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Die Erfindung betrifft eine Beleuchtungsvorrichtung für Fahrzeuge mit einem Gehäuse, in dem eine Lichtquelle und eine Optikeinheit enthaltend eine Hologrammeinrichtung angeordnet sind zur Erzeugung von mindestens zwei unterschiedlichen Lichtfunktionen.
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Aus der
DE 10 2015 102 243 A1 ist eine Beleuchtungsvorrichtung für Fahrzeuge bekannt, die mehrere Lichtquellen aufweist. Die eine Lichtquelle wirkt mit einer Optikeinheit zur Erzeugung einer Signallichtfunktion zusammen. Eine andere Lichtquelle wirkt mit einem Hologrammelement zur Erzeugung einer holografischen Lichtfunktion zusammen, die die Signallichtfunktion unterstützt.
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Aus der
DE 10 2017 122 213 A1 ist eine Beleuchtungsvorrichtung für Fahrzeuge bekannt, die eine Lichtquelle und eine Optikeinheit umfasst zur Erzeugung von unterschiedlichen Lichtfunktionen. Die Optikeinheit weist eine Hologrammeinrichtung auf, die Beugungsinformationen aufweist, so dass durch Streuung des von dem Hologrammelement abgestrahlten Lichtes an unterschiedlichen Flächen unterschiedliche Lichtfunktionen, nämlich eine Bremslichtfunktion und eine Seitenmarkierungslichtfunktion, erzeugt werden können. Nachteilig an der bekannten Beleuchtungsvorrichtung ist, dass sie relativ bauraumaufwendig ist.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Beleuchtungsvorrichtung für Fahrzeuge unter Nutzung einer Hologrammeinrichtung zur Erzeugung von mindestens zwei unterschiedlichen Lichtfunktionen derart weiterzubilden, dass die unterschiedlichen Lichtfunktionen bauraumsparend und einfach erzeugt werden können.
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Zur Lösung dieser Aufgabe ist die Erfindung in Verbindung mit dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Hologrammeinrichtung mindestens ein Hologrammelement enthaltend eine eingeprägte Beugungsstruktur aufweist, so dass eine erste leuchtende Fläche innerhalb des Gehäuses zur Erzeugung einer ersten Lichtfunktion und eine zweite leuchtende Fläche zur Erzeugung einer zweiten Lichtfunktion gebildet werden, wobei die zweite leuchtende Fläche beabstandet zu der ersten leuchtenden Fläche und/oder dem Hologrammelement angeordnet ist.
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Der besondere Vorteil der Erfindung besteht darin, dass platzsparend zwei unterschiedliche Lichtfunktionen erzeugt werden können, wobei aufgrund einer beabstandeten Anordnung zu einer ersten leuchtenden Fläche zu einer zweiten leuchtenden Fläche einfach alphanummerische Zeichen als zweite Lichtfunktion erzeugte werden können. Das alphanummerische Zeichen kann beispielsweise ein Logo oder einen Schriftzug bilden, der für Verkehrsteilnehmer als zusätzliche Information dient. Diese zusätzliche Information kann im Zusammenhang mit der durch die erste leuchtende Fläche erzeugten ersten Lichtfunktion dienen oder unabhängig davon sein. Beispielsweise kann die Information ein Firmenlogo des Fahrzeugherstellers sein. Alternativ kann die Information auch im Zusammenhang mit dem Auf- und Abschließen des Fahrzeugs stehen, wobei durch den Schriftzug „HELLO“ ein Öffnungszustand des Fahrzeugs und durch den Schriftzug „GOODBYE“ ein Schließzustand des Fahrzeugs signalisiert wird. Vorteilhaft ermöglicht die Erfindung eine bauraumsparende Erzeugung von unterschiedlichen Lichtfunktionen. Nach der Erfindung ist die zweite leuchtende Fläche beabstandet zu der ersten leuchtenden Fläche bzw. zu dem Hologrammelement angeordnet. Vorteilhaft entsteht hierdurch eine Tiefenwirkung der zweiten Lichtfunktion.
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Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung erstreckt sich die erste leuchtende Fläche zur Erzeugung einer vorzugsweise Signallichtfunktion in einer Erstreckungsebene eines Trägers des Hologrammelementes. Die erste leuchtende Fläche befindet sich somit innerhalb des Gehäuses.
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Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist das Hologrammelement als ein Reflexionshologrammelement ausgebildet, das von einer Lichtquelle abgestrahltes Licht in eine Hauptabstrahlrichtung der Beleuchtungsvorrichtung umlenkt. Die Lichtquelle ist vorzugsweise oberhalb des Hologrammelementes angeordnet, so dass die Beleuchtungsvorrichtung eine relativ geringe Bautiefe aufweist. Da die Lichtquelle neben dem Hologrammelement angeordnet ist, vorzugsweise oberhalb desselben, kann die Lichtquelle von dem Betrachter nicht gesehen werden.
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Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist das Hologrammelement derart ausgebildet, dass von der ersten leuchtenden Fläche umgelenktes Licht in Erstreckungsrichtung des vorzugsweise langgestreckt ausgebildeten Hologrammelementes in einem größeren Öffnungswinkel abgestrahlt wird als quer zur Erstreckungsrichtung des Hologrammelementes. Vorteilhaft kann hierdurch auf einfache Weise eine Schlusslichtfunktion als erste Lichtfunktion erzeugt werden. Vorzugsweise hat das von der zweiten leuchtenden Fläche abgestrahlte Licht einen kleineren Öffnungswinkel als das in Erstreckungsrichtung der ersten leuchtenden Fläche von derselben abgestrahlte Licht, so dass ein höherer Lichtstrom zur Erzeugung des alphanummerischen Zeichens genutzt werden kann.
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Nach einer Weiterbildung der Erfindung weist die erste leuchtende Fläche eine Mehrzahl von Leuchtsegmenten auf, die punktförmig und/oder streifenförmig und/oder mehreckig ausgebildet sind. Die erste leuchtende Fläche weist hierdurch eine markante leuchtende Struktur auf.
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Zur besseren Erkennbarkeit des durch die zweite leuchtende Fläche erzeugten nummerischen Zeichens ist bei Projektion der zweiten leuchtenden Fläche auf die erste leuchtende Fläche ein die zweite leuchtende Fläche umgebender Abschnitt der ersten leuchtenden Fläche mit einer geringeren Leuchtdichte oder keiner Leuchtdichte versehen. Hierdurch kann die Erkennbarkeit des alphanummerischen Zeichens wesentlich verbessert werden.
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Nach einer alternativen Ausführungsform der Erfindung erstrecken sich sowohl die erste leuchtende Fläche als auch die zweite leuchtende Fläche in derselben Ebene, vorzugsweise in der Erstreckungsebene des Hologrammelementes. Zur Erkennbarkeit der zweiten Lichtfunktion weist ein die zweite leuchtende Fläche umgebender Abschnitt der ersten leuchtenden Fläche eine geringe Leuchtdichte bzw. keine Leuchtdichte auf. Die zweite leuchtende Fläche ist somit räumlich in die erste leuchtende Fläche eingebettet angeordnet.
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Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist eine Abdeckscheibe, die eine Öffnung des Gehäuses verschließt, transparent und glasklar ausgebildet, so dass die erste leuchtende Fläche und die zweite leuchtende Fläche gut erkennbar sind.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert.
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Es zeigen:
- 1 eine perspektivische Vorderansicht einer Beleuchtungsvorrichtung nach einer ersten Ausführungsform,
- 2 eine schematische Seitenansicht der Beleuchtungsvorrichtung gemäß 1,
- 3 eine schematische Vorderansicht einer Beleuchtungsvorrichtung nach einer zweiten Ausführungsform,
- 4 eine schematische Seitenansicht der Beleuchtungsvorrichtung gemäß 3 und
- 5 eine Vorderansicht einer Beleuchtungsvorrichtung nach einer dritten Ausführungsform.
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Eine erfindungsgemäße Beleuchtungsvorrichtung wird vorzugsweise als Heckleuchte in einem Heckbereich eines Kraftfahrzeugs eingesetzt.
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Die Beleuchtungsvorrichtung weist vorzugsweise ein langgestrecktes Gehäuse 1 auf, das in vertikaler Richtung einer Karosserieöffnung des Kraftfahrzeugs verbaut ist. Das Gehäuse 1 kann mehrere Segmente aufweisen, beispielsweise drei Segmente, wobei ein mittleres Gehäusesegment in einer Heckklappe des Kraftfahrzeugs und ein zweites und drittes äußeres Segment im Eckbereich angeordnet sind.
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In dem Gehäuse 1 ist eine Optikeinheit mit einer langgestreckten Hologrammeinrichtung 2 angeordnet, wobei der Hologrammeinrichtung 2 ein oder mehrere Lichtquellen 3 zugeordnet sind.
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Die Hologrammeinrichtung 2 umfasst eine ebene oder bogenförmige Trägerplatte 4, auf der ein Hologrammelement 5 angeordnet ist. Das Hologrammelement 5 ist als Reflexionshologrammelement ausgebildet, da an demselben ein von der Lichtquelle 3 abgestrahltes Licht 6 in Hauptabstrahlrichtung H der Beleuchtungsvorrichtung umgelenkt wird. Die Trägerplatte 4 kann opak, beispielsweise grau oder schwarz, ausgeführt sein. Wenn das Hologrammelement 5 als ein Volumenhologrammelement ausgebildet ist, kann die Trägerplatte 4 auch transparent ausgebildet sein. Das Hologrammelement 5 kann als Folie ausgebildet sein.
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Das Hologrammelement 5 weist eine solche Beugungsstruktur auf, dass das von der Lichtquelle 3 ausgesandte Licht 6 so in Hauptabstrahlrichtung H umgelenkt wird, dass eine Schlusslichtfunktion als erste Lichtfunktion erzeugt wird. Das Hologrammelement 5 erzeugt eine erste leuchtende Fläche 7, von der aus das Licht 6 in Hauptabstrahlrichtung H reflektiert wird. Die erste leuchtende Fläche 7 bildet ein holografisches Bild, das vorzugsweise aus einer Vielzahl von Leuchtsegmenten 8 gebildet ist. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die Leuchtsegmente 8 punktförmig ausgebildet. Alternativ können die Leuchtsegmente auch streifenförmig oder mehreckförmig ausgebildet sein oder andere leuchtende Strukturen aufweisen.
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Die erste leuchtende Fläche 7 ist in einer Erstreckungsebene E1 angeordnet, die in der Ebene des Hologrammelementes 5 oder in einem Abstand davor oder danach angeordnet sein kann. Die Leuchtsegmente 8 sind gleich verteilt über die erste leuchtende Fläche 7 angeordnet, so dass das Licht 6 für die erste Lichtfunktion homogen abgestrahlt wird.
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Darüber hinaus ist das Hologrammelement 5 derart ausgebildet bzw. weist eine solche eingeprägte Beugungsstruktur auf, dass zusätzlich eine zweite leuchtende Fläche 9 gebildet wird zur Erzeugung einer zweiten Lichtfunktion, nämlich zur Erzeugung von alphanummerischen Zeichen oder beliebiger geometrischer Formen.
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Im Ausführungsbeispiel gemäß den 1 bis 4 weist die zweite leuchtende Fläche 9 mehrere Zeichen, nämlich einen ovalförmigen Ring 10 und ein Fünfeck 11 (geometrische Form) auf. Alternativ kann die zweite leuchtende Fläche 9 ein Symbol oder ein Piktogramm oder ein Logo aufweisen.
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Während sich die erste leuchtende Fläche 7 in der Ebene der Trägerplatte 4 erstreckt, ist die zweite leuchtende Fläche 9 beabstandet zu der ersten leuchtenden Fläche 7 angeordnet. Die geometrischen Zeichen 10, 11 erstrecken sich beide in einer Ebene E2, die beabstandet ist zu der Ebene E1, in der sich die erste leuchtende Fläche 7 erstreckt. In Projektion auf die erste leuchtende Fläche 7 ist die zweite leuchtende Fläche 9, die durch die grafischen Zeichen 10, 11 gebildet ist, innerhalb eines Außenrandes 12 der ersten leuchtenden Fläche 7 angeordnet, s. 1.
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Die zweite leuchtende Fläche 9 ist kleiner ausgebildet als die erste leuchtende Fläche 7. Es findet somit eine Überlagerung des Lichtstroms statt, da der Betrachter von au-ßen zum einen die erste leuchtende Fläche 7 und zum anderen die derselben überlagerte zweite leuchtende Fläche 9 in einem Flächenbereich betrachtet, der durch den Außenrand 12 der ersten leuchtenden Fläche 7 festgelegt ist bzw. begrenzt ist.
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Die zweite leuchtende Fläche 9 kann parallel versetzt zu der ersten leuchtenden Fläche 7 angeordnet sein. Sie kann - wie in 2 ersichtlich - auch leicht geneigt oder verkippt bzw. verdreht zu der ersten leuchtenden Fläche 7 angeordnet sein.
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Die Lichtquelle 3 kann als eine LED-Lichtquelle oder als eine Laser-Lichtquelle ausgebildet sein.
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Vorzugsweise wirkt die Hologrammeinrichtung 2 mit der Lichtquelle 3 derart zusammen, dass die zweite leuchtende Fläche 9 bzw. die geometrischen Zeichen 10, 11 mit einer höheren Lichtintensität leuchten als die erste leuchtende Fläche 7. Aufgrund des Kontrastunterschiedes können die geometrischen Zeichen 10, 11 der zweiten leuchtenden Fläche 9 besser wahrgenommen werden.
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Damit eine Schlusslichtfunktion erzeugt werden kann, ist die Hologrammeinrichtung 2 derart ausgebildet, dass in Erstreckungsrichtung 13 des Hologrammelementes 5 verlaufender Öffnungswinkel φ1 größer ist als ein in einer quer zur Erstreckungsrichtung 13 des Hologrammelementes 5 verlaufender Öffnungswinkel φ2. Der erste Öffnungswinkel φ1 kann beispielsweise in einem Bereich von 35° liegen. Der erste Öffnungswinkel φ1 verläuft in einer xy-Ebene. Der zweite Öffnungswinkel φ2 verläuft in einer xz-Ebene. Eine x-Richtung verläuft in Hauptabstrahlrichtung H. Eine y-Richtung verläuft quer zu einer Fahrzeuglängsachse. Eine z-Richtung verläuft in vertikaler Richtung.
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Die Hologrammeinrichtung 2 bzw. das Hologrammelement 5 ist derart ausgebildet, dass ein in Erstreckungsrichtung 14 der zweiten leuchtenden Fläche 9 verlaufender Öffnungswinkel φ3 kleiner ausgebildet ist als ein in gleicher Ebene verlaufender erster Öffnungswinkel φ1 der ersten leuchtenden Fläche 7. Der Öffnungswinkel φ3 der zweiten leuchtenden Fläche 9 kann in einem Bereich von 10° bis 20° liegen. Auf diese Weise können die geometrischen Zeichen 10, 11 der zweiten leuchtenden Fläche 9 gut erkannt werden. Unter Nutzung derselben Lichtquellen 3 zur Erzeugung der ersten leuchtenden Fläche 7 und der zweiten leuchtenden Fläche 9 kann durch den vergleichsweise kleiner gewählten Sichtwinkelbereich φ3 der zweiten leuchtenden Fläche 9 im Vergleich zum Sichtwinkelbereich φ1 der ersten leuchtenden Fläche 7 in Erstreckungsrichtung 13, 14 der leuchtenden Flächen 7, 9 die geometrischen Zeichen 10, 11 der zweiten leuchtenden Fläche 9 heller leuchten.
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Im vorliegenden Ausführungsbeispiel erstrecken sich die erste leuchtende Fläche 7 und die zweite leuchtende Fläche 9 vorzugsweise in einer horizontalen Richtung (xy-Ebene).
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Nach einer nicht dargestellten alternativen Ausführungsform der Erfindung kann der Kontrast zwischen der ersten leuchtenden Fläche 7 und der zweiten leuchtenden Fläche 9 auch dadurch erhöht werden, dass die geometrischen Zeichen 10, 11 dunkel erscheinen, also ausgeblendet sind im Vergleich zur ersten leuchtenden Fläche 7, so dass hierdurch ein negatives holografisches Bild der zweiten leuchtenden Fläche 9 bzw. der geometrischen Zeichen 10, 11 entsteht.
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Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung gemäß den 3 und 4 ist das Hologrammelement 5 derart ausgebildet, dass ein in Projektion der zweiten leuchtenden Fläche 9 auf die erste leuchtende Fläche 7 ein die geometrischen Zeichen 10, 11 umgebender Abschnitt 15 der ersten leuchtenden Fläche 7 Licht mit geringer Leuchtdichte oder gar keiner Leuchtdichte, also schwarz, abstrahlt. Es wird somit - wie in 3 dargestellt - ein schwarzer Rahmen 15 um die geometrischen Formen 10, 11 gebildet, das die Ablesbarkeit der zweiten leuchtenden Fläche 9, nämlich der geometrischen Zeichen 10, 11, verbessert. Die Leuchtdichte der geometrischen Zeichen 10, 11 selbst kann hierbei beispielsweise gleich oder höher sein zu einem restlichen Abschnitt 16 der ersten leuchtenden Fläche 7. Die gesamte erste leuchtende Fläche 7 setzt sich zum einen aus dem umgebenden Abschnitt 15 und zum anderen aus dem restlichen Abschnitt 16 zusammen.
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Gleiche Bauteile bzw. Bauteilfunktionen der Ausführungsbeispiele sind mit dem gleichen Bezugsziffern versehen.
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Nach einer alternativen Ausführungsform der Erfindung kann durch Erhöhung der Lichtleistung der Lichtquellen 3 und/oder erhöhte Anzahl der Lichtquellen 3 die erste leuchtende Fläche 7 auch zur Erzeugung einer Bremslichtfunktion dienen.
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Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung gemäß 5 kann die Hologrammeinrichtung 2 auch derart ausgebildet sein, dass die erste leuchtende Fläche 7 eine Schlusslicht- und/oder Bremslichtfunktion erzeugt, wobei vorzugsweise die Lichtquellen 3 rotes Licht abstrahlen. Die zweite leuchtende Fläche 9 wird durch alphanummerische Zeichen 17, nämlich ein erstes Zeichen 17' „HELLO“, zweites Zeichen 17" „GOODBYE“ sowie ein drittes Zeichen 17''' (Firmenlogo „HELLA“) gebildet. Die alphanummerischen Zeichen 17' „HELLO“ und 17" „GOODBYE“ können beispielsweise aktiviert werden, wenn das Fahrzeug geöffnet bzw. verschlossen wird (Leuchtfunktion zur Begrüßung bzw. Verabschiedung).
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Gegebenenfalls können die Hologrammelemente 5 auch Licht in einer anderen Farbe, beispielsweise blau oder grün, abstrahlen, wenn eine entsprechende Lichtquelle 3 gewählt wird. Die Lichtfarbe der ersten leuchtenden Fläche 7 und der zweiten leuchtenden Fläche 9 ist abhängig von der Lichtfarbe der Lichtquelle 3.
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Die erste leuchtende Fläche 7 und die zweite leuchtende Fläche 9 können eine gleiche oder unterschiedliche Lichtfarbe aufweisen.
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Eine die Öffnung des Gehäuses 1 abschließende Abschlussscheibe ist vorzugsweise glasklar und transparent ausgebildet, so dass das Licht 6 nur mit leichter Brechung aus dem Gehäuse 1 abgestrahlt werden kann.
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Wenn die Abschlussscheibe rot eingefärbt ist, muss die Begrüßungs- und Verabschiedungsfunktion auch rot ausgeführt sein. Die Lichtfarbe der ersten leuchtenden Fläche 7 für die Erzeugung der Schlusslicht- und/oder Bremslichtfunktion als Signalfunktion kann eine Wellenlänge von 630 nm und die Begrüßungsfunktion eine Wellenlänge von 617 nm aufweisen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Gehäuse
- 2
- Hologrammeinrichtung
- 3
- Lichtquelle
- 4
- Trägerplatte
- 5
- Hologrammelement
- 6
- Licht
- 7
- 1. leuchtende Fläche
- 8
- Leuchtsegmente
- 9
- 2. leuchtende Fläche
- 10
- ovalförmiger Ring (geometrische Zeichen)
- 11
- Fünfeck (geometrische Zeichen)
- 12
- Außenrand
- 13
- Erstreckungsrichtung
- 14
- Erstreckungsrichtung
- 15
- umgebender Abschnitt
- 16
- restlicher Abschnitt
- 17,17',17'',17'''
- alphanummerische Zeichen
- H
- Hauptabstrahlrichtung
- E1,E2
- Erstreckungsebene
- Φ1,φ2,φ3
- Öffnungswinkel
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102015102243 A1 [0002]
- DE 102017122213 A1 [0003]