DE102018106171A1

DE102018106171A1 - Beleuchtungsvorrichtung für Fahrzeuge

Info

Publication number: DE102018106171A1
Application number: DE102018106171.4A
Authority: DE
Inventors: Martin Mügge
Original assignee: Hella GmbH and Co KGaA
Current assignee: Hella GmbH and Co KGaA
Priority date: 2018-03-16
Filing date: 2018-03-16
Publication date: 2019-09-19

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Beleuchtungsvorrichtung für Fahrzeuge mit einem Gehäuse (1) und mit einer eine Lichtaustrittsöffnung desselben verschließenden Abdeckscheibe (9), wobei in dem Gehäuse (1) ein Lichtquellenfeld (2) enthaltend eine Mehrzahl von in einer Matrix angeordneten Lichtquellen (3) einerseits oder ein Projektionsoptikfeld enthaltend eine Mehrzahl von in einer Matrix angeordneten Projektionsoptikelementen und einer dem Projektionsoptikfeld zugeordnete Lichtquelle andererseits zur Erzeugung eines Leuchtbereiches (7) vorgesehen ist, und dass die Lichtquellen (3) bzw. die Projektionsoptikelemente einzeln und/oder in einer Gruppe ansteuerbar sind zur Erzeugung einer Leuchtgrafik, wobei in einem ersten Teil (5) des Leuchtbereiches (7) ein Leuchtgrafikänderungsmittel (8, 8', 18, 19, 19', 28, 29, 38, 39, 40) dem Lichtquellenfeld (2) bzw. dem Projektionsoptikfeld vorgelagert ist, so dass ein durch einen ersten Teil (5) des Leuchtbereiches (7) bewirkter erster Teilbereich der Leuchtgrafik ein anderes Leuchtgrafikmuster aufweist als ein durch einen zweiten Teil (6) des Leuchtbereiches (7), in dem kein Leuchtgrafikänderungsmittel (8, 8', 18, 19, 19', 28, 29, 38, 39, 40) angeordnet ist, bewirkter zweiter Teilbereich der Leuchtgrafik.

Description

Die Erfindung betrifft eine Beleuchtungsvorrichtung für Fahrzeuge mit einem Gehäuse und mit einer eine Lichtaustrittsöffnung desselben verschließenden Abdeckscheibe, wobei in dem Gehäuse ein Lichtquellenfeld enthaltend eine Mehrzahl von in einer Matrix angeordneten Lichtquellen einerseits oder ein Projektionsoptikfeld enthaltend eine Mehrzahl von in einer Matrix angeordneten Projektionsoptikelementen und einer dem Projektionsoptikfeld zugeordnete Lichtquelle andererseits zur Erzeugung eines Leuchtbereiches vorgesehen ist, und dass die Lichtquellen bzw. die Projektionsoptikelemente einzeln und/oder in einer Gruppe ansteuerbar sind zur Erzeugung einer Leuchtgrafik.
Aus der DE 10 2009 024 894 A1 und der WO 2015/058227 A1 ist eine Beleuchtungsvorrichtung für Fahrzeuge bekannt, die eine Lichtquelle sowie eine derselben zugeordnete Optikeinheit mit einer Beleuchtungsoptik und einer Projektionsoptik aufweist. Die Beleuchtungs- und Projektionsoptik weisen jeweils eine Mehrzahl von in einer Matrix angeordneten Mikrooptikelementen auf. Die bekannten Beleuchtungsvorrichtungen ermöglichen auf einem Schirm die Abbildung einer Leuchtgrafik, die eine Anzahl von Grafikelementen, beispielsweise Buchstaben, oder bei Integration einer Blende eine vorgegebene Lichtverteilung aufweist. Da die Beleuchtungsoptik mit homogenem Licht einer einzigen Lichtquelle hinterleuchtet wird und die Optikelemente der Beleuchtungs- und Projektionsoptik gleich verteilt über die Erstreckungsfläche angeordnet sind, ist die Leuchtgrafik relativ homogen ausgebildet.
Aus der WO 2017/071945 A1 ist eine Beleuchtungsvorrichtung für Fahrzeuge mit einem Gehäuse bekannt, in dem ein Lichtquellenfeld mit einer Mehrzahl von in einer Matrix angeordneten Lichtquellen angeordnet ist. Dadurch, dass die Lichtquellen des Lichtquellenfeldes einzeln oder gruppiert ansteuerbar sind, kann eine Leuchtgrafik mit unterschiedlichen Symbolen oder Leuchtflächen erzeugt werden. Beispielsweise kann eine linienförmige Leuchtfläche erzeugt werden, die als Signalfunktion eine markentypische Signatur eines Fahrzeugherstellers repräsentiert. Mittels einer dem Lichtquellenfeld vorgelagerten Optikeinheit, die beispielsweise als eine Linse ausgebildet sein kann, kann die Leuchtgrafik in einer gewünschten Ebene abgebildet werden. Zwar weist die Beleuchtungsvorrichtung einen relativ flachen und bauraumsparenden Aufbau auf. Es ist jedoch wünschenswert, dass die Leuchtgrafik von ihrem Design her universeller gestaltet werden kann.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Beleuchtungsvorrichtung für Fahrzeuge enthaltend ein Leuchtfeld mit einer Mehrzahl von matrixartig angeordneten Leuchtfeldelementen derart weiterzubilden, dass bauraumsparend und auf einfache Weise ein optisches Erscheinungsbild der Leuchtgrafik verändert werden kann und ein den jeweiligen Kundenwünschen angepasstes Erscheinungsbild realisiert werden kann.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist die Erfindung in Verbindung mit dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 dadurch gekennzeichnet, dass in einem ersten Teil des Leuchtbereiches ein Leuchtgrafikänderungsmittel dem Lichtquellenfeld bzw. dem Projektionsoptikfeld vorgelagert ist, so dass ein durch einen ersten Teil des Leuchtbereiches bewirkter erster Teilbereich der Leuchtgrafik ein anderes Leuchtgrafikmuster aufweist als ein durch einen zweiten Teil des Leuchtbereiches, in dem kein Leuchtgrafikänderungsmittel angeordnet ist, bewirkter zweiter Teilbereich der Leuchtgrafik.
Nach der Erfindung ist ein Leuchtgrafikänderungsmittel einem Leuchtfeld der Beleuchtungsvorrichtung vorgelagert, mittels dessen ein von einem ersten Teil des Leuchtbereiches bewirkten Teilbereich der Leuchtgrafik ein anderes Leuchtgrafikmuster aufweist als ein durch ein zweiten Teil des Leuchtbereiches bewirkter zweiter Teilbereich der Leuchtgrafik, wobei dem zweiten Teil des Leuchtbereiches kein Leuchtgrafikänderungsmittel zugeordnet ist. Hierdurch wird das Leuchtgrafikmuster, das bei ausschließlicher Anordnung des Lichtquellenfeldes oder des Projektionsoptikfeldes, also ohne Leuchtgrafikänderungsmittel, teilweise aufgehoben oder teilweise in eine homogene Leuchtgrafik umgewandelt. Vorteilhaft kann durch das Leuchtgrafikänderungsmittel das optische Erscheinungsbild und das Design des ansonsten homogen verteilten Leuchtbereiches auf einfache Weise verändert werden. Die resultierende Leuchtgrafik befindet sich vorzugsweise im Leuchtbereich innerhalb des Gehäuses der Beleuchtungsvorrichtung.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das Leuchtgrafikänderungsmittel als ein mit Streuelementen versehene flache oder profilierte Lichtscheibe ausgebildet. Alternativ kann eine Lichtscheibe auch mit Mikrooptikelementen oder diffraktiven Elementen versehen sein, deren Dimension im µm- oder nm-Bereich liegen. Alternativ kann die Lichtscheibe auch mit einer Erodier-, Ätz- oder Laserstrukturierung versehen sein. Vorteilhaft kann die Lichtscheibe als diffuse, homogen leuchtende Fläche wahrgenommen werden, während der benachbarte zweite Teil des Leuchtfeldes als nicht homogen leuchtende, pixelierte Fläche wahrgenommen wird.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung kann die im ersten Teil des Leuchtfeldes angeordnete Lichtscheibe mit einer Metallisierungsschicht versehen sein, insbesondere durch Sputtern. Hierdurch weist der erste Teil des Leuchtfeldes im unbeleuchteten Zustand der Beleuchtungsvorrichtung ein metallisches Erscheinungsbild auf. Wenn die Metallisierungsschicht mit einer solchen Stärke versehen ist, dass sie halbtransparent ist, kann im beleuchteten Zustand der Beleuchtungsvorrichtung auch der erste Teil des Leuchtfeldes zu der Lichtfunktion beitragen.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist das Leuchtgrafikänderungsmittel durch eine Anzahl von Mikrolinsen und/oder Mikrooptikelementen gebildet. Vorteilhaft kann hierdurch im ersten Teil des Leuchtfeldes eine größere Lichtstärke bereitgestellt werden, so dass Signalfunktionen, wie beispielsweise Bremslicht, Fahrtrichtungsanzeiger, Rückfahrlicht, Nebelschlusslicht oder Tagfahrlicht, erzeugt werden können.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist das Leuchtgrafikänderungsmittel als ein Lichtleiter ausgebildet. Der Lichtleiter kann derart geformt bzw. relativ zu dem Leuchtfeld angeordnet sein, dass Licht lediglich über eine einzige Stirnfläche und/oder über beide Stirnflächen und/oder an der Mantelfläche und/oder an einer Vielzahl von Lichteintrittsstellen eingekoppelt wird. Vorteilhaft kann hierdurch das Erscheinungsbild in dem ersten Teil der Leuchtfläche verändert werden.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung weist das Leuchtgrafikänderungsmittel eine langgestreckte Blende und eine quer zur Erstreckungsrichtung derselben verlaufende Lichtscheibe auf. Die Blende bewirkt beim Betrachter eine optische Hervorhebung bzw. Tiefenwirkung des Leuchtfeldes im ersten Teil des Leuchtbereiches desselben. Darüber hinaus können räumlich zueinander abgegrenzte Lichtfunktionen bereitgestellt werden.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung kann die Blende aus einem hoch reflektierenden Material gefertigt sein oder eine auf den innenliegenden Flächen hoch reflektierende Beschichtung aufweisen. Diese kann in einen 2k-Spritzgussverfahren gefertigt oder auch durch andere bekannte Verfahren wie zum Beispiel aufdampfen, lackieren, Sputtern etc. aufgetragen werden. Durch das reflektierende Material bzw. die aufgebrachte Beschichtung wird eine Intensitätssteigerung des abgestrahlten Lichtes erreicht. Des Weiteren kann eine homogenisierende Farbmischung des an der Lichtscheibe abgestrahlten Lichts erreicht werden.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung kann das Leuchtgrafikänderungsmittel als eine Reflektoranordnung ausgebildet sein, die vorzugsweise einer oder wenigen Reihe(n) von Lichtquellen zugeordnet ist. Vorzugsweise ist die Reflektoranordnung in einem Randbereich der Beleuchtungsvorrichtung angeordnet, so dass nicht die Gefahr einer unerwünschten Abdeckung der dahinter angeordneten Leuchtfeldelemente besteht.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung sind die Lichtquellen des Lichtquellenfeldes als LED-Lichtquellen oder als OLED-Lichtquellen ausgebildet. Sie bilden Leuchtfeldelemente eines als Lichtquellenfeld ausgebildeten Leuchtfeldes. Ist das Leuchtfeld als Projektionsoptikfeld ausgebildet, weist es eine Beleuchtungsoptik und eine Abbildungsoptik und eine zwischen denselben angeordnete Mikrospiegelanordnung mit einer Matrix von einzeln ansteuerbaren Mikrospiegeln auf. Vorteilhaft können hierdurch mittels der Lichtquellen oder der Mikrospiegel einzelne Leuchtfeldelemente des Leuchtfeldes angesteuert werden. Die Helligkeit oder die Farbe der Leuchtfeldelemente kann verändert werden. Beispielsweise können Leuchtfeldelemente vollständig ausgeschaltet oder eingeschaltet sein. Vorteilhaft kann hierdurch eine höchstvariable Leuchtgrafikmustererstellung oder Lichtanimation erfolgen.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert.
Es zeigen:

1 eine schematische Seitenansicht einer Beleuchtungsvorrichtung mit Leuchtgrafikänderungsmitteln nach einer ersten Ausführungsform,
2 eine schematische Seitenansicht der Beleuchtungsvorrichtung mit Leuchtgrafikänderungsmitteln nach einer zweiten Ausführungsform,
3 eine schematische Seitenansicht der Beleuchtungsvorrichtung mit Leuchtgrafikänderungsmitteln nach einer dritten Ausführungsform,
4 eine schematische Seitenansicht der Beleuchtungsvorrichtung mit Leuchtgrafikänderungsmitteln nach einer vierten Ausführungsform,
5 eine schematische Seitenansicht der Beleuchtungsvorrichtung mit Leuchtgrafikänderungsmitteln nach einer fünften Ausführungsform,
6 eine schematische Seitenansicht der Beleuchtungsvorrichtung mit Leuchtgrafikänderungsmitteln nach einer sechsten Ausführungsform,
7 eine schematische Seitenansicht der Beleuchtungsvorrichtung mit Leuchtgrafikänderungsmitteln nach einer siebten Ausführungsform und
8 eine schematische Seitenansicht der Beleuchtungsvorrichtung mit Leuchtgrafikänderungsmitteln nach einer achten Ausführungsform.

Eine erfindungsgemäße Beleuchtungsvorrichtung für Fahrzeuge kann in einem Heckbereich des Kraftfahrzeugs, beispielsweise zur Erzeugung einer Schlusslicht-, Bremslicht- oder Blinklichtfunktion, eingesetzt werden. Alternativ kann die Beleuchtungsvorrichtung auch im Frontbereich des Fahrzeugs zur Erzeugung von Signallichtfunktionen, wie beispielsweise Tagfahrlicht, Blinklicht oder dergleichen, eingesetzt werden.
Nach einer ersten Ausführungsform der Erfindung gemäß der 1 weist die Beleuchtungsvorrichtung ein Gehäuse 1 auf, in dem ein Lichtquellenfeld 2 mit einer Mehrzahl von Lichtquellen 3 angeordnet ist. Die Lichtquellen 3 sind in einer Matrix angeordnet, wobei der Abstand benachbarter Lichtquellen 3 in einer Zeile und einer Spalte gleich ist. Die Lichtquellen 3 sind in einer Mehrzahl von Zeilen und Spalten auf einer gemeinsamen ebenen Leiterplatte 4 angeordnet.
Die Lichtquellen 3 können als LED-Lichtquellen oder OLED-Lichtquellen ausgebildet sein. Sie können einzeln ansteuerbar sein, wobei die Helligkeit bzw. die Farbe der Lichtquellen 3 eingestellt werden kann. Die Lichtquellen 3 können beispielsweise als RGB-Lichtquellen ausgebildet sein, die in der Lage sind, Licht verschiedener Lichtfarbe abzustrahlen.
In Hauptabstrahlrichtung H der Beleuchtungsvorrichtung vor dem Lichtquellenfeld 2 ist in einem ersten Teil 5 eines Leuchtfeldes 7 der Beleuchtungsvorrichtung eine flächige Lichtscheibe 8 angeordnet. Die Lichtscheibe 8 dient als Leuchtgrafikänderungsmittel der Beleuchtungsvorrichtung, mittels derer eine durch das Lichtquellenfeld 2 erzeugte Leuchtgrafik verändert wird. Durch das Leuchtgrafikänderungsmittel 8 weist eine resultierende Leuchtgrafik der Beleuchtungsvorrichtung in dem ersten Teil 5 des Leuchtfeldes 7, in dem sich das Leuchtgrafikänderungsmittel 8 befindet, ein andres Leuchtgrafikmuster auf, als in einem zweiten Teil 6 des Leuchtfeldes 7, in dem sich kein Leuchtgrafikänderungsmittel befindet.
Da eine eine Lichtaustrittsöffnung des Gehäuses 1 verschließende Abdeckscheibe 9 vorzugsweise keine Streuelemente aufweist, sondern glasklar oder eingefärbt ausgebildet ist, wird der zweite Teil 6 des Leuchtfeldes 7 durch den Betrachter als inhomogene Fläche wahrgenommen. Der erste Teil 5 des Leuchtfeldes 7 wird als diffuse und homogen leuchtende Fläche wahrgenommen, da die Lichtscheibe 8 eine Mehrzahl von Lichtquellen 3 überdeckt. Zur Homogenisierung des Leuchtgrafikmusters im ersten Teil 5 des Leuchtfeldes 7 kann die Lichtscheibe 8 Streuelemente aufweisen. Beispielsweise kann die Lichtscheibe 8 mit einer Erodier-, Ätz- oder Laserstrukturierung versehen sein. Die Lichtscheibe 8 kann beispielsweise aus einem volumenstreuenden Material bestehen. Alternativ kann sie als glasklare Lichtscheibe mit einer streuenden Oberflächenoptik versehen sein. Die streuende Oberflächenoptik kann als Kissen- oder Streifenoptik mit Abmessungen größer als 0,5 mm oder als Mikrooptik mit Abmessungen kleiner als 0,5 mm ausgebildet sein. Alternativ kann die streuende Oberflächenoptik auch diffraktive Elemente aufweisen mit Abmessungen im µm- oder nm-Bereich. Die Mikrooptikelemente und die diffraktiven Elemente weisen in der Regel eine Dimension auf, die um das zehnfache kleiner ist als eine Dimension der Lichtquellen des Lichtquellenfeldes 2.
Wie aus 1 ersichtlich ist, erstreckt sich die Lichtscheibe 8 im Wesentlichen parallel zu dem Lichtquellenfeld 2 bzw. einer Erstreckungsebene E desselben. Die Lichtscheibe 8 ist in einem Abstand zu dem Lichtquellenfeld 2 bzw. den Lichtquellen 3 angeordnet. Darüber hinaus ist die Lichtscheibe 8 in einem Abstand zu der Abdeckscheibe 9 angeordnet.
Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung gemäß 2 ist im Unterschied zur Ausführungsform gemäß 1 das Leuchtgrafikänderungsmittel als eine profilierte Lichtscheibe 8' ausgebildet, die beispielsweise im Vertikalschnitt U-förmig verläuft. Hierdurch kann die resultierende Leuchtgrafik eine Tiefenwirkung erhalten, da Teile der Lichtscheibe 8' in Hauptabstrahlrichtung H versetzt zueinander angeordnet sind und damit auch in verschiedenen Tiefen das Licht im ersten Teil 5 des Leuchtfeldes 7 abstrahlen. Während der Leuchtbereich 7 gemäß 1 im Wesentlichen flächig bzw. eben ausgebildet ist, ist der Leuchtbereich 7 gemäß der Ausführungsform nach 2 dreidimensional bzw. profiliert ausgebildet. Die Lichtscheibe 8' bildet Erhebungen, die in Hauptabstrahlrichtung H gerichtet sind. Der Leuchtbereich 7 erstreckt sich somit in der Ebene des Lichtquellenfeldes 2 sowie in der Ebene oder in dem Raum der vorgelagerten Leuchtgrafikänderungsmittel.
Nach einer nicht dargestellten Ausführungsform der Erfindung können die Lichtscheiben 8, 8' auf einer der Abdeckscheibe 9 zugewandten und/oder abgewandten Seite mit einer Metallisierungsschicht, vorzugsweise durch Sputtern, versehen sein. Die Metallisierungsschicht kann aus Aluminium, Edelstahl oder Chrom bestehen. Hierdurch erhält der erste Teil 5 des Leuchtbereiches 7 ein metallisches Erscheinungsbild im unbeleuchteten Zustand der Beleuchtungsvorrichtung. Vorteilhat kann mit der Sputterung der Reflexions- bzw. Transmissionsgrad der Lichtscheibe 7 exakt eingestellt werden, so dass beispielsweise die Lichtscheibe 8, 8' als eine halbtransparente Lichtscheibe ausgebildet werden kann, die im beleuchteten Zustand der Beleuchtungsvorrichtung - wie der zweite Teil 6 des Leuchtbereiches - ebenfalls Licht abgibt zur Erzeugung der Leuchtgrafik.
Die Leuchtgrafik kann beispielsweise eine Schlusslichtfunktion darstellen mit einer markentypischen Signatur. Beispielsweise kann der Leuchtbereich 7 winkelförmige oder gebogene Leuchtstreifen umfassen.
Gleiche Bauteile bzw. Bauteilfunktionen der beschriebenen Ausführungsbeispiele sind mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung gemäß 3 kann das Leuchtgrafikänderungsmittel eine Anzahl von Mikrolinsen 18 und/oder Mikrooptikelemente aufweisen. Die Mikrolinsen 18 bündeln das von den Lichtquellen 3 abgestrahlte Licht und erzeugen eine räumlich engere Lichtverteilung bzw. Leuchtgrafik. Vorteilhaft kann die Beleuchtungsvorrichtung somit in dem ersten Teil 5 des Leuchtbereiches 7 eine höhere Lichtstärke aufweisen als in dem zweiten Teil 6 desselben. Durch entsprechende Ansteuerung der Lichtquellen 3 kann somit der erste Teil 5 des Leuchtbereiches 7 zur Erzeugung einer Bremslichtfunktion als Leuchtgrafik und der zweite Teil 6 des Leuchtbereiches 7 zur Erzeugung einer Schlusslichtfunktion als Leuchtgrafik dienen. Alternativ kann der erste Teil 5 des Leuchtbereiches 7 auch als Fahrtrichtungsanzeiger, Rückfahrlicht, Nebelschlusslicht oder Tagfahrlicht genutzt werden. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die in dem ersten Teil 5 des Leuchtbereiches 7 angeordneten Lichtquellen 3 jeweils eine Mikrolinse 18 zugeordnet. Die Mikrolinsen 18 weisen jeweils einer den Lichtquellen 3 zugewandte Lichteinkoppelseite und eine der Abdeckscheibe 9 zugewandten Auskoppelseite auf, wobei die Auskoppelseite linsenförmig ausgebildet ist.
Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung gemäß 4 können den Mikrolinsen 18 die profilierte Lichtscheibe 8' vorgelagert sein, so dass die Beleuchtungsvorrichtung ein dreidimensionales Erscheinungsbild erhält. Dies ist in der Ausführungsform gemäß 3 nicht gegeben, da sich die Mikrolinsen 18 in einem geringen Abstand vor dem Lichtquellenfeld 2 befinden, so dass diese Leuchtgrafik als eine ebene Leuchtgrafik durch den Beobachter wahrgenommen wird.
Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung nach 5 ist ein Leuchtgrafikänderungsmittel als ein Lichtleiter 19 ausgebildet, der mit einer ersten Stirnseite 20 dem Lichtquellenfeld 2 zugewandt und mit einer zweiten Stirnseite 21 der Abdeckscheibe 9 zugewandt ausgebildet ist. Die erste Stirnseite 20 dient als Lichteinkoppelfläche. Die zweite Stirnseite 21 dient als Lichtauskoppelfläche. Zwischen der ersten Stirnseite 20 und der zweiten Stirnseite 21 verläuft eine domförmig, sich in Hauptabstrahlrichtung H verjüngende Mantelfläche 22, an der das eingekoppelte Licht L totalreflektiert wird. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel überdeckt die erste Stirnseite 20 eine Mehrzahl von Lichtquellen 3. Die zweite Stirnfläche 21 ist kleiner ausgebildet als die erste Stirnseite 20. Der Lichtleiter 19 ermöglicht eine Tiefenwirkung der Beleuchtungsvorrichtung, da das Licht im ersten Teil 5 des Leuchtbereiches 7 in Hauptabstrahlrichtung versetzt zu dem zweiten Teil 6 des Leuchtbereiches 7 abgestrahlt wird.
Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung gemäß 6 kann als Leuchtgrafikänderungsmittel ein bogenförmiger Lichtleiter 19' vorgesehen sein, der mit seinen beiden Stirnseiten 20 und 21 zu dem Lichtquellenfeld 2 zugewandt angeordnet ist. Die Mantelfläche 22 verläuft bogenförmig und wird von dem zwischen der ersten Stirnseite 20 und der zweiten Stirnseite 21 liegenden Abschnitt derselben angeordneten Lichtquellen 3 durchleuchtet. Die Lichtleiter 19, 19' ermöglichen eine dreidimensionale Gestaltung des Leuchtbereiches 7 und somit eine Tiefenwirkung der Beleuchtungsvorrichtung.
Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung gemäß 7 weist das Leuchtgrafikänderungsmittel eine domförmige Blende 28 sowie eine quer zu derselben verlaufenden Lichtscheibe 29 auf. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Lichtscheibe 29 an einem vorderen Ende 30 der Blende 28 angeordnet bzw. eingefasst. Die Blende 28 ist lichtundurchlässig. Eine Innenfläche der Blende 28 kann reflektierend ausgebildet sein, so dass das Licht L der von der Blende 28 überdeckten Lichtquellen 3 in Richtung der Lichtscheibe 29 reflektiert werden kann. Die Lichtscheibe 29 kann die gleiche Ausgestaltung aufweisen wie die in den 1 und 2 beschriebenen Lichtscheiben 8. Vorteilhaft ermöglicht diese Ausführungsform eine dreidimensionale Gestaltung des Leuchtbereiches 7 bzw. eine Tiefenwirkung der Beleuchtungsvorrichtung.
Die Blende 28 kann alternativ auch langgestreckt ausgebildet sein, so dass sie im Querschnitt rinnenförmig ausgebildet ist. Die Lichtscheibe 29 wäre ebenfalls langgestreckt ausgebildet. Die Blende 28 und die Lichtscheibe 29 würden eine oder mehrere Zeilen bzw. eine oder mehrere Spalten des Lichtquellenfeldes 2 überdecken.
Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung gemäß 8 kann als Leuchtgrafikänderungsmittel zusätzlich eine Reflektoranordnung 38 vorgesehen sein, die vorzugsweise in einem Randbereich des Leuchtbereiches 7 angeordnet ist. Die Reflektoranordnung kann zwei Reflektoren 39 und 40 aufweisen, wobei ein erster Reflektor 39 das Licht L der nachgelagerten Lichtquellen 3 zur Seite hin weiterleitet zu einem relativ langgestreckten zweiten Reflektor 40, an dem Licht L zur Abdeckscheibe 9 hin umgelenkt wird. Die Reflektoranordnung 38 ist vorzugsweise rinnenförmig entlang einer oder mehrerer Zeilen oder einer oder mehrerer Spalten in Bezug zu dem Lichtquellenfeld 2 angeordnet.
Nach einer nicht dargestellten alternativen Ausführungsform der Erfindung kann der Leuchtbereich 7 auch durch ein Projektionsoptikfeld enthaltend eine Mehrzahl von in einer Matrix angeordneten Projektionsoptikelementen und einer dem Projektionsoptikfeld zugeordneten Lichtquelle gebildet sein. Die Projektionsoptikelemente sind - wie die Lichtquellen 3 - vorzugsweise gleich ausgebildet bzw. sind geometrisch zueinander im gleichen Abstand bzw. gleich verteilt in dem Leuchtbereich 7 angeordnet. Der Leuchtbereich 7 wird daher durch die Dimension des Lichtquellenfeldes 2 bzw. des Projektionsoptikfeldes vorgegeben. Die vorgelagerten Leuchtgrafikänderungsmittel weisen quer zur Hauptabstrahlrichtung H eine kleinere Dimension auf als das Lichtquellenfeld 2 bzw. das Projektionsoptikfeld. Die Gemeinsamkeit zwischen dem Lichtquellenfeld 2 und dem Projektionsoptikfeld besteht darin, dass die einzelnen Lichtquellen bzw. Projektionsoptikelemente einzeln ansteuerbar sind, so dass in einem Leuchtfeld, das durch das Lichtquellenfeld 2 oder das Projektionsoptikfeld gebildet ist, geometrisch definierte Teilbereiche leuchten oder nicht leuchten oder gedimmt leuchten. Das Leuchtfeld wird somit durch diskrete Leuchtfeldpunkte gebildet, die matrixartig angeordnet sind. Der zweite Teil 6 des Leuchtbereiches 7 der Beleuchtungsvorrichtung weist somit keine in Hauptabstrahlrichtung H vor den entsprechenden Leuchtfeldpunkten angeordnete Optikelemente auf, die das Licht dieser Leuchtfeldelemente verändern würde. Lediglich im ersten Teil 5 des Leuchtbereiches 7 befinden sich Leuchtgrafikänderungsmittel, die das Licht der denselben zugeordneten Leuchtfeldpunkten verändert und/oder umlenkt und/oder abbildet.
Beispielsweise kann das Projektionsoptikfeld durch eine Mikrospiegelanordnung gebildet sein mit einer Matrix von einzeln ansteuerbaren Mikrospiegeln. Der Mikrospiegelanordnung kann auf einer der Abdeckscheibe 9 abgewandten Seite eine Beleuchtungsoptik vorgesehen sein. Diese Beleuchtungsoptik ist zwischen einem Lichtquellenfeld bestehend aus einer Mehrzahl von Lichtquellen, die vorzugsweise matrixartig angeordnet sind, und der Mikrospiegelanordnung angeordnet.
Die Lichtquellen 3 des Lichtquellenfeldes 2 haben jeweils eine Dimension im Bereich von 0,5 mm bis 4 mm. Die Projektionsoptikelemente des Projektionsoptikfeldes haben jeweils eine Dimension im Bereich von 1 µm bis 300 µm. Hierdurch ist eine ausreichend große Auflösung zur Darstellung von geometrischen Grafiken gewährleistet.
Es versteht sich, dass die vorstehend genannten Merkmale der Ausführungsbeispiele je für sich oder zu mehreren in beliebiger Kombination Verwendung finden können. Die beschriebenen Ausführungsbeispiele sind nicht als abschließende Aufzählung zu verstehen.
Nach einer nicht dargestellten alternativen Ausführungsform der Erfindung kann das Lichtquellenfeld 2 bzw. das Projektionsoptikfeld statt eben auch bogenförmig oder gestuft ausgebildet sein.
Bezugszeichenliste

1: Gehäuse
2: Lichtquellenfeld
3: Lichtquellen
4: Leiterplatte
5: 1. Teil
6: 2. Teil
7: Leuchtbereich
8, 8’: Lichtscheibe
9: Abdeckscheibe
18: Mikrolinsen
19, 19’: Lichtleiter
20: 1. Stirnseite
21: 2. Stirnseite
22: Mantelfläche
28: Blende
29: Lichtscheibe
30: vorderes Ende
38: Reflektoranordnung
39: 1. Reflektor
40: 2. Reflektor
H: Hauptabstrahlrichtung
L: Licht
E: Erstreckungsebene

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102009024894 A1 [0002]
WO 2015/058227 A1 [0002]
WO 2017/071945 A1 [0003]

Claims

Beleuchtungsvorrichtung für Fahrzeuge mit einem Gehäuse (1) und mit einer eine Lichtaustrittsöffnung desselben verschließenden Abdeckscheibe (9), wobei in dem Gehäuse (1) ein Lichtquellenfeld (2) enthaltend eine Mehrzahl von in einer Matrix angeordneten Lichtquellen (3) einerseits oder ein Projektionsoptikfeld enthaltend eine Mehrzahl von in einer Matrix angeordneten Projektionsoptikelementen und einer dem Projektionsoptikfeld zugeordnete Lichtquelle andererseits zur Erzeugung eines Leuchtbereiches (7) vorgesehen ist, und dass die Lichtquellen (3) bzw. die Projektionsoptikelemente einzeln und/oder in einer Gruppe ansteuerbar sind zur Erzeugung einer Leuchtgrafik, dadurch gekennzeichnet, dass in einem ersten Teil (5) des Leuchtbereiches (7) ein Leuchtgrafikänderungsmittel (8, 8', 18, 19, 19', 28, 29, 38, 39, 40) dem Lichtquellenfeld (2) bzw. dem Projektionsoptikfeld vorgelagert ist, so dass ein durch einen ersten Teil (5) des Leuchtbereiches (7) bewirkter erster Teilbereich der Leuchtgrafik ein anderes Leuchtgrafikmuster aufweist als ein durch einen zweiten Teil (6) des Leuchtbereiches (7), in dem kein Leuchtgrafikänderungsmittel (8, 8', 18, 19, 19', 28, 29, 38, 39, 40) angeordnet ist, bewirkter zweiter Teilbereich der Leuchtgrafik.
Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Leuchtgrafikänderungsmittel (8, 8', 18, 19, 19', 28, 29, 38, 39, 40) als eine mit Streuelementen versehene flache oder profilierte Lichtscheibe (8, 8') ausgebildet ist und/oder dass das Leuchtgrafikänderungsmittel (8, 8', 18, 19, 19', 28, 29, 38, 39, 40) als eine Lichtscheibe mit Mikrooptikelementen oder mit diffraktiven Elementen versehen ist, deren Dimension weniger als 1/10 der Dimension der Lichtquellen (3) bzw. der Projektionsoptikelemente beträgt.
Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Leuchtgrafikänderungsmittel (8, 8', 18, 19, 19', 28, 29, 38, 39, 40) als eine Lichtscheibe ausgebildet ist, die an einer der Abdeckscheibe (9) zugewandten und/oder abgewandten Seite mit einer Metallisierungsschicht durch Sputtern versehen ist.
Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Leuchtgrafikänderungsmittel (8, 8', 18, 19, 19', 28, 29, 38, 39, 40) als eine Anzahl von Mikrolinsen (18) und/oder Mikrooptikelementen aufweist.
Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Leuchtgrafikänderungsmittel (8, 8', 18, 19, 19', 28, 29, 38, 39, 40) als ein Lichtleiter (19, 19') ausgebildet ist, der mit mindestens einer Stirnseite (20) dem Lichtquellenfeld (2) bzw. Projektionsoptikfeld zugewandt angeordnet ist.
Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Lichtleiter (19, 19') derart geformt ist, dass nur eine einzige Stirnseite (20) oder beide Stirnseiten (20, 21) und/oder eine Mantelfläche (22) desselben zu dem Lichtquellenfeld (2) bzw. Projektionsoptikfeld zugewandt angeordnet ist.
Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Leuchtgrafikänderungsmittel (8, 8', 18, 19, 19', 28, 29, 38, 39, 40) eine langgestreckte Blende (28) mit einer quer zur Erstreckungsrichtung derselben verlaufenden Lichtscheibe (29) umfasst.
Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Leuchtgrafikänderungsmittel (8, 8', 18, 19, 19', 28, 29, 38, 39, 40) eine Reflektoranordnung (38) aufweist, die randseitig einer Zeile und/oder einer Spalte des Lichtquellenfeldes (2) oder des Projektionsoptikfeldes zugeordnet ist.
Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquellen (3) des Lichtquellenfeldes (2) und/oder die Projektionsoptikelemente des Projektionsoptikfeldes jeweils gleich ausgebildet und/oder gleich verteilt in dem Lichtquellenfeld (2) bzw. Projektionsoptikfeld angeordnet sind.
Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquellen (3) des Lichtquellenfeldes (2) eine Dimension im Bereich von 0,5 mm bis 4 mm haben und/oder die Projektionsoptikelemente des Projektionsoptikfeldes jeweils eine Dimension im Bereich von 1 µm bis 300 µm aufweisen.
Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquellen (3) des Lichtquellenfeldes (2) als LED-Lichtquellen oder als OLED-Lichtquellen ausgebildet sind und/oder dass das Projektionsoptikfeld eine Mikrospiegelanordnung mit einer Matrix aus einzeln ansteuerbaren Mikrospiegeln aufweist.