EP-3698217-B1 - ILLUMINATION DEVICE FOR VEHICLES

Inventors

• THOMAE, DANIEL
• KLEINDIENST, Roman
• ERLER, Christoph
• Vojtisek, Petr
• GATTO, ALEXANDRE

Dates

Publication Date

20260506

Application Date

20181017

Claims (11)

1. Light-emitting device for a vehicle, comprising: a light source arrangement (4), which is arranged to emit light in the direction of a first half-space, a reflection hologram (2), which is configured to produce a light-emission signature during illumination in a direction that faces in a half-space that it located opposite the first half-space, and a one-piece light-guiding body (1) with a beam deflection portion (3), which is configured to direct the light from the light source arrangement (4) in the direction of the second half-space onto the hologram (2), wherein the beam deflection portion (3) comprises a curved mirror formed by a curved surface of the light-guiding body (1), wherein the beam deflection portion (3) is designed to direct light coming from the light source arrangement (4) as a spherical wave onto the hologram (2) as a plane wave.
2. Light-emitting device according to Claim 1, wherein the mirror comprises a portion of a parabolic mirror.
3. Light-emitting device according to either of Claims 1 or 2, wherein the light source arrangement comprises a plurality of light sources, wherein the beam deflection portion comprises separate portions for the plurality of light sources.
4. Light-emitting device according to Claim 3, wherein the plurality of portions are configured to direct light at different angles onto the hologram (2) for selectively producing different light-emission signatures.
5. Light-emitting device according to any of Claims 1-4, wherein the beam deflection portion (3; 8) is configured to direct at least one part of the light from the light source arrangement (4) to the hologram via a reflection at one side of the light-guiding body (1).
6. Light-emitting device according to Claim 5, wherein the side comprises a side of the light-guiding body located opposite the hologram.
7. Light-emitting device according to Claim 5 or 6, wherein the hologram (2) has a portion with an efficiency of between 45% and 55%, wherein the light-guiding body (1) is configured to direct non-diffracted light from the portion with the efficiency of between 45% and 55% to a further portion of the hologram (2).
8. Light-emitting device according to any of Claims 1-7, wherein the light-guiding body (1) has a curved light input coupling face (7b) for coupling in light from the light source, wherein a centre of curvature of the light input coupling face (7b) is located at the location of a light source of the light source arrangement (4).
9. Light-emitting device according to any of Claims 1-8, wherein the light-guiding body (1) has a curved light input coupling face (7b) for coupling in light from the light source, wherein a combination of the curved light input coupling face (7b) and the beam deflection portion (3) is designed to direct light coming from the light source arrangement (4) as a spherical wave onto the hologram (2) as a plane wave.
10. Light-emitting device according to any of Claims 1-9, wherein the light source arrangement (4) is formed by one or more approximate point light sources.
11. Light-emitting device according to any of Claims 1 to 10, wherein the light-guiding body (1) is produced from a plastic having a refractive index of approximately 1.5.

Description

Die vorliegende Anmeldung betrifft Leuchteinrichtungen für Fahrzeuge, insbesondere Leuchteinrichtungen, welche als Signalleuchten wie Fahrtrichtungsanzeiger (Blinker) oder Bremslichter oder auch als Schlussleuchten (Rücklicht) verwendbar sind. Leuchteinrichtungen werden in Fahrzeugen benutzt, um zum einen die Umgebung des Fahrzeugs zu beleuchten, um einem Fahrer des Fahrzeugs auch in Dunkelheit Sicht zu ermöglichen, und zum anderen, um andere Personen oder Fahrzeuge auf das mit der Leuchteinrichtung ausgerüstete Fahrzeug aufmerksam zu machen. Beispiele für derartige Leuchteinrichtungen sind Frontscheinwerfer, Schlussleuchten, Bremslichter oder Fahrtrichtungsanzeiger. Neben ihrer technischen Funktion werden derartige Leuchteinrichtungen zunehmend auch dafür genutzt, beispielsweise Fahrzeugen einer bestimmten Marke ein unverwechselbares Aussehen zu geben. Dabei wird hauptsächlich die äußere Form derartiger Leuchteinrichtungen als Gestaltungsmerkmal genutzt. Zunehmend wird auch die Leuchtsignatur derartiger Leuchteinrichtungen charakteristisch ausgestaltet. Beispielsweise werden charakteristische Leuchtsignaturen bei Fahrzeugrückleuchten eingesetzt. Dabei existieren gleichzeitig immer schärfer definierte Randbedingungen bezüglich Bauraum und Anordnung am Fahrzeug, beispielsweise, um eine Laderaumbreite maximal ausnutzen zu können. Um die in den Beispielen erwähnten Einschränkungen zu umgehen bzw. um die vom Gesetzgeber und die vom Fahrzeugdesign geforderten Randbedingungen zu erfüllen, sind häufig stark angepasste optische Konzepte notwendig. Klassischerweise werden hier Spiegel, Prismen und makroskopische Streustrukturen eingesetzt, um gewünschte Leuchteinrichtungen zu realisieren. In der deutschen Patentanmeldung DE 10 2016 117 969.8 der Anmelderin werden Vorrichtungen beschrieben, bei welchen mittels Hologrammen, insbesondere mittels Volumenhologrammen, Leuchtsignaturen erzeugt werden können. In dieser Anmeldung wird die Verwendung sowohl von Reflexionshologrammen als auch von Transmissionshologrammen beschrieben. Bei Transmissionshologrammen erfolgt die Beleuchtung des Hologramms aus einem Halbraum des Hologramms (d.h. von einer Seite des Hologramms), und die Betrachtung erfolgt aus dem anderen Halbraum (von der anderen Seite des Hologramms). Bei Reflexionshologrammen erfolgt hingegen die Beleuchtung von der gleichen Seite wie die Betrachtung. Dies kann, wenn wenig Bauraum zur Verfügung steht, schwierig zu realisieren sein, insbesondere wenn das Hologramm nahe der Außenseite des Fahrzeugs angeordnet werden muss, da dann eine Lichtquelle zur Beleuchtung des Hologramms außerhalb des Fahrzeugs angeordnet sein müsste. Auf der anderen Seite haben Reflexionshologramme den Vorteil, dass sie im Allgemeinen stärker wellenlängenselektiv arbeiten als Transmissionshologramme, d.h. nur Licht eines engen Wellenlängenbereichs wird als Leuchtsignatur abgebildet. Dies führt dazu, dass auch bei Verwendung einer relativ breitbandigen Lichtquelle wie einer roten Leuchtdiode die erzeugte Leuchtsignatur immer im Wesentlichen mit der gleichen Wellenlänge erscheint. Dies ist deswegen wünschenswert, da aufgrund von geringen Abweichungen der spektralen Empfindlichkeit roter und grüner Farbrezeptoren im Auge selbst kleine Wellenlängenänderungen zwischen ca. 550 nm und 640 nm zu einer deutlichen räumlichen Verschiebung der wahrgenommenen Farbe führen. Zudem kann bei Transmissions-Volumenhologrammen das Problem der sogenannten Übermodulation auftreten, was im Wesentlichen bedeutet, dass eine optimale Schichtdicke des Transmissionshologramms bei gegebener Geometrie und gegebener Brechzahlmodulation durch das Hologramm von der Wellenlänge abhängt, was zu Farbverschiebungen führen kann. Eine weitere Leuchteinrichtung ist aus dem Dokument JP H08 108793 A bekannt. Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, Leuchteinrichtungen bereitzustellen, welche auf Basis von Reflexionshologrammen arbeiten können und welche trotzdem eine kompakte Bauform aufweisen. Diesbezüglich wird eine Leuchteinrichtung nach Anspruch 1 bereitgestellt. Die Unteransprüche definieren weitere Ausführungsformen. Erfindungsgemäß wird eine Leuchteinrichtung für ein Fahrzeug bereitgestellt, umfassend: eine Lichtquellenanordnung, welche angeordnet ist, Licht in Richtung eines ersten Halbraums abzustrahlen,ein Reflexionshologramm, welches eingerichtet ist, bei Beleuchtung aus einer Richtung, welche in einem zu dem ersten Halbraum entgegengesetzten Halbraum zeigt, eine Leuchtsignatur zu erzeugen, undeinen Lichtleitkörper mit einem Strahlablenkungsabschnitt, welcher eingerichtet ist, das Licht von der Lichtquellenanordnung in der Richtung des zweiten Halbraums auf das Hologramm zu lenken. Durch die Verwendung des Lichtleitkörpers kann die Lichtquelleneinrichtung neben dem Hologramm oder auf einer der Seite des Hologramms, die letztendlich beleuchtet wird, gegenüberliegenden Seite angeordnet sein, was den Einbau in Fahrzeuge erleichtert. Der Strahlablenkungsabschnitt