BESCHREIBUNG

Die Erfindung betriff eine holographischen Leuchtvorrichtung mit einer zentralen Achse, auf der entlang der Achse ein Edge-Lit Hologramm mit einer zur zentralen Achse transversalen, flächigen Ausdehnung und eine Beleuchtungsanordnung zur Hologrammbeleuchtung angeordnet sind. Das Edge-Lit Hologramm weist eine Lichteinkoppelfläche an einem transversalen Randbereich des Edge-Lit Hologramms auf und die Beleuchtungsanordnung ist eingerichtet für eine Beleuchtung der Lichteinkoppelfläche zur Einstrahlung von Beleuchtungslicht in das Edge-Lit Hologramm durch die Lichteinkoppelfläche. Das Edge-Lit Hologramm ist eingerichtet, eine holographische Leuchtfunktion zu erzeugen, welche bei einer Betrachtung der der Beleuchtungsanordnung fernliegenden Seite des Edge-Lit Hologramms sichtbar ist.

Weiterhin betrifft die Erfindung ein Edge-Lit Hologramm, Abstandshalter und/oder eine Beleuchtungsanordnung für eine formschlüssige Anordnung zu der holographischen Leuchtvorrichtung.

Hintergrund und Stand der Technik:

In vielen Anwendungssituationen von Anzeigen, bspw. bei technischen Anwendungen, ist der Bauraum, der für die Anzeige zur Verfügung steht, begrenzt. Gleichzeitig steigen die Anforderungen an Anzeigen, da man verstanden hat, dass eine möglichst gezielte und intuitive Anzeige von Informationen die Bedienbarkeit und schlussendlich die Sicherheit von technischen Anwendungen erhöhen kann. Ein typisches Beispiel ist eine Anzeige in einem Kraftfahrzeug. Insbesondere dort kommt es jedoch häufig zu Limitierungen des Bauraums. Der zur Verfügung stehende Bauraum gestaltet sich beispielsweise derart, dass er zylindrisch quaderförmig oder vergleichbar ist und das Verhältnis von Durchmesser bzw. Breite zur Länge des Zylinders, des Quaders oder der vergleichbaren Form 1 :2 oder kleiner ist. Die Lichtquelle, insbesondere eine LED, kann dabei in der Regel nur an einer der Stirnseiten positioniert werden, da sich ansonsten platzbedingt die Ansteuerung der LED (Platine, Stecker, Kabel, ...) schwierig gestaltet. Dementsprechend erstreckt sich der Bauraum hauptsächlich in die Hauptabstrahlrichtung der LED (d.h. bspw. senkrecht zur Anordnungsebene des Emitters), während senkrecht zur Hauptstrahlrichtung nur wenig Platz vorhanden ist.

Moderne Anzeigen können durch die Mittel der Holographie verbessert werden. Holographische Anzeigen ermöglichen nicht nur eine räumliche Darstellung des angezeigten Bildes, sondern erhöhen auch durch andere Vorteile die Möglichkeiten und Qualitäten einer Anzeige. Vor allem ermöglichen Hologramme eine Wellenlängen- und Winkelselektive Beugung von Lichtstrahlen und ermöglichen damit eine besonders gute Anpassung der Leuchtanzeige an Wünsche und Gegebenheiten.

Bei der Holografie werden im Gegensatz zu gewöhnlichen Abbildungen, bspw. der Fotografie, neben der Intensität vom abgebildeten Objekt zusätzlich Phasenbeziehungen des vom Objekt kommenden Lichtes abgespeichert. Diese Phasenbeziehungen enthalten zusätzliche räumliche Informationen, wodurch ein dreidimensionaler Eindruck der Abbildung erzeugt werden kann. Dies geschieht mit Hilfe von Interferenz von Lichtstrahlen während der Aufnahme des Objekts. Das Objekt wird mit kohärentem Licht beleuchtet und vom Objekt reflektiert und gestreut. Das entstandene Wellenfeld, die sogenannte Objektwelle, wird mit zu der Objektwelle kohärentem Licht (die sogenannte Referenzwelle - typischerweise von derselben Lichtquelle, z. B. einem Laser) überlagert und die Wellenfelder interferieren als Funktion ihrer Phasenbeziehung miteinander. Das entstehende Interferenzmuster wird bspw. mittels einer lichtempfindlichen Schicht aufgenommen und somit wird auch die in der Phase enthaltene Information gespeichert. Zur Rekonstruktion beleuchtet man das entstandene Hologramm mit einer zur Referenzwelle identischen bzw. ähnlichen Lichtwelle, welche sodann durch die aufgezeichneten Interferenzmuster gebeugt wird. So kann die ursprüngliche Wellenfront der Objektwelle rekonstruiert werden.

Es gibt verschiedene Typen von Hologrammen, z. B. sogenannte Volumenhologramme. Volumenhologramme weisen vorzugsweise eine Dicke auf, die ebenfalls zur Speicherung von holografischen Bildinformationen genutzt werden kann. Volumenhologramme können insbesondere Weißlichthologramme sein, da diese eine Wellenlängenselektivität aufgrund der Wellenlängenselektiven Interferenz aufweisen können.

Hologramme können beispielsweise Transmissions- und Reflexionshologramme sein, die diese Rekonstruktion jeweils entweder in Transmission oder in Reflektion erzeugen. Befindet man sich z. B. bei einem Transmissionshologramm auf einer der Lichtquelle gegenüberliegenden Seite des Hologramms und betrachtet dieses, erscheint z. B. das abgebildete Objekt dreidimensional vor einem. Bei einem Reflexionshologramm muss man sich hierzu bevorzugt auf der gleichen Seite befinden wie die Lichtquelle. Reflexionshologramme weisen vorzugsweise eine Wellenlängenselektive Effizienz auf, das Licht in eine bestimmte Richtung (entlang eines bestimmten Winkels) zu beugen. Das Wort Hologramm wird hier vorzugsweise als synonym mit der holografischen Struktur verwendet, welche die Lichtbeugung erzeugt. Landläufig wird manchmal mit „Hologramm“ das erzeugte, insbesondere dreidimensionale Bild bezeichnet. Der Fachmann weiß jedoch aus dem Kontext heraus, was jeweils mit dem Begriff „Hologramm“ gemeint ist.

Hologramme können neben der dreidimensionalen Darstellung in Form sogenannter Holografisch-optische Bauelemente (HOE) verwendet werden, deren holografische Eigenschaften für die Optik von Geräten verwendet werden kann. Beispielsweise lassen sich durch HOE herkömmliche Linsen, Spiegel und Prismen ersetzen. In anderen Fällen werden HOEs als spezielle Diffraktionsgitter verwendet. HOEs weisen zum Beispiel eine spektrale Selektivität und/oder eine Selektivität in Bezug auf den Einfallswinkel auf. Gleichzeitig können sie für andere Spektralbereiche und/oder Einfallswinkel vollkommen oder teilweise transparent sein. Auch eine Kombination von Darstellung und Lichtformung wird durch Hologramme ermöglicht.

Hologramme, insbesondere technische Hologramme, können durch diverse holografische Verfahren direkt aufgenommen oder mit Hilfe von Wellenfrontdruckern bzw. Stereoholographiedruckern aus computergenerierten Daten gedruckt werden. Für eine Massenfertigung optischer Funktionen in Form von Hologrammen eignen sich diese Herstellungsverfahren, wegen des hohen Zeitaufwandes jedoch typischerweise nicht. Hierfür bieten sich geeignete, insbesondere optische Replikationsverfahren an. Für eine holographische Anzeige, z.B. in einem Innenraum eines Kraftfahrzeugs, ist es vorteilhaft eine Edge-Lit- oder Waveguide-Anordnung zu verwenden. Edge-Lit Hologramme sind Hologramme, die teilweise in einem transparenten Lichtleitkörper integriert sind. Sie werden bevorzugt unter einem großen Winkel beleuchtet, insbesondere von einer Seitenfläche des Lichtleitkörpers aus. Dabei befindet sich das Hologramm selbst bspw. an oder auf einer flächigen Außenfläche des Lichtleitkörpers und die Beleuchtung erfolgt von der Seite des Lichtleitkörpers, wobei das Licht zwischen Außenflächen im Lichtleiter zum Hologramm geleitet wird. Vorteilhaft ist, dass zum einen die Lichtleitköper ausgelegt sein können, das Licht auch über weitere Entfernungen relativ störungsfrei zu leiten und zum anderen, dass eine gewünschte Ausrichtung von Hologramm zu Beleuchtung im Rahmen der Fertigungstoleranzen durch den Lichtleitkörper automatisch gewährleistet ist. Die gewünschte Ausrichtung hat einen großen Effekt auf die Qualität der holografischen Darstellung und ist daher wichtig. Jedoch benötigen auch Edge-Lit Hologramme aufgrund der oben genannten Anforderungen typischerweise einen größeren Bauraum.

Da bei diesen EdgeLit Anordnungen das Hologramm aus einem Substrat heraus und unter einem Winkel, der größer ist als der Winkel der Totalreflexion für das entsprechende Substrat, beleuchtet wird, haben diese die Eigenschaft, dass die O.te Beugungsordnung im Substrat verbleibt und nicht in Richtung des Betrachters (bzw. des Fahrzeuginnenraums) emittiert wird. Dadurch kann eine Blendung des Betrachters verhindert werden.

Da der Bauraum in lateraler Richtung wie oben beschrieben oftmals stark begrenzt ist, ist es jedoch schwierig ein Hologramm unter einem Winkel größer als der Winkel der Totalreflexion zu beleuchten. Meist muss dabei der Kompromiss eingegangen werden, dass die Hologrammgröße deutlich kleiner ist als die Stirnfläche des Bauraums und diese auch nicht mehr im Zentrum dieser Fläche angeordnet werden kann.

EP 2 883 091 B1 beschreibt eine Beleuchtungsvorrichtung zum Beleuchten von mindestens einer Lichtmodulatoreinrichtung einer Flüssigkristallanzeige. Diese Vorrichtung umfasst unter anderem ein flächiges Lichtleitersubstrat und eine holographische Aus koppel Struktur, welches das im Lichtleitersubstrat geleitete Licht in Richtung der Lichtmodulatoreinrichtung auskoppelt. Das geleitete Licht wird beispielsweise durch seitlich an einer Schmalseite des Lichtleitersubstrats angeordnete Lichtquellen oder durch ein dort angeordnetes, weiteres Lichtleitersubstrat in das Lichtleitersubstrat eingekoppelt. Hierdurch wird jedoch der Bauraum in lateraler Ausdehnung weiter vergrößert.

Es ist somit mit den Mitteln des Standes der Technik nicht möglich, diese Einschränkungen zu überwinden und eine Konfiguration zu realisieren, bei der das Hologramm keine störende O.te Beugungsordnung in Richtung eines Betrachters emittiert und gleichzeitig die Hologrammfläche maximal gehalten werden kann

Aufgabe der Erfindung:

Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine Leuchtvorrichtung ohne die Nachteile des Standes der Technik zu realisieren. Insbesondere ist es eine Aufgabe der Erfindung, eine verbesserte Anzeige mit kompakten und für den Einbau besonders geeigneten Abmessungen bereitzustellen.

Zusammenfassung der Erfindung: Die Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.

In einem ersten Aspekt betrifft die Erfindung eine holographische Leuchtvorrichtung mit einer zentralen Achse, auf der entlang der Achse ein Edge-Lit Hologramm mit einer zur zentralen Achse transversalen, flächigen Ausdehnung und eine Beleuchtungsanordnung zur Hologrammbeleuchtung angeordnet sind, wobei das Edge-Lit Hologramm eine Lichteinkoppelfläche an einem transversalen Randbereich des Edge-Lit Hologramms aufweist, wobei das Edge-Lit Hologramm eingerichtet ist für eine im Wesentlichen vollflächige Hologrammbeleuchtung unter einem Winkel größer als der Winkel der Totalreflektion innerhalb des Edge-Lit Hologramms durch in die Lichteinkoppelfläche eingestrahltes Beleuchtungslicht, wobei das Edge-Lit Hologramm eingerichtet ist, bei der Hologrammbeleuchtung eine holographische Leuchtfunktion zu erzeugen, welche bei einer Betrachtung der der Beleuchtungsanordnung fernliegenden Seite des Edge-Lit Hologramms sichtbar ist, wobei die Beleuchtungsanordnung eingerichtet ist für eine Beleuchtung der Lichteinkoppelfläche zur Einstrahlung von Beleuchtungslicht in das Edge-Lit Hologramm durch die Lichteinkoppelfläche.

Eine holographische Leuchtvorrichtung ist eine Vorrichtung mit einer Leuchtfunktion, insbesondere einer Anzeige, welche unter Verwendung holographischer Mittel, bspw. einer holographischen Struktur oder eines Hologramms, realisiert wird.

Eine zentrale Achse der holographischen Leuchtvorrichtung definiert vorzugsweise die Längsausdehnung der Vorrichtung. Vorzugsweise sind die äußeren Ränder der Vorrichtung in hierzu transversaler Richtung beabstandet. Die Abstände können dabei in alle Richtungen gleich oder ungefähr gleich sein. Die Achse liegt somit vorzugsweise in Bezug auf eine transversale Ausdehnung der Vorrichtung zentral oder im Wesentlichen zentral, im Inneren der Vorrichtung. Die zentrale Achse kann vorzugsweise durch den geometrischen Schwerpunkt der Vorrichtung und/oder deren Elemente verlaufen. Eine zentrale Achse kann beispielsweise die Zylinderachse umfassen, wenn die Vorrichtung zylinderförmige oder im Wesentlichen zylinderförmige Außenabmessungen aufweist. Dann wäre die zentrale Achse gleichsam eine Achse der Rotationssymmetrie.

Bei der zentralen Achse handelt es sich vorzugsweise um eine gedachte Linie durch die Leuchtvorrichtung. Die zentrale Achse kann jedoch ebenso eine physische Achse sein, an der bspw. die Elemente der Leuchtvorrichtung befestigt werden.

Begriffe wie im Wesentlichen, ungefähr, etwa, ca. etc. beschreiben bevorzugt einen Toleranzbereich von weniger als ± 40%, bevorzugt weniger als ± 20%, besonders bevorzugt weniger als ± 10 %, noch stärker bevorzugt weniger als ± 5% und insbesondere weniger als ± 1 %. Ähnlich beschreibt bevorzugt Größen, die ungefähr gleich sind. Teilweise beschreibt bevorzugt zu mindestens 5 %, besonders bevorzugt zu mindestens 10 %, und insbesondere zu mindestens 20 %, in einigen Fällen zu mindestens 40 %. Begriffe wie im Wesentlichen umfassen dabei bevorzugt stets auch den exakten Wert.

Auf der Achse sind entlang der Achse ein Edge-Lit Hologramm mit einer zur zentralen Achse transversalen, flächigen Ausdehnung und eine Beleuchtungsanordnung zur Hologrammbeleuchtung angeordnet. Das bedeutet bevorzugt, dass diese Elemente auf der Achse nacheinander oder nebeneinander, also insbesondere ohne Überlappung angeordnet sind. Dabei können die genannten Elemente vorzugsweise direkt nebeneinander oder mit einem Abstand zueinander angeordnet sein.

Das Edge-Lit Hologramm umfasst vorzugsweise, wie bereits vorstehend beschrieben einen Lichtleitkörper und eine holographische Struktur zur Erzeugung der Leuchtanzeige auf. Die holographische Struktur erstreckt sich dabei vorzugsweise entlang der flächigen Ausdehnung des Edge-Lit Hologramms und erstreckt sich dabei insbesondere über mindestens 50% dieser flächigen Ausdehnung. Der Lichtleitkörper ist dabei bevorzugt transparent, insbesondere für das Beleuchtungslicht (s. u.).

Transparent bedeutet bevorzugt, dass man durch den Basiskörper im Wesentlichen hindurchschauen kann. Transparent bedeutet insbesondere, dass der Basiskörper einen auf die Intensität der durch die Beleuchtungsanordnung emittierten Lichtes (vorzugsweise in eine Wellenlängenbereich zwischen 420 nm und 750 nm) bezogenen Transmissionsgrad von mindestens 40%, mindestens 45%, mindestens 50%, mindestens 55%, mindestens 60%, mindestens 65%, mindestens 70%, mindestens 75%, mindestens 80%, mindestens 85%, mindestens 90% und/oder mindestens 95% aufweist.

Das Edge-Lit Hologramm weist vorzugsweise eine zur zentralen Achse transversale, flächige Ausdehnung auf. T ransversale Ausdehnung zur zentralen Achse beschreibt vorzugsweise eine zur zentralen Achse senkrechte Ausdehnung.

Flächig bedeutet dabei insbesondere eine breitere Fläche bildend, abgeflacht und/oder sich auf einer Fläche ausdehnend. Flächig kann beispielsweise bedeuten, dass das Edge-Lit Hologramm eine große Ausdehnung entlang einer Ebene oder Fläche aufweist und eine verhältnismäßig deutlich kleinere Ausdehnung in einer hierzu senkrechten Richtung. Deutlich kleinere Ausdehnung bedeutet vorzugsweise eine um mindestens einen Faktor zwei kleinere Ausdehnung als die kleinste Ausdehnung entlang der Fläche oder Ebene, stärker bevorzugt eine um mindestens den Faktor drei kleinere Ausdehnung, noch stärker bevorzugt eine um mindestens den Faktor vier kleinere Ausdehnung, noch einmal stärker bevorzugt eine um mindestens den Faktor fünf kleinere Ausdehnung und insbesondere eine um mindestens den Faktor zehn kleinere Ausdehnung.

Die Beleuchtungsanordnung zur Hologrammbeleuchtung ist vorzugsweise eingerichtet für eine Beleuchtung des Hologramms bzw. der holographischen Struktur mit einer hierfür geeigneten elektromagnetischen Strahlung. Dies betrifft bspw. das Frequenzspektrum der elektromagnetischen Strahlung, die Intensität der elektromagnetischen Strahlung und/oder zumindest teilweise die geometrischen Strahleigenschaften der elektromagnetischen Strahlung. Diese elektromagnetische Strahlung wird vorzugsweise von der Beleuchtungsanordnung erzeugt bzw. emittiert. Hierzu kann die Beleuchtungsanordnung vorzugsweise eine Lichtquelle umfassen. Bei der elektromagnetischen Strahlung handelt es sich bevorzugt um Strahlung mit einem Spektrum im sichtbaren Bereich. Eine solche elektromagnetische Strahlung wird gemeinhin und auch vorzugsweise in diesem Dokument als „Licht“ bezeichnet.

Das Edge-Lit weist die Lichteinkoppelfläche an einem transversalen Randbereich des Hologramms auf. Der Randbereich beschreibt vorzugsweise einen Bereich, welcher im Wesentlichen am äußeren, transversalen Rand des transversal (zur Achse) flächig ausgedehnten Edge-Lit Hologramms anschließt und sich im Wesentlichen von dort im flächigen Teil des Ege-Lit Hologramms in Richtung der zentralen Achse erstreckt, vorzugsweise jedoch ohne sich bis zur zentralen Achse zu erstrecken. Vorzugsweise kann die Einkoppelfläche auch als transversal gegenüber der zentralen Achse „versetzt“ bezeichnet werden.

Vorzugsweise schließt die Lichteinkoppelfläche direkt am transversalen Rand des Edge-Lit Hologramms an.

Für die Lichteinkoppelfläche gilt bevorzugt wie vorzugsweise alle hier beschriebenen Merkmale der Leuchtvorrichtung, dass „eine Lichteinkoppelfläche“ „mindestens eine Lichteinkoppelfläche“ beschreibt. Es können also mehrere Lichteinkoppelflächen umfasst sein, bspw. 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 oder noch mehr Lichteinkoppelflächen.

Anstatt von mehreren Lichteinkoppelflächen zu sprechen, kann in diesem Dokument auch vorzugsweise von verschiedenen Bereichen der Lichteinkoppelfläche gesprochen werden. Verschiedene Bereiche der Lichteinkoppelfläche können jedoch auch verschiedene Abschnitte einer zusammenhängenden Lichteinkoppelfläche beschreiben, welche sich beispielsweise dadurch unterscheiden, dass sie in unterschiedliche radiale Richtungen zur zentralen Achse liegen und/oder entlang unterschiedlicher, nicht paralleler Tangenten zu einem Kreis um die zentrale Achse angeordnet sind. Solche Abschnitte werden vorzugsweise auch als unterschiedlich orientierte Bereiche bezeichnet. Ein solcher Bereich kann beispielsweise bei einer ringförmigen Einkoppelfläche nahezu infinitesimal schmal sein, weil sich in diesem Fall der Anordnungsort und/oder die Flächennormale der Einkoppelfläche kontinuierlich ändert.

Die Lichteinkoppelfläche ist insbesondere eingerichtet für eine Einkopplung des Lichtes der Beleuchtungsanordnung in das Edge-Lit Hologramm, mithin insbesondere dessen Lichtleitkörper. Zu diesem Zwecke ist sie vorzugsweise für das Licht transparent und weist Abmessungen und/oder eine Orientierung auf, die diese Einkopplung optimiert bzw. in ausreichendem Maße ermöglicht. Es kann sich bei der Lichteinkoppelfläche vor allem um eine dezidierte Fläche handeln, welche eine separate Fläche des Edge-Lit Hologramms, mithin des Lichtleitkörpers ist. Es kann sich jedoch ebenso vorzugsweise um eine in eine Fläche des Lichtleitkörpers, welche nicht Lichteinkoppelfläche ist, integrierte Fläche handeln. Die Lichteinkoppelfläche ist dabei und auch ansonsten insbesondere dadurch definiert, dass sie eine Fläche an einem transversalen Randbereich des Edge-Lit-Hologramms handelt, welche sich wie beschrieben zur Lichteinkopplung eignet bzw. wie beschrieben hierfür eingerichtet ist.

Dass die Lichteinkoppelfläche eingerichtet ist für eine Einkopplung des Lichtes der Beleuchtungsanordnung in das Edge-Lit Hologramm bedeutet vorzugsweise, dass diese eingerichtet ist für eine Einstrahlung von Beleuchtungslichtes der Beleuchtungsanordnung in das Edge-Lit Hologramm, mithin vorzugsweise in dessen Lichtleitkörper.

Das Edge-Lit Hologramm ist eingerichtet für eine im Wesentlichen vollflächige Hologrammbeleuchtung durch in die Lichteinkoppelfläche eingestrahltes Beleuchtungslicht. Das bedeutet vorzugsweise, dass das vom Edge-Lit Hologramm umfasste Hologramm bzw. dessen holografische Struktur von dem durch die Lichteinkoppelfläche eingestrahlten (eingekoppelten) Beleuchtungslicht im Wesentlichen vollflächig beleuchtet wird, d. h. insbesondere, dass ein bedeutender Anteil des eingestrahlten Beleuchtungslichtes das Hologramm bzw. die Struktur im Wesentlichen auf dessen bzw. deren ganzer Fläche erreicht.

Das Beleuchtungslicht umfasst dabei vorzugsweise das Licht der Beleuchtungsanordnung.

Die vollflächige Beleuchtung ist vorzugsweise im Wesentlichen homogen. Homogen bedeutet dabei insbesondere, dass die holografische Struktur in ihrer gesamten Fläche mit der überwiegend gleichen Intensität ausgeleuchtet wird. Bevorzugt beträgt eine Abweichung der Intensität über die holografische Struktur, insbesondere im Wesentlichen die gesamte holografische Struktur, weniger als 20%, stärker bevorzugt weniger als 10% und insbesondere weniger als 5%. Vorzugsweise beträgt ein Verhältnis von minimaler Intensität Imin (bzw. minimaler Beleuchtungs- oder Bestrahlungsstärke) zu maximaler Intensität l _m ax (bzw. maximaler Beleuchtungs- oder Bestrahlungsstärke) I min/lmax > 0,8.

Die Beleuchtung des Hologramms bzw. der holographischen Struktur findet dabei unter einem Winkel größer als der Winkel der Totalreflektion innerhalb des Edge-Lit Hologramms statt. Das bedeutet vorzugsweise, dass das Beleuchtungslicht im Wesentlichen in solch einem Winkel bzw. Winkelspektrum (so wird bevorzugt der Bereich der umfassten Winkel bezeichnet) in Richtung des Hologramms propagiert, dass mindestens wesentliche Teile des eingestrahlten Beleuchtungslichtes mit der entlang der flächigen Ausdehnung des Edge-Lit Hologramms ausgedehnten Grenzfläche(n) des Edge-Lit Hologramms einen oder mehrere Winkel bildet, welcher größer ist als ein Grenzwinkel der Totalreflektion an dieser Grenzfläche. Hierdurch würde insbesondere an der Grenzfläche unter diesen Winkel(n) auftreffendes Beleuchtungslicht an dieser Grenzfläche im Wesentlichen vollständig reflektiert, obwohl die Grenzfläche grundsätzlich für das Beleuchtungslicht transparent ist. Der Fachmann weiß, wie er den Grenzwinkel der Totalreflektion berechnet, wenn er den Brechungsindex des Edge-Lit Hologramms an der Grenzfläche sowie den Brechungsindex an der außerhalb des Edge-Lit Hologramms liegenden Umgebung der Grenzfläche (bspw. Luft unter Standardbedingungen) kennt.

Innerhalb des Edge-Lit Hologramms bedeutet dabei bevorzugt innerhalb des Lichtleitkörpers.

Durch die im Wesentlichen vollflächige Hologrammbeleuchtung unter einem Winkel größer als der Winkel der Totalreflektion kann vorteilhafterweise sichergestellt werden, dass die nullte Beugungsordnung des Hologramms, welche unerwünscht ist, da sie keine Informationen des Hologramms enthält und einen Benutzer blenden könnte, im Edge-Lit Hologramm in Folge der Totalreflektion verbleibt.

Das Edge-Lit Hologramm ist eingerichtet, bei der Hologrammbeleuchtung eine holographische Leuchtfunktion zu erzeugen. Eine holographische Leuchtfunktion beschreibt insbesondere eine Funktionalität, die durch die Verwendung der Leuchtvorrichtung hervorgerufen werden soll, bspw. eine Anzeige von Informationen für einen Benutzer durch Erzeugung eines reellen und/oder virtuellen Bildes oder durch Umlenkung von Beleuchtungslicht in Richtung eines potentiellen Benutzers.

Dieser befindet sich vorzugsweise auf der der Beleuchtungsanordnung fernliegenden Seite des Edge-Lit Hologramms, so dass sinnvollerweise die holographische Leuchtfunktion bei einer Betrachtung der der Beleuchtungsanordnung fernliegenden Seite des Edge-Lit Hologramms sichtbar ist. Durch die zur zentralen Achse transversale, flächige Ausdehnung des Edge-Lit Hologramms bildet diese vorzugsweise eine Art Grenzfläche der Leuchtvorrichtung nach außen hin. Auf einer Seite dieser Grenzfläche liegt im Wesentlichen die Vorrichtung, insbesondere dessen Beleuchtungsanordnung. Auf der anderen Seite dieser Grenzfläche soll die Leuchtvorrichtung bevorzugt von einem Benutzer betrachtet werden. Auf dieser Seite liegt bevorzugt die der Beleuchtungsanordnung fernliegende Seite des Edge-Lit Hologramms, welche somit vom Benutzer betrachtet werden kann.

Vorzugsweise sind der bzw. die Winkel, der Schwerpunktswinkel und/oder das Winkelspektrum der vollflächigen Hologrammbeleuchtung und der Rekonstruktionswinkel und/oder das Akzeptanzwinkelspektrum des Edge-Lit Hologramms (bevorzugt: der holographischen Struktur) aufeinander abgestimmt.

Das Akzeptanzwinkelspektrum beschreibt vorzugsweise einen Winkelbereich um den Rekonstruktionswinkel, für den die holographische Struktur die gewünschten und hier beschriebenen Eigenschaften aufweist. Insbesondere ist das Akzeptanzwinkelspektrum in Bezug auf die Beugungseffizienz der holographischen Auskoppelstruktur definiert, welche abhängig vom vorstehend beschriebenen Winkelbereich betrachtet wird. Die Effizienz kann dabei bevorzugt Werte zwischen 0 (z. B. kein Licht wird gebeugt) und 1 (alles Licht wird gebeugt) annehmen. Das Akzeptanzwinkelspektrum ist dabei vorzugsweise dadurch definiert, dass für den umfassten Winkelbereich die Beugungseffizienz 0,1 oder größer, stärker bevorzugt mindestens 0,5 ist.

Das Akzeptanzwinkelspektrum wird vorzugsweise in Bezug auf den Rekonstruktionswinkel gemessen bzw. ist um diesen herum definiert. Der Rekonstruktionswinkel ist vorzugsweise der Winkel, unter dem die holographische Struktur aufgenommen wurde und/oder bei dem die Beugungseffizienz maximal ist. Das Akzeptanzwinkelspektrum wird vorzugsweise durch die Verteilung der Auskoppeleffizienz um den Rekonstruktionswinkel herum bestimmt. Der Rekonstruktionswinkel kann vorzugsweise in Bezug zur Flächennormalen der holographischen Struktur und/oder zur Flächennormalen der von der holographischen Struktur umfassten Fläche gemessen werden.

Das Winkelspektrum beschreibt bevorzugt die Winkelanteile der die holographische Struktur beleuchtenden Lichtstrahlen bzw. Strahlenbündel in Bezug auf eine Referenzgerade und/oder Referenzebene, insbesondere in Bezug auf den Schwerpunktswinkel der beleuchtenden Lichtstrahlen oder in Bezug auf den Rekonstruktionswinkel der holographischen Struktur. Das Winkelspektrum wird bspw. charakterisiert durch die Form der Wellenfront des propagierenden Lichts entlang des Strahlengangs. Das Winkelspektrum kann bspw. durch den Winkel bestimmt werden, den die Senkrechten zu verschiedenen orientierten Wellenfronten oder verschieden orientierten Bereichen einer Wellenfront mit den oben genannten Bezugsebenen, -geraden und/oder -winkeln einnehmen. Eine ebene Welle würde z.B. bewirken, dass die Auskoppelstruktur nur aus einem Winkel beleuchtet wird bzw. das Licht ohne Divergenz entlang des Strahlengangs propagiert, das Winkelspektrum wäre somit vorteilhafterweise gleich Null.

Der Schwerpunktswinkel ist vorzugsweise der in Bezug auf eine Flächennormale gemessene Winkel, bei dem die eingestrahlte und/oder emittierte Lichtintensität am größten ist. Das auf eine holographische Struktur auftreffende Winkelspektrum kann vorzugsweise ermittelt werden, indem das quadratische Mittel der Differenz aller Winkel von Soll-Rekonstruktionswinkel bestimmt wird (bevorzugt sogenannter RMS-Radius). Dieses kann dann bspw. mit dem Akzeptanzwinkelspektrum verglichen werden.

Dass der bzw. die Winkel, der Schwerpunktswinkel und/oder das Winkelspektrum der vollflächigen Hologrammbeleuchtung und der Rekonstruktionswinkel und/oder das Akzeptanzwinkelspektrum aufeinander abgestimmt sind, bedeutet vorteilhafterweise, dass Winkelspektrum und Akzeptanzwinkelspektrum und/oder Schwerpunktswinkel und Rekonstruktionswinkel im Wesentlichen oder zumindest teilweise übereinstimmen.

Vorzugsweise sind das Frequenzspektrum des Beleuchtungslichtes und/oder das Maximum des Frequenzspektrums des Beleuchtungslichtes und das Akzeptanzfrequenzspektrum des Edge-Lit Hologramms (bevorzugt: der holographischen Struktur) und/oder das Maximum des Akzeptanzfrequenzspektrums aufeinander abgestimmt.

Das Frequenzspektrum des Beleuchtungslichtes kann beispielsweise der spektrale Bereich der emittierten elektromagnetischen Strahlung sein, indem sich wesentliche Anteile der Intensität der emittierten elektromagnetischen Strahlung befinden. Wesentliche Anteile können bspw. 30 % oder mehr, 40 % oder mehr, 50 % oder mehr, 60 % oder mehr, 70 % oder mehr, 80 % oder mehr oder 90 % oder mehr sein.

Das Akzeptanzfrequenzspektrum wird bevorzugt im Hinblick auf die spektrale Effizienz der holographischen Struktur, insbesondere der spektralen Auskoppeleffizienz beschrieben. Diese beschreibt vorzugsweise die Auskoppeleffizienz in Bezug auf das Frequenzspektrum der auf sie auftreffenden Lichtstrahlen. Diese Effizienz kann dabei bevorzugt für verschiedene Frequenzen des Lichtes Werte zwischen 0 (z. B. kein Licht wird ausgekoppelt) und 1 (alles Licht wird ausgekoppelt) annehmen. Das Akzeptanzfrequenzspektrum ist dabei vorzugsweise dadurch definiert, dass für den umfassten Frequenzbereich die Auskoppeleffizienz 0,1 oder größer, stärker bevorzugt 0,5 oder größer ist.

Das mindestens eine Maximum des Frequenzspektrums umfasst vorzugsweise die mindestens eine Frequenz und/oder den mindestens einen Frequenzbereich, welcher innerhalb des Frequenzspektrums des Beleuchtungslichtes die maximale Intensität aufweist.

Das mindestens eine Maximum des Akzeptanzfrequenzspektrums bezeichnet vorzugsweise die mindestens eine Frequenz oder den mindestens einen Frequenzbereich innerhalb des Akzeptanzfrequenzspektrums, bei dem die Effizienz der holographischen Aus koppel Struktur am größten ist.

Dass das Frequenzspektrum und/oder das Maximum des Frequenzspektrums des Beleuchtungslichtes und das Akzeptanzfrequenzspektrum und/oder das Maximum des Akzeptanzfrequenzspektrums aufeinander abgestimmt sind, bedeutet vorteilhafterweise, dass Frequenzspektrum und Akzeptanzfrequenzspektrum und/oder Maximum des Frequenzspektrums und Maximum des Akzeptanzfrequenzspektrums im Wesentlichen oder zumindest teilweise übereinstimmen. Die holografische Struktur kann zur Beugung verschiedener Winkelspektren und/oder Spektralbereiche eingerichtet sein. Beispielsweise können mehrere holographische Strukturen umfasst sein, welche jeweils ein Winkelspektrum und/oder einen Spektralbereich beugen. Diese Hologramme können übereinander, insbesondere stapelweise übereinander, in einem sogenannten Stack angeordnet sein, wobei diese holografischen Strukturen vorzugsweise im Wesentlichen deckungsgleich sind.

In einer alternativen Ausgestaltung liegen den jeweiligen Winkelspektren und/oder Spektralbereichen zugeordneten Hologrammbereiche in einer einzigen holografischen Struktur vor, insbesondere in Form einer sogenannten Hologrammfolie, in der sie gemeinsam belichtet wurden. Eine solche holographische Struktur wird vorzugsweise auch als sogenanntes Multiplexhologramm bezeichnet.

Dass die Beleuchtungsanordnung eingerichtet ist für eine Beleuchtung der Lichteinkoppelfläche zur Einstrahlung von Beleuchtungslicht in das Edge-Lit Hologramm durch die Lichteinkoppelfläche bedeutet vorzugsweise, dass das von der Beleuchtungsanordnung emittierte Licht so in Richtung des Edge-Lit Hologramms abgestrahlt wird, dass ein überwiegender oder zumindest ein bedeutender Teil der emittierten Strahlung die Lichteinkoppelfläche erreicht. Bspw. kann eine Hauptstrahlrichtung der Beleuchtungsanordnung in Richtung der Lichtquelle orientiert sein.

Ein überwiegender Teil umfasst vorzugsweise mindestens 50% des von der Beleuchtungsanordnung emittierten Lichtes, insbesondere von dessen Intensität. Ein bedeutender Teil umfasst vorzugsweise mindestens 20%, stärker bevorzugt mindestens 30% und insbesondere mindestens 40% des emittierten Lichtes, vorzugsweise dessen Intensität.

Eine Hauptstrahlrichtung ist bevorzugt eine Richtung, in der eine maximale oder über alle Richtungen gemittelte Intensität des Lichtstrahls vorliegt. Der Begriff Hauptstrahl bzw. Hauptstrahlrichtung bezeichnet dabei bevorzugt den zentralen Strahl eines Strahlenbündels bzw. dessen Richtung. Die Richtung des Hauptstrahls gibt dabei insbesondere die Richtung des Strahlenbündels an. Im Falle eines kollimierten Strahlenbündels verlaufen die übrigen Strahlen des Strahlenbündels im Wesentlichen parallel zur Hauptstrahlrichtung, so dass die Hauptstrahlrichtung vorzugsweise repräsentativ für die Strahlen eines Strahlenbündels ist. Im Falle eines nicht kollimierten Strahlenbündels spannen die Strahlen des Strahlenbündels einen definierten Raumwinkel ein, in dessen Zentrum die Hauptstrahlrichtung verlauft.

Da die Lichteinkoppelfläche an einem transversalen Randbereich des Edge-Lit Hologramms angeordnet ist und die Beleuchtungsanordnung auf der zentralen Achse, wird dabei die Beleuchtungsanordnung vorzugsweise eine Strahlrichtung aufweisen, welche einen Winkel oder ein Winkelspektrum schräg zur zentralen Achse aufweist, um die Lichteinkoppelfläche optimal zu beleuchten.

Es kann auch bevorzugt sein, dass die Lichteinkoppelfläche Bereiche aufweist, welche in unterschiedlichen transversalen/radialen Richtungen zur zentralen Achse liegen und/oder entlang unterschiedlicher, nicht paralleler Tangenten zu einem Kreis um die zentrale Achse angeordnet sind. Daher kann es bevorzugt sein, dass die Beleuchtungseinrichtung eingerichtet ist für eine Aufteilung, Aufweitung und/oder Umformung des Strahls in mehrere Richtungen, z. B. mehrere Hauptstrahlrichtungen, um diese jeweiligen Bereiche zu beleuchten. Je nachdem, wie viele unterschiedliche Bereiche zu beleuchten sind, kann es bei einer großen Zahl unterschiedlicher Richtungen, in die die Beleuchtungsanordnung das Licht abstrahlt, nicht mehr sinnvoll sein, von mehreren Hauptstrahlrichtungen zu sprechen, sondern lediglich von mehreren Richtungen. Als Beispiel sei eine Ausführungsform mit einer ringförmig das Edge-Lit Hologramm umlaufende Lichteinkoppelfläche und eine Beleuchtungsanordnung umfassend ein Axicon genannt. Diese Ausführungsform wird untenstehend eingehender beschrieben.

Dass die Beleuchtungsanordnung eingerichtet ist für eine Beleuchtung der Lichteinkoppelfläche zur Einstrahlung von Beleuchtungslicht in das Edge-Lit Hologramm durch die Lichteinkoppelfläche bedeutet vorzugsweise, dass die Beleuchtungsanordnung eingerichtet ist für eine dezentrale Beleuchtung. Dies bedeutet insbesondere, dass das Beleuchtungslicht im Wesentlichen nicht mit einer zentralen Hauptstrahlrichtung entlang der zentralen Achse auf das Edge-Lit Hologramm auftrifft und dann nur in geringem Maße auch am transversalen Randbereich auftrifft und dort eingekoppelt wird, sondern dass das Beleuchtungslicht im Wesentlichen in einer von der zentralen Richtung abweichenden Strahlrichtung das Edge-Lit Hologramm und insbesondere dessen Lichteinkoppelfläche erreicht. Dass die Beleuchtungsanordnung eingerichtet ist für eine Beleuchtung der Lichteinkoppelfläche zur Einstrahlung von Beleuchtungslicht in das Edge-Lit Hologramm durch die Lichteinkoppelfläche bedeutet insbesondere, dass die Beleuchtungsanordnung eingerichtet ist, bei einer gegebenen Emissionsintensität der Lichtquelle die durch die Lichteinkoppelfläche eingestrahlte Intensität im Wesentlichen zu maximieren.

Die Beleuchtungseinrichtung ist vorzugsweise eingerichtet für eine dezentrale Beleuchtung, bspw. wie vorstehend beschrieben.

Mit der hier vorliegenden Erfindung können die Einschränkungen des Standes der Technik überwunden werden und so eine kompakte und in benötigten Bauraum besonders angepasste Vorrichtung mit verbesserten Anzeigeeigenschaften realisiert werden. Vorteilhafterweise wird durch die Vorrichtung keine störende nullte Beugungsordnung in Richtung eines Betrachters gebeugt und es kann gleichzeitig die Hologrammfläche maximal gehalten werden, bei gleichzeitig kompakten Ausmaßen.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist die Beleuchtungsanordnung mindestens eine Lichtquelle und bevorzugt mindestens eine optische Komponente auf.

Vorteilhafterweise sind sowohl die mindestens eine Lichtquelle als auch die mindestens eine optische Komponente entlang der zentralen Achse angeordnet.

Die Lichtquelle kann z. B. mindestens eine LED und/oder mindestens einen Laser umfassen. Die Lichtquelle emittiert vorzugsweise Licht im sichtbaren Spektrum, insbesondere zwischen 380 Nanometer (nm) und 780 nm auf die Wellenlänge des Lichts bezogen. Vorzugsweise kann die Lichtquellen ein- und ausgeschaltet werden und weist eine entsprechende elektrische Anschlussmöglichkeit für eine elektrische Energiequelle auf.

Die Lichtquelle umfasst bevorzugt keine gesonderte strahlformende Komponente, z. B. keine Linse. Es kann jedoch auch bevorzugt sein, dass die Lichtquelle mindestens eine strahlformende Komponente umfasst, beispielsweise mindestens eine Linse.

Die Lichtquelle weist bevorzugt eine Hauptstrahlungsrichtung entlang und/oder parallel zur zentralen Achse in Richtung des Edge-Lit Hologramms auf.

Die Lichtquelle kann aber auch eine Hauptstrahlungsrichtung in Richtung der Einkoppelfläche aufweisen. Dann kann auf eine weitere optische Komponente, insbesondere für eine Strahlumlenkung, vorteilhaftweise verzichtet werden.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfasst die Lichtquelle mindestens eine LED. LEDs sind besonders einfach, langlebig und kostengünstig und weisen bezüglich einer Vielzahl von Leuchtfunktionen, insbesondere holographischer Leuchtfunktionen, ausreichende optische Eigenschaften, insbesondere bezüglich ihrer Kohärenz auf. LEDs sind besonders effizient.

Bevorzugt weisen LED-Emitter Abmessungen zwischen 0,5 x 0,5 mm ² und 1 x 1 mm ² auf. Allgemein kann man sagen, dass für unsere Anwendung kleinere Emitterflächen immer vorteilhaft sind.

Insbesondere ist genau eine LED umfasst. So wird der Aufbau einfach und kompakt gehalten.

Es können jedoch auch mehrere LEDs umfasst sein. Diese können beispielsweise verschiedene Spektralbereiche aufweisen. So können beispielsweise verschiedenfarbige Leuchtfunktionen, je nach eingeschalteter LED und Spektralbereich/Akzeptanzfrequenzspektrum der holographischen Struktur, realisiert werden. Insbesondere handelt es sich dabei um eine RGB-LED (RGB = Red/Green/Blue), welche einen oder mehrere Emitter für R, G und B aufweist, welche bevorzugt (bei mehreren Emittern) einzeln angesteuert werden können. Es kann sich beispielsweise um eine Osram MULTILED LRTB GVSG handeln, welche bei 625 nm (rot), 528 nm (true grün), 460 nm (blau) emittiert. Intensitäten können bspw. 500 - 1000 Milli-Candela (mcd) für rot, 1250 - 2010 mcd für grün und 180 - 560 mcd für blau betragen. Bei LEDs, welche im Wesentlichen den gleichen Spektralbereich aufweisen, kann durch Verwendung mehrerer LEDs auf besonders einfache Weise eine besonders hohe Leuchtintensität realisiert werden.

Eine optische Komponente kann vorzugsweise eine Linse, bspw. zur Strahlkollimation und/oder ein Element zur Strahlab- bzw. -umlenkung umfassen.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung fällt die optische Achse der Beleuchtungsanordnung mit der zentralen Achse zusammen. So kann ein besonders (optisch) einfacher Aufbau realisiert werden.

Die optische Achse ist vorzugsweise eine gedachte Symmetrielinie in einem optischen Aufbau. Beispielsweise verläuft die optische Achse durch die Krümmungszentren von Linsen und Spiegeln und/oder ist orthogonal zu den restlichen Symmetrieachsen der optischen Komponenten und/oder der Lichtquelle. Bevorzugt ist die optische Achse die Rotationssymmetrieachse der optischen Komponenten und/oder der Lichtquelle bzw. es ist eine Linie, entlang der ein gewisser Grad an Rotationssymmetrie im optischen System (umfassend vorzugsweise Lichtquelle und/oder optische Komponenten) besteht. Auf der optischen Achse liegen insbesondere für die geometrische Optik wichtige Referenzpunkte. Die optische Achse kann ebenso vorzugsweise eine imaginäre Linie im optischen System sein, die den Weg definiert, auf dem sich das Licht durch das System ausbreitet.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform fällt die optische Achse der Lichtquelle mit der zentralen Achse zusammen. Die optische Achse der Lichtquelle ist vorzugsweise eine Rotationssymmetrieachse der Lichtquelle. Insbesondere ist die optische Achse der Lichtquelle eine Linie entlang der Hauptstrahlungsrichtung der Lichtquelle.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die optische Komponente eingerichtet für eine Strahlformung des Beleuchtungslichtes der Beleuchtungsanordnung, insbesondere für eine zumindest teilweise Kollimation. Dabei kann es sich beispielsweise um eine Kollimationslinse handeln. So kann eine verbesserte Qualität der Hologrammbeleuchtung und somit der holographischen Leuchtfunktion realisiert werden.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die optische Komponente eingerichtet für eine Strahlumlenkung des Beleuchtungslichtes der Beleuchtungsanordnung in Richtung der Lichteinkoppelfläche, bevorzugt von der Richtung entlang der optischen Achse und/oder der zentralen Achse in Richtung der Lichteinkoppelfläche.

Vorzugsweise weist die Lichtquelle eine optische Achse entlang der zentralen Achse auf bzw. emittiert mit einer Hauptstrahlrichtung entlang der optischen Achse. Um die Beleuchtung der Lichteinkoppelfläche wie vorstehend beschrieben zu maximieren, muss daher vorzugsweise das Beleuchtungslicht umgelenkt werden, so dass dieses mehr in Richtung der Lichteinkoppelfläche strahlt. Dies wird insbesondere durch die optische Komponente realisiert, die eingerichtet ist für eine Strahlumlenkung. Die Strahlumlenkung kann dabei mit den dem Fachmann bekannten Mitteln, welche auf Refraktion, Diffraktion und/oder Reflektion beruhen, realisiert werden. Bspw. kann ein Spiegel und/oder ein refraktives optisches Element (z. B. Prisma) zur Strahlumlenkung verwendet werden.

Vorteilhafterweise umfasst die Strahlumlenkung auch eine weitere Strahlformung und/oder eine Strahllaufteilung. Dies kann zum einen wünschenswert sein, um die Querschnittsfläche und/oder Querschnittsform eines Strahls bzw. Strahlenbündels des Beleuchtungslichtes an eine Form und/oder Fläche einer Lichteinkoppelfläche anzupassen, z. B. zur Maximierung der eingestrahlten Intensität. Zum anderen kann insbesondere eine Aufteilung vorteilhaft sein, wenn mehr als eine Lichteinkoppelfläche umfasst ist und/oder an verschiedenen Seiten des Randbereiches vorliegende Bereiche der Lichteinkoppelfläche umfasst sind.

Die Strahlumlenkung ist vorzugsweise daraufhin optimiert, so dass die Strahlumlenkung Strahlenbündel in unterschiedliche, von der zentralen Achse aus gesehen radiale Richtungen erzeugt. Darüber hinaus können durch die Strahlumlenkung auch Strahlenbündel, welche unterschiedliche Winkel mit der zentralen Achse einnehmen, erzeugen, je nach Lage des jeweils zu beleuchtenden Bereichs der Lichteinkoppelfläche.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die optische Komponente eingerichtet für eine Strahlformung des Beleuchtungslichtes der Beleuchtungsanordnung und für eine Strahlumlenkung des Beleuchtungslichtes der Beleuchtungsanordnung in Richtung der Lichteinkoppelfläche. Eine Kombination dieser beiden Funktionen in der mindestens einen optischen Komponente der Beleuchtungsanordnung ist besonders vorteilhaft. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Lichteinkoppelfläche bevorzugt eine entlang des Randbereichs das Edge-Lit Hologramm zumindest bereichsweise umlaufende Lichteinkoppelfläche, wobei die Lichteinkoppelfläche vorzugsweise unterschiedlich in Richtung der Beleuchtungsanordnung orientierte Bereiche aufweist und/oder wobei die Lichteinkoppelfläche vorzugsweise eine im Wesentlichen ringförmig das Edge-Lit Hologramm umlaufende Lichteinkoppelfläche ist.

Eine das Edge-Lit Hologramm zumindest bereichsweise umlaufende Lichteinkoppelfläche umläuft das Edge-Lit Hologramm vorzugsweise entlang mindestens 40 % des transversalen Randes, welcher das Edge-Lit Hologramm einfasst, etwas stärker bevorzugt mindestens 50 %, stärker bevorzugt mindestens 60%, noch stärker bevorzugt mindestens 70 %, noch etwas stärker bevorzugt mindestens 80 % und insbesondere mindestens 90%.

Eine Lichteinkoppelfläche, welche das Edge-Lit Hologramm entlang 50 % des transversalen Randes umläuft, liegt bspw. im transversalen Randbereich vor und zwar entlang der Hälfte der Länge des transversalen Randes, wobei die Länge des transversalen Randes die Länge der Strecke ist, die das Edge-Lit Hologramm einmal komplett am transversalen Rand umläuft.

Am stärksten bevorzugt umläuft die Lichteinkoppelfläche das Edge-Lit Hologramm komplett bzw. um 100 % entlang des transversalen Randes.

Durch eine solche Lichteinkoppelfläche kann vorzugsweise die Lichteinkoppelfläche relativ groß gehalten werden, ohne jedoch zu weit in einen zentralen Bereich der Fläche des Edge-Lit Hologramms reinzureichen und so die Leuchtfunktion im zentralen Bereich zu beeinträchtigen. Beispielsweise kann die Lichteinkoppelfläche einen schmalen Bereich vom transversalen Rand in Richtung Zentrum des Edge-Lit Hologramm einnehmen, jedoch gleichzeitig insgesamt flächenmäßig groß genug sein für eine ausreichende Einstrahlung von Beleuchtungslicht, indem diese das Edge-Lit Hologramm komplett umläuft.

Dass die Lichteinkoppelfläche unterschiedlich in Richtung der Beleuchtungsanordnung orientierte Bereiche aufweist, heiß vorzugsweise, dass die Flächennormalen nicht parallel sind und insbesondere zumindest teilweise in Richtung der Beleuchtungsanordnung, vor allem in Richtung der strahlumlenkenden optischen Komponente orientiert sind. So kann vorzugsweise bei einer zumindest bereichsweise umlaufenden Lichteinkoppelfläche die Einstrahlungsmenge des Lichtes weiter verbessert werden.

Vorzugsweise handelt es sich um eine im Wesentlichen ringförmig das Edge-Lit Hologramm umlaufende Lichteinkoppelfläche. Das ist vor allem bei einem im Wesentlichen scheibenförmigen Edge-Lit Hologramm vorteilhaft, wie es beispielsweise bei einer zylindrisch bzw. rotationssymmetrisch geformten Leuchtvorrichtung (s. u.) verwendet werden kann.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die optische Komponente eingerichtet für eine gleichzeitige Strahlumlenkung in unterschiedliche Richtungen, vorzugsweise zur gleichzeitigen Einkopplung in unterschiedlich in Richtung der Beleuchtungsanordnung orientierte Bereiche der Lichteinkoppelfläche.

Unterschiedliche Richtungen umfassend dabei vorzugsweise nicht-parallele Richtungen.

Parallele Richtungen werden insbesondere nicht als unterschiedliche Richtungen angesehen. Bei einer ringförmigen Lichteinkoppelfläche würden bspw. verschiedene Ringabschnitte von der auf der zentralen Achse angeordneten optischen Komponente bzw. der Beleuchtungsanordnung aus gesehen in verschiedenen Richtungen liegen, weswegen die Strahlumlenkung in unterschiedliche Richtungen sinnvoll ist. Vorteilhafterweise kann dies durch eine Strahlformung und/oder eine Strahllaufteilung erreicht werden. Dabei ist die optische Komponente vorteilhafterweise eingerichtet, dass die in unterschiedlichen Richtungen liegenden Bereiche der Lichteinkoppelfläche, möglichst homogen ausgeleuchtet werden. Bspw. sollen einander entsprechende Ringabschnitte, also insbesondere gleich große Ringabschnitte, mit der jeweils im Wesentlichen gleichen Intensität beleuchtet werden.

Da Bereiche der Lichteinkoppelfläche, welche von der Beleuchtungsanordnung aus gesehen in verschiedenen Richtungen liegen, vorzugsweise jeweils in Richtung der Beleuchtungsanordnung orientiert sind, um die Einstrahlung zu verbessern, sind sie jedoch gleichsam unterschiedlich orientiert, weisen also insbesondere keine parallelen Flächennormalen auf. Dass die optische Komponente eingerichtet ist für eine Strahlumlenkung in unterschiedliche Richtungen zur gleichzeitigen Einkopplung in unterschiedlich in Richtung der Beleuchtungsanordnung orientierte Bereiche der Lichteinkoppelfläche, bedeutet vorzugsweise, dass die Strahlumlenkung im Hinblick auf die Orientierung des jeweiligen Bereichs der Lichteinkoppelfläche optimiert ist. Die gleichzeitige Strahlumlenkung in unterschiedliche Richtungen kann beispielsweise unterschiedliche, zum jeweils beleuchteten Bereich der Lichteinkoppelfläche transversale Richtungen umfassen.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das Edge-Lit Hologramm eingerichtet, bei der Hologrammbeleuchtung aus unterschiedlichen Richtungen, vorzugsweise durch in unterschiedlich orientierte Bereiche der Lichteinkoppelfläche eingestrahltes Beleuchtungslicht, die holographische Leuchtfunktion zu erzeugen. Eine Hologrammbeleuchtung aus unterschiedlichen Richtungen bedeutet hier vorzugsweise, dass die Hologrammbeleuchtung Anteile aufweist, deren Projektion auf die Fläche des Edge-Lit Hologramms unterschiedliche, nicht parallele Richtungen aufweist. Dies ergibt sich vorzugsweise aufgrund der unterschiedlich orientieren Bereiche der Lichteinkoppelfläche. Beispielsweise können bei einer ringförmigen Lichteinkoppelfläche die Projektion der Lichtstrahlen innerhalb der Fläche des Edge-Lit Hologramms unterschiedliche radiale Richtungen aufweisen, bspw. in Bezug auf den Schnittpunkt des Edge-Lit Hologramms mit der zentralen Achse. Das Edge-Lit Hologramm, insbesondere die holographische Struktur, muss daher bei einer solchen Einstrahlung aus unterschiedlichen, z. B. radialen Richtungen geeignet sein, die Leuchtfunktion für dieses Beleuchtungslicht zu erzeugen. Dies kann beispielsweise durch eine entsprechende Belichtung der holografischen Struktur bei deren Herstellung realisiert werden und/oder bei einem computergenerierten Hologramm durch ein entsprechendes computerimplementiertes Verfahren. Die Belichtung kann beispielsweise in einem Setup erfolgen, welches dem späteren Setup, bei dem das Hologramm rekonstruiert wird, im Wesentlichen entspricht.

Es kann dabei bevorzugt sein, in einem Bereich des Edge-Lit Hologramms, insbesondere in einem Bereich der holographischen Struktur, die Beugungseffizienz der holographischen Struktur lokal zu verringern, so dass dort auftreffende Lichtstrahlen aus unterschiedlichen Richtungen bspw. keinen lokal helleren Spot erzeugen. Dies kann bspw. bei einer ringförmigen Lichteinkoppelfläche im Bereich des Schnittpunkts des Edge-Lit Hologramms mit der zentralen Achse der Fall sein.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung beträgt ein Verhältnis einer ersten räumlichen Ausdehnung der Leuchtvorrichtung entlang der zentralen Achse zu einer zweiten räumlichen Ausdehnung transversal zur zentralen Achse mindestens 2 zu 1 beträgt. Bei der zweiten räumlichen Ausdehnung wird vorzugsweise die längste Ausdehnung in transversaler Richtung herangezogen, da die transversale Ausdehnung an verschiedenen Stellen entlang der Achse variieren kann. Insbesondere ist die Leuchtvorrichtung länglich, wobei die Länge entlang der zentralen Achse definiert ist und die Breite senkrecht hierzu. Dabei besteht vorzugsweise ein Verhältnis von Länge zu Breite von 2 zu 1 . Eine solche Vorrichtung ist besonders gut für einen Einbau geeignet, bei dem geringer Bauraum zur Verfügung steht, bspw. in einem Fahrzeug.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die holographische Leuchtvorrichtung im Wesentlichen rotationssymmetrisch geformt mit einer Rotationsachse, die der zentralen Achse entspricht. Eine rotationssymmetrische Ausführungsform ist besonders in Kombination mit einer ringförmigen Lichteinkoppelfläche sinnvoll, bietet aufgrund der Rotationssymmetrie inhärente Vorteile bezüglich verwendbarer Komponenten sowie Qualität der Beleuchtung und ist besonders einfach zu fertigen.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die holographische Leuchtvorrichtung im Wesentlichen zylindrisch geformt mit einer Zylinderachse, die der zentralen Achse entspricht. Die zylindrische Ausführungsform ist vorzugsweise eine spezielle Ausführungsform der rotationssymmetrischen Ausführungsform. Dabei kann die Leuchtvorrichtung vorzugsweise ein zylindrisches Gehäuse umfassen. Ein Gehäuse ist vorzugsweise eine mechanisch stabile Einhausung, bspw. aus Metall oder Plastik, die von den Abmessungen her geeignet ist, alle wesentlichen Elemente der Vorrichtung im Inneren aufzunehmen. Auch wenn die Einzelelemente der Leuchtvorrichtung nicht unbedingt alle den gleichen Durchmesser aufweisen (Bspw. kann die Lichtquelle einen deutlich kleineren Durchmesser aufweisen als das Edge-Lit Hologramm) kann ein zylindrisches Gehäuse durchgehend den gleichen Durchmesser aufweisen. Ein solches Gehäuse kann dann bspw. den Einbau der Vorrichtung erleichtern.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform hat die Leuchtvorrichtung senkrecht zur zentralen Achse einen im Wesentlichen rechteckigen Umriss. Das bedeutet vorzugsweise, dass einige oder alle Elemente der Vorrichtung in der Ebene senkrecht zur zentralen Achse einen im Wesentlichen rechteckigen Umriss aufweisen. Solche Elemente sind besonders einfach und es können Standardkomponenten verwendet werden.

Bei einer solchen Ausführungsform ist die Lichteinkoppelfläche vorzugsweise entlang einer Kante des rechteckigen transversalen Randes des Edge-Lit Hologramms angeordnet (s. z. B. Fig. 3). Es kann jedoch ebenso bevorzugt sein, mehrere Bereiche der Lichteinkoppelfläche entlang jeweils zwei, drei oder aller vier unterschiedlichen Kanten des rechteckigen, transversalen Randes des Edge-Lit Hologramms anzuordnen.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die holographische Leuchtvorrichtung im Wesentlichen quaderförmig geformt, vorzugsweise mit einer langen Seite, die im Wesentlichen parallel zur zentralen Achse ist. Dabei kann die Leuchtvorrichtung vorzugsweise ein quaderförmiges Gehäuse umfassen. Auch wenn die Einzelelemente der Leuchtvorrichtung nicht unbedingt alle den gleichen Durchmesser aufweisen (Bspw. kann die Lichtquelle einen deutlich kleineren Durchmesser aufweisen als das Edge-Lit Hologramm) kann ein quaderförmiges Gehäuse durchgehend den gleichen Durchmesser aufweisen. Ein solches Gehäuse kann dann bspw. den Einbau der Vorrichtung erleichtern.

Eine solche Vorrichtung ist besonders gut geeignet für standardisierte Bauräume, welche oft quaderförmig sind. Ebenso sind die Komponenten einer solchen Vorrichtung besonders einfach und preisgünstig.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfasst die optische Komponente eine Linse. Eine Linse ist besonders gut zur Strahlformung, insbesondere zur Kollimation geeignet.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfasst die Linse eine sphärische Linse, eine asphärische Linse, eine Zylinderlinse und/oder eine Freiformlinse.

Eine Zylinderlinse ist insbesondere eine optische Linse mit einer zumindest teilweise zylindrisch geformten Oberfläche. Dabei weist eine Zylinderlinse vorzugsweise auf zumindest einer Seite der Linse eine Oberfläche auf, deren Form einem Teil einer Mantelfläche eines Zylinders entspricht. Durch eine Zylinderlinse wird Licht vorzugsweise nur eindimensional gebrochen. Daher kann eine Zylinderlinse vorzugsweise zur Kollimation in eine Richtung verwendet werden.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfasst die optische Komponente ein Axicon und/oder mindestens ein prismenförmiges Element.

Ein Axicon ist vorzugsweise ein konisch geschliffenes optisches Element, z. B. eine konisch geschliffene Linse. Ein Axicon erzeugt vorzugsweise ein ringförmiges Strahlprofil bzw. eine ringförmige Lichtverteilung, welche insbesondere entlang der optischen Achse über einen gewissen Bereich lateral konstant ist. Dies resultiert vorteilhafterweise aus der Generierung von (vorzugsweise im Wesentlichen nicht beugenden) Bessel-ähnlichen Strahlen.

Ein Axicon kann vorteilhafterweise sowohl konvex und/oder konkav sein und aus üblichen optischen Materialien hergestellt werden. Die Bezeichnung „konkav“ bzw. „konvex“ bezieht sich dabei vorzugsweise auf die Formgebung mindestens einer der Lichtquelle zugewandten und/oder dem Edge-Lit Hologramm zugewandten Seite des Axicons nach außen hin, insbesondere auf die Formgebung der Oberfläche des Axicons nach außen hin, wobei die Begriffe „konkav“ bzw. „konvex“ die für einen Fachmann übliche Bedeutung bezüglich der Oberflächenbeschaffenheit dieser mindestens einen Seite innehaben.

Vorzugsweise wirken die Außenflächen des Axicons derart, dass die umzulenkenden Lichtstrahlen beim Eindringen in den Lichtleitkörper und beim Austreten aus dem Lichtleitkörper jeweils derart gebrochen werden, dass die gewünschte Strahlumlenkung realisiert wird.

Es kann jedoch ebenfalls bevorzugt sein, dass die Strahlumlenkung des Axicons im Wesentlichen durch eine Totalreflektion im entsprechenden Winkel innerhalb des Lichtleitkörpers des Axicons funktioniert. Dafür kann das Axicon eine entsprechende Außenfläche aufweisen, an der der die Lichtstrahlen entsprechend totalreflektiert werden. Beispielsweise zeigt bei so einem Axicon ein bevorzugt kegelförmiger Ausschnitt, welcher bevorzugt eine konkav geformte Oberfläche des Axicons bildet, in Richtung des Edge-Lit Hologramms (vgl. bspw. Figs. 10-12). Hierdurch kommt es vorzugsweise innerhalb des Lichtleitkörpers des Axicons zu einer Totalreflektion an der konkaven Oberfläche und in Folge zu einer Strahlumlenkung des Beleuchtungslichtes in Richtung der Lichteinkoppelfläche des Edge-Lit Hologramms.

Durch das Axicon kann vorteilhafterweise eine Beleuchtung der ringförmigen Lichteinkoppelfläche zur Einstrahlung von Beleuchtungslicht in das Edge-Lit Hologramm durch die Lichteinkoppelfläche realisiert werden. Dabei können insbesondere eine gleichzeitige Strahlumlenkung in unterschiedliche Richtungen realisiert werden, bei der vor allem eine gleichzeitige Einkopplung in unterschiedliche Richtungen der Beleuchtungsanordnung orientierte Bereiche der Lichteinkoppelfläche realisiert wird. Durch das Axicon kann vorteilhafterweise homogen in verschiedene Bereiche bzw. Abschnitte einer ringförmigen Lichteinkoppelfläche eingestrahlt werden.

Ein prismenförmiges Element weist bevorzugt die Form eines Prismas auf. Ein Prisma ist vorzugsweise ein geometrischer Körper, der durch eine Parallelverschiebung eines ebenen Polygons entlang einer nicht in dieser Ebene liegenden Geraden im Raum beschrieben werden kann. Das Polygon wird bevorzugt als Grundfläche beschrieben und die gegenüberliegende Seitenfläche als Deckfläche. Die übrigen Seitenflächen werden vorzugsweise in ihrer Gesamtheit als Mantelfläche bezeichnet.

Ein prismenförmiges Element ist insbesondere ein Element, welches die Form eines optischen Prismas umfasst. Unter einem optischen Prisma wird bevorzugt ein Körper in Form eines Prismas verstanden, das bevorzugt als dispersives Element oder zur Umlenkung eines Lichtstrahls verwendet wird. Häufig handelt es sich um ein gerades Prisma mit einem Dreieck als Grundfläche. Das prismenförmige Element kann eine mehreckige Prismenform aufweisen, welche einen prismenförmigen Körper mit einem Dreieck als Grundfläche umfasst, wobei zumindest zwei Seiten des Dreiecks an der Bildung der Außenfläche des Körpers beteiligt sind. Diese Seiten tragen dann vorzugsweise zur gewünschten Strahlformung bei, wobei die Formgebung insgesamt aus bspw. praktischen Gründen von einer Form mit einem Dreieck als Grundfläche abweichen. Eine bevorzugte Variante ist die Kombination eines Prismas mit einem Dreieck als Grundfläche und einem Quader in einem monolithischen Bauteil zu einem mehreckigen prismenförmigen Element (s. Abb. 3). Durch ein prismenförmiges Element kann vorzugsweise eine Strahlumlenkung entlang einer Richtung realisiert werden, bspw. indem das prismenförmige Element so angeordnet wird, dass der von der Lichtquelle oder z. B. der Linse kommende Strahl zunächst auf eine zur Strahlrichtung im Wesentlichen nicht senkrechte Fläche trifft und dort aufgrund von Refraktion eine erste Ablenkung in eine erste Richtung erfährt. Beim Austritt aus dem prismenförmigen Element trifft der gebrochene Lichtstrahl dann bspw. auf eine zum ursprünglichen Lichtstrahl, nicht jedoch zum bereits gebeugten Lichtstrahl senkrechte Fläche, welche eine weitere Brechung in die gleiche Richtung erwirkt (s. z. B. Abb. 3). Dies ist besonders vorteilhaft für eine Lichteinkoppelfläche, welche sich im Wesentlichen entlang einer Tangente zu einem Kreis um die zentrale Achse erstreckt. Beispielhaft ist eine im Wesentlichen rechteckige Lichteinkoppelfläche, welche im Randbereich eines im Wesentlichen rechteckigen Edge-Lit Hologramms angeordnet ist. Eine solche rechteckige Lichteinkoppelfläche ist vorzugsweise eben. Weist ein im Wesentlichen rechteckiges Edge-Lit Hologramm mehrere Bereiche der Lichteinkoppelfläche entlang jeweils zwei, drei oder aller vier unterschiedlichen Kanten des rechteckigen, transversalen Randes des Edge-Lit Hologramms auf (s. o.), so können vorzugsweise mehrere prismenförmige Elemente mit den beschriebenen Eigenschaften zu einem ebenfalls (komplexeren) prismenförmigen Element kombiniert werden (z. B. in einem monolithischen Bauteil) welche so im Strahlengang der übrigen Beleuchtungsanordnung angeordnet sind, dass jeweils (vorzugsweise gleiche) Teile des Strahlenbündels in die verschiedenen Richtungen der jeweiligen Bereiche der Lichteinkoppelfläche abgelenkt werden.

Ein prismenförmiges Element ist vorzugsweise als mindestens ein prismenförmiges Element zu verstehen.

Monolithisch bedeutet dabei vorzugsweise, aus einem Stück bestehend bzw. einstückig. Monolithisch kann dabei insbesondere aus einem Stück (z. B. dem Rohmaterial der Lichtleitkörper) gefertigt bedeuten.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die holographische Leuchtvorrichtung im Wesentlichen rotationssymmetrisch geformt mit einer Rotationsachse, die der zentralen Achse entspricht, wobei die optische Komponente ein Axicon und vorzugsweise eine sphärische oder asphärische Linse umfasst, wobei die Lichteinkoppelfläche insbesondere ringförmig ist. Diese Ausführungsform vereint die Vorzüge einer ringförmigen Leuchtvorrichtung mit einer verbesserten holographischen Leuchtfunktion.

In einerweiteren bevorzugten Ausführungsform hat die Leuchtvorrichtung senkrecht zur zentralen Achse einen im Wesentlichen rechteckigen Umriss, wobei die optische Komponente ein prismenförmiges Element und vorzugsweise eine Zylinderlinse oder eine Freiformlinse umfasst, wobei die Lichteinkoppelfläche insbesondere mindestens einen im Wesentlichen rechteckigen Bereich aufweist. Eine Freiformlinse kann insbesondere so ausgestaltet sein, dass sie eine Kollimation in zwei zueinander im Wesentlichen senkrechte Richtungen ermöglicht. Diese Ausführungsform vereint die Vorzüge einer so geformten Leuchtvorrichtung mit einer verbesserten holographischen Leuchtfunktion.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfasst die optische Komponente eine Kombination von Axicon und Linse in einem monolithischen Bauteil. Der Fachmann weiß, wie er anhand von Raytracing o. ä. eine entsprechende optische Komponente realisieren kann, welche sowohl die gewünschten strahlformenden Eigenschaften einer Linse als auch die strahlumlenkenden Eigenschaften eines Axicons aufweist.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Lichteinkoppelfläche eingerichtet für eine Strahlformung des Beleuchtungslichtes der Beleuchtungsanordnung, insbesondere für eine zumindest teilweise Kollimation. Ein Fachmann weiß, wie er die Lichteinkoppelfläche realisieren, bspw. formen kann, so dass bei gegebenem Strahlprofil des die Lichteinkoppelfläche beleuchtenden Lichtes eine zumindest teilweise Kollimation realisiert werden kann, bspw. aufgrund von Lichtbrechung an der entsprechend geformten Grenzfläche, welche durch die Lichteinkoppelfläche gebildet wird.

Bei einer zumindest teilweisen Kollimation kann in Kombination mit einer strahlformenden optischen Komponente zur Kollimation (z. B. Linse) eine verbesserte Kollimation erreicht werden. Bspw. können Restfehler bei der Kollimation durch die optische Komponente zumindest teilweise korrigiert werden. Ebenso kann möglicherweise auf eine strahlformende Komponente zur Kollimation verzichtet werden und eine kompaktere und einfachere Leuchtvorrichtung realisiert werden.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist das Edge-Lit Hologramm einen Lichtleitkörper mit der Lichteinkoppelfläche und eine entlang der transversalen, flächigen Ausdehnung angeordnete holographische Struktur auf, wobei das Edge-Lit Hologramm eingerichtet ist für eine im Wesentlichen vollflächige Hologrammbeleuchtung der holographischen Struktur unter einem Winkel größer als der Winkel der Totalreflektion im Lichtleitkörper durch in die Lichteinkoppelfläche eingestrahltes Beleuchtungslicht.

Vorzugsweise ist der Lichtleitkörper flächig entlang der flächigen Ausdehnung des Edge-Lit Hologramms. Insbesondere umfassen die Außenabmessungen des Lichtleitkörpers im Wesentlichen die Außenabmessungen des Edge-Lit Hologramms.

Vorzugsweise umfasst der Lichtleitkörper des Edge-Lit Hologramm. Dies wird insbesondere dadurch erreicht, dass der Lichtleitkörper gemeinsam mit der holographischen Struktur das Edge- Lit Hologramm im Wesentlichen bildet.

Bevorzugt umfasst der Lichtleitkörper ein transparentes Substrat. Der Lichtleitkörper kann bspw. ein transparentes Glas oder PMMA Substrat umfassen

Vorzugsweise umfasst der Lichtleitkörper weiterhin mindestens eine auf das transparente Substrat aufgebrachte Schicht. Dabei liegt die holografische Struktur insbesondere innerhalb der mindestens einen Schicht vor. Die mindestens eine Schicht kann an einer der

Beleuchtungsanordnung fernliegenden oder an einer der Beleuchtungsanordnung naheliegenden Seite des Edge-Lit Hologramms vorliegen.

Die mindestens eine Schicht umfasst bevorzugt eine oder mehrere der folgenden Schichten: Hologrammschicht, welche bevorzugt die holografische Struktur umfasst (z. B.

Photopolymerschicht), Schicht umfassend Triacetat, transparente Klebeschicht bzw. Klebefolie (z. B. OCA) und/oder Schicht/Folie umfassend Polycarbonat (PC.) Insbesondere ist mindestens die Hologrammschicht umfasst. Die Schicht kann insbesondere eine Folie umfassen, z. B. eine Hologrammfolie, eine Triacetatfolie, eine Klebefolie und/oder eine Polycarbonatfolie.

Die holographische Struktur kann ebenso die holografische Struktur im Inneren umfassen, z. B. als eingebrachte Schicht und/oder als eingebrachte Struktur. Die eingebrachte Schicht kann mindestens eine Schicht wie vorstehend umschrieben umfassen.

Die holographische Struktur kann vorzugsweise ein Reflektionshologramm umfassen. Dabei wird vorzugsweise das im Lichtleitkörper an der der Beleuchtungsanordnung fernliegenden Seite des Lichtleitkörpers intern reflektierte Beleuchtungslicht durch das Reflektionshologramm gebeugt und dann aus dem Lichtleitkörper aus der der Beleuchtungsanordnung fernliegenden Seite ausgekoppelt, um die Leuchtfunktion zu erzeugen. Das Reflexionshologramm kann näher an der der Beleuchtungsanordnung fernliegenden Seite oder näher an der der Beleuchtungsanordnung naheliegenden Seite des Lichtleitkörpers (näher bedeutet bevorzugt näher als an der jeweils andere Seite) vorliegen. Das Reflexionshologramm kann vorzugsweise auch an oder auf der der Beleuchtungsanordnung naheliegenden Seite vorliegen.

Es kann auch bevorzugt sein, dass das Licht direkt von der Lichteinkoppelfläche ohne vorherige interne Reflektion im Lichtleitkörper (das umfasst bevorzugt den Fall lediglich einer Reflektion an der Umlenkfläche nach Eintritt des Lichtes in die Lichteinkoppelfläche, s. u.) auf das Reflektionshologramm geleitet wird. Dann ist das Reflektionshologramm vorzugsweise näher an der der Beleuchtungsanordnung naheliegenden Seite bzw. an oder auf dieser angeordnet.

Die holographische Struktur kann vorzugsweise ein Transmissionshologramm umfassen. Dabei wird vorzugsweise das im Lichtleitkörper an der der Beleuchtungsanordnung naheliegenden Seite des Lichtleitkörpers intern reflektierte Beleuchtungslicht durch das Transmissionshologramm gebeugt und dann aus dem Lichtleitkörper aus der der Beleuchtungsanordnung fernliegenden Seite ausgekoppelt, um die Leuchtfunktion zu erzeugen. Das Transmissionshologramm kann näher an der der Beleuchtungsanordnung fernliegenden Seite oder näher an der der Beleuchtungsanordnung naheliegenden Seite des Lichtleitkörpers (näher bedeutet bevorzugt näher als die jeweils andere Seite) vorliegen. Das Transmissionshologramm kann vorzugsweise auch an oder auf der der Beleuchtungsanordnung fernliegenden Seite vorliegen.

Es kann auch bevorzugt sein, dass das Licht direkt von der Lichteinkoppelfläche ohne vorherige interne Reflektion im Lichtleitkörper (das umfasst bevorzugt den Fall lediglich einer Reflektion an der Umlenkfläche nach Eintritt des Lichtes in die Lichteinkoppelfläche, s. u.) auf das Transmissionshologramm geleitet wird. Dann ist das Transmissionshologramm vorzugsweise näher an der der Beleuchtungsanordnung fernliegenden Seite bzw. an oder auf dieser angeordnet.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird die vollflächige Hologrammbeleuchtung der holographischen Struktur durch eine direkte Kantenbeleuchtung ohne Mehrfach reflektionen im Lichtleitkörper realisiert.

Eine direkte Kantenbeleuchtung bezeichnet vorzugsweise eine direkte Beleuchtung der holographischen Struktur nach Einstrahlung durch die Lichteinkoppelfläche nach maximal einer internen Reflektion im Lichtleitkörper (zuzüglich ggf. einer Reflektion an der Umlenkfläche). Lichteinkoppelfläche und ggf. vorhandene Umlenkfläche (s. u.) werden vorzugsweise zur „Kante“ des Edge-Lit Hologramms gezählt, an deren transversalem Rand bzw. Randbereich sie sich befinden. Daher wird vorzugsweise eine solche Beleuchtung als direkte Kantenbeleuchtung bezeichnet. Je nach Beschaffenheit der holographischen Struktur (Beugung in Reflektion oder T ransmission) und Anordnungsort der holographischen Struktur (näher an bzw. auf der einen oder der anderen Seite des Lichtleitkörpers) kann dabei eine einzige interne Reflektion im Lichtleitkörper erwünscht sein, um die Beugung der holographischen Struktur je nach Beschaffenheit realisieren zu können.

Dabei kann es vorzugsweise mehrere Fälle geben: ist die holographische Struktur ein Transmissionshologramm, wird vorzugsweise das Licht ohne vorherige Reflektionen im Lichtleitkörper (bzw. lediglich an der Umlenkfläche) direkt von der Lichteinkoppelfläche auf das Transmissionshologramm geleitet und dann von diesem gebeugt oder das Licht wird lediglich mit einer einzigen vorherigen Reflektion an der der Beleuchtungsanordnung nahliegenden Seite des Lichtleitkörper (bzw. zuzüglich einer Reflektion an der Umlenkfläche) auf das Transmissionshologramm geleitet und dann von diesem gebeugt ist die holographische Struktur ein Reflektionshologramm, kann vorzugsweise das Licht ohne vorherige Reflektionen im Lichtleitkörper (bzw. lediglich an der Umlenkfläche) direkt von der Lichteinkoppelfläche auf das Reflektionshologramm geleitet und dann von diesem gebeugt werden oder das Licht wird lediglich mit einer einzigen vorherigen Reflektion an der der Beleuchtungsanordnung fernliegenden Seite des Lichtleitkörper (bzw. zuzüglich einer Reflektion an der Umlenkfläche) auf das Reflektionshologramm geleitet und dann von diesem gebeugt.

Durch eine direkte Kantenbeleuchtung kann vorzugsweise eine besonders homogene Hologrammbeleuchtung realisiert werden und die Leuchtfunktion somit verbessert werden.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird die vollflächige Hologrammbeleuchtung der holographischen Struktur durch eine Wellenleiterbeleuchtung mit Mehrfachreflektionen im Lichtleitkörper realisiert. Vorzugsweise fungiert der Lichtleitkörper somit bereichsweise als Wellenleiter für das in die Lichteinkoppelfläche eingestrahlte Licht, bevor dieses zumindest teilweise von der holographischen Struktur aus dem Lichtleiter gebeugt wird. Da die Beugungseffizienz der holographischen Struktur vorzugsweise nicht 100% beträgt, wird ein Teil des auf die holographische Struktur auftreffenden Lichtes nicht gebeugt, sondern weiterhin im Lichtleiter durch Reflektion geleitet und kann dann bei einem nächsten Auftreffen auf die holographische Struktur wiederum mit einer gewissen Wahrscheinlichkeit bzw. Effizienz gebeugt werden. So kann vorzugsweise eine großflächige holographische Struktur auch bei einer geringen „Dicke“ des Lichtleitkörper ausgeleuchtet werden. (Dicke beschreibt vorzugweise die Ausdehnung des Lichtleitkörpers senkrecht zu dessen flächiger Ausdehnung - z. B. entlang zentraler Achse). Da durch die endliche Beugungseffizienz < 100% die Lichtintensität des im Lichtleitkörper geleiteten Beleuchtungslicht nach jedem Auftreffen auf die holographische Struktur abnimmt, kann vorzugsweise durch eine umgekehrt dazu verlaufende Beugungseffizienz der Struktur eine homogene Leuchtfunktion realisiert werden. Bspw. kann die Beugungseffizienz mit größerem Abstand zu einer Lichteinkoppelfläche zunehmen.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist der Lichtleitkörper auf der der Beleuchtungsanordnung naheliegenden Seite eine zentrale Vertiefung auf, entlang derer die holografische Struktur angeordnet ist, wobei eine Verbindungsfläche von einem transversalen Rand zur Vertiefung die Lichteinkoppelfläche zumindest teilweise umfasst. Die Verbindungsfläche umfasst somit vorzugsweise den transversalen Randbereich. Dass die holographische Struktur entlang der Vertiefung angeordnet ist, bedeutet bevorzugt, dass die holographische Struktur vorzugsweise im Wesentlichen oder zumindest teilweise kongruent bzw. deckungsgleich mit der zentralen Vertiefung ist. Kongruent oder deckungsgleich bedeutet vorzugsweise durch Parallelverschiebung ineinander überführbar. Bei der hier beschriebenen von der Verbindungsfläche umfassten Lichteinkoppelfläche handelt es sich vorzugsweise um eine das Edge-Lit Hologramm umlaufende Lichteinkoppelfläche.

Bei der rotationssymmetrischen Vorrichtung mit ringförmiger Lichteinkoppelfläche weisen die Vertiefung und die Verbindungsflächen gemeinsam vorzugsweise eine im Wesentlichen kegelstumpfförmige Ausformung auf.

Diese Ausführungsform ist fertigungstechnisch besonders günstig, da so besonders einfach ein monolithischer Lichtleitkörper mit vor allem umlaufenden Lichteinkoppelfläche realisiert werden kann.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfasst eine Seitenfläche des Lichtleitkörpers, die die der Beleuchtungsanordnung nahliegenden Seite des Lichtleitkörpers und die der Beleuchtungsanordnung fernliegende Seite des Lichtleitkörpers verbindet, eine Umlenkfläche zur Umlenkung des eingestrahlten Beleuchtungslichtes, welche eingerichtet, gemeinsam mit der Lichteinkoppelfläche die Hologrammbeleuchtung durch in die Lichteinkoppelfläche eingestrahltes Beleuchtungslicht zu erzeugen.

Die Seitenfläche des Lichtleitkörpers liegt vorzugsweise am transversalen Rand des Lichtleitkörpers vor. Da das Licht in die Lichteinkoppelfläche vorzugsweise aus Richtung der Beleuchtungsanordnung in den Lichtleitkörper einstrahlt, wird vorteilhafterweise die Umlenkfläche benötigt, um die Hologrammbeleuchtung zu realisieren. Dabei kann vorzugsweise die Umlenkfläche verspiegelt sein, bspw. durch Aufbringen einer geeigneten Schicht bzw. Folie, so dass das Licht an dieser reflektiert wird. Gleichzeitig muss die Umlenkfläche vorzugsweise in einem geeigneten Winkel am Edge-Lit Hologramm angeordnet sein, damit die Hologrammbeleuchtung wie hierin beschrieben realisiert werden kann. Je nach Winkel zwischen auf die Lichteinkoppelfläche auftreffendes und umzulenkendes Beleuchtungslicht und Umlenkfläche kann vorzugsweise auch auf eine Reflexionsschicht verzichtet werden, wenn dieser Winkel größer als der Grenzwinkel der Totalreflektion ist und es somit zur Totalreflektion auch ohne Beschichtung kommt.

Die Umlenkfläche kann vorzugsweise so eingerichtet sein, dass eingestrahltes Beleuchtungslicht zuerst an der der Beleuchtungsanordnung fernliegenden Seite des Lichtleitkörpers totalreflektiert wird. Es kann ebenso bevorzugt sein, dass die Umlenkfläche eingerichtet ist, dass das eingestrahlte Beleuchtungslicht zuerst an der der Beleuchtungsanordnung naheliegenden Seite des Lichtleitkörpers totalreflektiert wird. Welche Variante gewählt wird, kann bspw. in Abhängigkeit bspw. der Beschaffenheit und/oder der Anordnung der holographischen Struktur gewählt werden.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist an der der Beleuchtungsanordnung naheliegenden Seite des Edge-Lit Hologramms bzw. des Lichtleitkörpers eine zentrale Blende angeordnet, welche eingerichtet ist, eine Einstrahlung von Streulicht in den zentralen Bereich des Edge-Lit Hologramms bzw. des Lichtleitkörpers zu verhindern.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist auf der zentralen Achse zwischen Beleuchtungsanordnung und Edge-Lit Hologramm ein schaltbares Leuchtanzeigenelement für eine bei der Betrachtung der der Beleuchtungsanordnung fernliegenden Seite des Edge-Lit Hologramms sichtbare Leuchtanzeige angeordnet. Insbesondere ist das Leuchtanzeigenelement so angeordnet und/oder dimensioniert, dass das von der Beleuchtungsanordnung zur Lichteinkoppelfläche propagierende Beleuchtungslicht im Wesentlichen nicht durch das Leuchtanzeigenelement abgeschattet und/oder behindert wird. Durch das Leuchtanzeigenelement kann eine weitere Anzeige realisiert werden. Dabei ist die holographische Struktur und/oder das Edge-Lit Hologramm im Wesentlichen transparent für das vom Leuchtanzeigenelement emittierte Licht. Bspw. kann das Leuchtanzeigenelement in einem Spektralbereich und/oder Winkelbereich Licht emittieren, für welchen die holographische Struktur im Wesentlichen transparent ist. Das Leuchtanzeigenelement erzeugt vorzugsweise eine Leuchtanzeige, welche bei einem Blick auf die der Beleuchtungsanordnung fernliegenden Seite des Edge-Lit Hologramms sichtbar ist. So können zwei voneinander unabhängige Leuchtanzeigen realisiert werden, eine über das beleuchtete Edge-Lit Hologramm die andere über das Leuchtanzeigenelement. Das Leuchtanzeigenelement umfasst hierfür vorzugsweise entsprechende Mittel, bspw. eine Lichtquelle, ein strahlformendes Element und/oder ein durch die Lichtquelle beleuchtete Struktur, welche bei Beleuchtung die Anzeige erzeugt. Dabei ist das Leuchtanzeigenelement, also insbesondere die Lichtquelle, ein- und ausschaltbar.

Vorzugsweise ist das Leuchtanzeigenelement mit schmalen Stegen an der der Beleuchtungsanordnung naheliegenden Seite des Lichtleitkörpers befestigt. Das Leuchtanzeigenelement kann jedoch ebenso bspw. auf der zentralen Achse befestigt sein, wenn es sich um eine physische Achse handelt.

Bei dieser Ausführungsform liegt entweder keine zentrale Blende vor oder aber die zentrale Blende ist näher an der Beleuchtungsanordnung angeordnet als das Leuchtanzeigenelement.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfassen die Beleuchtungsanordnung und das Edge-Lit Hologramm separate Elemente, welche eingerichtet sind für eine (bevorzugt zueinander) formschlüssige Anordnung entlang der zentralen Achse und/oder für eine Anordnung mit einer bündigen transversalen Außenfläche.

Eine solche Vorrichtung kann besonders einfach hergestellt und montiert werden und erfordert keine zusätzliche Justage, welche normalerweise nötig sein kann, um eine hohe optische Qualität der Leuchtfunktion zu gewährleisten. Auch kann ein einfacher Austausch einzelner Elemente vorgenommen werden.

Die bündige transversale Außenfläche ist für einen besonders einfachen Einbau geeignet. Die resultierende Leuchtvorrichtung kann beispielsweise zylinderförmig sein oder quaderförmig.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind im transversalen Randbereich zwischen Elementen der Beleuchtungsanordnung und/oder zwischen Beleuchtungsanordnung und Edge-Lit Hologramm Abstandshalter für eine abstandsdefinierte Anordnung der Elemente zueinander umfasst, welche eingerichtet sind für eine formschlüssige Anordnung entlang der zentralen Achse gemeinsam mit den Elementen.

Vorzugsweise können die Elemente in dieser Ausführungsform nicht für sich genommen formschlüssig angeordnet werden, sondern nur gemeinsam mit den Abstandshaltern.

Durch die Abstandshalter kann die einfache Montage aus der vorigen Ausführungsform mit einer größeren Flexibilität im Aufbau der Leuchtvorrichtung kombiniert werden. Dabei ist vorteilhafterweise jedes Element und jeder Abstandshalter für sich genommen ein kompaktes und einfach auszutauschendes Element.

Die Abstandshalter sind vorzugsweise ebenfalls eingerichtet für eine stapelweise und vorzugsweise im transversalen Randbereich bündige Montage/Anordnung entlang der zentralen Achse gemeinsam mit den separaten Elementen.

In einem zweiten Aspekt betrifft die Erfindung eine Beleuchtungsanordnung und/oder Elemente einer Beleuchtungsanordnung für eine hier beschriebene holographische Leuchtvorrichtung gemäß der vorstehend beschriebenen Ausführungsform mit einzelnen Elementen mit oder ohne Abstandshalter.

Dem Fachmann ist ersichtlich, dass Vorteile, Definitionen und Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung nach dem ersten Aspekt ebenso für die beanspruchte erfindungsgemäße Vorrichtung nach dem zweiten Aspekt gelten.

In einem dritten Aspekt betrifft die Erfindung ein Edge-Lit Hologramm für eine hier beschriebene holographische Leuchtvorrichtung gemäß der vorstehend beschriebenen Ausführungsform mit einzelnen Elementen mit oder ohne Abstandshalter.

Dem Fachmann ist ersichtlich, dass Vorteile, Definitionen und Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung nach dem ersten und/oder zweiten Aspekt ebenso für die beanspruchte erfindungsgemäße Vorrichtung nach dem dritten Aspekt gelten.

In einem vierten Aspekt betrifft die Erfindung Abstandshalter für eine hier beschriebene holographische Leuchtvorrichtung.

Dem Fachmann ist ersichtlich, dass Vorteile, Definitionen und Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung nach dem ersten, zweiten und/oder dritten Aspekt ebenso für die beanspruchte erfindungsgemäße Vorrichtung nach dem vierten Aspekt gelten.

Beschreibung der Erfindung:

Die Erfindung soll im Folgenden unter Verweis auf weitere Abbildungen und Beispiele erläutert werden. Die Beispiele und Abbildungen dienen der Illustration bevorzugter Ausführungsform der Erfindung, ohne diese zu beschränken.

Figur 1 zeigt eine Seitenansicht der holographische Leuchtvorrichtung in der rotationssymmetrischen Ausführungsform.

Figur 2 zeigt eine perspektivische Ansicht der holographischen Leuchtvorrichtung in der rotationssymmetrischen Ausführungsform.

Figur 3 zeigt perspektivisch und schematisch eine Ausführungsform der Leuchtvorrichtung mit eine rechteckigen Umrissform.

Figur 4 zeigt eine Ausführungsform mit einer optischen Komponente, welche eine Kombination eines Axicons und einer Linse in einem einzigen, monolithischen Bauteil aufweist. Figur 5 zeigt eine Seitenansicht der rotationssymmetrischen Ausführungsform mit einer Simulation der Lichtstrahlen.

Figur 6 zeigt perspektivischen Ansicht der rotationssymmetrischen Ausführungsform mit einer Simulation der Lichtstrahlen.

Figur 7 zeigt eine Simulation der örtlichen Beleuchtungsstärke (Einheit „Lux“) der vollflächigen Hologrammbeleuchtung.

Figur 8 zeigt die Leuchtvorrichtung bei der Lichtquelle, Linse, Axicon und Edge-Lit-Hologramm als separate Elemente realisiert sind und gemeinsam mit den ebenfalls gezeigten Abstandshaltern formschlüssig angeordnet werden können.

Figur 9 zeigt eine Ausführungsform der Leuchtvorrichtung mit einem schaltbaren Leuchtanzeigenelement.

Figur 10 zeigt eine Ausführungsform der Leuchtvorrichtung, in der das Axicon in Totalreflektion funktioniert.

Figur 11 zeigt die in Figur 10 besprochene Ausführungsform der Leuchtvorrichtung in einer perspektivischen Seitenansicht.

Figur 12 zeigt die dem Edge-Lit Hologramm zugewandte Seite des Axicons gemäß der Ausführungsform von Figur 10.

Figur 1 zeigt eine Seitenansicht der holographische Leuchtvorrichtung 1 in der rotationssymmetrischen Ausführungsform mit einer Beleuchtungsanordnung 3 umfassend als Komponenten neben der Lichtquelle 5 als optische Komponenten 7 sowohl eine Linse 9 zur Strahlformung als auch ein Axicon 11 zur Strahlumlenkung des Beleuchtungslichtes in Richtung der Lichteinkoppelfläche 13. Das Edge-Lit Hologramm 15 weist einen Lichtleitkörper 17 und die holografische Struktur 19 auf, welche wie hier gezeigt an der der Beleuchtungsanordnung fernliegenden Seite 33 oder an der der Beleuchtungsanordnung naheliegenden Seite 23 des Edge-Lit Hologramms 15 vorliegen kann. Sowohl die Komponenten der Beleuchtungsanordnung 3 als auch das Edge-Lit Hologramm 15 liegen auf der zentralen Achse 21 entlang dieser angeordnet vor.

Der Lichtleitkörper 17 des Edge-Lit Hologramms 15 weist auf der der Beleuchtungsanordnung 3 naheliegenden Seite 23 eine zentrale Vertiefung 25 auf, zu der kongruent die holografische Struktur 19 angeordnet ist, wobei die Verbindungsfläche 12 vom transversalen Rand 27 zur Vertiefung 25 die Lichteinkoppelfläche 13 umfasst. Diese die Lichteinkoppelfläche 13 umfassende Verbindungsfläche 12 umfasst zumindest teilweise den transversalen Randbereich 49. Diese Lichteinkoppelfläche 13 umläuft das Edge-Lit Hologramm 15 ringförmig und weist unterschiedlich in Richtung der Beleuchtungsanordnung orientierte Bereiche auf, bspw. 29 und 31 , welche sich gegenüberliegen und daher unterschiedlich verkippt sind, um in Richtung der Beleuchtungsanordnung 3 zu zeigen und eine Einstrahlung des Beleuchtungslichtes zu verbessern. Die unterschiedlich orientierten Bereiche gehen in dieser Ausführungsform fließend ineinander über, es handelt sich um eine gekrümmte, zusammenhängende und ringförmige Lichteinkoppelfläche 13 mit kontinuierlich die „Orientierung“ (Verkippung) wechselnden Bereichen. Eine die der Beleuchtungsanordnung 3 fernliegende Seite 33 des Lichtleitkörpers 17 und die der Beleuchtungsanordnung 3 naheliegende Seite 23 des Lichtleitkörpers 17 verbindende Seitenfläche 35 umfasst eine Umlenkfläche 37.

Die optische Achse 39 der Beleuchtungsanordnung 3 fällt mit der zentralen Achse 21 der Vorrichtung 1 zusammen. Emittiertes Beleuchtungslicht 41 der Lichtquelle 5 wird entlang der zentralen Achse 21 als divergierender Lichtstrahl emittiert und von der Linse 9 parallel zur zentralen Achse 21 kollimiert. Durch das Axicon 11 wird das kollimierte Beleuchtungslicht 43 aufgeteilt bzw. in mehrere Richtungen umgelenkt, sodass die Lichteinkoppelfläche 13 beleuchtet wird, welche wie vorstehend beschrieben ringförmig ist und somit Bereiche aufweist, welche in unterschiedlichen, zur zentralen Achse 21 transversalen Richtungen angeordnet vorliegen (s. auch Fig. 2) und unterschiedlich in Richtung der Beleuchtungsanordnung 3 orientiert sind. Durch das Axicon 11 kann vorteilhafterweise eine ringförmige, gleichmäßige Aufteilung bzw. Umlenkung des Beleuchtungslichtes (s. umgelenktes Beleuchtungslicht 45) realisiert werden, so dass eine im Wesentlichen homogene bzw. gleichmäßige Beleuchtung der unterschiedlichen Bereiche der Lichteinkoppelfläche 13 erzielt wird. Bei dem gezeigten Axicon 11 handelt es sich dabei um ein konkaves Axicon 11 , da die zur Lichtquelle 5 hin orientierte Fläche des Axicons 11 konkav geformt ist. Durch diese Beleuchtung wird das Beleuchtungslicht in die Lichteinkoppelfläche 13 eingestrahlt. Das eingestrahlte Beleuchtungslicht wird durch die Umlenkfläche 37, welche bspw. verspiegelt ist, umgelenkt, so dass eine vollflächige Beleuchtung der holografischen Struktur 19 stattfindet (Hologrammbeleuchtung). Die Umlenkung ist dabei so, dass das Licht unter einem Winkel größer als der Winkel der Totalreflektion im Lichtleitkörper 17 propagiert und daher ohne die Beugung durch die holographische Struktur 19 nicht aus dem Lichtleitkörper 17 ausgekoppelt würde. Die holografische Struktur 19 beugt das Licht so, dass es auf der der Beleuchtungsanordnung fernliegenden Seite 33 des Lichtleitkörpers 17 ausgekoppelt wird und somit die holographische Leuchtunktion bei der Betrachtung dieser der Beleuchtungsanordnung fernliegenden Seite 33 sichtbar ist. Ungebeugtes Licht verbleibt aufgrund der Totalreflektion im Lichtleitkörper 17.

Im gezeigten Fall wird die holografische Struktur 19 durch eine Wellenleiterbeleuchtung mit Mehrfachreflektionen im Lichtleitkörper 17 realisiert, wobei das Beleuchtungslicht entlang beider Seiten 23 und 33 des Lichtleitkörpers 17 total reflektiert wird und mit einer Beugungseffizienz kleiner eins durch die holografische Struktur 19 gebeugt wird. Dementsprechend verbleibt nach einem Auftreffen des Lichtes auf der holografischen Struktur 19 ein Teil ungebeugt im Lichtleitkörper 17 und kann nach weiteren Reflektionen durch die holographische Struktur 19 gebeugt werden. Die Beugungseffizienz kann entsprechend angepasst und über die Fläche der holographischen Struktur 19 variiert werden, um bspw. als holographische Leuchtfunktion eine Leuchtanzeige mit einer im Wesentlichen gleichbleibenden Helligkeit über die gesamte Fläche der Leuchtanzeige zu realisieren. Die gezeigte Wellenleiterbeleuchtung des Hologramms 19 ist besonders für eine Beleuchtung einer großflächigen holographischen Struktur geeignet.

Zentral an der Vertiefung 25 zur Beleuchtungsanordnung 3 kann eine Blende 72 angeordnet sein, die zentral in den Lichtleitkörper 17 hineinscheinendes Streulicht der Beleuchtungsanordnung 3 blockiert. Figur 2 zeigt eine perspektivische Ansicht der holographischen Leuchtvorrichtung 1 in der rotationssymmetrischen Ausführungsform. In der Abbildung perspektivisch vorne ist die Lichtquelle 5 der Beleuchtungsanordnung 3 sichtbar, als nächstes ist die Linse 9 und dann das Axicon 11 angeordnet. Der sichtbare, kegelförmige Ausschnitt 47 des Axicons 11 ist dabei vorteilhaft für die gleichmäßige und ringförmige Aufteilung und Umlenkung des Beleuchtungslichtes, welche an die ringförmige Lichteinkoppelfläche 13 des in der Abbildung perspektivisch hinten liegenden Edge-Lit Hologramms 15 angepasst ist.

In Figur 2 ist besonders gut die ringförmige Lichteinkoppelfläche 13 sichtbar, welche sich vom transversalen Rand 27 bis zur zentralen Vertiefung 25 erstreckt und gleichsam den transversalen Randbereich 49 umfasst. Sichtbar sind die in unterschiedlichen transversalen Richtungen zur zentralen Achse angeordneten Bereiche, welche gleichsam unterschiedlich in Richtung der Beleuchtungsanordnung orientiert sind (bspw. 29, 31), um die Lichteinkopplung zu erleichtern.

Figur 3 zeigt perspektivisch und schematisch eine Ausführungsform der Leuchtvorrichtung 1 mit eine rechteckigen Umrissform, bei der nur auf einer (hier oberen) Seite des Edge-Lit-Hologramms 15 eine ebene Lichteinkoppelfläche 13 vorhanden ist. Die Beleuchtungsanordnung 3 besteht neben der Lichtquelle aus einer Zylinderlinse 51 und einer prismenförmigen Komponente zur Strahlumlenkung 53. Alle Komponenten sind auf und entlang der zentralen Achse 21 angeordnet. Die gezeigte Form der Zylinderlinse 51 kann zumindest eine Kollimation in vertikaler Richtung realisieren. Denkbar wäre hier ebenso eine Linse, bspw. eine Freiformlinse, welche eine Kollimation ebenfalls in horizontaler Richtung realisiert. Das kollimierten Beleuchtungslicht 43 wird dann von der prismenförmigen Komponente 53 in Richtung der Lichteinkoppelfläche 13 abgelenkt (Umgelenktes Beleuchtungslicht 45), in den Lichtleitkörper 17 durch die Lichteinkoppelfläche 13 eingestrahlt und von der an der Seitenfläche 35 liegenden Umlenkfläche 37 entsprechend für eine Hologrammbeleuchtung umgelenkt. In der gezeigten Ausführungsform handelt es sich dabei um eine Wellenleiterbeleuchtung mit Mehrfachreflektionen im Lichtleitkörper.

Figur 4 zeigt eine Ausführungsform mit einer optischen Komponente 7, welche eine Kombination eines Axicons zur ringförmigen Strahlumlenkung bzw. -aufteilung und einer Linse zur Kollimation in einem einzigen, monolithischen Bauteil 55 aufweist. Dieses Ausführungsform entspricht ansonsten mutatis mutandis den in Figur 1 und 2 gezeigten Ausführungsformen.

Figuren 5 und 6 zeigen in einer Seitenansicht (Fig. 5) und einer perspektivischen Ansicht (Fig. 6) noch einmal die rotationssymmetrische Ausführungsform der Leuchtvorrichtung 1 mit Axicon 11 . Dabei wurde eine Raytracing-Simulation durchgeführt, um die Lichtstrahlen des Beleuchtungslichtes zu simulieren. Zu sehen ist insbesondere die gleichmäßige, ringförmige Umlenkung der Lichtstrahlen 45 durch das Axicon 11 und die daraus resultierende gleichmäßige Einstrahlung in die ringförmige Lichteinkoppelfläche 13 des Edge-Lit Hologramms 15.

Figur 7 zeigt eine Simulation der örtlichen Beleuchtungsstärke (Einheit „Lux“) der vollflächigen Hologrammbeleuchtung bei der vorstehend in den Figuren 1 , 2, 5 und 6 beschriebenen, rotationssymmetrischen Ausführungsform. Lux ist vorzugsweise die SI-Einheit der Beleuchtungsstärke. Die Maßeinheit Lux ist bevorzugt definiert als die photometrische Beleuchtung, die ein Lichtstrom von 1 Lumen (Im) erzeugt, wenn er sieh gleichmäßig über eine Fläche von 1 Quadratmeter verteilt. Die Skala links der Abbildung ermöglicht eine Zuordnung der graphisch unterschiedlich dargestellten Beleuchtungsstärken zu einem konkreten Wert. Die Länge der abgebildeten Balken der graphisch unterschiedlich dargestellten Beleuchtungsstärken gibt bevorzugt die Häufigkeit der jeweiligen gemessenen Beleuchtungsstärken pro Flächeneinheit auf einer logarithmischen Skala an. Es ist sichtbar, dass eine in weiten Teilen der Hologrammfläche eine homogene Ausleuchtung erzielt werden kann. Einzig im Zentrum der beleuchteten holographischen Struktur 19 ist die Beleuchtungsstärke aus geometrischen Gründen deutlich stärker, weil hier die Beleuchtungsstrahlen aus den verschiedenen Richtungen überlappen. Dies könnte bspw. durch eine örtlich angepasste Beugungseffizienz der holographischen Struktur 19 kompensiert werden, um eine gleichmäßig helle holographische Leuchtfunktion zu realisieren.

Figur 8 zeigt die Leuchtvorrichtung 1 mit einer rotationssymmetrischen Formgebung in einer Querschnittsansicht, bei der die Elemente der Beleuchtungsanordnung 3, also im gezeigten Fall Lichtquelle 5, Linse 9, Axicon 11 und Edge-Lit-Hologramm 15 als separate Elemente realisiert sind. Zwischen den einzelnen Elementen sind Abstandshalter 57, 59 und 61 umfasst. Sowohl Abstandshalter 57, 59 und 61 als auch die separaten Elemente bis auf die Lichtquelle 5 sind so geformt, dass sie wie gezeigt formschlüssig und mit einer bündigen transversalen Außenfläche 63 angeordnet werden können. Die Anordnung der Elemente kann bspw. auch als stapelweise beschrieben werden, wenngleich „stapelweise“ sich nicht auf die Anordnungsrichtung bezieht und die Anordnung nicht „übereinander“ mit einer Orientierung entlang einer vertikale Bezugsrichtung erfolgen muss, sondern wie im gezeigten Fall auch in horizontaler Richtung erfolgen kann. Im gezeigten Beispiel sind die optischen Elemente 9 und 11 zumindest im transversalen Randbereich 65 und 67 scheibenförmig geformt und weisen den gleichen Außendurchmesser auf. Der zwischen Lichtquelle 5 und Linse 9 liegende Abstandshalter 57 und der zwischen Linse 9 und Axicon 11 liegende Abstandshalter 59 sind ringförmig gestaltet und weisen beide den gleichen Außendurchmesser wie die Linse 9 und das Axicon 11 auf. Die optisch relevanten Flächen der Linse 9 und des Axicons 11 sind zentral mit einem Abstand zum transversalen Rand der jeweiligen Elemente realisiert, um den Strahlengang innerhalb des Innendurchmessers der ringförmigen Abstandshalter 57 und 59 zu gewährleisten. Die transversalen Randbereiche von Linse 65 und Axicon 67 werden im gezeigten Beispiel optisch nicht verwendet und können andere Eigenschaften optische und/oder sonstige Materialeigenschaften aufweisen als die zentralen Flächen von Linse 9 und Axicon 11.

Im gezeigten Beispiel ist das Edge-Lit Hologramm 15 ebenfalls scheibenförmig ausgeprägt, weist jedoch einen etwas kleineren Außendurchmesser als die optischen Elemente 9, 11 und die Abstandshalter 57, 59 auf. Der Abstandshalter 61 zwischen Axicon 11 und Edge-Lit Hologramm 15 weist jedoch den Außendurchmesser der anderen, genannten Bauteile auf und ist zum Inneren hin so geformt, dass das scheibenförmige Edge-Lit Hologramm 15 formschlüssig aufgenommen werden kann.

Durch diese formschlüssige und außen bündige Anordenbarkeit der Bauteile der Leuchtvorrichtung 1 kann eine einfache und abstandsdefinierte Montage und eine insgesamt kompakte und leicht zu verbauende Leuchtvorrichtung 1 realisiert werden. Die einzelnen Bauteile können durch geeignete Verbindungsmittel, bspw. durch mechanische Verbindungsmittel wie Schrauben, Nägel und/oder Klemmen und/oder durch chemische Verbindungsmittel wie z. B. Kleber verbunden werden. Figur 9 zeigt eine Ausführungsform der Leuchtvorrichtung 1 , bei der zwischen Beleuchtungsanordnung 3 und Edge-Lit Hologramm 15 auf der zentralen Achse 21 ein schaltbares Leuchtanzeigenelement 69 angeordnet vorliegt. Durch dieses kann eine schaltbare Leuchtanzeige unabhängig von der holographischen Leuchtfunktion realisiert werden, welche durch Betrachtung der der Beleuchtungsanordnung 3 fernliegenden Seite des Edge-Lit Hologramms 33 sichtbar ist. Das schaltbare Leuchtanzeigenelement 69 kann bspw. eine LED umfassen, welches ein entsprechendes Leuchtdisplay beleuchtet und so die Anzeige von Symbolen ermöglicht. Auch kann das Leuchtanzeigenelement eine transparente, farbige Umhausung 70 umfassen, welches durch Einschalten der LED eine entsprechend farbige Leuchtfunktion ermöglicht. Die Farben der Leuchtanzeige kann dabei nahezu beliebig gewählt werden. Vorzugsweise ist lediglich das Spektrum so auf die spektrale und winkelabhängige Beugungseffizienz der holographischen Struktur 19 abzustimmen, dass das Licht 71 des Leuchtanzeigenelementes 69 durch die holographische Struktur 19 im Wesentlichen ungehindert durchleuchten kann.

Figur 10 zeigt eine (rotationssymmetrische) Ausführungsform der Leuchtvorrichtung 1 , in der das Axicon 11 in Totalreflektion funktioniert. Es handelt sich im Prinzip um ein „umgedrehtes“ Axicon gemäß den vorher gezeigten Ausführungsformen. Bei diesem Axicon 11 zeigt der kegelförmige Ausschnitt 47, welcher die die konkav geformte Oberfläche bildet, in Richtung des Edge-Lit Hologramms 15. Hierdurch kommt es innerhalb des Lichtleitkörpers 73 des Axicons zu einer Totalreflektion an der konkaven Oberfläche und in Folge zu einer Strahlumlenkung des Beleuchtungslichtes in Richtung der Lichteinkoppelfläche 13.

Bei der gezeigten Ausführungsform des Axicons 11 ist die Auskoppelfläche 74 des Axicons so geformt, dass die umgelenkten Strahlen 45 senkrecht auf diese auftreffen und keine weitere Ablenkung erfahren. Es könnte jedoch auch sein, dass die Auskoppelfläche 74 des Axicons alleine und/oder in Verbindung mit der Lichteinkoppelfläche 13 eine Strahlumlenkung und/oder Strahlformung realisiert, welche für eine gewünschte Hologrammbeleuchtung hilfreich ist. Es ist jedoch aus fertigungs- und montagetechnischen Gründen der Vorrichtung vorteilhaft, möglichst wenige optisch aktive Flächen der verschiedenen Elemente zu verwenden.

In der hier gezeigten Ausführungsform sind zumindest Axicon 11 und Edge-Lit Hologramm 15 als separate Elemente realisiert, welche jedoch eingerichtet sind für eine formschlüssige Anordnung entlang der zentralen Achse und mit einer bündigen transversalen Außenfläche. Daher kann hier zwischen Auskoppelfläche des Axicons 74 und Lichteinkoppelfläche 13 ein Luftspalt vorhanden sein. Vorstellbar wäre hier grundsätzlich auch eine monolithische bzw. im Nachhinein miteinander formschlüssig verbundene (z. B. verklebt oder mechanisch verbunden) Realisierung von Edge-Lit Hologramm 15 und Axicon 11 , bei der eine Lichteinkoppelfläche des Edge-Lit Hologramms dann an einer inneren Übergangsfläche zwischen Axicon 11 und Edge-Lit Hologramm 15 definiert sein könnte. Fertigungstechnisch hat die Realisierung als separate Elemente jedenfalls Vorteile.

Die Beleuchtung der holographischen Struktur 19 erfolgt hier als direkte Kantenbeleuchtung. Hierdurch kann eine besonders gute Qualität der Leuchtfunktion erzielt werden. Dies ist im gezeigten Beispiel aufgrund der relativen Dicke des Edge-Lit Hologramms 15 gut realisierbar. Figur 11 zeigt die in Figur 10 besprochene Ausführungsform der Leuchtvorrichtung 1 mit Lichtquelle 5, Linse 9, Axicon 11 und Edge-Lit Hologramm 15 in einer perspektivischen Seitenansicht.

Figur 12 zeigt die dem Edge-Lit Hologramm 15 zugewandte Seite des Axicons 11 gemäß der Ausführungsform von Figur 10. Zu sehen sind der kegelförmige Ausschnitt 47 sowie die kegelstumpfartige Auskoppelfläche 74 des Axicons.

BEZUGSZEICHENLISTE

I Holographische Leuchtvorrichtung

3 Beleuchtungsanordnung

5 Lichtquelle

7 optische Komponenten

9 Linse

I I Axicon

12 Verbindungsfläche

13 Lichteinkoppelfläche

15 Edge-Lit Hologramm

17 Lichtleitkörper

19 Holografische Struktur

21 Zentrale Achse

23 Der Beleuchtungsanordnung naheliegende Seite des Edge-Lit

Hologramms/Lichtleitkörpers

25 Zentrale Vertiefung

27 Transversaler Rand des Edge-Lit Hologramms/Lichtleitkörpers

29 In eine erste Richtung orientierter Bereich der Lichteinkoppelfläche

31 In eine zweite Richtung orientierter Bereich der Lichteinkoppelfläche

33 Der Beleuchtungsanordnung fernliegende Seite des Edge-Lit Hologramms/Lichtleitkörpers

35 Seitenfläche des Edge-Lit Hologramms/Lichtleitkörpers

37 Umlenkfläche

39 Optische Achse

41 Emittiertes Beleuchtungslicht

43 Kollimiertes Beleuchtungslicht

45 Umgelenktes Beleuchtungslicht

47 Kegelförmiger Ausschnitt des Axicons

49 Transversaler Randbereich des Edge-Lit Hologramms

51 Zylinderlinse Prismenförmige Komponente zur Strahlumlenkung

Kombination von Linse und Axicon in einem monolithischen Bauteil

Abstandshalter zwischen Lichtquelle und strahlformender optischer Komponente (z. B. Linse)

Abstandshalter zwischen strahlformender optischer Komponente und strahlumlenkender optischer Komponente (z. B. Axicon)

Abstandshalter zwischen strahlumlenkender optischer Komponente und Edge-Lit Hologramm

Transversale Außenfläche der Leuchtvorrichtung

Transversaler Randbereich der Linse

Transversaler Randbereich des Axicons

Schaltbares Leuchtanzeigenelement

Transparente und farbige Umhausung des Leuchtanzeigenelementes

Licht des schaltbaren Leuchtanzeigenelementes

Zentrale Blende

Lichtleitkörpers des Axicons

Auskoppelfläche des Axicons