DE102019001952A1 - Anordnung zur Darstellung einer Abbildung - Google Patents

Anordnung zur Darstellung einer Abbildung Download PDF

Info

Publication number
DE102019001952A1
DE102019001952A1 DE102019001952.0A DE102019001952A DE102019001952A1 DE 102019001952 A1 DE102019001952 A1 DE 102019001952A1 DE 102019001952 A DE102019001952 A DE 102019001952A DE 102019001952 A1 DE102019001952 A1 DE 102019001952A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
light
arrangement
surface light
light guides
guides
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE102019001952.0A
Other languages
English (en)
Inventor
Tobias Bocksrocker
Alexander Klein
Jens Mertens
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mercedes Benz Group AG
Original Assignee
Daimler AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Daimler AG filed Critical Daimler AG
Priority to DE102019001952.0A priority Critical patent/DE102019001952A1/de
Publication of DE102019001952A1 publication Critical patent/DE102019001952A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21SNON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S43/00Signalling devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. brake lamps, direction indicator lights or reversing lights
    • F21S43/20Signalling devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. brake lamps, direction indicator lights or reversing lights characterised by refractors, transparent cover plates, light guides or filters
    • F21S43/235Light guides
    • F21S43/242Light guides characterised by the emission area
    • F21S43/245Light guides characterised by the emission area emitting light from one or more of its major surfaces
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60QARRANGEMENT OF SIGNALLING OR LIGHTING DEVICES, THE MOUNTING OR SUPPORTING THEREOF OR CIRCUITS THEREFOR, FOR VEHICLES IN GENERAL
    • B60Q1/00Arrangement of optical signalling or lighting devices, the mounting or supporting thereof or circuits therefor
    • B60Q1/0029Spatial arrangement
    • B60Q1/0041Spatial arrangement of several lamps in relation to each other
    • B60Q1/0058Stacked, i.e. one lamp located behind the other in the optical axis direction
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60QARRANGEMENT OF SIGNALLING OR LIGHTING DEVICES, THE MOUNTING OR SUPPORTING THEREOF OR CIRCUITS THEREFOR, FOR VEHICLES IN GENERAL
    • B60Q1/00Arrangement of optical signalling or lighting devices, the mounting or supporting thereof or circuits therefor
    • B60Q1/26Arrangement of optical signalling or lighting devices, the mounting or supporting thereof or circuits therefor the devices being primarily intended to indicate the vehicle, or parts thereof, or to give signals, to other traffic
    • B60Q1/2607Arrangement of optical signalling or lighting devices, the mounting or supporting thereof or circuits therefor the devices being primarily intended to indicate the vehicle, or parts thereof, or to give signals, to other traffic comprising at least two indicating lamps
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21SNON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S43/00Signalling devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. brake lamps, direction indicator lights or reversing lights
    • F21S43/10Signalling devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. brake lamps, direction indicator lights or reversing lights characterised by the light source
    • F21S43/13Signalling devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. brake lamps, direction indicator lights or reversing lights characterised by the light source characterised by the type of light source
    • F21S43/14Light emitting diodes [LED]
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21SNON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S43/00Signalling devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. brake lamps, direction indicator lights or reversing lights
    • F21S43/20Signalling devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. brake lamps, direction indicator lights or reversing lights characterised by refractors, transparent cover plates, light guides or filters
    • F21S43/235Light guides
    • F21S43/236Light guides characterised by the shape of the light guide
    • F21S43/239Light guides characterised by the shape of the light guide plate-shaped
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21SNON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S43/00Signalling devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. brake lamps, direction indicator lights or reversing lights
    • F21S43/20Signalling devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. brake lamps, direction indicator lights or reversing lights characterised by refractors, transparent cover plates, light guides or filters
    • F21S43/235Light guides
    • F21S43/247Light guides with a single light source being coupled into the light guide

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Diffracting Gratings Or Hologram Optical Elements (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Anordnung (1) zur Darstellung einer dreidimensionalen Abbildung mit wenigstens zwei transparenten Flächenlichtleitern (2.1, 2.2, 2.3), welche aus der Blickrichtung eines Betrachters (B) beabstandet hintereinander angeordnet sind, wobei jeder der Flächenlichtleiter (2.1, 2.2, 2.3) mit wenigstens einer stirnseitigen Lichtquelle (4) beleuchtbar ist, und wobei jeder der Flächenlichtleiter (2.1, 2.2, 2.3) auf wenigstens einer seiner flächigen Oberflächen lichtauskoppelnde Strukturen (3.1, 3.2, 3.3) aufweist. Außerdem sind eine Leuchte und eine Heckleuchte (10) für ein Fahrzeug beschrieben.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Darstellung einer dreidimensionalen Abbildung. Die Erfindung betrifft außerdem eine Leuchte mit einer solchen Anordnung sowie eine Heckleuchte für ein Fahrzeug mit einer solchen Anordnung.
  • Anordnungen zur Darstellung einer dreidimensionalen Abbildung sind typischerweise als Vorrichtungen zur Darstellung von Hologrammen ausgebildet. Hologramme erzeugen dabei durch Interferenzbilder aus einer flachen, zweidimensionalen Ebene heraus „Geisterbilder“, welche für einen Betrachter als dreidimensionale Abbildung außerhalb der Bildebene erscheinen. Dadurch entsteht ein virtuelles dreidimensionales Bild. Es kann also eine Tiefenwirkung bei der Darstellung der Abbildung erzielt werden.
  • Im Bereich der Beleuchtung von Automobilen wird immer wieder versucht, durch Hologramme Bildern oder geometrischen Strukturen auf sehr geringem Raum eine Tiefenwirkung zu verleihen. Rein beispielhaft kann in diesem Zusammenhang auf die DE 10 2015 003 527 A1 hingewiesen werden. Die Holografie beruht dabei wie oben bereits erläutert auf dem Prinzip der Interferenz. Dies bedeutet im Umkehrschluss, dass kohärente Lichtquellen oder zumindest hinsichtlich der abgestrahlten Wellenlängen sehr schmalbandige Lichtquellen notwendig sind, um das holografische Bild letztlich darzustellen. Ein Problem liegt dabei darin, dass kohärente Lichtquellen, wie beispielsweise Laser, in der für Leuchten bzw. Heckleuchten im Automobilmarkt benötigten Farbe Rot kaum erhältlich sind oder wenn überhaupt, dann nur sehr kurzlebige Lichtquellen darstellen. Schmalbandige Lichtquellen, wie beispielsweise Leuchtdioden mit entsprechenden Filtern, sind ebenfalls sehr teuer und hinsichtlich der Lichtausbeute bezogen auf die benötigte Energie sehr ineffizient.
  • Ein weiteres Problem bei den Hologrammen liegt darin, dass diese sehr stark vom Betrachtungswinkel abhängig sind. Holografische Bilder erscheinen nämlich nur in einem sehr eingeschränkten Blickwinkel. Wird der Blick von weiter seitlich auf das Hologramm gerichtet, geht der gewünschte Effekt ganz oder zumindest teilweise verloren.
  • Holografische Darstellungen sind also, insbesondere für den Einsatz in Fahrzeugen, lichttechnisch sehr ineffizient und außerordentlich komplex in der Herstellung. Hologramme werden zwar bei Messedemonstratoren in der Fahrzeugindustrie als Showeffekt eingesetzt, es gibt derzeit aber keine serienreife Anwendung von derartigen Anordnungen.
  • Zum weiteren Stand der Technik kann außerdem auf die EP 2 743 572 A1 hingewiesen werden. Dort ist eine Beleuchtungseinrichtung mit einem oder mehreren Lichtleitelementen, sogenannten Lichtleitern, beschrieben. Dabei werden unter anderem flächige Lichtleiter eingesetzt, welche durch Umformung an ein Substrat so angebracht sind, dass zur Steigerung der Effizienz keine Lücken zwischen dem Substrat und dem Flächenlichtleiter auftreten.
  • Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht nun im Wesentlichen darin, eine Anordnung zur Darstellung einer dreidimensionalen Abbildung, quasi zur Imitation einer holografischen Abbildung, zu schaffen, welche die oben genannten Nachteile einer holografischen Abbildung vermeidet, und welche mit einfachen und effizienten Lichtquellen ein kostengünstig und einfach aufzubauendes System ermöglicht.
  • Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine Anordnung mit den Merkmalen im Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Anordnung ergeben sich aus den hiervon abhängigen Unteransprüchen. In den Ansprüchen 11 und 12 sind außerdem eine Leuchte und eine Heckleuchte für ein Fahrzeug mit einer derartigen Anordnung beschrieben.
  • Bei der erfindungsgemäßen Anordnung zur Darstellung einer dreidimensionalen Abbildung ist es so, dass diese wenigstens zwei transparente Flächenlichtleiter aufweist, welche aus der Blickrichtung eines Betrachters beabstandet hintereinander angeordnet sind. Dabei ist jeder der Flächenlichtleiter mit wenigstens einer stirnseitigen Lichtquelle beleuchtbar und weist auf seiner Oberfläche lichtauskoppelnde Strukturen auf. Die erfindungsgemäße Anordnung ersetzt also die durch Interferenzbilder erzeugten Bildebenen eines Hologramms, indem sie diese virtuellen Bildebenen des Hologramms tatsächlich physisch durch jeweils einen transparenten Flächenlichtleiter aufbaut. Die Flächenlichtleiter sind dann aus Blickrichtung eines Betrachters hintereinander angeordnet und können stirnseitig beleuchtet werden. An die Beleuchtung ist dabei keine besondere Anforderung zu richten, sodass anders als bei einem Hologramm jede Art von Lichtquellen eingesetzt werden kann. Insbesondere lassen sich lichtemittierende Dioden unterschiedlicher Bauarten, beispielsweise LEDs, QLEDs, OLEDs, Felder von Mikro-LEDs oder dergleichen verwenden. Damit lassen sich einfach, effizient und kostengünstig verschiedene Lichtfarben realisieren. Die Flächenlichtleiter selbst sind aus einem transparenten Material, beispielsweise Polymethylmethacrylat (PMMA) oder Polycarbonat (PC) oder einer Kombination hiervon ausgebildet. Die Anordnung verwendet also kostengünstige und etablierte Materialien.
  • Auf jedem einzelnen Flächenlichtleiter sind dann lichtauskoppelnde Strukturen aufgebracht. Das stirnseitig in den Flächenlichtleiter eingekoppelte Licht wird durch Totalreflexion innerhalb des Flächenlichtleiters verteilt. Lediglich im Bereich der lichtauskoppelnden Strukturen, welche beispielsweise durch eine Aufrauung der Oberfläche, aber auch durch optische Elemente, wie Linsen oder Prismen, realisiert werden können, wird das Licht dann aus der Fläche des flächigen Lichtleiters ausgekoppelt. Folgen die lichtauskoppelnden Strukturen nun beispielsweise einer geometrischen Figur oder einer grafischen Darstellung, welche entsprechend der Anordnungen des Flächenlichtleiters in der Tiefe und zwischen und/oder hinter und/oder vor anderen Flächenlichtleitern den grafischen Gegebenheiten der dortigen lichtauskoppelnden Strukturen angepasst ist, ergibt sich ein Tiefeneindruck, wie er durch ein Hologramm vermittelt werden würde.
  • Anders als bei dem Hologramm ist es bei der erfindungsgemäßen Anordnung jedoch so, dass diese keine Blickwinkelabhängigkeit zeigt, was neben dem sehr einfachen und lichttechnisch sehr effizienten Aufbau ein weiterer entscheidender Vorteil der erfindungsgemäßen Anordnung ist.
  • Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Idee ist es dabei vorgesehen, dass jeder der Flächenlichtleiter einer der Bildebene der gewollten Abbildung zugeordnete und mit den dieser Bildebene entsprechenden lichtauskoppelnden Strukturen versehen ist. So können beispielsweise lichtauskoppelnde Strukturen aus der Blickrichtung des Betrachters mit zunehmendem Abstand der einzelnen Bildebenen und damit Flächenlichtleiter vom Betrachter kleiner werden, um den Tiefeneindruck, beispielsweise einer in die Tiefe ragenden Struktur oder dergleichen, zu erreichen.
  • Eine weitere sehr vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Anordnung sieht es ferner vor, dass die wenigstens zwei Flächenlichtleiter mit einem Luftspalt dazwischen in einem gemeinsamen Gehäuse angeordnet sind. Die Flächenlichtleiter müssen prinzipbedingt immer beabstandet voneinander angeordnet sein, wobei dieser Abstand durchaus klein sein kann, und wobei dieser Abstand durchaus auch mit transparentem Material aufgefüllt werden kann. Besonders einfach und effizient wird der Aufbau jedoch dann, wenn die wenigstens zwei Flächenlichtleiter mit einem Luftspalt dazwischen in einem gemeinsamen Gehäuse gehalten werden. Der Aufbau lässt sich dann mit sehr einfachen und sehr effizienten Mitteln realisieren. Durch das gemeinsame Gehäuse ist eine feste Zuordnung der einzelnen Flächenlichtleiter und damit der auf ihnen enthaltenen lichtauskoppelnden Strukturen zueinander in jedem Fall gewährleistet, sodass der gewünschte optische Effekt einfach und effizient zu erzielen ist.
  • Die Lichtquellen können dabei als lichtemittierende Dioden ausgebildet sein, wie es oben bereits ausgeführt worden ist. Dies hat den Vorteil der einfachen und kostengünstigen Verfügbarkeit, der einfachen Möglichkeit zur Ansteuerung, der einfachen Darstellung unterschiedlicher Farben, der geringen Wärmeentwicklung und dergleichen, wie dies beim Einsatz von lichtemittierenden Dioden allgemein bekannt und üblich ist.
  • Eine außerordentlich günstige Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Anordnung sieht es vor, dass zumindest einer, vorzugsweise alle, der Flächenlichtleiter auf zumindest einer ihrer Oberflächen mit einer Antireflexschicht versehen sind. Eine solche Antireflexschicht kann auf die Oberfläche, zumindest die dem Betrachter zugewandte Oberfläche eines oder mehrerer der Flächenlichtleiter aufgebracht werden. Im Idealfall weisen alle Flächenlichtleiter auf ihren beiden dem Betrachter zugewandten und abgewandten Oberflächen eine solche Antireflexschicht auf. Diese kann in an sich bekannter Art und Weise auf die Flächenlichtleiter aufgebracht werden. Da die lichtauskoppelnden Strukturen das Licht nicht nur in Richtung eines Betrachters aus der Fläche des Flächenlichtleiters auskoppeln, sondern auch in der entgegengesetzten Richtung, entstehen an den dort folgenden Flächenlichtleitern gegebenenfalls Spiegelungen, welche zu unerwünschten Geisterbildern und Artefakten führen können, welche den optischen Eindruck verwässern. Durch den Einsatz von Antireflexschichten lassen sich diese Spiegelungen reduzieren oder im Idealfall gänzlich vermeiden, sodass eine sehr effiziente und klare Abbildung durch die Anordnung in dieser vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung erzielt werden kann.
  • Eine weitere sehr günstige Variante der erfindungsgemäßen Anordnung sieht es ferner vor, dass auf der dem Betrachter abgewandten Seite der wenigstens zwei flächigen Lichtleiter wenigstens eine weitere Lichtquelle angeordnet ist. Diese weitere Lichtquelle, welche gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung ihr Licht über wenigstens einen Reflektor durch die wenigstens zwei Flächenlichtleiter in Richtung des Betrachters abstrahlt, kann nun genutzt werden, um zusätzliche Lichtfunktionen zu realisieren. Ergänzend zu der Lichtauskopplung der Flächenlichtleiter und dem damit erzeugten dreidimensionalen Bild kann also auch eine Durchleuchtung des Bildes von hinten realisiert werden. Diese Art der Hintergrundbeleuchtung kann beispielsweise mit niedriger Helligkeit und einer zum Bild kontrastierenden Farbe realisiert werden. Im Fall der Anwendung der erfindungsgemäßen Anordnung für eine Leuchte oder insbesondere eine Heckleuchte für ein Fahrzeug lässt sich über die weitere Lichtquelle auch eine entsprechende Funktionalität einer Heckleuchte realisieren. Die Abbildung kann beispielsweise bei einer Heckleuchte in der Farbe Rot realisiert sein, und stellt die eigentliche Heckleuchte dar. Die weitere Lichtquelle kann beispielsweise über eine oder mehrere lichtemittierende Dioden und/oder gegebenenfalls einen Reflektor realisiert werden. Sie kann die Funktionalität eines Bremslichts übernehmen. Alternativ ließe sich auch mit andersfarbigem Licht die Funktionalität eines Rückfahrlichts, eines Fahrtrichtungsanzeigers oder dergleichen realisieren. Dies wird sehr einfach und effizient möglich, da die Flächenlichtleiter transparent sind und dadurch ergänzend zu der von ihnen dargestellten Abbildung ein Durchleuchten erlauben.
  • Eine weitere sehr vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Anordnung sieht es ergänzend zu den lichtauskoppelnden Strukturen auf den einzelnen Flächenlichtleitern vor, dass zumindest auf einer der Oberflächen wenigstens eines Flächenlichtleiters Zierelemente angeordnet sind. Anders als bei einem Hologramm, bei welchem die einzelnen Bildebenen nur virtuelle Bildebenen sind, sind bei der erfindungsgemäßen Anordnung die Bildebenen durch die Flächenlichtleiter physisch realisiert. Diese lassen sich nun beispielsweise mit Zierelementen versehen. Dies können beispielsweise aufgedruckte Rahmenzierelemente aus Chrom oder dergleichen sein, welche fest mit dem jeweiligen Flächenlichtleiter verbunden werden, beispielsweise aufgedruckt, verklebt oder Ähnliches. Durch die Transparenz der einzelnen Flächenlichtleiter sind diese dann in jedem Fall sichtbar, auch bei ausgeschalteten Lichtquellen. Bei eingeschalteten Lichtquellen bleiben diese weiterhin sichtbar. Insbesondere Zierränder aus Chrom oder dergleichen können den gewünschten Lichteindruck, welcher durch die Darstellung der dreidimensionalen Abbildung erzielt wird, nochmals intensivieren.
  • Die lichtauskoppelnden Strukturen können, wie bereits erwähnt, als Rauheiten der Oberfläche und/oder als optische Strukturen, wie insbesondere Prismen, ausgebildet sein. Dies ist aus dem Bereich der Flächenlichtleiter soweit bekannt. Die lichtauskoppelnden Strukturen sorgen dafür, dass in ihrem Bereich das Licht entsprechend gestreut wird, sodass das Licht nicht mehr in einem relativ flachen Winkel im Inneren des Flächenlichtleiters auf dessen Oberfläche bzw. innere Grenzfläche trifft. Dadurch wird das Licht nicht mehr totalreflektiert, sondern durch den relativ großen, beispielsweise in der Größenordnung von 90° liegenden Winkel durch die Grenzfläche zwischen dem Inneren des Flächenlichtleiters und dem ihn umgebenden Material, beispielsweise der Luft, ausgekoppelt, sodass das Licht entlang der lichtauskoppelnden Strukturen in die Umgebung gelangt. Dem Betrachter zeigen sich damit die lichtauskoppelnden Strukturen bzw. das grafische oder bildliche Muster, welches durch sie gebildet wird.
  • Die Flächenlichtleiter müssen dabei selbstverständlich nicht eben ausgebildet sein, sondern können gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung in einer oder zwei Ebenen gekrümmt ausgeführt sein. Beispielsweise beim bevorzugten Einsatz als Leuchte oder vorzugsweise als Heckleuchte für ein Kraftfahrzeug können die Flächenlichtleiter entsprechend den Designanforderungen gebogen realisiert werden. Beim Einsatz in einer Heckleuchte für ein Fahrzeug können diese beispielsweise entsprechend der Fahrzeugoberfläche gekrümmt ausgeführt sein, um sich so der Kontur und dem Design des Fahrzeugs anzupassen.
  • Die erfindungsgemäße Anordnung in einer oder mehreren der oben beschriebenen Ausführungsvarianten lässt sich wie bereits erwähnt in einer Leuchte verwenden, um so dreidimensional wirkende Abbildungen einfach und effizient über eine Leuchte zu realisieren.
  • Die erfindungsgemäße Anordnung in einer oder mehreren der oben beschriebenen und im Rahmen des nachfolgenden Ausführungsbeispiels noch beschriebenen Ausführungen lässt sich gemäß einer außerordentlich günstigen Ausgestaltung auch in einer Heckleuchte für ein Fahrzeug verwenden. Insbesondere bei einer solchen Heckleuchte ist der Wunsch nach einem komplexen, häufig auch markentypischen Design, sehr ausgeprägt. Durch den einfachen und außerordentlich effizienten Einsatz der erfindungsgemäßen Anordnung, welche dreidimensionale Abbildungen in der Art eines Hologramms mit sehr einfachen, kostengünstigen und robusten Mitteln imitieren kann, ergibt sich eine solche bevorzugte Verwendung.
  • Dabei kann der dem Betrachter zugewandte Flächenlichtleiter direkt eine ein Gehäuse der Heckleuchte nach außen abschließende Schicht bilden, oder das Gehäuse mit den mehreren Flächenlichtleitern kann unter einer weiteren Deckschicht als Teil der Heckleuchte ausgeführt sein. Zusätzliche Lichtfunktionen der Heckleuchte lassen sich dann flächig neben der Anordnung realisieren oder ganz oder teilweise hinter der Anordnung. Da die Flächenlichtleiter transparent sind, können die entsprechenden Lichtfunktionen mittels eines Durchleuchtens der Anordnung realisiert werden, wenn z. B. Lichtquellen für beispielsweise ein Bremslicht und/oder einen Fahrtrichtungsanzeiger von einem Betrachter aus gesehen hinter den Flächenlichtleitern positioniert werden. Der Aufbau lässt sich dabei mit beliebig vielen Flächenlichtleitern realisieren, wobei für den Einsatz in einer Heckleuchte für ein Fahrzeug eine überschaubare Anzahl von beispielsweise drei bis fünf Flächenlichtleitern ideal ist, da ein sehr guter Effekt bezüglich der optischen Tiefenwirkung dann mit einem überschaubaren Bedarf an Bauraum einhergeht.
  • Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Anordnung ergeben sich auch aus dem Ausführungsbeispiel, welches nachfolgend unter Bezugnahme auf die Figuren näher beschrieben ist.
  • Dabei zeigen:
    • 1 eine dreidimensionale Ansicht einer erfindungsgemäßen Anordnung zur Erläuterung des Funktionsprinzips;
    • 2 eine Projektionsansicht des grafischen Musters auf der Anordnung gemäß 1;
    • 3 eine Seitenansicht der erfindungsgemäßen Anordnung zur Erläuterung des Funktionsprinzips;
    • 4 eine Seitenansicht analog zu der in 3 zur Erläuterung einer gegebenenfalls auftretenden Problematik;
    • 5 eine Seitenansicht analog zu der in den 3 und 4 in einer Ausgestaltung zur Lösung der im Rahmen der 4 erläuterten Problematik;
    • 6 eine Seitenansicht einer Anordnung analog zu der in den 3 bis 5 in einer alternativen Ausführungsvariante; und
    • 7 Draufsicht auf die drei Flächenlichtleiter der bisherigen Figuren in einer alternativen Ausführungsform.
  • 1 zeigt eine schematische dreidimensionale Ansicht einer Anordnung 1 gemäß der Erfindung, über welche eine dreidimensionale Abbildung dargestellt bzw. eine holografische Abbildung imitiert werden kann. Anders als bei einem Hologramm, welches durch „virtuelle“ Interferenzbilder erzeugt wird, sind hier die einzelnen Bildebenen physisch realisiert. Die Anordnung in 1 demonstriert dies. Dazu sind mehrere Flächenlichtleiter 2.1, 2.2, 2.3 gezeigt. Diese können aus einem transparenten Material hergestellt sein, beispielsweise aus PMMA oder PC. In der Darstellung der 1 sind dabei rein beispielhaft drei dieser Flächenlichtleiter 2.1, 2.2, 2.3 dargestellt. Sie dienen hier lediglich zur Erläuterung des Funktionsprinzips. In der Realität sind wenigstens zwei der Flächenlichtleiter 2.1, 2.2, 2.3 notwendig, ihre Anzahl nach oben wird letzten Endes lediglich durch den zur Verfügung stehenden Bauraum begrenzt. Anders als in den Darstellungen können die Flächenlichtleiter 2.1, 2.2, 2.3 nicht nur eben planar ausgeführt sein, wie dargestellt, sondern sie können auch in einer oder zwei Ebenen gekrümmt sein. So können sie beispielsweise beim Einsatz der Anordnung 1 in einer Heckleuchte eines hier nicht dargestellten Fahrzeugs so gekrümmt sein, dass sie der Kontur des Fahrzeugs folgen.
  • Jeder der Flächenlichtleiter 2.1, 2.2, 2.3 weist an einer seiner flächigen Oberflächen lichtauskoppelnde Strukturen 3 auf, welche entsprechend der Nummerierung der Flächenlichtleiter 2.1, 2.2, 2.3 hier nachfolgend mit 3.1, 3.2 und 3.3 bezeichnet sind. Die lichtauskoppelnden Strukturen 3.1, 3.2, 3.3 können dabei als einfache Rauheit ausgeführt werden oder können auch in Form von Optikstrukturen realisiert werden, beispielsweise in Form von Prismen, Linsen oder Ähnlichem. Die lichtauskoppelnden Strukturen 3.1, 3.2, 3.3 sind dabei auf den unterschiedlichen Flächenlichtleitern 2.1, 2.2 und 2.3 unterschiedlich ausgeführt. Sie geben aus der Blickrichtung eines Betrachters B, welche in der Darstellung der 1 durch einen Pfeil entsprechend angedeutet ist und aufgrund der Transparenz der einzelnen Flächenlichtleiter 2.1, 2.2, 2.3 ein zusammenhängendes Bild, dessen Projektion in der Darstellung der 2 angedeutet ist. Dieses in 2 gezeigte rein schematisch angedeutete Bild zeigt dabei drei verschiedene Ebenen des imitierten Hologramms, welche im Falle eines realen Hologramms als virtuelle Bildebenen durch Interferenzbilder erzeugt werden würden.
  • Bei dem hier beschriebenen Aufbau kann nun, anders als bei der Erzeugung eines holografischen Abbildes, mit einfachen Lichtquellen 4 operiert werden. Diese sind in den Darstellungen der 1 und 3 bis 6 jeweils in Form einer lichtemittierenden Diode (LED) 4 stirnseitig an den Flächenlichtleitern 2.1, 2.2, 2.3 angedeutet. Es kann sich bei den Lichtquellen 4 um verschiedene Arten von LEDs oder Felder von LEDs bzw. Mikro-LEDs handeln. Die LEDs können beispielsweise als herkömmliche LEDs, als OLEDs, als QLEDs oder dergleichen ausgebildet sein. Über sie wird Licht in der gewünschten Farbe und Helligkeit erzeugt, und wie es in der Darstellung der 3 angedeutet ist, in jeden der Flächenlichtleiter 2.1, 2.2, 2.3 eingekoppelt. Das Licht wird innerhalb der Flächenlichtleiter 2.1, 2.2, 2.3 durch Totalreflexion, wie es in der Darstellung der 3 angedeutet ist, weitergeleitet, bis es in den Bereich der lichtauskoppelnden Strukturen 3.1, 3.2, 3.3 trifft. In ihrem Bereich wird es dann in an sich bekannter Art und Weise ausgekoppelt und kann von einem die Anordnung 1 betrachtenden Betrachter B wahrgenommen werden. Durch die entsprechende Ausgestaltung der lichtauskoppelnden Strukturen 3.1, 3.2, 3.3 auf den die jeweiligen Bildebenen bildenden Flächenlichtleitern 2.1, 2.2, 2.3 entsteht so ein dreidimensionales Bild, welches als Projektion in 2 dargestellt ist. Der Betrachter B nimmt dabei das Bild, welches auf den einzelnen Flächenlichtleitern 2.1, 2.2, 2.3 dargestellt wird, entsprechend deren Anordnung hintereinander versetzt wahr. Es entsteht dadurch eine Tiefenwirkung, wie sie sonst nur durch Hologramme und deren virtuelle Bildebenen zu erreichen ist.
  • Neben der Auskopplung des Lichts in Richtung des Betrachters B, wie es vereinfacht in der Darstellung der 3 angedeutet ist, kommt es in der Realität auch zu einer Auskopplung des Lichts auf der gegenüberliegenden Oberfläche des jeweiligen Flächenlichtleiters 2.1, 2.2, 2.3. In der 4 ist dies beispielhaft am Flächenlichtleiter 2.1 angedeutet. Licht, welches an den lichtauskoppelnden Strukturen 3.1 und damit letztlich an dem Bild auf dem Flächenlichtleiter 3.1 ausgekoppelt wird, wird also auch in Richtung der Flächenlichtleiter 2.2 und 2.3 gelenkt und von deren Oberflächen wiederum reflektiert und in Richtung des Betrachters B zurückgelenkt. Dasselbe passiert auch mit allen anderen aus den Flächenlichtleitern 2.1, 2.2 und 2.3 ausgekoppelten Lichtstrahlen, auch wenn dies in der Darstellung der 4 nicht dargestellt ist. Faktisch können so viele ungewollte Reflexe und Spiegelungen entstehen, welche der Betrachter B als Geisterbilder wahrnimmt. Die Qualität der Abbildung wird dadurch signifikant verschlechtert.
  • Um dieser Problematik abzuhelfen, ist in der Darstellung der 5 ein Aufbau gezeigt, bei welchem die einzelnen Flächenlichtleiter 2.1, 2.2, 2.3 mit Antireflexschichten 5, zumindest auf ihren dem Betrachter B zugewandten Oberflächen, vorzugsweise auf beiden flächigen Oberflächen versehen sind. Wie es aus der schematischen Darstellung der 5, welche im Wesentlichen der Darstellung in 4 entspricht, zu erkennen ist, ist es nun möglich, durch die Antireflexschichten 5 unerwünschte Reflexionen und Spiegelungen weitgehend zu vermeiden, sodass die Gefahr, dass Geisterbilder oder Spiegelungen für den Betrachter B sichtbar werden, deutlich reduziert ist.
  • In der Darstellung der 6 ist eine Ausführungsvariante gezeigt, bei welcher auf die Darstellung der Antireflexschichten 5 verzichtet worden ist, auch wenn diese hier prinzipiell selbstverständlich vorhanden sein könnten. Der primäre Unterschied in der Darstellung der 6 liegt darin, dass auf der dem Betrachter B abgewandten Seite aller Flächenlichtleiter 2.1, 2.2, 2.3 wenigstens eine weitere Lichtquelle 6 angeordnet ist, welche direkt und/oder unter Hinzunahme eines Reflektors 7 so ausgebildet ist, dass sie die Transparenz der Anordnung 1 dahingehend nutzt, dass diese Anordnung 1 über die weitere Lichtquelle 6 mit von ihr abgegebenem Licht durchleuchtet werden kann. Hierdurch lassen sich weitere Lichtfunktionen realisieren. Bei der bevorzugten Anwendung in Heckleuchten von Fahrzeugen können dies beispielsweise Bremslichter, Fahrtrichtungsanzeiger, ein Rückfahrlicht, ein Nebelschlusslicht oder dergleichen sein. Dies führt zu einem idealen Zusatznutzen, bei welchem beispielsweise der Aufbau einer Heckleuchte mit verschiedenen Lichtfunktionen besonders effizient und Platz sparend realisiert werden kann, indem die Anordnung 1 zur Imitation einer holografischen Abbildung über die weitere Lichtquelle 6 direkt oder unter Hinzunahme eines an sich bekannten Reflektors 7 durchleuchtet wird.
  • In der Darstellung der 6 ist dies wie erwähnt angedeutet. Der Aufbau in 6 zeigt dabei nicht nur die Anordnung 1, wie die bisherigen Figuren, sondern auch die prinzipielle Integration der Anordnung 1 in einem Gehäuse 9, welches eine Leuchte bzw. vorzugsweise eine Heckleuchte 10 mit der Anordnung 1 und in diesem Beispiel der zusätzlichen weiteren Lichtquelle 6, welche aber nicht zwingend notwendig ist, ausbildet.
  • Die Integration mit dem Gehäuse 9 kann so selbstverständlich auch bei den Ausführungsvarianten der vorhergehenden Figuren entsprechend realisiert werden, ebenso kann das Gehäuse 9 unabhängig von der Ausgestaltung als Leuchte oder Heckleuchte 10 realisiert werden. Bei der Verwendung als Leuchte oder insbesondere Heckleuchte 10 kann dabei der dem Betrachter B zugewandte Flächenlichtleiter 2.1 gleichzeitig die abschließende Deckscheibe der Heckleuchte 10 ausbilden. Genauso gut könnte eine weitere Deckscheibe als Schutzschicht zwischen der Anordnung 1 und dem Betrachter B positioniert werden, was hier jedoch nicht dargestellt ist.
  • In der Darstellung der 7 ist eine Draufsicht auf die drei einzelnen Flächenlichtleiter 2.1, 2.2, 2.3 mit ihren lichtauskoppelnden Strukturen 3.1, 3.2, 3.3 nochmals gezeigt. Ergänzend zu den bisherigen Ausführungsvarianten ist nun rein beispielhaft auf jeden der Flächenlichtleiter 2.1, 2.2, 2.3 zusätzlich zu den lichtauskoppelnden Strukturen 3.1, 3.2, 3.3 jeweils wenigstens ein Zierelement 8.1, 8.2 und 8.3 angeordnet. Dieses Zier- oder Designelement kann beispielsweise aus einem verchromten Abschnitt bzw. einem verchromten Rahmen, wie am Beispiel des Zierelements 8.1 dargestellt, bestehen. Es kann auch aus einzelnen Stäben bestehen, welche beispielsweise verchromt ausgeführt sind, wie es an den Zierelementen 8.2 und 8.3 entsprechend gezeigt ist. Diese Zierelemente lassen sich nun unmittelbar in den Bildebenen, welche durch die Flächenlichtleiter 2.1, 2.2 und 2.3 realisiert werden, anbringen. Dies wäre bei einem Hologramm, bei welchem die einzelnen Bildebenen ja nur virtuell existieren, so nicht möglich. Die Zierelemente 8.1, 8.2 oder 8.3 lassen sich dabei entweder unabhängig herstellen und anschließend mit dem Flächenlichtleiter 2.1, 2.2 und 2.3 verbinden, beispielsweise verkleben. Ebenso ist es denkbar, die Zierelemente 8.1, 8.2 oder 8.3 durch entsprechende Beschichtungstechniken aufzubringen, sei es durch Siebdruck, ein Bedampfen von ausgewählten Stellen des jeweiligen Flächenlichtleiters 2.1, 2.2, 2.3 oder dergleichen.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102015003527 A1 [0003]
    • EP 2743572 A1 [0006]

Claims (12)

  1. Anordnung (1) zur Darstellung einer dreidimensionalen Abbildung mit wenigstens zwei transparenten Flächenlichtleitern (2.1, 2.2, 2.3), welche aus der Blickrichtung eines Betrachters (B) beabstandet hintereinander angeordnet sind, wobei jeder der Flächenlichtleiter (2.1, 2.2, 2.3) mit wenigstens einer stirnseitigen Lichtquelle (4) beleuchtbar ist, und wobei jeder der Flächenlichtleiter (2.1, 2.2, 2.3) auf wenigstens einer seiner flächigen Oberflächen lichtauskoppelnde Strukturen (3.1, 3.2, 3.3) aufweist.
  2. Anordnung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jeder der Flächenlichtleiter (2.1, 2.2, 2.3) einer der Bildebene der gewollten Abbildung zugeordnet und mit den dieser Bildebene entsprechenden lichtauskoppelnden Strukturen (3.1, 3.2, 3.3) versehen ist.
  3. Anordnung (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens zwei Flächenlichtleiter (2.1, 2.2, 2.3) mit einem Luftspalt dazwischen in einem gemeinsamen Gehäuse (9) angeordnet sind.
  4. Anordnung (1) nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquellen (4) als lichtemittierende Dioden ausgebildet sind.
  5. Anordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest einer, vorzugsweise alle der Flächenlichtleiter (2.1, 2.2, 2.3) auf zumindest einer ihrer Oberflächen mit einer Antireflexschicht (5) versehen sind.
  6. Anordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass auf der dem Betrachter (B) abgewandten Seite der wenigstens zwei Flächenlichtleiter (2.1, 2.2, 2.3) wenigstens eine weitere Lichtquelle (6) angeordnet ist.
  7. Anordnung (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die weitere Lichtquelle (6) ihr Licht über wenigstens einen Reflektor (7) durch die wenigstens zwei Flächenlichtleiter (2.1, 2.2, 2.3) in Richtung des Betrachters (B) abstrahlt.
  8. Anordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest auf einer der Oberflächen wenigstens eines der Flächenlichtleiter (2.1, 2.2, 2.3) Zierelemente (8.1, 8.2, 8.3) angeordnet sind.
  9. Anordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens einer der Flächenlichtleiter (2.1, 2.2, 2.3) in einer oder zwei Ebenen gekrümmt ausgeführt ist.
  10. Anordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die lichtauskoppelnden Strukturen (3.1, 3.2, 3.3) Rauheiten und/oder Optikstrukturen, insbesondere Prismen oder Linsen, aufweisen.
  11. Leuchte mit einer Anordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 10.
  12. Heckleuchte (10) für ein Fahrzeug mit einer Anordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 10.
DE102019001952.0A 2019-03-20 2019-03-20 Anordnung zur Darstellung einer Abbildung Withdrawn DE102019001952A1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102019001952.0A DE102019001952A1 (de) 2019-03-20 2019-03-20 Anordnung zur Darstellung einer Abbildung

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102019001952.0A DE102019001952A1 (de) 2019-03-20 2019-03-20 Anordnung zur Darstellung einer Abbildung

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102019001952A1 true DE102019001952A1 (de) 2020-03-19

Family

ID=69646697

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102019001952.0A Withdrawn DE102019001952A1 (de) 2019-03-20 2019-03-20 Anordnung zur Darstellung einer Abbildung

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102019001952A1 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3139302A1 (fr) * 2022-09-07 2024-03-08 Valeo Vision Equipement extérieur arrière pour véhicule automobile avec un module lumineux à nappe de guidage flexible

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102010006348A1 (de) * 2010-01-30 2011-08-04 Hella KGaA Hueck & Co., 59557 Beleuchtungsvorrichtung für Fahrzeuge
US20130182450A1 (en) * 2010-07-30 2013-07-18 Automotive Lighting Rear Lamps France S.A.S. Signaling lamps for motor vehicle

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102010006348A1 (de) * 2010-01-30 2011-08-04 Hella KGaA Hueck & Co., 59557 Beleuchtungsvorrichtung für Fahrzeuge
US20130182450A1 (en) * 2010-07-30 2013-07-18 Automotive Lighting Rear Lamps France S.A.S. Signaling lamps for motor vehicle

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3139302A1 (fr) * 2022-09-07 2024-03-08 Valeo Vision Equipement extérieur arrière pour véhicule automobile avec un module lumineux à nappe de guidage flexible
WO2024052422A1 (fr) * 2022-09-07 2024-03-14 Valeo Vision Titre de l'invention : equipement extérieur arrière pour véhicule automobile avec un module lumineux à nappe de guidage flexible

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2017042345A1 (de) Beleuchtungsvorrichtung für fahrzeuge
DE102016009660A1 (de) Beleuchtetes Zierteil
DE102005040100B4 (de) Fahrzeugleuchte mit einem ersten Leuchtenfunktionsbereich und wenigstens einem weiteren Leuchtenfunktionsbereich in Trennbereichen zwischen durchleuchtbaren, lichtstreuende Mittel aufweisenden Leuchtkörpern für den ersten Leuchtenfunktionsbereich
DE102017117596A1 (de) Ein Lichtgerät für Motorfahrzeuge
DE102014119326A1 (de) Beleuchtungsvorrichtung für Fahrzeuge
AT517394B1 (de) Beleuchtungseinrichtung für ein Kraftfahrzeug mit lumineszierenden Elementen
DE202013103655U1 (de) Kraftfahrzeugleuchte
DE102013108333A1 (de) Beleuchtungsvorrichtung für Fahrzeuge
DE202017107616U1 (de) Linienförmige Lichtquelle
DE102007021179B4 (de) Kraftfahrzeugleuchte
DE102013008197A1 (de) Beleuchtungsvorrichtung, insbesondere für ein Kraftfahrzeug
DE102016121475A1 (de) Lichtleiter und Beleuchtungsvorrichtung
DE102018002721A1 (de) Beleuchtungsvorrichtung für ein Fahrzeug
DE102015220543A1 (de) Fahrzeugleuchte mit Projektor
DE102009058788A1 (de) Scheibe für ein Kraftfahrzeug und Verfahren zum Herstellen dieser Scheibe
DE102018220623A1 (de) Leuchtenanordnung für ein Fahrzeug
DE102019001952A1 (de) Anordnung zur Darstellung einer Abbildung
DE102014102355A1 (de) Beleuchtungsvorrichtung für Fahrzeuge
DE102020201645A1 (de) Beleuchtungsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug
EP3324103A1 (de) Fahrzeugleuchte mit lichtfunktion mit tiefenwirkung
DE102022100796A1 (de) Beleuchtungsvorrichtung für den Innenraum eines Kraftfahrzeugs
DE102018106171A1 (de) Beleuchtungsvorrichtung für Fahrzeuge
DE102006013931B4 (de) Leuchteneinheit mit wenigstens einem Leuchtelement
DE102017108525A1 (de) Langgestreckte Leuchte für Fahrzeuge
DE102021105326A1 (de) Leuchtvorrichtung eines Kraftfahrzeugs

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R230 Request for early publication
R120 Application withdrawn or ip right abandoned
R081 Change of applicant/patentee

Owner name: DAIMLER AG, DE

Free format text: FORMER OWNER: DAIMLER AG, 70327 STUTTGART, DE