Die Erfindung betrifft eine Beleuchtungsvorrichtung für Fahrzeuge mit einem Gehäuse, in dem eine Hologrammleuchteneinrichtung angeordnet ist, die eine Lichtquelleneinheit und eine Optikeinheit mit einem Hologrammelement zur Erzeugung einer vorgegebenen Lichtfunktion aufweist.

Aus der DE 4421 306 C2 ist eine Beleuchtungsvorrichtung für Fahrzeuge bekannt, in der eine Hologrammleuchteneinrichtung integriert ist. Diese umfasst ein Hologrammelement, das an einer ein Gehäuse der Beleuchtungsvorrichtung verschließende Abdeckscheibe aufgebracht ist. Dem Hologrammelement ist eine Lichtquelleneinheit zugeordnet, die sich in Hauptabstrahlrichtung hinter der Abdeckscheibe bzw. hinter dem Hologrammelement erstreckt. Nachteilig an der bekannten Hologrammleuchteneinrichtung ist, dass sie einen relativ großen Bauraum erfordert und die Lichtquelleneinheit direkt hinter dem Hologrammelement sichtbar ist.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Beleuchtungsvorrichtung für Fahrzeuge mit einer Hologrammleuchteneinrichtung derart weiterzubilden, dass mindestens eine vorgegebene Lichtfunktion unter platzsparender Anordnung von Bauelementen der Hologrammleuchteneinrichtung geschaffen wird und dabei die Lichtquelleneinheit von einem Betrachter der Hologrammleuchteneinrichtung nicht direkt wahrnehmbar ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist die Erfindung in Verbindung mit dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 dadurch gekennzeichnet, dass der Lichtquelleneinheit ein Zusatzelement zugeordnet ist, mittels dessen von der Lichtquelleneinheit abgestrahltes Licht umlenkbar ist in Richtung des Hologrammelementes zur Generierung einer virtuellen Lichtquelleneinheit und zur Rekonstruktion des Hologramms, und dass die Lichtquelleneinheit und/oder das Zusatzelement im Bereich einer Seite des Hologrammelementes oder im Bereich einer in Richtung einer Mittelachse des Hologrammelementes verlaufenden seitlichen Verlängerung eines Randes des Hologrammelementes angeordnet ist. Nach der Erfindung ist in der Hologrammleuchteneinrichtung ein Zusatzelement integriert, das von der Lichtquelleneinheit abgestrahltes Licht in Richtung des Hologrammelementes umlenkt. Das Zusatzelement mit der Umlenkung des Lichts erzeugt für die Hologrammleuchteneinrichtung eine virtuelle Lichtquelle zur Rekonstruktion des Hologramms, die der Referenzlichtquelle bei der Erstellung des Hologramms entspricht. Die Lichtquelleneinheit und das Zusatzelement sind jeweils in einem seitlichen Bereich des Hologrammelementes angeordnet. Auf diese Weise erhält die Hologrammleuchteneinrichtung eine kompakte Bauform. Insbesondere lässt sich hierdurch vorteilhaft die Bautiefe der Hologrammleuchteneinrichtung bzw. der Beleuchtungsvorrichtung reduzieren. Da die Lichtquelleneinheit nicht hinter dem Hologrammelement angeordnet ist, ist die Lichtquelleneinheit von außen nicht oder nur schwer einsehbar.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die Lichtquelleneinheit und das Zusatzelement relativ zu dem Hologrammelement derart angeordnet, dass eine in Hauptabstrahlrichtung der Beleuchtungsvorrichtung verlaufende Tiefenerstreckung kleiner ist als eine quer zur Hauptabstrahlrichtung verlaufende Höhenerstreckung bezogen auf die äußeren Bauteilen der Hologrammleuchteneinrichtung. Anders ausgedrückt ist die Außenabmessung der Bauteile der Hologrammleuchteneinrichtung in Richtung der Hauptabstrahlrichtung kleiner als quer zur Richtung der Hauptabstrahlrichtung. Vorteilhaft lässt sich hierdurch eine Hologrammleuchteneinheit mit geringer Bautiefe realisieren.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist das Zusatzelement im Bereich eines ersten Randes des Hologrammelementes und die Lichtquelleneinheit im Bereich eines gegenüberliegenden zweiten Randes des Hologrammelementes angeordnet. Durch die gegenüberliegende Anordnung der Lichtqueileneinheit und des Zusatzelementes entsteht für die Hologrammleuchteneinheit eine virtuelle Lichtquelle, die scheinbar hinter dem Zusatzelement angeordnet ist und das Hologrammelement beleuchtet. Die Bautiefe erscheint somit virtuell viel größer als sie in Wirklichkeit ist. Darüber hinaus ermöglicht die seitliche Anordnung der Lichtquelleneinheit und des Zusatzelementes, dass der Raum hinter dem Hologrammelement frei von optischen Mitteln ist. Somit ist zumindest die Lichtquelleneinheit von außen her nicht erkennbar.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist das Hologrammelement mindestens zwei unterschiedliche Optikstrukturen zur Erzeugung von zwei unterschiedlichen Lichtfunktionen auf. Eine erste Optikstruktur ist einer ersten Lichtquelleneinheit und einem ersten Zusatzelement zur Erzeugung einer ersten Lichtfunktion zugeordnet. Eine zweite Optikstruktur desselben Hologrammelementes ist einer zweiten Lichtqueileneinheit und einem zweiten Zusatzelement zur Erzeugung einer zweiten Lichtfunktion zugeordnet. Vorteilhaft können hierdurch platzsparend mindestens zwei Lichtfunktionen generiert werden.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung sind die Lichtquelleneinheit und das Zusatzelement im Bereich derselben Seite des Hologrammelementes angeordnet, so dass die Hologrammleuchteneinrichtung auf der gegenüberliegenden Seite relativ spitz zulaufend ausgebildet sein kann. Diese Ausführung eignet sich insbesondere für ein gepfeiltes Leuchtengehäuse.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist das Hologrammelement als Transmissionshologrammelement angeordnet. Vorteilhaft kann das Hologrammelement hierbei einen vorderen Abschluss der Hologrammleuchteneinrichtung bilden, beispielsweise durch Integration in eine Abdeckscheibe des Gehäuses. Nach einer alternativen Weiterbildung der Erfindung kann das Hologrammelement auch als Reflexionshologrammelement ausgebildet sein, wobei das Reflexionshologrammelement im Wesentlichen einen hinteren Abschluss der Hologrammleuchteneinrichtung bildet.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung sind mehrere Zusatzelemente zwischen der Lichtquelleneinheit und dem Hologrammelement angeordnet. Hierdurch ist ein besonders flacher, platzsparender Aufbau der Beleuchtungsvorrichtung möglich.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist der Lichtquelleneinheit eine Linsenop- tikeinheit unmittelbar vorgelagert, wobei die Linsenoptikeinheit mit einer der Anzahl on Lichtquellen der Lichtquelleneinheit übereinstimmenden Anzahl von gleich ausgebildeten Linsensegmenten versehen ist. Vorteilhaft kann die Lichtquelleneinheit hierdurch Licht mit einem höheren Lichtstrom bzw. höherer Lichtintensität abstrahlen, so dass besonders lichtstarke Signalfunktionen, beispielsweise Bremslicht, Blinklicht und Tagfahrlicht, realisierbar sind.

Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Unteransprüchen.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Seitenansicht einer Hologrammleuchteneinrichtung nach einer ersten Ausführungsform,

Fig. 2 eine schematische Seitenansicht einer Hologrammleuchteneinrichtung nach einer zweiten Ausführungsform enthaltend zwei Lichtquelleneinheiten und zwei Zusatzelemente,

Fig. 3 eine schematische Seitenansicht einer Hologrammleuchteneinrichtung nach einer dritten Ausführungsform,

Fig. 4 eine perspektivische Vorderansicht einer Hologrammleuchteneinrichtung nach einer vierten Ausführungsform,

Fig. 5 eine schematische Seitenansicht einer Hologrammleuchteneinrichtung nach einer fünften Ausführungsform, eine schematische Seitenansicht einer Hologrammleuchteneinrichtung nach einer sechsten Ausführungsform, Fig. 7a eine perspektivische Vorderansicht einer Lichtquelleneinheit mit mehreren Lichtquellen und einer vorgelagerten Linsenoptikeinheit,

Fig. 7b eine perspektivische Vorderansicht der Lichtquelleneinheit mit sechs auf einem Träger angeordnete Lichtquellen und

Fig. 7c eine Seitenansicht der Lichtquelleneinheit und der vorgelagerten Linsenoptikeinheit.

Eine erfindungsgemäße Beleuchtungsvorrichtung kann zur Erzeugung von Signalfunktionen, beispielsweise einer Fahrtrichtungsanzeige-, Schlusslicht-, Bremslicht-, Positionslicht- oder Tagfahrlichtfunktion dienen. Sie kann im Heck- oder Bugbereich des Fahrzeuges, insbesondere des Kraftfahrzeuges, oder als sonstige Leuchte eingesetzt werden.

Nach einer Ausführungsform der Beleuchtungsvorrichtung gemäß Figur 1 ist in der Beleuchtungsvorrichtung, die zur Erzeugung einer Mehrzahl von Lichtfunktionen mehrere Leuchtkammern aufweisen kann, eine Hologrammleuchteneinrichtung integriert, die eine Lichtquelleneinheit 1 und eine Optikeinheit zur Erzeugung einer vorgegebenen Lichtfunktion aufweist. Die Hologrammleuchteneinrichtung ist in einem Gehäuse der Beleuchtungsvorrichtung angeordnet, wobei eine in Hauptabstrahlrichtung H Vorderseite angeordnete Öffnung des Gehäuses durch eine nicht dargestellte transparente Abdeckscheibe verschlossen ist.

Die Optikeinheit der Hologrammleuchteneinrichtung umfasst ein vorzugsweise eben ausgebildetes Hologrammelement 2, das im Wesentlichen senkrecht zur Hauptabstrahlrichtung H verlaufend angeordnet ist, und ein reflektierendes Zusatzelement 3. Das Zusatzelement 3 dient zur Umlenkung und zur Ausrichtung eines von der Lichtquelleneinheit 1 abgestrahlten Lichtbündels L1 in Richtung des Hologrammelementes 2 zur Generierung einer virtuellen Lichtquelle V, wobei mit dem so umgelenkten und ausgerichteten Lichtbündel L1 ein Hologramm rekonstruiert wird. Das Hologramm ist dabei als eine Lichtinformationen enthaltene optische Struktur in dem Hologrammelement 2 gespeichert. Wie aus Figur 1 ersichtlich ist, befindet sich die Lichtquelleneinheit 1 im Bereich einer ersten Seite 4 des Hologrammelementes 2, während das Zusatzelement 3 auf einer gegenüberliegenden zweiten Seite 5 des Hologrammelementes 2 angeordnet ist. Die Lichtquelleneinheit 1 ist näher zum Hologrammelement 2 angeordnet als das Zusatzelement 3. Es befindet sich unmittelbar im Bereich der ersten Seite 4 des Hologrammelementes 2.

Das Zusatzelement 3 ist in Hauptabstrahlrichtung H versetzt zu der Lichtquelleneinheit 1 angeordnet, so dass die von der Lichtquelleneinheit 1 ankommenden und reflektierten Lichtstrahlen L1 auf die gesamte rückseitige Fläche des Hologrammelementes 2 treffen. Das Zusatzelement 3 befindet sich in seitlicher Verlängerung 17 eines an der zweiten Seite 5 des Hologrammelementes 2 angeordneten ersten Randes 6 desselben, wobei es entgegen der Hauptabstrahlrichtung H versetzt zu der Lichtquelleneinheit 1 angeordnet ist. Die Lichtquelleneinheit 1 befindet sich im Bereich eines gegenüberliegenden zweiten Randes 7 des Hologrammelementes 2. Durch die gegenüberliegende Anordnung der Lichtquelleneinheit 1 und dem Zusatzelement 3 entsteht für das Hologrammelement 2 eine virtuelle Lichtquelle V, die scheinbar hinter dem Zusatzelement 3 angeordnet ist. Sowohl die Lichtquelleneinheit 1 als auch das Zusatzelement 3 erstrecken sich von einer in Hauptabstrahlrichtung H verlaufenden Mittelebene M des Hologrammelementes 2 aus gesehen über die Ränder 6, 7 des Hologrammelementes 2 hinaus. Auf diese Weise ist von außen keines dieser optischen Bauteile hinter dem Hologrammelement 2 sichtbar bzw. erkennbar. Es sei vorausgesetzt, dass das Hologrammelement 2 in einer lichtundurchlässigen Umrandung befestigt ist. Alternativ kann das Hologrammelement 2 auch in die Abdeckscheibe integriert sein, so dass sich am Rand 6, 7 des Hologrammelementes 2 das Gehäuse der Beleuchtungsvorrichtung anschließt. Eine Höhenerstreckung AH, die sich quer zur Hauptabstrahlrichtung H bzw. in Richtung des Hologrammelementes 2 erstreckt, wird somit bei dem in Figur 1 gezeigten Ausführungsbeispiel von den äußeren Rändern der Lichtquelleneinheit 1 und des Zusatzelementes 3 bestimmt. Diese Höhenerstreckung AH ist größer als eine in Hauptabstrahlrichtung H bzw. quer zum Hologrammelement 2 verlaufende Tiefenerstreckung Ar, die bei dem in Figur 1 gezeigten Ausführungsbeispiel durch den Abstand äußerer Ränder des Hologrammelementes 2 und des Zusatzelementes 3 bestimmt wird. Vorteilhaft weist die Hologrammleuchteneinrichtung somit eine relativ geringe Bautiefe auf. Vorzugsweise liegt die Tiefenerstreckung Ατ in einem Bereich von 30 mm bis 100 mm. Vorzugsweise liegt die Höhenerstreckung AH in einem Bereich von 50 mm bis 120 mm. Es sei angemerkt, dass die Hologrammleuchteneinrichtung auch um 90° bezüglich der Mittelachse M gedreh t angeordnet sein kann, so dass die Lichtquelleneinheit 1 und das Zusatzelement 3 in einer gemeinsamen horizontalen Ebene angeordnet sind. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die Lichtquelleneinheit 1 und das Zusatzelement 3 in einer gemeinsamen vertikalen Ebene angeordnet.

Die Lichtquelleneinheit 1 kann als eine einzelne Lichtquelle, beispielsweise als eine LED-Lichtquelle oder als eine Laserdiode ausgebildet sein.

Nach einer alternativen Ausführungsform gemäß den Figuren 7a bis 7c kann die Lichtquelleneinheit 1 auch mehrere Lichtquellen 13 aufweisen, die auf einem gemeinsamen Träger 8 (Leiterplatte) angeordnet sein können. In Lichtabstrahlung vor der Lichtquelleneinheit 1 ist eine Linsenoptikeinheit 9 angeordnet, die aus einer Mehrzahl von Linsensegmenten 10 besteht. Die Anzahl der Linsensegmente 10 stimmt mit der Anzahl der Lichtquellen 13 überein. Die Linsensegmente 10 sind jeweils einer einzigen Lichtquelle 13 zugeordnet. Die Linsensegmente 10 weisen jeweils gleiche Linsenflächen 11 auf, so dass das von den Lichtquellen 13 abgegebene Licht in die gleiche Richtung abgebildet wird. Vorteilhaft lässt sich hierdurch eine relativ lichtstarke Lichtquelleneinheit 1 realisieren, die vorzugsweise für die Erzeugung von lichtstarken Signalfunktionen, wie Bremslicht, Blinklicht oder Tagfahrlicht bestimmt ist.

Nach einer alternativen Ausführungsform kann der Lichtquelleneinheit 1 gemäß der Ausführungsform nach Figur 1 auch eine Linse in unmittelbarer Nähe zu derselben zugeordnet sein, so dass ein größerer Lichtstrom auf das Zusatzelement 3 treffen kann. Das Zusatzelement 3 weist eine reflektierende Fläche auf, so dass das auf sie treffende Licht in Richtung des Hologrammelementes 2 reflektiert werden kann.

Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung gemäß Figur 2 weist die Hologrammleuchteneinrichtung Mittel auf, so dass ein einziges Hologrammelement 12 zur Erzeugung von zwei Lichtfunktionen dient. Der Aufbau der Hologrammleuchteneinrichtung gemäß Figur 2 entspricht bezüglich der Verwirklichung einer ersten Lichtfunktion der Ausführungsform gemäß Figur 1. Zur Erzeugung der ersten Lichtfunktion sind die erste Lichtquelleneinheit 1 und das gegenüberliegend angeordnete erste Zusatzelement 3 vorgesehen. Zur Erzeugung der zweiten Lichtfunktion sind eine zweite Lichtquelleneinheit 1 ^* und ein zweites Zusatzelement 3' vorgesehen, die bezüglich einer durch die Mittelachse M verlaufende Horizontalebene spiegelverkehrt zu der ersten Lichtquelleneinheit 1 und dem ersten Zusatzelement 3 angeordnet sind. Die zweite Lichtquelleneinheit 1' strahlt ein zweites Lichtbündel L2 ab, das an dem zweiten Zusatzelement 3' in Richtung des Hologrammelementes 12 reflektiert wird. Das Hologrammelement 12 weist im vorliegenden Ausführungsbeispiel zwei Optikstrukturen auf. Die erste Optikstruktur dient zur Erzeugung der ersten Lichtfunktion. Die zweite Optikstruktur dient zur Erzeugung der zweiten Lichtfunktion.

Es sei angemerkt, dass die Hologrammelemente 2, 12 jeweils als ein holografisch- optisches Element ausgebildet sind, die diffraktiv optische Elemente aufweisen. Es handelt sich hierbei um kleine optische Strukturen, die das Licht in einem begrenzten Spektral- und/oder Winkelbereich beugen. Die diffraktiv optischen Elemente können als Gitter-, Linsen- oder Spiegelstrahlteiler und/oder als eine Kombination hieraus ausgeführt sein.

Das Hologrammelement 2, 2 ist als ein Volumenhologrammelement ausgebildet, beispielsweise in Form einer Emulsion oder einer Folie. Das Hologrammelement 2, 12 ist mit einem nicht dargestellten Träger durch Kleben oder durch Schweißen und/oder durch Ultraschweißen verbunden. Alternativ kann das Hologrammelement 2, 12 auch durch Tiefziehen vorgeformt sein, so dass es als Einlegeteil in einem Spritzgießwerkzeug mit einem transparenten Material überspritzt wird, das den flächigen und trans- parenten Träger bildet. Der Träger ist transparent, beispielsweise als eine Lichtscheibe ausgebildet. Der Träger ist beispielsweise an einem Halter 14 des Gehäuses befestigt, der zugleich als Blende für die Zusatzelemente 3, 3' dienen kann. Der Halter 14 weist zwei Durchbrüche 15 auf, so dass ausschließlich Licht L1 , L2 hindurchgelassen wird, das auf das gegenüberliegend angeordnete Zusatzelement 3, 3' auftreffen soll. Störstrahlung in Richtung des auf der gleichen Seite des Hologrammelementes 12 angeordneten Zusatzelement 3, 3' oder auf das Hologrammelement 12 selbst wird somit vermieden.

Gleiche Bauteile bzw. Bauteilfunktionen der Ausführungsbeispiele sind mit den gleichen Bezugsziffern versehen.

Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung gemäß Figur 3 können zwei Lichtfunktionen auch dadurch erzeugt werden, dass die zwei Lichtquelleneinheiten 1 , 1' auf derselben Seite des Hologrammelementes 12 angeordnet sind. Während das der ersten Lichtquelleneinheit 1 zugeordnete erste Zusatzelement 3 auf der anderen Seite des Hologrammelementes 12 angeordnet ist, ist ein der zweiten Lichtquelleneinheit 1' zugeordnetes zweites Zusatzelement 3' in Hauptabstrahlrichtung H hinter dem Hologrammelement 2 angeordnet. Vorteilhaft können die Lichtquelleneinheiten 1 , 1 ' bei dieser Ausführungsform auf einem gemeinsamen Träger 16 angeordnet sein.

Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung gemäß Figur 4 sind mehrere Lichtquelleneinheiten 1 umlaufend zu dem Hologrammelement 2 angeordnet, wobei den Lichtquelleneinheiten 1 ein und das selbe Zusatzelement 3" zugeordnet ist. Das Zusatzelement 3" ist in Hauptabstrahlrichtung H hinter dem Hologrammelement 2 angeordnet. Durch die Mehrzahl von Lichtquelleneinheiten 1 kann somit eine relativ lichtstarke Lichtfunktion erzeugt werden.

Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung gemäß Figur 5 sind die Lichtquelleneinheit 1 und das reflektierende Zusatzelement 3 auf derselben Seite des Hologrammelementes 2 angeordnet, wobei die Lichtquelleneinheit 1 entgegen der Hauptabstrahlrichtung H orientiert angeordnet ist. Da die gegenüberliegende, hier untere Seite des Hologrammelementes 2 frei von optischen Bauteilen ist, kann diese Variante der Hologrammleuchteneinrichtung insbesondere auch in einem gepfeilten Gehäuse der Beleuchtungsvorrichtung angeordnet sein.

Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung gemäß Figur 6 können zur Erhöhung der platzsparenden Anordnung, insbesondere zu Minimierung der Tiefenerstreckung bzw. des äußeren Abstands zwischen der Lichtquelleneinheit 1 und dem Hologrammelement 2, im Lichtstrom zwischen der Lichtquelleneinheit 1 und dem Hologrammelement 2 zwei Zusatzelemente 3, 23 angeordnet sein. Es findet somit eine doppelte Reflexion statt, wobei das auf erste Zusatzelement 3 auftreffende Lichtbündel L1 in Richtung des zweiten Zusatzelementes 23 reflektiert wird. Von dem zweiten Zusatzelement 23 wird das Lichtbündel L1 auf die Fläche des Hologrammelementes 2 reflektiert.

Nach einer nicht dargestellten alternativen Ausführungsform kann das Hologrammelement 12 auch mehr als zwei verschiedene optische Strukturen aufweisen, so dass mehr als zwei Lichtfunktionen erzeugbar sind.

Die in den Ausführungsbeispielen beschriebenen Hologrammleuchteneinrichtungen weisen jeweils Hologrammelemente 2, 12 auf, die als Transmissionshologrammelemente ausgebildet sind. Nach einer nicht dargestellten alternativen Ausführungsform der Erfindung können die Hologrammelemente auch als Reflexionshologrammelemente ausgebildet sein, wobei die Lichtquelleneinheit 1 und das Zusatzelement 3, 23 nicht - wie bei dem Transmissionshologrammelement - hinter dem Hologrammelement, sondern in Hauptabstrahlrichtung vor dem Hologrammelement angeordnet sind. Bezugszeichenliste i ,r Lichtquelleneinheit

2 Hologrammelement

3,3',3" Zusatzelement

4 1. Seite

5 2. Seite

6 1. Rand

7 2. Rand

8 Träger

9 Linsenoptikeinheit

10 Linsensegmente

1 1 Linsenfläche

12 Hologrammelement

13 Lichtquelle

14 Halter

15 Durchbrüche

16 Träger

17 Verlängerung

23 Zusatzelement

M Mittelachse

L1 .L2 Licht

H Hauptabstrahlrichtung

A _H Höhenabstand

A _T Tiefenabstand

V virtuelle Lichtquelle