellenebene, die parallel zur Erstreckungsebene E der Leuchtgrafikbaueinheit 10 verläuft, matrixartig verteilt angeordnet. Die Kollimationslinsen 25 können als Fresnellinsen oder Freiformlinsen ausgebildet sein, die jeweils ein von den Lichtquellen 8 abgestrahltes Licht parallelisieren. Gegebenenfalls kann die Linsenoptikbaueinheit 24 auf einer vorzugsweise flächigen Vorderseite 26 mit optischen Strukturelementen versehen sein, um eine gewünschte Streuung zu erhalten. Die optische Struktur kann beispielsweise durch Erodieren, Ätzen oder Lasern hergestellt sein. Die Linsenoptikbaueinheit 24 ist vorzugsweise einstückig ausgebildet und in einer Ebene zwischen der Lichtquelleneinheit 1 und der Leuchtgrafikbaueinheit 10' angeordnet.
  • Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung gemäß den 8 und 9 weist die Optikeinheit 2 statt der Linsenoptikbaueinheit 24 eine Lichtleiterbaueinheit 27 auf, die aus einer Mehrzahl jeweils den Lichtquellen 8 zugeordneten Lichtleiterelementen 28 aufweist. Die Lichtleitelemente 28 sind als massive Lichtleiter ausgebildet und weisen totalreflektierende Mantelflächen 29 auf. Die Mantelflächen 29 der Lichtleitelemente 28 verlaufen bogenförmig, wobei eine Querschnittsfläche der Lichtleitelemente 28 von einer den Lichtquellen 8 zugewandten Rückseite bis zu einer der Leuchtgrafikbaueinheit 10' zugewandten Vorderseite kontinuierlich ansteigt. Eine der Lichtquellen 8 jeweils zugewandte Stirnseite der Lichtleitelemente 28 dient als Lichteinkoppelfläche. Ein der Leuchtgrafikbaueinheit 10' zugewandte Stirnfläche dient als Lichtauskoppelfläche. Mittels der Lichtleiterbaueinheit 27 kann ein kollimiertes Lichtbündel erzeugt werden, dass auf die Leuchtgrafikbaueinheit 10' trifft. Da die der Lichtquelle 8 zugewandte Stirnseite eine Ausnehmung aufweist, kann ein größerer Anteil des von den Lichtquellen 8 abgestrahlten Lichtes erfasst werden, womit der Wirkungsgrad gegenüber Fresnellinsen oder Freiformlinsen erhöht wird (s. 6 und 7). Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die der Lichtgrafikbaueinheit 10' zugewandte Stirnseite der Lichtleitelemente 28 größer dimensioniert als die Filmsegmente 16 bzw. Linsenelemente 4. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Quererstreckung der vorderen Stirnseite der einzelnen Lichtleitelemente 28 fünfmal so groß wie der Mittenabstand b der Linsenelemente 4. Vorteilhaft kann hierdurch die Anzahl der Lichtquellen 8 entsprechend verringert werden.
  • Nach einer nicht dargestellten alternativen Ausführungsform der Erfindung können die Lichtleitelemente 28 aber auch so klein dimensioniert sein, dass die Anzahl der Lichtleitelemente 28 mit dem Paar 17 der Linsenelemente 4 übereinstimmt. In diesem Fall entspricht - wie bei der ersten und zweiten Ausführungsform der Erfindung - die Anzahl der Lichtquellen 8 der Anzahl der Linsenelementpaare 17.
  • Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung gemäß der 10 kann statt der Lichtleiterbaueinheit 27 eine Reflektorbaueinheit 23 mit einer Mehrzahl von Reflektoren 31 vorgesehen sein. Da die Lichtquellen 8 in einer Öffnung der Reflektoren 31 angeordnet sind, kann hierdurch die Bautiefe der Beleuchtungsvorrichtung verringert werden.
  • Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung gemäß den 11 und 12 kann eine Reflektorbaueinheit 32 vorgesehen sein, die eine seitliche Anordnung der Lichtquellen 8 ermöglicht. Diese Reflektorbaueinheit 32 ersetzt quasi den flächigen Lichtleiter gemäß den 4 und 5.
  • Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung gemäß den 13 bis 15 weist die Primäroptikeinrichtung eine erste Optikscheibe 33 und eine zweite Optikscheibe 34 auf. Die erste Optikscheibe 33 ist auf einer der Lichtquelleneinheit 1 zugewandten Seite der Primäroptikeinrichtung angeordnet. Die zweite Optikscheibe 34 ist auf einer der Leuchtgrafikbaueinheit 10' zugewandten Seite der Primäroptikeinrichtung angeordnet. Die erste Optikscheibe 33 weist auf einer in Hauptabstrahlrichtung H vorne angeordneten Vorderseite 35 eine Mehrzahl von asphärischen Linsen 42 auf, um das von den Lichtquellen 8 abgestrahlte Licht zu bündeln. Die zweite Optikscheibe 34 weist auf einer in Hauptabstrahlrichtung H hinten angeordnete Hinterseite 36, die der ersten Optikscheibe 33 zugewandt ist, eine Anzahl von Linsen 43 auf, um das gebündelte Licht zu erfassen und zu parallelisieren. Auf einer in Hauptabstrahlrichtung H vorn angeordneten Vorderseite 37 der zweiten Optikscheibe 34 kann vorzugsweise eine optische Struktur 44, beispielsweise Kissen- oder Streifenoptik oder diffraktive Diffusoroptik, vorgesehen sein, vorzugsweise als Mikrooptik mit einer Größe von 0,3 mm bis 1,5 mm oder als diffraktive Optik mit einer Dimension zwischen 300 nm und 500 µm, um eine gewünschte homogene Ausleuchtung der Leuchtgrafikbaueinheit 10, 10' zu ermöglichen. Vorteilhaft kann hierdurch die Bautiefe im Vergleich zu der Ausführungsform gemäß den 11 und 12 verringert werden.
  • Die vorgenannt beschriebene Beleuchtungsvorrichtung kann beispielsweise in einer Heckleuchte 38 gemäß 16 verbaut sein, wobei mehrere jeweils eine Beleuchtungsvorrichtung enthaltene Leuchtmodule 39 vorgesehen sind, mittels derer die gleiche Leuchtgrafik 11 oder unterschiedliche Leuchtgrafiken zur Signalfunktion erzeugbar sind.
  • Als Lichtquellen 8 kann auch eine Anzahl von zweifarbigen Lichtquellen oder RGB-Lichtquellen vorgesehen sein, die derart ansteuerbar sind, dass die mittels der festen Relativstellung des Filmmaterials 5 zu der Linsenanordnung 3 erzeugte Leuchtgrafik 11 als eine mehrfarbige Leuchtgrafik und/oder als eine Leuchtgrafik 11 mit wechselnden Farben realisiert werden kann.
  • Nach weiteren Ausführungsformen der Erfindung gemäß den 17 bis 21 ist das Filmmaterial 5 relativ zu der Linsenanordnung 3 verschiebbar angeordnet, und zwar in der Erstreckungsebene F des Filmmaterials 5 bzw. der Erstreckungsebene E der Linsenanordnung 3. Im Unterschied zu den vorgenannten Ausführungsbeispielen weist das Filmmaterial 5 nicht dieselben Grafikelemente bzw. Leuchtgrafiken auf, sondern unterschiedliche Grafikelemente bzw. Leuchtgrafiken zur Erzeugung unterschiedlicher Leuchtgrafiken bzw. Lichtfunktionen in Abhängigkeit von einer Relativstellung des Filmmaterials 5 zu der Linsenanordnung 3. Vorteilhaft können hierdurch mehrere Leuchtgrafiken zur Erzeugung unterschiedlicher Lichtfunktionen erzeugt werden.
  • Im vorliegenden Ausführungsbeispiel weist das Filmmaterial 5 eine Mehrzahl von ersten Filmsegmenten 46 auf, die matrixartig über die Fläche des Filmmaterials 5 verteilt sind. Ferner weist das Filmmaterial 5 eine Mehrzahl von zweiten Filmsegmenten 46' auf, die ebenfalls matrixartig über die Fläche des Filmmaterials 5 verteilt sind. Die Mehrzahl von ersten Filmsegmenten 46 einerseits und die Mehrzahl von zweiten Filmsegmenten 46' andererseits sind um einen Verschiebeweg c in einer Verschieberichtung 40 versetzt zueinander angeordnet.
  • In einer ersten Relativstellung zwischen dem Filmmaterial 5 und der Linsenanordnung 3 gemäß den 18 und 19 befinden sich die ersten Filmsegmente 46 in einer Arbeitsstellung, während sich die zweiten Filmsegmente 46' in einer Nichtarbeitsstellung befinden. In der Arbeitsstellung der ersten Filmsegmente 46 sind diese in axialer Verlängerung der optischen Achse 14 der Linsenelemente 4 angeordnet, so dass die in den ersten Filmsegmenten 46 enthaltenen ersten Grafikelemente 45 abgebildet werden zur Erzeugung einer ersten Leuchtgrafik 41. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel wird die in der ersten Relativstellung des Filmmaterials 5 zu der Linsenanordnung 3 erzeugte erste Leuchtgrafik 41 zur Erzeugung einer Schlusslichtfunktion genutzt.
  • In einer zweiten Relativstellung des Filmmaterials 5 zu der Linsenanordnung 3 gemäß den 20 und 21 ist das Filmmaterial 5 um den Verschiebeweg c in Verschieberichtung 40 zu der Linsenanordnung 3 verschoben angeordnet, so dass in einer so gebildeten zweiten Relativstellung sich die Mehrzahl von zweiten Filmsegmenten 46' in der Arbeitsstellung befinden, während sich die Mehrzahl von ersten Filmsegmenten 46 in eine Nichtarbeitsstellung befinden. Die zweiten Filmsegmente 46' weisen jeweils zweite Grafikelemente 45' auf, die sich in der zweiten Relativstellung in axialer Verlängerung zu den Linsenelementen 4 befinden bzw. auf der optischen Achse 14 derselben liegen, so dass die zweiten Grafikelemente 45' abgebildet werden zur Erzeugung der zweiten Leuchtgrafik 41', die beispielsweise zur Erzeugung einer Bremslichtfunktion dienen.
  • Ein Mittenabstand aller benachbarten ersten Filmsegmente 46 und ein Mittenabstand aller benachbarten zweiten Filmsegmente 46' ist doppelt so groß wie der Verschiebeweg c. Zur Erzeugung der zwei unterschiedlichen Leuchtgrafiken 41, 41' muss das Filmmaterial 5 somit lediglich um den Verschiebeweg c zu der Linsenanordnung 3 verschoben werden, wobei die Verschiebung von der ersten Relativstellung in die zweite Relativstellung in eine erste Richtung verläuft und von der zweiten Relativstellung in die erste Relativstellung in die entgegengesetzte Richtung. In der ersten Relativstellung sind somit nur die ersten Grafikelemente 45 wirksam, während in der zweiten Relativstellung nur die zweiten Grafikelemente 45' wirksam sind.
  • Wenn die Verschieberichtung 40 in vertikaler Richtung verläuft, sind auf dem Filmmaterial 5 die ersten Grafikelemente 45 in einer ersten, dritten, fünften Zeile usw., also ungeraden Zeile, angeordnet, während die zweiten Grafikelemente 45' in einer zweiten, vierten, sechsten Zeile usw., also geraden Zeilen, angeordnet sind. Durch Änderung der Relativstellungen des Filmmaterials 5 zu der Linsenanordnung 3 kann somit relativ schnell zwischen zwei unterschiedlichen Lichtfunktionen umgeschaltet werden.
  • Durch Dimmung der Lichtquellen 8 kann der Grad der Hinterleuchtung bzw. Grad der Leuchtstärke eingestellt werden. Beispielsweise können die Lichtquellen 8 derart angesteuert werden, dass sie in der zweiten Relativstellung des Filmmaterials 5 zu der Linsenanordnung 3 Licht höherer Lichtstärke abstrahlen als in der ersten Relativstellung. Auf diese Weise kann in der zweiten Relativstellung eine lichtstärkere Funktion, wie beispielsweise Brems- und Tagfahrlicht erzeugt werden, während in der ersten Relativposition beispielsweise Schluss- bzw. Positionslicht erzeugt wird.
  • Beispielsweise können die Lichtquellen 8 als zweifarbige Lichtquellen oder als RGB-Lichtquellen ausgebildet sein, die derart ansteuerbar sind, dass die in der ersten Relativstellung des Filmmaterials 5 zu der Linsenanordnung 3 erzeugte erste Grafikelemente 45 mit Licht einer ersten Farbe und die in der zweiten Relativstellung des Filmmaterials 5 zu der Linsenanordnung 3 befindlichen zweiten Grafikelemente 45' mit einer zweiten Farbe hinterleuchtet werden, die zu der ersten Farbe unterschiedlich ist. Auf diese Weise kann in der ersten Relativstellung die erste Leuchtgrafik 41 in gelber Lichtfarbe erzeugt werden zur Erzeugung einer Fahrtrichtungsanzeigefunktion, während in der zweiten Relativstellung eine zweite Leuchtgrafik 41' in roter Farbe zur Erzeugung einer Schlusslichtfunktion dienen kann. Zur Bildung einer Willkommenslichtfunktion kann das Filmmaterial 5 mit einem beliebigen herstellerabhängigen Grafikelement versehen sein, das mit einer herstellerabhängigen Lichtfarbe hinterleuchtet wird, so dass die Willkommenslichtfunktion mit einer bestimmten herstellerabhängigen Leuchtgrafik und herstellerabhängigen Farbe bereitgestellt wird.
  • Zur Verschiebung des Filmmaterials 5 relativ zu der ortsfest angeordneten Linsenanordnung 3 ist das Filmmaterial 5 mit einer Halterung 51 versehen, die rahmenartig das Filmmaterial 5 umfasst. Die Halterung 51 ist mit einer Verstelleinrichtung 52 gekoppelt, so dass das Filmmaterial 5 in der Verschieberichtung 40 um einen definierten Verschiebeweg c hin und her beweglich ist. Nach einer ersten Ausführungsform der Verstelleinrichtung 52 gemäß 22 ist zur linearen Verschiebung des Filmmaterials 5 zu der Linsenanordnung 3 ein Schrittmotor 53 vorgesehen, bei dem ein Ritzel 54 des Schrittmotors 53 mit einer in Verschieberichtung 40 verlaufende Zahnreihe 55 der Halterung 51 gekoppelt ist. Vorzugsweise ist die Halterung 51 in einer Längsführung des Gehäuses der Beleuchtungsvorrichtung geführt angeordnet.
  • Nach einer weiteren Ausführungsform der Verstelleinrichtung 52 gemäß 23 ist ein äußerer Rand 56 der Halterung 51 mit einer Exzenterwelle 57 gekoppelt, die um eine senkrecht zur Verschieberichtung 40 verlaufende Exzenterachse 58 verdrehbar ist. Die Exzenterachse 8 verläuft in Richtung des Randes 56 der Halterung 51, so dass bei Umdrehung der Exzenterwelle 57 um 180° eine definierte Verschiebung um den Verschiebeweg c erfolgt.
  • Alternativ kann die Verstelleinrichtung 52 auch durch einen linearen Piezoantrieb aufweisen.
  • Nach einer weiteren nicht dargestellten Ausführungsform der Erfindung kann das Filmmaterial 5 auch mehr als zwei unterschiedliche Grafikelemente aufweisen. Beispielsweise können die Grafikelemente nicht nur zeilenweise unterschiedlich, sondern auch spaltenweise unterschiedlich sein. Hierfür ist es erforderlich, dass die Halterung 51 nicht nur in einer einzigen Richtung, sondern in zwei, vorzugsweise senkrecht zueinander stehenden Richtungen, um den entsprechenden Verschiebeweg C verschoben wird. Bei höherer Auflösung des Filmmaterials 5 können beispielsweise fünf unterschiedliche Grafikelemente regelmäßig und matrixartig verteilt über das Filmmaterial 5 angeordnet sein, so dass bei vertikaler und horizontaler Relativverschiebung des Filmmaterials 5 zu der Linsenanordnung 3 fünf unterschiedliche Leuchtgrafiken erzeugbar sind.
  • Nach einer nicht dargestellten alternativen Ausführungsform kann das Filmmaterial 5 auch ortsfest angeordnet sein, während die Linsenanordnung 3 linear verschoben wird.
  • Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung gemäß den 24 und 25 kann die Verstelleinrichtung 52 als ein Drehorgan 59 ausgebildet sein, das vorzugsweise nach Art einer Drehtrommel um einen senkrecht zur Hauptabstrahlrichtung H verlaufenden Drehachse 60 verdrehbar ist. Das Drehorgan 59 weist zwei Stirnseiten 61 auf, zwischen denen mehrere in Umfangsrichtung U des Drehorgans 59 verteilt angeordnete Leuchtgrafikbaueinheiten 10' angeordnet sind. Die Leuchtgrafikbaueinheiten 10 befinden sich in einem radialen äußeren Randbereich 62 des Drehorgans 59. Vorzugsweise sind die Leuchtgrafikbaueinheiten 10' in einem gleichen Radialabstand r des Drehorgans 59, angeordnet. Die Leuchtgrafikbaueinheiten 10 bilden quasi eine Umfangsfläche des Drehorgans 9, wobei im vorliegenden Ausführungsbeispiel sechs Leuchtgrafikbaueinheiten 10' in der Umfangsrichtung U verteilt angeordnet sind. Innerhalb des Drehorgans 59 ist die Lichtquelleneinheit 1 ortsfest angeordnet. Die in Umfangsrichtung U verteilt angeordneten Leuchtgrafikbaueinheiten 10' weisen jeweils unterschiedliche Grafikelemente 15 zur Erzeugung unterschiedlicher Lichtfunktionen auf. In Abhängigkeit von einer Drehstellung des Drehorgans 59 können somit sechs unterschiedliche Lichtfunktionen erzeugt werden. In einer Arbeitsstellung bzw. Beleuchtungsstellung des Drehorgans 59 befindet sich eine der Leuchtgrafikbaueinheiten 10 in einer zu einer Erstreckungsebene der Lichtquelleneinheit 1 und/oder einer Lichtaustrittsebene der Lichtquelleneinheit 1 parallelen Ebene, so dass - wie in den vorgenannten Ausführungsbeispielen dargestellt - eine gewünschte Signallichtfunktion erzeugbar ist. Es versteht sich, dass in Abhängigkeit von der Drehstellung des Drehorgans 59 immer nur eine einzige Leuchtgrafikbaueinheit 10' der Mehrzahl von Leuchtgrafikbaueinheiten 10' in die Beleuchtungsstellung bringbar ist.
  • Die Leuchtgrafikbaueinheiten 10' sind derart in einer gleichen Stellung zu der Drehachse 60 angeordnet, dass sie in der Beleuchtungsstellung bzw. Arbeitsstellung dieselbe Position einnehmen wie die anderen Leuchtgrafikbaueinheiten 10' in der Beleuchtungs- bzw. Arbeitsstellung. Eine Normale N aller Leuchtgrafikbaueinheiten 10' verläuft senkrecht zu der Drehachse 60 des Drehorgans 59.
  • Für den Einsatz als Scheinwerfer können die Grafikelemente eine solche Kontur aufweisen, dass durch Abbildung derselben eine Hell-/Dunkelgrenze für eine Abblendlichtverteilung oder Fernlichtverteilung erzeugt wird. Beispielsweise können die Leuchtgrafikbaueinheiten 10 des Drehorgans 59 so ausgebildet sein, dass in Abhängigkeit von der Drehstellung eine Stadtlichtverteilung, eine Abblendlichtverteilung, eine Tagfahrleichtverteilung, eine Landstraßenlichtverteilung und eine Autobahnlichtverteilung oder eine andere Lichtverteilung erzeugt wird.
  • Es versteht sich, dass die vorgenannten Merkmale der Ausführungsbeispiele auch miteinander kombiniert werden können.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Lichtquelleneinheit
    2
    Optikeinheit
    3
    Linsenanordnung
    4
    Linsenelemente
    5
    Filmmaterial
    6
    Rückseite
    7
    Vorderseite
    8
    Lichtquelle
    9
    Trägerplatte
    10,10'
    Leuchtgrafikbaueinheit
    11
    Leuchtgrafik
    12
    Gehäuse
    13
    Abdeckscheibe
    14
    optische Achse
    15
    Grafikelement
    16
    Filmsegment
    17
    Paar
    18
    Spitzen
    19
    Träger
    20
    Lichtleitkörper
    21,21',21"
    Leuchtgrafik
    22
    Schmalseite
    23.23'.23"
    Flachseite
    24
    Linsenoptikbaueinheit
    25
    Kollimationslinsen
    26
    Vorderseite
    27
    Lichtleiterbaueinheit
    28
    Lichtleitelement
    29
    Mantelfläche
    30
    Reflektoranordnung
    31
    Reflektor
    32
    Reflektorbaueinheit
    33
    1. Optikscheibe
    34
    2. Optikscheibe
    35
    Vorderseite
    36
    Hinterseite
    37
    Vorderseite
    38
    Heckleuchte
    39
    Leuchtmodule
    40
    Verschieberichtung
    41,41'
    1. Leuchtgrafik, 2. Leuchtgrafik
    45,45'
    1. Grafikelement, 2. Grafikelement
    46,46'
    1. Filmsegment, 2. Filmsegment
    51
    Halterung
    52
    Verstelleinrichtung
    53
    Schrittmotor
    54
    Ritzel
    55
    Zahnreihe
    56
    Rand
    57
    Exzenterwelle
    58
    Exzenterachse
    59
    Drehorgan
    60
    Drehachse
    61
    Stirnseite
    62
    äußerer Randbereich
    H
    Hauptabstrahlrichtung
    U
    Umfangsrichtung
    c
    Verschiebeweg
    E
    Erstreckungsebene
    d1,d2
    Dicke
    a
    Abstand
    tB
    Bautiefe
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Claims (18)

  1. Beleuchtungsvorrichtung für Fahrzeuge mit einer Lichtquelleneinheit (1) und mit einer Optikeinheit (2) enthaltend eine Linsenanordnung (3) mit einer Vielzahl von Linsenelementen (4), dadurch gekennzeichnet, dass die Linsenelemente (4) matrixartig verteilt angeordnet sind, dass lichtstromaufwärts zu der Linsenanordnung (3) und lichtstromabwärts zu der Lichtquelleneinheit (1) ein flächiges Filmmaterial (5) mit einer Mehrzahl von Filmsegmenten (16, 46, 46') angeordnet ist, in denen jeweils Grafikelemente (15, 45, 45') enthalten sind, wobei die Grafikelemente (15, 45, 45') durch Belichtung der mit der Linsenanordnung (3) versehenen Filmmaterials (5) aufgenommen ist, dass die Filmsegmente (16, 46, 46') jeweils unterschiedliche Linsenelemente (4) der Linsenanordnung (3) zugeordnet sind, derart, dass durch Beleuchtung des Filmmaterials (5) mittels der Lichtquelleneinheit (1) eine Leuchtgrafik (21, 21', 21", 41, 41') enthaltend das Grafikelement (15, 45, 45') zur Bildung der Lichtverteilung und Lichtfunktion erzeugt wird.
  2. Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in einer Arbeitsstellung die Linsenanordnung (3) in einer festen Relativlage zu dem Filmmaterial (5) angeordnet ist, wobei jedes Filmsegment (16, 46, 46') des Filmmaterials (5) in axialer Verlängerung zu einem einzigen Linsenelement (4) positioniert ist und wobei jedes der den Linsenelementen (4) zugeordneten Filmsegmente (16, 46, 46') ein eigenes Grafikelement (15, 45, 45') aufweist.
  3. Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Linsenanordnung (3) einen Träger (19) aufweist mit einer Trägerfläche, entlang derer die Linsenelemente (4) in gleichen Abständen (b) zeilen- und spaltenartig angeordnet sind, und dass die Trägerfläche parallel zu der Fläche (F) des Filmmaterials (5) angeordnet ist.
  4. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquelleneinheit (1) derart ansteuerbar ist, dass ein erster Bereich des Filmmaterials (5) stärker beleuchtet wird als ein zweiter Bereich desselben oder dass mehrere benachbarte Bereiche des Filmmaterials (5) nacheinander beleuchtet werden, so dass die gesamte Leuchtgrafik (21, 21', 21", 41, 41') durch Aktivierung und/oder Deaktivierung mehrerer aufeinander folgender Beleuchtungsabschnitte derselben ein- bzw. ausgeschaltet wird.
  5. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass benachbarte Linsenelemente (4) und/oder benachbarte Filmsegmente (16, 46, 46') einen Mittenabstand (b) im Bereich von 0,5 mm bis 2 mm aufweisen.
  6. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Filmmaterial (5) in einem Abstand (a) von 1 mm bis 4 mm zu der Lichtquelleneinheit (1) einerseits und direkt an einer rückseitig der Linsenanordnung (3) verlaufenden Grenzfläche andererseits angeordnet ist.
  7. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Optikeinheit (2) eine lichtstromabwärts zu der Lichtquelleneinheit (1) und lichtstromaufwärts zu der Linsenanordnung (3) angeordnete Primäroptikeinrichtung aufweist, die - einen flächigen Lichtleiter (20) mit einer Flachseite (23") als Auskoppelfläche und einer Schmalseite (22) als Einkoppelfläche oder - eine Reflektoranordnung (30) mit einer Mehrzahl von jeweils den Lichtquellen zugeordneten Reflektorelementen (31) oder - einen Lichtleiter (27) enthaltend eine Mehrzahl von jeweils den Lichtquellen zugeordneten Lichtleitelementen (28) aufweist, wobei die Lichtleitelemente (28) jeweils eine totalreflektierende Mantelfläche (29) sowie an gegenüberliegenden Stirnseiten angeordnete Einkoppel- und Auskoppelflächen aufweist.
  8. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Primäroptikeinrichtung eine den der Lichtquelleneinheit (1) zugewandte erste Optikscheibe (33) mit Linsen (42) zur Bündelung der von den Lichtquellen (8) abgestrahlten Lichtes und eine der Lichtquelleneinheit (1) abgewandte zweite Optikscheibe (34) mit auf einer der ersten Optikscheibe (33) zugewandten Seite angeordneten Linsen (43) zur Parallelisierung des Lichtes und mit einer auf der der ersten Optikscheibe (33) abgewandten Seite angeordneten optischen Struktur 44, ausgeführt als Kissen- oder Streifenoptik, vorzugsweise als Mikrooptik mit einer Größe von 0,3 mm bis 1,5 mm oder als diffraktive Optik mit einer Dimension zwischen 300 nm und 500 µm, zur homogenen Ausleuchtung des Filmmaterials (5) aufweist.
  9. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Linsenanordnung (3) zu beiden Seiten ihrer Erstreckungsebene (E) Linsenelemente (4) aufweisen, wobei die Linsenelemente (4) der jeweiligen Paare (17) von Linsenelementen (4) die gleiche optische Achse aufweisen.
  10. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Linsenanordnung (3) starr mit dem Filmmaterial (5) verbunden ist zur Bildung einer Leuchtgrafikbaueinheit (10, 10').
  11. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass jedem Linsenelement (4) der Linsenanordnung (3) bzw. jedem Paar (17) von Linsenelementen (4) eine gesonderte Lichtquelle (1) zugeordnet ist.
  12. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Filmmaterial (5) in Erstreckungsrichtung (F) derselben relativ zu der Linsenanordnung (3) bewegbar angeordnet ist, so dass in einer ersten Relativstellung des Filmmaterials (5) zu der Linsenanordnung (3) eine Anzahl von ersten Filmsegmenten (46) des Filmmaterials (5) auf der optischen Achse (14) der Linsenelemente (4) in eine Arbeitsstellung angeordnet sind zur Erzeugung einer ersten Leuchtgrafik (41) sowie eine Anzahl von zweiten Filmsegmenten (46') des Filmmaterials (5) in einer Nichtarbeitsstellung angeordnet sind einerseits und dass in einer zweiten Relativstellung des Filmmaterials (5) zu der Linsenanordnung (3) die Anzahl von zweiten Filmsegmenten (46') des Filmmaterials (5) auf der optischen Achse (14) der Linsenelemente (4) in der Arbeitsstellung angeordnet sind zur Erzeugung einer zweiten Leuchtgrafik (41') sowie die Anzahl der ersten Filmsegmente (46) des Filmmaterials (5) in der Nichtarbeitsstellung angeordnet sind andererseits.
  13. Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquellen (8) derart angesteuert sind, dass in der zweiten Relativstellung des Filmmaterials (5) zu der Linsenanordnung (3) die zweiten Filmsegmente (46') mit Licht höherer Lichtstärke hinterleuchtet werden als die ersten Filmsegmente (46) in der ersten Relativstellung zur Erzeugung einer im Vergleich zur ersten Relativstellung lichtstärkeren Lichtfunktion.
  14. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquellen (8) als eine Anzahl von zweifarbigen Lichtquellen oder als RGB-Lichtquellen vorgesehen sind, die derart ansteuerbar sind, dass die mittels der ersten Relativstellung des Filmmaterials (5) zu der Linsenanordnung (3) erzeugten erste Leuchtgrafik (41) in einer ersten Farbe und die mittels der zweiten Relativstellung des Filmmaterials (5) zu der Linsenanordnung (3) erzeugten zweiten Leuchtgrafik in einer zweiten Lichtfarbe erscheint oder dass die mittels der festen Relativstellung des Filmmaterials (5) zu der Linsenanordnung (3) erzeugte Leuchtgrafik (11) als eine mehrfarbige Leuchtgrafik (11) und/oder als eine Leuchtgrafik (11) mit wechselnden Farben realisiert werden kann.
  15. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Filmmaterial (5) mit einer Halterung (51) versehen ist, die mit einer Verstelleinrichtung (52) gekoppelt ist, wobei die Verstelleinrichtung (51) - einen Schrittmotor (53) zur Bewegung des Filmmaterials (5) in die erste Relativstellung und zweite Relativstellung oder - eine Exzenterwelle (57) oder - einen linearen Piezoantrieb oder - einen anderen geeigneten Verstellmechanismus aufweist.
  16. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Filmmaterial (5) in horizontaler und/oder in vertikaler Richtung relativ zu der Linsenanordnung (3) linear verschiebbar angeordnet ist.
  17. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstelleinrichtung (52) ein um eine senkrecht zu einer Hauptabstrahlrichtung (H) verlaufende Drehachse (60) angeordnetes Drehorgan (59) umfasst, an dem in Umfangsrichtung (U) verteilt mehrere Leuchtgrafikbaueinheiten (10') bestehend jeweils aus dem Filmmaterial (5) und der starr mit demselben verbundenen Linsenanordnung (3) angeordnet sind, so dass eine in Abhängigkeit von der Drehstellung des Drehorgans (59) jeweils eine einzige Leuchtgrafikbaueinheit (10') der Mehrzahl von Leuchtgrafikbaueinheiten (10') in einer Arbeitsstellung bringbar ist, in der sie in Hauptabstrahlrichtung (H) vor der Lichtquelleneinheit (1) angeordnet ist.
  18. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass eine Normale (N) aller Leuchtbaueinheiten (10') senkrecht zu der Drehachse (60) verläuft.
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