EP4251916A1 - Beleuchtungsvorrichtung für ein kraftfahrzeug - Google Patents

Beleuchtungsvorrichtung für ein kraftfahrzeug

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EP4251916A1
EP4251916A1 EP21819778.8A EP21819778A EP4251916A1 EP 4251916 A1 EP4251916 A1 EP 4251916A1 EP 21819778 A EP21819778 A EP 21819778A EP 4251916 A1 EP4251916 A1 EP 4251916A1
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EP
European Patent Office
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hologram
lighting device
light
leg
reflecting area
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.)
Pending
Application number
EP21819778.8A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Martin Mügge
Carsten Hohmann
Alfons Michaelis
Christoph ERLER
Siemen KÜHL
Petr Vojtisek
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.)
Hella GmbH and Co KGaA
Carl Zeiss Jena GmbH
Original Assignee
Hella GmbH and Co KGaA
VEB Carl Zeiss Jena GmbH
Carl Zeiss Jena GmbH
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 Hella GmbH and Co KGaA, VEB Carl Zeiss Jena GmbH, Carl Zeiss Jena GmbH filed Critical Hella GmbH and Co KGaA
Publication of EP4251916A1 publication Critical patent/EP4251916A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • G03H2223/16—Optical waveguide, e.g. optical fibre, rod

Definitions

  • the present invention relates to a lighting device for a motor vehicle according to the preamble of claim 1.
  • a lighting device of the type mentioned above is known from DE 102012 101 451 A1.
  • the lighting device described therein comprises a light source designed as a light-emitting diode (LED), a light guide with an entry surface and a reflecting area, and a hologram arranged on the light guide.
  • a light source designed as a light-emitting diode (LED)
  • a light guide with an entry surface and a reflecting area and a hologram arranged on the light guide.
  • a hologram arranged on the light guide.
  • light emitted by the light source enters the entry surface of the light guide in the direction of the reflecting area and is reflected by this in the inner part of the light guide in the direction of the hologram.
  • images stored in the hologram can be reconstructed or a desired light distribution in the exterior of the motor vehicle can be generated.
  • the lighting devices mentioned in this document have comparatively short distances between the light source and the entry surface and between the entry surface and the reflecting area.
  • the problem on which the present invention is based is the creation of an illumination device of the type mentioned at the outset, which enables the design of a narrow and wide light exit surface with simple means, the hologram arranged on the light guide being illuminated with as precise an angle as possible who is to.
  • the average distance between the light source and the entry surface is at least half as large as the average distance between the reflective area and the hologram.
  • the average distance between the light source and the entry surface together with the average distance between the entry surface and the reflecting area is between 0.8 and 1.2 times as large as the average distance between the reflecting area and the hologram.
  • the extensive avoidance of these reflections can ensure clean, angle-exact illumination of the hologram.
  • the large distance between the light source and the reflecting area results in a long distance over which the light emanating from the light source can expand in a transverse direction.
  • a large width extension and a space-saving, compact design of the light guide can thus be made possible, so that it can also be easily integrated into small installation spaces for lights and headlights.
  • the coupling path or the distance between the light source and the reflecting area can therefore be used with a corresponding divergence of the light emanating from the light source designed in particular as a light-emitting diode (LED) to spread the light over a large width of the reflecting area.
  • LED light-emitting diode
  • the extent of the reflective area in the first transverse direction is between 0.8 and 1.2 times the extent of the hologram in the first transverse direction, preferably approximately the same as the extent of the hologram in the first transverse direction is.
  • the hologram can thus be optimally illuminated by the reflective area illuminated over its entire width, for example.
  • the reflecting area can be convexly curved, in particular to be designed as a paraboloid surface. This ensures that the reflection forms a parallel bundle of light that illuminates the hologram at a defined angle.
  • the reflecting area can also be designed as a free-form surface in order to enable further optimization of the illumination or to enable optimal adaptation to the light coupled in from the light-emitting diode.
  • the reflective area can alternatively with be provided with additional optics depending on the desired light formation of the reflected light.
  • the reflecting area can be mirrored because there is no total reflection at steep illumination angles.
  • the light guide prefferably be designed in a V-shape with two legs and a connecting area between the two legs, with the entry surface being arranged on the first of the legs, the reflecting area being arranged on or in the connecting area and on or the hologram is arranged in the second of the legs.
  • the entry surface can be arranged on the end of the first leg facing away from the connection area. This results in a front side formed by the second limb with the hologram, from which the light can emerge in the desired distribution, and a back side partially formed by the first limb, in front of and in which the light emanating from the light source propagates in the transverse direction can.
  • the lighting device in the motor vehicle can be chosen such that the connection area is at the top and the ends of the legs that face away from the connection area are at the bottom.
  • the lighting device can also be installed in reverse in the motor vehicle, so that the connection area is arranged at the bottom and the ends of the legs that are remote from the connection area are arranged at the top.
  • the entry surface can be concavely curved, with the entry surface in particular having the shape of a partial hollow sphere.
  • a neutral light entrance adapted to the divergence of the light emanating from the light source can be achieved.
  • the edges of the entry surface adjacent to the front and rear surfaces of the first leg are rounded.
  • the rounded edges are not only useful in terms of production technology, but also in terms of lighting technology, because they easily deflect light in the edge area so that it leaves the light guide or at least only slightly disturbs the angle-exact illumination of the hologram.
  • the rounded edges can also be provided with a black coating or a black lacquer.
  • the angle between the two legs is between 10° and 120°, preferably between 20° and 90°, in particular between 30° and 70°.
  • the selected angle between the two legs of the light guide is defined by the illumination angle with which the hologram has to be illuminated in order to reconstruct the hologram. With a steep illumination angle of 50° to 80° from the perpendicular on the hologram, there is a narrow angle between the two legs of the light guide, which is advantageous for a compact design that does not require a great deal of overall depth. In the case of flat illumination angles of, for example, 20° to 40° from the perpendicular to the hologram, the angle between the two legs of the light guide becomes larger, so the light guide loses its compactness with regard to the overall depth.
  • the lighting device includes a screen, preferably a blackened screen, which is arranged between the two legs.
  • the aperture in black is important for a hologram in order to offer a high contrast to a black surface on the back for the reconstructed hologram or the holographic image.
  • a film provided with a volume hologram, which is glued onto the second leg has a high degree of transparency because the holographic image can only be seen when illuminated. This allows the intermediate panel area to be used to show, for example, a graphic pattern or element, or a decorative element such as letters or text or symbols, or any other additional element.
  • the panel can also be used as a holding element for the LED printed circuit board and the light guide are used to form an assembly or a module from all the components. It makes sense to provide a fastening geometry that is hidden behind a front-side decoupling surface arranged on the second leg and the intermediate screen, in order to be able to provide a series of several light guides in a lateral direction.
  • the hologram is a transmission hologram, which is arranged in particular on the surface of the second leg facing away from the first leg.
  • the transmission hologram can be in the form of a volume hologram stored in a foil, it being possible for the foil to be glued onto the surface of the second limb facing away from the first limb.
  • the transmission hologram can be designed, for example, as an edge lithologram that is exposed at large angles.
  • the hologram is a reflection hologram, which is arranged in particular on the surface of the second leg facing the first leg, preferably with the light guide having an exit surface on the side of the second leg opposite the reflection hologram.
  • the reflection hologram can also be in the form of a volume hologram stored in a film, with the film being able to be glued onto the surface of the second limb facing the first limb.
  • the reflection hologram can also be in the form of an edge lithologram that is exposed at large angles.
  • the average distance between the entry surface and the reflecting area is at least half as large as the average distance from the reflecting area to the hologram and that at least one surface of the light guide is arranged between the entry surface and the reflecting area is provided with a coating or a paint, in particular is provided with a black coating or a black paint.
  • the light guide can be V-shaped with two legs and a connecting area between the two legs, with the entry surface being arranged on the first of the legs, the reflecting area being arranged on or in the connecting area and the The hologram is arranged on the limb, the surface of the first limb facing away from the second limb and/or the surface of the first limb facing the second limb being provided with the coating or the lacquer.
  • the coating or paint on the front surface and the rear surface of the first leg can reduce reflections on these surfaces or, ideally, completely avoid them. As a result, double images and blurring in the image generated by the hologram can also be reduced or avoided. Accordingly, the embodiment according to claim 14 can also ensure clean, angularly precise illumination of the hologram by largely avoiding these reflections.
  • FIG. 1 shows a front view of a first embodiment of a lighting device according to the invention
  • FIG. 2 shows a side view of the lighting device according to FIG. 1 ;
  • FIG. 3 shows a rear view of the lighting device according to FIG. 1 ;
  • FIG. 4 shows a perspective view of the lighting device according to FIG. 1;
  • FIG. 5 shows a further perspective view of the lighting device according to FIG. 1;
  • FIG. 6 shows a perspective view of several interconnected lighting devices according to FIG. 1;
  • FIG. 7 shows a further perspective view of several lighting devices connected to one another according to FIG. 1;
  • FIG. 8 shows a sectional view of a second embodiment of a lighting device according to the invention.
  • FIG. 9 shows a rear view of the lighting device according to FIG. 8 with drawn beam paths of the light generated by the light source.
  • FIG. 10 shows a side view of a lighting device not covered by the invention, with the beam paths of the light generated by the light source being drawn in;
  • FIG. 11 shows a rear view of a third embodiment of a lighting device according to the invention.
  • FIG. 12 shows a perspective view of the lighting device according to FIG. 11;
  • FIG. 13 shows a perspective view of a detail of the lighting device according to FIG. 11;
  • FIG. 14 shows a side view of the lighting device according to FIG. 11;
  • FIG. 15 shows a side view of the lighting device according to FIG. 11 with drawn beam paths of the light generated by the light source
  • Figure 16 shows a detail of Figure 15
  • FIG. 17 shows a perspective view of a plurality of lighting devices according to FIG. 11 connected to one another;
  • FIG. 18 shows a further perspective view of several lighting devices connected to one another according to FIG. 11;
  • FIG. 19 is a front view of a fourth embodiment of a lighting device according to the present invention, showing a reconstruction of an image stored in a flolog of the embodiment;
  • FIG. 20 is a front view of a fifth embodiment of a lighting device according to the present invention, showing a reconstruction of an image stored in a flolog of the embodiment;
  • 21 is a front view of a sixth embodiment of a lighting device according to the present invention, showing a reconstruction of an image stored in a flolog of the embodiment;
  • the first embodiment of a lighting device according to the invention shown in FIGS. 1 to 5 comprises a light source 1 embodied as a light-emitting diode (LED) which is arranged on a printed circuit board 2 .
  • a light source 1 embodied as a light-emitting diode (LED) which is arranged on a printed circuit board 2 .
  • LED light-emitting diode
  • the lighting device further comprises a light guide 3 which has a substantially V-shaped cross section (see FIG. 2).
  • the light guide 3 has a first leg 4, a second leg 5 and a connecting region 6 connecting the two legs 4, 5 ver.
  • the first leg 4 has an entry surface 7 for the light emanating from the light source 1 at its end remote from the connecting region 6 (see FIG. 3). Starting from the entry surface 7, the first leg 4 widens in a V-shape in a corresponding transverse direction (see the direction from left to right in FIG. 3) until it reaches its greatest extent in the connection area 6. Through the V-shaped widening is achieved so that there is space for fastening elements 13 on the outer sides of the first leg 4, with which the light guide 3 can be fastened.
  • the second leg 5 has an upper section 8 and a lower section 9 which is slightly angled relative to the upper section 8 .
  • the lower section 9 of the second leg 5 forms, on its side facing away from the first leg 4, an exit surface onto which a hologram 10 in the form of a volume hologram read into a foil is applied, in particular glued, from the outside.
  • the hologram 10 is a transmission hologram with which the light passing through from the exit surface can interact. With a correspondingly small angle a between the two legs 4, 5, the hologram is also an edge lithologram, because the illumination angle ß is then comparatively large at which the hologram 10 must be illuminated in order to reconstruct the holographic image (see Fig. 15 ).
  • the reflection hologram can also be in the form of a volume hologram stored in a film, with the film being able to be glued onto the surface of the lower section 9 of the second leg 5 facing the first leg 4 .
  • light emanating from the reflection hologram can emerge from the light conductor 3 through the exit surface formed on the side of the lower section 9 of the second leg 5 facing away from the first leg 4 .
  • the reflection hologram can also be designed as an edge lithologram that is illuminated at large angles.
  • the connecting area 6 is mostly provided with a reflective coating on the outside and thus serves as a reflective area 11. Accordingly, light 12 emanating from the light source 1 and entering the light guide 3 through the entry surface 7 passes through the first leg 4, impinges on the reflective area 11 and reflects it downwards in FIG. 2 into the second leg 5. In the second leg 5, the light passes through the exit surface of the lower section 9 of the second leg 5 and into the hologram 10.
  • the reflecting area 11 is convexly curved and, in particular, is designed as a paraboloid surface. What is achieved by this curvature is that the portions of the light 12 striking the reflecting area 11 at different angles are reflected essentially in the same direction downwards in FIG. 9 .
  • the essentially mutually parallel light beams of the light 12 ensure essentially the same illumination angle ⁇ of the hologram 10, which is advantageous for an effective reconstruction of the holographic image.
  • the reflecting area 11 is designed as a free-form surface in order to enable further optimization of the illumination or to enable optimal adaptation to the coupled-in light 12 of the light source 1 .
  • the reflective area 11 can alternatively be provided with additional optics depending on the desired light shaping of the reflected light 12.
  • FIGS. 2 and 3 show that the average distance between the entry surface 7 and the reflecting area 11 is essentially as large as the average distance from the reflecting surface 11 to the hologram 10 .
  • the first leg 4 Due to the comparatively large distance between the entrance surface 7 and the reflecting area 11, the first leg 4 can be used effectively as a coupling path, on which the light 12 can expand in the transverse direction over the entire width of the reflecting area 11 (see Fig. 9). .
  • the width of the reflecting area 11 essentially corresponds to the width of the hologram 10, the hologram 10 can be uniformly illuminated with a single light-emitting diode.
  • Fig. 8 shows a second embodiment of a lighting device in which between the two legs 4, 5's a diaphragm 14 is provided.
  • the panel 14 can be blackened in particular on its side facing the second leg.
  • the aperture 14 in black is important in order to offer a high contrast to a black surface on the back for the reconstructed hologram or the holographic image.
  • the intermediate panel area can be used to show, for example, a graphic pattern or element, or a decorative element such as letters or text or symbols, or any other additional element.
  • the aperture 14 can also serve as a holding element for the printed circuit board 2 and the light guide 3 in order to form an assembly or a module from all the components.
  • the fastening elements 13 shown in FIG. 3 can be screwed to the panel.
  • FIGS. 6 and 7 make it clear that a plurality of the lighting devices can be arranged next to one another on a common mount 15 .
  • this version offers the possibility of positioning several lighting devices next to one another for a greater width extension of the appearance and thus adapting the illuminated area or the size of the holographic image, composed of several individual images, in relation to the narrow and elongated luminaire version.
  • the front surface 4a and the rear surface 4b of the first leg 4 are coated with an absorbent coating or are provided with an absorbing lacquer, not shown.
  • This coating or this paint can be black in particular.
  • the coating or the paint prevents reflections of the coupled-in light 12 on the front and rear surfaces 4a, 4b of the first leg 4.
  • 10 illustrates the extent to which such reflections can lead to an illumination of the hologram 10 at different angles using an illumination device that has no absorbent coating and no absorbent lacquer on the front and/or rear surface 4a, 4b of the first leg 4 . It can be seen that light beams 12a, 12b reflected from the front surface 4a or the rear surface 4b of the first leg 4 impinge on the hologram 10 at significantly different angles than light 12 that travels directly from the entry surface 7 to the reflecting area 11 has spread. This can lead to double images and blurring in the image generated by the hologram 10 .
  • the coating or the lacquer on the front surface 4a and the rear surface 4b of the first leg 4 can reduce or ideally completely avoid reflections on the front surface 4a or the rear surface 4b of the first leg 4 .
  • double images and blurring in the image generated by the hologram 10 can also be reduced or avoided.
  • a disadvantage of the coating or the painting is the additional manufacturing process for each light guide 3 with corresponding costs.
  • Another disadvantage is the need for a sensible subsequent storage and transport device for the coated light guides 3, so that the coating or paint is not damaged during further assembly.
  • the narrow space between the legs 4, 5 can mean that a coating process or painting process cannot usually take place optimally up to the upper narrow area of the inverted V and thus the effect of the coating or painting does not have the desired optimal effect achieved.
  • the third embodiment shown in FIGS. 11 to 18 therefore differs from the first two in that the first leg 4 is designed to be significantly shorter.
  • the entry surface 7 is now arranged next to and to a large extent even above the two fastening elements 13 (see FIG. 12).
  • the coupling takes place closer to the reflecting area 11 of the light guide 3, so that there are virtually no disruptive reflections on the front surface 4a and the rear surface 4b of the first leg 4.
  • no light 12 emanating from the light source 1 can penetrate directly into the second leg 5 because the second leg 5 of the light guide 3 is covered by the screen 14 (see FIG. 14).
  • the result is clean, angularly precise illumination of the hologram 10.
  • the angularly precise illumination can be clearly seen from the beam path of the light 12 shown in FIG essentially enclose the same angle ß.
  • the entry surface 7 is concavely curved and has in particular the shape of a partial hollow sphere (see in particular FIG. 13), whereby a neutral light entry matched to the divergence of the light 12 emanating from the light source 1 is achieved.
  • 16 makes it clear that the edges 7a, 7b of the entry surface 7 adjoining the front and the rear surface 4a, 4b of the first leg 4 are rounded.
  • the rounded edges 7a, 7b are not only useful in terms of production technology, but also in terms of lighting technology, because they easily deflect light 12 in the edge area. This applies in particular to the rear edge 7b, which prevents light from being able to impinge on the rear surface 4b of the first leg 4, which is arranged above the entry surface 7.
  • the deflected light is largely aligned in such a way that it leaves the light guide 3 or appears very little as interfering light for the hologram 10 .
  • the length of the beam path required for expanding the light 12 to the width of the reflecting area 11 is created on the way from the light source 1 to the entry surface 7 .
  • the average distance di between the light source 1 and the entry surface 7 corresponds to more than half the average distance d2 between the reflecting area 11 and the hologram 10 (see FIG. 14).
  • the average distance di between the light source 1 and the entrance surface 7 together with the average distance d3 between the entrance surface 7 and the reflecting area 11 is between 0.8 and 1.2 times as large, preferably about the same as that average distance d2 between the reflecting area 11 and the hologram 10.
  • the third embodiment offers further advantages over the first two embodiments.
  • the entire light guide 3 is more compact, so that material is saved and an injection molding process used to produce the light guide 3 can be controlled better than with a larger light guide.
  • the deeply incising V-contour is omitted.
  • FIG. 17 and 18 make it clear that a plurality of third embodiments of the lighting device can also be arranged next to one another. Any objects and geometries can be provided as the holographic image generated by the hologram 10 .
  • Figures 19 to 21 illustrate some examples of the holographic image 16 produced. The examples of a holographic implementation show a letter 17 and a background pattern 18 and a ground pattern, respectively. Furthermore, Fig. 20 and Fig. 21 also show a lateral offset

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Abstract

Beleuchtungsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug, umfassend eine Lichtquelle (1), einen Lichtleiter (3) mit einer Eintrittsfläche (7) und einem reflektierenden Bereich (11), sowie ein an oder in dem Lichteiter (3) angeordnetes Hologramm (10), wobei die Beleuchtungsvorrichtung dazu eingerichtet ist, dass von der Lichtquelle (1) ausgehendes Licht (12) in die Eintrittsfläche (7) des Lichtleiters (3) in Richtung auf den reflektierenden Bereich (11) eintritt, von dem reflektierenden Bereich (11) im Inneren des Lichtleiters (3) in Richtung auf das Hologramm (10) reflektiert wird und mit dem Hologramm (10) wechselwirkt, und wobei der mittlere Abstand (d1) zwischen der Lichtquelle (1) und der Eintrittsfläche (7) mindestens halb so groß wie der mittlere Abstand (d2) zwischen dem reflektierenden Bereich (11) und dem Hologramm (10) ist.

Description

Beleuchtungsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug
Beschreibung
Die vorliegende Erfindung betriff eine Beleuchtungsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Eine Beleuchtungsvorrichtung der eingangs genannten Art ist aus der DE 102012 101 451 A1 bekannt. Die darin beschriebene Beleuchtungsvorrichtung umfasst eine als Leuchtdiode (LED) ausgebildete Lichtquelle, einen Lichtleiter mit einer Eintrittsflä che und einem reflektierenden Bereich sowie ein an dem Lichtleiter angeordnetes Ho logramm. Dabei tritt von der Lichtquelle ausgehendes Licht in die Eintrittsfläche des Lichtleiters in Richtung auf den reflektierenden Bereich ein und wird von diesem im In neren des Lichtleiters in Richtung auf das Hologramm reflektiert. Durch die Belichtung des Hologramms können beispielsweise in dem Hologramm gespeicherte Bilder re konstruiert oder eine gewünschte Lichtverteilung im Außenraum des Kraftfahrzeugs generiert werden. Dabei weisen die in diesem Dokument genannten Beleuchtungsvor richtungen vergleichsweise kurze Abstände zwischen der Lichtquelle und der Eintritts fläche sowie zwischen der Eintrittsfläche und dem reflektierenden Bereich auf.
Der aktuelle Designtrend bei der Fahrzeugbeleuchtung entwickelt sich seit Jahren in eine Richtung immer schmaler werdender und länger gestreckter Leuchten, wodurch die Höhe der Beleuchtungsvorrichtungen immer weiter reduziert wird und deren Länge immer weiter zunimmt. Dies wird besonders deutlich bei Heckleuchten und Schein werfern, die als Leuchtband ausgebildet sind und sich über die gesamte Fahrzeug breite erstrecken. Für derartige schmale Leuchtendesigns sollten Lichtleitelemente und Lichtleiter demnach für eine optimale Integration ebenfalls als schmale aber zu gleich breite Elemente vorgesehen werden. Die aus der DE 102017 124296 A1 be kannten Beleuchtungsvorrichtungen weisen vergleichsweise kurze Einkoppelstrecken beziehungsweise kleine Abstände zwischen der Lichtquelle und der Eintrittsfläche so wie zwischen der Eintrittsfläche und dem reflektierenden Bereich des Lichtleiters auf. Daher lassen sich mit diesen Beleuchtungsvorrichtungen allenfalls mit einem hohen Aufwand an Teilen und einer Mehrzahl von Leuchtdioden schmale und doch breite Lichtaustrittsflächen realisieren.
Das der vorliegenden Erfindung zugrundeliegende Problem ist die Schaffung einer Beleuchtungsvorrichtung der eingangs genannten Art, die mit einfachen Mitteln die Gestaltung einer schmalen und breiten Lichtaustrittsfläche ermöglicht, wobei das an dem Lichtleiter angeordnete Hologramm dabei möglichst winkelexakt beleuchtet wer den soll.
Dies wird erfindungsgemäß durch eine Beleuchtungsvorrichtung der eingangs ge nannten Art mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 und durch eine Beleuchtungsvorrichtung der eingangs genannten Art mit den kennzeichnenden Merk malen des Anspruchs 14 erreicht. Die Unteransprüche betreffen bevorzugte Ausge staltungen der Erfindung.
Gemäß Anspruch 1 ist vorgesehen, dass der mittlere Abstand zwischen der Licht quelle und der Eintrittsfläche mindestens halb so groß wie der mittlere Abstand zwi schen dem reflektierenden Bereich und dem Hologramm ist. Beispielsweise ist dabei der mittlere Abstand zwischen der Lichtquelle und der Eintrittsfläche zusammen mit dem mittleren Abstand zwischen der Eintrittsfläche und dem reflektierenden Bereich zwischen 0,8 und 1 ,2 mal so groß wie der mittlere Abstand zwischen dem reflektieren den Bereich und dem Hologramm. Auf diese Weise legt das Licht einen großen Teil seines Weges zu dem reflektierenden Bereich außerhalb des Lichtleiters zurück. Dadurch können unerwünschte Reflexionen des Lichts zwischen der Eintrittsfläche und dem reflektierenden Bereich an den Seitenwänden des Lichtleiters reduziert be ziehungsweise weitgehend verhindert werden. Derartige unerwünschte Reflexionen könnten unterschiedliche Beleuchtungswinkel des auf das Hologramm auftretenden Lichts zur Folge haben und damit zu Doppelbildern und Unschärfe in dem von dem Hologramm erzeugten Bild führen. Dementsprechend kann die weitgehende Vermei dung dieser Reflexionen eine saubere, winkelexakte Beleuchtung des Hologramms gewährleisten. Durch den großen Abstand zwischen der Lichtquelle und dem reflektierenden Bereich ergibt sich eine lange Strecke, auf der sich das von der Lichtquelle ausgehende Licht in einer Querrichtung ausdehnen kann. Damit kann eine große Breitenerstreckung so wie eine platzsparende, kompakte Bauweise des Lichtleiters ermöglicht werden, so dass er auch in kleine Bauräume von Leuchten und Scheinwerfern problemlos inte griert werden kann.
Es kann vorgesehen sein, dass der reflektierende Bereich in einer ersten Querrich tung, die im Wesentlichen senkrecht zu der mittleren Verbindungsrichtung von der Eintrittsfläche zu dem reflektierenden Bereich ist, eine größere Ausdehnung aufweist als der mittlere Abstand zwischen der Lichtquelle und dem reflektierenden Bereich und/oder eine größere Ausdehnung aufweist als der mittlere Abstand von der reflektie renden Fläche zu dem Hologramm. Die Einkoppelstrecke beziehungsweise der Ab stand zwischen der Lichtquelle und dem reflektierenden Bereich können also bei ent sprechender Divergenz des von der insbesondere als Leuchtdiode (LED) ausgebilde ten Lichtquelle ausgehenden Lichts genutzt werden, um das Licht auf eine große Breite des reflektierenden Bereichs aufzuweiten.
Es besteht die Möglichkeit, dass die Ausdehnung des reflektierenden Bereichs in der ersten Querrichtung zwischen 0,8 und 1 ,2 mal so groß wie die Ausdehnung des Holo gramms in der ersten Querrichtung ist, vorzugsweise etwa gleich groß wie die Aus dehnung des Hologramms in der ersten Querrichtung ist. Somit kann durch den bei spielsweise in seiner gesamten Breite ausgeleuchteten reflektierenden Bereich das Hologramm optimal ausgeleuchtet werden.
Es kann vorgesehen sein, dass der reflektierende Bereich konvex gekrümmt ist, ins besondere als Paraboloidfläche ausgebildet ist. Dadurch kann gewährleistet werden, dass durch die Reflexion ein paralleles Lichtbündel geformt wird, das unter einem defi nierten Winkel das Hologramm beleuchtet. Alternativ kann der reflektierende Bereich auch als Freiformfläche ausgeführt sein, um eine weitere Optimierung der Ausleuch tung zu ermöglichen beziehungsweise eine optimale Anpassung an das eingekoppelte Licht der Leuchtdiode zu ermöglichen. Der reflektierende Bereich kann alternativ mit zusätzlichen Optiken versehen sein in Abhängigkeit von der gewünschten Lichtfor mung des reflektierten Lichts. Der reflektierende Bereich kann insbesondere verspie gelt sein, weil bei steilen Beleuchtungswinkeln keine Totalreflexion gegeben ist.
Es besteht die Möglichkeit, dass der Lichtleiter V-förmig mit zwei Schenkeln und ei nem Verbindungsbereich zwischen den beiden Schenkeln ausgebildet ist, wobei an dem ersten der Schenkel die Eintrittsfläche angeordnet ist, an oder in dem Verbin dungsbereich der reflektierende Bereich angeordnet ist und an oder in dem zweiten der Schenkel das Hologramm angeordnet ist. Dabei kann die Eintrittsfläche an dem von dem Verbindungsbereich abgewandten Ende des ersten Schenkels angeordnet sein. Es ergibt sich dadurch eine durch den zweiten Schenkel gebildete Vorderseite mit dem Hologramm, aus dem das Licht in der gewünschten Verteilung austreten kann, sowie eine teilweise durch den ersten Schenkel gebildete Rückseite, vor und in der sich das von der Lichtquelle ausgehende Licht in Querrichtung ausbreiten kann. Dabei kann insbesondere lediglich eine beispielsweise mittig angeordnete Leuchtdi ode vorgesehen sein, die beabstandet zu der Eintrittsfläche angeordnet ist. Es ergibt sich trotzdem eine effiziente Beleuchtung des Hologramms in dem schmal und breit ausgebildeten Lichtleiter, weil der komplette Höhe des Lichtleiters für die Lichtausbrei tung vor dem Eintritt in den ersten Schenkel und in dem ersten Schenkel genutzt wird. Die Einbaulage der Beleuchtungsvorrichtung im Kraftfahrzeug kann so gewählt sein, dass der Verbindungsbereich oben und die von dem Verbindungsbereich abgewand ten Enden der Schenkel unten angeordnet sind. Alternativ kann die Beleuchtungsvor richtung auch umgekehrt in das Kraftfahrzeug eingebaut sein, so dass der Verbin dungsbereich unten und die von dem Verbindungsbereich abgewandten Enden der Schenkel oben angeordnet sind.
Es kann vorgesehen sein, dass die Eintrittsfläche konkav gekrümmt ist, wobei die Ein trittsfläche insbesondere die Form einer Teilhohlkugel aufweist. Dadurch kann ein an die Divergenz des von der Lichtquelle ausgehenden Lichts angepasster neutraler Lichteintritt erreicht werden. Es besteht die Möglichkeit, dass die an die vordere und die hintere Fläche des ersten Schenkels angrenzen Ränder der Eintrittsfläche abgerundet sind. Die abgerundeten Ränder sind nicht nur fertigungstechnisch sinnvoll sondern auch lichttechnisch, weil sie im Kantenbereich Licht leicht ablenken, so dass es den Lichtleiter verlässt oder zu mindest nur in geringem Umfang die winkelexakte Beleuchtung des Hologramms stört. Dabei können die abgerundeten Ränder zusätzlich mit einer schwarzen Be schichtung oder einem schwarzen Lack versehen sein.
Es kann vorgesehen sein, dass der Winkel zwischen den beiden Schenkeln zwischen 10° und 120° beträgt, vorzugsweise zwischen 20° und 90°, insbesondere zwischen 30° und 70°. Der gewählte Winkel zwischen den beiden Schenkeln des Lichtleiters wird durch den Beleuchtungswinkel definiert, mit dem das Hologramm beleuchtet wer den muss, um das Hologramm zu rekonstruieren. Bei einem steilen Beleuchtungswin kel von 50° bis 80° vom Lot auf dem Hologramm ergibt sich ein enger Winkel zwi schen den beiden Schenkeln des Lichtleiters, der vorteilhaft ist für eine kompakte Aus führung, die nicht viel Bautiefe benötigt. Bei flachen Beleuchtungswinkeln von bei spielsweise 20° bis 40° vom Lot auf dem Hologramm wird der Winkel zwischen den beiden Schenkeln des Lichtleiters größer, so der Lichtleiter seine Kompaktheit bezüg lich der Bautiefe verliert.
Es besteht die Möglichkeit, dass die Beleuchtungsvorrichtung eine Blende, vorzugs weise eine geschwärzte Blende, umfasst, die zwischen den beiden Schenkeln ange ordnet ist. Für ein Hologramm ist die Blende in schwarzer Ausführung wichtig, um für das rekonstruierte Hologramm beziehungsweise das holografische Bild einen hohen Kontrast zu einer rückseitigen schwarzen Fläche zu bieten. Beispielsweise weist eine mit einem Volumenhologramm versehene Folie, die auf den zweiten Schenkel aufge klebt wird, eine hohe Transparenz auf, weil das holografische Bild nur bei Beleuchtung zu sehen ist. Dadurch kann die Zwischenblendenfläche genutzt werden, um beispiels weise ein grafisches Muster oder Element zu zeigen, oder ein dekoratives Element, wie beispielsweise einen Buchstaben oder Text oder Symbole, oder ein beliebig ande res Zusatzelement. Weiterhin kann die Blende gleichzeitig als Haltelement für die LED-Leiterplatte und den Lichtleiter dienen, um aus allen Komponenten eine Bau gruppe beziehungsweise ein Modul zu bilden. Sinnvollerweise kann dabei eine Befes tigungsgeometrie vorgesehen werden, die hinter einer auf dem zweiten Schenkel an geordneten vorderseitigen Auskoppelfläche und der Zwischenblende verdeckt ist, um eine Aneinanderreihung von mehreren Lichtleitern in seitlicher Richtung vorsehen zu können.
Es kann vorgesehen sein, dass das Hologramm ein Transmissionshologramm ist, das insbesondere an der von dem ersten Schenkel abgewandten Fläche des zweiten Schenkels angeordnet ist. Das Transmissionshologramm kann als in einer Folie ge speichertes Volumenhologramm ausgebildet sein, wobei die Folie auf die von dem ersten Schenkel abgewandte Fläche des zweiten Schenkels aufgeklebt sein kann.
Das Transmissionshologramm kann beispielsweise als Edgelithologramm ausgebildet sein, das unter großen Winkeln belichtet wird.
Alternativ kann vorgesehen sein, dass das Hologramm ein Reflexionshologramm ist, das insbesondere auf der dem ersten Schenkel zugewandten Fläche des zweiten Schenkels angeordnet ist, vorzugsweise wobei der Lichtleiter auf der dem Reflexions hologramm gegenüberliegenden Seite des zweiten Schenkels eine Austrittsfläche auf weist. Beispielsweise kann auch das Reflexionshologramm als in einer Folie gespei chertes Volumenhologramm ausgebildet sein, wobei die Folie auf die dem ersten Schenkel zugewandte Fläche des zweiten Schenkels aufgeklebt sein kann. Auch das Reflexionshologramm kann als Edgelithologramm ausgebildet sein, das unter großen Winkeln belichtet wird.
Gemäß Anspruch 14 ist vorgesehen, dass der mittlere Abstand zwischen der Eintritts fläche und dem reflektierenden Bereich mindestens halb so groß wie der mittlere Ab stand von dem reflektierenden Bereich zu dem Hologramm ist und dass mindestens eine zwischen der Eintrittsfläche und dem reflektierenden Bereich angeordnete Fläche des Lichtleiters mit einer Beschichtung oder einem Lack versehen ist, insbesondere mit einer schwarzen Beschichtung oder einem schwarzen Lack versehen ist. Bei- spielsweise kann dabei der Lichtleiter V-förmig mit zwei Schenkeln und einem Verbin dungsbereich zwischen den beiden Schenkeln ausgebildet sein, wobei an dem ersten der Schenkel die Eintrittsfläche angeordnet ist, an oder in dem Verbindungsbereich der reflektierende Bereich angeordnet ist und an oder in dem zweiten der Schenkel das Hologramm angeordnet ist, wobei die von dem zweiten Schenkel abgewandte Fläche des ersten Schenkels und/oder die dem zweiten Schenkel zugewandte Fläche des ersten Schenkels mit der Beschichtung oder dem Lack versehen sind. Die Be schichtung oder der Lack auf der vorderen Fläche und der hinteren Fläche des ersten Schenkels können Reflexionen an diesen Flächen reduzieren beziehungsweise ideal erweise vollständig vermeiden. Dadurch können auch Doppelbilder und Unschärfe in dem von dem Hologramm erzeugten Bild reduziert oder vermieden werden. Dement sprechend kann auch die Ausführungsform gemäß Anspruch 14 durch die weitge hende Vermeidung dieser Reflexionen eine saubere, winkelexakte Beleuchtung des Hologramms gewährleisten.
Anhand der beigefügten Zeichnungen wird die Erfindung nachfolgend näher erläutert. Dabei zeigt:
Fig. 1 eine Vorderansicht einer ersten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Beleuchtungsvorrichtung;
Fig. 2 eine Seitenansicht der Beleuchtungsvorrichtung gemäß Fig. 1 ;
Fig. 3 eine Rückansicht der Beleuchtungsvorrichtung gemäß Fig. 1 ;
Fig. 4 eine perspektivische Ansicht der Beleuchtungsvorrichtung gemäß Fig. 1;
Fig. 5 eine weitere perspektivische Ansicht der Beleuchtungsvorrichtung gemäß Fig. 1;
Fig. 6 eine perspektivische Ansicht mehrerer miteinander verbundener Beleuch tungsvorrichtungen gemäß Fig. 1; Fig. 7 eine weitere perspektivische Ansicht mehrerer miteinander verbundener Beleuchtungsvorrichtungen gemäß Fig. 1;
Fig. 8 eine Schnittansicht einer zweiten Ausführungsform einer erfindungsgemä ßen Beleuchtungsvorrichtung;
Fig. 9 eine Rückansicht der Beleuchtungsvorrichtung gemäß Fig. 8 mit einge zeichneten Strahlengängen des von der Lichtquelle erzeugten Lichts;
Fig. 10 eine Seitenansicht einer nicht von der Erfindung umfassten Beleuchtungs vorrichtung mit eingezeichneten Strahlengängen des von der Lichtquelle er zeugten Lichts;
Fig. 11 eine Rückansicht einer dritten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Beleuchtungsvorrichtung;
Fig. 12 eine perspektivische Ansicht der Beleuchtungsvorrichtung gemäß Fig. 11;
Fig. 13 eine perspektivische Ansicht eines Details der Beleuchtungsvorrichtung ge mäß Fig. 11;
Fig. 14 eine Seitenansicht der Beleuchtungsvorrichtung gemäß Fig. 11;
Fig. 15 eine Seitenansicht der Beleuchtungsvorrichtung gemäß Fig. 11 mit einge zeichneten Strahlengängen des von der Lichtquelle erzeugten Lichts;
Fig. 16 ein Detail der Fig. 15;
Fig. 17 eine perspektivische Ansicht mehrerer miteinander verbundener Beleuch tungsvorrichtungen gemäß Fig. 11; Fig. 18 eine weitere perspektivische Ansicht mehrerer miteinander verbundener Beleuchtungsvorrichtungen gemäß Fig. 11;
Fig. 19 eine Vorderansicht einer vierten Ausführungsform einer erfindungsgemä ßen Beleuchtungsvorrichtung mit der Darstellung einer Rekonstruktion ei nes in einem Flologramm der Ausführungsform gespeicherten Bildes;
Fig. 20 eine Vorderansicht einer fünften Ausführungsform einer erfindungsgemä ßen Beleuchtungsvorrichtung mit der Darstellung einer Rekonstruktion ei nes in einem Flologramm der Ausführungsform gespeicherten Bildes;
Fig. 21 eine Vorderansicht einer sechsten Ausführungsform einer erfindungsgemä ßen Beleuchtungsvorrichtung mit der Darstellung einer Rekonstruktion ei nes in einem Flologramm der Ausführungsform gespeicherten Bildes;
In den Figuren sind gleiche und funktional gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen.
Die in Fig. 1 bis Fig. 5 abgebildete erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Beleuchtungsvorrichtung umfasst eine als Leuchtdiode (LED) ausgebildete Lichtquelle 1 , die auf einer Leiterplatte 2 angeordnet ist.
Die Beleuchtungsvorrichtung umfasst weiterhin einen Lichtleiter 3, der einen im We sentlichen V-förmigen Querschnitt aufweist (siehe Fig. 2). Der Lichtleiter 3 weist einen ersten Schenkel 4, einen zweiten Schenkel 5 und einen die beiden Schenkel 4, 5 ver bindenden Verbindungsbereich 6 auf.
Der erste Schenkel 4 weist an seinem von dem Verbindungsbereich 6 abgewandten Ende eine Eintrittsfläche 7 für das von der Lichtquelle 1 ausgehende Licht auf (siehe Fig. 3). Ausgehend von der Eintrittsfläche 7 verbreitert sich der erste Schenkel 4 V-för- mig in einer entsprechenden Querrichtung (siehe die Richtung von links nach rechts in Fig. 3) bis er in dem Verbindungsbereich 6 seine größte Ausdehnung erreicht. Durch die V-förmige Verbreiterung wird erreicht, dass an den Außenseiten des ersten Schenkels 4 Raum für Befestigungselemente 13 ist, mit denen der Lichtleiter 3 befes tigt werden kann.
Der zweite Schenkel 5 weist einen oberen Abschnitt 8 und einen unteren, relativ zu dem oberen Abschnitt 8 leicht abgewinkelten Abschnitt 9 auf. Der untere Abschnitt 9 des zweiten Schenkels 5 bildet auf seiner von dem ersten Schenkel 4 abgewandten Seite eine Austrittsfläche, auf die von außen ein Hologramm 10 in Form eines in eine Folie eingelesenen Volumenhologramms aufgebracht, insbesondere aufgeklebt ist.
Das Hologramm 10 ist ein Transmissionshologramm, mit dem das aus der Austrittsflä che hindurchtretende Licht wechselwirken kann. Bei entsprechend kleinem Winkel a zwischen den beiden Schenkeln 4, 5 ist das Hologramm auch ein Edgelithologramm, weil dann der Beleuchtungswinkel ß vergleichsweise groß wird, unter dem das Holo gramm 10 beleuchtet werden muss, um das holografische Bild zu rekonstruieren (siehe dazu Fig. 15).
Alternativ kann vorgesehen sein, dass anstelle des als Transmissionshologramms ausgebildeten Hologramms 10 ein nicht abgebildetes Reflexionshologramm vorgese hen ist, das auf der dem ersten Schenkel 4 zugewandten Fläche des zweiten Schen kels 5 angeordnet ist. Beispielsweise kann auch das Reflexionshologramm als in einer Folie gespeichertes Volumenhologramm ausgebildet sein, wobei die Folie auf die dem ersten Schenkel 4 zugewandte Fläche des unteren Abschnitts 9 des zweiten Schen kels 5 aufgeklebt sein kann. In diesem Fall kann von dem Reflexionshologramm aus gehendes Licht durch die auf der von dem ersten Schenkel 4 abgewandten Seite des unteren Abschnitts 9 des zweiten Schenkels 5 gebildete Austrittsfläche aus dem Licht leiter 3 austreten. Auch das Reflexionshologramm kann als Edgelithologramm ausge bildet sein, das unter großen Winkeln beleuchtet wird.
Der Verbindungsbereich 6 ist größtenteils von außen mit einer reflektierenden Be schichtung versehen und dient damit als reflektierender Bereich 11. Dementspre- chend wird von der Lichtquelle 1 ausgehendes, durch die Eintrittsfläche 7 in den Licht leiter 3 eingetretenes Licht 12 durch den ersten Schenkel 4 hindurchverlaufen, auf den reflektierenden Bereich 11 auftreffen und von diesem nach unten in Fig. 2 in den zwei ten Schenkel 5 reflektiert. In dem zweiten Schenkel 5 tritt das Licht durch die Austritts fläche des unteren Abschnitts 9 des zweiten Schenkels 5 hindurch in das Hologramm 10.
Dabei ist der reflektierende Bereich 11 konvex gekrümmt und insbesondere als Para- boloidfläche ausgebildet. Durch diese Krümmung wird erreicht, dass die unter unter schiedlichen Winkeln auf den reflektierenden Bereich 11 auftreffenden Anteile des Lichts 12 im Wesentlichen in die gleiche Richtung nach unten in Fig. 9 reflektiert wer den. Die im Wesentlichen zueinander parallelen Lichtstrahlen des Lichts 12 gewähr leisten im Wesentlichen gleiche Beleuchtungswinkel ß des Hologramms 10, was für eine effektive Rekonstruktion des holografischen Bildes vorteilhaft ist.
Es kann alternativ vorgesehen sein, dass der reflektierende Bereich 11 als Freiform fläche ausgeführt ist, um eine weitere Optimierung der Ausleuchtung zu ermöglichen beziehungsweise eine optimale Anpassung an das eingekoppelte Licht 12 der Licht quelle 1 zu ermöglichen. Der reflektierende Bereich 11 kann alternativ mit zusätzli chen Optiken versehen sein in Abhängigkeit von der gewünschten Lichtformung des reflektierten Lichts 12.
Bei der Gestaltung des reflektierenden Bereichs 11 als Übergang von dem Einkoppel bereich des ersten Schenkels 4 zum Beleuchtungsbereich des zweiten Schenkels 5 können Flächenbereiche entstehen beziehungsweise aus fertigungstechnischen Gründen eines Kunststoffspritzgussteils notwendig sein, die in der Reflexion Streulicht oder Fehllicht erzeugen würden. Derartige Flächenbereich könnten also Licht erzeu gen, das nicht den gewünschten Beleuchtungswinkel einhält und beispielsweise quer durch den Lichtleiter 3 reflektiert oder mehrfach reflektiert würde. Zur Vermeidung der artiger ungewollter Störungen in der Ausleuchtung der lichttechnisch relevanten Aus koppelfläche ist vorgesehen, dass diese Flächenbereiche nicht verspiegelt sind. Dadurch kann auf diese Flächenbereiche auftreffendes Licht direkt austreten und wird nicht intern im Lichtleiter 3 reflektiert. Dies erhöht die Qualität der Ausleuchtung des Hologramms 10.
Fig. 2 und Fig. 3 zeigen, dass der mittlere Abstand zwischen der Eintrittsfläche 7 und dem reflektierenden Bereich 11 einerseits im Wesentlichen so groß wie der mittlere Abstand von der reflektierenden Fläche 11 zu dem Hologramm 10 ist. Durch den ver gleichsweise großen Abstand zwischen der Eintrittsfläche 7 und dem reflektierenden Bereich 11 kann der erste Schenkel 4 effektiv als Einkoppelstrecke genutzt werden, auf der sich das Licht 12 in Querrichtung auf die gesamte Breite des reflektierenden Bereichs 11 ausdehnen kann (siehe Fig. 9). Weil gleichzeitig die Breite des reflektie renden Bereichs 11 im Wesentlichen der Breite des Hologramms 10 entspricht, kann so mit einer einzigen Leuchtdiode das Hologramm 10 gleichmäßig ausgeleuchtet wer den.
Fig. 8 zeigt eine zweite Ausführungsform einer Beleuchtungsvorrichtung, bei der zwi schen den beiden Schenkeln 4, 5 eine Blende 14 vorgesehen ist. Die Blende 14 kann insbesondere auf ihrer dem zweiten Schenkel zugewandten Seite geschwärzt sein. Für ein Hologramm 10 ist die Blende 14 in schwarzer Ausführung wichtig, um für das rekonstruierte Hologramm beziehungsweise das holografische Bild einen hohen Kon trast zu einer rückseitigen schwarzen Fläche zu bieten. Weiterhin kann die Zwischen blendenfläche genutzt werden, um beispielsweise ein grafisches Muster oder Element zu zeigen, oder ein dekoratives Element, wie beispielsweise einen Buchstaben oder Text oder Symbole, oder ein beliebig anderes Zusatzelement.
Weiterhin kann die Blende 14 gleichzeitig als Haltelement für die Leiterplatte 2 und den Lichtleiter 3 dienen, um aus allen Komponenten eine Baugruppe beziehungs weise ein Modul zu bilden. Dabei können insbesondere die aus Fig. 3 ersichtlichen Befestigungselemente 13 mit der Blende verschraubt werden.
Fig. 6 und Fig. 7 verdeutlichen, dass eine Mehrzahl der Beleuchtungsvorrichtungen nebeneinander auf einer gemeinsamen Halterung 15 angeordnet werden können. Diese Ausführung bietet als modularer Ansatz die Möglichkeit mehrere Beleuchtungs vorrichtungen für eine größere Breitenausdehnung des Erscheinungsbilds nebenei nander zu positionieren und somit die Ausleuchtfläche oder die Größe des holografi schen Bildes, zusammengesetzt aus mehreren Einzelbildern, in Relation zu der schmalen und lang gestreckten Leuchtenausführung anzupassen.
Es ist bei den Ausführungsformen gemäß den Fig. 1 bis Fig. 9 weiterhin vorgesehen, dass die vordere Fläche 4a und die hintere Fläche 4b des ersten Schenkels 4 (siehe beispielsweise Fig. 2 und Fig. 8) mit einer nicht abgebildeten absorbierenden Be schichtung oder einem nicht abgebildeten absorbierenden Lack versehen sind. Diese Beschichtung oder dieser Lack können insbesondere schwarz sein.
Durch die Beschichtung oder den Lack werden Reflexionen des eingekoppelten Lichts 12 an der vorderen und der hinteren Fläche 4a, 4b des ersten Schenkels 4 vermieden. Fig. 10 verdeutlicht an einer Beleuchtungsvorrichtung, die keine absorbierende Be schichtung und keinen absorbierenden Lack auf der vorderen und/oder der hinteren Fläche 4a, 4b des ersten Schenkels 4 aufweist, inwieweit derartige Reflexionen zu ei ner Beleuchtung des Hologramms 10 unter unterschiedlichen Winkeln führen können. Es zeigt sich, dass von der vorderen Fläche 4a oder der hinteren Fläche 4b des ers ten Schenkels 4 reflektierte Lichtstrahlen 12a, 12b unter deutlich anderen Winkeln auf das Hologramm 10 auftrifft als Licht 12, das sich direkt von der Eintrittsfläche 7 zu dem reflektierenden Bereich 11 ausgebreitet hat. Dies kann zu Doppelbildern und Un- schärfe in dem von dem Hologramm 10 erzeugten Bild führen.
Die Beschichtung oder der Lack auf der vorderen Fläche 4a und der hinteren Fläche 4b des ersten Schenkels 4 können Reflexionen an der vorderen Fläche 4a oder der hinteren Fläche 4b des ersten Schenkels 4 reduzieren beziehungsweise idealerweise vollständig vermeiden. Dadurch können auch Doppelbilder und Unschärfe in dem von dem Hologramm 10 erzeugten Bild reduziert oder vermieden werden. Nachteilig an der Beschichtung beziehungsweise der Lackierung ist der zusätzliche Fertigungsprozess für jeden Lichtleiter 3 mit entsprechenden Kosten. Weiterhin nach teilig ist das Erfordernis einer sinnvollen anschließenden Lager- und Transporteinrich tung für die beschichteten Lichtleiter 3, damit die Beschichtung beziehungsweise La ckierung nicht bei der weiteren Montage beschädigt wird. Weiterhin kann der enge Zwischenraum zwischen den Schenkeln 4, 5 dazu führen, dass ein Beschichtungspro zess oder Lackierprozess in der Regel nicht optimal bis in den oberen engen Bereich des umgedrehten V erfolgen kann und somit die Wirkung der Beschichtung bezie hungsweise Lackierung nicht den gewünschten optimalen Effekt erzielt.
Daher unterscheidet sich die in den Fig. 11 bis Fig. 18 abgebildete dritte Ausführungs form von den beiden ersten dadurch, dass der erste Schenkel 4 deutlich kürzer aus gebildet ist. Die Eintrittsfläche 7 ist nunmehr neben und zu einem großen Teil sogar oberhalb der beiden Befestigungselemente 13 angeordnet (siehe Fig. 12). Dadurch erfolgt die Einkopplung dichter an dem reflektierenden Bereich 11 des Lichtleiters 3, so dass so gut wie keine störenden Reflexionen an der vorderen Fläche 4a und der hinteren Fläche 4b des ersten Schenkels 4 auftreten können. Es kann auch kein von der Lichtquelle 1 ausgehendes Licht 12 direkt in den zweiten Schenkel 5 eindringen, weil der zweite Schenkel 5 des Lichtleiters 3 durch die Blende 14 verdeckt ist (siehe Fig. 14).
Es ergibt sich also eine saubere, winkelexakte Beleuchtung des Hologramms 10. Die winkelexakte Beleuchtung ist aus dem in Fig. 15 eingezeichneten Strahlverlauf des Lichts 12 deutlich ersichtlich, bei dem sämtliche eingezeichnete, auf das Hologramm 10 auftreffende Lichtstrahlen mit dem Lot auf dem Hologramm 10 im Wesentlichen den gleichen Winkel ß einschließen.
Die Eintrittsfläche 7 ist konkav gekrümmt und weist insbesondere die Form einer Teil hohlkugel auf (siehe insbesondere Fig. 13), wodurch ein an die Divergenz des von der Lichtquelle 1 ausgehenden Lichts 12 angepasster neutraler Lichteintritt erreicht wird. Fig. 16 verdeutlicht, dass die an die vordere und die hintere Fläche 4a, 4b des ersten Schenkels 4 angrenzen Ränder 7a, 7b der Eintrittsfläche 7 abgerundet sind. Die abge rundeten Ränder 7a, 7b sind nicht nur fertigungstechnisch sinnvoll sondern auch licht technisch, weil sie im Kantenbereich Licht 12 leicht ablenken. Dies trifft insbesondere auf den hinteren Rand 7b zu, der verhindert, dass Licht auf die oberhalb der Eintritts fläche 7 angeordnete hintere Fläche 4b des ersten Schenkels 4 auftreffen kann. Das abgelenkte Licht ist weitgehend derart ausgerichtet, dass es den Lichtleiter 3 verlässt oder sehr wenig als Störlicht für das Hologramm 10 in Erscheinung tritt.
Es besteht durchaus die Möglichkeit, die abgerundeten Ränder 7a, 7b zusätzlich mit einer schwarzen Beschichtung oder einem schwarzen Lack zu versehen.
Die für die Aufweitung des Lichts 12 auf die Breite des reflektierenden Bereichs 11 notwendige Länge des Strahlengangs wird auf dem Weg von der Lichtquelle 1 zur Eintrittsfläche 7 geschaffen. Der mittlere Abstand di zwischen der Lichtquelle 1 und der Eintrittsfläche 7 entspricht mehr als der Hälfte des mittleren Abstands d2 zwischen dem reflektierenden Bereich 11 und dem Hologramm 10 (siehe Fig. 14). Insbesondere ist dabei der mittlere Abstand di zwischen der Lichtquelle 1 und der Eintrittsfläche 7 zusammen mit dem mittleren Abstand d3 zwischen der Eintrittsfläche 7 und dem re flektierenden Bereich 11 zwischen 0,8 und 1 ,2 mal so groß, vorzugsweise etwa gleich groß, wie der mittlere Abstand d2 zwischen dem reflektierenden Bereich 11 und dem Hologramm 10.
Die dritte Ausführungsform bietet noch weitere Vorteile gegenüber den ersten beiden Ausführungsformen. Der gesamte Lichtleiter 3 ist kompakter, so dass Material einge spart wird und ein zur Herstellung des Lichtleiters 3 verwendeter Spritzgussvorgang besser beherrschbar als bei einem größeren Lichtleiter ist. Insbesondere entfällt we gen der Kürzung des ersten Schenkels 4 im Vergleich zu einen Lichtleiter gemäß der Fig. 1 bis 9 die tief einschneidende V-Kontur.
Fig. 17 und Fig. 18 verdeutlichen, dass auch eine Mehrzahl von dritten Ausführungs formen der Beleuchtungsvorrichtung nebeneinander angeordnet werden können. Als von dem Hologramm 10 erzeugtes holografisches Bild können beliebige Objekte und Geometrien vorgesehen sein. Fig. 19 bis Fig. 21 verdeutlichen einige Beispiele des erzeugten holografischen Bildes 16. Die Beispiele für eine holografische Ausfüh rung zeigen einen Buchstaben 17 und ein Hintergrundmuster 18 beziehungsweise ein Bodenmuster. Weiterhin zeigen Fig. 20 und Fig. 21 auch eine seitliche versetzte
Textzeile 19.
Bezugszeichenliste
1 Lichtquelle
2 Leiterplatte
3 Lichtleiter
4 erster Schenkel des Lichtleiters 3
4a vordere Fläche des ersten Schenkels 4
4b hintere Fläche des ersten Schenkels 4
5 zweiter Schenkel des Lichtleiters 3
6 Verbindungsbereich des Lichtleiters 3
7 Eintrittsfläche des Lichtleiters 3
7a vorderer Rand der Eintrittsfläche 7
7b hinterer Rand der Eintrittsfläche 7
8 oberer Abschnitt des zweiten Schenkels 5
9 unterer Abschnitt des zweiten Schenkels 5
10 Hologramm
11 reflektierender Bereich
12 von der Lichtquelle 1 ausgehendes Licht
12a an der vorderen Fläche 4a reflektierter Lichtstrahl 12b an der hinteren Fläche 4b reflektierter Lichtstrahl
13 Befestigungselement des Lichtleiters 3
14 Blende
15 gemeinsame Halterung 15 mehrerer Beleuchtungsvorrichtungen
16 holografisches Bild
17 Buchstabe des holografischen Bildes 16
18 Hintergrundmuster des holografischen Bildes 16
19 Textzeile des holografischen Bildes 16 a Winkel zwischen den Schenkeln 4, 5 ß Beleuchtungswinkel, unter dem das Hologramm 10 beleuchtet wird

Claims

Beleuchtungsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug Patentansprüche
1. Beleuchtungsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug, umfassend
- eine Lichtquelle (1),
- einen Lichtleiter (3) mit einer Eintrittsfläche (7) und einem reflektieren den Bereich (11),
- ein an oder in dem Lichteiter (3) angeordnetes Hologramm (10),
- wobei die Beleuchtungsvorrichtung dazu eingerichtet ist, dass von der Lichtquelle (1) ausgehendes Licht (12) in die Eintrittsfläche (7) des Licht leiters (3) in Richtung auf den reflektierenden Bereich (11) eintritt, von dem reflektierenden Bereich (11) im Inneren des Lichtleiters (3) in Rich tung auf das Hologramm (10) reflektiert wird und mit dem Hologramm (10) wechselwirkt, dadurch gekennzeichnet, dass der mittlere Abstand (di) zwischen der Lichtquelle (1) und der Eintrittsfläche (7) mindestens halb so groß wie der mittlere Abstand (d2) zwischen dem reflektierenden Bereich (11) und dem Hologramm (10) ist.
2. Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der mittlere Abstand (di) zwischen der Lichtquelle (1) und der Eintritts fläche (7) zusammen mit dem mittleren Abstand (dß) zwischen der Eintritts fläche (7) und dem reflektierenden Bereich (11) zwischen 0,8 und 1,2 mal so groß wie der mittlere Abstand (d2) zwischen dem reflektierenden Bereich (11) und dem Hologramm (10) ist.
3. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der reflektierende Bereich (11) in einer ersten Quer richtung, die im Wesentlichen senkrecht zu der mittleren Verbindungsrich tung von der Eintrittsfläche (7) zu dem reflektierenden Bereich (11) ist, eine größere Ausdehnung aufweist als der mittlere Abstand zwischen der Licht quelle (1 ) und dem reflektierenden Bereich (11 ) und/oder eine größere Aus dehnung aufweist als der mittlere Abstand (d2) von der reflektierenden Flä che (11 ) zu dem Hologramm (10).
4. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausdehnung des reflektierenden Bereichs (11) in der ersten Querrichtung zwischen 0,8 und 1 ,2 mal so groß wie die Ausdeh nung des Hologramms (10) in der ersten Querrichtung ist, vorzugsweise etwa gleich groß wie die Ausdehnung des Hologramms (10) in der ersten Querrichtung ist.
5. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der reflektierende Bereich (11) konvex gekrümmt ist, insbesondere als Paraboloidfläche ausgebildet ist.
6. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Lichtleiter (3) V-förmig mit zwei Schenkeln (4, 5) und einem Verbindungsbereich (6) zwischen den beiden Schenkeln (4, 5) ausgebildet ist, wobei an dem ersten der Schenkel (4) die Eintrittsfläche (7) angeordnet ist, an oder in dem Verbindungsbereich (6) der reflektierende Bereich (11 ) angeordnet ist und an oder in dem zweiten der Schenkel (5) das Hologramm (10) angeordnet ist.
7. Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Eintrittsfläche (7) an dem von dem Verbindungsbereich (6) abge wandten Ende des ersten Schenkels (4) angeordnet ist.
8. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Eintrittsfläche (7) konkav gekrümmt ist, wobei die Eintrittsfläche (7) insbesondere die Form einer Teilhohlkugel aufweist.
9. Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die an die vordere und die hintere Fläche (4a, 4b) des ersten Schen kels (4) angrenzen Ränder (7a, 7b) der Eintrittsfläche (7) abgerundet sind.
10. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Winkel (a) zwischen den beiden Schenkeln (4, 5) zwischen 10° und 120° beträgt, vorzugsweise zwischen 20° und 90°, insbe sondere zwischen 30° und 70°.
11. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Beleuchtungsvorrichtung eine Blende (14), vor zugsweise eine geschwärzte Blende (14), umfasst, die zwischen den bei den Schenkeln (4, 5) angeordnet ist.
12. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Hologramm (10) ein Transmissionshologramm ist, das insbesondere an der von dem ersten Schenkel (4) abgewandten Fläche des zweiten Schenkels (5) angeordnet ist.
13. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Hologramm (10) ein Reflexionshologramm ist, das insbesondere auf der dem ersten Schenkel (4) zugewandten Fläche des zweiten Schenkels (5) angeordnet ist, vorzugsweise wobei der Lichtleiter (3) auf der dem Reflexionshologramm gegenüberliegenden Seite des zweiten Schenkels (5) eine Austrittsfläche aufweist.
14. Beleuchtungsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug, umfassend
- eine Lichtquelle (1),
- einen Lichtleiter (3) mit einer Eintrittsfläche (7) und einem reflektieren den Bereich (11),
- ein an oder in dem Lichteiter (3) angeordnetes Hologramm (10), - wobei die Beleuchtungsvorrichtung dazu eingerichtet ist, dass von der Lichtquelle (1) ausgehendes Licht (12) in die Eintrittsfläche (7) des Licht leiters (3) in Richtung auf den reflektierenden Bereich (11) eintritt, von dem reflektierenden Bereich (11) im Inneren des Lichtleiters (3) in Rich tung auf das Hologramm (10) reflektiert wird und mit dem Hologramm (10) wechselwirkt, dadurch gekennzeichnet, dass der mittlere Abstand zwischen der Ein trittsfläche (7) und dem reflektierenden Bereich (11) mindestens halb so groß wie der mittlere Abstand (d2) von dem reflektierenden Bereich (11) zu dem Hologramm (10) ist und dass mindestens eine zwischen der Eintritts fläche (7) und dem reflektierenden Bereich angeordnete Fläche (4a, 4b) des Lichtleiters (3) mit einer Beschichtung oder einem Lack versehen ist, insbe sondere mit einer schwarzen Beschichtung oder einem schwarzen Lack versehen ist.
15. Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Lichtleiter (3) V-förmig mit zwei Schenkeln (4, 5) und einem Ver bindungsbereich (6) zwischen den beiden Schenkeln (4, 5) ausgebildet ist, wobei an dem ersten der Schenkel (4) die Eintrittsfläche (7) angeordnet ist, an oder in dem Verbindungsbereich (6) der reflektierende Bereich (11) an geordnet ist und an oder in dem zweiten der Schenkel (5) das Hologramm (10) angeordnet ist, und dass die von dem zweiten Schenkel (5) abge wandte Fläche (4a) des ersten Schenkels (4) und/oder die dem zweiten Schenkel (5) zugewandte Fläche (4b) des ersten Schenkels (4) mit der Be schichtung oder dem Lack versehen sind.
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